重庆市主城区综合性公园野生地被植物多样性分析与应用

马冀成，王新月，张 玲，秦 华

(西南大学园艺园林学院，重庆 北碚 400715)

野生地被植物是城市绿地生态系统的组成部分，加强对本地野生地被植物的开发与利用，可为丰富我国城市地被景观，提升城市生物多样性提供科学依据与发展思路。近年来，随着节约型可持续发展的园林建设理念推广，野生地被植物因其资源丰富、生态效益良好、有一定的观赏价值等优点，成为公园植物造景的重要材料，受到园林工作者的高度关注，应用前景广阔。尤其是十九大明确提出要统筹山水林田湖草系统治理，首次将“草地系统”重点纳入城市生态文明建设中[1-3]。通常生长高度在1 m以下、枝叶密集、成片种植且能够覆盖地面的木本、草本、藤本及肉质植物被称为地被植物[4]。经过相关理论研究和实地调研，本文所定义的野生地被植物是指在城市园林造景中未经人工栽培，能够自然定居生长的地被植物[5-6]。野生地被植物作为城市公园生态系统的重要组成部分，往往是自成群落，且抗逆性强，易于养护管理，综合成本低，具有较高的地域特色和观赏价值，在生态城市建设中具重要作用。近年来，已有较多研究关注公园野生地被植物的资源调查、生态适宜性、地被植物观赏特性和绿化景观造景应用等方面的研究。如王业社等利用样带分析法对湖南新宁野生地被植物进行了调查和分析，发现大部分植物具有良好观赏特性[7]；刘永金等采用层次分析法对深圳市110种野生地被植物进行了综合评价，发现其中有62种植物适合开发[8]；朱玲等通过对宝鸡市城区的野生地被植物进行调查分析，探讨了不同生境类型野生地被植物物种多样性与物种组成的差异，发现不同生境类型下的物种组成差异会影响其景观效果，从而得出不同生境类型下的野生地被资源应用潜力[9]。

重庆市野生地被植物资源丰富，但目前在公园实际运用中常被忽视，使得野生地被资源的利用与园林绿地建设方面联系较少，特别是野生地被植物在不同公园绿地空间类型下的物种组成、景观特征和应用方式不够明晰[10-12]。因此,通过对重庆市主城区综合性公园野生地被植物应用现状的调查，梳理了重庆综合性公园中野生地被植物名录表，从常见公园绿地空间角度对多年生地被植物多样性进行直观分析,为重庆市野生地被植物育苗生产、园林绿化选种、优化重庆城市公园地被植物配置提供参考。

1 研究区概况

重庆市主城区面积 5 473 km2，属川东平行岭谷地貌，谷地近南北向(图1)，主城区居民、工业等主要分布于向斜谷地。重庆市年均温18℃，年均相对湿度70%～80%; 年均降水量 1 000～1 350 mm，主要集中于夏季；年均雾日约100 d[13-14]。

在对重庆市主城区城市综合性公园野生地被植物进行实地调研的基础上，综合考虑公园的分布、规模、建成时间、周边环境以及管养维护水平等因素，确定调查以覆盖重庆市主城区9个行政区域的21个具有代表性的综合性公园为研究对象，该区域内拥有多种不同的公园绿地空间类型(图1)。

2 研究方法

2.1 样地选择与调查

植被的横向结构与物种分布之间有着强相关性[3]，因此，基于植被在横向空间上的结构组成差异，将公园绿地空间类型划分为：开敞植物空间(人的主视线高于植物)、半开敞植物空间(人的主视线部分被植物遮挡)、纵深植物空间(主视线空间两侧被遮挡)以及覆盖植物空间(主视线位于树冠与地面之间)，并依据重庆市综合性公园现状的典型性、功能差异性、植物景观质量等，最终在21个公园中建立了128个详细观察样地，每个样地约300～1 000 m2。其中开敞空间32个、半开敞空间49个、纵深植物空间27个、覆盖植物空间20个。调查于2017年12至2018年12月进行，通过样地调查法对公园内野生地被的种类、频度(指地被植物在所调查的21个公园样地中出现的次数)、生长势以及野生地被植物应用等进行调查、拍照与记录。

2.2 数据处理

根据《中国植物志》和重庆地区野生植物资源调查记录等资料进行植物物种的分析与归纳。依据文献调查，本研究利用物种丰富度(SR)，辛普森多样性指数(SIDI)、香浓多样性指数(SHDI)和均匀度指数(E)计算野生地被植物的α多样性(物种多样性)，以Sørensen-Dice相似性系数(SDI)代表β多样性(物种组成差异)对样地进行调查。在SAS 9.3中，采用GLM(ANOVA)检验不同绿地空间类型的野生地被植物多样性差异显著性。主要分析指标如下：

SR=样地内出现的物种数

(1)

(2)

(3)

E=SHDI/lnm

(4)

式中，Ai代表第i种野生地被植物的频度值，A代表所有野生地被植物频度值的总和，m为样方中所有野生地被植物总物种数。

(5)

式中，Bp和Cq分别代表p类和q类植被结构样地总物种数，Dpq代表p类和q类样地共同拥有的植物种类数量[7]。

3 结果与分析

3.1 研究区域内地被植物整体概况

3.1.1植物种类

公园常见多年生地被植物有68种(包含品种)，分属31科57属。其中，蕨类植物有2科2属2种，其余为种子植物。多年生地被植物种类分布较多的科有菊科、禾本科、豆科以及蔷薇科，4科共包含49种植物，占公园地被植物总物种数的72.0%。各科物种数有一定差异，其中菊科22种，禾本科14种，豆科8种，蔷薇科5种。物种来源方面，重庆市主城区综合性公园绿地中野生地被植物共56种，占总数的82.3%；外来地被植物共计12种，占总数的17.7%。

3.1.2物种群落特征

公园不同空间类型的广布野生地被植物(频度>10)重要值均在60%以上，表明公园绿地野生地被植物种类多集中分布在少数几种植物上，菊科与禾本科植物优势表现显著。覆盖植物空间甚至达到87%，优势种极为明显，其次为开敞绿地空间，覆盖空间下，由于生境条件更加特殊，野生地被植物物种更加明显地集中在少量的几种植物上(表1)。

表1 各公园绿地广布野生地被植物(频度>10)组成特征

3.2 不同绿地空间类型的植物多样性研究

在样地群落中按开敞植物空间、半开敞植物空间、纵深植物空间、覆盖植物空间进行α多样性和β多样性分析，在定量分析的基础上掌握不同绿地空间类型中重庆市主城区综合性公园野生地被植物生长情况及特点(图2)。

图2 不同绿地空间结构的地被植物α多样性差异

不同绿地空间类型下的野生地被植物潜力度和丰富度具有差异。SR差异显著(P=0.02)，半开敞植物空间(n=30.1)>开敞植物空间(n=25.8)>纵深植物空间(n=20.3)>覆盖植物空间(n=17.1)；SHDI同样差异显著(P=0.03)，半开敞植物空间多样性显著大于其他类型空间，相比其他类型空间，半开敞植物空间的环境更适合植物生长，尤其是野生地被植物层这种具有随机性大、优势种相对较少的类型。不同的空间中，物种均匀度E存在显著差异(P=0.03)，覆盖植物空间的均匀度大于其他空间类型，覆盖植物空间相对来说人为活动干扰较少，野生地被植物更少被当作荒草去除。然而4种空间类型的SIDI差异不显著(P=0.08)，这与一些其他学者的研究有相同之处[7,11]。

3.3 不同绿地空间类型的物种组成分析

各类空间类型的整体物种SDI值呈现逐渐上升趋势(图3a)，开敞植物空间的SDI值较低，为76.1 %。覆盖植物空间的物种组成差异最高(83.6%)，覆盖空间较少野生地被被清除。广布品种(频度>10)中，各类型空间的物种呈现轻微升高然后急剧下降的趋势(图3b)。覆盖植物空间的SDI(20.4%)明显低于其他3类空间，主要是由于此种空间形成的微生境与其他3类有明显不同，微生境条件相对单一。不同样地广布物种(频度>10)有明显差异，仅有少数野生地被植物种在所有的空间类型下均分布较广，如酢浆草(表1)。

图3 不同绿地空间结构的地被植物β多样性差异

4 讨论与应用

对重庆市主城区21个具有代表性的综合性公园的68种(含品种)常见野生地被植物进行组成分析，了解当前重庆市主城区综合性公园植物种类的应用及分布情况。其中菊科和禾本科植物频数最大，印证了菊科与禾本科分布广泛、物种丰富的特点，在其它不同城市调查研究中也发现了相似结论[3,7,9,11,15]。

不同空间结构类型下野生地被植物多样性分析结果表明，开敞绿地和半开敞绿地生境条件更好，因此物种多样性较高。纵深绿地也能够提供阳生和阴生环境，但由于纵深绿地大多数位于道路两旁，人类活动干扰较大，且野生地被常被清除，导致多样性降低。覆盖植物空间由于郁闭度较高，可能不利于野生地被植物种子的萌发与生长[16]。

从不同绿地空间结构类型下的野生地被物种组成来看，4类结构中整体物种组成较高，覆盖植物空间的差异稍大，主要由于覆盖绿地空间的光照条件等微气候条件与其他3类有一定差异，且覆盖空间通常受人类活动干扰更小，有些物种不会被及时清除。随着空间的郁闭度增加，即覆盖空间≥纵深空间≥半开敞空间≥开敞空间，野生地被植物也由阴生群落(牛筋草，紫花地丁等)向喜阳群落(蒲公英、酢浆草等)转变。因此，光照是未来植物应用过程中需要考虑的重要因素之一[17]。

目前，国内对野生地被植物资源的推广应用不尽如人意，仍存在种类单一、适应性差等问题[18]。基于综合性公园内的野生地被植物资源，推荐一批适于重庆市主城区公园绿地的野生地被植物(表2)。

表2 具有较高观赏价值的野生地被植物

对重庆市主城区综合性公园多年生地被植物应用提出以下建议:

1)开发利用野生地被植物

随着城市园林绿化水平的提高，多年生地被植物在公园中的应用随处可见，要解决重庆市综合性公园多年生地被植物种类集中、主要品种雷同的问题，应大力推广乡土野生地被植物在重庆市各公园绿地的使用。乡土地被不仅具有生态效益良好、种植成本低、养护管理粗放等特点，又能丰富植物景观及物种多样性，还能展现地域特色，具有较大的开发利用价值。重庆地区乡土野生地被植物资源相当丰富，其中头花蓼、尖距紫堇、过路黄、马兰、金发草、鸡矢藤等乡土地被植物均可在各公园绿地中推广使用。

2)不同结构绿地空间进行特性配置

由于植物自身对光照等环境因子的需求差异，在不同结构绿地间的野生地被植物的物种选择也有所区别。因此，对于重庆市野生地被植物的开发与利用，应根据不同的植物习性特征进行科学配置，应用于对应结构的绿地景观中。在视野开阔、阳光充足的地方，可选择一些喜光、具有较高观赏价值的观花或观叶地被。如旋覆花、马兰、头花蓼等。在郁闭度较大的林下空间，加强耐阴性野生地被物种的应用可以改变目前地被景观形式单一的现状，如马蹄金、紫花地丁等。

3)充分利用野生地被植物观赏特性，打造特色地被植物景观

野生地被植物往往具有明显的季相变化，对其进行科学的栽植配置，能够形成特色季相景观，具有较高的观赏价值[3,7]。在春夏时可以运用假婆婆纳、鼠尾草、紫花地丁等对应花期的植物，形成繁花点缀的地被景观，秋季可采用一些当季开花的菊科野生地被植物，冬季采用一些绿期较长的植物如天胡荽等可形成长时间景观，这是单一的禾本科植物组成的草坪景观所无法比拟的[7,18]。