福州長樂地區濱海植物資源調查及應用分析

王曉盈，江怡萱，范凌玥，鄧傳遠

（福建農林大學園林學院，福建福州 350002）

在濱海生境中，由于臺風、鹽霧等因素的影響，鹽分長期累積，造成濱海地區土壤結構粘滯、通氣性差、養分釋放慢，導致多數植物不能良好生長[1]。耐鹽植物是指具有強鹽耐受能力且能夠在鹽堿環境中生長良好的植物，對土壤鹽堿性的耐受程度高，能夠較好地適應海濱環境，是濱海沙地植物修復的重要植物資源[2]。

目前，對于濱海地區鹽堿地的植物修復國內外已有諸多深入研究[3-4]。早在20 世紀30、40 年代，以前蘇聯B.A.科夫達為代表的學者利用科學管理排水措施改良鹽堿化土壤[5]。利用植物修復是如今國內外鹽堿地治理的主要研究方向之一，通過種植耐鹽植物可改善土壤的理化性質，形成沿海防風屏障，逐步改善濱海地區的生態環境。由于受到客觀條件的限制，我國對濱海地區適生植物的相關研究報道較少，加之對濱海沙地的利用率低、修復成本高，導致國內對濱海適生植物的調查與鹽堿地修復利用的發展緩慢。

為全力打造美麗海濱城市，福州市長樂區政府近年來非常重視生態環境建設[6]。為改善長樂機場北部海灘惡劣的植物生長環境，同時要刺激當地旅游業經濟發展，利用植物修復長樂海灘刻不容緩。因此，對當地植物資源進行調查并篩選出適合鹽堿地生長的植物，對長樂區的發展具有重要的現實意義。本研究對長樂機場北部距海岸線200～400 m 處海灘的野生植物進行調查，利用灰色關聯度法篩選出適生并具有良好觀賞價值或經濟價值的種類，采用隨機抽樣法對植物在鹽堿地的耐受性進行調查分析，為適生植物的應用方向和北側海灘的生態修復、選種提出合理的建議。

1 研究區概況

長樂區位于福建省東部，隸屬于福建省福州市，閩江口南岸，地理坐標為北緯25°40′～26°04′、東經119°23′～119°59′[7-8]。該區屬于中亞熱帶海洋性季風氣候，夏長少酷暑，冬短少霜雪，年均氣溫19.3 ℃[7-8]。長樂區地處臺灣海峽西岸，大風日數多，夏秋兩季常會遭遇臺風等強對流天氣，且常年受海風影響，氣候條件相對惡劣。以風沙土形成的沙丘為主，鹽堿含量高，土壤貧瘠[9]。

2 調查方法

2.1 數據獲取

2020 年7 月至2021 年9 月，在北起石壁村、南至大鶴村這一段的長樂機場北部海灘范圍內，對距海岸線200～400 m、沿濱海路總長1.5 km 區域內的野生植物種類展開調查。采用樣線法進行實地調研，對植物種類進行拍照，采集記錄植物的生活型、生長狀況、分布范圍等信息，無法確定或識別不了的種類采樣后請教相關專家鑒別，根據《中國植物志》[10]或《福建植物志》[11]校對后得到準確數據。每種植物隨機取10處作樣本對其耐鹽堿性進行評估，獲得原始數據。

2.2 灰色關聯分析法

根據鹽堿地實地調查情況，結合相關學者的研究結果[12-14]，得出植物分級評價標準（見表1），最高值5 分，最低值1 分。對硬性指標（抗逆性、耐鹽堿性、繁殖力）直接評估，對軟性指標（觀花價值、觀葉價值）的評價采取走訪調查的方式，通過走訪當地居民及咨詢專業人士進行綜合評估。根據這一標準并結合灰色關聯度分析，篩選出適合海濱生境的優良植物[15]。

表1 長樂濱海植物開發應用分級評價標準

灰色關聯分析法是通過比較數據序列間曲線幾何形狀的相似程度，來分析系統各因素之間的關聯程度[16]。運用灰色關聯度分析法，將實地調查的42種植物視為一個灰色系統，確定評價標準。計算關聯系數時，設定各評價因子的分值均為5 的植物X0為理想種，其X0(k)為參考序列，Xi(k)=(i=1,2,3,…42)為調查植物的種類編號，k 為分值(k=1,2,3,4,5)。關聯度γi反映調查植物與理想種之間的關聯程度。關聯度越大，表明該植物與理想種的相似度越高，即該植物在沙地生境下的生長潛力大，開發利用的價值高，反之就越低[17]。

關聯系數計算公式為：

加權關聯度計算公式：

（1）、（2）式中，ρ為分辨系數，在[0,1]內取值，通常取0.5[16]。n是評價因子數量，n=5[16]。

2.3 隨機抽樣法

考慮到植物的耐鹽堿性在海濱生境中的重要影響，在實地調查過程中，對每種植物均隨機抽選10株進行耐鹽堿性觀測評估，評估標準參照表1。將評估結果整理匯總后，運用灰色關聯分析法，設定理想種的耐鹽堿性評分為5，將每種植物的10 個樣本分別與理想種進行比較，計算其關聯系數，得到每種植物的實際耐鹽堿性關聯度，再與理論關聯度比較。

3 結果與分析

3.1 長樂機場北部海灘植物資源概況

通過對長樂機場后濱沙地的實地調研，結果發現（見表2）：該區域植物資源共有28科36屬42種，其中含種數為4 種的有桑科，占總種數的9.52%；含2～3種的共有10 科，共占總種數的50.00%，分別是大戟科（Euphorbiaceae）、豆科（Fabaceae）、禾本科（Poaceae）、錦葵科（Malvaceae）、菊科（Asteraceae）、馬鞭草科（Verbenaceae）、南洋杉科（Araucariaceae）、薔薇科（Rosaceae）、旋花科（Convolvulaceae）、棕櫚科（Arecaceae）；僅含1 種的有17 科，如草海桐科（Goodeniaceae）、番杏科（Aizoaceae）、葡萄科（Vitaceae）等。由此可見，長樂機場后濱沙地的植物資源豐富，生活型以喬木為主，有20種，占總種數的47.62%，其次為草本、灌木和藤本，分別占23.81%、23.81%和4.76%。

表2 長樂機場北部海灘濱海植物資源

3.2 長樂機場北部海灘調查植物與理想種的關聯度

通過對各項指標評分和關聯系數的計算，獲得調查植物與理想種的關聯度（見表3）。與理想種的關聯度越大，說明該植物與長樂海灘北側沙地的適配性更強，種植后植物的生長狀況更好，有利于生態環境的修復。

表3 長樂濱海植物資源與理想種的關聯系數及加權關聯度

關聯度1≥γi≥0.8 的植物有5 種，分別為南美蟛蜞菊（Sphagneticola trilobata）、劍麻（Agave sisalana）、厚藤（Ipomoea pes-caprae）、海馬齒（Sesuvium portulacastrum）、臺灣欒（Koelreuteria eleganssubsp.formosana）。這些品種綜合評價高，可優先考慮作為修復植物進行沙地的生態修復。其大多數因子表現出的性狀與理想樹種接近，在觀花價值、耐鹽堿性與繁殖力等方面具有顯著優勢，抗逆性好，觀葉價值偶有不足。因此，在長樂機場北側海灘的生態修復規劃中，可在生態旅游價值高或人流量較大的風景區種植此類植物，充分發揮其生態價值和經濟價值，構成獨特美麗的海濱風景線，從而帶動當地的文化、旅游等產業發展。

關聯度0.8≥γi≥0.7的植物有7種，分別為木麻黃（Casuarina equisetifolia）、腎葉打碗花（Calystegia soldanella）、草海桐（Scaevola sericea）、狼尾草（Pennisetum alopecuroides）、狗牙根（Cynodon dactylon）、紅千層（Callistemon rigidus）和絲葵（Washingtonia filifera）。這些植物與理想樹種的加權關聯度稍低，但仍是良好的修復植物。生態修復時，可以將這類植物大規模種植在生態條件較惡劣、人群稀少的地區，發揮其對生態環境的改善與調控能力，能快速有效地形成低維護生態修復帶，對海灘沙地生態環境起到立竿見影的改善作用。

關聯度0.7≥γi≥0.6 的植物有14 種，為單葉蔓荊（Vitex rotundifolia）、夾竹桃（Nerium oleander）、楝（Melia azedarach）、海濱木槿（Hibiscus hamabo）、落羽杉（Taxodium distichum）等。這些植物的綜合評價較低，即在濱海生境下并不能很好地生存或是對惡劣環境的抵抗力差，無論是生態效益還是經濟效益均不

突出。可在第一修復階段海濱沙地環境有一定改善后，將這些植物作為第二階段的生態修復樹種，如楝、海濱木槿等，與第一階段的植物搭配種植，增強了生態系統的多樣性，維護生態平衡。

關聯度γi＜0.6 的植物有16 種，分別是光葉子花（Bougainvillea glabra）、銀合歡（Leucaena leucocephala）、鹵地菊（Wedelia prostrata）、海刀豆（Canavalia rosea）、黃金榕（Ficus microcarpa‘Golden Leaves’）等。以綜合評價結果來看，這些樹種在海灘沙地環境較難生長或長勢較差。可在生態修復基本完成后，適當采用一些觀賞價值較高的植物種類作點綴，最終形成景色宜人、生態穩定的濱海空間。

3.3 植物耐鹽堿性樣本與理想種的關聯度

對長樂機場北部距海岸線200～400 m 處海灘的每種植物隨機抽樣10株，對其耐鹽堿性進行評估，由表4可知，有20種植物的實際耐鹽堿性較理論數據偏低；18種植物的實際耐鹽堿性高于理論數據，如扇葉露兜樹（Pandanus utilis）、光葉子花（Bougainvillea glabra）等；另有4 種植物的實際耐鹽堿性與理論數據相同。其中浮動范圍在理論數據10%之內的植物有29種，分析可能是客觀因素影響，如風力、極端氣候、與入侵植物形成競爭關系等。

表4 調查植物樣本與理想種的耐鹽堿性關聯系數

（續表4）

4 小結與討論

利用植物進行海濱沙地的生態修復由于影響因素較多，需要嚴格遵循生態學原理。根據本次調查結果，總結出長樂機場北部距海岸線200～400 m 處海灘的植物資源在鹽堿地上的應用方向（見表5）。將植物應用方向分為4大類，即先鋒及野生植物、觀賞植物、生態修復植物和搭配種植植物。充分利用在原生地生長的野生植物對維護當地的生態平衡有重要作用，如利用狗牙根、月見草、厚藤等植物組成濱海沙地植物群落，初步形成濱海特色景觀。觀賞植物可利用絲葵、劍麻、草海桐等；生態修復植物在鹽堿地治理中發揮主要作用，以灌木及草本為主，重點選擇抗逆性與繁殖力強的物種，如單葉蔓荊、腎葉打碗花、厚藤等；搭配種植植物起輔助作用，增加物種多樣性，穩定生態系統平衡，對其抗逆性等要求可以適當降低，重點突出植物的新穎奇特，弘揚異域風情文化，營造出亞熱帶濱海景觀，如選用落羽杉、異葉爬山虎、海刀豆等花葉新奇的植物。

表5 長樂機場北側濱海植物資源在鹽堿地上的應用方向

綜合評價植物的生物學特性、生態習性、觀賞價值和經濟價值，總結海濱沙地適生及修復植物的選種規律。

由于海濱生境惡劣，修復植物多為匍匐狀莖，或葉質地堅硬，或植物生長器官莖、葉等發生退化。引種時，若環境條件改變劇烈將會嚴重影響植物的生長發育，導致植物修復效果差，因此在引種選種時應充分考慮到植物的生物學特性，盡量避免造成種植后生長不良。

由于長期受到鹽霧、風力、氣候和極端天氣等因素的影響，能在海濱沙地生長良好的只有耐旱、耐鹽堿、抗風、抗逆性強的植物，修復時應多選用鄉土樹種、對環境適應力極強的樹種。此外，環境條件劇烈改變將會導致植物修復的效果差，引種時應把握好“適地適樹”原則[18]。同時禁止選用帶有入侵性的植物，防止對當地生態系統造成破壞。

海濱沙地植物修復是一項大工程，利用植物修復鹽堿地任重而道遠。大規模修復鹽堿地需要投入大量人力、物力和財力，因此在滿足生態功能的同時，應多選用經濟價值高、品種優良、后期維護成本低的植物，注重其潛在價值。