公园绿地具有降温增湿、固碳释氧、吸附空气颗粒物等多种生态功能[1-3]，同时为市民提供锻炼和休闲的场所，对维持居民身心健康、提高生活品质起到了关键作用[4]。植物作为公园绿地提供生态服务的主体，影响着城市的气候与环境[5]，植物群落是城市生态系统的重要组成部分，与生态系统功能联系密切[6]。植物种类多样化可以使城市植物群落结构更加稳定，有助于增强城市生态系统的多功能性[7-8]，在城市健康发展和满足居民生活需求方面起着重要作用[9]。然而，随着土地利用方式的改变、人为活动的干扰，城市植物多样性有所下降[10]；同时，绿化植物同质化趋势日益明显，给植物多样性保护带来挑战[11]，为更好地发挥城市植物的生态功能、应对城市化对植物多样性产生的影响，需要全面调查和掌握城市植物多样性现状[12]。
福建福州市地处中亚热带与南亚热带的交界处，园林绿化植物资源丰富[13]，其公园绿地的植物多样性是研究的焦点。如黄秋淋等[14]、卓孝康等[15]分别对该地区不同公园绿地园林植物的优势度、物种组成与多样性进行了调查分析；陈颐等[16]、林夏斌等[17]聚焦园林植物的色彩丰富度、群落特征等进行研究；黄柳菁等[18]对比分析了该地区市区、近郊区和远郊区公园在不同空间尺度上木本园林植物的物种变化情况及多样性分布特征；李慧等[19]从空间分布上对该地区城中山与城周山两种类型公园的木本植物多样性进行了比较分析；申超等[20]对城市园林植物多样性与生态效益的关系进行研究，认为不同类型绿地植物物种多样性是影响其生态效益的主要因素。本研究以福州市仓山区南台岛公园绿地为研究对象，采用典型样地法对其中8个代表性公园绿地的植物多样性进行调查，分析其植物的物种组成、来源、多样性和相似性，探讨福州市公园绿地植物多样性分布特征，为类似地区城市公园绿地植物多样性水平提升与科学管护提供参考。
1 材料与方法
1.1 研究区基本情况
1.2 调查设计
于2023年3月27日至2024年5月26日，对研究区的公园绿地全面实地踏查后，选择其中面积较大、具有代表性的长安山公园、清凉山公园、闽江公园南园、金山公园、花海公园、高盖山公园、福海嘉华三江口生态公园和飞凤山奥体公园共8个公园，采用典型样地法进行植物多样性调查。在选定的8个公园内，依地形地势分别设置20 m×20 m、10 m×10 m和5 m×10 m的样方，对样方内的乔木（起测径阶为胸径≥2.5 cm且树高≥5 m）进行每木检尺，记录各乔木植物的种类、胸径、树高、枝下高、冠幅等；同时在各乔木样方内选择典型地段设置5 m×5 m小样方进行灌木调查，设6个重复样方，记录各灌木的种类、地径、高度等；并在各公园乔木样方内的合适地段设置1 m×1 m的草本样方，重复6次，记录其中的草本种类、盖度，具体各公园调查的样方情况见表1。
表1 福州市仓山区公园绿地调查样方概况 |
| 编号 | 公园名称 | 样方数量/个 |
|---|---|---|
| A | 长安山公园 | 12 |
| B | 清凉山公园 | 11 |
| C | 闽江公园南园 | 19 |
| D | 金山公园 | 18 |
| E | 花海公园 | 18 |
| F | 高盖山公园 | 13 |
| G | 福海嘉华三江口生态公园 | 17 |
| H | 飞凤山奥体公园 | 17 |
| 合计 | 125 |
1.3 调查项目及方法
重要值反映群落中某种植物的优势度，表示其在群落中的相对重要性，数值越大，则该物种越重要[23]。根据调查记录的数据计算研究区各公园绿地乔木、灌木、草本植物的频度、密度、优势度，并进一步计算其重要值，计算如式（1 ）～（8 ）。
相对优势度（%）=（某一物种的所有胸高断面积之和/所有物种的所有个体胸高断面积总和）×100
相对高度（%）=（某一物种的所有高度之和/所有物种的所有个体高度之和）×100
相对密度（%）=（某一物种的密度/所有物种的密度之和）×100
相对频度（%）=（某一物种的出现频率/所有物种的出现频率之和）×100
相对盖度（%）=（某一物种的盖度/所有物种盖度之和）×100
乔木植物重要值=（相对优势度+相对高度+相对密度）/3
灌木植物重要值=（相对频度+相对密度）/2
草本植物重要值=（相对频度+相对盖度）/2
采用Margalef物种丰富度指数（R）来反映群落中物种的丰富度，其数值越大，物种的丰富度越高；Simpson指数（D）反映植物群落中个体集中程度，数值越大，物种个体数量分布越均匀；Shannon-Wiener指数（H）反映植物群落中的个体出现的不确定程度，其数值越大，物种多样性越高。计算如式（9 ）～（11 ）。
式中，S表示物种数，N表示个体总数，Pi 为物种i的重要值。
Jaccard β相似性系数表征不同公园绿地之间物种的相似程度，其数值越大，相似程度越高[24]，计算如式（12） 。
式中，a、b分别为两公园绿地的植物物种数，c为两公园绿地的共有植物物种数。当β在0～0.25时为极不相似，当β在0.25～0.50时为中等不相似，当β在0.50～0.75时为中等相似，当β为0.75～1.00时为极相似[25]。
1.4 数据处理
采用Excel和Origin Pro 2021软件对调查数据进行处理和绘图。
2 结果与分析
2.1 公园绿地植物物种组成
2.1.1 物种组成特征
8个公园绿地样方共统计到植物304种，其中木本植物197种，乔木植物97种。从科的组成来看，豆科（Fabaceae）是木本植物中包含物种数最多的科，有24种，其次是桑科（Moraceae）、蔷薇科（Rosaceae），分别有15、12种，75.86%的科包含的物种数少于5种，其中包含2～4种的有44科，仅含有1个物种的有25科。从属的组成来看，榕属（Ficus）是木本植物中包含物种数最多的属，有10种，其次是樟属（Camphora）包含8种，女贞属（Ligustrum）包含5种，94.17%的属包含的物种数少于4种，其中包含2～3种的有37属，仅含有1个物种的有76属。草本植物共107种，分属38科88属。从科的组成来看，菊科（Asteraceae）是其中物种数最多的科，有22种，其次是禾本科（Poaceae）、车前科（Plantaginaceae）、石竹科（Caryophyllaceae），分别为15、7、5种，52.63%的科包含的物种仅有1种。从属的组成来看，婆婆纳属（Veronica）是包含物种数最多的属，包含5种，包含2～3种的有11属，仅含有1个物种的有76属。
2.1.2 植物来源构成特征
本次调查发现，在公园绿地304种植物中，乡土物种有109种，占总物种数的35.86%，国内引进种95种，占总物种数的31.25%，国外引进种100种，占总物种数的32.89%。由表2可知，长安山公园乡土物种数最多，共38种，乡土物种比例最高，达51.35%；清凉山公园的乡土物种数量较低，仅有28种，占比43.75%。总体而言，研究区公园绿地植物以引进种为主，乡土物种在植物配置中的利用程度较低。
表2 福州市仓山区公园绿地植物来源构成特征 |
| 公园名称 | 乡土物种 | 国内引进 | 国外引进 | 合计 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 数量/种 | 比例/% | 数量/种 | 比例/% | 数量/种 | 比例/% | ||
| 合计 | 109 | 35.86 | 95 | 31.25 | 100 | 32.89 | 304 |
| A | 38 | 51.35 | 20 | 27.03 | 16 | 21.62 | 74 |
| B | 28 | 43.75 | 15 | 23.44 | 21 | 32.81 | 64 |
| C | 36 | 40.00 | 27 | 30.00 | 27 | 30.00 | 90 |
| D | 36 | 45.00 | 26 | 32.50 | 18 | 22.50 | 80 |
| E | 33 | 37.93 | 24 | 27.59 | 30 | 34.48 | 87 |
| F | 34 | 34.69 | 32 | 32.65 | 32 | 32.65 | 98 |
| G | 32 | 42.11 | 21 | 27.63 | 23 | 30.26 | 76 |
| H | 30 | 35.71 | 27 | 32.14 | 27 | 32.14 | 84 |
2.2 公园绿地植物的重要值
由表3可知，研究区公园绿地重要值排序前20的乔木植物中，乡土物种有10种，分别为樟（Camphora officinarum）、台湾相思（Acacia confusa）、龙眼（Dimocarpus longan）、杧果（Mangifera indica）、朴树（Celtis sinensis）、构树（Broussonetia papyrifera）、无患子（Sapindussaponaria）、乌桕（Triadica sebifera）、木樨（Osmanthus fragrans）、榉树（Zelkova serrata），重要值合计为41.62%。由表4可知，在重要值排序前15的灌木植物中，乡土物种有9种，有锦绣杜鹃（Rhododendron × pulchrum）、小蜡（Ligustrum sinense）、构树、桑（Morus alba）、朴树（Celtis sinensis）、樟、栀子（Gardenia jasminoides）、朱槿（Hibiscus rosa-sinensis）、红叶石楠（Photinia × fraseri），重要值合计为46.74%，其余均为引进种；重要值前10的草本植物中，乡土物种有5种，分别为结缕草（Zoysia japonica）、狗牙根（Cynodondactylon）、酢浆草（Oxalis corniculata）、沟叶结缕草（Zoysia matrella）和紫花地丁（Viola philippica），重要值合计为32.74%。说明研究区公园绿地中乡土物种的数量和生物量占优势，尤其是灌木植物，而草本植物中虽乡土物种较少，但占比优势明显。
表3 福州市仓山区公园绿地主要乔木植物重要值 |
| 序号 | 物种名 | 重要值/% | 序号 | 物种名 | 重要值/% |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 樟（Camphora officinarum） | 9.88 | 11 | 台湾栾（Koelreuteria elegans） | 2.42 |
| 2 | 台湾相思（Acacia confusa） | 9.04 | 12 | 木棉（Bombax ceiba） | 2.29 |
| 3 | 龙眼（Dimocarpus longan） | 3.95 | 13 | 羊蹄甲（Bauhinia purpurea） | 2.19 |
| 4 | 南洋杉（Araucaria cunninghamii） | 3.59 | 14 | 小叶榄仁（Terminalia neotalial） | 2.13 |
| 5 | 杧果（Mangifera indica） | 3.52 | 15 | 乌桕（Triadica sebifera） | 2.11 |
| 6 | 朴树（Celtis sinensis） | 3.52 | 16 | 落羽杉（Taxodium distichum） | 1.99 |
| 7 | 构树（Broussonetia papyrifera） | 3.40 | 17 | 木樨（Osmanthus fragrans） | 1.86 |
| 8 | 黄葛树（Ficus virens） | 2.68 | 18 | 榉树（Zelkova serrata） | 1.84 |
| 9 | 刺桐（Erythrina variegata） | 2.68 | 19 | 银杏（Ginkgo biloba） | 1.74 |
| 10 | 无患子（Sapindussaponaria） | 2.50 | 20 | 蓝花楹（Jacaranda mimosifolia） | 1.69 |
表4 福州市仓山区公园绿地主要灌木植物与草本植物重要值 |
| 灌木植物 | 草本植物 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 序号 | 物种名 | 重要值/% | 序号 | 物种名 | 重要值/% |
| 1 | 锦绣杜鹃（Rhododendron × pulchrum） | 11.45 | 1 | 结缕草（Zoysia japonica） | 8.67 |
| 2 | 小蜡（Ligustrum sinense） | 8.79 | 2 | 狗牙根（Cynodondactylon） | 7.92 |
| 3 | 构树（Broussonetia papyrifera） | 6.10 | 3 | 酢浆草（Oxalis corniculata） | 6.3 |
| 4 | 桑（Morus alba） | 5.91 | 4 | 沟叶结缕草（Zoysia matrella） | 5.82 |
| 5 | 朴树（Celtis sinensis） | 5.84 | 5 | 香附子（Cyperus rotundus） | 4.18 |
| 6 | 鹅掌柴（Heptapleurumheptaphyllum） | 3.92 | 6 | 黄鹌菜（Youngia japonica） | 4.09 |
| 7 | 栾（Koelreuteria paniculata） | 3.82 | 7 | 紫花地丁（Viola philippica） | 4.03 |
| 8 | 细叶萼距花（Cuphea hyssopifolia） | 3.32 | 8 | 裸柱菊（Soliva anthemifolia） | 3.98 |
| 9 | 樟（Camphora officinarum） | 3.24 | 9 | 天胡荽（Hydrocotyle sibthorpioides） | 3.22 |
| 10 | 栀子（Gardenia jasminoides） | 2.27 | 10 | 匙叶合冠鼠曲草（Gamochaeta pensylvanica） | 2.77 |
| 11 | 银合欢（Leucaena leucocephala） | 1.92 | |||
| 12 | 马缨丹（Lantana camara） | 1.67 | |||
| 13 | 朱槿（Hibiscus rosa-sinensis） | 1.58 | |||
| 14 | 台湾栾（Koelreuteria elegans） | 1.58 | |||
| 15 | 红叶石楠（Photinia × fraseri） | 1.56 | |||
由表3~4可知，乔木植物、灌木植物和草本植物重要值排序前10的植物重要值之和均在40%以上，表明公园植物应用主要集中在少数几种植物，优势种明显，大部分植物暂未被均衡搭配使用，灌木植物与草本植物更为显著。乔木植物中重要值超过5%的仅有樟（9.88%）与台湾相思（9.04%）；灌木植物中重要值大于5%的有5种，分别为锦绣杜鹃（11.45%）、小蜡（8.79%）、构树（6.10%）、桑（Morus alba）（5.91%）、朴树（5.84%）；草本植物中结缕草重要值最高，为8.67%，其次是狗牙根（7.92%）、酢浆草（6.31%）与沟叶结缕草（5.82%）。在调查中发现，樟、构树、朴树和台湾栾树（Koelreuteria elegans）在乔木植物和灌木植物中的重要值均较高，表明这些植物在研究区具有较强的适生性和生长更新能力，在维持城市绿化植物群落结构、功能等方面发挥重要作用。
2.3 公园绿地植物多样性
2.3.1 物种丰富度
与乔木植物和灌木植物相比，草本植物体型较小，以个体数量来度量丰富度易导致偏差，因此本研究仅分析乔木植物、灌木植物的物种丰富度。由图1可知，研究区公园绿地乔木植物的Margalef物种丰富度指数均值为4.63，物种最丰富的是闽江公园南园（6.27），最低的是清凉山公园（2.31）；灌木植物的物种丰富度指数均值为3.56，以高盖山公园的最高（5.26），闽江公园南园的最低（1.97）。在8个公园绿地中，除长安山公园、清凉山公园、高盖山公园外，其他公园物种丰富度均呈现出乔木植物>灌木植物的规律。
2.3.2 物种多样性
由图2可知，乔木植物中Simpson指数最高的是闽江公园南园（0.94），最低的为清凉山公园（0.78）；灌木植物中Simpson指数最高的是闽江公园南园（0.94），最低的是清凉山公园（0.81）；草本植物中Simpson指数最高的是高盖山公园（0.94），最低的是长安山公园（0.90）。乔木植物中，Shannon-Wiener指数最高的是金山公园（3.15），最低的为清凉山公园（1.93）；灌木植物中，Shannon-Wiener指数最高的是高盖山公园（3.20），最低的是清凉山公园（2.17）；草本植物中，Shannon-Wiener指数最高的是清凉山公园（3.18），最低的是长安山公园（2.75）。整体来看，不同公园绿地乔木、灌木与草本植物之间的Simpson指数在0.78～0.94，相差较小，说明研究区公园绿地内植物物种集中性强，优势种地位突出。其中，清凉山公园的乔木植物、灌木植物物种多样性指数明显低于其他公园，可能是清凉山公园树种选择较为单一。
2.4 公园绿地植物相似性
由图3可知，飞凤山奥体公园与金山公园的乔木植物相似程度最高，花海公园与闽江公园南园的灌木植物相似程度最高，闽江公园南园与飞凤山奥体公园的草本植物相似程度最高，不同公园绿地的植物相似性系数在0.08～0.40，处于极不相似或中等不相似水平。研究区公园绿地植物的相似性系数呈现出草本植物>灌木植物>乔木植物的特点，其中乔木植物的相似性系数在0.08～0.40，均值为0.20，处于中等不相似水平的有6个，其余均处于极不相似水平；灌木植物在0.09～0.38，均值为0.21，有7个处于中等不相似水平，其余均处于极不相似水平；草本植物在0.15～0.40，均值为0.26，处于中等不相似水平的有13个，其余均处于极不相似水平。
3 结论与讨论
本研究发现，研究区公园绿地植物多样性处于相对较高水平，8个公园绿地共调查发现植物304种，其中木本植物197种，草本植物107种。从物种来源上看，仓山区公园绿地植物以国内外引进种为主，乡土物种在植物配置中使用比例上存在提升空间，应加强对乡土物种的开发和利用。物种多样性整体呈现出草本植物>灌木植物>乔木植物的规律，草本植物物种更丰富，可能是公园绿地中的乔、灌木植物受人为干扰严重[26]；而草本层更容易出现野生植物，从而促使植物种类更加多样化[27]。由于灌木植物中存在一定比例的乔木植物幼树，普遍认为灌木植物的多样性高于乔木植物[28]，但闽江公园南园、金山公园的灌木植物多样性却低于乔木植物，黄柳菁等[18]对研究区城市公园绿地木本植物多样性调查也发现类似的结果。可能是这些公园人工管理等干扰措施强烈，乔木植物幼树清理频繁，导致灌木植物多样性普遍低于乔木植物[29]，表明公园植物需进一步丰富乔木、灌木植物的配置，进而提升植物多样性。
黄秋淋等[14]调查发现，乔木、灌木植物物种多样性水平高于草本植物，与卓孝康等[15]的研究结果类似，园林绿地草本植物多样性水平较低。而黄柳菁等[18]调查发现，多数公园乔木植物多样性高于灌木植物，但还有部分公园的灌木植物多样性高于乔木植物。本文研究结果表明，乔木、灌木、草本植物物种多样性水平相差不大，草本植物略高于乔木植物与灌木植物，造成这种差异的原因主要涉及两个方面：一是，不同公园在选址特征、人为干扰程度以及绿地养护管理方式等方面存在差异；二是，调查时间的选择也是重要原因，特别是对于生长周期较短的草本植物而言，其物种组成和数量会随季节变化呈现明显波动。与相关研究成果对比发现，研究区乔木、灌木、草本植物的Simpson指数、Shannon-Wiener指数均有所增长，不同类型植物的多样性水平差距缩小，表明研究区近年来对公园绿地植物多样性保护的优化效果明显，乔木、灌木、草本植物多样性水平趋于均衡，生态环境保护和物种配置逐步向多样化和自然化发展。
综上，本研究调查分析了福州市仓山区绿地公园的植物多样性，8个公园绿地共调查发现植物304种，其中木本植物197种，以豆科、桑科、蔷薇科为优势科；草本植物共107种，以菊科、禾本科、车前科为主。优势植物有樟、台湾相思、锦绣杜鹃、小蜡、构树、桑、朴树、结缕草、酢浆草等，多数公园植物丰富度呈现出乔木植物>灌木植物的规律，物种多样性整体上呈现出草本植物>灌木植物>乔木植物的规律；各公园绿地之间植物物种组成相似程度不高，总体处于极不相似或中等不相似水平，其中，乔木、灌木植物物种组成更为多样，同质化现象不明显，有助于保护城市植物多样性。