华南野生观赏地被植物引种适应性评价与应用

未知   2016-11-24 22:18:11

唐小清 / TANG Xiao-qing崔煜文 / CUI Yu-wen叶自慧 / YE Zi-hui陈红锋* / CHEN Hong-feng

摘 要:在大量野外调查和驯化试验的基础上,采用层次分析法对华南地区140种野生观赏地被植物进行综合评价。综合评价模型由引种难易、生长状况、抗逆性与观赏效果4个评价准则及相关的12个评价因子构成。结果表明:薏苡、山蒟、粽叶狗尾草、千里光等综合得分在4以上的30种植物易于驯化,具较高观赏价值,可作为重点开发利用对象,2~4分者可适度开发,低于2分者暂不推荐开发。此外,进一步探讨了优良种类在不同绿地中的应用形式及特殊种类的引种栽培要点,展望野生地被植物的应用前景及驯化引种要点。研究结果可为华南地区野生地被植物开发应用提供科学参考。

关 键 词:园林植物;野生地被植物;引种驯化;适应性;层次分析法;配置应用

文章编号:1000-6664(2016)06-0089-05

中图分类号:S 688

文献标志码:A

收稿日期:2015-11-24;

修回日期:2016-03-12

基金项目:广东省林业科技创新项目“广东特色林下经济植物资源发掘与种植关键技术研究”(编号2015KJCX037)资助

Abstract: Based on extensive field investigation and domestication experiment, 140 wild groundcover species were synthetically assessed by analytical hierarchy process (AHP). The assessment model is made up of 4 evaluation criteria that is introduction adaptability, growth state, stress resistance and ornamental effect, along with 12 related evaluation factors. Results demonstrate that 30 wild species with an overall score larger than 4 such as Coix lacryma-jobi, Piper hancei, Thysanolaena latifolia and Senecio scandens have greater decorative effect with less difficulty in domestication, those with a score between 2-4 can be selectively developed and species scored lower than 2 are not recommended. Moreover, we further probe into how to use these excellent species in different green spaces and the essentials in introducing and cultivating species that need special care, alongside the important points in introducing wild groundcover plants and the application prospect of them. The results will provide a scientific reference for using wild groundcover plants in South China.

Key words: landscape plants; wild groundcover plants; introduction and domestication; adaptability; AHP; plant arrangement

地被植物是园林植物群落的重要组成部分,被誉为“城市森林的守护者”。随着城市生态景观描画由探索慢慢走向实践,植物生态群落的构建成为城市园林建设的当务之急。其中,野生地被植物在实现城市生物多样化与高效立体生态景观中起着不可替代的作用,已引起世界的兴趣与重视[1-6]。但中国对野生地被植物的研究多停留在资源调查、分类与简单介绍上,引种驯化方面研究较少,系统的引种适应综合评价更是少见报道。这大大限制了野生植物的推广应用,导致了即使在野生植物资源最丰富的华南地区,其城市绿化中仍有2/3的物种为外来种[7-10]。在全面调查和重点收集华南地区野生观赏地被植物种质资源的基础上,对其优良种类进行引种驯化试验。按试验结果对其进行引种适应性进行综合评价,筛选出一批具有高开发价值的种类,并探讨了其园林应用形式及前景。研究可为华南地区新优野生地被植物的推广起示范作用,为其产业化生产打下基础,对城市现代化的建设产生积极作用。

1 试验地概况与材料1.1 试验地概况

试验地设于广州东北郊的中国科学院华南植物园科研区内,平均气温21.8℃,极端最高温38.3℃,极端最低温0℃;光照强烈,年光照达1 945h;年降水量1 600~1 800mm,但分布不均,春夏两季占全年降雨量82%。试验地设在市区,可检验所试物种在城市中的适应性,为以后的城市绿化提供种质资源和科学依据。

1.2 试验材料

在前期资源调查和评价的基础上,重点对华南地区的野生观赏地被植物资源进行引种和资源收集,先后共引种20多批次,140种植物的植株、种子或茎段。

2 研究方法2.1 田间试验

供试材料主要采用播种、扦插与移植引种方法,引种至试验地。于2013—2015年,对引种种类的成活率、生长状况、观赏效果与病虫害等情况进行田间观测、记录与拍摄。将所记录的信息作为综合评价的基本参考数据。

2.2 综合评价

研究采取层次分析法对供试材料的引种适应性进行综合评价。通过文献查阅[11-15]和专家咨询,构建一套华南观赏野生地被植物引种适应性综合评价体系。体系包括1个目标层,4个准则层及12个因子层(表1)。分别选取最能反映驯化成效、开发潜力的引种难易(B1)、生长状况(B2)、抗逆性(B3)、观赏效果(B4)作为约束层指标。其中引种难易是决定性因素,生长状况与抗逆性影响后期的管理养护水平,观赏效果是城市绿化的直观利用价值。

对各指标因子列出了具体的评价标准,按优劣分为3个等级并给出了对应的得分值(表1)。

3 结果与分析3.1 判断矩阵构建与一致性检验

在本评价体系中,指标相对重要性程度通过综合专家们的意见得出。据此构建了A-Bi、B1-Ci、B2-Ci、B3-Ci、B3-Ci共5个矩阵(表2)。采用1-9互反标度法[16],根据各指标的相对重要程度,对层次模型构建互反判断矩阵,运用Yaahp软件[17]对各矩阵进行一致性检验,随机一致性比率(CR)均小于0.1,表明所有矩阵均具一致性(表2)。

3.2 指标权重确定及分析

得出层次单排序结果后,利用加权法计算最后一层对于最高层(目标层)的相对重要性权重,即层次总排序,最后获得12个评价因子各自权重(表3)。

由表3可见,在A-Bi层的权重值中,各准则层权重排序为:引种难易B 1 =抗逆性B3=0.347 8,占最大权重;其次为B2生长状况=0.206 8;最后为观赏效果B4=0.097 5。野生植物在引种过程中顺利存活是其开发利用的前提,引种难易与抗逆性分别反映了植物引种之初与栽培过程中的存活情况,因此在评价系统中占据比重最大。植物观赏效果的展现要以植物健康生长为基础,因此植物生长状况在引种适应性评价系统中的比重要大于引种观赏效果是合理的。

在Bi-Ci层中,权重最高的评价因子分别为:引种成活率C1>养护需求C3>耐热性C8>更新能力C5>耐晒能力C7。相对于其他性状,引种成活率、耐热性与耐晒能力是实际应用中地被植物能否顺利生长的关键因素,而养护需求与更新能力则大大影响后期养护成本。这些因素均占较大权重,是华南野生观赏地被植物引种适应性评价的主要指标。

3.3 综合评价结果分析

根据3年引种栽培试验结果,结合各指标评分标准,运用AHP层次分析法,获得了各物种的综合分值。得分区间为1.12~4.94,将140种华南地区野生地被植物得分值进行降序排序,并划分为3个等级:Ⅰ级(>4)共30种;Ⅱ级(2~4) 共67种;Ⅲ级(<2) 共43种。

3.3.1 Ⅰ级地被植物分析

Ⅰ级地被植物共30种,综合评分值高,繁殖容易,适应性强,长势强健,抗逆性及观赏效果与原生境相当甚至更好,可大规模地开发利用。

其中桢桐(Clerodendrum japonicum)、郁金(Curcuma aromatica)、花叶山姜(Alpinia pumila )、阳荷(Zingiber striolatum )、南昆山莪术(Curcuma nankunshanensis )花大色艳,适宜作为观花地被布置花境。千里光(Senecio scandens)、玉叶金花(Mussaenda pubescens)、山蒟(Piper hancei)、假蒟(P. sarmentosum)等藤本类地被长势迅猛,自我更新能力强,可作为优良的垂直绿化材料。棕叶狗尾草(Setaria palmifolia)、皱叶狗尾草(S. plicata)、棕叶芦(Thysanolaena latifolia)、野菊(Dendranthema indicum )、钝叶草(Stenotaphrum helferi )、条穗苔草(Carex nemostachys)生性强健,非常适合山体斜坡绿化或林下植被覆盖,能迅速达到生态修复的效果。虎舌红(Ardisia mamillata)、小花蜘蛛抱蛋(Aspidistra minutiflora)、裂叶秋海棠(Begonia palmata)等种类株型秀美、小巧可爱,可用作家庭盆栽观赏。

3.3.2 Ⅱ级地被植物分析

Ⅱ级地被植物共67种,植物种数最多,大部分种类总体表现不错,仅在某一个评价指标上表现不足,导致分值稍低,可适度地开发利用。

其中黄花鹤顶兰(Phaius flavus )、乐昌虾脊兰(Calanthe lechangensis)、流苏贝母兰(Coelogyne fimbriata)、建兰(Cymbidium ensifolium)、走马胎(Ardisia gigantifolia)、八角莲(Dysosma versipellis )、密花石斛(Dendrobium  densiflorum )、华重楼(Paris polyphylla var. chinensis)等观赏效果极佳,多为珍稀濒危植物,仅因野外资源少而导致引种较难,若能掌握其快繁技术,解决资源少的瓶颈之后将具极高的开发前景。而粗喙秋海棠(Begonia longifolia )、石仙桃(Pholidota chinensis )、光叶楼梯草(Elatostema laevissimum )、多花黄精(Polygonatum cyrtonema )、莲座紫金牛(Ardisia primulaefolia)、石上莲(Oreocharis b e n t h a m i i )等需要特殊生境,要求阴凉高湿环境,进而限制了其应用范围,若配置于恰当生境中,仍为优良种类。有些种类未完全驯化,虽生性强健,但移栽后观赏效果减弱,如华山姜(Alpinia oblongifolia )、密苞山姜(A. stachyodes )、板蓝(Strobilanthes cusia)、闭鞘姜(Costus speciosus)、大罗伞树(Ardisia hanceana)、黄花倒水莲(Polygala fallax)等容易出现开花少或不开花现象。其余种类如石菖蒲(Acorus tatarinowii )、石柑子(Pothos chinensis )、高斑叶兰(Goodyera procera )、线蕨(Colysis elliptica )、宽叶韭(Allium hookeri)、石韦(Pyrrosia lingua)、及已(Chloranthus serratus)等种类的植株形态不佳,观赏效果较低。

3.3.3 Ⅲ级地被植物分析

Ⅲ级植物共43种,综合评分值较低,目前大多数种类暂不推荐大规模开发利用。

其中华凤仙(Impatiens chinensis)、绿萼凤仙花(I. chlorosepala)、二花蝴蝶草(Torenia biniflora)、铜锤玉带草(Pratia nummularia)、罗星草(Canscora melastoma )等一、二年生植物,当年引种效果不错,但是随着时间推移,退化严重,须进行驯化或定向培育新品种,以适应城市的生态环境。而多年生的种类如蚂蝗七(Chirita fimbrisepala )、光萼唇柱苣苔(Chirita anachoreta )、寒莓(Rubus buergeri)、广州蛇根草(Ophiorrhiza c a n t o n i e n s i s )、绣球茜草( D u n n i a sinensis)、紫背天葵(Begonia fimbristipula)等对如土壤、空气湿度等环境生态因子要求严格,容易生长缓慢甚至死亡。

3.4 华南优良野生观赏地被植物配置方式

华南地区优良野生观赏地被植物生态位各异,能适应城市园林景观的不同需求,按不同的应用生境选择相应的种类进行配置,可发挥其景观与生态效益的最大化。

3.4.1 林下栽植

林下环境多阴暗潮湿,须选择在郁闭度较高的环境下依然能生长良好的耐阴地被,如裂叶秋海棠、山蒟、假蒟、小花蜘蛛抱蛋及华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)、华南实蕨(Bolbitis subcordata )、福建观音座莲(Angiopteris fokiensis)等植物。配置方式以自然式为主,可丰富群落结构,抑制杂草生长。

3.4.2 林缘配置

林缘光线条件复杂,在植物选择上须选取在全日照或散射光条件下均能生长良好的耐半阴种类;此外,林缘区域作为垂直乔木与水平草地或道路的交界,往往成为视觉焦点。因此,在植物选择上以观花或观叶种类为主,如赪桐、野菊、郁金、山姜、阳荷、黄花鹤顶兰、竹叶兰(Arundina graminifolia)、八角莲等。应用时注重层次的对比,形成色彩丰富、高低错落的花境、花带。

3.4.3 滨水造景

亲水性是人类与生俱来的天性,因此滨水景观也往往成为园林景观中的经典。植物选择上不仅须要选取耐湿种类,也须注重色彩艳丽的种类应用。如密苞山姜、华凤仙、蚂蝗七、二花蝴蝶草、裂叶秋海棠等。以期在波光粼粼的水光镜面上,与蓝天白云绿树共同构成色彩斑斓的景观。

3.4.4 护坡应用

坡地环境多指山坡、河岸,环境较为恶劣,土层不稳,土质瘠薄。须选取耐瘠薄、深根性种类,如棕叶狗尾草、皱叶狗尾草、棕叶芦、千里光、华南毛蕨等。以起护岸固坡、防止水土流失的作用。

3.4.5 道路边坡绿化

道路边坡特别是高速公路两旁边坡绿化带,因土壤瘠薄、污染严重,且管护水平相对较低,应选取抗逆性强、自我更新能力强的种类,如渐尖毛蕨(Cyclosorus acuminatus)、野菊、常山(Dich roa febrifuga )、山菅兰(Dianella ensifolia)、钝叶草(Stenotaphrum helferi)、千里光、藤麻(Procris crenata)、柊叶(Phrynium rheedei)等,可形成稳定的、能体现当地特色的自然景观。

3.5 特殊种类引种栽培要点

华南地区野生观赏地被植物种类繁多,生态习性各异,适应性差异较大,某些特殊种类须根据其特殊生境,掌握其关键养护要点,才能在成功引种驯化的过程中达到事半功倍的效果。因此针对这些种类,整理其引种栽培要点如下。

福建观音座莲:栽培于阴湿环境,以疏松透气土壤为宜,忌强阳光。

桫椤:栽培于阴湿环境,以肥沃疏松透气土壤为宜。空气湿度要求在70%~90%,忌干旱环境。

华南毛蕨:栽培于温暖湿润环境,以保水性较好土壤为宜,但对水分敏感,忌土壤水分不足。

华南实蕨:栽培于湿润半阴环境,忌干旱环境。

八角莲:栽培于阴湿环境,以排水良好的肥沃土壤为宜,忌强光直射,忌夏季高温。

蕺菜:栽培于光照充足的湿润环境,以肥沃土壤为宜,耐寒,忌干旱。

蔓茎堇菜:栽培于冷凉或温暖环境,较耐寒,忌高温多湿。

黄花倒水莲:栽培于温暖湿润环境,以肥沃、排水良好的沙质土壤为宜,耐寒,不耐旱。

紫背天葵:栽培于温暖湿润环境,喜湿忌涝。

粗喙秋海棠:栽培于阴湿环境,以疏松透气的腐殖土为宜,忌强光直射。

裂叶秋海棠:栽培于湿润半阴环境,以保水力强的肥沃疏松土壤为宜,忌干旱。

地稔:栽培于高温湿润环境,以富含有机质、湿润而排水良好的沙质土壤或壤土为宜,不耐干旱。

常山:栽培于温暖湿润环境,以肥沃湿润的土壤为宜,耐阴,不耐干旱和瘠薄。

朱砂根:栽培于温暖湿润环境,不择土壤,以排水良好的湿润土壤为宜,忌阳光直射,不耐严寒。

莲座紫金牛:栽培于温暖阴湿环境,以排水良好的肥沃土壤为宜,需通风良好。

毛麝香:栽培于阳光充足、湿润环境,以排水良好的肥沃湿润土壤为宜,较耐寒,耐半阴,忌酷热。

光萼唇柱苣苔:栽培于阳光充足、湿润环境,以排水良好的肥沃湿润土壤为宜,较耐寒,耐半阴,忌酷热。

唇柱苣苔:栽培于温暖湿润环境,以疏松肥沃的湿润土壤为宜,耐阴,不耐干旱。

华南谷精草:栽培于温暖湿润、略阴的环境,不择土壤,不耐旱。

密花石斛:栽培于温暖高湿及半阴环境,附生,忌阳光直射。

黄花鹤顶兰:栽培于凉爽阴湿、通风环境,以富含腐殖质、疏松排水良好的土壤为宜,忌强光。

4 华南野生地被植物的应用前景

野生观赏地被植物种类繁多,习性多样,具显著的生态效益和环境美化功能,不仅能适应城市绿化中的不同生境需求,更能促进城市形成稳定高效的生态系统。

野生植物应用的瓶颈主要在于货源不稳定,规模化开发利用少,施工单位更愿意用景观成效快速稳定的外来种[14]。而野生观赏地被植物多为蕨类、草本、藤本及矮灌木,其观赏效果高、生长迅速、自我更新能力强,运用于城市中能快速取得优良的景观效果与生态效益,示范作用明显。

常见的野生地被种类,如千里光、草珊瑚(Sarcandra glabra)、板蓝等在旧时人们的日常生活中起着特殊作用,往往能勾起人们儿时记忆,激发人的归属感。同时,地被植物植株低矮,符合人的视觉观赏特点;且可看可闻可触,丰富了人与植物间的互动形式,在园艺疗法中占据重要的地位。

如今城市绿地面积有限,许多绿地结构单一,地被植物有极大的应用空间。而且野生地被植物价值多样,大部分具良好的药用、食用、饲用及绿肥等价值,选择合适的植物,既可美化景观,又可增加经济收益,一举多得。

5 结语

华南地区野生地被植物资源丰富,应用前景广,研究其引种适应性,可为优良种类的栽培、选育及推广应用提供理论基础,意义重大。

在引种驯化过程中,首先应根据植物引种环境或气候,创造与之相适应的栽培环境。对于薏苡、山蒟、棕叶狗尾草、千里光、华南毛蕨等适应性强的种类,直接繁殖即可应用于生态绿化。对于同气候带、可塑性较强,但有特殊生境要求的种类,如石仙桃、光叶楼梯草、多花黄精、石上莲等,只要抓住其所需的关键生态因子,应用于合适环境,进行适当的水肥管理,亦可快速适应引种地的环境,达到或高于原产地环境的观赏效果。而对于一些观赏价值高,但是适应性较差的种类,如橙黄玉凤花(Habenaria rhodocheila)、铜锤玉带草等尚须进一步实验,摸索出合适的驯化方法。

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(编辑/王一兰)

作者简介:

唐小清/1987年生/女/广东信宜人/硕士/华南植物园项目助理/研究方向为园林植物资源开发利用(广州 510650)

崔煜文/1992年生/男/江西南昌人/硕士/华南植物园项目助理/研究方向为植物资源开发利用(广州 510650)

叶自慧/1988年生/女/湖北人/广州普邦园林股份有限公司副主管/研究方向为园林植物与观赏园艺(广州 510600)

陈红锋/1974年生/男/广东连州人/博士/中国科学院华南植物园研究员/研究方向为园林植物、植物分类、珍稀植物保育等(广州 510650)

通信作者(Author for correspondence) E-mail: lh.f.chen@scbg.ac.cn

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