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城市绿地是以土壤为基质，以自然和人工植被为主体，以人类干扰为特征，并与微生物和动物群落协同共生的人工生态系统，具有重要的生态意义和环境价值，维护着城市生态系统的平衡[1−2]。近年来，城市化进程加快，人为扰动严重，农业和林业土壤被大量占用，给土地造成严重污染，使得城市绿地在土壤物理、化学性质及生物学特性等方面都发生了显著变化[3−4]。国内研究发现：城市绿地土壤存在来源复杂、养分较少、土体层次混乱、压实严重、通气性差、污染严重的问题，使植物根系呼吸和下扎受阻，影响植物生长发育以及城市环境生态效益和景观功能[5]。国外对于城市绿地的关注较早，聚焦于城市土壤污染、生物多样性、气候变化及生态系统服务功能等方面[6]。为了全面了解城市绿地土壤研究文献的变化趋势，本研究总结了国内外城市绿地土壤研究领域的代表文献、研究热点，进行可视化分析，并系统综述了近10 a来的主要研究内容，以期为中国城市绿地土壤的研究和建设提供借鉴。
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中文文献以中国知网(China National Knowledge Infrastructure，CNKI)为数据源，扩大检索范围将检索条件定为“主题=绿地土壤”，检索年限设定为2012—2021年，进行高级精确检索，经过人工筛选，将其中重复及与城市绿地土壤相关性不大的文献剔除，共检索到文献557篇。在科学网(Web of Science，WoS)核心数据库中，以主题TS=[(Urban Soil AND Greenbelt) OR (Soil AND Green Space) OR (Park Green Space AND Soil) OR (Greenfield AND Soil Evaluation)] AND 文献类型=(Article OR Review) AND语言=(English) 开展检索，检索年限设定为2012—2021年，学科主要选取“Environmental Science” OR “Geosciences Multidisciplinary” OR “Ecology” OR “Environmental Studies” OR “Plant Sciences” OR “Water Resources” OR “Soil Science” OR “Urban Studies” OR“Forestry”AND “Green Sustainable Science Technology”，共检索到文献550篇。采用CiteSpace 5.7.R5W对前50位的文献数据的关键词、作者、国家/地区和机构进行可视化分析。
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由表1可见：自CJ/T 340—2011《绿化种植土》颁布以来，北京、上海、重庆、广州等城市开展了绿地土壤调研工作，并出台了当地的种植土质量规范[7]，因此发文量有所增加，其中，2018和2019年发文量较多，分别为79和77篇。从国家政策层面来看，从2017年党的十九大提出“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”，到2019年实施《中华人民共和国土壤污染防治法》，政策制度不断完善，说明国家日益重视土壤污染管控、土壤生态保护及修复。英文发文量呈现整体上升的趋势。
表 1 年度中英文献发文数量
Table 1. Annual quantities of Chinese and English literatures
年份 中文文
献/篇英文文
献/篇年份 中文文
献/篇英文文
献/篇2012 52 28 2017 51 34 2013 59 33 2018 79 62 2014 40 40 2019 77 82 2015 53 38 2020 58 104 2016 55 45 2021 33 84 -
由表2可见：2012—2021年，从WoS核心数据库中获取的城市绿地土壤研究文献中，中国发文量位列第一，高达131篇，其次是美国、澳大利亚、德国、意大利等。从发文机构的中心性来看，中国科学院的中心性最高。中国对城市绿地土壤研究领域的关注度较高，具有较强的国际学术影响力。
表 2 发文量前5位的国家和中心性前5位的机构
Table 2. Top 5 countries and institutions
排名 国家 发文
量/篇排名 机构 发文
量/篇中心性 1 中国 131 1 中国科学院 60 0.21 2 美国 93 2 莫纳什大学 8 0.07 3 澳大利亚 37 3 北京师范大学 15 0.06 4 德国 34 4 墨尔本大学 7 0.05 5 意大利 29 5 赫尔辛基大学 8 0.04 -
由表3可知：中文文献发文量排名前5位的作者主要研究内容是城市绿地土壤理化性质、土壤质量分析、绿化废弃物的利用、土壤重金属污染[8−19]。华南农业大学卢瑛[20−21]、沈阳农业大学的边振兴[22]和上海市园林科学研究所的张琪[23]发表的文章被引频次超过100次。被引频次高的文献主要涉及城市绿地土壤的养分特征，肥力质量评价，土壤改良和重金属污染等研究，侧面反映了国内对城市绿地土壤的研究热点和重点。
表 3 中文发文量前5位的作者及内容
Table 3. Top 5 quantity of Chinese literature authors and their professional field
由表4可知：英文文献发文量排名前5位的作者主要研究内容是城市绿地土壤污染、物种多样性、微生物等[24−28]。CAMERON等[29]、LIVESLEY等[30]、COUTTS等[31]、KABISCH等[32]和BRAAKER等[33]发表文献被引频次超过100次，最高达到277次。高被引文献研究主题为生态系统服务、绿色基础设施、城市小气候、花园和绿色屋顶构建及其功能，反映了城市绿地土壤研究的热点和重点。
表 4 英文发文量前5位的作者及内容
Table 4. Top 5 quantity of English literature authors and their professional field
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CiteSpace对论文关键词的共现分析能体现出文献的关注领域。中文文献关于城市绿地土壤的研究，主要围绕土壤肥力、土壤理化性质、重金属污染评价等展开(图1)。土壤肥力是土壤质量状况的综合反映，可通过单项指标评价和综合评价对土壤质量全面解析。张明等[34]收集了中国32个城市绿地土壤的9项理化指标数据，得出土壤碱性化趋势明显，城市绿地土壤肥力状况待改善。土壤重金属污染评价是根据不同尺度选用合适的评价方法和模型分析该区域的污染程度，如单因子指数评价法[35−36]、内梅罗综合污染指数法[37]、模糊综合评价法[38]、地质累积指数法[39]、潜在生态危害指数法[37, 39]、污染负荷指数法[40−41] 、综合指数评价法[41]、灰色聚类法等。谢贤健等[42]利用单因子污染指数法、GIS 技术结合投影寻踪模型评估了研究区不同土地利用方式下表层土壤铅(Pb)、镉(Cd)、铜(Cu)、锌(Zn)的污染特征及其空间污染程度。张俊叶等[43]使用物元可拓模型法，计算单指标关联度、多指标综合关联度和等级评定。
图 1 中英文文献关键词共现图
Figure 1. Keywords co-occurrence map of Chinese and English literatures
由图1可以看出：英文文献的关键词主要有生态系统服务、生物多样性、植被。在城市绿地生态系统服务研究中，高频被引文献围绕着城市土壤与人类健康[44]、城市绿地对径流调节[45]和土壤重金属积累的影响[46]等方面展开。除此之外，英文文献在可持续绿化和绿色基础设施方面[47]的发展值得学习。JIM[48]提出了可持续的绿化战略，加强绿地树木和行道树维护，充分利用可种植资源，创新公共政策和绿化技术，形成覆盖全城的绿色网络。ŁOPUCKI等[49]通过多功能绿色基础设施的参与式规划过程，为城市提供生态系统服务的策略，如植物生物多样性、微气候控制、土壤渗透、碳固存、视觉质量、娱乐和社会资本等。在城市绿地生物多样性研究中，TRESCH等[50]调查发现：植物物种丰富度增加，使土壤动物物种和微生物丰富度增加，从而对凋落物分解产生积极影响。文献从多角度分析城市生物多样性的影响因素，如绿地管理和维护[51]、城市建筑高度和密度、土壤微生物群落和功能[52]、植物和土壤相互作用等。
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由图2可见：中文文献研究从重金属、综合评价、海绵城市等聚类节点展开。英文文献研究方向主要是城市生态、城市气候、城市土壤、归一化植被指数、土壤理化性质等聚类。可见文献围绕城市绿地土壤特性对城市绿地生态系统的影响，着眼于土壤重金属污染、植被覆盖和土壤蓄渗能力等研究。LIU等[53]研究发现：同一季节不同类型的城市绿地土壤中的重金属含量差异较大。城市绿地为减缓径流提供了巨大的潜力，植被覆盖可提高雨水入渗率，土壤渗透速率随堆积密度的增加而降低[45, 54]。近几年来，许多英文文献阐述了绿色基础设施建设、自然气候、植被生长和人为活动等因素对土壤特征的影响，包含绿色屋顶、雨水循环利用、植被蒸腾等方面，反映出的内容更丰富。2012—2021年，重金属、齐齐哈尔、污染评价等关键词突现强度高，该阶段土壤污染问题受重视，近3 a主要关注重金属污染和土壤改良问题(表5)。
图 2 中英文文献关键词聚类分析分布图
Figure 2. Cluster analysis distribution of key words of Chinese and English literatures
表 5 中英文文献关键词突现前10位
Table 5. Summary of top 10 key words of Chinese and English literatures
中文文献关键词突现前10位(2012—2021) 英文文献关键词突现前10位(2012—2021) 排名 关键词 突现时间 突现强度 排名 关键词 突现时间 突现强度 1 重金属 2018—2019 3.35 1 效益(benefit) 2017—2019 3.87 2 齐齐哈尔 2015—2017 2.83 2 蒸腾(evapotranspiration) 2019—2021 3.79 3 污染评价 2016—2018 2.50 3 中国(China) 2017—2018 3.64 4 重金属污染 2019—2020 2.36 4 树(tree) 2012—2013 3.21 5 土壤质量 2014—2015 2.28 5 有机碳(organic carbon) 2014—2016 2.93 6 城市土壤 2014—2016 2.07 6 人口(population) 2012—2013 2.79 7 土壤改良 2019—2021 2.07 7 景观(landscape) 2013—2016 2.79 8 土壤呼吸 2012—2014 2.01 8 设计(design) 2015—2018 2.73 9 土壤温度 2013—2016 1.90 9 城市生态(urban ecology) 2013—2016 2.60 10 园林绿化 2012—2014 1.86 10 温度(temperature) 2013—2016 2.45 由图3可见：①2012—2014年重点是土壤肥力、土壤理化性质、综合评价、重金属污染，侧重对城市绿地土壤理化和生物特性的分析评价；②2015—2017年，研究内容细化，区分不同类型绿地(公园、住宅小区、园林绿地)的土壤理化特性分析评价，其中主成分分析法运用较多；③2018—2021年，从空间变异角度分析城市绿地土壤污染特征并评价，即从污染源出发(源解析)，分析污染物类型(重金属、多环芳烃)，最后进行生态风险评价。
图 3 中英文文献城市绿地土壤关键词时区图
Figure 3. Time zone map of key words of Chinese and English literatures
英文文献中，2012—2021年突现强度高的关键词是效益、蒸腾，主要关注绿地与社会效益以及与城市环境的关系，对城市绿地蒸腾、降温[48]等方面的研究有所增加。其中，2017—2018年中国在城市绿地土壤领域的研究处于突出位置(表5)。英文文献也可分为2012—2014年、2015—2017年、2018—2021年3个阶段(图3)。第1阶段基本涵盖城市绿地土壤领域的热点，集中在“生态系统服务”“生物多样性”“影响”“城市化”等4个方面。早期研究大多是关于城市居民健康水平及生活质量的提升[55]，随着城市化进程加快以及城市气候环境改变，研究重点转向解决城市生态环境问题[56]。第2阶段的关键内容是“分类”“土壤改良”“空间”“效益”，绿地发展阶段演变及新技术涌现，针对绿地管理和维护开展了大量研究[57]。第3阶段的高频词是“重金属”“心理健康”“绿色”，综合探讨了绿地与城市社会、环境、居民整体效益的关系及对生态系统服务功能的影响。研究表明：增加公园绿地有利于提升城市环境质量[58]。第1阶段和第2阶段是从生态学角度探索城市绿地土壤与生态系统服务之间的关系，并寻求合适的解决方法。第3阶段学者们转向对环境污染与治理以及人类健康与绿色空间的相互关系等研究。
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本研究表明：城市绿地土壤中英文文献的研究重点不同，中文文献更关注城市绿地土壤质量，主要研究土壤理化性质、土壤肥力、土壤改良、综合质量评价和土壤重金属污染等，对城市土壤质量进行空间分析及评价，提出土壤改良建议，美化城市环境。而英文文献更关注城市绿地生态系统，主要研究生态系统服务、生物多样性、森林、绿色基础设施和土壤重金属污染等，研究多因素(植物、动物及微生物)间相互影响以及生态系统服务价值，提升社会、环境、人居这三方面的整体效益，更好地为人们提供适宜的生活环境。
今后，国内研究者应重点关注城市绿地土壤与城市生态系统之间的相互关系；对城市绿地土壤质量的量化评价需要增加物理学、化学、生物学、污染、植物等方面的指标；定期检测各项土壤质量指标，利用大数据精密监控城市绿地土壤环境，实行数字智能化管理。
CiteSpace visualization analysis of urban green space soil research literature
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摘要:
目的 城市绿地土壤的质量直接关系到城市生态效益及各项功能的发挥。分析中外城市绿地土壤研究文献，梳理与总结中国城市绿地土壤研究重点及未来发展方向。 方法 检索中国知网(China National Knowledge Infrastructure)和科学网(Web of Science)核心数据库中2012—2021年关于城市绿地土壤的研究文献，利用CiteSpace从发文量、国家及机构分布、代表人物及热点内容、研究重点内容、研究发展趋势及前沿等方面，阐明该研究领域的重点内容及动态发展。 结果 近10年城市绿地土壤研究领域共发表中英文文献1107篇，其中中国发文总量最多，且主要集中在中国科学院。国内研究内容主要为土壤质量，研究热点从土壤肥力质量到土壤污染，再到土壤改良修复。国外研究内容主要是城市绿地土壤的生态系统服务功能，研究热点从解决城市生态环境问题到提出绿地维护管理策略，再到提升城市生态环境效益。研究前沿集中在重金属污染和城市绿地生态系统。 结论 城市绿地土壤中英文文献的研究重点不同，中文文献更关注城市绿地土壤质量，这与国家政策、城市发展、生态环境保护等有关。而英文更关注城市绿地生态系统，这可能与气候变化、绿色基础设施建设、生态环境效益等有关。图3表5参58 Abstract:Objective The quality of urban green space soil is directly related to the ecological benefits and functions of cities. This study sorts out and summarizes the research focus and future development direction of urban green space soil in China by analyzing the Chinese and English literatures. Method The literatures on urban green space soil from 2012−2021 in the core databases of China National Knowledge Infrastructure and Web of Science were searched, and CiteSpace visual analysis software was used to elucidate the key contents and dynamic development of this research area in terms of the number of publication quantity, distribution of countries and institutions, representative figures and hot topics, research focus, research development trend and frontier. Result In the past 10 years, 1107 literatures were published in the field of urban green space soil research and most of them were in Chinese. Among the academic institutions, Chinese Academy of Sciences had the largest quantity of publications. Domestic researches mainly focused on soil quality evaluation, with hot topics changing from soil fertility quality to soil pollution, and eventually to soil improvement and restoration. Foreign researches mainly focused on the ecosystem service function of urban green space soil, with hot topics changing from solving urban ecological environment problems to proposing green space maintenance management strategies, and finally to improving urban ecological environment benefits. The research frontiers focused on heavy metal pollution and urban green space ecosystem. Conclusion The research focuses of Chinese and English literatures on urban green space soil are different. Chinese literatures pay more attention to the quality of urban green space soil, which is related to national policies, urban development, and ecological environmental protection. English literatures focus more on the urban green space ecosystem, which may be related to climate change, green infrastructure construction, ecological and environmental benefits, etc. [Ch, 3 fig. 5 tab. 58 ref.] -
Key words:
- urban green space /
- CiteSpace Software /
- greenbelt soil /
- scientific articles
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开展珍稀濒危植物的群落生态学研究有助于野生植物资源的保护、恢复和可持续更新。群落生态学研究一般通过探究物种的分布范围、群落结构及种内与种间联结关系等，揭示群落生活史、适应性、生长趋势等[1-3]。物种组成与群落结构在一定程度上展现植物对资源的利用能力和群落的稳定程度[4]。汪国海等[5]通过研究濒危植物单性木兰Kmeria septentrionalis的群落结构与空间分布格局，探究其聚集方式和传播途径。濒危物种的生态位宽度与群落总体关联度能够反映物种间的相互关系(竞争或促进作用)及对生境条件的适应状况和资源利用情况等[6-8]。刘万德等[9]对藤枣Eleutharrhena macrocarpa的生境特征和种间联结研究发现：藤枣与下层木呈极显著负相关，减少群落内下层木可以促进藤枣群落可持续生长[3, 9-11]。杨国平等[12]通过建立预测景东翅子树Pterospermum kingtungense群落动态的Lefkovitch矩阵模型，探究濒危物种在特定的小生境片段中的分布区间。因此，基于群落生态学的研究方法，有助于全面评估珍稀濒危物种的内外致濒因子，缓解其濒危态势，实现有效的拯救保护[10-11]。
细果秤锤树Sinojackia microcarpa为中国特有的极小群落野生植物，多分布在浙江临安、建德等地，处于极度濒危和受胁迫状态[13-17]。目前，对秤锤属Sinojackia的研究相对较多。杨国栋等[18]采用生态学理论结合自组织特征映射网络(SOM)方法，划分了野生秤锤树群落的群丛类型。徐惠明等[19]分析了狭果秤锤树S. rehderiana的群落年龄结构，发现该群落具有良好的更新潜力。周赛霞等[20]研究发现：受密度制约或种子扩散限制等，狭果秤锤树的空间聚集分布趋势逐渐减弱。秤锤属物种多表现出竞争能力相对较弱，对外界干扰的响应较为显著[18-19]。本研究通过对细果秤锤树群落的长期动态监测，分析细果秤锤树群落的物种组成、生态位宽度及其与主要树种的种间关联，揭示细果秤锤树的生境适应性与竞争强度，有助于在就地、迁地保护回归实践中建立适宜的生存环境。
1. 研究区概况与研究方法
1.1 研究区概况
浙江省建德市属亚热带北缘季风气候，雨量充沛，四季分明，年平均气温为17.4 ℃。土壤类型以凝灰岩发育的红壤、黄棕色壤土为主，土层浅薄且质地较为疏松，钱塘江水系中上游，境内以低山丘陵地貌为主。细果秤锤树集中分布于浙江省建德市建德林场乌石滩林区(29°32′56″~29°35′43″N，119°33′08″~119°34′05″E)，主要分布在林区乌石滩、富家坞和灵山顶，海拔为23~429 m。多生长在岩石裸露率较大的山谷溪沟边的灌丛林中，呈条带状分布，群落生境数年前遭受人为砍伐干扰较严重。
1.2 样地设置与调查
细果秤锤树为典型极小群落野生植物，残存数量较少，因适存的小流域生境使得群落呈带状分布，样地设置受限。2020年8—9月，在全面踏查细果秤锤树野生群落的基础上，参照热带森林科学研究中心(CTFS)的样地建设技术规程，建立0.18 hm2的固定监测样地。使用全站仪在乌石滩、富家坞和灵山顶分别设置3个典型样方开展群落调查，共计9个10 m×20 m样方；在每个样方内设置3个5 m×5 m的下层木样地以及3个1 m×1 m的草本层样地。开展树种定位、地形测定(海拔、经纬度、坡向坡位等)、生境因子测定(土壤理化性质等)。
1.3 物种重要值计算
本研究计算上层木与下层木的物种重要值。上层木重要值=(相对多度+相对频度+相对显著度)/3；下层木重要值=(相对多度+相对频度)/2；相对多度=(某种植物的数量/样地植物的总数量)×100%；相对频度=(某种植物的频度/样地所有植物物种的频度总和)×100%；相对优势度=(某种植物的胸高断面积之和/样地所有物种的胸高断面积之和)×100%。
1.4 生态位特征与种间联结性
物种生态位特征主要采用Levins指数、Shannon-Wiener指数[21-23]反映生态位宽度，Schoener生态位相似性[24-25]与Pianka生态位重叠指数[26]反映生态相似与重叠程度。种间联结分析主要采用总体联结指数[6, 8]、卡方检验(χ2)、联结系数(AC)[24]和Pearson相关系数[8, 22]探究物种间关联性。采用R 4.1.0中spaa包计算生态位宽度、生态位相似性和生态位重叠程度、χ2检验、Pearson相关系数检验结果。
2. 结果与分析
2.1 细果秤锤树群落野外分布与生境分析
细果秤锤树总计509株，其中富家坞分布个体数量最多(243株)，灵山顶最少(71株)。群落里单丛萌蘖枝干中的最大胸径为8.10 cm，平均树高为5.40 m(表1)。乌石滩、富家坞、灵山顶细果秤锤树群落的胸径变异系数分别为34%、33%和33%，均表现为较低变异性。
表 1 细果秤锤树群落资源组成Table 1 Composition of population resources of S. microcarpa分布区 数量/
株胸径/
cm树高/
m胸径变异
系数/%树高变异
系数/%乌石滩 195 3.07±1.05 5.00±1.87 34 38 富家坞 243 3.05±1.02 5.40±1.98 33 41 灵山顶 71 2.95±0.98 4.90±2.41 33 54 说明：胸径和树高数值为平均值±标准差 细果秤锤树分布在海拔23~429 m的区域(表2和表3)，乌石滩和富家坞受人工干预程度较高，存在人为滥砍及割灌除草等抚育过程。土壤呈较疏松多孔的黏质土，土壤容重为1.06~1.19 g·cm−3，pH为4.72~5.79，偏酸性土壤，有效磷和速效钾偏低。细果秤锤树群落土壤有机质、氮、磷、钾及其速效成分中等，土壤养分条件一般。
表 2 细果秤锤树群落生境调查Table 2 Environmental survey of S. microcarpa population分布区 样地 海拔/m 纬度(N) 经度(E) 坡向 群落特征 乌石滩 P1 58 29°34′16″ 119°33′10″ 西 樟树Cinnamomum camphora-板栗Castanea mollissima混交林 P2 45 29°34′18″ 119°33′60″ 西 板栗林 P3 64 29°34′17″ 119°33′00″ 东北 板栗林 富家坞 P4 58 29°34′57″ 119°33′42″ 东南 柏木Cupressus funebris-南酸枣Choerospondias axiliaris混交林 P5 95 29°34′57″ 119°33′36″ 东南 柏木林 P6 128 29°35′20″ 119°33′24″ 东 柏木-拟赤杨Alniphyllum fortunei混交林 灵山顶 P7 190 29°35′35″ 119°33′52″ 东北 樟树林 P8 384 29°35′11″ 119°33′11″ 东北 毛竹Phyllostachys edulis林 P9 396 29°35′40″ 119°33′10″ 东北 毛竹林 表 3 细果秤锤树群落的生境因素Table 3 Habitat factors of S. microcarpa分布区 海拔/m 土壤容重/
(g·cm−3)土壤pH 土壤有机
质/(g·kg−1)土壤总孔
隙度/%土壤碱解氮/
(mg·kg−1)土壤有效磷/
(mg·kg−1)土壤速效钾/
(mg·kg−1)乌石滩 70±26 a 1.01±0.10 a 5.46±0.20 a 38.84±3.66 a 61.74±3.67 a 103.41±3.08 a 6.23±0.82 a 82.46±3.22 a 富家坞 109±39 a 1.12±0.06 a 5.47±0.43 a 40.76±1.22 a 57.72±2.25 a 97.61±6.90 a 5.79±1.26 a 82.93±6.82 a 灵山顶 370±110 a 1.07±0.09 a 5.23±0.15 a 45.74±3.42 a 59.72±3.44 a 107.71±8.72 a 5.54±1.45 a 95.48±14.02 a 变化范围 23~429 1.00~1.19 4.72~5.79 36.81~48.38 55.20~62.42 91.04~113.67 5.30~7.84 75.69~102.80 说明：数值为平均值±标准差。同列不同小写字母表示同一指标不同分布区之间差异显著(P＜0.05) 2.2 细果秤锤树群落物种组成
细果秤锤树样地内共记录到胸径≥1 cm的木本植物401株，隶属于35科50属51种。其中优势科有樟科Lauraceae (5属6种)、山茶科Theaceae (3属4种)、壳斗科Fagaceae (3属3种)、马鞭草科Verbenaceae (3属3种)、安息香科Styracaceae (2属3种)、大戟科Euphorbiaceae (2属2种)、金缕梅科Hamamelidaceae (2属2种)、漆树科Anacardiaceae (2属2种)、茜草科Rubiaceae (2属2种)、榆科Ulmaceae (2属2种)。樟树的平均胸径最大，达30.8 cm，有22株；平均胸径较大的树种有臭椿Ailanthus altissima、枫香Liquidambar formosana、柏木、南酸枣和毛竹。
样地中重要值≥1%的上层木物种共16种，重要值排前4位的物种是毛竹、柏木、板栗和细果秤锤树，这4个物种重要值之和为49.85%，是群落优势树种(表4)。下层中阔叶箬竹Indocalamus latifolius的重要值最高，为15.48%；重要值排前3位的物种有水团花Adina pilulifera、毛花连蕊茶Camellia fraterna和细果秤锤树(表5)。细果秤锤树在上、下木层中重要值分别为9.50%和4.60%，是主要建群种之一。
表 4 细果秤锤树群落上层木主要物种的重要值和生态位宽度Table 4 Important values and niche breadth of the dominant species in upper wood layer of S. microcarpa community编号 物种 重要值/
%生态位宽度 编号 物种 重要值/
%生态位宽度 Levins
指数Shannon-Wiener
指数Levins
指数Shannon-Wiener
指数1 毛竹 19.63 1.96 0.68 11 杉木 2.00 1.78 0.63 2 柏木 10.84 2.48 1.00 12 黄檀 1.95 2.29 0.90 3 板栗 9.88 2.80 1.13 13 白花泡桐 1.70 1.00 0.00 4 细果秤锤树 9.50 5.87 1.92 14 盐肤木 1.51 1.00 0.00 5 樟树 8.44 1.82 0.64 15 木油桐 1.27 1.96 0.68 6 南酸枣 2.75 1.83 0.80 16 大叶白纸扇 1.21 2.00 0.69 7 拟赤杨 2.34 1.95 0.68 17 厚壳树 0.99 1.00 0.00 8 枫香 2.32 1.00 0.00 18 臭椿 0.96 1.00 0.00 9 木蜡树 2.18 2.70 1.05 19 檵木 0.88 1.63 0.00 10 棕榈 2.09 2.78 1.06 说明：木蜡树Toxicodendron sylvestr；棕榈Trachycarpus fortunei；杉木Cunninghamia lanceolata；黄檀Dalbergia hupeana；白花泡桐Paulownia fortunei；盐肤木Rhus chinensis；木油桐Vernicia montana；大叶白纸扇Mussaenda shikokiana；厚壳树Ehretia thysiflora；檵木Loropetalum chinensis 表 5 细果秤锤树群落下层木主要物种的重要值和生态位宽度值Table 5 Important value and niche breadth of the dominant species in lower wood layer of S. microcarpa community编号 物种 重要值/% 生态位宽度 编号 物种 重要值/% 生态位宽度 Levins
指数Shannon-Wiener
指数Levins
指数Shannon-Wiener
指数1 阔叶箬竹 15.48 1.98 0.84 9 短柄枹栎 2.41 1.84 0.65 2 水团花 8.45 3.43 1.30 10 紫麻 2.30 1.08 0.16 3 细果秤锤树 4.60 6.82 2.00 11 木荷 1.86 1.00 0.00 4 毛花连蕊茶 4.58 4.95 1.77 12 华箬竹 1.63 1.00 0.00 5 茶 4.44 4.09 1.73 13 杉木 1.59 1.28 0.38 6 檵木 3.05 4.39 1.60 14 海金子 1.58 1.92 0.74 7 窄基红褐柃 2.98 1.00 0.00 15 黄檀 1.54 2.81 1.06 8 杭州榆 2.69 1.00 0.00 16 朱砂根 1.45 3.90 1.57 说明：窄基红褐柃Eurya rubiginosa var. attenuata；杭州榆Ulmus changii；短柄枹栎Quercus glandulifera；木荷Schima superba；华箬竹Sasa sinica；朱砂根Ardisia crenata 2.3 细果秤锤树群落生态位宽度
细果秤锤树具有最大的生态位宽度，Levins的生态位宽度指数及Shannon-Wiener的生态位宽度指数在上层木中分别为5.87%和1.92%(表5)，板栗、棕榈、木蜡树与柏木的生态位宽度依次降低。细果秤锤树在上层木林层与下层木林层中生态位宽度差异不明显，说明细果秤锤树的种对竞争具有一定优势，在所调查的小流域生境中具有较强的适应能力，分布幅度较广。
2.4 细果秤锤树群落生态位相似性与重叠程度
细果秤锤树群落上层木物种生态位相似性和生态位重叠值最大均为盐肤木-臭椿(表6)。细果秤锤树与上层优势树种樟树生态相似性值最高(0.62)，白花泡桐次之(0.59)。生态位宽度较大的柏木和黄檀的生态位相似性达0.65，而生态位宽度较窄的枫香和臭椿的生态位相似性为0，说明生态位相似性与生态位宽度有一定关联。生态位重叠值在0.8~1.0的种对有杉木-盐肤木和南酸枣-枫香，大于0.5的种对有39对(占20.53%)，其中生态位重叠值小于0.1的种对共有90对(占47.37%)。上层木树种间生态位重叠值总体偏低，对资源利用的利用策略存在差异。细果秤锤树与樟树(0.62)和黄檀(0.59)具有较大的生态位重叠，存在较大的生态和资源利用相似性。
表 6 细果秤锤树群落上层木主要优势种间的生态位相似性比例和生态位重叠指数Table 6 Niche similarity and niche overlap of dominant plant species in S. microcarpa community in the upper wood layer编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 0 0 0.06 0 0 0.14 0 0 0.27 0.58 0 0.07 0.42 0 0 0 0.42 0 2 0 0.04 0.34 0 0.23 0.41 0.45 0.26 0.43 0 0.52 0 0 0.19 0.74 0.19 0 0.55 3 0 0.02 0.35 0.15 0.41 0.04 0.04 0 0.04 0 0.04 0.52 0 0.04 0.04 0.04 0 0 4 0.09 0.54 0.47 0.42 0.43 0.18 0.15 0.13 0.25 0.20 0.21 0.38 0.04 0.02 0.21 0.16 0.04 0.19 5 0 0 0.11 0.62 0.40 0 0 0 0 0.42 0 0.34 0 0 0 0.52 0 0 6 0 0.15 0.49 0.48 0.68 0.23 0.23 0.09 0.14 0.40 0.14 0.27 0 0.14 0.14 0.54 0 0 7 0.12 0.46 0.01 0.33 0 0.22 0.57 0.71 0.29 0.14 0.15 0 0.14 0.15 0.15 0.15 0.14 0 8 0 0.49 0.05 0.22 0 0.32 0.72 0.42 0.49 0 0.58 0 0 0.58 0.42 0.48 0 0 9 0 0.41 0 0.32 0 0.17 0.96 0.59 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0.27 0.58 0.05 0.25 0 0.22 0.24 0.65 0 0.27 0.73 0 0.27 0.49 0.66 0.48 0.27 0.24 11 0.64 0 0 0.32 0.62 0.54 0.12 0 0 0.28 0 0.07 0.38 0 0 0.42 0.38 0 12 0 0.65 0.06 0.24 0 0.25 0.18 0.73 0 0.89 0 0 0 0.68 0.75 0.48 0 0.32 13 0.09 0 0.63 0.59 0.30 0.39 0 0 0 0 0.04 0 0 0 0 0 0 0 14 0.59 0 0 0.09 0 0 0.19 0 0 0.45 0.63 0 0 0 0 0 1.00 0 15 0 0.30 0.06 0.04 0 0.27 0.20 0.81 0 0.80 0 0.90 0 0 0.42 0.48 0 0 16 0 0.87 0.04 0.40 0 0.16 0.12 0.48 0 0.79 0 0.88 0 0 0.59 0.42 0 0.58 17 0 0.20 0.04 0.28 0.66 0.75 0.13 0.55 0 0.54 0.52 0.61 0 0 0.67 0.40 0 0 18 0.59 0 0 0.09 0 0 0.19 0 0 0.45 0.63 0 0 1.00 0 0 0 0 19 0 0.86 0 0.46 0 0 0 0 0 0.39 0 0.43 0 0 0 0.80 0 0 说明：编号所代表物种见表4。对角线下方为生态位相似性，对角线上方为生态位重叠值 下层木物种生态位相似性为0~0.96，生态位重叠为0~0.10，最大值种对均为海金子Pittosporum illiciodes-紫麻Oreocnide frutescens。细果秤锤树与下层优势树种檵木生态相似性值最高(0.86)；与水团花(0.51)和茶Camellia sinensis (0.48)具有较大生态重叠(表7)。下层木主要物种生态位重叠平均值为0.23，且多数种对的生态位重叠在其平均值附近，表明下层木主要物种的竞争关系相对稳定。
表 7 细果秤锤树群落下层木主要优势种间的生态位相似性比例和生态位重叠指数Table 7 Niche similarity and niche overlap of dominant plant species in S.microcarpa community in the lower wood layer编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 0.09 0.32 0.21 0.16 0.20 0.34 0.02 0.25 0 0 0.09 0.09 0 0 0 2 0.04 0.51 0.43 0.53 0.52 0.29 0.46 0 0 0.13 0.56 0.19 0 0 0 3 0.30 0.65 0.36 0.48 0.63 0.33 0.38 0.23 0.01 0.10 0.07 0 0.01 0 0 4 0.34 0.58 0.38 0.59 0.53 0.46 0.54 0 0.08 0.39 0.24 0.11 0.11 0.17 0.08 5 0.18 0.58 0.53 0.64 0.55 0.27 0.47 0 0.34 0.19 0.21 0.11 0.34 0.06 0 6 0.19 0.65 0.86 0.52 0.62 0.44 0.34 0.04 0.04 0.24 0.13 0.13 0.07 0.09 0.12 7 0.31 0.27 0.32 0.47 0.21 0.36 0.14 0.34 0 0.39 0.29 0.24 0.04 0.17 0.16 8 0.02 0.56 0.47 0.75 0.48 0.41 0.15 0 0.05 0.18 0.17 0 0.06 0.03 0.01 9 0.35 0 0.41 0 0 0.09 0.70 0 0 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0.02 0.20 0.75 0.07 0 0.08 0 0.01 0 0 0.96 0 0 11 0 0.12 0.03 0.41 0.10 0.29 0.44 0.10 0 0.01 0.11 0 0.05 0.22 0.64 12 0.06 0.77 0.12 0.44 0.32 0.12 0.33 0.24 0 0 0.14 0.35 0 0 0 13 0.13 0.35 0 0.29 0.23 0.26 0.50 0.01 0 0 0 0.48 0 0 0 14 0 0 0.02 0.21 0.75 0.08 0.01 0.08 0 1.00 0.05 0 0 0 0.04 15 0 0 0 0.45 0.13 0.19 0.35 0.05 0 0 0.32 0 0 0 0 16 0 0 0 0.21 0 0.24 0.33 0.02 0 0 0.93 0 0 0.04 0 说明：编号所代表物种见表5。对角线下方为生态位相似性，对角线上方为生态位重叠值 2.5 细果秤锤树群落联结性与Pearson相关分析
细果秤锤树群落上层木12个优势种间总体联结性方差比率为1.23，大于1，即种间存在一定程度正联结；其显著检验统计量为11.05，高于χ2分布临界值，表明上层木群落间总体上呈显著的正联结关系。下层木12个优势种间总体联结性方差比率为0.58，小于1，即种间存在一定程度负联结；其显著检验统计量为5.19，介于χ2分布临界值之间，即下层木12个优势种间呈不显著负联结关系。
χ2检验主要反映不同种对之间联结的显著度。联结系数检验结果显示：上层和下层各12个优势木中，正、负联结种对数相接近。细果秤锤树群落上层木中正、负联结的种对分别为27和28个(各占种对数的40.91%和42.42%)，正负关联比为0.96∶1.00。种对间总体显著率为12.12%，种间联结较松散，无联结的种对占16.67%，细果秤锤树与其他种之间都不存在联结性。下层木种对联结显著度的分布大致与上层木相似，正负关联比0.83∶1.00。细果秤锤树与水团花呈显著正联结关系。细果秤锤树-阔叶箬竹、细果秤锤树-茶、细果秤锤树-檵木、细果秤锤树-窄基红褐柃表现出极显著负关联(表8)。
表 8 细果秤锤树群落12个优势种χ2检验、联结系数(AC)及Pearson相关检验结果Table 8 Result of χ2 test, association coefficient (AC) and Pearson correlation coefficient of the 12 dominant species in S. microcarpa community检验方法 检验结果 数值范围 上层木 下层木 检验方法 检验结果 数值范围 上层木 下层木 种对数 占比/% 种对数 占比/% 种对数 占比/% 种对数 占比/% χ2 正相关 P≤0.01 0 0 0 0 AC 负相关 −0.2≤AC＜0 2 3.03 2 3.03 0.01＜P≤0.05 2 3.03 7 10.61 −0.6≤AC＜−0.2 3 4.54 3 4.54 P＞0.05 25 37.88 22 33.33 AC≤−0.6 23 34.85 30 45.46 无关联 χ2=0 11 16.67 2 3.03 负相关 P≤0.01 0 0 0 0 Pearson
相关检验正相关 P≤0.01 13 19.70 0 0 0.01＜P≤0.05 6 9.09 5 7.58 0.01＜P≤0.05 0 0 0 0 P＞0.05 22 33.33 30 45.45 P＞0.05 25 37.88 31 46.97 无关联 0＜P＜0.20 0 0 0 0 AC 正相关 AC≥0.6 9 13.64 20 30.30 负相关 P≤0.01 0 0 0 0 0.2≤AC＜0.6 8 12.12 2 3.03 0.01＜P≤0.05 0 0 0 0 0＜AC＜0.2 8 12.12 7 10.61 P＞0.05 28 42.42 35 53.03 无关联 AC =0 13 19.70 2 3.03 上层木中总体显著率为19.70%(极显著正关联13个，P＜0.01)，不显著(P＞0.05)正关联25个，占37.88%；不显著负关联28个，占比42.42%。细果秤锤树与其他树种为无联结关系，整个细果秤锤树群落处于优势发展趋势(表8)。下层木中总体显著率为0，不显著正关联31个，占46.97%；不显著负关联35个，占53.03%。细果秤锤树与水团花、毛花连蕊茶、杭州榆、短柄枹栎呈不显著正关联，与阔叶箬竹、茶、檵木、窄基红褐柃呈不显著负关联。
3. 讨论
3.1 物种组成与群落结构
建德市野生细果秤锤树群落动态监测样地内树种组成相对简单，细果秤锤树多生长在次生常绿阔叶林和针阔混交林中，群落优势树种主要为毛竹、柏木、板栗和细果秤锤树。这与秤锤属调查样地内的物种组成及数量相类似[13, 15-16]。调查发现：细果秤锤树群落中缺乏小径级个体或幼苗，这可能是因为秤锤属的种子萌发困难或遭受了人为的抚育等干扰，影响了幼苗的更新[13-14]。细果秤锤树是小流域生境群落中的优势种，早期生长喜较为荫蔽的环境，群落中高大上层木树种如樟树、毛竹、柏木等可在其幼苗更新时期起到遮光作用，以保护幼苗不受高温、强光照影响。在细果秤锤树生长后期，对光照需求增强，可间伐上层木，对高度接近细果秤锤树的树种进行一定程度的抚育，降低群落郁闭度[12, 16-17]。
3.2 生态位宽度与生态位重叠程度
生态位宽度作为植物群落的环境适应力和资源利用能力的衡量性指标，值越大，反映物种适应能力越强，在群落中更具优势[22, 27]。细果秤锤树在群落物种中重要值排在第4位，但生态位宽度却排在首位。可能是其喜光、耐贫瘠、喜微酸性土壤等生长特性有利于细果秤锤树在小溪流水域附近广泛分布。细果秤锤树的生态位宽度较大还可能与本研究的样地设置有关。本研究以细果秤锤树生长的位置为核心展开设置并调查，且呈聚集分布均匀的群落使得其占较大资源位或较大资源量，与极小群落植物圆叶玉兰Magnolia sinensis[28]、小花木兰Oyama sieboldii[29]、缙云秋海棠Begonia jinyunensis[30]在所处群落中生态位宽度均较大这一研究结果相同，表明在该分布点的研究区域生境条件下，生态位宽度大小与细果秤锤树致濒机制无必然联系。研究中有一些物种的生态位宽度大小排序与其重要值大小排序不同，如樟树、南酸枣等，这说明生态位宽度和重要值在物种之间的表现方式略有不同且并无显著关联性。
生态位相似性特征反映种间资源利用的相似程度，重叠值特征衡量生态位相似的树种在特定空间环境下资源利用的差异性，两者结合衡量种间资源竞争程度[31-33]。细果秤锤树与上层优势树种樟树和黄檀的生态相似性与生态重叠性均最高。可能是因为樟树、黄檀是对环境适应性广泛的泛化种，也可能是适合调查区域环境的特化种，因此出现与细果秤锤树较高的生态位重叠值，也表明这些种对间生态学特性比较一致，或者对生境的要求比较相似[8]。一般来说，当多个物种同时具有较大的生态位宽度时，它们之间存在较高生态位重叠的可能性更大[21]。但是，具有较大生态位宽度的物种也可能与较小生态位宽度的物种间存在较大的生态位重叠[21, 31]。这是因为细果秤锤树与水团花、毛花连蕊茶为中生植物，在资源有限的条件下，它们对资源环境的竞争比较大，且对资源的利用和需求相近[32]，因此，它们之间的联系也更为紧密，具有较高的生态位重叠[22, 26]。且细果秤锤树所在群落中物种之间的生态位重叠程度总体偏低，说明细果秤锤树群落中大多物种对资源利用的相似程度降低，物种之间竞争较弱，生态位可通过产生分化来降低种间竞争使得物种间在群落的结构与功能上互补且稳定[7, 22]。本研究发现：细果秤锤树群落大部分种对间的相关性比较弱，表明物种联结性较弱。种间负联结关系占主导，但大部分优势种种对间关联性比较低，说明样地中的不同物种间不存在紧密的相互关系，缺乏竞争或相互促进的趋势，物种间具有独立性，受外界的干扰较小[30]。
4. 结论
细果秤锤树群落中物种组成较为简单，群落结构相对单一，细果秤锤树群落幼树较少，更新相对较差。细果秤锤树生态位宽度最大，在时空上占据着优势地位，属于稍耐阴、耐贫瘠、适应力较强的植物，能更好利用资源和空间。调查样地中多数树种生态位重叠度较高，大部分物种间的竞争较强，对资源利用的相似程度高。树种间不存在较显著的种间相关联结，植物种间缺乏较强的相互依赖或竞争趋势。本研究明确了细果秤锤树生存的独特环境结构和群落间相互关系，对维持其野生群落的幼苗更新和群落规模增长具有重要作用。
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图 1 中英文文献关键词共现图
Figure 1 Keywords co-occurrence map of Chinese and English literatures
图 2 中英文文献关键词聚类分析分布图
Figure 2 Cluster analysis distribution of key words of Chinese and English literatures
图 3 中英文文献城市绿地土壤关键词时区图
Figure 3 Time zone map of key words of Chinese and English literatures
表 1 年度中英文献发文数量
Table 1. Annual quantities of Chinese and English literatures
年份 中文文
献/篇英文文
献/篇年份 中文文
献/篇英文文
献/篇2012 52 28 2017 51 34 2013 59 33 2018 79 62 2014 40 40 2019 77 82 2015 53 38 2020 58 104 2016 55 45 2021 33 84 
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表 2 发文量前5位的国家和中心性前5位的机构
Table 2. Top 5 countries and institutions
排名 国家 发文
量/篇排名 机构 发文
量/篇中心性 1 中国 131 1 中国科学院 60 0.21 2 美国 93 2 莫纳什大学 8 0.07 3 澳大利亚 37 3 北京师范大学 15 0.06 4 德国 34 4 墨尔本大学 7 0.05 5 意大利 29 5 赫尔辛基大学 8 0.04
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表 3 中文发文量前5位的作者及内容
Table 3. Top 5 quantity of Chinese literature authors and their professional field
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表 4 英文发文量前5位的作者及内容
Table 4. Top 5 quantity of English literature authors and their professional field
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表 5 中英文文献关键词突现前10位
Table 5. Summary of top 10 key words of Chinese and English literatures
中文文献关键词突现前10位(2012—2021) 英文文献关键词突现前10位(2012—2021) 排名 关键词 突现时间 突现强度 排名 关键词 突现时间 突现强度 1 重金属 2018—2019 3.35 1 效益(benefit) 2017—2019 3.87 2 齐齐哈尔 2015—2017 2.83 2 蒸腾(evapotranspiration) 2019—2021 3.79 3 污染评价 2016—2018 2.50 3 中国(China) 2017—2018 3.64 4 重金属污染 2019—2020 2.36 4 树(tree) 2012—2013 3.21 5 土壤质量 2014—2015 2.28 5 有机碳(organic carbon) 2014—2016 2.93 6 城市土壤 2014—2016 2.07 6 人口(population) 2012—2013 2.79 7 土壤改良 2019—2021 2.07 7 景观(landscape) 2013—2016 2.79 8 土壤呼吸 2012—2014 2.01 8 设计(design) 2015—2018 2.73 9 土壤温度 2013—2016 1.90 9 城市生态(urban ecology) 2013—2016 2.60 10 园林绿化 2012—2014 1.86 10 温度(temperature) 2013—2016 2.45
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