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浙江农林大学春季野生草本植物多样性研究

2015-09-16毛永成韩伶俐王小德

福建林业科技 2015年4期
关键词:草本农林日照

毛永成,刘 璐,韩伶俐,王小德

(浙江农林大学风景园林与建筑学院,浙江 临安 311300)

浙江农林大学春季野生草本植物多样性研究

毛永成,刘 璐,韩伶俐,王小德

(浙江农林大学风景园林与建筑学院,浙江 临安 311300)

2014年3—6月,采用典型样地法,对浙江农林大学东湖校区野生草本地被植物种类、组成结构、物种多样性指数等方面进行调查与分析。结果表明:浙江农林大学东湖校区野生草本地被植物丰富,野生草本地被植物共计24科59属66种,物种多样性的各项指标数值从3月初—6月初呈现逐月递增的趋势,并在全日照、半荫、全荫条件下数值依次递减。草本地被植物种类的重要值由高到低依次为半荫、全日照、全荫条件。

野生草本地被植物;多样性;春季;校园

地被植物指覆盖在地表面的低矮植物,包含草本中低矮的植物、部分低矮匍匐型的灌木和藤本植物[1-2]。随着人们生活水平的不断提高,对生态环境的质量要求也在日益提高。时至今日,地被植物已经成为园林植物群落中不可或缺部分之一,对环境保护、丰富园林景观、提高园林绿地生物多样性有重要意义[3-4]。近10余年我国高等学校迎来了大发展,建设新校区,扩大新校区面积成为主旋律,校园植物景观成为建设的重要内容。在植物景观中地被植物景观也扮演重要的角色,而在地被植物中野生草本地被植物占据大部分,校园野生草本地被植物多样性对改善校园环境、丰富校园景观、体现地域特色、促进可持续发展和生态型校园建设起着重要的作用。

浙江农林大学将校园和植物园进行“两园合一”,野生草本地被植物种类丰富,植物景观营造处于国内领先水平[5]。本文以浙江农林大学东湖校区野生草本地被植物为研究对象,通过分析比较它们重要值与物种多样性水平,以及在不同光照条件下的生长情况,以期为野生草本地被植物在校园的分布以及植物群落构建提供参考。

1 研究地概况与研究方法

1.1 研究地概况

浙江农林大学东湖校区坐落在杭州西郊国家森林城市—临安市,119°43′—119°46′E、30°15′—30°17′N,属亚热带季风性气候,全年平均气温15.8 ℃,年均降水量1600 mm,年均无霜日在230 d以上,四季分明,为野生草本地被植物生长提供了良好条件。校园建成于2001年,总面积为133.5 hm2,其中绿化面积为88.2 hm2,海拔20~50 m之间,地貌类型以低丘为主,土壤以红壤为主,少量含有黄壤土,pH 5.5~6.5[6]。

1.2 研究方法

2014年3—6月,根据东湖校区植物园分区,对校区内的野生草本地被植物采用典型样方法进行调查。以全日照、半荫、全荫3种光照条件作为样地划分条件(全日照条件为10∶00—18∶00至少有6 h直射光照;半荫条件为10∶00—18∶00接受的直射光时间少于6 h或者全天接受斑驳的光照;全荫为完全无直射光照射),根据光照条件不同选取200个不同类型的样方,样方面积1 m×1 m,记录样方内出现的物种名称、株数或丛数等相关指标[7]。

数据处理采用目前普遍应用的物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener 指数(H′)、Simpson多样性指数(D)、Pielou均匀度指数(J)、Alatalo均匀度指数(Ea)[8-9]进行计算。对单个地被植物物种评价采用简化重要值作为综合指标[10]。

2 结果与分析

2.1 野生草本地被植物种类组成

经统计,浙江农林大学东湖校区野生草本地被植物有24科59属66种,其中落叶野生草本地被植物有30种,占总数的45.5%,以紫花苜蓿(Medicagosativa)、蒲公英(Herbataraxaci)、车前草(Plantagoasiatica)、婆婆纳(Veronicadidyma)等为主;常绿野生草本地被植物有36种,占总数的54.5%,以沿阶草(Ophiopogonbodinier)、麦冬(Ophiopogonjaponicus)、薜荔(Ficuspumila)等为主(表1)。

表1 东湖校区野生草本地被植物种类构成

浙江农林大学东湖校区野生草本地被植物呈现3个特点:①菊科(Compositae)、唇形科(Labiatae)、玄参科(Scrophulariaceae)、豆科(Leguminosae) 4个大科属间种类繁多,分布广,是校园野生草本地被植物群落的基调;②百合科(Liliaceae)、十字花科(Cruciferae)、景天科(Crassulaceae)等科目属间种类较多,是校园野生草本地被植物的重要组成部分;③石竹科(Caryophyllaceae)、马齿苋科(Portulacaceae)、蔷薇科(Rosaceae)等科表现为单科单属,属间种类少,数量多,是校园野生草本地被植物的多样性主体。

2.2 野生草本地被植物多样性分析

2.2.1 植物物种的丰富度、多样性、均匀度 由表2可知,物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener指数(H′)、Smipson指数(D)、Pielou指数(J)、Alatalo指数(Ea)以全日照条件最高,其次是半荫条件,再次为全荫条件。Smipson指数(D)、Pielou指数(J)、Alatalo指数(Ea)数值较低,在全日照和半荫条件下数值略微接近,差异不是很显著,但与全荫条件下相比差异明显。这3种条件中丰富度指数(S)、Shannon-Wiener指数(H′)较高,差异不大。植物生长受光照强度和温度的影响是上述情况出现的主要原因[7]。由于冬末春初气温相对较低,半荫条件下植物群落上层的落叶乔灌木未发新叶,导致上层光照透射率高,郁闭度较小,最终使半荫条件下的光照和温度与全日照条件基本相似。全荫条件下的植物群落上层的乔灌木基本为常绿植物,上层乔木郁闭度高,即使在初春时间,透光率也很低,限制了一部分植物的光合作用,从而导致全荫条件下的植物种类分布较少。地被植物物种多样性的各项指标数值在全荫条件下最低,在全日照条件和半荫条件下的物种多样性指数高且相似。

2.2.2 野生草本地被植物重要值 通过野生草本地被植物重要值计算,排名靠前的物种有沿阶草、酢浆草(Oxaliscorniculata)、紫花地丁(Violaphilippica)、紫花苜蓿、车前草、蒲公英、抱茎苦荬菜(Ixerissonchifolia),这7种草本地被植物在校园草本地被植物中起着主体作用,园林应用较广的禾本科植物在调查中并未显现出过于明显的优势地位,可能由于在3月初,气温比较低,禾本科草本地被植物返青期长,为其他植物提供了更有优势的生长空间。由于一部分草本地被植物属于常绿植物,在初春重要值比较高,随着时间推移,气温升高,其它草本地被植物开始萌芽生长,使得常绿草本地被植物的重要值下降,其它植物的重要值增加。

表2 不同光照环境下野生草本地被植物多样性

由表3可知,野生草本地被植物中重要值排名前7种的植物在校园植物景观构建中占有重要地位,随着时间的变化,校园草本地被植物种类的重要值种间变化趋势在逐渐变小。

表3 野生草本地被植物重要值排名靠前物种

将全日照、半荫、全荫条件下的地被植物重要值前5的种类进行对比(表4),结果表明:半荫条件下,植物种类的重要值最高,种类丰富,以堇菜科(Violaceae)、酢浆草科(Oxalidaceae)、豆科等植物为主。全日照条件下植物种类的重要值仅次于半荫条件,种类相对丰富,呈现多科多属现象。全荫条件下植物种类稀少,重要值偏小,大部分低于在全日照条件和半荫条件下同类植物的重要值;但抱茎苦荬菜和紫花地丁除外,这2种物种均属于冷凉型植物,在光照充足条件下生长缓慢,导致这2种植物在全荫条件和半荫条件下的重要值比在全日照条件下要高。在全日照、半荫环境下集中分布着易形成大面积景观效果的野生草本地被植物,种类主要有酢浆草、紫花地丁、紫花苜蓿。

表4 不同光照环境下野生草本地被植物的重要值

3 讨论与结论

浙江农林大学东湖校区野生草本地被植物共有24科59属66种,野生草本地被植物资源丰富。在全日照条件下重要值最大的是酢浆草,其次是紫花苜蓿;在半荫条件下重要值最大的是紫花地丁,其次是酢浆草;在全荫条件下重要值最大的是紫花地丁,其次是抱茎苦荬菜。物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数在不同的光照环境中均表现出全日照条件>半荫条件>全荫条件。全日照条件下植物种类最为丰富,全荫条件无论野生草本地被植物种类还是数量均较小,物种丰富度也较低,在后续校园景观建设方面可以适当增加适合全荫条件下生长的野生草本地被植物。

初春大部分草坪草尚未返青,校园草本地被植物景观单一,景观特色不明显,应适当增加常绿地被植物种类的应用,加强观赏性强的草本地被植物与中上层植物群落的搭配,如容易成片生长,花色艳丽的紫花地丁、诸葛菜(Orychophragmusviolaceus)、酢浆草等植物种类。重视丛植、片植、群植配置野生草本地被植物,形成连续赋予变化的校园植物景观。对于一些药用、可食用的野生草本地被植物要进行选择性的保护,丰富植物种类和物种多样性,提高整体植物群落的稳定性,构建具有区域特色和校园优势的植物景观。

[1]魏绪英,连芳青.园林地被植物在江西的应用与发展[J].江西农业大学学报,2002,24(5):680-683.

[2]王小德,马进.园林地被植物研究进展和展望[J].浙江林学院学报,2003,20(4):419-423.

[3]刘碧英.两种地被植物对土壤铅污染的生理生态响应[D].成都:四川农业大学,2011.

[4]张志红.退化草坪更新改造的探讨[J].内蒙古林业调查设计,2012,35(1):129-132.

[5]刘宬,包志毅.浙江农林大学春季观花植物种类及景观分析[J].福建林业科技,2014,41(2):177-182.

[6]李根有,陈敬佑.浙江林学院植物园名录[M].北京:中国林业出版社,2007.

[7]李文,吕秀娟,李树华.清华校园春季野生草本地被植物多样性与群落分类[J].东北林业大学学报,2010,38(8):31-33.

[8]Angurran A.E.Ecological Diversity and Its Measurement Princeton[M].Princeton:Princeton University Press,1988.

[9]蒋雪丽,王小德.杭州城市公园绿地植物多样性研究[J].浙江农林大学学报,2011,28(3):416-421.

[10]姜萍,叶吉,王绍先,等.长白山南坡森林群落组成结构以及树种多样性的垂直分布[J].北京林学大学学报,2008,30(1):258-262.

Zhejiang Agriculture and Forestry University Spring Wild Herbaceous Plant Diversity Research

MAO Yong-cheng,LIU Lu,HAN Ling-li,WANG Xiao-de

(SchoolofLandscapeArchitecture,ZhejiangA&FUniversity,Lin′an311300,Zhejiang,China)

From March to June in 2014,by adopted typical sample area method to investigate and analyze wild herbaceous ground cover species,structure,species diversity index and so on,in east lake campus of Zhejiang Agriculture and Forestry University.The results indicated that east lake campus of Zhejiang Agriculture and Forestry University has abundant wild herbaceous ground cover species,It′s a total of 24 families,59 genera and 66 species,species richness index numerical measure from the beginning of march to early June shows the tendency of increasing month by month,and the value decreased successively in full sunlight conditions,semi-shade conditions,full shade conditions.In the condition of semi-shade,full sunlight and full shade,the importance value of wild herbaceous plant species decreased in turn.

wild herbaceous ground cover plants;diversity;spring;the campus

2014-12-22;

2015-04-09

浙江省重大科技攻关项目(2006C12061);浙江元成园林集团股份有限公司自主研发创新项目(RD20130028)

毛永成(1990—),男,辽宁阜新人,浙江农林大学硕士,从事风景园林与景观设计、园林植物及其应用。E-mail:649972859@qq.com。

王小德(1965—),男,浙江农林大学教授,博士,硕士生导师,从事园林植物引种与应用、植物造景和生态园林等。E-mail:mycaky@163.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2015.04.036

S68

A

1002-7351(2015)04-0167-04

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