珍稀濒危植物专类园植物配置模式研究

2014-09-10邹玲俐熊忠臣周太久唐文秀梁惠凌

湖北农业科学 2014年11期

关键词：植物群落植物园

邹玲俐+熊忠臣+周太久+唐文秀+梁惠凌+邓涛

摘要:通过对桂林植物园珍稀濒危植物专类园的植物配置模式进行分析,总结出珍稀濒危植物配置的特点,探讨适合当地植物园气候环境及功能要求的植物配置模式,从而充分发挥珍稀濒危植物的景观和生态价值｡

关键词:植物配置模式;珍稀濒危植物;植物群落;植物园

中图分类号:TU986文献标识码:A文章编号:0439-8114(2014)11-2576-05

Plant Arrangement Model of Specified Garden of Rare and Endangered Plants

ZOU Ling-li,XIONG Zhong-chen,ZHOU Tai-jiu,TANG Wen-xiu,LIANG Hui-ling,DENG Tao

(Guangxi Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Guilin 541006, Guangxi, China)

Abstract: Through analyzing the plant arrangement modes for specialized garden of rare and endangered plants in Guilin botanical garden and summarizing the arrangement characteristics of rare and endangered plants, the proper plant arrangement mode adapted to the regional climate and functional requirements of local plant garden was established. It will give full play in developing the landscape and ecological value of rare and endangered plants.

Key words: plant arrangement model; rare and endangered plants; plant community; botanical garden

基金项目:中国科学院抗旱救灾应急项目“桂林植物园珍稀濒危植物区植物引种和园林配置”(KSCX2-YW-Z-1030)

珍稀濒危植物是一个国家重要的种质资源,是生物多样性保护的重要内容,而迁地保护作为挽救植物物种的重要举措,已被世界上越来越多的植物园所应用[1]｡从全国范围来看,对珍稀濒危植物的研究已成为相关专业人士研究的热点之一,国内许多的植物园也建立了相应的专类园区进行迁地保护,桂林植物园就是其中之一｡珍稀濒危植物生境特殊､分布范围窄､苗源少且观赏性状不一,以往对其专类园区的建设更侧重于生态和栽培繁殖方面,而对其植物配置模式方面研究较少｡在植物园专类园建设中,如何利用珍稀濒危植物来造景､如何体现植物景观地域特色､如何实现资源的可持续利用,更好地开展珍稀濒危植物的保护宣传,是在专类园建设中值得探讨的问题｡为此,通过对桂林植物园珍稀濒危植物专类园的植物配置模式进行分析,总结出珍稀濒危植物配置的特点,尝试探讨适合当地植物园气候环境及功能要求的植物配置模式,从而充分发挥珍稀濒危植物的景观和生态价值,以期对相关的景观建设实践产生作用,并为今后深入的研究奠定基础｡

1研究区概况

珍稀濒危植物专类园位于广西壮族自治区桂林市南郊的桂林植物园内,地理位置为110°17′E,25°01′N,占地面积3.67 hm2,属中亚热带季风气候区,海拔150~300 m,年平均气温19.2 ℃,最冷月1月平均气温8.4 ℃,最热月7月平均气温28.4 ℃,极端最高气温40 ℃,极端最低气温-6 ℃,偶有霜冻｡年均降雨量1 865.7 mm,降雨分布不均,主要集中在4~8月,占全年总降雨量的73%[2]｡

珍稀濒危植物专类园原址为桂林植物园苗圃地,土层厚度40~60 cm,土壤为砂页岩及第四纪红土发育而成的酸性红壤,原生植被为次生马尾松(Pinus massoniana)林,零星生长有香樟(Cinnamomum camphora)､枫香(Liquidambar formosana)､桂花(Osmanthus fragrans)､苦槠(Castanopsis sclerophylla)和杨梅(Myrica rubra)等常绿阔叶树及野牡丹(Melastoma candidum)等杂灌木｡1989年桂林植物园在原苗圃基础上疏伐和清理部分杂木,建立起占地2 hm2的珍稀濒危植物种质资源圃,开展迁地保护工作,现种质资源圃内部分珍稀濒危植物种类如砚木(Excentrodendron hsienmu)､顶果木(Acrocarpus fraxinifolius)､东京桐(Deutzianthus tonkinensis)､任木(Zenia insignis)､千果榄仁(Terminalia myriocarpa)､蝴碟果(Cleidiocarpon cavaleriei)等经过二十多年的生长,已长成高大乔木,给后期珍稀濒危植物专类园营造提供了多种珍稀濒危植物生长的小生境｡

2研究区植被类型分析

广西壮族自治区地跨北热带､南亚热带和中亚热带,地形地貌复杂,土壤及环境类型多样,为植物的生存和发展提供了优越的条件,因此,广西植物种类多,区系成分复杂,珍稀濒危植物也很丰富[3]｡广西分布有季节性雨林､季风常绿阔叶林､典型常绿阔叶林3种地带性植被以及红树林和石灰岩山森林两种非地带性植被,其中石灰岩山森林有石灰岩季节性雨林､含热带成分的石灰岩常绿落叶阔叶混交林､石灰岩常绿落叶阔叶混交林3种类型[4]｡这些丰富而复杂的植被最能反映该区植被景观特色,其植物种类､数量和比例,群落外貌等历经自然多年选择[5],具有研究价值和模拟设计意义,为珍稀濒危植物群落设计提供了参考依据｡

3植物配置的指导思想和原则

3.1指导思想

珍稀濒危植物专类园的植物配置,应用园林学､森林学､植物栽培学等原理,根据物种迁地适应性､植物园功能特点,参考广西植被类型,模拟自然群落结构来构建异地仿生保护群落,进而促进珍稀濒危植物的健康生长和繁衍;同时,通过珍稀濒危植物的栽培与展示,实现资源保护和可持续开发利用,最终营造一个集科研､物种保存､园林园艺展示和科普教育为一体的专类园区｡

3.2配置原则

1)因地制宜,生态保育｡根据珍稀濒危植物的生物学和生态学特性,结合园区自然地形,仿照自然植物群落结构进行植物配置,使珍稀濒危植物在专类园中得以健康繁衍与生息｡

2)突出目标植物,体现地域特色｡整个园区的植物配置紧紧围绕珍稀濒危植物这一目标植物而布置,并综合考虑植物园功能､地带性与非地带性群落特征和科属的相对集中性｡

3)园林艺术性｡在满足植物健康生长的基础上,综合考虑植物季相､质感和群落整体景观效果,通过园林艺术构图原理来展现植物个体与群体美｡

4)科普游憩与推广｡通过珍稀濒危植物的栽植和示范应用,将适应性好､观赏价值高的树种推向市场,实现资源可持续利用｡

4珍稀濒危植物专类园植物配置模式探讨

保护､科研､科普､游憩和开发是当今植物园的5大功能,作为植物园的一个专类园区,它是展现植物园的地区性､科学研究工作水平和造园艺术的重要场所[6],参观者在此除可欣赏到优美的植物景观,还可领略到独特的生态文化和丰富的科学内涵,因而,植物园专类园区的植物配置跟一般性公园､绿地有很大的不同｡据此,根据植物园的特点和所肩负的主要功能,并参考珍稀濒危植物种类所处的气候带和植被类型,在专类园内适宜地段建构以珍稀濒危植物为主､伴生树种和其他观赏或乡土树种为辅的植物群落,具体植物配置模式如下｡

4.1植物园功能性生态群落

珍稀濒危植物园专类园作为植物园的一个专类园区,保护､科研､科普､游憩和开发是其肩负的功能,据此,设置了如下几种类型｡

4.1.1珍稀濒危植物观赏型群落在参观入口或主路两侧,在生态位原则下,选用季相变化明显的珍稀濒危树种和少量景观植物来模拟自然群落进行配置,通过植物的季相变化,达到四季有景可赏｡

1)金丝李(Garcinia paucinervis)-杜鹃红山茶(Camellia azalea)+龙州金花茶(Camellia lungzhouensis)-桂林紫薇(Lagerstroemia guilinensis)+短序十大功劳(Mahonia breviracema)-辐花蜘蛛抱蛋(Aspidistra subrotata)+大花蜘蛛抱蛋(Aspidistra tonkinensis)+龙州凤仙花(Impatiens morsei)群落｡金丝李树冠丰满,叶色四季常青且亮绿,春夏嫩叶鲜红,可保持一个月之久,在这一组合中,金丝李形成群落上层骨架;中层配以四季开红花的杜鹃红山茶､3月开金黄色花的龙州金花茶､春季嫩叶紫红的桂林紫薇以及9月观黄花､10月观紫果的中国特有植物短序十大功劳;下层地被为3~4月开红花的龙州凤仙花和终年常绿的辐花蜘蛛抱蛋和大花蜘蛛抱蛋,群落层次分明而又丰富,季相色彩明显｡

2)香樟-桂花-越南篦齿苏铁(Cycas elongata)+苏铁(Cycas revoluta)+叉叶苏铁(Cycas micholitzii)+石山苏铁(Cycas miquelii)-紫露草(Tradescantia reflexa)+玉龙草(Ophiopogon japonicus‘Nanus)-马尼拉草(Zoysia matrella)群落｡这一群落位于珍稀濒危植物专类园入口,香樟枝叶茂密,冠大阴浓;桂花四季叶色浓绿,树冠丰满,这两种植物共同组成群落的上层林冠｡中下层为观赏价值颇高､被誉为“植物活化石”的苏铁属植物,越南篦齿苏铁树形高大､树姿优美奇特;苏铁羽叶洁滑光亮,四季常青;叉叶苏铁雄花成熟时金黄色,非常漂亮;石山苏铁叶子短小碧绿,茎干饱含沧桑,形状各异,有的膨大呈葫芦状,或纺锤状､盘状､圆柱形､圆球形等,很具观赏价值｡配置时,充分考虑石山苏铁的这一特性,采用抬高树根的方法,在其根部种植翠绿整齐的玉龙草,将其形状各异的树干展现出来,外围紫露草带状种植,靠近路边铺设马尼拉草,便于游人近距离观赏｡

4.1.2珍稀濒危植物科普知识型群落珍稀濒危植物数量少,分布范围狭窄,大多具有重要用途,与普通植物相比,具有更为重要的科普价值,而向大众传播植物科普知识是当今植物园的任务之一[7]｡现随着全国植物园队伍的不断壮大,植物园科普教育工作越来越受到重视[8],植物园成为人们进行植物知识普及和环境教育很好的场所[9]｡在专类园参观游览区域,将植物按科学分类系统或种群生态系统种植,形成群落景观,向游客展示植物科普知识,提炼出群落配置模式如下｡

1)金钱松(Pseudolarix amabilis)-德保苏铁(Cycas debaoensis)+锈毛苏铁(Cycas ferruginea)+广西马兜铃(Aristolochia kwangsiensis)-鸢尾(Iris tectorum)群落｡金钱松是第三纪的孑遗植物种类,为中国特有的单种属植物,对研究松科的系统发育有一定科学意义,其树姿优美,秋叶金黄,被誉为世界公园五大著名观赏树种之一,尖塔形的树冠随着地形的起伏,使上层林冠线富于变化和有韵律感;德保苏铁叶色清秀,球果漂亮,在苏铁科中独树一帜;锈毛苏铁新叶鲜绿;广西马兜铃的块根是一种中药材,名叫大百解薯｡这些濒危植物都有其特殊的用途或是科研价值,地被以鸢尾覆盖,其花蓝紫,似一只只蓝蝴蝶在飞｡

2)桂林白蜡(Fraxinus guilinenses)+绒毛皂荚(Gleditsia vestita)-油茶(Camellia oleiferaAbel)+博白油茶(Camellia gigantocarpa)-金花茶(Camellia nitidissima)+凹脉金花茶(Camellia impressinervis)+宛田红花油茶(Camellia polyodonta)+茶花(Camellia japonica)-水鬼蕉(Hymenocallis littoralis)群落｡桂林白蜡可以放养白蜡虫;绒毛皂荚荚果富含胰皂素,可作洗涤剂,其树冠优美,荚果密被金黄色绒毛,甚为美观;油茶的果可榨茶油;博白油茶树冠优美,花大果大似鸭梨;金花茶､凹脉金花茶树形美观,花金黄,有“植物活化石”之称｡在这些珍稀濒危植物中,穿插代表本地的优良乡土树种宛田红花油茶｡

3)马尾松-银杏(Ginkgo biloba)+南方红豆杉(Taxus chinensis)-楼梯草(Elatostema umbellatum var. maius)群落｡马尾松树皮可提取松油,是重要的经济树种;银杏为古老的裸子植物,树形尖塔状,春季嫩叶鲜绿,冬季叶色金黄,具观赏与药用价值;南方红豆杉树形披散且叶色终年常绿,树皮可提取紫杉醇,紫杉醇是一种著名的抗癌药｡在这一群落中,将银杏与南方红豆杉配植在一起,无论是树形还是叶色上均产生强烈的对比与和谐美,最底层配置草本植物楼梯草｡

4)马尾松+枫香-闽楠(Phoebe bournei)-香港木兰(Magnolia championii)-桫椤(Cyathea spinulosa)+金狗毛(Cibolium Baromelz)+观音座莲(Angiopteris lygodiifolia)-吉祥草(Reineckea carnea)群落｡马尾松和枫香为原生树种,这为耐阴性的闽楠提供了良好的环境｡闽楠为中国特有常绿大乔木,其材质优良,为上等建筑家具､工艺雕刻及造船之良材;常绿小乔木香港木兰在这一群落中充当中间层;蕨类植物桫椤､金狗毛和观音座莲配植于林下,充当灌木丛,桫椤是现存惟一的木本,树形美观,观赏价值高,它与恐龙化石并存,对研究恐龙兴衰､地质变迁具有重要参考价值;金狗毛植株上金黄色的茸毛是良好的止血药;观音座莲为优良大型观赏蕨类,是林下绿化的好材料｡由于蕨类植物常生长于林下或河边､溪谷两旁的阴湿之地,所以,这一群落布置于专类园人工小溪边｡

4.1.3珍稀濒危植物文化型群落从古至今,园林､植物与文化有着密不可分的联系,植物在园林中除具有观赏与构景功能外,还具有文化功能,其许多特性被人赋予了某种寄托或表达某种情感,成为文化的载体,提炼的配置模式如下｡

1)观光木(Michelia odora)+香籽含笑(Michelia hedyosperma)-毛花轴榈(Licuala dasyantha)-蜘蛛抱蛋(Aspidistra elatior)+鸢尾群落｡观光木是木兰科的单属种､中国特有的古老孑遗树种,对研究古代植物区系､古地理和古气候都有重要的科学价值,它是我国近代植物学的开拓者钟观光先生最初在广西十万大山发现,后来著名植物学家陈焕镛先生为纪念他,将其定名为观光木,它和香籽含笑都为木兰科濒危常绿大乔木,树冠均浓密,花芳香,是优良庭园观赏树种和行道树种｡林下点缀观叶濒危植物毛花轴榈､蜘蛛抱蛋和鸢尾｡

2)海红豆(Adenanthera pavonina)+红豆树(Ormosia hosiei)+花榈木(Ormosia henryi)-八角金盘(Fatsia japonica)-水鬼蕉-马尼拉草｡红豆树全世界约120种,海红豆､红豆和花榈木都是红豆树的一种,在我国红豆有着深厚的文化底蕴,被赋予灵性,历来被视为爱情､友谊的象征和信物｡海红豆种子为心形､鲜红色,甚是好看｡红豆和花榈木的荚果9月成熟,种子鲜红色,也称为“红豆”｡在专类园中,将这3种红豆树按群落模式配植在一起,林下配以观叶植物八角金盘和蜘蛛兰,周边铺设马尼拉草皮,方便游人于红豆成熟季节拾捡红豆｡

4.2模拟广西典型植物生态群落

珍稀濒危植物在广西境内广泛分布,但以北热带地区的桂西南(20°40′-24°00′N,105°30′-108°50′E)分布密度最大,是全国罕见的珍稀濒危树种荟萃之地和广西珍稀濒危树种分布比较集中的关键区域[10],这一地区珍稀濒危树种具有两大特有的植物区系,有明显的地域性特征,其中之一是石灰岩季雨林珍稀濒危植物区系,主要建群种有蚬木､金丝李､肥牛树(Cephalomappa sinensis)､顶果木､广西青梅(Vatica guangxiensis)､东京桐､蝴蝶果等;其次是山茶属金花茶组(Camellia Sect. Chrysanta Chang)植物这一地区特征种和群落下层植物的优势种,也集中分布于这一地区,是我国以至全世界金花茶组植物分布的中心;此外,在广西南部北热带酸性土地区,还分布有季节性雨林这一地带性植被类型[11],但随着生态环境的恶化,这种原生性植被只在十万大山､大青山和六万大山一带还有小片分布｡在专类园植物景观营造时,可从典型植被类型中得到借鉴,具体群落设计时采用浓缩自然景观的手法[12,13],考虑到物种的适应性,对在迁地保护中表现不佳的种类选择与其生境和外形相似的种替代,营造的植物群落的基本骨架以原群落优势种为主,适当配置伴生种､偶见种或者生境和外形相似的替换种｡按照以上方法,对两个自然群落进行模拟｡

4.2.1模拟桂西南石灰岩季节性雨林生态群落石灰岩山地在广西占有相当大的面积,特别是桂西南一带,那里形成一种独特的石灰岩季节性雨林[14],在石灰岩这一特殊的环境中,产生了以珍稀濒危植物蚬木和肥牛树为主和以东京桐为主的石灰岩季节性雨林等群落种群结构完整､植物种类丰富的植物群系｡在专类园植物群落建设中,以这两种典型群落为模板,分析原植物群系群层种数､季相特征､郁闭度等数据,找出群落特征,在尽量尊重原群落各层物种构成的前提下[15],所营造的植物群落在物种､种数及盖度等数据都在合理范围内适当变化,营造的植物配置模式如下｡

砚木+东京桐+蝴蝶果+广西顶果木(Acrocarpus fraxinifolius wight var. goangxiensis)-肥牛树-凹脉金花茶-德保苏铁+毛花轴榈-普通野生稻(Oryza rufipogon)+异片苣苔(Allostigma guangxiense)群落:从整个乔木层来看,砚木､东京桐和蝴蝶果树体高大､枝叶浓绿且树冠丰满,常组成石灰岩季节性雨林中上层林冠,落叶濒危树种广西顶果木是这一群落中常见的伴生树种｡肥牛树在中､下层占有优势地位,凹脉金花茶､德保苏铁､毛花轴榈是组成林下植被及裸露石山的重要植被,地被植物为普通野生稻和异片苣苔｡这一群落中的植物有着相同的生境,都是石灰岩濒危植物,它们通过控制间距,模拟植物在自然状态下的生长状态,前景､中景､背景层次丰富､明朗｡

4.2.2模拟广西季节性雨林生态群落季节性雨林是广西南部北热带地区的地带性植被类型,其群落外貌､结构､种类组成和分布都有自己的独特性,具有北热带地带性顶极群落类型的特色,其中珍稀濒危植物中最有代表性的类型是以龙脑香科(Dipterocarpaceae)植物狭叶坡垒(Hopea chinensis)为主的季节性雨林和以望天树(Parashorea chinensis)为主的季节性雨林两个植物群系[11]｡群系中拥有许多有发展前景的珍稀经济类植物(如望天树､狭叶坡垒､海南风吹楠等)和珍稀观赏植物(如金花茶类)｡在专类园群落建设中,以这两种植物群系为参照进行设计,同样先分析原有群落林分结构,再结合原种质圃中的树种,对原群落的树种结构进行适当调配,提炼出植物配置模式如下｡

1)狭叶坡垒+海南椴(Hainania trichosperma)-锯叶竹节树(Carallia lanceaefolia)+狭叶坡垒-乌毛蕨(Blechnum orientale)+淡竹叶(Herba Loophatheri)+沿阶草(Ophiopogon bodinieri)+吉祥草｡1992年定植于原种质圃中的濒危植物狭叶坡垒和海南椴现已长成高大乔木,这两种树种共同构成这一群落的上层林冠,中层植以原群落伴生树种锯叶竹节树和狭叶坡垒幼树,下层配置乌毛蕨､淡竹叶､沿阶草和吉祥草｡

2)望天树+云南七叶树(Aesculus wangii)-东兴金花茶(Camellia tunghinensis)+平果金花茶(Camellia pinggaoensis)+柠檬金花茶(Camellia limonia)+凹脉金花茶+金花茶-大叶仙矛(Curculigo capitulata)+海芋(Alocasia macrorhiza)+冷水花(Pilea notata)+吉祥草｡从整个乔木层来看,望天树和云南七叶树占有较重要的位置,自然分布于林下或疏林中的广西地区特征种山茶科金花茶组植物,是季雨林群落的重要组成部分,按科属相对集中性原则,将其种植在一起作为第二层林冠,大叶仙矛､海芋､冷水花和吉祥草置于底层｡

5小结

在植物造景中,植物园比城市公园､公共绿地等拥有具有更为丰富的植物素材与更多的科学内涵,它应在塑造地域植物景观中起到重要作用｡珍稀濒危植物生境特殊,如何合理利用与保护它,是一项长期的工作,在迁地保护中对其适应性需长时间的观察才能了解,因而,配置时需对其原生境､生长发育､原植物群落等进行充分的调查与了解,不仅需重视单个种的适应性,也需考虑植物间的相互影响,兼顾植物园功能与植物造景原理,才能配置出稳定的具有可观赏性的人工植物群落类型,从而更有利于珍稀濒危植物在迁移地的健康生长和繁衍,实现景观与生态保育的有机统一｡

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