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黔中地区樱属植物群落景观研究

2020-03-15徐晨捷欧静

山地农业生物学报 2020年6期
关键词:贵州省

徐晨捷 欧静

摘 要:采用代表性样地法对贵阳市、安顺市、清镇市近郊山区的樱属植物群落进行了调查,主要考察物种的分布情况、生境条件、植物群落特点等,通过运用景观生态学方法,对群落结构、景观特征进行了分析并针对调查结果提出改进措施。结果表明,黔中地区的华中樱、山樱花分布较为广泛,所在群落季相景观变化较显著,季相特征突出;其中常绿针叶林群落的物种多样性略高于常绿落叶阔叶林,但部分常绿针叶林中乔木层郁闭度过高,灌木层草本层植株个体较少,导致空间利用不充分,整体生态效益低。本研究以群落优势种和伴生种构建人工群落骨架,模拟出合理的植物造景模式,将为贵州山地园林中以樱属植物为主的景观营造提供参考。

关键词:樱属植物;华中樱;植物群落;山地园林;贵州省

中图分类号:S792.99文獻标识码:A

文章编号:1008-0457(2020)06-0022-08国际DOI编码:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2020.06.004

Abstract:The classical sampling approach was used to survey the communities of Cerasus plants in the suburban mountainous areas of Guiyang, Anshun and Qingzhen. This paper mainly investigated the distribution, the habitat conditions and the characteristics of community. Landscape ecology methods were used to analyze community structure and landscape features. Based on the survey results this study proposed improvement measures. The results showed that C. conradinae and C. serrulata were distributed widely in the central area of Guizhou Province. The seasonal landscape changes of these communities were more significant, with outstanding seasonal characteristics. The diversity of evergreen coniferous forest communities was slightly higher than that of evergreen and deciduous broad-leaved forest. However, in some evergreen coniferous forests, the canopy closure of the arbor layer was too high, and there were few individual plants in the herb layer and shrub layer, which caused insufficient space utilization and low overall ecological benefits. In this study an artificial community framework was established based on dominant species and associated species, and stimulated a reasonable plant landscaping model, which provide a reference for the landscape construction of Cerasus plants in Guizhou mountain landscape architecture.

Keywords:Cerasus plants;Cerasus conradinae;plant community;mountain landscape architecture;Guizhou Province

樱属(Cerasus Mill)植物隶属于蔷薇科(Rosaceae)李亚科(Prunoideae),广泛分布于北半球的温带与亚热带地区。全世界共150余种,其中大部分种类分布于中国西部、西南部及日本和朝鲜一线[1]。我国共有樱属植物48种及10个变种,有25个以上的种普遍分布于西南地区,其中10种为西南特有种[2]。贵州省樱属植物资源较为丰富,境内分布的野生樱属植物共有13种,其中有典型樱亚属10种,1变种;矮生樱亚属3种,地樱桃为贵州特有种[3]。

作为主要的早春观花树种,樱属植物花色丰富、花型多样,盛开时繁花满树,堆云叠雪;凋花时落英缤纷,璨若烟霞。花期不局限于春季,秋、冬季节也有开放。树形优美,形态多变且树冠茂密,秋叶红色,也是优良的秋色叶树种。贵州省对樱属植物资源的调查研究早在2005年就有报道[4],但多年来以来研究对象主要集中在食用价值较高的中国樱桃类群[4-8],对于具有园林应用前景的品种研究甚少。并且由于城市扩张,我省特有种地樱桃已濒临灭绝[3]。近些年来,我省在种质资源调查,引种繁殖方面的研究较江苏、福建、湖南、湖北等省份已严重落后。

随着近几年“赏樱热”的升温,樱属植物在观赏植物中的地位不断提升,开发本地野生樱属植物资源,合理利用乡土树种对丰富贵州省园林植物的多样性、提高园林绿化水平具有重要意义。研究自然群落景观特征,对植物景观设计中的植物种类搭配和立地条件选择具有直接的借鉴意义,不但能形成优美的植物视觉,还因其合理的生态位,使得群落更加稳定[9]。本研究通过代表性样地法对黔中地区的樱属植物群落进行调查,重点研究其生境条件、植物群落组成特点,以模拟自然群落中以樱属植物为主的植物景观为配植策略,以期提出一种具有喀斯特地域景观特色的乡土植物造景模式,为相似立地条件下的山地园林营造提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

研究区域位于黔中地区的贵阳市及安顺市近郊山区,平均海拔1310 m,地处长江水系与珠江水系的分水岭地带,云贵高原向东部低山丘陵过渡的高原斜坡,山岭低缓,为典型的山原地貌,境内土壤以酸性黄壤为主,与石灰岩、白云岩、砂岩、页岩等交错分布。属于亚热带湿润温和型气候,年降水量在1100 mm以上,多集中于夏秋季节(约占年降水量的78%),且多暴雨。年平均气温为15.3℃。样地分布见图1。

1.2 调查方法及内容

采用代表性样地法[10],对黔中地区的樱属植物群落进行样方调查。选择典型地段,按不同的植物群落设置样地,共设置12个样地。样地大小为10 m×10 m,用网格法划分为四个5 m×5 m的小樣方,每个小样方内设置2 m×2 m的灌木样方、1 m×1 m的草本样方。

记录地理位置、生境、海拔高度、坡度、坡位、坡向、郁闭度、植物种类、形态特征、数量等相关的生态数据。

1.3 相关概念和公式

相对多度= 100×(某种植物种群的个体总数/同一生活型的植物个体总数);(1)

相对频度= 100×(某个种的频度/所有种的频度总和);(2)

相对优势度= 100×(该种所有个体胸面积之和/所有种个体胸面积总和);(3)

相对重要值= (相对多度+相对频度+相对优势度) /3;(4)

Simpson指数D =1-∑( Ni / N)^2,式中Ni为i物种个体数,N为总个体数;(5)

Shannon-Wiener指数H =-∑(Pi) (lnPi)(Pi =Ni/N,表明第i个种的相对多度)。(6)

2 结果与分析

2.1 样地概况

各群落样地概况见表1。

2.2 群落特征分析

2.2.1 群落结构

黔中地区樱属植物群落的层次明显地分为乔木层、灌木层、草本层。乔木层平均树高8.1 m,高度范围2.2~13.3 m,平均胸径17.2 cm,胸径范围2.6~37.6 cm,平均冠幅5.8 m,冠幅范围0.8~78 m。

灌木层平均高2.2 m,高度范围1~3.5 m,平均地径1.77 cm,粗度范围1.1~2.7 cm。有少量的藤本植物出现,直径为0.5~ 10 cm,攀援长度可达7 m。

草本层高度0.3 m,高度范围0.2~0.7 m。

分层情况和各层主要物种情况见表2。

调查发现,在1100~1500 m的海拔之间,樱属植物主要分布于常绿落叶阔叶林中或常绿针叶林缘,与其伴生的植物主要是马尾松、桦、栎、樟、荚蒾等植物。在12个样地中,乔木层与灌木层的平均高度差别较大,说明在黔中地区的樱属植物群落中空间利用不充分,植物的冗余生态位较多,无法发挥群落整体的生态效益。1号样地中自然形成的 “华中樱+金佛山荚蒾+鸢尾+鳞毛蕨”乔、灌、草配置模式,能体现出本土特色且具有比较高的观赏价值,可以为贵阳周边地区的植物景观营造提供模板。2号样地位于马尾松林的林缘,在马尾松林下有较多华中樱个体,但长势较弱,多为灌木。可能是由于马尾松是常绿树种,林下的华中樱长期光照不足导致生长受到影响。3号和6号样地中灌木层下层和草本层植株密度过大,华中樱幼株的生长受到限制,可能会影响群落更替。4号和5号样地群落乔木层郁闭度过高,灌木层和草本层生长受影响,导致群落结构层次较差,不能形成完整的复层群落结构。7号样地是本次调查中唯一一个山樱花为优势树种的群落,可能是由于地处坡顶的落叶阔叶林带,没有马尾松的竞争,山樱花作为阳性树种在演替过程中脱颖而出。而在8、9、10、12号样地当中,山樱花和野樱桃主要分布在马尾松林下或林缘,多为长势较差的灌木状,稀有树形较大的个体,林缘生长茂盛的杜鹃及火棘也一定程度上压制了樱属植物幼株的生长。由于郁闭度较低,11号样地林下的灌木及草本植物多样性较高,密度也高,更挤压了野樱桃幼株的生存空间。

2.2.2 物种重要值与多样性

黔中地区各樱属植物群落中乔木层主要物种相对重要值见表3、4、5,各样地多样性指数见图2。

比较群落乔木层各物种的相对重要值,可以看出,在黔中地区的华中樱群落中,华中樱是乔木层的优势种,各样地乔木层的优势种依次为马尾松、亮叶桦和女贞,金佛山荚蒾是华中樱常见的伴生树种;而山樱花及野樱桃,则多为马尾松的伴生树种,常呈灌木状生长在林下及群落外围,当没有马尾松时,山樱花为群落中的优势种。

由图2可以看出,群落中有马尾松时,群落多样性的平均值要略高于没有马尾松的群落(1、3、4、5、6、7号样地)。

2.3 群落景观分析

2.3.1 植物群落的季相景观

群落中各种植物的生长发育随着一年中气候的变化而出现周期性的变化,使群落在不同季节表现出相应的外貌特征,这种现象即称为季相[11]。

本次调查研究的12个植物群落,由于华中樱和山樱花的存在,春季季相景观突出。在以马尾松为主要树种的群落中,因为乔木层、灌木层物种多样性较低的原因,除春夏季节有樱花、杜鹃花、火棘果实有明显的季相变化以外,其余时间季相景观并不突出。但在以华中樱为主要树种的常绿落叶阔叶林中,既有常绿乔木香樟、女贞,又有色叶树种三角枫和朴树,秋季叶色对比强烈。亮叶桦在春夏季节茂盛的枝叶很好地丰富了乔木层的景观层次,但也会造成乔木层过于郁闭,导致灌木层和草本层的物种生长发育受到影响。

2.3.2 叶、花、果的季相特征

对样地中季相变化显著的18种植物进行叶、花、果季相特征分析,其中乔木6种,灌木10种,藤本1种,草本6种,从植物的群落景观为出发点来分析这18种观赏植物,具有以下优点:以“马尾松+山樱花+杜鹃花”及“华中樱+鸢尾+鳞毛蕨”组成的两种较稳定的自然群落,且具有一定观赏价值,对景观设计中的植物种类搭配提供一定的借鉴,可在此基础上,增补对应的乔灌草植物以形成宜人的景观;华中樱、山樱花、山樱花原变种、花量较大,具有较高的观赏价值,且作为乡土植物在贵州省以山地景观为主的园林营造中具有一定的应用潜力;华中樱、山樱花、山樱花原变种、野樱桃、朴树、三角枫、地锦在叶色呈现时期皆有较高的观赏价值。

但有以下不足:乔木植物缺少落叶阔叶树种和竹属植物;灌木花形偏小,如豪猪刺、金佛山荚蒾、小叶女贞,无法形成繁盛的春花景观,仅有杜鹃观赏价值较高,火棘的果实也具有一定的观赏价值;藤本植物偏少,且多呈匍匐状生长,不能有效利用群落空间;紫花地丁、筋骨草、酢浆草、庭菖蒲、虎耳草花形偏小,花相凌乱,仅有鸢尾观赏价值略高;缺少常绿树种和秋冬季节观花植物,秋叶落后冬季景观单调。

2.4 植物与其他元素的联系

华中樱、山樱花和野樱桃都能在喀斯特地貌较贫瘠的土壤条件下生长发育。具有较强的分蘖能力,能形成丛生干型,树皮上密布皮孔,与喀斯特地貌裸露的岩石结合,形成富有特色的景观。加之树形高大,树冠开展,花量大,果实多,是极好的蜜源植物和引鸟植物。

2.5 以樱属植物为主的群落配置模式研究

马尾松是西南地区常见的造林树种,具有极强的防尘、吸尘和抗污能力。同时还能释放低浓度臭氧清新空气[12]。而杜鹃花对二氧化硫具有较好的抗性,由此可以认为“马尾松+山樱花+杜鹃花”是一个较好的防护绿地植物配置模式。在此基础上,提出了以营造防护绿地为主的植物群落配置模式见表9。

樱属植物作为主要的早春观花树种,在园林中得到了大量的应用,常作为行道树单独种植或仅配植某一两种灌木,如金森女贞、红继木等,色彩单调,且花期过后便失去观赏价值。本次调查中发现的“华中樱+鸢尾+鳞毛蕨”、“山樱花+杜鹃+凤尾蕨”、“山樱花+杜鹃+五节芒”配置模式,皆具有较高的观赏价值,在此基础上,提出了以营造公园绿地为主的植物群落配置模式(表10)。

根据不同的立地条件,结合地形,合理选择植物品种,利用“乔-灌-草”高度上的落差,丰富视觉层次,增强疏、密的对比。灌木层中杜鹃花、鸢尾等半耐阴植物适宜的郁闭度在0.4~0.6之间,可通过增补常绿、落叶阔叶树种,以对乔木层的郁闭度进行调整,同时丰富群落的物种多样性,避免冬季植物群落破败;针对灌木层,可适当丰富观赏草品种和杜鹃花的种类,以延长观赏期。观赏草配合不同种类的杜鹃花的花簇可从质感、颜色和形态上丰富景观层次;同时选择花色多样的低矮灌木与草本覆盖地表,丰富景观色彩,形成更佳的视觉效果,多样的植物随着季节的变化,形成不同的季相景观。

3 结论与讨论

本次樱属植物群落调查,调查到植物种类共40科55属74种,其中华中樱是群落的优势种,山樱花和野樱桃是马尾松的伴生树种。华中樱和山樱花是观赏价值极高的乡土树种,在贵州省以山地景观为主的园林营造中具有极高的应用潜力,相比其他观赏樱属植物品种,在适应性、抗病虫害方面具有天然的优势。

在落叶阔叶林中群落季相景观变化显著,季相特征突出,但多样性低于常绿针叶林群落,原因可能是在落叶阔叶林中,由于秋季乔木层落叶后郁闭度降低的原因,林下的某些常绿植物种群成为优势物种,挤占了其他种群的生活空间,从而导致群落的多样性下降。在常绿针叶林群落中除春夏季外,景观变化不显著,且灌木层草本层植株个体较少,群落中空间利用不充分,内部景观有待改善。以马尾松为主的纯林可能会导致森林生态系统在抵御自然灾害、森林火灾、森林病虫害方面的能力相对较低[13],故当前群落整体生态效益低,可通过人为干预促进天然更新,有选择地于灌木层补植乡土树种,提升森林质量,提高林地利用率。

利用园林植物来模拟天然植物群落需要建立在群落调查和野生植物資源开发的基础上,陈荣建等[14]、龙海燕等[15]在2016年对贵安新区野生观花植物与野生木本花卉资源进行了调查,但并未对群落景观及造景模式进行研究。合理借鉴自然群落中的植物配置,能使得群落更加稳定,提升造景质量。建议在今后以樱属植物为主要树种的的造景实践中,应避免植株密度过大和垂直空间利用不充分的问题,建议合理设置植株密度,丰富景观层次。在植物的选择上,应注意常绿树和落叶树结合,如樱属植物与槭树科、木兰科、松柏类、竹类植物等配植,灌木类可以考虑荚蒾属、杜鹃属、槭属植物,草本类植物可以考虑蕨类、鸢尾属、堇菜属植物等。并配合山茶属、菊科植物丰富秋冬季节景观。

调查中还发现了两株山樱花原变种,与原种的区别在于花瓣呈粉色,且花朵直径较原种更大,具有较高的观赏价值。是一种具有开发前景的乡土植物。在清镇调查时并未发现地樱桃,可能是未调查到该种分布范围或该种已灭绝。由于时间与人力的限制,仅选取了黔中地区的近郊山区进行调查,贵州省丛林广袤,沟谷纵横,更为全面的樱属植物资源调查有待开展。

由于12个样地所在群落皆临近村寨,一定程度上都处于被人为干扰和破坏的状态,在以后的研究中,选择样地时应尽量选择远离人类活动的区域,把外部影响因素减至最小。

参 考 文 献:

[1] 王贤荣.中国樱花品种图志[M].北京:科学出版社,2014:2-8.

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[4] 李金强,吴亚维,袁启凤.贵州樱桃种质资源调查初报[J].贵州农业科学,2009,37(3):126-128.

[5] 宋常美,文晓鹏.贵州樱桃种质资源遗传多样性的分子评价[J].贵州农业科学,2011,39(8):11-14.

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