长三角乡村植物群落特征与生境关系研究

1.样地设置

针对长三角地区不同类型乡村及乡村中不同类型生境设置样地。本书为研究长三角乡村地区植物在不同发展程度村落中的差异性，以乡村性的高低来指示村落所处的不同发展阶段。参考张荣天、龙花楼等人对村落乡村性的评价方法，根据乡村类型划分乡村性高低，以农业为主的村落乡村性高，以工业和服务业为主的村落乡村性低。对乡村类型的划分通过查阅统计年鉴及调查走访相结合的方式。本书共调查28个村落，主要分布在太湖流域，其中上海市12个、江苏省11个、浙江省5个；乡村性高的村落16个，乡村性低的12个。

村落边界以自然村划分，所选村落面积为0～0.35 km2，主要集中在0～0.15 km2，为长三角地区典型的村落大小。所选村落范围基本覆盖长三角地区。调查村庄的基本情况如表2.1所示。

表2.1　村落信息统计表

本书为研究长三角水网地区乡村植物群落特征与乡村生境之间的关系，参考任斌斌、刘亚亮等人对乡村植物生境的分类方法，根据乡村景观的构成要素，将长三角乡村地区植物生境分为水边、建筑周边、绿林地和路边4类。本书的研究范围主要为乡村聚落内部，由于长三角乡村地区多为临水分布，作物农田大多分布在村落外围，村落内部农田主要为菜地，此类菜地可根据与环境的关系划入4类生境中，故不单独分为一类。

4类生境中，水边主要指村落河道、湖泊周围植物群落，不包含建筑周边的私人区域；建筑周边指房前、屋后和宅旁的农户外环境植物群落；绿林地指村落内部的公共绿地和经济林植物群落；路边指村落主干道或支路旁的植物群落。

通过预先调查发现，在水边、建筑周边和绿林地3类生境中，植物群落特征依然有较为明显的分异。因此将这3类生境进一步细分，水边可分为硬质驳岸边和自然驳岸边，建筑周边分为房屋背面和房屋正面、侧面，绿林地分为经济林和景观林。

根据各个村落不同情况，选择不同数量的植物群落样地。共调查4大类生境7小类生境的256个植物群落，各生境类型调查样地数量分布如表2.2所示。

表2.2　各生境类型调查样地数量分布

注：表中数字为群落样地数量。

2.植物群落调查方法

于2016年3—6月和2016年9月、10月对长三角乡村地区28个村落中4类生境共285个植物群落进行调查。采用法瑞学派调查法对植物群落进行了全面、系统的社会学调查。因为村落内群落分布零散，斑块形状和面积差异较大，所以根据群落具体边界（建筑、庭院、道路、河道、农田等）设置样方，群落面积为50～400 m2。

根据研究需要和乡村植物群落结构的具体特征，将各群落样点在垂直空间上分为乔木1层（T1）、乔木2层（T2）、灌木层（S）和草本层（H），其中高度大于8 m的乔木计入T1层，小于8 m的乔木计入T2层。记录每层的最大高度和总盖度。对乔木层记录植物种类、数量、平均胸径（DBH，cm）、最大高度和平均高度（H，m）、平均冠幅（CW，m）、冠型、多盖度；对灌木层和草本层，记录每个种的名称、最大高度（H，m）和多盖度。草本层随机设置3个0.5 m×0.5 m至2 m×2 m的样方，对各物种的高度和盖度取平均值作为该物种在整个样地中的高度和盖度。多盖度以Braun-Blanquet多盖度等级表示（见表2.3），盖度估算时不扣除枝叶间的空隙。乔木层、灌木层和草本层按照赵娟娟等总结的城市植物调查定性、定量标准进行划分，乔灌幼苗计入其高度所在的层内。对乔木层和灌木层树木的生长状况进行评估，根据植株干、枝、叶的生理性状评估树木的生长势。参考Citygreen的标准，建立树木生长状况分级标准（见表2.4），对生长势很好、好、一般、欠佳和很差的植株依次评为5～1分。运用平均生长势分值（average performance score，APS）描述整个群落的生长势，其值等于群落中所有树木生长势分值之和除以树木数量。

表2.3　Braun-BIanquet多盖度综合级估计法

表2.4　树木生长状况分级标准

同时记录样地生境特征，包括坡度坡向、水分条件（高亢地、平坦地、低湿地、水生）、光照条件、地表覆盖情况（灌草、土壤/裸地、枯枝落叶、砾石/硬地铺装、垃圾）、群落周边环境等。此外，群落平面图也将被描绘下来，并标注群落编号、指北针、所有植物的相对位置、名称等信息，作为对样地内文字描述所不便表达的信息的补充描述。

本书对于植物群落景观的调查主要采用拍照记录法。通常来说，观察者感知植物群落景观分为林内景观和林外景观两个层次，由于本书主要考虑植物群落与周边环境的协调性，故仅对林外景观进行拍照记录。拍摄时以样地中心位置为基准，从群落外围选择任一起点，然后分别转90°、180°和270°获得4个方向，从4个方向向群落中心拍摄。还需要对其他一些细节做出限定：采用相同的拍照取样设备在同一季节、一天中同样的时段（8∶00—16∶00）中完成工作，并尽可能在晴天拍摄。一律采用横向拍摄，使用与地面平行的等人高的拍摄高度，保持镜头方向与人垂直。拍摄时要注意摄入群落全貌，并将与群落直接相关的周边环境要素拍摄其中，如建筑、水体、道路等。

对于植物文化的调查可分为3个阶段：第一阶段为文献调查，主要搜集整理该区域典型的乡村风俗，尤其是与植物相关的风俗、禁忌、喜好等；第二阶段为实地调查，这一阶段与植物群落调查同步进行；第三阶段为问卷访谈，主要为了了解和掌握当地居民对植物文化的普遍认知情况和真实看法。(www.xing528.com)

3.数据处理与分析

1）物种优势度计算和物种多样性分析

物种多样性采用物种丰富度指数、Gleason指数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数表征。

物种丰富度（S），S=样方内的物种数；Gleason指数（G）：G=S/ln A；

其中，Pi为种i的相对优势度，优势度以植物的最大高度与盖度的乘积表征；A为群落样地面积（m2）。

2）群落聚类分析

以所有物种的相对优势度值为基础排表，使用Sorensen（bray-curtis）距离系数和组平均法（group average）进行群落聚类分析。

聚类分析、物种多样性的计算使用PC-ORD 5.0软件；差异显著性检验采用单因素方差分析（one-way AVOVA）和LSD多重比较，方差不齐时采用Tamhane多重比较，均在SPSS20.0软件上完成。

4.评价方法

目前，风景园林领域的评价方法主要有综合评分法、层次分析法、模糊综合评判法、灰色聚类法、因子分析法、基于RAGA的投影寻踪模型法等。其中，基于RAGA的投影寻踪模型法适用处理模糊性高维数据的综合评判。模糊综合评价判断法需要运用模糊数学原理对运算进行模糊变换，过程较为复杂。相较而言，层次分析法比较灵活、简便，在处理难以完全定量的复杂问题时，以合乎逻辑的方式运用经验、洞察力来衡量各个指标的相对重要性，比较完整地体现了系统工程的系统分析和系统综合的思想方法。故本书选择层次分析法构建评价体系。

层次分析法（analytic hierarchy process，AHP）是将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础之上进行定性和定量分析的决策方法。该方法由美国运筹学家T.L.Saaty教授于20世纪70年代中期提出，是一种对复杂现象的决策思维过程进行系统化、模型化、数量化的方法。通过对复杂问题的分析，将其分解为多项相对独立的因子，进而建立起若干层次结构，然后邀请专家对每一层次的因子进行两两比对判断，构建矩阵，最终计算出因子权重。该方法已广泛应用于安全科学、环境科学、景观评价等领域。