中国计量科学院实验基地植物景观及其季相特征解析

王 涵*，广 浩，张慧超

（中国计量科学研究院，北京昌平 100029）

植物季相是植物应对气候变化而产生的一种特殊的变化，其表现出一定的周期性。植物在不同季节呈现出的季相色彩、形态变化、香味特征等，反映了自然景观季节变化的时序之美，是园林景观中最为直观的景色[1-2]。研究植物季相特征变化对于植物造景、提升绿化质量，以及对于文化展示具有一定的作用。目前，人们对于植物季相特征方面的研究已经取得了较多成果，研究对象主要围绕校园[3-5]、风景林[6-7]、城市公共绿地[8-9]、公园绿地[10-11]、城市森林[12]等进行展开，多以空间打造[13]、意境营造[14]等方面为主要研究内容。近年来，随着人们对环境关注度的持续增加，植物在季相方面所表现出独特的观赏性已经越来越多地被人们重视。不少单位也愈加重视对绿化景观方面的营建，一方面，景观能够与本单位的功能和文化相结合，达到相得益彰的效果。另一方面，员工们在工作生活之余亦能够放松心情，陶冶情操。因此，许多单位在空间允许的情况下尽可能满足足够的绿量，也有意识地保证单位的景观做到“三季有花，四季常绿”。但是，在许多单位建设初期，往往把绿地作为“附属品”考虑，因此，植物呈现出的季相景观难免会出现景观盲区，即现有道路到达不了的区域。因此，如何解决并处理好社区、单位等季相景观的消盲问题是值得深入研究的。基于此，重点对单位附属绿地所表现出的季相景观风貌进行研究，以中国计量科学研究院实验基地为例，重点解决植物种类构成及优势植物统计，各季季相特征及风貌空间分布，提出解决园区季相景观消盲建议。

1 研究区概况

中国计量院为满足计量科学发展对先进实验环境的要求，按照“一次规划、分步实施”的原则[15]，自1996年起向国家申报了实验基地建设项目（以下简称实验基地）。实验基地位于北京市西北郊昌平区十三陵镇，北至神南路，南至南涧路，东侧靠近山体，自然环境优良，其位置见图1。园区总规划建设用地为561085m2，建筑面积为47352m2，绿化率为87.9%[16]。实验基地主要由建筑、道路、水体、绿地组成，见图2。按其功能划分为实验区、办公区、生活区及休闲区。实验基地属于暖温带半湿润大陆性季风气候，具有四季分明的特点。而作为组成实验基地最主要部分的植物不仅起到绿化作用，更与园中的建筑环境紧密结合，在四季变化中呈现出不同的季相特征。因此，在实验基地的生态环境构建中，了解植物季相特征及风貌变化，对于提升园区景观及文化展示具有重要意义。基于此，以实验基地为研究对象，对植物种类组成及季相特征风貌进行研究。

图1 实验基地区位图

图2 实验基地研究范围

实验基地环境优良，气候宜人，具有典型的植物季相变化，其四季典型植物景观见图3。

2 材料与方法

图3 四季典型植物景观

2.1 植物调查

结合卫星影像图和实地调查，2018 年8 月在实验基地内进行植物全域调查。利用GPS 获取植物详细定位信息，并落实图纸位置，参考《中国植物志》对植物种类进行鉴定[17]。整理出实验基地植物名录，确定植物的种类、数量、群落大小等基本特征，参照见表1。

根据上述植物统计结果，按照某种植物景观优势度（%）=（该植物种类数量/所有植物种类数量）×100进行计算，可以得到春、夏、秋、冬各类季相特征数量占比最大的植物种类。

表1 植物种类记录表

2.2 植物季相特征解析

按照气象划分法将3～5 月划分为春季、6～8 月划分为夏季、9～11 月划分为秋季、12 月～翌年2 月划分为冬季。根据植物调查结果，选取花、叶、芽、果4 个典型季相特征进行分析，再结合GPS 定位的结果，得到季相景观风貌的空间分布特征。

（1）花景：按照色彩不同分为红花景观、白花景观、黄花景观；（2）叶景：按照叶片颜色分为常绿、彩色叶景观；（3）芽景：叶芽颜色（主要以绿色为主）；（4）果景：按照有无结果。

选取能够在实验基地中形成大规模季相景观的植物。按照4 个季节、4 个季相特征分为春季：红花景观、黄花景观、白花景观、叶芽景观；夏季：红花景观、黄花景观；秋季：叶片景观、果实景观；冬季：白花景观、叶片景观。

2.3 季相风貌空间分析[2]

将各季所有季相特征进行汇总，统一色彩，形成各季季相风貌图。在此基础上，耦合实验基地内现有道路分布，得到春、夏、秋、冬各季景观区、全季景观区（即春、夏、秋、冬均有景可赏的区域）、季相景观盲区（现有道路不可到达区域）、季相景观不完整区（即缺少一个或几个季相景观的区域）。

3 结果与分析

3.1 植物种类与构成

实验基地共有植物（不包含各类农作物）34 科63属80 种。其中乔木主要由油松（Pinus tabuliformis）、银杏（Ginkgo biloba）、悬铃木（Platanus acerifolia）等植物组成；灌木主要由棣棠（Kerria japonica）、黄杨（Buxus sinica）、金叶女贞（Ligustrum vicaryi）等植物组成；草本主要由芦苇（Phragmites australis）、月季（Rosa chinensis）等植物组成。同时，对80 种植物按照科内种数进行统计，得到每个科内包含的种类数量（见图4）。

从图4 中可知，实验基地植物种类以蔷薇科（Rosaceae）、豆科（Leguminosae）、木犀科（Oleaceae）为主。蔷薇科最多有17 个种，其次是豆科7 个种、木犀科6 个种，其余共31 科40 种。

根据上述优势植物的统计方法，分别对各季季相特征数量优势植物进行统计。

图4 植物科内种数统计

3.1.1 春季季相特征。春季季相景观植物构成数量优势度情况统计情况见表2。红花景观优势度为25.1，黄花景观优势度为7.4，白花景观优势度为3.6，叶芽景观优势度为1.2。可见，红花景观为春季季相景观中最具优势的季相景观特征。其中，碧桃为红色花景主要表征植物；棣棠和连翘为黄色花景主要表征植物；白蜡为白色花景主要表征植物；垂柳为叶芽景观主要表征植物。

3.1.2 夏季季相特征。夏季季相景观植物构成数量优势度统计情况见表3。红花景观优势度为7.3，黄花景观优势度为9。同样，黄花景观为夏季季相景观中最具优势的季相景观特征。其中，西府海棠为红色花景主要表征植物；棣棠为黄色花景主要表征植物。

表2 春季季相景观植物构成优势度情况统计表（单位：%）

表3 夏季季相景观植物构成优势度情况统计表（单位：%）

3.1.3 秋季季相特征。秋季季相景观植物构成数量优势度情况统计情况见表4。叶景植物优势度为10.4，果景景观优势度为3.3。叶景景观为秋季季相景观中最具优势的季相景观特征。其中，银杏为叶景主要表征植物；山楂为果景主要表征植物。

3.1.4 冬季季相特征。冬季季相景观植物构成数量优势度情况统计情况见表5。叶景植物优势度为17，花景景观优势度为2.5。叶景景观为冬季季相景观中最具优势的季相景观特征。其中，油松为叶景主要表征植物；芦苇为花景主要表征植物。

表4 秋季季相景观植物构成优势度情况统计表（单位：%）

3.2 植物季相特征[3]

表5 冬季季相景观植物构成优势度情况统计表（单位：%）

3.2.1 春季季相特性。①春季红花景观植物种类：体现春季红花季相特征的植物有：碧桃（Amygdalus persica var.persica f.duplex）、西府海棠（Malus×micromalus）、红王子锦带（Weigela florida cv.Red Prince）、洛阳牡丹（Paeonia suffruticosa Andr）、平枝栒子（Cotoneaster horizontalis）、日本晚樱（Cerasus serrulata var.lannesiana）、山桃（Amygdalus davidiana）、樱花（Cerasus sp）、月季（Rosa chinensis）、紫叶桃花（Amygdalus persica var.persica f.atropurpurea）。应注意的是，园区中多数西府海棠种植在圆柏旁边，部分已得苹果锈病，生长情况一般。②春季黄花景观植物种类：体现春季黄花季相特征的植物有：棣棠、金鸡菊（Coreopsis drummondii）、连翘（Forsythia suspensa）、迎春（Jasminum nudiflorum）、紫叶小檗（Berberis thunbergii）。③春季白花景观植物种类：体现春季白花季相特征的植物有：白蜡（Fraxinus chinensis）、暴马丁香（Syringa reticulata var.amurensis）、葎草（Humulus scandens）、楸树（Catalpa bungei）、楸子（Malus prunifolia）、金银忍冬（Lonicera maackii）、玉兰（Magnolia denudata）、紫叶李（Prunus cerasifera f.atropurpurea）。④春季叶芽景观植物种类：体现春季叶芽季相特征的植物有：垂柳（Salix babylonica）、旱柳（Salix matsudana）、馒头柳（Salix matsudana var.matsudana f.umbraculifera）。

3.2.2 夏季季相特性。①夏季红花景观植物种类：体现夏季红花季相特征的植物有：八宝（Hylotelephium erythrostictum）、紫丁香、芙蓉葵（Hibiscus moscheutos）、西府海棠、合欢（Albizia julibrissin）、荷花（Nelumbo nucifera）、红王子锦带、木槿（Hibiscus syriacus）、平枝栒子（Cotoneaster horizontalis）、野蔷薇（Rosa multiflora）、石榴花（Punica granatum）、榆叶梅（Amygdalus triloba）、月季、紫穗槐（Amorpha fruticosa）、紫薇（Lagerstroemia indica）、紫叶桃花。②夏季黄花景观植物种类：体现夏季黄花季相特征的植物有：刺槐（Robinia pseudoacacia）、棣棠、国槐（Sophora japonica）、黄刺玫（Rosa xanthina）、金鸡菊、金叶槐（Sophora japonica Linn）、菊芋（Helianthus tuberosus）、龙爪槐（Sophora japonica var.japonica f.pendula）、萱草（Hemerocallis fulva）、紫叶小檗。

3.2.3 秋季季相特性。①秋季观叶景观植物种类：体现秋季观叶季相特征的植物有：鹅掌楸（Liriodendron chinense）、栾树（Koelreuteria paniculata）、五角枫（Acer mono）、楸树（Catalpa bungei）、悬铃木（Platanaceae）、银杏（Ginkgo biloba）、毛白杨（Populus tomentosa）。②秋季观果景观植物种类：体现秋季观果季相特征的植物有：栾树、平枝栒子、楸子、忍冬、山楂（Crataegus pinnatifida）、柿子（Diospyros kaki）。

3.2.4 冬季季相特性。①冬季常绿景观植物种类：体现冬季常绿季相特征的植物有：白皮松（Pinus bungeana）、侧柏（Platycladus orientalis）、刚竹（Phyllostachys sulphurea cv.Viridis）、黄杨（Buxus sinica）、黑松（Pinus thunbergii）、龙柏（Sabina chinensis cv.Kaizuca）、沙地柏（Sabina vulgaris）、雪松（Cedrus deodara）、油松（Pinus tabuliformis）、圆柏（Sabina chinensis）、云杉（Picea asperata）。②冬季白花景观植物种类：体现冬季观果季相特征的植物有：芦苇（Phragmites australis）。