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在城市化导致全球气候变化及生态恶化的大背景下,园林植物景观规划设计也来到一个时代分水岭。城市绿地中的人工栽培植物景观已造成资源消耗过高、景观同质化等一系列问题。随着人类生态意识的提高,城市中可自播繁衍、无需过多养护管理同时发挥生态效益的自生植物引起了国内外的广泛关注。城市绿地作为支撑生物多样性的载体,也是自生植物的栖息地之一,但以往研究主要关注栽培植物,针对自生植物在城市绿地中的分布特征鲜有报道。本研究以北京城市化环境下39个不同类型和规模的公园为研究地,探究其中的自生植物在不同公园以及不同生境下物种组成特征、群落多样性及其时空变化特征,并解析影响其多样性的因素。结合自生植物景观特征、公众对自生植物的审美感知和偏好以及柏林公园对自生植物规划设计的实例,最终提出自生植物的应用策略及群落构建模式,为今后自生植物景观的规划设计提供科学依据。主要研究结果如下:(1)对北京39个公园自生植物物种组成和多样性研究表明,记录到的自生植物共计242种,隶属于52科166属,共包含了10个生活型,多年生植物物种数最多,为96种;其次是一年生78种。乡土植物比例为78.51%。菊科和禾本科是所含自生植物物种数最多的两大科。不同类型及不同规模的公园中,自生植物物种组成及多样性表现出了差异。大型城市公园、大型郊野公园、森林公园、小型城市公园及小型郊野公园物种数依次为180种、160种、158种、143种和123种,显示出与面积显著相关。大型城市公园所含植物科中物种最为丰富,有16科所含的物种数多于4种。在物种来源上,城市公园和郊野公园乡土植物的比例差别不大,在73.75%~77.78%之间。在公园之间,自生植物的物种数相差较为悬殊,介于42~117种之间。物种数最多的三个公园为香山公园、圆明园和奥林匹克森林公园,分别为117、116和113;物种数最少的三个公园为长春健身园、日坛公园和马甸公园,分别为47、42和42。不同季节自生植物在各公园类型中的多样性和均匀度均表现出了极显著的差异性。春季和夏季,郊野公园和森林公园自生植物的多样性和均匀度都要显著高于城市公园;秋季,大型城市公园与郊野公园自生植物的多样性无显著差异,而小型城市公园显著低于其他公园类型。通过对自生植物群落进行聚类分析,在春季,大小型城市、大小型郊野和森林公园分别划分出11、11、7、5、9个群落组,以夏至草、抱茎苦荬菜、二月蓝、荆条等为代表;夏季,各公园类型分别划分出8、8、10、6、8个群落组,以狗牙根、酢浆草、抱茎苦荬菜、狗尾草等为代表;秋季,各公园类型分别划分出7、7、4、3、5个群落组,以夏至草、二月蓝、抱茎苦荬菜等为代表。(2)以城市公园为研究对象,通过分析各公园特征及景观格局与自生植物多样性和物种组成的关系,获得对自生植物多样性影响呈显著线性关系的因子有10个。其中,正向影响的有公园面积、公园周长、绿地斑块总面积、绿地斑块数量、绿地斑块平均面积、绿地斑块平均周长、水面数量7个,负向影响的有管理强度、公园周长面积比、绿地破碎度3个。建成年限、公园面积、绿地斑块数量、绿地率、绿地斑块总面积、水面数量、水域率和水体面积8个因子对自生植物组成有影响,公园内的水体斑块特征对自生植物物种组成的影响在夏季最为显著。这些因素综合作用,未来在营建以自生植物景观为特色、多样性保护为目标的绿地时,可合理规划绿地与水体的布局,制定科学的管理策略。(3)以北京最大的公园奥林匹克森林公园为研究对象探究自生植物时空分布的特征,结果表明:全园共调查到自生植物128种,隶属于32科98属。在时间格局上,8月末物种数量达到最高峰,为102种;10月初群落多样性显著高于其他月份,Shannon-Wiener指数均值为7.24。在空间分布上,路边和林地的样方数量最多,所容纳的物种数也最多,分别为109和106种。不同微生境中,从6月初到10月初,林下(UT)物种丰富度要显著低于未种植地(UP),从7月末到11月中,草坪(L)的物种丰富度也显著低于未种植地(UP)。水边未种植地(WUP)物种在8月末最为丰富。总体上,干扰度、郁闭度、坡度和异质度与群落多样性和均匀度显著相关。在生境尺度下,郁闭度是影响物种组成最重要的因子,而微生境的类型是微生境尺度下最重要的影响因子。(4)自生植物表现出多样的观赏特征。叶片特点上,以中等大小(1~2cm)的植物最多,共计102种;叶片秋季呈现出了较为丰富的色彩,在63种秋季仍生长的植物中,叶片颜色共有7种,为红色、紫色、紫红、黄棕、绿、黄绿、暗灰绿。自生植物的花朵以较小的为多(直径<1cm),共有86种植物,几乎占所有植物的一半,但花色丰富,共记录到17种,包括白、橙黄、粉红、红、黄、黄绿等;花朵具有观赏价值的自生植物共可分为8种花型。中等高度(脚踝到膝盖,10~50cm)的自生植物最多,94种。对于景观效果优良的224个自生植物群落分析发现具有丰富的质感变化,有单一群体主导等六种主要的群落组合形式以及丰富的色彩组合。(5)公众对自生植物的综合感知及审美偏好的研究共收到有效问卷1015份。接近一半的受访者认为自生植物应在公园中保留一小部分,而只有4.73%的受访者认为自生植物应从公园中完全清除。大部分受访者认为自生植物自然、野趣(70.84%,n=719),并且生命力顽强(68.28%,n=693)。相比大众组,专业人员更加倾向于认为花坛不自然、不生态、不具吸引力并且浪费资源;草坪不自然、不生态并且浪费资源;自生植物节约资源。对于自生植物群落的高度,一半的人数选择了中等高度的自生植物(53.00%,n=538),紫色、多彩色是最受欢迎的自生植物颜色,辐射型、十字型、蝶型和穗状是比较受欢迎的花型。公众对自生植物的感知与受访者是否为专业人员、年龄、教育程度以及感知自然的频度有较大的关系,而性别对于自生植物群落的审美感知影响更大。(6)德国对自生植物的保留尤为重视,选取德国柏林五个以自生植物为特色的公园进行了案例研究。这些公园充分保留了场地的历史以及在场地上演替出的丰富的自生植物类型。根据演替阶段和景观元素,共可以划分为十种类型——沙土草地、干草地、半干草甸、疏林、密林、灌木丛、铺装缝隙、石笼缝隙、砾石缝隙、路边草丛。在管理与维护策略上的精细化和分区化以及采取局部封闭场地等做法突出自生植物景观效果的同时合理解决了生物多样性保护与市民休闲娱乐之间的平衡。基于以上这几部分,最终对景观效果好的自生植物物种及群落进行了推荐,制定了北京公园自生植物的应用策略和管理维护策略。研究成果不仅为园林领域带来一种营建景观的全新视角,也将为富有地域性特色且涵养生物多样性、可持续、低维护植物景观的实现提供理论依据和大量基础信息。