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泉州野生藤本植物园林开发利用价值综合评价

2014-04-29李荣彩

广东园林 2014年2期
关键词:资源调查野生植物层次分析法

李荣彩?

摘 要:对泉州市野生藤本植物资源全面调查的结果表明,泉州市共有野生藤本植物286种(亚种、变种、变型),分别隶属于53科127属。应用层次分析法,对自然生长在山野、还没有被大量引种驯化和商业开发的51科122属266种野生非寄生性藤本植物的园林开发利用价值进行综合评价并分级,开发利用价值为Ⅰ级的野生藤本植物有栝楼Trichosanthes kirilowii、红叶藤Rourea minor、香花崖豆藤Millettia dielsiana、黄独Dioscorea bulbifera、冠盖藤Pileostegia viburnoides等26种,Ⅱ级35种;Ⅲ级70种,Ⅳ级135种,在保证生态环境不受破坏的前提下,为泉州市野生藤本植物资源合理的园林开发利用奠定基础。

关键词:藤本植物;野生植物;资源调查;园林开发利用;层次分析法

中图分类号:S688

文献标识码:A

文章编号:1671-2641(2014)02-0000-00

Abstract: The resource investigation of wild vine was conducted systematically in Quanzhou. The results showed that there are 53 families, 127 genera and 286 species including subspecies, varieties and forms of wild vines in Quanzhou. By AHP, 266 species of wild non parasitic vines including 51 families, 122 genera, that grow naturally in the wild and have not been introduced , domesticated and commercially developed in large number, are evaluated and graded synthetically. Among them, the first class of the development and value in use about wild vines is 26 species ,such as Trichosanthes kirilowii, Rourea minor, Millettia dielsiana, Dioscorea bulbifera, Pileostegia viburnoides. The second is 35, the third is 70, and the forth is 135. The evaluation lays the foundation of the landscape plant reasonable utility and exploitation of Quanzhous wild vine resources in that premise that the environment is not destroyed.

Key words: vine; wild plant; resource survey; landscape exploitation and application; Analytical Hierarchy Process

藤本植物(Vine)又称攀援植物、爬藤植物、藤蔓植物,是一类不能自由直立,只能依附其他物体,缠绕或攀援向上生长的植物,依茎质地的不同,又可分为木质藤本与草质藤本两类。作为一类生长型非常特殊的植物,藤本植物具有这样的特点:可依附他物生长,底部占用的空间少,细长柔软的茎和枝既可攀附上升,又可倒挂下垂,能很好地覆盖平面[1]。随着城市人口剧增和高层建筑的不断增加,城市地面绿化面积愈显不足,充分利用藤本植物进行垂直绿化是拓展绿化空间、增加城市绿量、提高整体绿化水平、改善生态环境的重要途径,同时能在硬质建筑三维空间中延伸绿化,柔化建筑物的生硬线条,形成独具特色的立体绿化景观。但目前藤本植物在园林绿化应用中存在种类少、应用形式简单等问题[1]。

泉州市地处中、南亚热带海洋性季风气候区,气候温暖湿润,优良的立地条件蕴藏着非常丰富的植物资源,其中,藤本植物种类繁多,但大部分尚未得到开发利用。全面开展野生藤本植物调查,建立客观的评价指标体系,对泉州市野生藤本植物的园林开发利用价值评价、资源保护和可持续开发利用,对丰富城市垂直绿化植物材料和园林植物多样性,营造具有地方特色的城市园林均具有重要的理论和实践指导意义。

1 研究区概况

泉州市位于福建东南部,东临台湾海峡,与台湾隔海相望,地处北纬24 ° 30 ′~25 ° 56 ′,东经117 ° 25 ′~119 ° 05 ′,陆域面积11 014.78 km2。依山面海,地势西北高而东南低,由中山、低山向沿海丘陵、盆地平原过渡,境内山峦起伏,丘陵、河谷、盆地错落其间。终年温暖湿润,四季如春,年平均气温19.5 ℃~21 ℃,雨量充沛,日照时间长,光热资源丰富,古诗称之“四季有花常见雨,一冬无雪却闻雷”,故有“温陵”雅称。境内植被繁茂,类型多样,地带性植被区划为南亚热带雨林植被带和中亚热带阔叶林植被带,野生植物资源丰富,主要分布在德化县戴云山自然保护区、安溪县云中山自然保护区、永春县牛姆林自然保护区等。

2 研究方法

2.1 泉州市野生藤本植物资源调查方法

采用踏查与样方调查相结合的方法。从2006年至2012年对泉州市境内保存相对完好的植被进行全面踏查,踏查过程中所发现的藤本植物物种集中分布群落,则设标准地进行详细调查。

调查内容包括记录并统计各种(亚种、变种、变型)藤本植物株数、株长、基径、盖度、频度、生长状况及其地点、经纬度、海拔、坡度、坡向、地貌类型、土壤类型、生境情况、所处的群落类型。同时观察记录与观赏价值、生长特性、生态习性、资源潜力密切相关的花果色、花果大小、花果奇特性、芳香性、花果显示程度、最佳观赏期、观赏器官量、叶形叶色、生长势、攀援能力、覆盖度、分布范围、生态适应性、绿叶期、抗逆性、资源丰富度、再生能力等各项影响园林开发利用价值的具体指标,采集典型植物标本,并拍摄植物照片。参照《中国植物志》及其他工具书进行种类鉴定,统计科、属、种,进而根据藤本植物茎的质地和攀援方式进行分类。

2.2 泉州市野生藤本植物资源园林开发利用价值评价方法

本研究采用层次分析法(AHP,Analytical Hierarchy Process)对调查发现的自然生长在山野且还没有被大量引种驯化和商业开发的泉州野生藤本植物的园林开发利用价值进行综合评价。

2.2.1 综合评价的层次结构模型的构建与分析 根据泉州市野生藤本植物资源园林开发利用的特点,参照相关的野生观赏植物资源评价[2~7]、藤本植物开发利用价值评价[8,9]等研究成果,以及城市园林绿化对藤本植物选择的特殊要求[10,11],并结合泉州市特定的环境条件和城市绿化的实际要求对各层次元素进行适当调整:第一,根据城市园林绿化对藤本植物的生长特性方面的特殊要求,在约束层增加生长特性元素,下设生长势、攀援能力及覆盖度等具体评价指标;第二,本研究的对象是自然生长在山野,还没有被大量引种驯化和商业开发的藤本植物,所以层次结构模型未把文献中较常用的利用程度列为资源潜力下属的指标;第三,根据植物抗逆性的概念与内容,把抗逆性列为生态习性指标,而非资源潜力指标。综合评价的层次结构模型如表1所示。

模型分为4层,即目标层、约束层、标准层和最底层。目标层(A):泉州市野生藤本植物园林开发利用价值综合评价。约束层(B):设定观赏价值、生长特性、生态习性、资源潜力等4个制约、限制野生植物资源的因素作为约束层元素。标准层(C):观赏价值下分花果色、花果大小、花果奇特性、芳香性、花果显示程度、最佳观赏期、观赏器官量、叶形叶色等8个指标,裸子植物以孢子叶球代替花作为评价指标;生长特性下设生长势、生长量、攀援能力、覆盖度等3个指标;生态习性下设分布范围、生态适应性、绿叶期、抗逆性4个指标;资源潜力下分资源丰富度、再生能力2个指标,共17个具体评价因子。最底层(D):待评价的泉州市野生植物资源种类。

2.2.2层次单排序和层次总排序权值计算 在以上确定的评价层次结构中,各层次每一个元素和该元素支配的每个指标都构成一个子区域,运用比率标度法将各层次内的各元素相对重要性的逻辑判断数量化,构造各层次的判断矩阵[12](表2)。判断矩阵的各项相对重要性的数值,同样主要依据文献[2~11],结合城市园林绿化应用的要求确定。

各层次各元素对上一层次的权重( )又称为层次单排序,计算步骤为:首先,计算判断矩阵每一行标度的乘积的n次方根 : ;再通过归一化处理得层次单排序( ): 。标准层所有元素对于目标层的权重又称为层次总排序,计算方法为将最后一层元素的权重依次乘以上一层受控元素的相对权重,从而形成各元素对于总目标的绝对权重。

应用matlab 7.0软件计算进行层次单排序和层次总排序的一致性检验,评价模型中度量判断矩阵一致性的指标CR计算结果均小于0.1,模型判断矩阵通过一致性检验。

2.2.3建立各项指标的评分标准

综合考虑开发利用目标、文献信息[2~7,10,11],采用5分制对层次结构模型的C层各指标进行分值的界定,得出C层各评价指标的评分标准(表3)。

2.2.4评价方法个案分析

现以冠盖藤Pileostegia viburnoides为例,根据标准层(C)17个指标的评分标准(表3),得到以下分值:Cl=1、C2=5、C3=4、C4=2、C5=5、C6=4、C7=5、C8=3、C9=5、C10=3、C11=3、C12=5、CI3=5、C14=5、C15=5、C16=5、C17=5。用以上绝对评定选择法,根据标准层(C)相对于目标层(A)的总排序权值(表2)加权综合,计算出综合评价值:A=4.2019。

3 结果与分析

3.1 泉州市野生藤本植物资源调查结果

3.1.1野生藤本植物资源概况 调查发现泉州市共有野生藤本植物286种(含种及种以下分类单位亚种、变种、变型等),隶属于53科127属。其中蕨类植物3科3属4种,裸子植物1科1属2种,被子植物49科123属280种。

从种的组成上分析,泉州市的野生藤本植物在科的分布上差异较大(见表4)。种数在10个以上的科有8个,共140种,占总种数的48.95 %。其中蝶形花科含有种最多,达到32种;其次为葡萄科,28种;另外蔷薇科、茜草科、卫矛科、旋花科分别达到21、16、12、11种;鼠李科和薯蓣科各10种。含有5~9种的科14个,如防己科、猕猴桃科、夹竹桃科、萝藦科、葫芦科、毛茛科、桑科等,共有90种,占总种数的31.47%。含有1~4种的科31个,共56种,占总种数的19.58 %。

按茎的质地分类,泉州市野生藤本植物可分为木质藤本、草质藤本和肉质藤本等3种类型。其中木质藤本植物共有204种,占总种数的71.33%;草质藤本共有81种,占总种数的28.32%;肉质藤本仅1种。

藤本植物常借助吸盘、吸附根、卷须、茎蔓、钩刺等攀附在其它支持物上生长[13],依据熊济华等[14]的藤本植物分类原则,泉州市野生藤本植物按照攀援方式可以分为吸附类、卷攀类、缠绕类、棘刺类、依附类5种类型。缠绕类最多,有144种,占总种数的50.34% ;其次为棘刺类,有55种,占总种数的19.23%;卷攀类有38种,占总种数的13.29%;依附类35种,占总种数的12.24%;吸附类最少,仅14种,占总种数的4.90%。

3.1.2泉州市野生藤本植物资源开发利用情况 调查结果显示,泉州市野生藤本植物中已经被广泛应用于园林绿化的有:白花油麻藤Mucuna birdwoodiana、常春油麻藤Mucuna sempervirens、葛Pueraria montana、络石Trachelospermum jasminoides、鸡矢藤Paederia foetida、薜荔Ficus pumila、牵牛花Pharbitis nil、紫藤Wisteria sinensis、球兰Hoya carnosa、爬山虎Parthenocissus tricuspidata、异叶爬山虎Parthenocissus dalzielii、葡萄Vitis vinifera、忍冬Lonicera japonica、扶芳藤Euonymus fortunei、量天尺Hylocereus undatus、五爪金龙Ipomoea cairica等16种,对开发利用价值进行评价的意义不大。另外,南方菟丝子Cuscuta australis、菟丝子Cuscuta chinensis、日本菟丝子Cuscuta japonica、无根藤Cassytha filiformis等4种寄生性藤本植物属于全国林业危险性有害生物[15],不可进行开发利用。还没被大量引种驯化和商业开发的非寄生性藤本植物有266种,隶属于51科,122属。

3.2泉州市野生藤本植物园林开发利用价值综合评价

利用层次分析法对还没大量引种驯化和商业开发的266种野生非寄生性藤本植物逐一进行评价,并根据综合评价分值的分布情况将其分为4个等级:I级(≥4.0000),园林开发利用价值高,共26种植物;1I级(3.7000~3.9999):开发利用价值较高,共35种植物;Ⅲ级(3.4000~3.6999),开发利用价值一般,共70种植物;IV级(<3.4000),开发利用价值低,共135种植物。综合评价分级在Ⅲ级以上藤本植物见表5。

4 讨论

4.1 野生藤本植物资源丰富但应用不广泛

本研究通过调查得知:泉州市野生藤本植物资源丰富,有53科127属286种,但目前在城市园林绿化上得到广泛应用的仅有白花油麻藤、常春油麻藤、葛、络石等16种,大部分种类没有得到应用。因此,今后应加强野生藤本植物的引种驯化,并积极推广应用。

4.2泉州市野生藤本植物资源园林开发利用价值评价方法的科学性与准确性

层次分析法自1982年被介绍到我国以来,迅速应用到旅游景区竞争力、旅游资源价值、生态环境质量等方面的评估上,在建立各种评价指标体系方面也得到广泛应用[3]。最近几年层次分析法用于野生植物资源观赏价值的评价和园林植物景观评价,取得了比较客观的评价结果[16,17]。

以往关于野生观赏植物评价的研究一般以资源潜力为首要考虑因素,往往形成资源丰富即开发利用价值高的评价误区,造成某些藤本植物受资源数量或目前繁殖技术限制而评价等级低,但实际上这些植物开发利用价值并不差[8];把全部野生植物一并评价,也往往造成观赏价值和生物学特性、资源潜力等方面表现优良,却因已被广泛利用而综合评价值低的矛盾[8]。鉴于此,本文建立的评价方法以未开发利用的野生非寄生性藤本植物为评价对象,以城市园林绿化对藤本绿化植物观赏性、生长特性等方面的选择要求为首要考虑因素,结合生态习性、资源潜力进行综合评价,能较好地避免上述误区,更科学、准确地评价野生藤本植物在城市园林绿化上的开发利用价值,将为泉州市以及国外其他城市野生藤本植物资源的园林开发利用提供重要参考资料。

4.3评价模型中限制因素及指标重要性分析

从表2的约束层B对目标层A的排序值来看,限制泉州市野生藤本植物资源园林开发利用的主要因素是野生藤本植物的观赏价值,其次为生长特性和生态习性,资源潜力影响相对较小。从标准层C对目标层A的总排序值来看,泉州市野生藤本植物资源园林开发利用的主要限制因子是野生藤本植物的攀援能力(排序权值>0.10),其次为生态适应性、抗逆性、资源丰富度、花果色、花果大小、花果奇特性、花果显示程度、观赏器官量、生长势(排序权值>0.050)。这说明在开发利用过程中,应首先考虑植物有较高的观赏价值、较好的攀援能力,再选择生态适应性、抗逆性强,资源丰富度大,生长势好的种类,最后还得参考其他指标(覆盖度、分布范围、再生能力、绿叶期等)。

4.4 泉州市野生藤本植物资源园林开发利用建议

泉州市野生藤本植物资源园林开发利用,应该在保证生态环境不被破坏并得到逐步改善的前提下,根据自然规律科学开发利用野生藤本植物资源,以满足城市园林绿化的需要。

从综合评价分级的结果可看出:评价为I级的26种野生藤本植物的园林开发利用价值高,在观赏价值、生长特性、资源潜力诸方面都具有较高评价,可作为泉州及周边城市园林绿化开发利用的首选种类,要加强引种、驯化、培育等科研力度,进行大力开发利用,以期它们能早日在城市园林绿化中发挥良好的景观及生态效益。如红叶藤Rourea minor,春日火红的嫩叶、秋日橙红果实点缀于绿叶丛中,增添自然色彩;黄独Dioscorea bulbifera,适应性较大,既喜阴湿,又可阳光充足,具有顽强的生命力,生长快,叶形叶色清静雅致,小花可爱;网络崖豆藤Millettia reticulata,枝叶繁茂,四季常青,夏日紫花串串,可攀援棚架,也可于护坡、驳岸种植;三叶木通Akebia trifoliata,叶形、花果色别有风趣,且耐阴湿环境,可作花架绿化材料或配植荫木下、点缀山石,野趣盎然。首冠藤Bauhinia corymbosa,新叶和卷须飘逸优美,花色淡雅怡人,果实红艳可爱,是理想的垂直绿化植物;南赤瓟Thladiantha nudiflora,叶形美观,果实鲜红,可作观果观叶地被或垂直绿化材料;蒌叶Piper betle,叶片厚大,色泽浓绿,气味芳香,遮荫及观赏效果较好,抗病抗虫性强,栽培技术简单,适宜楼房、庭院绿化种植;龙须藤Bauhinia championii,喜光照,较耐荫,适应性强,耐干旱瘠薄,根系发达,穿透力强,适宜作为绿篱、墙垣、棚架、假山等垂直绿化材料;鼓子花Calystegia silvatica subsp. orientalis,喜温暖、湿润、阳光充足,对土壤要求不严,再生力很强,枝繁叶茂,可片植或作为花坛、花境的背景植物。

评价为Ⅱ级的35种野生藤本植物,园林开发利用价值也较高,观赏价值、生长特性、资源潜力各方面也比较出色,只是个别指标没有达到要求。如大花金钱豹Campanumoea javanica,身形婀娜曼妙,花带紫色条纹,形似豹纹,秋季果状如葫芦,茎杆变金黄,又称为“金线吊葫芦”;多花勾儿茶Berchemia floribunda,喜温暖湿润,枝梢横展蔓生,叶秀花繁,可用以攀附围墙、陡坡或假山石;大花忍冬Lonicera macrantha,藤蔓缭绕,经冬不落,花色艳丽,清香淡雅,适宜篱墙、栏架配植,或点缀于假山坡隙间;黑老虎Kadsura coccinea,果型奇特,成熟为深红,垂吊如灯笼,茎叶一年四季青绿,生长旺盛,抗逆性强,几乎无病虫害,遮阴效果好,既可作园林配置,又可作棚架绿化;广东蛇葡萄Ampelopsis cantoniensis,枝叶繁茂,富有光泽,秋季蓝紫果串串,别具风趣,可配植于棚架、绿廊、篱垣处,亦可种植于林下作耐萌地被;假鹰爪Desmos chinensis,乳黄色的花朵呈鹰爪型,花美香浓,香气持久,果序如串珠,并会从绿色变成红色再变成紫色,颇具观赏性,树型美观,花果俱佳,是一种理想的观赏花卉和庭园绿化苗木。此级藤本植物可作为泉州及周边城市园林绿化开发利用的一般种类,进行适度开发利用,不仅可丰富城市的绿化植物种类,还能提高城市人工植物群落的物种多样性。

评价为Ⅲ级的70种藤本植物种类,园林开发利用价值一般,多个指标没有达到要求,如大叶马兜铃Aristolochia kaempferi、金线吊乌龟Stephania cepharantha、厚藤Ipomoea pes-caprae、硕苞蔷薇Rosa bracteata等。此级藤本植物可作为泉州及周边城市园林绿化开发利用的辅助和补充种类,要根据城市绿化的实际情况,或在特定条件下,进行选择开发利用。如圆锥菝葜Smilax bracteata、酸叶胶藤Ecdysanthera rosea、假厚藤Ipomoea stolonifera、羊乳Codonopsis lanceolata、厚藤、管花马兜铃Aristolochia tubiflora等虽然资源量相对较小,但其观赏效果较好,生长特性表现良好,应通过强化繁育、引种驯化技术研究,增加资源量促进开发利用。

评价为Ⅳ级的135种藤本植物种类,园林开发利用价值较低,建议根据需要,小范围引种驯化研究,或采取必要的栽培措施,适当选用。

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