论文题目：城市化环境下公园自生植物的多样性与公众感知研究
摘要：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。
关键词：自生植物;多样性;生境;景观特征;公众感知
学科专业：园林植物与观赏园艺
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 研究背景
1.1.1 城市化进程下绿地系统的孤立化及生物多样性保护的迫切性
1.1.2 城市绿地植物景观的人工化和同质化
1.1.3 实际设计中对景观异质性的忽略
1.2 研究对象与概念解析
1.2.1 乡土植物与本土植物
1.2.2 外来植物与入侵植物
1.2.3 栽培植物与园林植物
1.2.4 野生植物
1.2.5 “杂草”与野草
1.2.6 自生植物
1.3 国内外研究进展
1.3.1 外来植物与入侵植物带来的影响
1.3.2 乡土植物潮流及栽培植物显现的问题
1.3.3 野生植物的引种开发热及生态群落营建的发展
1.3.4 城市自生植物在低维护景观营造中的发展
1.3.5 城市自生植物分布特征及多样性研究
1.3.6 生境的景观异质性研究
1.3.7 公众对园林绿地审美感知与行为需求研究
1.4 相关的思想体系
1.4.1 人类世生态系统
1.4.2 开启自然的自组织能力
1.5 研究内容
1.6 研究目标
1.7 技术路线
2 北京公园绿地自生植物多样性及其影响因素
2.1 研究方法
2.1.1 研究地的选取
2.1.2 样点及样方的设置
2.1.3 调查内容及指标
2.1.4 数据计算及统计分析
2.2 各类型公园栽培植被概况
2.3 北京公园自生植物物种组成特征
2.3.1 北京39个公园自生植物物种组成概况
2.3.2 各公园自生植物种数、科数及属数组成
2.3.3 各公园类型物种组成
2.3.4 物种频度
2.4 不同公园自生植物多样性与均匀度
2.4.1 不同季节各公园自生植物多样性与均匀度
2.4.2 各季节不同公园类型自生植物多样性与均匀度
2.5 不同类型公园的自生植物群落类型
2.5.1 春季自生植物群落类型
2.5.2 夏季自生植物群落类型
2.5.3 秋季自生植物群落类型
2.6 不同公园自生植物多样性及物种组成的影响因素
2.6.1 各城市公园特征及景观格局基础信息
2.6.2 公园特征因子对自生植物多样性的影响趋势
2.6.3 公园特征因子的影响程度分析
2.6.4 公园特征因子对自生植物物种组成的影响
2.7 讨论
2.7.1 北京公园绿地自生植物的多样性
2.7.2 北京城市公园中影响自生植物多样性及组成的因素
2.7.3 对自生植物规划设计的启示
2.8 小结
3 奥林匹克森林公园自生植物多样性及其影响因素
3.1 研究方法
3.1.1 生境及微生境下自生植物时空分布特征研究
3.1.2 不同尺度下自生植物多样性影响机制研究
3.2 生境尺度下自生植物时空分布特征
3.2.1 奥林匹克森林公园自生植物整体概况
3.2.2 自生植物物种组成的时空特征
3.2.3 自生植物群落多样性的时空变化
3.2.4 生态位宽度的时空特征
3.2.5 公园环境下自生植物的群落分类
3.2.6 讨论
3.3 微生境尺度下自生植物时空分布格局
3.3.1 各微栖息地物种数和物种组成分布格局
3.3.2 自生植物群落多样性和均匀度的时空变化
3.3.3 自生植物在不同微生境中的生态位宽度
3.3.4 讨论
3.4 公园环境下自生植物多样性及物种组成的影响机制
3.4.1 不同尺度下自生植物物种数与多样性
3.4.2 环境因子对不同尺度下自生植物多样性和均匀度的影响
3.4.3 环境因子对自生植物物种组成的影响
3.4.4 栽培树种对自生植物的影响
3.4.5 讨论
3.5 小结
4 自生植物的观赏多样性及景观特征
4.1 自生植物个体观赏特征
4.1.1 研究方法
4.1.2 自生植物叶片特征
4.1.3 自生植物花朵特征
4.1.4 自生植物果实或种子观赏特征
4.1.5 自生植物高度
4.2 自生植物群落特征
4.2.1 研究方法
4.2.2 群落质感
4.2.3 群落组合形式
4.2.4 群落组合色彩
4.2.5 与栽培花卉的组合
4.3 自生植物物候及季相色彩动态
4.4 自生植物群落案例研究
4.5 讨论
4.6 小结
5 公众对公园中自生植物的感知与审美偏好
5.1 研究背景
5.2 研究方法
5.2.1 被访者基本信息及问卷设计
5.2.2 数据统计
5.3 研究结果
5.3.1 公众对自生植物的综合感知及影响因素
5.3.2 公众对自生植物群落的感知及影响因素
5.3.3 公众对自生植物个体的感知及影响因素
5.3.4 公众对自生植物的感知与其社会背景的关系
5.4 讨论
5.4.1 城市绿地是自生植物生长的重要空间
5.4.2 公众审美特征以及对规划设计的启示
5.4.3 不同社会背景之间的差异以及对规划设计的启示
5.5 小结
6 德国柏林以自生植物为特色的公园案例
6.1 各公园对自生植物及栖息地的规划设计策略
6.1.1 北站公园的历史及自生植物的规划设计
6.1.2 萨基兰德自然公园的历史及自生植物的规划设计
6.1.3 滕珀尔霍夫公园的历史及自生植物的规划设计
6.1.4 三角线公园的历史及自生植物规划设计
6.1.5 约翰内斯塔尔风景公园的历史及自生植物规划设计
6.2 基于环境条件和演替阶段的自生植物类型
6.3 自生植物景观的季相变化之美
6.4 以自生植物为主体的管理与维护策略
6.5 讨论
6.6 小结
7 基于生态与景观特征的自生植物应用策略与群落构建
7.1 北京公园自生植物的应用策略
7.1.1 转变观念,重视对自生植物的保护
7.1.2 营造自生植物生长演替的多样生境
7.1.3 加强对自生植物物种资源和群落模式的开发
7.1.4 合理制定管理维护策略
7.2 自生植物群落模式构建
7.2.1 群落构建原则
7.2.2 应用价值较高的植物材料推荐
7.2.3 不同生境及微生境下自生植物群落模式构建
7.2.4 基于公众不同偏好的自生植物群落模式推荐
7.3 讨论与小结
8 结论与展望
8.1 主要结论
8.2 创新点
8.3 研究展望
参考文献
图表目录
个人简介
获得成果目录清单
导师简介
致谢