曲瑞芳,楊永梅,郭志林
(呼和浩特職業(yè)學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010)
【研究意義】野生草本植物在園林植物生態(tài)群落中占有重要地位,對喬灌木具有良好的保護(hù)作用,被稱作是“城市森林的守護(hù)者”。我國西部生態(tài)脆弱區(qū)園林綠化喬灌木種類有限,野生草本植物不僅具有重要的生態(tài)地位,而且還具有豐富園林植物種類的作用。內(nèi)蒙古大青山南麓城市正在開展“建設(shè)祖國北疆靚麗風(fēng)景線”工程,亟待引入適應(yīng)性強(qiáng)、觀賞價(jià)值高的園林草本植物。大青山蘊(yùn)藏著豐富的野生草本植物資源,境內(nèi)山體溝谷縱深,地形復(fù)雜,不同生境孕育不同的野生草本植物資源,種類非常豐富,其中部分種類具有較強(qiáng)的抗逆性和較高的觀賞性,是大青山南麓城市園林綠化和生態(tài)建設(shè)的優(yōu)選草本植物資源?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】關(guān)于大青山野生植物資源的研究,劉佃林等[1]調(diào)研藥用草本植物的種類發(fā)現(xiàn),野生藥用花卉植物玉竹、北烏頭、艾蒿、甘草、芍藥、秦艽、白頭翁數(shù)量減少;曲瑞芳等[2]調(diào)研表明,小井溝地區(qū)野生觀賞植被共有9科、15屬;田海芬等[3]研究生物多樣性分布特點(diǎn)發(fā)現(xiàn),植被物種多樣性分布格局具有垂直特征;韓軼等[4]研究大青山小井溝的植被發(fā)現(xiàn),自然植物可分為6類群落,群落間喬木、灌木、草本多樣性指數(shù)存在差異。關(guān)于草本植物資源的評價(jià)研究,許多學(xué)者應(yīng)用層次分析法(AHP)[5-8]和灰色關(guān)聯(lián)度法[9-12],取得了較好的研究效果。【研究切入點(diǎn)】目前,對內(nèi)蒙古大青山國家級自然保護(hù)區(qū)小井溝生態(tài)園的觀賞價(jià)值和抗逆價(jià)值研究尚少,不利于其資源利用和保護(hù)。【擬解決的關(guān)鍵問題】以內(nèi)蒙古大青山國家級自然保護(hù)區(qū)小井溝生態(tài)園為研究對象,從園林景觀應(yīng)用和生態(tài)建議角度,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度法評價(jià)小井溝野生草本植物資源的觀賞性和抗逆性,并提出適于大青山不同生境的植物配置模式,為豐富城市綠化和生態(tài)建設(shè)植物的多樣性提供參考。
內(nèi)蒙古大青山屬陰山山脈,東起呼和浩特大黑河上游谷地,西至包頭昆都侖河。東西長約240 km,南北寬20~60 km,海拔1 800~2 000 m。小井溝生態(tài)園是大青山國家級自然保護(hù)區(qū),位于大青山南麓呼和浩特市東北25 km處,地理坐標(biāo)是41°0′10″~N41°0′57″N、111°51′10″~E111°51′57″E,總面積為1 780 hm2。該區(qū)域?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候,年均降水量少于500 mm,海拔1 430~1 976 m。
1.2.1 草本植物資源形態(tài)特點(diǎn)和生態(tài)特性調(diào)查 于2020年6—8月對內(nèi)蒙古大青山國家級自然保護(hù)區(qū)小井溝生態(tài)園野生草本植物資源的組成、蓋度、多度等進(jìn)行調(diào)查,每個(gè)樣地設(shè)置5 m×5 m樣方,樣方內(nèi)隨機(jī)設(shè)置2個(gè)1 m×1 m草本層樣方,并記錄草本植物的花型、花色、株高、葉形、葉色、形態(tài)、觀賞期等形態(tài)特征,以及坡向、坡度、海拔、日照等主要生境。
1.2.2 評價(jià)指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn) 大青山野生草本植物資源觀賞性和抗逆性的評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建,借鑒文獻(xiàn)[5-12]的方法及成果。觀賞性評價(jià)指標(biāo)主要調(diào)查植物的株高、花色、花奇特性、植株觀賞性、葉形葉色、長勢等美感度(表1)。抗逆性評價(jià)指標(biāo)主要調(diào)查植物的抗旱性、耐曬性、耐鹽堿性、耐貧瘠性、覆蓋能力等,對于抗逆性評價(jià)指標(biāo)的打分主要依據(jù)植物在自然生境下的生存狀況進(jìn)行評分(表2)。觀賞性和抗逆性評分標(biāo)準(zhǔn)均劃分為5級。
表1 小井溝野生草本植物觀賞性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Evaluation standard for ornamental value of wild herbs in Xiaojinggou
表2 小井溝野生草本植物抗逆性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Evaluation standard for resistance of wild herbs in Xiaojinggou
1.2.3 灰色關(guān)聯(lián)度分析 采用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法,將參試的所有草本植物分為1個(gè)灰色系統(tǒng),每個(gè)性狀為系統(tǒng)中的1個(gè)因素,計(jì)算系統(tǒng)中各因素的關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度。不同草本植物的調(diào)查性狀構(gòu)成數(shù)列xi(i=1,2,3,…,i為草本植物的編號),性狀指標(biāo)k(k=1,2,3,…,6)是每個(gè)草本植物的性狀,假設(shè)每個(gè)性狀的理想值為5,理想種性狀行成數(shù)列為x0。按照以下公式計(jì)算100種草本植物與理想種之間的關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi(k)和關(guān)聯(lián)度ri。
關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度值越大,表示觀賞價(jià)值和生態(tài)適應(yīng)值越高;反之,觀賞價(jià)值和生態(tài)適應(yīng)值低。
由表3可見,大青山野生草本植物資源非常豐富,共有33科102種野生草本植物資源。其中,毛茛科8種,百合科8種,菊科17種,唇形科8種,石竹科7種,豆科8種,禾本科5種,桔???種,傘形科3種,蓼科3種,薔薇科3種,茄科2種,藜科2種,龍膽科2種,茜草科2種,十字花科2種,鳶尾科2種,其余16科各1種草本植物。
表3 小井溝野生草本植物資源種類Table 3 Wild herb resources in Xiaojinggou
續(xù)表3
由表4可見,大青山蘊(yùn)藏著豐富的野生觀賞植物資源。一類觀賞植物,關(guān)聯(lián)度均在0.80以上,達(dá)到優(yōu)級,包括細(xì)葉鳶尾、金蓮花、山丹花、野罌粟、翠雀等12種,占總數(shù)的11.8%;二類觀賞植物,關(guān)聯(lián)度值在0.70~0.79,達(dá)到良級,包括白射干、桔梗、細(xì)葉婆婆納、二色補(bǔ)血草、地榆等11種,占總數(shù)的10.8%;三類觀賞植物,關(guān)聯(lián)度值在0.60~0.69,達(dá)到中級,包括縷絲花、大青山風(fēng)鈴草、紫菀、玉竹、串鈴草等17種,占總數(shù)的16.7%。達(dá)到一類、二類、三類的觀賞植物,葉形、葉色各異,花朵色彩豐富,花姿美麗,植株矮小,形態(tài)緊湊,可以開發(fā)利用。
表4 小井溝野生觀賞植物的觀賞特性及其與理想種的關(guān)聯(lián)度Table 4 The correlation between ornamental characteristics of wild ornamental plants and its ideal species in Xiaojinggou
由表5可見,大青山野生草本植物資源不僅具有較高的觀賞價(jià)值,而且具有較強(qiáng)的抗性。一類抗性植物,關(guān)聯(lián)度均在0.80以上,達(dá)到優(yōu)級,包括早熟禾、賴草、鐵桿蒿、虎尾草、狗尾草、黃花鐵線蓮等13種,占總數(shù)的12.7%;二類抗性植物,達(dá)到良級,關(guān)聯(lián)度值在0.70~0.79,達(dá)到良級,包括沙蔥、火絨草、蒼術(shù)、翠雀、香花芥、糖芥等19種,占總數(shù)的18.6%;三類抗性植物,關(guān)聯(lián)度值在0.60~0.69,達(dá)到中級,包括麻花頭、棘豆、田葛縷子、女婁菜、達(dá)烏里黃耆等25種,占總數(shù)的24.5%??剐赃_(dá)到一類、二類、三類的植物分布較廣,在山地半陽坡、半陰坡、山頂?shù)榷加胁煌潭鹊姆植?,植株覆蓋能力較強(qiáng),抗逆性較強(qiáng),可以進(jìn)行開發(fā)利用。
續(xù)表5
大青山南麓城市不同區(qū)域生境差異較大,因地制宜選擇草本植物構(gòu)建群落,不僅能適應(yīng)城市園林造景需求,而且抑制惡性雜草生長,實(shí)現(xiàn)景觀效果與生態(tài)效益的最大化。
2.4.1 風(fēng)景園林草本植物配置 主要應(yīng)用于城市公園、風(fēng)景區(qū)、小區(qū)、林蔭道等人流量較大的區(qū)域,這些地段的生態(tài)條件較好,選擇觀賞性關(guān)聯(lián)度值在0.70以上的第一類和第二類草本植物進(jìn)行組配,景觀觀賞性極強(qiáng)。
2.4.2 道路邊坡和環(huán)城綠帶草本植物配置 道路邊坡和環(huán)城綠帶面積大,路線長,污染嚴(yán)重,土壤瘠薄,且管護(hù)水平相對較低,應(yīng)選取覆蓋能力強(qiáng)、耐曬能力、耐貧瘠性強(qiáng)的草本植物;同時(shí),道路兩邊和環(huán)城綠帶是一道風(fēng)景線。因此,適宜選擇觀賞性和抗逆性關(guān)聯(lián)度均在0.6的草本植物,如早熟禾、黃花鐵線蓮、石竹、二色補(bǔ)血草、細(xì)葉鳶尾、火絨草、翠雀、香花芥、糖芥、白射干、風(fēng)毛菊、地榆、野韭、縷絲花、卷耳、野蔥、細(xì)葉婆婆納、桔梗、山丹花、柳蘭、歪頭菜、野火球、紫菀、鋸草等植物進(jìn)行配置。
2.4.3 大青山南坡沿坡綠化草本植物配置 大青山南坡環(huán)境相較其他區(qū)域較為惡劣,地勢起伏不平,坡度較大,土壤中礫石含量多,土層薄且不穩(wěn),沿坡綠化主要關(guān)注其植被抗逆性,群落生態(tài)穩(wěn)定性。因此,適宜選擇抗逆性關(guān)聯(lián)度值0.70以上的一類和二類草本植物進(jìn)行配置,這些植物耐瘠薄、深根性、覆蓋能力強(qiáng),對保護(hù)和修復(fù)大青山南坡生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
2.4.4 郊外野花園植物配置 為推動大青山南麓城市綠化,呼、包、鄂城市市郊開始興建野花園。野花園面積大,管理粗放,更多關(guān)注植被豐富,增強(qiáng)群落生態(tài)穩(wěn)定性,應(yīng)選擇抗逆性關(guān)聯(lián)度值在0.60以上的草本植物進(jìn)行配置。
灰色關(guān)聯(lián)分析方法評價(jià)觀賞草的觀賞性有很多實(shí)例,結(jié)果能客觀地表達(dá)出觀賞草在園林應(yīng)用中的觀賞價(jià)值,取得較好的研究效果[9-12]。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對大青山野生喬灌木植物資源的觀賞性和抗逆性進(jìn)行評價(jià),取得較為滿意的結(jié)果?;疑P(guān)聯(lián)分析法適于評價(jià)園林觀賞植物,評價(jià)結(jié)果可為植物開發(fā)利用提供更加客觀的參考。
對草本植物的觀賞性和抗逆性評價(jià)進(jìn)行分離。許多學(xué)者對草本植物的綜合評價(jià)過程中,偏重于觀賞性,對抗逆性評價(jià)過于籠統(tǒng)。何雅琴等[11]將抗逆性分為4個(gè)等級,耐鹽堿最高,其次為耐干旱性,再次之為耐水耐濕性;張曉燕等[12-13]將越冬和越夏能力視為抗逆性;浦靜等[14]用抗逆性1個(gè)指標(biāo)說明植物的抗性;付廷軍等[15]用抗寒性和抗病性說明植物的抗性;該研究將觀賞性和抗逆性分離,對影響干旱地區(qū)植物生長的抗性指標(biāo)進(jìn)行了評價(jià),對園林造景特別是生態(tài)恢復(fù)建設(shè)更具指導(dǎo)意義。
對抗逆性的評分主要依據(jù)植物的自然生境及生存狀況作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于植物的耐陰性,顧曉玲[16]曾經(jīng)評論“根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷植物的耐陰性是目前在植物造景中的主要依據(jù),但是極不準(zhǔn)確?!痹S多研究中,不僅是對植物的耐陰性,植物的抗旱性、耐鹽堿、耐曬性等指標(biāo)的確定也是靠主觀經(jīng)驗(yàn)判斷。大青山山體復(fù)雜,坡度、坡向、海拔變化較大,植物的自然生境及生存狀態(tài)等客觀數(shù)據(jù)就成為評判植物抗逆性的主要依據(jù),評價(jià)結(jié)果更為客觀合理。
對觀賞性價(jià)值較低、抗逆性較強(qiáng)的野生草本植物提出其利用模式。許多學(xué)者對觀賞性較高的草本植被提出開發(fā)利用建議,未涉足觀賞性較低的草本植物,如張曉燕等[12]提出,關(guān)聯(lián)度值在0.4~0.5的草本植物景觀效果略差,這些觀賞草在園林綠化中的應(yīng)用是今后研究的問題。野生草本植物在園林植物生態(tài)群落中占有非常重要的地位,對喬木、灌木和花卉植物,具有良好的保護(hù)作用,針對觀賞價(jià)值較低,抗逆性較強(qiáng)、適應(yīng)性較廣的草本植物提出了其開發(fā)利用建議。
大青山野生草本植物有34科47屬102種,觀賞價(jià)值達(dá)優(yōu)(關(guān)聯(lián)度值在0.8以上)、良(關(guān)聯(lián)度值在0.70~0.79)、中(關(guān)聯(lián)度值在0.60~0.69)級別的數(shù)量分別為12種、11種、17種;抗逆性值達(dá)優(yōu)(關(guān)聯(lián)度值在0.8以上)、良(關(guān)聯(lián)度值在0.70~0.79)、中(關(guān)聯(lián)度值在0.60~0.69)級別的數(shù)量分別為13種、19種、25種。大青山野生草本植物資源表現(xiàn)出較強(qiáng)的觀賞性和抗逆性,是大青山南麓沿線城市景觀綠化及生態(tài)建設(shè)的優(yōu)選資源。