海口市城市公园自生植物多样性研究.范秋云

2024-06-09 15:12云英英梁伟红史佑海
热带作物学报 2024年4期
关键词:物种多样性海口市

云英英 梁伟红 史佑海

关键词:自生植物;物种多样性;节约型园林;海口市

中图分类号:Q948 文献标志码:A

自生植物是指不需人工栽培就能自然生长繁衍的植物群体[1],是城市自然生态系统的重要组成部分。随着工业化和城镇化进程的推进,城市土地的用地方式正发生着急剧的改变,原有的自然植被被各种建筑、硬质铺装或人工化的种植绿地所取代,导致其适生生境的退化,进而导致物种数量的减少甚至消失[1-3],城市景观同质化等问题也逐渐显现[4]。与此同时,人为干扰的加剧和土地利用方式的改变对物种的扩散与分布产生了直接影响,尤其是增加了外来物种跨地域扩散的风险与速率。外来物种的入侵进一步改变了城市原有生态系统的结构与功能,造成了城市植被种间关系的失衡和生物多样性的急剧下降,并引发了一系列的生物安全问题[5-6]。面对生态环境的恶化,如何既推进人类社会的发展进步,又保护好人类赖以生存的环境是摆在人类面前的一大命题。在此背景下,建设资源节约型和环境友好型社会的理念开始兴起,并逐渐深入人心。而城市绿地中的自生植物,尤其是其中的乡土植物,由于具有生长适应性强、低维护、易管理等优点,近年来逐步成为城市植被研究体系和节约型园林建设的核心内容之一,在提升城市环境质量和维持生态系统稳定等方面发挥着不可替代的作用[1, 7]。

城市景观由多种栖息地组成,其承载生物多样性的能力各不相同[8]。诸多研究表明,栖息地大小、植被结构、管理实践和栖息地隔离是城市生物多样性模式的主要决定因素,应将其纳入城市规划,以实现环境友好型城市的目标[9-11]。城市公园作为绿地系统的重要组成部分,是城市生物多样性最集中和代表性最强的区域,是城市植物多样性最具代表性的场所,其植物群落能提供多种生态功能和服务[2, 12-13]。

海口市地处热带北缘,气候高温多雨,植物的生长发育快速,种类丰富。目前已有部分学者对海口各类绿地植物多样性进行了调查[14-17],但针对城市公园自生植物的调查研究的尚未见报道。本次对海口市16 处城市公园自生植物进行调查,探索不同类型城市公园自生植物多样性的多样性及差异性特点,拟回答城市公园自生植物种类组成特征,不同类型城市公园自生植物物种多样性的差异,同时对城市公园的外来入侵物种进行比较,并在此基础上对城市公园自生植物的园林应用潜力进行探讨。

1 研究区域与方法

1.1 研究地的选取

根据海口市城市公园性质和养护管理等因素,选取不同类型城市公园共16 处[18],包括综合公园5 处、专类公园3 处、湿地公园2 处、游园2 处、沙滩公园3 处和郊野公园1 处。

1.2 样点及样方的设置

根据公园面积大小以及植物物种丰富度设置5 m×5 m 样方若干,并利用平均布样法在每个样方的对角和中心设置3~4 个1 m×1 m 的小样方进行自生植物的调查[19],共设置199 个样点,609个1 m×1 m 的小样方(表1),记录每个小样方内的物种名,测定每个物种的高度、数量,估测物种盖度以及生长势等信息。调查的时间为2021 年3—6 月和9—12 月。

1.3 植物类型及物种来源

本研究的调查对象为公园自生植物中的草本植物和低矮的匍匐状灌木及藤本。自生植物的物种来源分为本地种、外来种和外来入侵种。其中本地种指原产于海南的乡土植物;外来种指非海南原产而是从省外或国外引进的植物物种;外来入侵种是指外来种中对本地生态系统已造成威胁的物种。其中本地种和外来种主要依据《海南植物图志》[20]和《中国植物志》[21]加以确定,外来入侵种及其等级参照《中国外来入侵植物名录》(1~4 级)[22]。

1.4 分布频度和重要值计算

分布频度(F)计算公式为F=Si/N×100%,式中,Si 为物种i 出现的样方数,N 为样方数。重要值(IV)[23]計算公式为IV=(相对盖度+相对高度)/2。使用Excel 2013 软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 科属种组成与丰富度

609 个小样方中,共记录自生植物59 科176属220 种。其中,菊科植物最为丰富,共有33 种,其次是禾本科和豆科,分别有27 种和15 种。这3 科的自生植物合计占本次调查总物种数的34.09%。此外苋科、锦葵科和茜草科的种类也较为丰富(图1)。

调查统计的16 处公园中,自生植物的物种数相差较大。物种数最多的3 处城市公园为美舍河带状公园、北姆堆公园和滨海公园,分别为79 种、77 种和74 种。而物种数最少的3 处城市公园分别为海口湾公园、白沙门沙滩和碧海银滩公园,分别为40 种、38 种和30 种(表2)。

在不同类型城市公园中,综合公园物种数最多,共109 种;其次是专类公园,为102 种;湿地公园物种数为70 种;物种数最少的为沙滩公园,为67 种(图2)。

2.2 生活型组成

220 种自生植物共包括4 个生活型,分别为一、二年生草本,多年生草本,灌木和木质藤本。其中,多年生草本最多,共计113 种,占51.36%等;其次是一、二年生草本,共计97 种,占44.09%;匍匐灌木8 种,占3.64%等;最少的是木质藤本,仅有2 种,占0.91%(图3)。

2.3 物种来源

220 种自生植物中,海南本地种154 种,占70.00%,如荷莲豆草(Drymaria cordata)、匐枝栓果菊(Launaea sarmentosa)和美冠兰(Eulophiagraminea)等;外来种66 种,占30.00%,如商陆(Phytolacca acinosa)、盖裂果(Mitracarpushirtus)和碱蓬(Suaeda glauca)等;外来入侵种48 种,占22.27%,如含羞草(Mimosa pudica)、蒺藜草(Cenchrus echinatus)和微甘菊(Mikaniamicrantha)等。

在物种来源上不同类型公城市园的差别不大,本地种的比例在65.67%~72.48%之间,外来入侵种的比例为19.27%~26.87%(表3)。总体而言,综合公园的本地种比例最高而外来入侵种的比例最低;而沙滩公园则反之,本地种比例最低而外来入侵种的比例最高。

2.4 不同类型城市公园自生植物重要值比较

根据自生植物的重要值排序,城市公园整体排序前5 的自生植物重要值在3.20%~7.44%之间,以夜香牛重要值最高(7.44%);鬼针草和丰花草次之,分别为6.11%和4.81%(表4)。综合公园、专类公园和游园自生植物重要值排序第1的皆为本地种,分别为丰花草(综合公园和专类公园)和三点金(游园);而郊野公园和湿地公园重要值排序第1 的皆为入侵种,分别为刺苋和藿香蓟。

3 讨论

3.1 海口市城市公园自生植物物种组成特征

海口市16 处城市公园共有自生植物59 科176属220 种,占海口市公园植物物种总数(549 种)的42.44%[15]。海口市城市公园自生植物的种数高于上海[24](107 种)杭州[25](130 种)、宁波[26](127种)和哈尔滨[27](175 种)等城市城区自生植物的种数,而略少于北京39 处公园自生植物的种数(242 种)[2]。考虑到本次调查的对象主要是自生植物中的草本植物,而未包含绝大多数的木本植物,故可表明海口市城市公园中有着丰富的自生植物资源。这主要是由于热带地区优越的水热条件为自生植物的生长提供了良好的自然条件。

海口市城市公园自生植物中本地种的比例为70.00%,该比例低于上海[24](71.03%)、北京[2](78.51%)、重庆[3](85.05%)和宁波[26](89.90%)等地的调查结果,仅高于华南农业大学校园(广州)自生植物中本地种的比例(63.4%)[28]。而本次调查的海口市城市公园自生植物中外来入侵种的比例为22.27%,该结果与华南农业大学的调查结果相似(22.29%),明显高于其他城市自生植物中的外来入侵种的比例,如宁波[26](10.10%)、北京[2](7.02%)和重庆(3.65%)[3]。这主要是由于海口市地处华南沿海地区,温暖湿润的气候条件、城市物质和人口的巨大流动量为外来物种的入侵创造了非常有利的条件,造成海口市大量原生植被逐渐被外来入侵种替代。事实上,包括海口市在内的华南地区目前已成为我国外来植物入侵的重灾区,是我国植物入侵历史最悠久、入侵风险最高、入侵种类最多的地区[29]。本研究发现鬼针草、羽芒菊和小蓬草等入侵种在海口市城市公园中出现频度较高,且成片生长,极大地影响本地物种生存的同时,也造成了景观的同质化,在今后的城市管理实践中应加以重视。

3.2 海口市城市公园自生植物的园林价值与应用策略

近年来,随着城市生态环境的恶化以及人们生态文明意识的加强,建设以“节土”“节水”“节能”“节力”为标志的节约型园林已成为城市绿化可持续发展的必由之路[28]。相对于城市绿地中大量充斥的外来物种,自然分布于城市建筑隙地、废弃地、林地、草坪和水岸等处的自生植物由于生长适应性强,能在无人管理的条件下自然繁衍,并形成一定的自然景观[30]。因而在建设节约型园林的背景下,自生植物正逐渐成为园林景观设计中不可忽略的组成部分,为营造可持续发展的城市园林提供了不可缺少的支持。

海口市有着丰富的自生植物资源,其中不少种类具有较高的观赏和园林应用价值,如观花的有马鞍藤、小心叶薯、黄鹌菜、一点红、夜香牛、蜂巢草、大尾摇、丰花草、假马鞭、弓果黍、金色狗尾草、美冠兰、黄花蝴蝶草等;观果的有倒地鈴、海南茄、苦蘵、小酸桨、猪屎豆、海刀豆等;观叶观株的有肾蕨、剑叶凤尾蕨、假蒟、马齿苋、毛马齿苋、积雪草、天胡荽等。这些植物有的植株低矮匍匐,覆盖力强,是良好的园林地被,如三点金、链荚豆、铺地蝙蝠草、酢浆草、积雪草、天胡荽等;有的体型较高而直立,可成丛搭配,并与草坪和地被对比而产生景观层次,如地桃花、灰毛豆、榛叶黄花棯、蜂巢草、苦蘵、大尾摇、假马鞭、金色狗尾草等;有的体型适中,花量大、花期集中,配置于草坪能形成缀花草地景观,如黄鹌菜、一点红、夜香牛、丰花草等;有的耐阴性强,可配置于林下、林缘,增添野趣,如假蒟、弓果黍、竹叶草等;马鞍藤、海刀豆、单叶蔓荆和海马齿等喜阳耐盐,配置于海滩既可覆盖沙地、防止冲刷,其或红或紫的花也起着良好的园林装饰效果。总之,海口市公园自生植物具有良好的观赏价值和园林应用潜力,在园林中可优先选用其中的乡土植物,综合考虑植物的生长习性、生态习性和观赏特性进行配置应用[2, 27]。

城市自生植物的生态和园林价值虽然在一定程度和范围内受到关注,但在当前园林绿化管理的策略中仍然普遍地被视为有害杂草而受到定期或不定期的清除,在城市空间几无容身之处[1]。因而对于绿化管理者而言,应更新思路,转变观念,在充分考虑自生植物物种属性的基础上制定科学合理的管理和应用策略[31-32]:对于外来植物,尤其是入侵种,应注意清除,防止其四处扩散而造成进一步为害;而对于乡土植物,则建议尽量保护其植株和生境,以寻求可持续、多样化、低成本城市园林景观的实现途径。

4 结论

海口市城市公园绿地中分布有丰富的自生植物,这些植物中的大部分种类均为本地的乡土植物,且具有良好的观赏性和园林应用价值,提升了海口市城市绿地的生物多样性,创造出了野趣盎然的自然景观,是建设低成本、低维护、可持续发展的节约型园不可缺少的植物材料。目前,海口市对于自生植物的保护和利用水平较低,应在今后的园林规划和植物设计中加强开发利用力度,为建设“山水林田湖草”的生命共同体服务。

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