邯郸早春野花植物多样性及色彩时空分布研究

2018-09-05严凌霜李良涛

广东农业科学 2018年7期

严凌霜，李良涛

（河北工程大学园林与生态工程学院，河北邯郸 056000）

“早春”期间乍暖还寒，城市人工栽培的园林植物大多还未返青，植物色彩单一。野生早春开花植物具备花期较早、抗寒性强、生态价值、低维护性、适应性强等优势［1-2］，且花卉资源丰富度和空间分布对物种多样性的维持和食蜜动物群落的分布有重要影响［3］，野生花卉还是栽培花卉的祖先和主要来源，在维护生态平衡、调节气候、美化环境中都起到重要作用［4］，所以对其进行研究和开发利用对园林绿化及提高生物多样性意义重大。国外野生花卉的应用较早且十分广泛,对野生花卉的研究和栽培非常重视,在野生花卉园、野花草地和高速公路、野生植物栖息地等地发挥着不可忽略的生态效应和景观价值［5］。国内对野生开花植物研究的案例多集中于资源的调查发现与整理，比如对黔江区、冀南太行山区、河北省等地的野花植物资源的研究［6-7］；其次是较为笼统和简单地分析部分野花种类可以应用的园林形式，如野生花卉应用于花坛、盆栽、室内、湿地等地［8-9］,尚未有人对早春野花花色的时空分布进行研究。作为首个对邯郸早春野花进行城市化梯度变化和色彩分析及花色时空分布的研究，希望为美化邯郸、建设节约型城市贡献力量，为丰富城市早春色彩、提高生物多样性、更好地保护和开发利用野生早春开花植物提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

邯郸市（114°03′～114°40′E，36°20′～36°44′N）是河北最南端省辖市，晋冀鲁豫四省交界处，西依巍巍太行山脉，东连广袤华北平原，地势自西向东呈阶梯状下降，高差悬殊，地貌类型复杂多样，属于暖温带半湿润大陆性季风气候，雨热同期，干冷同季，四季分明。全年无霜期200 d以上，年均气温14℃，年均降水627.2 mm，全年日照达2 557 h。

1.2 调查方法

采用野外踏查法。为了便于比较和更有条理调查，将邯郸市环路内的区域划分为面积1 km×1 km的方格。考虑到绿地类型的多样性和特殊性以及城市化梯度的影响，选择其中具有代表性的呈十字型的两条样带及位于样带两侧的4个方格，同时根据邯郸市实际发展的情况将研究区分成了核心区、中间过渡区和边缘区三部分。于2018年2～4月对大样方内公园、小区、街道、广场等绿地类型地的野生开花植物进行调查，记录其种类、花色等信息。

1.3 数据分析

通过查阅《河北植物志》、中国植物图像库、中国数字植物标本馆等工具书和网站确定植物种类，将所得野花数据在Excel表中整理，分析其城市化梯度上的分布情况，选出其中园林开发利用价值高的优良植物种类进行色彩分析。色彩分析用Colorimpact辅助配色软件，在实拍的野生花卉照片上提取花色得到原色色谱，然后按色调对其排序。结合Photoshop将色谱上的颜色对应到色相环上，找出每个大样方内包含野花花色对应在色相环上的颜色，以得到色彩的空间分布情况。找出每个样方色相环上每个颜色所代表的野花种类并计算此类野花的花期，以得到色彩的时间分布情况。将原色色谱与三基色及环境的平均绿色进行混合得出色彩的变化序列［10］。从变化序列中选出有代表性的8种颜色，并对其做出了相应的色彩组合模式以供实际应用参考。

2 结果与分析

2.1 早春野生开花植物种类构成及其城市化梯度分布情况分析

2.1.1 种类构成分析本研究共调查邯郸市早春野生开花植物66种，隶属于23个科55个属，菊科最多为6属9种，占总种数的13.64%，其次是十字花科8属8种，豆科6属7种；按色系来分，黄色系18种，白色系16种；按生长型来分，多年生植物31种，1年生植物20种，一二年生植物13种，2年生植物2种；按来源分，乡土植物51种，外来植物15种，未发现入侵种（表1）。

2.1.2 城市化梯度分布情况分析在调查的66种早春野生开花植物中，核心区58种，中心过渡区62种，边缘区61种；乡土种51种，外来种15种（表2）。各梯度物种平均丰富度见图1。由图1可知，虽然早春野生开花植物在城市化梯度中于中间过渡区植物种类达到最高，但由于物种分布的非均匀性，物种平均丰富度随着城市化梯度而递增。

（续上表1）

表2 早春野生开花植物城市化梯度物种构成

图1 各梯度物种丰富度分析

2.2 早春野生开花植物色彩分析

2.2.1 原色色谱分析筛选后得到36种花量、花色、花型优良的种类（表1前36种），对其进行花色提取得到野花原色色谱图2（色块下方为其所对应的Hex值和植物学名缩写，封三）。按色调排序后的原色色谱对应RGB值、Hex值见表3。由图2（封三）可知，36种野花色彩主要有黄色系列，如翅果菊、黄鹌菜、锦鸡儿等；紫色系列，如诸葛菜、紫花丁地、早开堇菜等；还有白色、蓝色、红色系列等。其中黄色系的种类最多共12种，占总量的33.33%；其次是紫色系共8种，占总量的22.22%。

2.2.2 色彩的空间及城市化梯度分布将原色色谱上的颜色反映到标准色相环上, 每个方格中野花对应标准色相环的颜色见图3（封三）。由图3可知，花色较为丰富和较为单一的方格在核心区、中间过渡区及边缘区均有分布，早春野生开花植物的色彩并没有按照城市化梯度表现出一定规律。3个梯度中调查到的所有花色丰富的方格（10种颜色以上）中都含有公园，且研究区内的公园大部分偏东分布。

表3 原色色谱（图2A）对应值

因标准色相环中没有“黑白”两色，但是所调查的植物中有开“白”花的种类，故“白色”就由色相环的中心代替。

2.2.3 色彩的时间及城市化梯度分布摘出所调查的方格，平铺其色相环中的颜色（图4，封三），每个颜色对应栏里的12个格子代表一年中的12个月，被颜色填充的格子表示可以看到此种颜色野花的月份。由图4（封三）可知，花色可持续6个月以上且花色种类较多（大于10种颜色）的方格在核心区、中间过渡区及边缘区都有分布，同时这些样方从1～12月都可看到野花的色彩并且它们之中都有公园分布。色彩的时间分布在城乡梯度上没有表现出明显的规律。

2.2.4 混合效果分析因标准色相环上的一种颜色代表了视觉感受相似的多种野花的颜色，同时考虑到同一种色彩在不同人眼中会有不同的感知程度，故又将原色色谱与红、绿、蓝三基色分别进行15个梯度的混合。因自然界的“绿”并不是三基色中的“绿”，但是绝大多数的植物都是以绿色为基本色，所以提取自然界的平均绿色与原色色谱进行了混合（图5，封三）。

2.2.5 色彩变化分析从36种花色中选出8种具有代表性的颜色，见图6（封三），按顺序其Hex值分别为F2F0EE、FCFF5B、DFDA02、D2DB1E、6867F9、C766E7、BF98CD、FE4DD7。对这8种颜色进行光照变化强度为1、梯度为10的色彩变暗处理。由亮到暗的处理是基于同一种颜色在不同光照强度下在人眼中会有不同的视觉感受的考虑。

2.2.6 色彩方案与植物搭配对所选的8种有代表性的颜色给出了“三合、分割互补、正方形”色彩组合模式（图7，封三）。植物搭配在实际应用中可结合植物的因素如叶型、株高、生态习性和空间环境等综合考虑，灵活运用。多种色相的颜色配置在一起时，还应注意各种色彩面积的非等量分布。

3 结论与讨论

早春野生植物作为一个不畏严寒的特殊类生命群体，对园林绿化有着巨大的隐藏价值。调查发现邯郸环路以内早春野生开花植物共66种，在城市化梯度中分布最多的为中间过渡区，最少的为核心区，这与在城市内中度干扰的区域物种丰富度较高的研究结论吻合［11］。物种平均丰富度有随着城市化梯度增加的趋势，这与一定区域内植物多样性有随着城市化梯度而增加的趋势研究结论相同［12］。野花色彩的丰富度及花色持续时间在有公园的地方明显增加，在空间分布上并没有随着城市化梯度变化呈现一定规律。早春野生开花植物的花色时空分布与公园的相关性较大且在公园环境下分布较多，而与城市化梯度关系不大。在野花的使用方面，需要掌握每种植物的花期、观赏效果、观赏持续时间［13］，选择生态习性吻合、观赏特色鲜明的野生植物［14］。花色的搭配除了参考“三合、分割互补、正方形”色彩组合模式之外，还应注意颜色的冷暖之分，暖色系的色彩一般指红、黄、橙及邻近色，给人热烈、欢快之感，有平衡心理温度的功能，此类色彩的花可植于门厅、入口、较冷的北方等地。一天中随着光线变暗，暖色系色彩会显得愈加饱满柔和［15］。冷色系的色彩一般指青、蓝及邻近色，会给人一种宁静、远退、收缩感，此类色彩的花可植于较小空间的边缘以增加空间延伸感。因冷色系有收缩感，若想营造同等面积的冷、暖色系色块要适当扩大冷色系色块的面积［16］。

在调查中发现，除公园环境下早春野生开花植物有较多分布，其他街道、小区、广场等地分布均较少。在栽培应用中，注重夏秋季节、轻视早春季节是当前园林绿化的主要问题之一［17］。早春野生开花植物作为丰富早春色彩的优良资源，建议在日后的园林绿化中，加大对其的研究开发与应用。