烏魯木齊市居住小區綠化用地植被多樣性調查

康凱歌　阿力木江·吐斯依提　盧園園　于娟　涂紫玲　劉霞

摘 要 通過對烏魯木齊市居住小區綠化用地植被類型多樣性的調查，尋找城市綠地中配置問題，使之更加合理有序，發揮出其最為有效的生態效益。不僅為城市居民提供更好的綠地生態服務，同時還可以促進城市綠化用地生態的可持續發展。調查結果表明：烏魯木齊市居住小區植被多樣性雖然發展潛力較大，但多樣性不夠完善，且個體分配均勻度較密集；通過數據的收集和計算，反映出3個典型小區間植被種類多樣性結構存在較大的差異，小區間植被種類多樣性過于簡單。

關鍵詞 居住小區；綠化用地；植被多樣性；烏魯木齊市

中圖分類號：S688 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.05.018

居住區綠化用地植被不僅可以美化環境，緩解城市熱島效應，而且綠地植被的多樣性，也可以豐富景觀多樣性，使城市生態系統更加的合理有序，發揮出其最為有效的生態效益，同時也可以促進城市綠地生態的可持續發展。合理選擇與應用適宜的居住區綠化植物種類，可以有效提高城市綠地對城市生態系統的改善和調節功能作用，將有利于指導烏魯木齊城市綠地規劃建設，對于豐富烏魯木齊市植被類型多樣性、優化烏魯木齊市綠地的植被結構，具有積極和重要的理論與實踐意義。

國內外學者對城市居住區綠地建設有許多研究。Cole Le等將城市植被當作城市生態系統的一個組成重要部分而予以了重視和專門的研究，在對綠地類型分區進行統計的基礎上，研究了城市森林植物的配置和美學價值，指出城市小區植被類型多樣性的發展趨勢，并進行了有關討論，分析了當前城市存在的問題及改良方案；楊學軍等學者對城市或園林植物群落進行了樹種的調查，統計了城市或園林綠化樹種資源數量、各樹種的應用頻率等指標，對區域城市綠化樹種資源利用現狀和影響因子等進行初步分析，提出了若干發展對策[1-9]。目前，國內外學者門從不同角度研究了居住區植被多樣性，但針對基于居住小區對干旱區綠洲城市的植物多樣性研究的研究略顯不足[10]?；诖?，以干旱區城市烏魯木齊市的幾個典型小區為例，通過實地調查居住區植被種類，統計其多樣性，尋找城市綠地中配置問題，為改善其生態環境發揮出其最為有效的生態效益提供理論依據。

1 研究區概況和數據來源

1.1 研究區概況

烏魯木齊市隸屬新疆維吾爾自治區，地處東經86°37′33″～88°58′24″，北緯42°45′32″～45°00′00″，位于新疆中部。截至2014年，建成區面積412.26 km2。轄區東以恰克馬克塔格至大河沿一線與吐魯番市接壤；西以頭屯河與昌吉市為界；南以喀拉塔格-克孜勒伊接南山礦區，突出部分折向東南，沿未日洛克-阿拉溝以東與托克遜縣相連[11]。烏魯木齊市是新疆維吾爾自治區的首府，是我國西北地區重要的中心城市和面向中亞西亞的國際商貿中心，是全疆政治、經濟、文化、科教和交通中心。

1.2 數據來源

本文通過實地調查，調查金陽小區、嘉華園小區、百信幸福苑小區，辨別并統計出居住區綠地植被的種類和數目，其中數目直接以科為單位進行統計，灌木叢采用格網統計的方法，以1 m×1 m為一個單元，一個單元內的灌木叢數量為1來統計，見表1。為了研究研究區的植物多樣性，將數據按照科來求和統計，見表2。

2 研究方法

2.1 物種豐富度指數

物種豐富度指數是指調查樣本區內所有的植被種類的數量[12]。對調查數據進行整合處理，要按照物種豐富度的定義和概念，統計每個居住小區植物群落物種的豐富度指數。

2.2 多樣性指數

植被多樣性指數為植被多樣性的度量，其值的大小反映植被多樣性利用結構類型，即各類型植被要素所占比例的變化，當植被是由同一種要素組成時，植被是均質的，不存在植被多樣性；當植被是由兩個以上要素構成時，各植被利用類型占的植被比例相等時，其植被多樣性指數值為最高；植被利用類型所占的植被比例增大時，植被的多樣性指數下降[13-14]。常用的多樣性指數有Simpson多樣性指數和Shannon-Weiner多樣性指數。

2.2.1 Simpson多樣性指數模型

2.2.2 Shannon-Weiner多樣性指數

2.3 均勻度指數

植被種類多樣性均勻性指數為植被均質化的量度，其數值大小反映植被系統的均質性，通過E指數和J指數進行測度，其值越大表明植被系統越復雜和越均勻，植被利用結構差異越小，反之，表明植被系統種類利用越單一和結構差異越大。主要通過現實植被的多樣性指標值（D值或H值）與完全均質系統中的多樣性指標值（Dmax或Hmax）進行比較。

2.4 優勢度指數

植被多樣性優勢度指數與均勻性指數相反，主要反映植被系統中某一種植被類型優勢程度，用來測定植被多樣性構成結構中植被類型控制的程度，表現一種或幾種類型植被在一個樣本中的優勢化水平，主要通過（1-E）指數和（1-J）指數進行測度，其值越大表明植被類型越單一，植被利用的均質化程度越小，植被多樣性結構越壟斷，其值越小表明植被類型越復雜，多樣性植被的均質化程度越大，結構越分散。

3 結果與分析

3.1 物種豐富度變化分析

按照物種豐富度的定義，對采樣的3個典型小區（金陽小區、嘉華園小區、百信幸福苑小區）物種豐富度指數進行統計，為了體現數據的直觀效果，計算時將同科類的加在一起進行分析，用Excel表得到3個小區植被豐富度指數對比圖（圖1）。

3個小區榆科植被豐富度明顯高于其余植被，榆科植被比重分別為78.24%、79.53%、64.25%，薔薇科、楊柳科植被豐富度相對其余植被明顯偏少，薔薇科植被比重分別為6.12%、7.26%、0.02%，楊柳科植被比重分別為0.03%、3.31%、0.02%，兩個科占比總數不足10%，其余的槭樹科、紫葳科和豆科豐富度指數大于薔薇科、楊柳科而小于榆科植被，可總結為在烏魯木齊居住小區植被豐富度大小依次為榆科>槭樹科>紫葳科>豆科>薔薇科>楊柳科，說明其中榆科占主導地位，是優勢種。

3.2 物種多樣性變化分析

Simpson多樣性指數值分析。據公式（1），算出Simpson 3個小區多樣性指數，如圖2所示，從大到小分別為百信幸福苑小區（0.701 7）、嘉華園小區（0.676 1）、金陽小區（0.621 1），3個小區的Simpson多樣性指數都在0.62～0.72，變化范圍大致相當，起伏較小。數值處于0～1，表示研究區群落中種類發展潛力較大，多樣性不夠完善。

Shannon-Weiner多樣性指數值分析。根據公式（2），算出Shannon-Weiner多樣性指數，如圖2所示，從大到小分別為百信幸福苑小區（0.894 2）、嘉華園小區（0.784）、金陽小區（0.732 1），3個居住區的Shannon-Weiner多樣性指數變化均在0.7～0.9，變化差異相對于較大。Shannon-Weiner平均指標數值為0.803 4，接近于1，表明各種之間個體分配均勻度較密集。

3.3 物種均勻度分析

植被種類多樣性均勻性指數為植被均質化的量度，其數值大小反映植被景觀的均質性，通過E指數和J指數測度，其值越大表明城市植被系統景觀越復雜和越均勻，越小則就越簡單和單一。

通過計算3個小區的均勻度指數得出（圖3）：J指數分別為百信幸福苑小區（0.565 8）、嘉華園小區（0.288 5）、金陽小區（0.1165），3個小區均勻度指數J的變化在0.1～0.6；均勻度指數E最大的是嘉華園小區（0.198 3），其次是金陽小區（0.127 8），最小的是嘉華園小區（0.109 8），3個小區E指數在0.1～0.2。平均勻度指數E和J的變化在0.1～0.4，數值偏低，變化范圍較小，說明了3個居住區間植被種類多樣性趨于復雜和均勻，植被多樣性利用結構差異較小。

3.4 物種優勢種指數

通過計算3個小區的優勢種指數得出（圖4）：物種優勢種指數U從大到小依次為嘉華園小區（0.890 2）、金陽小區（0.883 5）、百姓幸福苑小區（0.801 7），3個小區均勻度指數的變化在0.8～0.9；物種優勢種指數V最大的是金陽小區（0.872 2），次之是嘉華園小區（0.711 5），最小的是百信幸福苑小區（0.434 2），3個小區物種優勢種指數V變化在0.4～0.9。平均物種優勢種指數U和V在0.6～0.9，起伏變化偏大，說明了3個小區間植被利用景觀的均質化偏低，植被種類多樣性過于簡單。

4 結論與討論

4.1 結論

本文以植被種類多樣性指數為標準，選取6個屬科類型，5個反映植被種類多樣性景觀復雜性和穩定性的豐富度指標、Simpson多樣性指標、Shannon-Weiner多樣性指標、均勻度指標、優勢種指標，并經過統計分析，篩選烏魯木齊市居住小區植被多樣性的現狀，并分析其所處水平，通過對烏魯木齊市3個區的3個經典小區6個科7個屬植被類型的調查研究分析，得出以下主要結論。

1）烏魯木齊居住區植被種類可分為6科，依照植被豐富度大小依次為榆科>槭樹科>紫葳科>豆科>薔薇科>楊柳科。其中，榆科所占比重最大為74.27%，表明榆科是烏魯木齊居住小區植被的優勢物種；薔薇科、楊柳科植被豐富度相對其余植被明顯偏少，薔薇科植被比重在3個小區分別為6.12%、7.26%、0.02%，楊柳科植被比重在3個小區分別為0.03%、3.31%、0.02%，兩個科占比總數的不足10%。

2）通過運用Simpson及Shannon-Weiner多樣性指標對烏魯木齊市居住區植被多樣性調查中，Simpson平均指數數值為0.666 3，數值處于0～1，表示研究區群落中種類發展潛力較大，多樣性不夠完善；Shannon-Weiner平均指標數值為0.803 4，接近于1，表明各種之間，個體分配均勻度較密集。

3）通過運用均勻度指數計算得出，烏魯木齊3個典型居住小區均勻度指數的變化在0.1～0.6，起伏變化大，說明了各個小區間植被種類多樣性存在較大的差異。

4.2 討論

通過選區烏魯木齊市3個典型居住小區進行調查，分析烏魯木齊市居住小區植被多樣性，調查小區的選擇帶有一定的主觀性，且調查小區的數量、采樣方法等不同，可能會得出不同的結論。沒有充分考慮個別居住小區的差異性和最恰當的樣本容量，這也是在今后研究中需要完善之處。

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（責任編輯：劉昀）