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●How to Cite this Article
International Journal o
f Ecology
世界生态学
, 201
4
,
3
,
1-5
http://dx.doi.org/10.12677/ije.2014.31001
Published Online
February
2014 (http://www.hanspub.org/journal/ije
.html
)
Study o n t he Plant Spec i es Diver sity
of
104
State Road
in Xuzhou
Fan
c
heng
Kong
,
Xue
h
ong
Tan
*
, Da
w
ei
Huang
,
M ing lo ng
Li, Xiaofang Mei,
Mingzhu
Wu
School of Environmental
Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou
Email:
*
snowman10 0@126.com
Received
: Dec. 5
th
, 2013; revised: Jan. 3
rd
, 2014; accepted: Jan. 16
th
,
201
4
Copyright © 201
4
Fan
c
heng Kong
et al
. This is an open access article
distributed under the Creative Commons Attribution License,
which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. In accordance
of the Creative Commons Attribution License all Copyrights
© 201
4
are reserved for Hans and the owner of the intellectual property
Fan
c
heng Kong
et al
. All Copyright © 201
4 are guarded by l
a
w and by Hans as a guardian .
Abstract:
According to
the investigation
with the methods of
u
niform distribution and typical
sample
,
the
plant species and diversity
of 104 state road in Xuzhou
were
studied
by using
richness index
,
Shan-
non
-
Wiener index and
Pielou evenness index
.
The results were as follow
s
:
t
here were 25 kinds of arbor, 13
kinds of shrub and
14 kinds of herbage
i
n
G104
. There
was
a
significant
imbalance
among
plant species,
Shannon
-
We iner diver sity ind ex
and
Pielou evenness index
in
different plot
s. Tree planting w
as
focused on
,
but greening shrubs and her bs
were
ignore
d.
Keywords:
Xuzhou
;
G104
;
Plant Diversity
国道
104
徐州段道路绿化植物多样性研究
孔繁呈
,
谭雪红
*
,黄大慰,
李明龙
,梅小芳,吴明珠
徐州工程学院环境工程学院,徐州
Email:
*
snowman100@126.com
收稿日期:
2013
年
12
月
5
日;修回日期:
2014
年
1
月
3
日;录用日期:
2014
年
1
月
16
日
摘
要:
本文通过采用典型样方与均匀分布相结合的方法,对徐州地区国道
104
段绿化状况进行调查。
利用丰富度指数、香农
–
维纳指数
(
S hannon
-
Weiner index
)
、
Pielou
均匀度指数对植物多样性进行了研
究。结果表明:
G104
的道路绿化共有乔木
25
种,灌木
13
种,草本
14
种。植物种类、
Shannon
-
Weiner
多样性指数、
Pielou
均匀度指数样方间存在较大的不平衡性,路段差异较大。徐州地区国道
104
的道
路绿化只注重了乔木的种植,而忽略了灌木与草本的绿化效果。
关键词:
徐州;国道
104
;植物多样性
1.
引言
随着我国经济的飞速发展,带动物资流动总量升
级,运输需求持续增长,而公路运输占有相当大的比
重。根据中经网数据,在客运量方面,
2011
全年客货
运输继续保持较快增长。全社会公路水路完成客运量
330.3
亿人、旅客周转量
16806.8
亿人公里、货运量
323.7
亿吨、货物周转量
126529.4
亿吨公里,同比分
别增长
7.4%
、
11.4%
、
14.5%
和
13.2%
。大量公路的建
成通车,极大地满足了经济发展的需求,但不同程度
上对生态环境有一定的影响,占用大量的土地,破坏
生态平衡、减少植物多样性等。
*
通讯作者。
OPEN ACCESS
1
国道
104
徐州段道路绿化植物多样性研究
大量研究证明,增加植物多样性可明显提高公路
植被群落的覆盖度、稳定性。具体可以通过乔、灌、
草合理搭配使公路生态平衡更加稳定
[1-5]
。然而如今关
于徐州地区公路植被、植物多样性的研究还较少,因
此本文以徐州境内国道
104
为研究对象,为以后公路
绿化提供一定的参考。
2.
研究区域概况
徐州市地处江苏西北部,
是苏、鲁、
豫、皖四省
交界处,位于东经
116
˚
22
'~
118
˚
40
'
、北 纬
33
˚
43'~34
˚
58'
之间
(
图
1)
。东西
长约
210
公里,南北宽约
140
公里,
总面积
11
,
258
平方公里,徐州的地形大部分皆为平原。
徐州属暖温带半湿润季风气候,年均降水量
800
至
930
毫米,雨季降水量占全年的
56
%
。气候资源较为优越,
有利于农作物生长。土壤为棕土、褐土、沙姜土等土
壤类型,地带性植被为落叶阔叶林。
至
2010
年底,徐州市公路里程合计
16174.702
公
里。然而道路绿化情况不容乐观,特别是境内的国道、
省道及县道公路的绿化建设存在较多问题,植物选择
与配置不合理;道路发展过快,道路绿化没有统筹规
划,后期配套的养护管理跟不上等一系列问题。
3.
研究方法
3.1.
植物调查方法
本文采用典型样方与均匀分布相结合的方法对
104
国道的植物群落进行调查,即在徐州地区国道
104
上大约每隔
15
~30
km
的距离取一块样方。共取了
10
个样方:潘塘附近、张集镇附近、房村附近王集镇附
近、王集镇
(
东
)
、睢城附近、朱楼附近、徐州市区附
近、茅村附近、柳泉镇附近。分别编号为
1~10
,对徐
州地区
104
国道的植物进行调查。具体步骤如下:
1
)
设置样方,无隔离带的路段,每一样方的面积为
10 m
× (2 ×
10
m)
,即长度为
10
m
,宽度为从路两侧向外水
平延伸各
10
m
;有隔离带的路段,每一样方的面积为
10 m × (2 × 10
m)
+ 10 m × (
隔离带的宽度
)
,在每一样
方内设
2~3
个
1 m ×
1 m
的小样方调查草本植物;
2
)
植物群落调查,记录每一样方内的乔木种类、株数、
每株胸径;由于很多灌木成片种植,株数很难统计,
因此记录每一样方内的灌木种类、盖度、高度;记录
每一草本小样方内的草本植物的种类、株数 、盖度 。
Figure 1.
The map of s
tud y area and
main
roads distribution
图
1.
研究区范围及主要道路分布图
OPEN ACCESS
2
国道
104
徐州段道路绿化植物多样性研究
3.2.
数据处理
本文用物种丰富度指数
(R)
、
Shannon
-
Weiner
多样
性指数
(H)
、
Pielou
均匀度指数
(J)
对
G104
的植物多样
性进行分析。所有的数据分析及图表利用
excel
及
spass16.0
处理。
1)
丰富度指数
R
=
S
丰富度指数指物种的多度,一般用物种总数来表
示,这里
S
为出现在样地中的物种数。
2)
Shannon
-
Weiner
多样性指数
2
1
ln
s
ii
i
H pp
=
= −
∑
香浓
-
维纳指数
(
Shannon
-
Weine
r index
)
是用来描
述物种个体出现的紊乱和不确定性。不确定性越高,
多样性也就越高。这里
P
i
为种
i
的盖度占样方的总盖
度的比值,
S
为出现的样地中的物种总数
[6]
。
3)
Pielou
均匀度指数
max
H
J
H
=
,这里
H
为实际观
测的多样性指数,
max
H
为最大多样性指数。
4.
结果分析
徐州地区
G104
段所取的
10
个样方中,乔木
25
种,灌木
13
种,草本
14
种。其中常绿
乔木
6
种,落
叶乔木
19
种。女贞、杨树、构树、龙柏、三叶草在
道路绿化中使用的次数较多,是徐州地区
G104
段主
要的绿化植物。
4.1.
乔木层多样性分析
由表
1
可知,
104
国道上的乔木层差异不是太大,
除了样方
6
中丰富度值低一些,其它都差不多。其中
Shannon
-
Weiner
多样性指数最大的是样方
2
,最小的
为样方
6
,其它样方的差异不大。
Pielou
指数越大,
说明群落中物种之间个体分配越均匀,树种分化不明
显,同样在所有的样方中除了样方
6
的
Pielou
指数最
低外,其它的差不多。综上就乔木层而言,样方
6
的
各项指数都是最小的,通过比较可以发现物种丰富度
同物种
Shanno n
-
Weiner
多样性指数和均匀度指数大
体保持一致,这说明人们很注重乔木的绿化,实际也
是这样,一般道路绿化就是一些高大的乔木,其中里
面有一些乡土树种和一些人工林。
4.2.
灌木层多样性分析
由表
2
可知,人们不怎么重视灌木用做道路绿化,
因为在丰富度方面有些样方的值竟然为
0
,灌木的种
类分布不均匀,而且种类少,这可能是因为灌木生长
于一些常绿的乔木下,光照不足,灌木不易成活。
Shannon
-
Weiner
指数的排序为样方
1 >
样方
8 >
样方
2 >
样方
9 >
样方
6 >
样方
3 =
样方
4 =
样方
5 =
样
方
7 =
样方
10
,
Pielou
指数的排序与
Shannon
-Weiner
指数一致。
Pielou
指数大的那么它对应的
Shannon
-
Weiner
指数也就大一些。
样方
1
的各项数据都比其它
的样方大,而其它样方在灌木层方面不太理想,这说
明人们在道路绿化这方面不太重视灌木层的种植,只
强调乔木的种植,这是不好的现象,要注重乔灌的合
理搭配,这样才能丰富道路景观,不至于那 么单一 。
Table 1. Analysis
of
trees diversity
表
1.
乔木层植物多样性分析
样方序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
丰富度
R
7 10 5 5 5 2 4 8 5 6
Shannon
-
Weiner
多样性指数
H
1.59
1.98
1.5 7
1.53
1.4 7
0.69
1.11
1.54
1.3 5
1.62
Pielou
指数
J
0.33
0.38
0.3 5
0.34
0.3 2
0.23
0.2 7
0.28
0.3 1
0.30
Table 2. Analysis
of shrubs
diversity
表
2.
灌木层植物多样性分析
样方序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
丰富度
R
10 3 2 0 0 3 0 6 2 0
Shannon
-
Weiner
多样性指数
H
2.00
0.84
0.3 3
0 0
0.63
0
1.47
0.69
0
Pielou
指数
J
0.43
0.20
0.0 8
0 0
0.15
0
0.26
0.21
0
OPEN ACCESS
3
国道
104
徐州段道路绿化植物多样性研究
4.3.
草本层多样性分析
由表
3
可知,相对而言样方
1
和样方
8
的各项指
数较高,说明在这两个样方中优势种不明显,个体出
现的不确定性高,多样性指数也就越高。样方中的
Shannon
-
Weiner
指数的大小为样方
8 >
样方
1 =
样方
2 >
样方
3 >
样方
6
,而
Pielou
指数的排序为样方
8 =
样方
6 >
样方
3 >
样方
2 >
样方
1
,
Pielou
指数的排
序与
Shannon
-
Weiner
指数不太一致。表中还有些样方
的各项指数为
0
,这就说明草的种植在道路绿化这块
还是得不到重视,即使有些样方不为
0
,大部分是一
些天然的草类,人工种植的草很少很少,除了市区附
近有一些外,其它地区很少看见。
4.4.
综合植物多样性分析
由表
4
我们可以看出,国道
104
的总体绿化在不
同地区效果差异还是挺大的,综合比较下来,样方
1
和样方
8
的丰富度、
Shannon
-
Weiner
指数、
Pielou
指
数都要好于其它样方,说明在两个样方的绿化中,植
物种类多,分布均匀,优势种不明显,且群落稳定,
乔、灌、草能够合理搭配,充分运用。
Pielou
指数的
排序与
Shanno n
-
Weiner
指数一致。因为这两个样方一
个是徐州市区附近,另一个靠近徐州新城区,注重道
路的绿化和周围环境的建设,人工绿化较好,有完整
的规划体系。样方
5
和样方
10
的各项指数偏低,这
是因为这些样方位于徐州市的郊区、乡村。道路绿化
比较单一,以乡土树种为主,人工绿化较少。综上道
路绿化好的地方,物种多样性就越高,且群落生长稳
定,生态性好,所以应该加强道路绿化这一方面的工
作,特别是人工绿化,改善道路的周围环境。
5.
结论与讨论
1
)
本文对国道
104
道路绿化进行了科学的调查
与研究。在所选取的样方中,徐州地区国道
104
的道
路绿化不容乐观,乔木、灌木、草本的丰富度除个别
地区外普遍偏少。特别是灌木与草本的种类很少,甚
至有些地区没有灌木和草本。这就说明徐州地区国道
104
的道路绿化没有进行科学的、系统的规划,随意
性种植。且道路绿化的重点放在了乔木层,忽略了灌
木层和草本层,这是不全面的。
2
)
从植物的
S hannon
-
Weiner
多样性指数和
Pielou
均匀度指数来看,张集镇地区样方和徐州市区
样方的指数比较高,这说明植物的配比较均匀,有利
于植物的稳定性。其它样方都差不多,最差的是王集
镇附近。这与它们所处的地理位置有关,靠近市区的
道路绿化好一些,远离市区的,特别是经济不发达的
农村地区的道路绿化较差,乔木层以乡土树种为主,
草本也是当地的一些杂草。
3)
综上我们可以得出国道
104
徐州地区的道路
绿化存在一定的随意性,没有经过系统的规划。道路
绿化过于单一,只注重了乔木的种植,而忽略了灌木
与草本的绿化效果。其次道路绿化不全面,忽视了农
村地区的道路绿化,这是一个普遍现象,值得我们去
探讨。
Table 3. Analysis
of
herbages
diversity
表
3.
草本层植物多样性分析
样方序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
丰富度
R
9 6 5 0 0 3 1 5 1 0
Shannon
-
Weiner
多样性指数
H
1.37
1.37
1.3 2
0 0
1.07
0
1.52
0 0
Pielou
指数
J
0.24
0.23
0.2 5
0 0
0.30
0
0.30
0 0
Tab
le 4.
Analysis of
comprehens i ve
diversity
表
4
.
综合植物群落多样性分析
样方序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
丰富度
R
26
19
12 5 5 8 5 19 8 6
Shannon
-
Weiner
多样性指数
H
2.62
2.42
2.1 7
1.5 3
1 .47
1.70
1.3 6
2 .58
1 .90
1.62
Pielou
指数
J
0.42
0.38
0.3 7
0.3 4
0 .32
0.35
0.3 2
0 .40
0 .40
0.30
OPEN ACCESS
4
国道
104
徐州段道路绿化植物多样性研究
基金项目
国家级大学生实践创新训练计划项目
(CX2012
028)
,江苏省高校自然基金课题
(09KJD610005)
,国家
住房与城乡建设部课题
(2011k629
)
,徐州市科技计划
指导项目
(
XZZD1063
)
。
参考文献
(References)
[1]
朱晓勇
,
胡海波
,
鲁小珍
,
章建峰
(
2006)
太湖西区公路两侧
植物物种多样性的研究
.
南京林业大学学报
(
自然科学版
)
,
30
,
85
-
88.
[2]
谭雪红
,
魏东
,
李林英
(
2010 )
山区公路边坡自然恢复与人
工恢复的比较研究
.
公路
,
5
,
169
-172.
[3]
方 世杰
,
舒安平
(
2009)
半干旱区高速公路路 域生 态恢 复工
程植物多样性特征
.
公路交通科技
,
26
,
153
-
158.
[4]
陈建业
,
陆旭东
,
王倜
(
2010
)
长白山区公路对路域植物物
种组成及多样性的影响
.
生态环境学报
,
19
,
373
-378.
[5]
陈彩虹
,
田大伦
,
方晰
,
田蜜
(
2010)
城郊
4
种人工林林下植
被物种多样性、生物量与土壤养分相关性
.
水土保持学报
,
24
,
213
-
217.
[6]
廖飞勇
(
2010
)
风景园林生态学
.
中国林业出版社
,
北京
.
OPEN ACCESS
5