羊山湿地景观植物群落与景观应用模式

　　摘要：近自然植物设计是近自然园林的核心，被称之为我国热带地区天然“湿地博物馆”的羊山濕地，蕴含着不少景观与生态效果俱佳的自然植物配置模式，能为近自然植物设计提供优秀蓝本。通过对羊山湿地植物景观样方调查，共记录到193种植物，其中86种可列为景观植物，占调研植物的44.6%，景观植物资源丰富。用群落多样性指数(Margalef、Simpson、Shannon-Wiener、Pielou指数)、群落优势种、景观结构等来描述景观植物群落特征，以景观群落为配置蓝本，运用层次分析法(AHP)从植物的景观观赏性、生态适应性、可推广程度等多方面综合评价，优化提炼出5种景观植物配置的应用模式，以期对湿地保护与修复提供一定的借鉴作用，并对近自然园林设计及美丽乡村建设起到抛砖引玉的作用。

　　关键词：近自然园林;湿地景观植物;群落;景观应用

　　作者：申益春

　　通信作者：雷金睿

　　人类经济快速发展的同时加剧了对自然的攫夺，而各种自然灾害的发生使人类逐渐意识到自然不应是被征服的对象，而是人类和谐共存的共同体[1-2]，这一价值取向也反映在园林景观中。祁新华等提出的近自然园林(nature-approximating landscape architecture)概念，以遵循自然规律、模拟自然以及用最少的投入获得最大的多重效益为指导思想[2]，不仅适用于绿地建设，也适用于湿地修复、美丽乡村建设等多个领域。而近自然园林中最主要的构成要素(园林植物)的近自然营造，应以当地潜在自然植物群落为蓝图，模拟自然进行配置[3]，从而真正实现景观与生态的和谐统一。位于海南琼北地区的羊山湿地，水系萦绕，涌泉资源丰富，加上当地充沛的降雨，形成了景色各异、类型丰富的多种类型湿地，被称为我国热带地区天然“湿地博物馆”[4]，丰富的湿地资源蕴含着众多的景观植物，其中不少集景观与生态于一体的自然景观植物配置模式，能为近自然植物设计提供优秀蓝本。

　　1 材料与方法

　　1.1 研究地概况

　　羊山泛指海口南部火山熔岩地区(110°14′19.76″～110°24′41.72″E、19°45′33.6″～19°58′48.95″N)，东起海口市龙塘镇，西至海口市石山镇，北临海口市区，南至海口市新坡镇。羊山地区为地下溶岩喷发流溢而形成的高低起伏的丘陵地貌，冷泉资源丰富，并处热带北缘，属热带季风性气候区，降水充沛，年平均降水量约1 664 mm[4]。羊山湿地是该地区所有湿地的统称，有河溪、湖泊、田洋、水库、池塘、森林沼泽、洪泛区等多种湿地类型，湿地景观植物资源非常丰富。

　　1.2 研究方法

　　1.2.1 样方的设置与景观植物群落特征的调查

　　2018年1月至2019年12月，借助航片、3S技术及实地调研的羊山湿地植被类型分布结果，综合考虑景观植物出现的频度与湿地类型选取景观植物群落样地14处，样地尺度为300 m×30 m，样地位置为取样中心点。样地内每隔100 m至少设置1个样方，样方大小为50 m×20 m(以水体边缘线为界线，向水中或陆地延伸宽度视植物分布具体情况而定，总宽度为20 m不变)。调查样方内植物种类、数量、盖度、郁闭度等，根据盖度确定群系优势种和伴生种。对不同季节的植物景观进行拍照，通过对不同样方之间的横向对照和同一样方不同季节的纵向对照分析，提炼出植物群落的配植规律与景观特征。

　　计算群落的 Margalef指数(dma) 、Simpson指数(Ds)、Shannon-Wiener指数(H)和 Pielou指数(J)。计算公式如下：

　　dma=(S-1)/(ln N);(1)

　　Ds=1-∑P2i;(2)

　　H=-∑Ni=1[Pi(ln Pi)];(3)

　　J=H/(ln S)。(4)

　　式中：S为群落中物种的数量;N为群落中观察到的个体总数;Pi=Ni/N，Ni为种类i的个体数，N为群落中所有物种的个体数。

　　1.2.2 湿地景观植物应用模式的提炼

　　运用层次分析法(analytic hierarchy process，简称AHP)[5-6]提炼景观植物应用模式。以湿地景观植物应用综合评价值为目标，景观观赏性、生态适应性和推广程度为结构，选取9个对应因子，通过对评价系统的不同层次结构的定量和定性指标进行模糊量化，按目标层A，准则层B1、B2、B3，因子层C1～C9进行构建(表1)。计算各指标相对权重，同时建立两因子的判断矩阵，并对其一致性用随机一致性比率(CR)进行检验(当CR<0.1时，各层次、各指标具有一致性，否则需要重新调整)。其公式为：

　　CR=CI/RI。

　　式中：CI为一致性指标;RI为随机一致性指标均值[7]。

　　为了评价结果的可靠性，问卷调查对象涵盖风景园林学、生态学、植物学3个专业，共10个专家与20个学生。数据处理采用差值百分比分级法进行分级，并用SPSS 22.0软件进行聚类分析[8]，得出湿地景观植物应用评价模式各权重值(表1)。

　　2 结果与分析

　　2.1 调研样地植物组成

　　根据《中国植被》[9]分类，参考湿地植物分类的相关文献[10]，将湿地植物分为乔木、灌木、草本、水生植物4類。样地共记录到193种植物，乔木、灌木、草本、水生植物分别为28、43、113、9种，与羊山湿地植物调研情况一致，即植被演替目前以灌草阶段为主[4]相吻合。总结提取出了86种可列为景观植物的物种(已去除人工栽植物种)，占调研植物的44.6%，分别为乔木20种、灌木15种、草本44种和水生植物7种，说明羊山湿地景观植物资源尤其是草本景观植物资源非常丰富。

　　2.2 湿地典型景观植物群落特征

　　参照描述景观植物群落特征相关文献[11-12]，结合羊山湿地植物自身特点，采用Margalef指数dma、Simpson指数Ds、Shannon-Wiener指数H和 Pielou指数J、群落优势种、主要景观结构等来表述羊山湿地景观植物群落特征(表2)。

　　从各指数关系(图1至图4)可以看出，群落的物种丰富度指数Margalef相差较明显，而均匀度指数Pielou相差最少，且都较高，1号样地dma指数、Ds指数与H指数都最高，14号样地dma指数、Ds指数与H指数都最低。反映出群落结构的组合方式对Margalef、Simpson、Shannon-Wiener都有一定影响，对Margalef影响最为明显，一般来说乔木、灌木、草本、水生植物组合层次多则物种更为丰富，Margalef更高。Pielou指数却与群落组合层次无明显相关，主要受植物性质的影响，入侵植物的强弱与多少对Pielou指数影响明显，样地3、4、14的Pielou指数都低于0.7，因为其优势植物有强入侵植物水葫芦或微苷菊。藤本植物微甘菊可覆盖草本，也可攀援于乔灌木冠层顶部，阻碍附主植物的光合作用，继而导致附主死亡;水葫芦具有很强的无性繁殖能力，能快速铺满水面而使其他水生植物生存艰难[13]，因而各多样性指数大大降低。样地14是单层次样方，优势种入侵植物又占绝对优势，因而各多样性指数都低。从景观结构来看，苦楝-鹊肾树;露兜+光叶藤蕨;野芋+毛蕨;水龙+蕹菜;水菜花+刑氏水蕨等出现频率较高，将作为景观应用模式主要的组成单元。

　　2.3 湿地景观植物应用模式

　　根据羊山湿地景观植物群落的特征，对景观植物进行组合与搭配(其中优势种的组合必须在2个样方中出现过)，剔除强入侵物种，筛选掉景观效果一般的物种，同时增加一些植物丰富景观层次，优化提炼出植物景观应用模式;运用HAP法对应用模式进行评价，对以下几种模式建议景观运用(表3)。

　　2.3.1 苦楝+(乌桕)-鹊肾树-斑茅+海芋+毛蓼配置模式

　　由图5可知，此模式优势种为苦楝与斑茅。乔木层以苦楝为主，点缀种植色叶树种乌桕，苦楝在夏季会盛开白色小花，乌桕在秋冬时叶片则会变为红色， 季相变化明显。灌木层鹊肾树枝小而多，叶深绿，果实成熟时黄色，可食，草本层斑茅枝条为黄绿色，而花序则为黄白色，两者搭配色彩丰富。下层的大型观叶植物海芋，可片植或弧植于林阴下，而毛蓼则夹杂其中小丛生长，秋季红色的小花点缀其间，突出野性自然。

　　此模式适应性广，山坡陆地及不同水系边际皆

　　可种植。

　　2.3.2 玉蕊-风箱树-毛蕨+(雾水葛)-蕹菜+水龙配置模式

　　由图6可知，此模式优势种为玉蕊与蕹菜。玉蕊枝叶繁茂，树形优美，能形成大片绿荫，且耐盐碱、耐湿、耐阴、耐旱、耐涝，开花时期长，景色优美，为热带地区常见观赏树种。风箱树喜阴喜湿，能与玉蕊共同构建沿岸景观，也能散植于水中，春末夏初风箱树会开出白色小花，与玉蕊粉色小花相映衬。林缘或林下毛蕨散乱分布，自然野趣。雾水葛、水龙衔接水面，与蕹菜相映衬，形成延绵成片的自然景观。开发时节，蕹菜大型白花竞相斗艳，而水龙白黄色小花则犹如繁星点点，具有浪漫诗意。另外，蕹菜与水龙都为水陆两栖植物，可生于水边，也可生于水中。

　　此模式对环境要求不严，适应性广，观赏价值高，且风箱树、水龙、蕹菜都有较强的净化水环境的能力。

　　2.3.3 露兜+光叶藤蕨-辣蓼-水龙+蕹菜配置模式

　　由图7可知，此模式优势种为露兜与水龙。露兜树枝形独特，果大而美，极具热带风情，搭配嫩红色或黄绿色叶片的光叶藤蕨，丰富色彩搭配。辣蓼沿岸际片植或丛植，高低错落，增加韵律感，成片开花时浪漫绯红。微风拂过，白色的水龙花与岸际火红的辣蓼摇曳起伏，相映成趣。水龙可植水体边缘或中央，可由边缘向中央延伸，也可由圆心向四周扩散。

　　本模式对土壤、水质要求不严，且有较强的净化水体的功能，管理粗放，几乎能适用于所有水体，四季都有景可观，很值得推广应用。

　　2.3.4 卡开芦+野芋+毛蕨-圆叶节节菜配置模式

　　由图8可知，此模式优势种为卡开芦。高大草本卡开芦茎秆挺拨，叶片纤细修长，再加上大型圆锥花序，其观赏价值高。边缘植毛蕨与野芋此消彼长呈动态变化，毛蕨披针形叶与野芋叶倒卵形对比明显，加上野芋紫色佛焰苞与红色果点缀，野趣而又不失美观。圆叶节节菜植于水缘，边缘线自由灵动，淡紫红色穗状花序与深绿色野芋、毛蕨相互映衬，微风拂过，虽动犹静。

　　本模式对环境要求不高，适宜池塘、河溪、湖泊等各类水系种植，水际植物还能耐短期无水(只需土壤潮湿即可)，即水位变化显明之处也能适应。

　　2.3.5 水毛花+水角+(田基麻)-水菜花+刑氏

　　水蕨配置模式

　　由图9可知，此模式优势种为水毛花与水菜花。纤细修长的水毛花与水角、田基麻高低错落，片植或丛植于水缘，形成具有自然感的独特韵律岸际线，水角的粉红色小花与田基麻的蓝色小花在花季一簇簇盛开，甚是优美。刑氏水蕨可衔接水体与岸际，也可长于水体中。水菜花柔软的茎叶随波荡漾，洁白的花朵、淡黄色的花蕊在绿叶及刑氏水蕨柔软多变枝叶的映衬下更显婀娜多姿，盛花时节，一朵朵小花散落在平静的水面上，繁花似锦，美不胜收。水菜花为国家濒危二级野生保护植物，我国仅分布于海南琼北部分湿地;刑氏水蕨为羊山湿地刚发现的新种，易危。

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文章名称： 羊山湿地景观植物群落与景观应用模式

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