粵東高速公路互通區綠地植物多樣性及應用的調查分析

石長磊　洪文君　吳永彬

摘要：通過調查粵東地區兩條高速公路內的互通立交區綠地的植物多樣性和應用現狀，結果表明：在6個1200 m²的樣方中有維管植物112種及變種，隸屬45科96屬，較豐富的種類有禾本科、菊科、大戟科等。綠地的物種多樣性不高，各層多樣性指數表現為草本層>灌木層>喬木層，綠化形式簡單粗陋，養護管理有待加強。建議推廣優良鄉土植物，促進綠地植物的多樣性和生態效益的提高。

關鍵詞：互通區綠地；植物多樣性；應用現狀；粵東；高速公路 文章編號：1671—2641（2016）01—0082—04

中圖分類號：S688 文獻標志碼：A

在我國高速公路建設進入高峰的同時，環保綠化工作也越來越受到各級政府及建設者的重視。高速公路互通綠地占地面積大，工程的建設使原有的地貌與環境發生了很大的變化，對周圍環境造成了很大破壞，互通綠地人工林對區域植被恢復具有重要意義。改革開放以來，粵東地區經濟社會發展取得顯著成績，經濟實力明顯增強，高速公路網絡發展迅速，而對高速公路互通區綠化的需求也日益得到重視。

互通式立體交叉是兩條或多條道路在不同平面上互相交叉并用匝道連接起來的人工構造物。高速公路互通區一般由主線、匝道、跨越構造物、附屬部分組成。互通立交區是高速公路綠化中場地最大、立地條件最好、景觀可塑性最強的部位，是道路的標志性景觀。

目前國內對高速公路立交綠地的研究，主要集中在綠化設計和樹種選擇方面，也有研究者運用植物生態群落學研究方法對寧杭高速公路沿線互通與服務區綠地展開調查，但是對于高速公路互通立交綠地的植物多樣性的研究尚不多見。本文對粵東高速公路部分互通立交區綠地的植物進行調查，定量分析立交綠地植物種類組成及其植物應用情況，篩選適宜該地區氣候類型的互通綠化植物，研究鄉土植物在自然演替中的重要意義，探索適應粵東地區高速公路互通立交區特殊生境下能夠加速植物群落正向演替的植被配置模式，為粵東地區高速公路互通綠地的建設和管理提供參考。

1調查地點及研究方法

1.1調查地點的自然概況

粵東地區背靠南嶺，面臨南海，多為低山和丘陵，兼有濱海平原和盆地。總面積32263km²，地處114°54′～117°10′E，22°37′～24°91′N，屬東亞季風氣候區南部，且南臨熱帶海洋，具有亞熱帶海洋性氣候特點。光照充足，輻射量大，雨熱同期。粵東為全國多雨地區，年降雨量1400-2400 mm，土壤類型主要為地帶性的紅壤和赤紅壤。

粵東的主要植被類型為亞熱帶常綠闊葉林、灌叢和草地，人工栽培群落主要有各種桉樹林、臺灣相思林和木麻黃林。20世紀60年代森林被破壞后，先后有芒萁Dicranopteris pedata、里白Hicriopteris glauca、五節芒Miscanthusfloridulus、黑莎草Gahnia tristis等草本植物，以及馬尾松Pinus massoniana、山烏桕Triadica cochinchinensis、山雞椒Litsea cubeba等先鋒小喬木和灌木自然生長，粵東大部分地區處于這類演化階段。沈海高速和潮惠高速公路位于粵東的南部和東部，穿越了粵東大部分地區，具備粵東地區典型的自然狀況。

1.2樣方選擇及調查方法

本研究選定沈海高速和潮惠高速公路互通綠地作為調查研究對象，調查于2014年8-10月進行。沈海高速（粵東段）全長147.9 km，潮惠高速公路全長87 km，各有8個互通。前期對選定高速公路進行現場查勘，在保證生境盡可能一致的前提下，根據不同的配置模式和恢復年限確定采樣點位置。每條高速各挑選3個互通區樣地，記錄地理位置、海拔、坡度、坡向、坡位和土壤類型。每個互通區分別設置了1個面積為1200m²樣地，將每個調查樣地劃分為3個面積為400m²樣方。在每個400m²樣方內，記錄所有胸徑≥2.0 cm的樹種名稱、株數和高度；同時再分別設置1個面積為5 m×5 m的灌木層樣方和面積為1 m×1 m的草本層樣方，分別調查并記錄灌木層和草本層的種類及數量或蓋度。總共完成調查樣方18個，總面積7200 m²。

1.3數據分析

1.3.1物種豐富度指數

1）Patrick指數（s）

S=該樣方內的物種數目

2）Margalet指數（F）

F=（S-1）/lnN

式中：S為物種數，N為個體總數。

1.3.2多樣性指數

1）Simpson指數（D）=1-∑Pi2

2）Shannon指數（H）=-∑PilnPi

式中Pi為物種i的個體數占群落中全部個體數的比例。

1.3.3均勻度指數

1）均勻度指數（J）=（H）/lnS

式中H為Shannon指數，S為物種數，即物種豐富度指數。

數據處理運用Excel軟件完成。

2結果與分析

2.1粵東地區高速公路互通立交區的綠化植物及其應用

在7200 m²的調查樣方中，共記錄有維管植物112個種及變種，隸屬45個科96個屬（表1），其中被子植物有105種，蕨類植物有6種，裸子植物只有1種。在種子植物中，木本植物有50種（包括喬木27種，灌木23種），占種子植物數的49%，草本植物有52種，藤本植物10種。在50種木本植物中，常綠植物有43種，落葉植物7種，兩者之比接近6：1；外來種有27個，其余23個為鄉土植物。種類較豐富的有禾本科、菊科、大戟科、蝶形花科、桑科和含羞草科，均有5種以上的植物。使用頻率最高的喬木種類有馬占相思Acacia mangium、臺灣相思Acacia confusa、木麻黃Casuarina equisetifolia等，灌木有假地豆Desmodium heterocarpon、馬纓丹Lantana camara、土蜜樹Bridelia tomentosa等，草本植物有白茅Imperata cylindrica、南美蟛蜞菊Sphagneticola trilobata和白花鬼針草Bidens alba（表2）。這些植物生長適應性強，長勢良好，大都能較好地適應粵東地區高速公路立交互通區域特殊的立地條件和氣候，但是馬占相思受臺風影響倒伏嚴重，在應用中要加強其抗風性或減少其種植數量。endprint

然而，也有一些種類生長表現不佳，如雞冠刺桐Erythrina crista-galli、苦楝Mdia azedarach、秋楓Bischofia javanica、印度橡膠榕Ficus elastica和蒲葵Livisto-na chinensis等生長不良甚至枯死。這一方面反映了粵東地區高速公路互通區的環境條件比較差，對這些植物的影響較大，另一方面表明對這些植物的養護管理還存在較多的不足。

2.2物種多樣性

高速公路互通立交區綠地植物的物種多樣性受人為因素的影響。通過比較粵東兩條高速公路互通立交區綠地植物群落的物種多樣性，結果表明，潮惠高速公路在物種豐富度、多樣性和均勻度方面均高于沈海高速公路。從群落不同層次的植物多樣性平均水平看，灌木層和草本層的物種多樣性和均勻度均高于喬木層；喬木層的物種豐富度不大，物種多樣性均較貧乏。各層的物種多樣性差異很大，如喬木層平均物種豐富度為6種（2～10），平均Shalmon指數為0.94（0.30～2.04），平均S～son指數為0.43（0.16～0.85），平均均勻度指數為0.55（0.32～0.89）；灌木層平均物種豐富度為11種（7～17）；平均Shannon指數為1 77（1.53～2.02），平均Simpson指數為0.76（0.68～0.85），平均均勻度指數為0.77（0.63～0.92）；草本層平均物種豐富度為16種（8～21），平均Sh～on指數為1.93（1.48～2.23），平均Smapson指數為0.79（0.71～0.87），平均均勻度指數為0.71（0.64～0.85）。群落的灌木層和草本層未表現出明顯的規律性。與粵東地區天然次生林相比，高速公路立交綠地的植物多樣性較低（表3）。

2.3植物配置特點

高速公路互通區在建成后通常留有大面積的綠化用地，即主干道和匝道間圍合的互通綠島，由于這些綠島周圍交通頻繁，人為撫育和干擾均較少，因此在植物配置上有其特殊性。目前，粵東地區高速公路互通立交區的植物配置包括了喬+灌+草、喬+草、灌+草和草多種方式，第一種立體綠化方式很少見，多為后三種配置方式，且整體的配置形式不夠成熟。復層綠化形式極少看到，綠化形式大都粗放簡陋，平整場地簡單甚至根本不平整，有的就栽上幾株樹木。如沈海高速海門互通綠地為單一的臺灣相思人工林，沈海高速內湖互通綠地僅簡單種植幾棵灌木，并出現了大面積的野草，沒有觀賞價值及綠化效果。互通立交區的功能性設計也應放在首要位置。中心綠地注意構圖的整體性，可用基調樹和低矮花灌木配置成美觀大方、簡潔有序的綠化圖案；小塊綠地可以疏林草地的形式群植一些常綠樹和秋色葉樹，以豐富季相變化、反映地方特色；在匝道兩側綠地的角部適當種植一些低矮的樹叢、樹球及三五株小喬木以增強出入口的導向性；彎道外側可適當種植高大的喬灌木作行道樹，以誘導行車方向，并使司乘人員有心理安全感，彎道內側綠化應保證視線通暢，不宜種植遮擋視線的喬灌木。然而在實地的調研中，各互通綠化并沒突出指示栽植、緩沖栽植、誘導栽植、防護栽植、線形預告等安全性栽植。

3結論與討論

人工林下植物多樣性的發展與其自然條件、目的樹種、植物種源及造林管理都有著直接的聯系。潮惠高速公路互通綠地恢復時間段，林齡較小，但它的植物豐富度和多樣性比沈海高速公路互通綠地高，說明高速公路互通造林早期的撫育管理措施對植物多樣性的發展有較大影響。鄉土野生草本極易在受到人工干擾的裸地先入為主，進而影響許多具較強傳播能力的先鋒樹種如山烏桕、山雞椒、變葉榕Ficus variolosa、鴨腳木Schefflera heptaphylla等進入人工林中，因此不利于互通綠地生物多樣性發展。此外，造林密度也是直接影響互通綠地植物多樣性發展的因素之一。林分密度過大，不僅會抑制目的樹種本身的生長，而且導致林下透光度下降，從而限制了許多陽性樹種的進入和生存。如海門互通的造林密度過大，樹種單一，不僅不利于植物群落穩定性和豐富物種多樣性，而且純林純草特別容易引發病蟲害大面積肆虐。因此，需要對初植較密的人工林進行適度適時的間伐。

總體來看，粵東高速公路互通現有的綠化區域植物群落穩定性較差，大都物種單一，結構簡單，植物多樣性發展較慢。研究刮表明：人工促進恢復和重建近自然鄉土闊葉林后，群落的物種豐富度和植物多樣性指數有較大提高。因此可從粵東天然林中篩選的一些鄉土植物種類，如殼斗科、樟科和山茶科等，應用到互通綠地的營建中。此外，在應用鄉土樹種造林時，采用速生鄉土樹種套種少量具較高生態價值或經濟價值的珍稀植物種類的模式，對當地自然資源和珍稀物種的保育有著積極的促進作用。

從植物配置來看，粵東高速公路互通綠地多以單一的喬、灌、草品種成片栽植，人工痕跡較明顯。應該模擬地帶性植被進行近自然的植物群落設計。貫徹以喬木為主體，灌、草、藤相結合的原則。注意植物生長習性，花期、花色以及樹形合理搭配，力求設計精致，創造具有時代感、反映風土人情以及具較高藝術水平的景觀。另外，在互通區匝道邊坡要巧妙地利用匍匐和纏繞藤本植物進行立體綠化，粵東地區常用的藤本植物有五爪金龍、異葉爬墻虎Parthenocissus dalzielii、薜荔Ficus pumila、炮仗花Pyrostegia venusta、忍冬Lonicera japonica等，但當地絕大多數野生藤蔓植物未得到開發和利用。因此應當積極篩選和馴化鄉土的垂直綠化植物，以豐富互通區綠地中垂直綠化植物的種類。

互通綠化建設后期的養護投入較少，造成通車兩三年后高速公路綠化處于失養狀態，建設初期景觀較好的綠地樹木死亡，荒地雜草叢生，這些都影響了環境質量。在高速公路環境條件特殊、惡劣的情況下，為了保證綠化植物的正常生長，實現良好的綠化效果，應將加強綠化養護管理作為一項日常工作，建立一套行之有效的綠化養護方案，開展宣傳和教育，提高沿線廣大人民的綠化意識。endprint