趙一凡 李良濤 王蘭明



摘要:為挖掘河北省南部地區(qū)的鄉(xiāng)土地被植物資源,在對(duì)武安國(guó)家森林公園的長(zhǎng)壽村、摩天嶺、梁溝、青崖寨、朝陽(yáng)溝等南太行山區(qū)域鄉(xiāng)土地被植物資源進(jìn)行全面調(diào)查的基礎(chǔ)上,建立了鄉(xiāng)土地被植物綜合評(píng)價(jià)體系。運(yùn)用層次分析法(AHP)從生態(tài)價(jià)值、觀賞價(jià)值和生長(zhǎng)分布狀況3方面對(duì)84種鄉(xiāng)土地被植物資源進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),并應(yīng)用yaahp10.5軟件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算。結(jié)果表明,紫花地丁(Viola philippica)、地黃(Rehmannia glutinosa)、小紅菊(Chrysanthemum chanetii)等12種鄉(xiāng)土地被植物開發(fā)利用價(jià)值高;黃芩(Scutellaria baicalensis)、達(dá)烏里黃芪(Astragalus dahuricus)、龍牙草(Agrimonia pilosa)等42種鄉(xiāng)土地被資源開發(fā)利用價(jià)值較高;白頭翁(Pulsatilla chinensis)、狼尾花(Lysimachia barystachys)、小藥八旦子(Corydalis caudata)等16種開發(fā)利用價(jià)值一般;蝙蝠葛(Menispermum dauricum)、綬草(Spiranthes sinensis)等12種目前不適合開發(fā)利用。
關(guān)鍵詞:武安國(guó)家森林公園;鄉(xiāng)土植物;地被植物;層次分析法(AHP);綜合評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):S688? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):0439-8114(2019)01-0061-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.01.014? ? ? ? ? ?開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):
Comprehensive Assessment of Native Ground Cover Plants Resources in Hebei Wuan National Forest Park
ZHAO Yi-fan,LI Liang-tao,WANG Lan-ming
(College of Landscape Architecture and Ecological Engineering,Hebei University of Engineering,Handan 056000,Hebei,China)
Abstract: To explore the land-covered plant resources in the southern Hebei area,a comprehensive survey of the land-covered plant resources in the Taihang Mountain,Motian Mountain,Lianggou,Qingyazhai and Chaoyanggou areas in the Wuan National Forest Park was carried out. At the same time,a comprehensive evaluation system for rural land cover plants was established. Analytical hierarchy process(AHP) was used to evaluate 84 kinds of native land cover resources from the aspects of ecological value,ornamental value and growth distribution,and yaahp10.5 software was used to calculate the weight of comprehensive evaluation indicators. The results showed that the development and utilization value of 12 kinds of rural land plants such as Viola philippica,Rehmannia glutinosa and Chrysanthemum chanetii were high;the 42 kinds of rural land such as Scutellaria baicalensis,Astragalus dahuricus and Agrimonia pilosa were worthy of resource development and utilization;There are 16 kinds of development and utilization values,such as Pulsatilla chinensis,Lysimachia barystachys,and Corydalis caudata;the other 12 species,such as Menispermum dauricum and Spiranthes sinensis,are not suitable for development and utilization at present.
Key words: Wuan National Forest Park; native plants; ground cover plants; analytical hierarchy process(AHP); comprehensive evaluation
近年來,隨著城市化進(jìn)程的加快,地被植物成為城市生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分,它不僅是重要的美化環(huán)境的植物景觀材料,還能大面積覆蓋裸露的地面,增加城市綠化量。相較于地被植物,鄉(xiāng)土地被植物因具有適應(yīng)能力強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)、養(yǎng)護(hù)管理粗放、更能凸顯地域文化內(nèi)涵等優(yōu)勢(shì)而深受人們的重視[1]。
發(fā)掘具有抗寒、抗旱、耐瘠薄、抗污染和耐鹽堿等特性的鄉(xiāng)土地被植物種類還可應(yīng)用于特定的園林營(yíng)造環(huán)境中,對(duì)于因地制宜的選擇地被植物種類具有重要的參考價(jià)值[2]。本研究利用層次分析法(Analytical hierarchy process,簡(jiǎn)稱AHP)[3]對(duì)武安國(guó)家森林公園84種鄉(xiāng)土地被植物資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),以期為河北省南部地區(qū)鄉(xiāng)土地被植物的保護(hù)和開發(fā)利用提供一定的理論和實(shí)踐指導(dǎo)。
1? 材料與方法
1.1? 研究區(qū)域概況
河北武安國(guó)家森林公園位于河北省南部邯鄲市境內(nèi),地理坐標(biāo)為東經(jīng)113°45′-114°22′,北緯36°28′-37°01′,公園總面積40 500 hm2。地屬冀南太行山區(qū),為暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,主要特點(diǎn)是四季分明,雨熱同期。平均氣溫11.0~13.5 ℃,降水530.5 mm,日照時(shí)間2 297 h,無(wú)霜期196 d[4]。武安國(guó)家森林公園地貌特征復(fù)雜,最高峰海拔1 902 m,最低處不足500 m,相對(duì)高度較為懸殊,垂直地帶性氣候明顯。土壤類型以淋溶褐土和棕壤為主,有維管植物744種[5],植被類型多樣,自然條件優(yōu)越,物種資源豐富,是天然的綠色植物寶庫(kù)。
1.2? 研究方法
1.2.1? 調(diào)查方法? 野外調(diào)查主要采用線路調(diào)查法,在文獻(xiàn)搜集的基礎(chǔ)上,結(jié)合走訪研究區(qū)域相關(guān)部門技術(shù)人員以及有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)者,選擇長(zhǎng)壽村、摩天嶺、朝陽(yáng)溝、梁溝、青崖寨等植物多樣性特征明顯的集中調(diào)查點(diǎn)。參照地被植物選擇標(biāo)準(zhǔn)[6],選擇存在自然居群的低矮植物,拍攝照片、采集標(biāo)本,重點(diǎn)記錄其形態(tài)特征、分布狀況和生境等信息。
1.2.2? 綜合評(píng)價(jià)方法
1)層次分析法構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型。通過參考其他地區(qū)鄉(xiāng)土地被植物評(píng)價(jià)體系構(gòu)建,依據(jù)評(píng)價(jià)的目的及評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選的原則,運(yùn)用可視化建模與計(jì)算輔助軟件yaahp10.5[7]建立綜合評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型(圖1)。模型結(jié)構(gòu)由目標(biāo)層、指標(biāo)層和對(duì)象層三大部分構(gòu)成。目標(biāo)層反映鄉(xiāng)土地被植物資源的綜合狀況;指標(biāo)層分為觀賞價(jià)值、生長(zhǎng)分布狀況和生態(tài)價(jià)值3方面,每一部分又分為4個(gè)子指標(biāo)層;對(duì)象層為待評(píng)價(jià)的地被植物種類。
2)指標(biāo)權(quán)重的確定及判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)。采用1~9的標(biāo)度法進(jìn)行兩兩元素比較,通過文獻(xiàn)資料查閱和廣泛征求專家意見[8-11]對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行賦值,即得到各層次因子的權(quán)重, 然后生成判斷矩陣的一致性指標(biāo)C.R,若C.R<0.1則結(jié)果具有滿意的一致性(表1)。由于要錄入的判斷矩陣較多,只列舉1個(gè)代表性矩陣截圖(圖2)。
3)綜合評(píng)價(jià)分值的計(jì)算。根據(jù)建立的五級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(表2)給每種待評(píng)價(jià)植物的每一個(gè)指標(biāo)打分,其中觀賞價(jià)值部分以問卷的形式由專家、園林工作者打分;生長(zhǎng)分布狀況和生態(tài)價(jià)值部分則根據(jù)實(shí)地調(diào)查記錄和文獻(xiàn)、書籍記載打分。結(jié)合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算綜合評(píng)價(jià)總分值。
2? 結(jié)果與分析
2.1? 評(píng)價(jià)結(jié)果分析
經(jīng)過多次調(diào)查記錄,武安國(guó)家森林公園有灌木及草本植物509種,隸屬89科288屬。通過數(shù)據(jù)整理、引種試驗(yàn)和廣泛參考專家意見,選出84種鄉(xiāng)土地被植物,利用層次分析法進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果見表3。按照綜合評(píng)價(jià)分值的大小將結(jié)果劃分為4個(gè)等級(jí)。I級(jí)(>3.5分)有14種,其觀賞價(jià)值高,抗逆性強(qiáng),資源分布廣泛,生態(tài)價(jià)值突出,具備良好的地被植物特性,有較高的引種和開發(fā)利用潛力或可直接應(yīng)用;Ⅱ級(jí)(3.0~3.5分)有42種,其觀賞價(jià)值較高,抗逆性強(qiáng),有引種和開發(fā)利用潛力;Ⅲ級(jí)(2.8~3.0分)有16種,它們花型優(yōu)美,色彩艷麗,株型優(yōu)雅,觀賞價(jià)值優(yōu)良,但對(duì)生境有一定的要求,并受分布狀況等因素的限制,綜合評(píng)價(jià)結(jié)果排在第Ⅲ級(jí),要引入園林中還需要加強(qiáng)此類植物資源的引種馴化工作; Ⅳ級(jí)(<2.8分)有12種,這類植物生態(tài)適應(yīng)性不高,抗性不足,資源數(shù)量稀少,目前不適合開發(fā)利用。
2.2? 鄉(xiāng)土地被植物應(yīng)用功能特點(diǎn)分析
2.2.1? 護(hù)坡地被? 對(duì)于一些根系發(fā)達(dá)、更新能力強(qiáng)、抗土壤侵蝕性良好的鄉(xiāng)土地被植物種類可應(yīng)用于坡地、河岸等護(hù)坡防護(hù)[12],例如紫花地丁(Viola philippica)、早春薹草(Carex lanceolata var. subpediformis)、蛇莓(Duchesnea indica)等。公路護(hù)坡由于坡度較大,同時(shí)常伴隨干旱、干熱、干冷、大風(fēng)等惡劣的氣候環(huán)境條件,因此,可選用糙葉黃芪(Astragalus scaberrimus)、甘菊(Chrysanthemum lavandulifolium)、早春薹草等耐粗放管理、抗逆性強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)安全的鄉(xiāng)土地被植物種類。
2.2.2? 礦山等廢棄地修復(fù)地被? 邯鄲市是中國(guó)北方典型的礦區(qū)城市,隨著礦產(chǎn)資源的采掘,遺留下許多非經(jīng)治理而無(wú)法使用的廢棄地。鄉(xiāng)土地被植物在對(duì)礦山廢棄地的生態(tài)修復(fù)和增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定中發(fā)揮著重要的作用。選擇一些不僅能耐重金屬毒性,還能適應(yīng)廢棄地的土壤結(jié)構(gòu)不良、極端貧瘠等惡劣環(huán)境條件的種類[13],如草木樨(Melilotus officinalis)、達(dá)烏里黃芪(Astragalus dahuricus)、萹蓄(Polygonum aviculare)、山野豌豆(Vicia amoena)等;另外,地榆(Sanguisorba officinalis)、馬藺(Iris lactea)等耐旱、耐寒、耐瘠薄、耐風(fēng)沙鄉(xiāng)土地被植物是改良荒山荒地、防沙固沙的優(yōu)良地被植物。
2.2.3? 城市園林景觀地被? 鄉(xiāng)土地被植物資源能夠在園林中作為觀賞地被的種類十分豐富,其類型多樣、花色豐富,觀賞價(jià)值高,應(yīng)用于園林中極具野趣之美。觀花種類有二月蘭(Orychophragmus violaceus)、射干(Belamcanda chinensis)、紫菀(Aster tataricus)、鹿蹄橐吾(Ligularia hodgsonii)、密花香薷(Elsholtzia densa)、大火草(Anemone tomentosa)、糖芥(Erysimum amurense)等;觀葉種類有玉竹(Polygonatum odoratum)、圓葉錦葵(Malva pusilla)、山麥冬(Liriope spicata)、莢果蕨(Matteuccia struthiopteris)、車前(Plantago asiatica)等;大葉鐵線蓮(Clematis kirilowii)和大火草兼具觀葉、觀花等多種特點(diǎn)。另外,還可應(yīng)用于花境的基礎(chǔ)層,根據(jù)觀賞季節(jié)的不同,春季可用作花境地被的有早開堇菜(Viola prionantha)、禿瘡花(Dicranostigma leptopodum)、婆婆納等,夏季的有瓣蕊唐松草(Thalictrum petaloideum)、石防風(fēng)(Peucedanum terebinthaceum)、中華秋海棠(Peucedanum terebinthaceum)、瓦松(Orostachys fimbriata)、紫菀等;秋季的有旋覆花(Inula japonica)、小紅菊(Chrysanthemum chanetii)、藍(lán)刺頭(Echinops sphaerocephalus)等。
2.2.4? 藥用植物園地被? 有很多具有一定藥用價(jià)值的地被植物種類可應(yīng)用于藥用植物園中,如地黃(Rehmannia glutinosa)、費(fèi)菜(Phedimus aizoon)、羅布麻(Apocynum venetum)、荊芥(Nepeta cataria)、黃芩(Scutellaria baicalensis)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)、角蒿(Incarvillea sinensis Lam)、葛(Pueraria montana)等。
2.2.5? 鹽堿地園林地被? 在鹽堿地區(qū)域的園林綠化中,可采用的植物種類有限,鄉(xiāng)土野生耐鹽堿植物的發(fā)掘利用在改良鹽堿地、美化生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮重要作用。例如馬藺、筋骨草(Nepeta cataria)、二色補(bǔ)血草(Limonium bicolor)、桃葉鴉蔥(Scorzonera sinensis)等可在重度鹽堿土壤下生長(zhǎng)。
3? 小結(jié)與討論
基于河北省南部地區(qū)對(duì)于鄉(xiāng)土地被植物的應(yīng)用需求,建立了地被植物的綜合評(píng)價(jià)體系,利用AHP層次分析法將定性評(píng)價(jià)與定量計(jì)算有機(jī)結(jié)合,客觀上提高了評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性和可靠性。模型篩選出優(yōu)良鄉(xiāng)土地被植物72種(綜合評(píng)價(jià)結(jié)果等級(jí)I、Ⅱ、Ⅲ級(jí)),I、Ⅱ級(jí)有較高的開發(fā)利用潛力或可直接應(yīng)用,Ⅲ級(jí)種類要引入園林中還須加強(qiáng)引種馴化工作。根據(jù)具體種類的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)推薦應(yīng)用于護(hù)坡防護(hù)、礦山廢棄地修復(fù)、園林觀賞、藥用植物園、鹽堿地綠化等。評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)今后河北省南部及周邊地區(qū)鄉(xiāng)土地被植物的開發(fā)利用和種類選擇具有一定的指導(dǎo)意義。研究中發(fā)現(xiàn)有些鄉(xiāng)土地被植物資源觀賞價(jià)值高、抗逆性強(qiáng),但資源數(shù)量稀少,并且也在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)存在有采摘、挖掘等人為破壞現(xiàn)象,要引起重視并加強(qiáng)保護(hù)和繁育技術(shù)的研究。
參考文獻(xiàn):
[1] 任建武,白偉嵐,姚洪軍.野生園林植物篩選技術(shù)方法研究[J].中國(guó)園林,2012,28(2):18-22.
[2] 董? 麗.園林花卉應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2015.
[3] 鄧? 雪,李家銘,曾浩健,等.層次分析法權(quán)重計(jì)算方法分析及其應(yīng)用研究[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí),2012,42(7):93-100.
[4] 葉 嘉,耿 霄,張 浩,等.河北武安國(guó)家森林公園維管植物區(qū)系研究[J].福建林業(yè)科技,2009,36(2):183-189.
[5] 茹文明,張桂萍,張金屯.太行山南段野生植物資源研究[J].山西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,30(3):411-414.
[6] 余? 莉,任爽英,董? 麗.地被植物評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究[A].張啟翔.中國(guó)觀賞園藝研究進(jìn)展2005[C].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2005.503-507.
[7] 許樹柏.層次分析法原理[M].天津:天津大學(xué)出版社,1998.51-59.
[8] 劉永金,葉自慧,李許文,等.深圳市野生觀賞地被植物資源調(diào)查與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)園林,2013,29(11):115-119.
[9] 王業(yè)社,陳立軍,楊賢均,等.湖南云山野生地被植物資源及其綜合評(píng)價(jià)分析[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2015,24(7):30-40.
[10] 任學(xué)敏,李思鋒,黎? 斌,等.秦嶺山地主要野生木本觀賞植物資源評(píng)價(jià)[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2013,28(5):71-78.
[11] LIU Z N,ZHANG H F,PAN G,et al. Study on the ground cover plant in Tibetan Herb Garden[J].Asian Agricultural Research,2016,8(11):61-65,70.
[12] 周云艷,陳建平,王曉梅.植物根系固土護(hù)坡機(jī)理的研究進(jìn)展及展望[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2012,21(6):1171-1177.
[13] 魏俊杰,張? 妍,曹柳青,等.冀中某銅礦廢棄地土壤及優(yōu)勢(shì)植物重金屬特征評(píng)價(jià)[J].礦產(chǎn)保護(hù)與利用,2017(1):90-97.