作者：郭超 郑浙东 单位：浙江农林大学风景园林与建筑学院 棕榈园林股份有限公司风景园林科学研究院
植物群落结构调查(1)调查方法：依据临安市居住区的空间分布，选取3个居住小区作为调查对象，分别是春天小区、林水山居、筑境小区。在每个居住区选取植物分布具有普遍性与典型性的10m×10m样地各3个。在每个样方的4角各设置1个5m×5m灌木层(含乔木更新层)样方，并在灌木层4角各设置1m×1m的草本层小样方。(2)调查内容：对乔木树种(胸径≥4cm)进行每木检尺，实测胸径、树高、冠幅，统计每样方中乔木树种的株数。详细记录灌木(包括胸径<4cm的小乔木或幼苗)的种类，测量并记录其地径、株高、冠幅。再记录群落的地被、草本(包括蕨类植物)和层间植物的种类、平均高度、数量。主要使用的仪器与用具有记录本、铅笔、尺子、胸径尺等。
生态效益研究调查(1)空气负离子监测仪器：测定空气负离子的仪器为DLY-G型大气负离子测量仪。该仪器是测量大气离子的专用仪器，数据稳定，测量准确，灵敏度高，使用方便。检测范围为10～11999×109个离子.cm-3，离子浓度误差及迁移率≤±10%，工作温度0～40℃，空气相对湿度≤90%。(2)监测方法与内容：使用(DLY-G)型大气浓度测试仪进行测定，测定时，选择静稳天气，采样高度为距离地表1.5m，与成人呼吸高度基本一致。在同一测点测量相互垂直4个方向的空气正离子和负离子浓度，每次采气3min，待仪器显示的数值稳定后瞬时读取5组正、负离子峰值数，同时调查记录测点周围的环境及天气状况，包括温度、湿度、风速、海拔和经纬度等几项与人体健康关系比较密切的指标进行测定。主要采用的仪器与用具有记录本、铅笔、光照仪、风速仪、GPS、正负离子检测仪等。
数据处理与分析(1)重要值：某一种物种在群落中的重要值用IV来表示，是衡量物种在群落中地位和作用的有效综合指标，可以反映群落演变的方向。乔木种重要值=(相对多度+相对频度+相对显著度)×100/3灌木重要值=(相对盖度+相对多度+相对高度)×100/3其中，相对多度=某种植物种群的个体总数/同一生活型植物个体总数；相对频度=某个种的频度/所有种的频度总和；相对显著度=某个种所有个体胸面积之和/所有种个体胸面积总和；相对盖度=某个物种盖度/所有分盖度之和；相对高度=某个种个体个数之和/所有种个体高度之和[1-3]。(2)居住区园林植物群落多样性：群落多样性测度指标是度量一个群落或一个地区群落多样性的重要依据，合理地选择群落多样性测度指标才能有效地表征一个群落多样性的状况[4]。对城市园林植物群落而言，丰富的群落多样性能使其相对于环境变化有更好的适应调整能力。群落物种多样性的测度方法较多，本研究筛选了一些目前应用比较广泛的多样性指数。物种丰富度，即物种的数目，如果研究样地面积在时间和空间上是确定的或可控制的，则物种丰富度会提供很有用的信息。在植物多样性研究上，用单位面积的物种数目，即物种密度来测度物种的丰富程度，一般用每1m2的物种数目表示[5,6]。Simpson指数又称优势度指数，是对多样性的反面即集中性的度量。其集中性高，即多样性程度低。树种多样性(D)用来表示物种的集中性。D值越大，表示树种多样性越高。公式为：式中：S为所有物种数；Ni为第i个物种的个体数；N为群落中各层次所有物种的个体数；pi=Ni／N是一个个体属于第i类的概率。(3)生态效益评价指标与标准：高含量空气负离子水平是人们在森林和城市绿地中感到格外清新的重要原因，所以，把空气负离子水平作为衡量空气清洁程度的重要标志之一，并可为城市功能分区提供科学依据[7]。在进行空气负离子评价时，国际上常采用单极系数和空气质量评价指数作为空气质量的评价指标。空气单极系数q：q=n+/n-；式中：n+为空气正离子数，n-为空气负离子数。空气质量评价指数CI：CI=n-/(1000×q)；式中：n-为空气负离子数，q为单极系数。单极系数越小，表示负离子浓度比正离子浓度高得越多，对人体越有利[8]。CI指标把空气负离子作为评价指数，同时又考虑正负离子的构成。目前国内外通行的空气清洁度等级标准(见附表)[9]。由此可见，负离子的测定对于该试验及论文有着举足轻重的作用，负离子的测定结果与分析也是一些景观评价和生态效益研究的依据。在研究各因子对负离子的影响时，遵循单一差异原则，即考察某一因子对空气负离子影响时，要求其他环境因子基本相同，如考察绿地类型的影响时，选择同一地点或临近的绿地，并在相同时段进行测定。
结果与分析
1居住区群落内的植物组成对每个小区中的3个样地的植物群落进行调查，结果显示，共有乔木28种，其中落叶与常绿之比为2.1∶1，灌木共18种，草本共11种。3个群落内栽培共57种(含品种)，分34科50属，裸子植物1科4属4种、被子植物33科46属(双子叶植物31科41属48种，单子叶植物2科5属5种)。
2居住区植物群落的层次结构特征调查的人工群落的外貌一般为夹杂部分落叶阔叶成分的常绿阔叶林。春季林冠内镶嵌着嫩绿色的落叶树种，如白玉兰、日本晚樱等，秋天一些色叶树种形成黄色或红色的斑块，如银杏、西川朴等。乔木层、灌木层、草本层结构比较分明。
2.1群落中乔木层的特征乔木层的高度在3～5m，树冠不连续。乔木层中共有物种28种，常绿与落叶物种之比为2.1∶1。每个样地的物种数一般集中在4～6种。物种数最高的样地为林水山居的群落3，共12种，最低的为春天小区的群落3，只有3种。
2.2群落中灌木层的特征该层次的高度在50～150cm之间，灌木层物种有18种，其中常绿(半常绿物种)与落叶物种之比约为7.6∶1，每个样地的物种数一般集中在4～6种。物种数最高的为林水山居的群落3和筑境小区的群落3，都为7种，而物种数最低的为春天小区的群落2，只有3种。3.2.3群落中草本层的特征该层次的平均高度约20cm。群落中草本层物种共有11种，其中常绿、半常绿的有6种。细叶结缕草是居住区绿化中使用频率最高的草坪植物。高羊茅名列第二。百花鸢尾是最常见的开花地被植物，其次为麦冬。草本植物最丰富的为林水山居样地，5种。仅有1种草坪或地被植物的为筑境小区3个样地，都为单一的草坪。
3居住区植物群落结构的多样性分析通过计算得出临安市3个居住小区园林植物群落中乔木层、灌木层、草本层的群落多样性指数。由图1可知，在所调查的3个居住小区中，从Simpson指数D来看，乔木层、灌木层、草本层均以林水山居的物种多样性最高，说明该样地的树木种类较多，各树种株数分布较为均匀，其中各个小区乔木层的多样性水平最高，灌木其次，草本最次。这也是由于人工配置绿地时多强调以乔木为主体，同时大面积使用种类有限的几种灌木造成的结果。Simpson指数D最低的为筑境样地1，只有0.78，主要是由于树种的数量较少的原因。总的看来，群落总体多样性高低与群落结构的复杂程度正相关。综合评价发现，林水山居的植物群落多样性最高，最低的是筑境小区。林水山居植物种类多样，且乔、灌、草三层配置结构合理，每层的植物种类丰富，乔冠草类型的群落结构完整。春天小区绿地面积较大，而且乔木数量比较多，但草本层相对比较单一。筑境小区绿地植物种类较少且数量也较少，绿化设计时仅考虑“四季常绿”，而忽视了“三季有花”；多应用常见的常绿树种，彩叶植物和花灌木较少；在种植设计时，只是把植物随意地种植而未能形成科学合理的群落，加之绿地面较小，群落植物多样性较低、层次不明显、景观单一，致使景观效果较差。#p#分页标题#e#
4生态效益研究评价———空气负离子水平及评价系数分析
4.1居住区空气负离子浓度与相对湿度的变化规律空气负离子水平受气象因素影响较大，低温、高湿的城市绿地空气负离子分布规律的研究环境，有利于空气负离子的产生。许多研究认为，空气负离子与空气温度呈显著负相关，与空气湿度呈显著正相关，即空气负离子浓度随温度升高而降低，随空气湿度升高而增加。对于空气负离子与相对湿度的关系，以第2次所测的负离子浓度试验为例进行分析。从图2可以看出，空气负离子浓度与相对湿度都呈现极显著的正相关，湿度越高，负离子浓度越大。
4.2居住区空气负离子浓度的季节变化规律根据各居住区群落的空气离子浓度平均值绘制图3。由图3可见，春天小区的负离子浓度从冬季到春季的变化为91.8个/cm3、94.79个/cm3、100.21个/cm3，另外2个小区在冬季到春季也呈现上升趋势。整体上负离子浓度春天小区>林水山居>筑境小区。最高值都出现在春季，主要因为春季的湿度比冬季要高，日照充足，植物光合条件优越，植物生长茂盛，尤其在春天小区，植被比较丰富，且有水体，流水潺潺，具备最充足的负离子生成条件。冬季，植物停止生长，很多树木已经落叶和处于休眠状态，植物光合作用大大降低，净化空气的能力也相对减弱，从而使空气正、负离子浓度减小。整体上看，空气负离子浓度：春天小区>林水山居>筑境小区。由于春天小区的乔木以常绿树种居多，而林水山居和筑境小区的植物群落里面，以落叶树种居多，所以到冬季，该群落内落叶乔木的叶片几乎全脱落，植物通过光合作用、空气交换等方式能够产生高浓度、高质量的空气负离子能力下降，所以空气负离子的含量也大大降低。可见，植物配置要注重常绿与落叶树种的种类和数量的搭配，这不仅是视觉景观上的需要，也是提高植物群落生态效益、改善空气负离子浓度的一个途径。
4.3空气负离子评价从图4可以看出，春天小区的CI值整体高于林水山居和筑境小区，根据空气清洁度与空气质量评价指数的关系表可以得出，3个小区的空气清洁程度等级为B：清洁。空气负离子的变化规律也导致不同季节的空气质量状况的不同，3个小区的空气清洁度最高的是春季，在春季3个小区的空气质量春天小区>林水山居>筑境小区。春天小区的CI值3个季节段都为最高，是因为春天小区的常绿树种较多，使得在冬季春天小区的空气负离子浓度比较高，而且在春天小区的所测样地中都靠近湖面，也致使春天小区的空气负离子比较高。而筑境小区的落叶树木多于常绿树种，在冬季，负离子浓度就非常低，使得CI值比较低。普遍认为，群落结构复杂的负离子浓度比群落结构简单的负离子浓度含量高[10]。所以，通过合理搭配落叶树种和常绿树种，可使整个地块的空气负离子浓度大大增加，进而使空气质量大大改变。
结论与讨论
1群落结构调查结论通过对3个小区的样地进行群落结构调查之后，得出如下初步结论：(1)调查的所有群落均具有乔、灌、草三层结构，几乎没有群落有层间植物，可见垂直绿化的理念有待进一步深化。物种应用相对单一，乔木层最为常见的为桂花、香樟等。灌木层最常见的物种为红花檵木和山茶，红花檵木为较好的观花彩叶植物，观赏价值较高，所以几个小区都有应用。细叶结缕草、高羊茅是居住区绿化最常见的草坪、地被植物种，草本层的种类比较单一。乡土树种使用极少，只有在春天小区群落1里面有榉树和苦储。(2)从总体上看，筑境小区的3个典型植物群落的物种多样性指数都不高，说明该小区整体上植物群落多样性不高；3个小区相比，林水山居的植物种类比较多，有匍枝迷迭香、八仙花、迎春樱桃等比较新颖的植物。此外，生物多样性指数的高低与居住者的爱绿、护绿程度呈正相关，并与居住区绿化的养护水平有直接关系。
2生态效益评价结论通过对植物群落的空气正负离子进行观测后，对数据进行分析，得出如下初步结论：(1)所选定的3个小区的空气清洁度都达标。(2)复层结构植物配置群落产生的空气负离子多于单层结构植物群落。故建议在进行植物群落设计和改造时，应尽量做到乔灌草搭配，使生态结构稳定，从而有利于微环境的负离子产生，改善空气质量。(3)植物群落空气负离子浓度季节变化排序为：春季高于冬季。空气质量等级排序为：春季最佳，冬季其次。(4)雨后的空气负离子浓度和空气清洁度均大于雨前。(5)水体对植物群落的负离子浓度有显著影响，不同状态的水体对负离子浓度影响差异明显，动态水优于静态水，瀑布优于溪流。建议在进行景观设计时，应增加有水环境，人工创造负离子源。
群落优化改造建议
从生态学、美学等角度出发，为居住区营造一个比较丰富的植被景观。为此，充分考虑植物的生态习性，对乔、灌、草进行优化配置，形成自然式植物景观。
1构建稳定的植物群落物种多样性是群落多样性的基础，有助于提高群落的观赏价值，保持群落的稳定，构建生态植物群落，提升居住区绿地的生态效益。适当选用经长期考验或成熟应用的外来树种和新优树种，丰富植物种类，提高植物景观观赏价值。
2营造优美的植物景观在植物种类的选择上，以适地适树为原则。营造乔、灌、草层次之间过渡协调而富有变化的植物群落。注重植物群落空间布局，创造宜人的植物空间环境。同时在四季景观效果上，以常绿为主，适当搭配色叶树种和春、夏季开花树种，丰富植物群落的季相变化，给人们带来良好的视觉效果。