廣州濱水綠地自生植物群落調(diào)查與園林應(yīng)用潛力分析*

邱園 馮志堅 翁殊斐

位于水陸交界，具連續(xù)性和開放性的濱水綠地，是重要的生態(tài)經(jīng)濟廊道。濱水區(qū)植物景觀因兼具景觀異質(zhì)性和自然性的特征，而成為展現(xiàn)城市自然生態(tài)新形象的景觀類型，在城市“藍色廊道”的規(guī)劃和建設(shè)中得到廣泛重視[1]。濱水植物種類多樣性和低成本養(yǎng)護往往是植物選擇時考慮的重要因素，因此自生植物類群成為近年來關(guān)注與研究的熱點。

自生植物（Spontaneous vegetation）泛指由風(fēng)媒、鳥媒或重力等傳播形成的自然定居生長的植物類群[2～3]。大多數(shù)自生植物具備支撐城市與農(nóng)村受干擾的生態(tài)系統(tǒng)[4]、吸附重金屬[5]等改善生態(tài)環(huán)境的功能。國內(nèi)學(xué)者對自生植物進行調(diào)查研究的場地主要為校園綠地[6～7]、公園綠地[8～9]、墻體[10～12]以及城市建成區(qū)[13～15]，其中物種組成結(jié)構(gòu)為主要研究角度，少數(shù)側(cè)重于物種豐富度、景觀特性，以及生境適應(yīng)性等方面。華東與西南地區(qū)有關(guān)濱水綠地自生植物群落的研究，主要探討了群落多樣性在不同季節(jié)、生境及空間的特征[3，16]。本研究以典型的廣州市濕地公園濱水綠地自生植物群落為對象，了解自生植物種類組成、科屬特點、重要值及多樣性等情況，進而篩選具觀賞與生態(tài)性的自生植物，以期為營建具華南地域特色、低維護、低消耗的濱水綠地景觀提供基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1.1 研究地自然概況

廣州市（112°57′～114°3′E，22°26′～23°56′N），位于我國華南豐水地區(qū)。作為西江、北江和東江三條支流的匯合處，境內(nèi)河流（涌）眾多，水域面積759.37 km2[17]，約占全市土地面積的10%。廣州氣候為海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候，光熱充足，年光照時數(shù)達1 945 h，年平均氣溫21.4～22.0 ℃；水量充沛，年降水量高達1 800 mm。

1.2 研究方法

于2021 年12 月—2022 年1 月，在實地踏查的基礎(chǔ)上，篩選出海珠湖國家濕地公園（包含海珠湖公園）、增城區(qū)荔湖公園、白云區(qū)白云湖濕地公園、荔灣區(qū)大沙河濕地公園、天河區(qū)大觀濕地公園和番禺區(qū)中心湖公園6個濕地公園的濱水綠地自生植物群落為調(diào)查對象。

采用樣方法，以調(diào)查時場地的自然駁岸水際線為界，基于代表性和較輕干擾程度的原則，選取3～5個面積為1 m×10 m的典型樣帶，于兩端和中心分別設(shè)置面積為1 m×1 m的樣方。共設(shè)21個樣帶，63個樣方，按喬木幼苗、灌木和草本分別記錄樣方中自生植物的種類、蓋度和高度。

本研究中的自生植物指可在濕地公園中自發(fā)生長的草本和灌木植物，既包括土壤種子庫原有的物種，也包括人為播種但可以自播繁衍的植物。因有些濕地公園在建設(shè)時也撒播了一些常見的自生植物，而這些植物在后期成長繁衍中可以自發(fā)擴散，故算作本項目的調(diào)查研究對象。因此，盡管是園林綠化種植的種類，但只要其后期可以自發(fā)擴散超過設(shè)計時的范圍，也納入了自生植物統(tǒng)計的范圍。同時，有研究表明水邊類型樣地的自生植物群落多樣性數(shù)值差距在全年并不明顯[6]。因而，雖然調(diào)查時間跨度較小，但在群落多樣性指數(shù)上具有一定的代表性。

1.3 數(shù)據(jù)分析

將樣帶、樣方的物種信息等數(shù)據(jù)錄入Excel，并計算單個物種的頻度和重要值，通過Shannon-Wiener指數(shù)對濱水綠地自生植物群落多樣性進行評價。物種、拉丁名、生活型等參考iPlant（plantplus.cn）和中國植物圖像庫等專業(yè)網(wǎng)站，被子植物的分類系統(tǒng)采用哈欽松系統(tǒng)，蕨類植物的分類系統(tǒng)采用秦仁昌系統(tǒng)。

1）頻度（F）：

其中為物種Fi的出現(xiàn)頻度，為物種Si出現(xiàn)的樣方計數(shù)和，N為總樣方數(shù)量。

2）重要值（IV）：

其中IVi為物種i的重要值，Pi為物種i相對頻度，Hi為物種i相對高度，Ci為物種i相對蓋度。∑IVi=100%或1。

3）多樣性指數(shù)（H’）：

其中H’為Shannon-Wiener指數(shù)，Pi指第i種物種的重要值所占比例。

2 結(jié)果與分析

2.1 濱水自生植物物種構(gòu)成

綜合6個公園樣地來看，共統(tǒng)計維管植物42科72屬77 種。其中菊科植物的物種數(shù)量最多，其次為禾本科和傘形科，分別占本次調(diào)查物種總數(shù)的14.3%、9.1%、5.2%（表1），為濱水綠地環(huán)境下自生植物的優(yōu)勢科。寡種屬、單種屬的數(shù)量為26科，占總科的61.9%。物種頻度最高的前10 種分別為南美天胡荽（57.1%）、地毯草（33.3%）、狗牙根（33.3%）、藿香薊（25.4%）、南美蟛蜞菊（25.4%）、華南毛蕨（23.8%）、水竹芋（23.8%）、沿階草Ophiopogon bodinieri（22.2%）、溝葉結(jié)縷草（22.2%）、風(fēng)車草（20.6%）。

表1 濱水自生植物主要科屬構(gòu)成

2.2 濱水自生植物生活型特征

濱水綠地自生植物生活型有多年生草本、一二年生草本、喬木、灌木、藤本5類（表2），較為豐富。其中多年生草本植物占絕對優(yōu)勢（54.6%），藤本植物所占比重最少（3.9%）。隸屬多年生草本的蕨類植物數(shù)量僅3種，這可能與濱水綠地林木蔭蔽較少，而這類植物喜蔭濕的森林環(huán)境有關(guān)。

表2 濱水自生植物生活型

不同生活型的自生植物在群落中呈現(xiàn)不同特性和組合。草本植物多有色彩鮮艷和成坪速度快的特征，如長萼堇菜、母草Lindernia crustacea、通泉草Mazus pumilus、雀舌草Stellaria alsine、蓮子草Alternanthera sessilis等。對自生群落，按照光照因子與層次，觀察總結(jié)出3種組合式植物造景模式，涵蓋多種生活型：如喜陽濱水綠地自生植物，有蘆竹、馬唐、梭魚草、毛草龍、紙莎草、長萼堇菜等；喜陰濱水綠地自生植物，則有風(fēng)車草、南美天胡荽、積雪草Centella asiatica等；而中性的有水竹芋、黃鵪菜Youngia japonica、母草、通泉草等。

2.3 濱水自生植物的重要值

各公園重要值排名第1 的優(yōu)勢物種，除去入侵物種南美蟛蜞菊，為蘆竹、南美天胡荽、紙莎草、梭魚草和水竹芋（表3）。除梭魚草和水竹芋，其余皆隸屬濱水綠地自生植物的主要科。這表明莎草科、傘形科和禾本科的植物更能適應(yīng)濱水綠地的生存環(huán)境。

表3 各濕地公園濱水綠地自生植物重要值

同時，多樣性水平能反映濱水綠地自生植物群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能以及組織化水平，能夠系統(tǒng)清晰地表現(xiàn)群落的生態(tài)學(xué)特征。海珠國家濕地公園（包含海珠湖公園）、荔湖公園、白云湖濕地公園、大沙河濕地公園、大觀濕地公園和中心湖公園的H’值分別為3.02、3.30、3.41、3.06、2.98、2.76，反映出廣州濱水綠地自生植物的物種較為豐富，多樣性程度較高。

2.4 園林應(yīng)用潛力分析

2.4.1 觀賞特性

去除生活型為喬木（幼苗）的種類，具觀賞特性的自生植物隸屬29科43屬47種，分別占調(diào)查自生植物科、屬、種的69.0%、59.7%、61.0%。其中菊科、傘形科和莎草科為自生植物中具觀賞特性的優(yōu)勢科，分別有8種、4種以及3種。按照不同觀賞特性，可分為觀花類、觀葉類、觀花觀葉、觀花觀果4類。其中觀花類指花朵顏色艷麗，形態(tài)美麗；觀葉類指葉顏色鮮艷，形狀奇特；觀果類則是其果碩碩，顏色鮮艷。具觀花特性的植物有40 種，占觀賞植物種類的85.1%，從中推薦出15種具有園林應(yīng)用潛力自生植物（表4）。

表4 濱水綠地具觀賞特性的自生植物及其觀賞特征

2.4.2 色系與趣味性植物

在生態(tài)性基礎(chǔ)上構(gòu)建濱水綠地，需要重點營造景觀性。以觀花特性為主的自生植物，依據(jù)色系不同可劃分成紫色系、藍色系、黃色系和白色系4類，分別有長萼堇菜（圖1）、苜蓿、藿香薊、通泉草、母草、地棯（圖2）、夜香牛Cyanthillium cinereum、吊竹梅Tradescantia zebrina等紫色系植物；鴨跖草、梭魚草、柔弱斑種草Bothriospermum zeylanicum藍色系植物；丁香蓼、毛草龍、黃鵪菜、石龍芮（圖3）、酢漿草Oxalis corniculate等黃色系植物；以及野慈姑Sagittaria trifolia、星宿菜Lysimachia fortune、火炭母、鱧腸Eclipta prostrata、珊瑚櫻等白色系植物。

圖1 長萼堇菜

圖2 地棯

圖3 石龍芮

在植物趣味性方面，造型小巧奇特的有短葉水蜈蚣、馬齒莧、狐尾藻Myriophyllum verticillatum、馬瓟兒（圖4）、水芹Oenanthe javanica、小葉細(xì)螞蟥Leptodesmia microphylla、含羞草Mimosa pudica；具野趣可成片景的植物有蘆竹、紙莎草、狐尾藻。

圖4 馬瓟兒

2.4.3 環(huán)境與空間層次應(yīng)用

“適地種植”依然是植物配植首要考慮的原則。盡管調(diào)查物種都處于濱水地帶，能夠適應(yīng)一定的濕潤環(huán)境，但光照仍然是自生植物生長的重要影響因子。出于對陽光資源的高效利用，應(yīng)綜合考慮濱水綠地自生植物的生態(tài)位以及觀賞性，在自生植物景觀構(gòu)建時注重營造空間層次感。根據(jù)光照適應(yīng)程度不同，將喜陽、喜蔭和中性3類植物按照垂直空間上由高到低的層次進行推薦，具體推薦及總結(jié)出的3種組合式植物造景模式詳見前述的植物生活型部分。

3 討論

在科屬構(gòu)成方面，本研究同樣驗證了菊科和禾本科是自生植物物種數(shù)量最多的兩大科[8]。究其原因有3點，其一是生活習(xí)性方面，這兩科植物多為草本，通過種子或地下部分休眠應(yīng)對不良環(huán)境；其二是生理結(jié)構(gòu)方面，菊科植物的鉤、刺、冠毛等種子附屬物讓種子傳播更遠，繁殖更便利；其三是系統(tǒng)進化角度，這兩科植物多為C4植物，較C3植物光合作用效率更高，更適應(yīng)高強光照，因此在與其他科植物爭奪生長資源時，具有更大的優(yōu)勢。此外，菊科與禾本科物種擴散也增加了濱水綠地景觀的異質(zhì)性。

在濱水綠地景觀營造上，應(yīng)充分考慮生態(tài)性、景觀性、空間層次以及區(qū)域性特色，盡可能挖掘并應(yīng)用自生植物的生態(tài)性、觀賞性以及生勢強健等優(yōu)點，滿足園林綠地低管養(yǎng)的趨勢需求，以及荒野趣味性景觀營造的需求。但需注意防范個別入侵物種，其會成為自生植物中的優(yōu)勢物種，如微甘菊Mikania micrantha、鬼針草Bidens pilosa和狐尾藻等。這些入侵物種會對物種豐富度高、多樣性程度高的濱水綠地造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞，導(dǎo)致生物多樣性的銳減。因此在選擇與應(yīng)用自生植物前，需對其入侵潛力進行觀察。同時，對具入侵性的自生植物采取前期預(yù)防，發(fā)現(xiàn)后及時鏟除的措施，才能保證其他自生植物最大化發(fā)揮優(yōu)勢。

注：圖片均為作者拍攝