李榮彩?
摘 要:對泉州市野生藤本植物資源全面調查的結果表明,泉州市共有野生藤本植物286種(亞種、變種、變型),分別隸屬于53科127屬。應用層次分析法,對自然生長在山野、還沒有被大量引種馴化和商業開發的51科122屬266種野生非寄生性藤本植物的園林開發利用價值進行綜合評價并分級,開發利用價值為Ⅰ級的野生藤本植物有栝樓Trichosanthes kirilowii、紅葉藤Rourea minor、香花崖豆藤Millettia dielsiana、黃獨Dioscorea bulbifera、冠蓋藤Pileostegia viburnoides等26種,Ⅱ級35種;Ⅲ級70種,Ⅳ級135種,在保證生態環境不受破壞的前提下,為泉州市野生藤本植物資源合理的園林開發利用奠定基礎。
關鍵詞:藤本植物;野生植物;資源調查;園林開發利用;層次分析法
中圖分類號:S688
文獻標識碼:A
文章編號:1671-2641(2014)02-0000-00
Abstract: The resource investigation of wild vine was conducted systematically in Quanzhou. The results showed that there are 53 families, 127 genera and 286 species including subspecies, varieties and forms of wild vines in Quanzhou. By AHP, 266 species of wild non parasitic vines including 51 families, 122 genera, that grow naturally in the wild and have not been introduced , domesticated and commercially developed in large number, are evaluated and graded synthetically. Among them, the first class of the development and value in use about wild vines is 26 species ,such as Trichosanthes kirilowii, Rourea minor, Millettia dielsiana, Dioscorea bulbifera, Pileostegia viburnoides. The second is 35, the third is 70, and the forth is 135. The evaluation lays the foundation of the landscape plant reasonable utility and exploitation of Quanzhous wild vine resources in that premise that the environment is not destroyed.
Key words: vine; wild plant; resource survey; landscape exploitation and application; Analytical Hierarchy Process
藤本植物(Vine)又稱攀援植物、爬藤植物、藤蔓植物,是一類不能自由直立,只能依附其他物體,纏繞或攀援向上生長的植物,依莖質地的不同,又可分為木質藤本與草質藤本兩類。作為一類生長型非常特殊的植物,藤本植物具有這樣的特點:可依附他物生長,底部占用的空間少,細長柔軟的莖和枝既可攀附上升,又可倒掛下垂,能很好地覆蓋平面[1]。隨著城市人口劇增和高層建筑的不斷增加,城市地面綠化面積愈顯不足,充分利用藤本植物進行垂直綠化是拓展綠化空間、增加城市綠量、提高整體綠化水平、改善生態環境的重要途徑,同時能在硬質建筑三維空間中延伸綠化,柔化建筑物的生硬線條,形成獨具特色的立體綠化景觀。但目前藤本植物在園林綠化應用中存在種類少、應用形式簡單等問題[1]。
泉州市地處中、南亞熱帶海洋性季風氣候區,氣候溫暖濕潤,優良的立地條件蘊藏著非常豐富的植物資源,其中,藤本植物種類繁多,但大部分尚未得到開發利用。全面開展野生藤本植物調查,建立客觀的評價指標體系,對泉州市野生藤本植物的園林開發利用價值評價、資源保護和可持續開發利用,對豐富城市垂直綠化植物材料和園林植物多樣性,營造具有地方特色的城市園林均具有重要的理論和實踐指導意義。
1 研究區概況
泉州市位于福建東南部,東臨臺灣海峽,與臺灣隔海相望,地處北緯24 ° 30 ′~25 ° 56 ′,東經117 ° 25 ′~119 ° 05 ′,陸域面積11 014.78 km2。依山面海,地勢西北高而東南低,由中山、低山向沿海丘陵、盆地平原過渡,境內山巒起伏,丘陵、河谷、盆地錯落其間。終年溫暖濕潤,四季如春,年平均氣溫19.5 ℃~21 ℃,雨量充沛,日照時間長,光熱資源豐富,古詩稱之“四季有花常見雨,一冬無雪卻聞雷”,故有“溫陵”雅稱。境內植被繁茂,類型多樣,地帶性植被區劃為南亞熱帶雨林植被帶和中亞熱帶闊葉林植被帶,野生植物資源豐富,主要分布在德化縣戴云山自然保護區、安溪縣云中山自然保護區、永春縣牛姆林自然保護區等。
2 研究方法
2.1 泉州市野生藤本植物資源調查方法
采用踏查與樣方調查相結合的方法。從2006年至2012年對泉州市境內保存相對完好的植被進行全面踏查,踏查過程中所發現的藤本植物物種集中分布群落,則設標準地進行詳細調查。
調查內容包括記錄并統計各種(亞種、變種、變型)藤本植物株數、株長、基徑、蓋度、頻度、生長狀況及其地點、經緯度、海拔、坡度、坡向、地貌類型、土壤類型、生境情況、所處的群落類型。同時觀察記錄與觀賞價值、生長特性、生態習性、資源潛力密切相關的花果色、花果大小、花果奇特性、芳香性、花果顯示程度、最佳觀賞期、觀賞器官量、葉形葉色、生長勢、攀援能力、覆蓋度、分布范圍、生態適應性、綠葉期、抗逆性、資源豐富度、再生能力等各項影響園林開發利用價值的具體指標,采集典型植物標本,并拍攝植物照片。參照《中國植物志》及其他工具書進行種類鑒定,統計科、屬、種,進而根據藤本植物莖的質地和攀援方式進行分類。
2.2 泉州市野生藤本植物資源園林開發利用價值評價方法
本研究采用層次分析法(AHP,Analytical Hierarchy Process)對調查發現的自然生長在山野且還沒有被大量引種馴化和商業開發的泉州野生藤本植物的園林開發利用價值進行綜合評價。
2.2.1 綜合評價的層次結構模型的構建與分析 根據泉州市野生藤本植物資源園林開發利用的特點,參照相關的野生觀賞植物資源評價[2~7]、藤本植物開發利用價值評價[8,9]等研究成果,以及城市園林綠化對藤本植物選擇的特殊要求[10,11],并結合泉州市特定的環境條件和城市綠化的實際要求對各層次元素進行適當調整:第一,根據城市園林綠化對藤本植物的生長特性方面的特殊要求,在約束層增加生長特性元素,下設生長勢、攀援能力及覆蓋度等具體評價指標;第二,本研究的對象是自然生長在山野,還沒有被大量引種馴化和商業開發的藤本植物,所以層次結構模型未把文獻中較常用的利用程度列為資源潛力下屬的指標;第三,根據植物抗逆性的概念與內容,把抗逆性列為生態習性指標,而非資源潛力指標。綜合評價的層次結構模型如表1所示。
模型分為4層,即目標層、約束層、標準層和最底層。目標層(A):泉州市野生藤本植物園林開發利用價值綜合評價。約束層(B):設定觀賞價值、生長特性、生態習性、資源潛力等4個制約、限制野生植物資源的因素作為約束層元素。標準層(C):觀賞價值下分花果色、花果大小、花果奇特性、芳香性、花果顯示程度、最佳觀賞期、觀賞器官量、葉形葉色等8個指標,裸子植物以孢子葉球代替花作為評價指標;生長特性下設生長勢、生長量、攀援能力、覆蓋度等3個指標;生態習性下設分布范圍、生態適應性、綠葉期、抗逆性4個指標;資源潛力下分資源豐富度、再生能力2個指標,共17個具體評價因子。最底層(D):待評價的泉州市野生植物資源種類。
2.2.2層次單排序和層次總排序權值計算 在以上確定的評價層次結構中,各層次每一個元素和該元素支配的每個指標都構成一個子區域,運用比率標度法將各層次內的各元素相對重要性的邏輯判斷數量化,構造各層次的判斷矩陣[12](表2)。判斷矩陣的各項相對重要性的數值,同樣主要依據文獻[2~11],結合城市園林綠化應用的要求確定。
各層次各元素對上一層次的權重( )又稱為層次單排序,計算步驟為:首先,計算判斷矩陣每一行標度的乘積的n次方根 : ;再通過歸一化處理得層次單排序( ): 。標準層所有元素對于目標層的權重又稱為層次總排序,計算方法為將最后一層元素的權重依次乘以上一層受控元素的相對權重,從而形成各元素對于總目標的絕對權重。
應用matlab 7.0軟件計算進行層次單排序和層次總排序的一致性檢驗,評價模型中度量判斷矩陣一致性的指標CR計算結果均小于0.1,模型判斷矩陣通過一致性檢驗。
2.2.3建立各項指標的評分標準
綜合考慮開發利用目標、文獻信息[2~7,10,11],采用5分制對層次結構模型的C層各指標進行分值的界定,得出C層各評價指標的評分標準(表3)。
2.2.4評價方法個案分析
現以冠蓋藤Pileostegia viburnoides為例,根據標準層(C)17個指標的評分標準(表3),得到以下分值:Cl=1、C2=5、C3=4、C4=2、C5=5、C6=4、C7=5、C8=3、C9=5、C10=3、C11=3、C12=5、CI3=5、C14=5、C15=5、C16=5、C17=5。用以上絕對評定選擇法,根據標準層(C)相對于目標層(A)的總排序權值(表2)加權綜合,計算出綜合評價值:A=4.2019。
3 結果與分析
3.1 泉州市野生藤本植物資源調查結果
3.1.1野生藤本植物資源概況 調查發現泉州市共有野生藤本植物286種(含種及種以下分類單位亞種、變種、變型等),隸屬于53科127屬。其中蕨類植物3科3屬4種,裸子植物1科1屬2種,被子植物49科123屬280種。
從種的組成上分析,泉州市的野生藤本植物在科的分布上差異較大(見表4)。種數在10個以上的科有8個,共140種,占總種數的48.95 %。其中蝶形花科含有種最多,達到32種;其次為葡萄科,28種;另外薔薇科、茜草科、衛矛科、旋花科分別達到21、16、12、11種;鼠李科和薯蕷科各10種。含有5~9種的科14個,如防己科、獼猴桃科、夾竹桃科、蘿藦科、葫蘆科、毛茛科、桑科等,共有90種,占總種數的31.47%。含有1~4種的科31個,共56種,占總種數的19.58 %。
按莖的質地分類,泉州市野生藤本植物可分為木質藤本、草質藤本和肉質藤本等3種類型。其中木質藤本植物共有204種,占總種數的71.33%;草質藤本共有81種,占總種數的28.32%;肉質藤本僅1種。
藤本植物常借助吸盤、吸附根、卷須、莖蔓、鉤刺等攀附在其它支持物上生長[13],依據熊濟華等[14]的藤本植物分類原則,泉州市野生藤本植物按照攀援方式可以分為吸附類、卷攀類、纏繞類、棘刺類、依附類5種類型。纏繞類最多,有144種,占總種數的50.34% ;其次為棘刺類,有55種,占總種數的19.23%;卷攀類有38種,占總種數的13.29%;依附類35種,占總種數的12.24%;吸附類最少,僅14種,占總種數的4.90%。
3.1.2泉州市野生藤本植物資源開發利用情況 調查結果顯示,泉州市野生藤本植物中已經被廣泛應用于園林綠化的有:白花油麻藤Mucuna birdwoodiana、常春油麻藤Mucuna sempervirens、葛Pueraria montana、絡石Trachelospermum jasminoides、雞矢藤Paederia foetida、薜荔Ficus pumila、牽牛花Pharbitis nil、紫藤Wisteria sinensis、球蘭Hoya carnosa、爬山虎Parthenocissus tricuspidata、異葉爬山虎Parthenocissus dalzielii、葡萄Vitis vinifera、忍冬Lonicera japonica、扶芳藤Euonymus fortunei、量天尺Hylocereus undatus、五爪金龍Ipomoea cairica等16種,對開發利用價值進行評價的意義不大。另外,南方菟絲子Cuscuta australis、菟絲子Cuscuta chinensis、日本菟絲子Cuscuta japonica、無根藤Cassytha filiformis等4種寄生性藤本植物屬于全國林業危險性有害生物[15],不可進行開發利用。還沒被大量引種馴化和商業開發的非寄生性藤本植物有266種,隸屬于51科,122屬。
3.2泉州市野生藤本植物園林開發利用價值綜合評價
利用層次分析法對還沒大量引種馴化和商業開發的266種野生非寄生性藤本植物逐一進行評價,并根據綜合評價分值的分布情況將其分為4個等級:I級(≥4.0000),園林開發利用價值高,共26種植物;1I級(3.7000~3.9999):開發利用價值較高,共35種植物;Ⅲ級(3.4000~3.6999),開發利用價值一般,共70種植物;IV級(<3.4000),開發利用價值低,共135種植物。綜合評價分級在Ⅲ級以上藤本植物見表5。
4 討論
4.1 野生藤本植物資源豐富但應用不廣泛
本研究通過調查得知:泉州市野生藤本植物資源豐富,有53科127屬286種,但目前在城市園林綠化上得到廣泛應用的僅有白花油麻藤、常春油麻藤、葛、絡石等16種,大部分種類沒有得到應用。因此,今后應加強野生藤本植物的引種馴化,并積極推廣應用。
4.2泉州市野生藤本植物資源園林開發利用價值評價方法的科學性與準確性
層次分析法自1982年被介紹到我國以來,迅速應用到旅游景區競爭力、旅游資源價值、生態環境質量等方面的評估上,在建立各種評價指標體系方面也得到廣泛應用[3]。最近幾年層次分析法用于野生植物資源觀賞價值的評價和園林植物景觀評價,取得了比較客觀的評價結果[16,17]。
以往關于野生觀賞植物評價的研究一般以資源潛力為首要考慮因素,往往形成資源豐富即開發利用價值高的評價誤區,造成某些藤本植物受資源數量或目前繁殖技術限制而評價等級低,但實際上這些植物開發利用價值并不差[8];把全部野生植物一并評價,也往往造成觀賞價值和生物學特性、資源潛力等方面表現優良,卻因已被廣泛利用而綜合評價值低的矛盾[8]。鑒于此,本文建立的評價方法以未開發利用的野生非寄生性藤本植物為評價對象,以城市園林綠化對藤本綠化植物觀賞性、生長特性等方面的選擇要求為首要考慮因素,結合生態習性、資源潛力進行綜合評價,能較好地避免上述誤區,更科學、準確地評價野生藤本植物在城市園林綠化上的開發利用價值,將為泉州市以及國外其他城市野生藤本植物資源的園林開發利用提供重要參考資料。
4.3評價模型中限制因素及指標重要性分析
從表2的約束層B對目標層A的排序值來看,限制泉州市野生藤本植物資源園林開發利用的主要因素是野生藤本植物的觀賞價值,其次為生長特性和生態習性,資源潛力影響相對較小。從標準層C對目標層A的總排序值來看,泉州市野生藤本植物資源園林開發利用的主要限制因子是野生藤本植物的攀援能力(排序權值>0.10),其次為生態適應性、抗逆性、資源豐富度、花果色、花果大小、花果奇特性、花果顯示程度、觀賞器官量、生長勢(排序權值>0.050)。這說明在開發利用過程中,應首先考慮植物有較高的觀賞價值、較好的攀援能力,再選擇生態適應性、抗逆性強,資源豐富度大,生長勢好的種類,最后還得參考其他指標(覆蓋度、分布范圍、再生能力、綠葉期等)。
4.4 泉州市野生藤本植物資源園林開發利用建議
泉州市野生藤本植物資源園林開發利用,應該在保證生態環境不被破壞并得到逐步改善的前提下,根據自然規律科學開發利用野生藤本植物資源,以滿足城市園林綠化的需要。
從綜合評價分級的結果可看出:評價為I級的26種野生藤本植物的園林開發利用價值高,在觀賞價值、生長特性、資源潛力諸方面都具有較高評價,可作為泉州及周邊城市園林綠化開發利用的首選種類,要加強引種、馴化、培育等科研力度,進行大力開發利用,以期它們能早日在城市園林綠化中發揮良好的景觀及生態效益。如紅葉藤Rourea minor,春日火紅的嫩葉、秋日橙紅果實點綴于綠葉叢中,增添自然色彩;黃獨Dioscorea bulbifera,適應性較大,既喜陰濕,又可陽光充足,具有頑強的生命力,生長快,葉形葉色清靜雅致,小花可愛;網絡崖豆藤Millettia reticulata,枝葉繁茂,四季常青,夏日紫花串串,可攀援棚架,也可于護坡、駁岸種植;三葉木通Akebia trifoliata,葉形、花果色別有風趣,且耐陰濕環境,可作花架綠化材料或配植蔭木下、點綴山石,野趣盎然。首冠藤Bauhinia corymbosa,新葉和卷須飄逸優美,花色淡雅怡人,果實紅艷可愛,是理想的垂直綠化植物;南赤瓟Thladiantha nudiflora,葉形美觀,果實鮮紅,可作觀果觀葉地被或垂直綠化材料;蔞葉Piper betle,葉片厚大,色澤濃綠,氣味芳香,遮蔭及觀賞效果較好,抗病抗蟲性強,栽培技術簡單,適宜樓房、庭院綠化種植;龍須藤Bauhinia championii,喜光照,較耐蔭,適應性強,耐干旱瘠薄,根系發達,穿透力強,適宜作為綠籬、墻垣、棚架、假山等垂直綠化材料;鼓子花Calystegia silvatica subsp. orientalis,喜溫暖、濕潤、陽光充足,對土壤要求不嚴,再生力很強,枝繁葉茂,可片植或作為花壇、花境的背景植物。
評價為Ⅱ級的35種野生藤本植物,園林開發利用價值也較高,觀賞價值、生長特性、資源潛力各方面也比較出色,只是個別指標沒有達到要求。如大花金錢豹Campanumoea javanica,身形婀娜曼妙,花帶紫色條紋,形似豹紋,秋季果狀如葫蘆,莖桿變金黃,又稱為“金線吊葫蘆”;多花勾兒茶Berchemia floribunda,喜溫暖濕潤,枝梢橫展蔓生,葉秀花繁,可用以攀附圍墻、陡坡或假山石;大花忍冬Lonicera macrantha,藤蔓繚繞,經冬不落,花色艷麗,清香淡雅,適宜籬墻、欄架配植,或點綴于假山坡隙間;黑老虎Kadsura coccinea,果型奇特,成熟為深紅,垂吊如燈籠,莖葉一年四季青綠,生長旺盛,抗逆性強,幾乎無病蟲害,遮陰效果好,既可作園林配置,又可作棚架綠化;廣東蛇葡萄Ampelopsis cantoniensis,枝葉繁茂,富有光澤,秋季藍紫果串串,別具風趣,可配植于棚架、綠廊、籬垣處,亦可種植于林下作耐萌地被;假鷹爪Desmos chinensis,乳黃色的花朵呈鷹爪型,花美香濃,香氣持久,果序如串珠,并會從綠色變成紅色再變成紫色,頗具觀賞性,樹型美觀,花果俱佳,是一種理想的觀賞花卉和庭園綠化苗木。此級藤本植物可作為泉州及周邊城市園林綠化開發利用的一般種類,進行適度開發利用,不僅可豐富城市的綠化植物種類,還能提高城市人工植物群落的物種多樣性。
評價為Ⅲ級的70種藤本植物種類,園林開發利用價值一般,多個指標沒有達到要求,如大葉馬兜鈴Aristolochia kaempferi、金線吊烏龜Stephania cepharantha、厚藤Ipomoea pes-caprae、碩苞薔薇Rosa bracteata等。此級藤本植物可作為泉州及周邊城市園林綠化開發利用的輔助和補充種類,要根據城市綠化的實際情況,或在特定條件下,進行選擇開發利用。如圓錐菝葜Smilax bracteata、酸葉膠藤Ecdysanthera rosea、假厚藤Ipomoea stolonifera、羊乳Codonopsis lanceolata、厚藤、管花馬兜鈴Aristolochia tubiflora等雖然資源量相對較小,但其觀賞效果較好,生長特性表現良好,應通過強化繁育、引種馴化技術研究,增加資源量促進開發利用。
評價為Ⅳ級的135種藤本植物種類,園林開發利用價值較低,建議根據需要,小范圍引種馴化研究,或采取必要的栽培措施,適當選用。
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