植物多样性及其对景观的影响

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摘要：为保护人类生存环境，生物多样性保护近年来受到重视。植物多样性是生物多样性的主要内容；植物多样性是群落组织结构的重要特征，植物多样性是物种多样性的基础。植被是景观构成要素之一，是景观生产力的基础，植物多样性必然对景观有影响。本文主要探讨了植物多样性的相关及其相关概念及其评价指标等内容。同时探讨了植物多样性对景观破碎化、景观类型多样性、景观稳定性和景观格局的影响。

关键词：植物多样性景观生物多样性影响

1植物多样性的概念

植物多样性（plantdiversity）是生物多样性中以植物为主体，由植物、植物与环境形成的复合体及与此相关的生态过程的总和，是生物多样性研究和保护的主要内容。由定义可知，植物多样性主要研究植物在物种水平上的多样性，涉及到植物学、植物生理学、植物地理学、景观生态学、植物群落学等等多种理论。植物多样性也包括四个层次。植物多样性是群落组织结构的重要特征，它一方面反映了群落中物种的丰富程度，另一方面反映了不同地理条件与群落的相互关系以及群落的动态与稳定。植物多样性可以分为：α多样性，β多样性和γ多样性。α多样性是指群落或生境内种的多度；β多样性是指在一个环境梯度上，从一个生境到另一个生境之间所发生的种的多度变化的速率和范围；γ多样性是指在一个地理区域内（例如岛屿）一系列生境中种的多度，它是这些生境的α多样性和生境之间β多样性的结合。

2植物多样性的评价指标

植物多样性评价指标有α指数、Simpon指数、Shannon-Wiener指数、中间相遇机率PIE、Pielou均匀度指数、Patrick丰富度指数。在园林景观中常用到的指标是Simpon指数、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Patrick丰富度指数[1]。下面对这几个指标表简要介绍：

Simpon指数是多样性的反面集中性的度量。公式为：

D=1-∑（Pi）2

其中：S-所在群落的物种数目；Pi=Ni/N（N-所在群落的所有物种的个体数之和；Ni-所在群落内物种i的个体数）。

Shannon-Wiener指数源于信息理论。它表明群落中生物种类增多代表了群落的复杂程度增高，即H值愈大，群落所含的信息量愈大。公式为：

H=-∑|niMNln（ni/N）|

其中：ni-第i个种的个体数目，N-群落中所有种的个体总数。

Pielou均匀度指数指群落中各个种的多度的均匀程度，即每个种个体数间的差异。其计算通常用实测多样性和最高多样性的比来表示。最高多样性即所有种的多度都相等时的多样性。常采用以Shannon-Wiener多样性指数为基础的计算式：

J=H/Hmax

其中：H为实测多样性指数：Hmax是理论上最大的多样性指数。

Patrick丰富度指数反映了群落中物种总量。公式为：

Pa=S

其中：S-所在群落的物种数目。

3植物多样性及其景观作用

3.1植物多样性影响景观破碎化程度

植物多样性在一定程度上能够反映群落内植被的密度。植物多样性通过植物间的空隙来影响景观的破碎化。景观的破碎化常常以植被基质中空隙的形成开始的，随着植物多样性的减少，一定程度上使空隙越来越大，基质内部的联系减弱，这些空隙成为景观中的基质，植被成为空间基质中的斑块，景观逐步破碎化。严重的破碎化影响植物物种的恢复和生存。这样形成恶性循环，景观质量发生急剧变化。以森林景观为例，适度的采伐森林使森林的植物多样性保持在适宜的水平上能使森林自然更新效果最佳，而过度采伐使森林不能正常生长更新，森林的物种多样性减少，森林逐步破碎化。森林破碎化产生的最显著后果表现在植物上，在每个小斑块中，林木死亡率几乎会高出正常的几倍。

3.2植物多样性影响景观类型多样性

植被是重要的景观元素，是景观生产力的基础，也是景观分类的重要依据，植被的发育和变化是景观形成和变化的重要影响因素。植物多样性能够体现群落的外貌，不同的植被类型呈现不同的景观类型，如农田景观、森林景观、草地景观、果园景观等。植物多样性增加能够增加景观类型的多样性，但景观类型多样性并非越高越好，景观类型多样性过高会导致景观破碎化，从而反作用于植被，降低植物多样性。

不同的植物其形态、质地、色彩均有差异，多样的植物可以营造更加丰富的景观，从而满足人们不同的审美需求，满足城市不同的环境条件的要求。以中国南北植物差异为例，植物对环境等条件的适应性决定了植物的多样性和南北园林绿化的不同，北方树木多高大雄伟、季相变化明显，南方树木多姿态婆娑、且季相变化不大，这就形成南北迥异的园林景观。

3.3植物多样性影响景观的稳定性

景观的稳定性主要体现在植物群落的结构稳定与平稳的演替更新。植物多样性是群落特性的重要指标之一，在一定程度上能够反映支取群落的生境差异、结构类型、演替阶段和稳定程度。不同种类的植物个体大小差异有别，在一定的空间尺度范围内所能容纳的植物个体数量差异明显。个体小的植物种类对植物多样性的计算起决定作用。王日明[2]等人的研究表明：小体量的草本类植物是群落中不可缺少的组成部分，但用群落学原理分析，对群落结构稳定与群落演替起决定作用的并不是个体体量小而数量多的种类，而是上层的高大乔木类。理想的群落应当乔灌草合理搭配，具有合理的物种多样性，是景观在时间尺度和空间尺度上保持稳定性，实现景观的可持续发展。奥姆斯特德在波士顿大都市公园系统规划种，就是通过改善植物物种多样性的方法改造查尔斯河道，在河道两岸种植能够抵抗周期性洪水和盐碱的植被使之能够自然地生长，从而恢复了沼泽地整体的自然演替过程，提高了查尔斯河流景观的稳定性[3]。

3.4植物多样性影响景观格局

景观格局，一般是指其空间格局，即大小和形状各异的景观要素在空间上的排列和组合，包括景观组成单元的类型、数目及空间分布与配置，比如不同类型的斑块可在空间上呈随机型、均匀型或聚集型分布。植被是影响景观格局形成的因素之一。中国科学院生态环境研究中心学者马克明[4]等人通过对北京东灵山地区暖温带落叶阔叶林中7种主要森林和1个灌丛类型的物种多样性（物种丰富度和Shannon指数）和景观格局多样的研究，说明了植物多样性和景观格局之间具有相关性。群落中乔灌草具有不同的物种多样性，三者的配置与分布形成多样化的景观格局。

4小结

植被是景观的重要构成要素之一，因此植物多样性势必影响景观的特征。由于植物群落是一个复杂的、动态变化的有机体，它涉及到植物的生理、环境、景观生态等各个方面，因此，植物多样性对景观破碎化、景观类型多样性、景观稳定性和景观格局并不是单一或单向进行的，而是对景观各个特征多重影响，景观破碎化受到影响其他三个方面势必受到影响。

参考文献：

[1]蒋雪丽，王小德，崔青云等.杭州绿地植物多样性研究[J].浙江农林大学学报，2011，28（3）：416-421.

[2]王日明，龙岳林等.植物多样性理论在城市广场景观评价中的应用―以怀化市五溪文化广场为例[J].林业科学，2010，19：196-212.

[3]杨冬辉.因循自然的景观规划：从发达国家的水域空间规划看城市景观的新需求[J].中国园林，2002（3）：12-15.

[4]马克明，傅伯杰.北京东灵山地区森林的物种多样性和景观格局多样性研究[J].生态学报，1999，19（1），1-7.