华南农业大学校园绿地自生植物研究

郑焯玲 廖舒茗 欧倩鹭 官政婧 陈晓婉 冯志坚

(华南农业大学林学与风景园林学院 广东广州 510642)

随着城市化进程加快，环境、资源等问题日益凸显，人与自然和谐共生越来越受人们所重视。相比人工栽植园林植物，自生植物（Spontaneous vegetation，泛指自然定居生长的植物群体）［1］在生长过程中鲜有人为干扰，对环境的适应性更强，具有更突出的生态意义。20 世纪70 年代，最早被国外生态学者所使用。在我国，李晓鹏［2-4］等对北京自生草本植物进行研究；许维强［5］等对杭州城市建成区自生植物进行调研；刘瑞雪［6］对于深圳墙体自生植物进行研究；但目前对华南地区的绿地自生植物的园林适生性未见有报道。本研究通过观察研究自生植物生长规律，探究其生态习性及自生植物物种之间、物种与环境之间的关系，以期在植物设计中为科学应用自生植物、协调群落关系提供参考依据，促进节约型园林建设。

1 材料与方法

1.1 材料

广州属南亚热带季风气候区，年平均气温21.4～21.9℃，年平均降水量1 623.6～1 899.8 mm，年平均日照时数1 820～1 960 h。本次调研选取广州华南农业大学作为样地，校园位于广州市区，校内有5 个湖泊、4 个运动场、5 个教学区、多个试验农田、栽培基地、畜牧农场和一个树木园，是广东高校中单体校区最大的大学。长期以来，校内植物群落已形成较高的稳定性，其丰富的植物资源和多样的地理因素，为自生植物调查提供了有利条件。

1.2 方法

按生境特点，笔者于校园内水边、道路两侧、林地、草地，通过等距取样法，每种样地类型各选取10 个样点，以每个调研样点为中心设置一个2 m 以内的样方，共计40 个样方。自2019 年4 月～12 月每月上旬对样方进行调研，记录植物种类、冠幅、高度、盖度、群聚度、物候期及生活力等信息。通过对单个植物采用简化重要值，对群落采用物种多样性Shannon-Weiner指数进行评价。

（1）简化重要值（SIV）［7］：

式中：n为某一样地内的物种数；Hi为某一样地内种i的平均高度，cm或m；Ci为某一样地内种i的覆盖面积，cm2或m2。

（2）物种多样性Shannon-Weiner指数［8］：

式中，P为某一样地内种i 个体数占样地内物种总量的比例。

2 结果与分析

2.1 自生植物的概况

本次调研共调查到自生植物119种，单子叶植物34 种，双子叶植物81 种，隶属于111 属42 科。其中，蕨类植物3 种，一年生或二年生草本34 种，多年生草本54 种，木本植物28 种。在物种组成方面，各科所含物种数量差异较大，优势科显著，禾本科植物种类最多，共13 种；其次为菊科植物种类，共9 种。在物种来源方面，乡土植物75种［9-10］，如海芋、三点金、弓果黍、叶下珠；入侵植物27 种［11-12］，如三裂叶蟛蜞菊、白花鬼针草、丰花草、胜红蓟。

2.2 自生植物的物种组成

从2019 年4 月份至12 月份，全园记录到的物种数共119 种，各样地物种数分别为：林地56 种、道路48 种、水边47 种、草地45 种（图1），4 种样地类型均出现的植物有14种。

在各类样地中，乡土植物种类更占优势，林地类型样地和草地类型样地中种类数量差距明显。在水边和草地两类生境中，以多年生草本植物为主；林地类型样地中木本植物种类数量最多，共观察到10 种。入侵植物物种数与物种总数的变化基本保持一致，占比例在24%～34%，以菊科植物为主，如三裂叶蟛蜞菊、白花鬼针草、丰花草、胜红蓟等往往表现出较强的长势。

从科属组成上看，全园禾本科和菊科植物物种数量明显多于其他科，多数可适应广州一年四季的气候变化，像三裂叶蟛蜞菊、白花鬼针草，不仅在各类型样地内能够见到，全年长势都较好，花果期从5 月至12 月，长达半年之久；菊科植物在道路类型与林地类型生境中的数量均有9种，而水边类型生境中仅有2种（三裂叶蟛蜞菊、白花鬼针草）；禾本科植物在各类型样地中种类分别为草地10 种、水边9 种、林地6 种、道路6 种，以铺地黍、两耳草、马唐、雀稗为常见种类。此外，莎草科、茜草科、玄参科、唇形科、大戟科、天南星科的物种数量也相对较多，分别有5种、4种、4种、4种、4种、4种，其中莎草科、茜草科、天南星科植物分布广泛，各生境中均有发现。

2.3 自生植物的群落多样性

2.3.1 各样地类型中简化重要值

图1 自生植物物种组成

各样地类型中简化重要值排名前10 的植物如表1 所示，共涉及植物种类30 种。各样地类型中植物的重要性指数都较高，水边样地和草地样地中各植物种类的重要性指数差距相对较小。从科属组成上看，禾本科种类数量最多，共10 种；其次为菊科和天南星科，均为3 种，与全园植物总体科属组成规律基本一致，说明禾本科、菊科、天南星科植物更能适应各种各样的生存环境。三裂叶蟛蜞菊在草地、道路、水边3 种样地类型中的重要性均位于前十，且其简化重要值都较高（表1），在道路类型中甚至排第一，简化重要值为67.08，是园林绿地中分布最广、最主要的自生植物之一。林地样地类型中，弓果黍的重要值明显高于其他种类，且其频度在该样地类型中最高，可见其更能适应半阴甚至全阴的环境。

表1 各样地类型植物简化重要值排名

2.3.2 各样地多样性指数

如图2所示，各类型样地每月的多样性指数稳定，10 月之后有明显的下降趋势，除道路类型以外，其余3种样地类型每月的多样性指数数值位于1.5～3.0。相比于其他样地类型，水边样地全年的多样性指数最为稳定；道路样地的多样性指数明显低于其他类型样地。各样地中植物群落多样性指数最高月份集中于5～7 月，亚热带夏季温暖湿润的气候为植物的生长提供了优越条件，一年生植物在此时蓬勃生长；5～9 月份各样地群落多样性指数表现为：水边＞林地＞草地＞道路；10月份植物多样性指数出现第二个高峰，林地类型样地10 月的多样性指数高于其他样地，且到达该样地类型全年的峰值。

2.4 自生植物月度变化

在各个类型样地中，草地生境中自生植物生长出现了2 个高峰（6 月份和10 月份）（图3）；水边类型样地物种数量呈单峰变化，在7 月达到最高；道路类型样地与林地类型样地物种数量变化则相对稳定。各组成的变化趋势与所在样地的植物种数总量变化趋势基本一致。

图2 Shannon-Weiner指数

春季自生植物类型以禾本科为主（图3），4～5 月份，物种数量有明显的增长，大部分自生植物在此期间萌发；6～10 月份为各自生植物成长期和开花期，以菊科植物为主要类型。此期间常见的群落类型有：叶下珠＋三点金＋红马蹄草；丰花草＋藿香蓟；藿香蓟＋金钮扣＋叶下珠；酢浆草＋一点红＋含羞草；白花鬼针草＋铺地黍＋丰花草；空心莲子草＋竹叶草＋三裂叶蟛蜞菊；弓果黍＋钻形紫苑；弓果黍＋海芋＋肾蕨等。直至10 月份，一些二年生植物、冬季型一年生植物才繁殖出新幼苗，如叶下珠、雾水葛、三裂叶蟛蜞菊等。11 月份，随降水量增加和气温下降，植物逐渐凋亡，物种数量减少，这时主要自生植物为三裂叶蟛蜞菊、白花鬼针草、丰花草、叶下珠、三点金、一点红、酢浆草、弓果黍，这类植物多能延续至次年继续生长。

3 讨论与结论

3.1 讨论

3.1.1 自生植物的景观效果

相较于传统的园林植物景观配置，自生植物群落表现出更加自然的生态景观效果。自生植物中不乏有观赏价值较高的种类，例如铜钱草、葱莲、三裂叶蟛蜞菊等，无论是从叶形、花色，或是整体植株的形态、大小，都具有独特的观赏特性。自生植物之间相互作用，又形成多层次、变化丰富的群落景观。如在草地、道路类型样地中，叶下珠、三点金、红马蹄草形成了变化丰富的地被群落；在水边类型样地中，巴西鸢尾、旱伞草、三裂叶蟛蜞菊、竹叶草群落形成多层次的植物景观；在林地类型样地中，弓果黍、海芋、肾蕨形成了林下特色植物群落。自生植物群落的生长演替，往往受到较少的人为干扰，经自然选择而形成的，充分体现了植物群落的自然属性，最大程度上展现群落景观自然美。

3.1.2 影响自生植物群落多样性的因素

相较于北方自生植物群落多样性在各月份表现出显著差异，本次调研的各类型样地中群落多样性在全年都处于一个较高的水平。如水边类型样地和林地类型样地，其自生植物群落多样性在全年虽有先增后减的变化趋势，但12月的数值与5月的数值差距并不明显。受到广州良好的水热环境影响，自生植物的发生更加特殊［13］。由于夏季台风多发，部分样地出现水淹的情况，一些不耐涝的植物在此时凋亡，而冬季降水减少时，水边的生境则为植物提供了充足的水分；林地类型样地多有高大乔木的遮挡，土壤水分充足，以竹叶草、弓果黍等耐阴植物组成的群落长势较好；一部分一年生草可以越冬，形成越年生植物，其更替演变不明显，表现为四季常绿，全年长势良好，在冬季也有较高的优势度。

另一方面，人为因素对自生植物群落多样性也有较大的影响。在校园内师生较多、周末游客量较大，以及学校后勤养护管理的干预下，道路类型样地和部分常受师生游客踩踏的草地类型样地的群落多样性明显低于其他类型样地。道路类型样地土层较薄，土壤涵养水分能力不足，植物在冬天出现枯萎现象，因此在进行园林的管养时应当更加注重冬季的灌溉频率。

3.1.3 基于自然景观的自生植物园林应用

对自生植物群落进行设计应用，首先要保证植物对环境的适应能力，以植物生长特征为依据，根据生境不同特点进行配置，形成多层次结构、稳定性强的复合生态群落。草地与道路类型多为全阳至半阴环境，人的干扰强度较大，多年生地被植物，例如三点金［14-15］、母草叶形小巧精致，具有绿期长、成坪快、管理粗放的特点，并且可维持较低矮的生长高度。在水边类型样地中，铜钱草、红马蹄草更能适应阴湿的环境，与竹叶草、旱伞草等搭配，可用于沟边、河岸、河滩等隐蔽的湿地，形成多层次的自然绿化。一些禾本科植物易成片状景观，形成野趣效果，如林地类型出现频率极高的弓果黍，具有耐阴性强、花期长的特点，其花穗轻盈，花小而白，成片开花时具有较好的观赏效果。

其次，观赏性仍是园林植物配置的主要目的。园林中地被植物的配置往往采用较为单一的配置方式，而调研中观察发现，一些形态各异的自生植物能为地被景观带来不少意趣。以酢浆草、一点红为主的开花地被群落，使绿色草坪增添了色彩；葱莲之类无花时观赏性不强，不引人注意，但其开花之快、花色之淡雅，能给人带来意想不到的惊喜。所记录的自生植物中，观花效果较佳的有蔓花生、黄鹌菜、三裂叶蟛蜞菊、酢浆草、香膏萼距花、圆锥花远志、胜红蓟、葱莲、母草、紫花地丁、巴西鸢尾等；观叶效果较好的有叶下珠、三点金、红马蹄草、铜钱草、龟背竹、玉叶金花等。

3.2 结论

本次共调查到自生植物119种，其中乡土植物75 种，各科所含物种数量差异较大，优势科显著。群落多样性全年处于较高水平，相比于受人为干扰较强的道路、草坪绿地，水边、林下绿地群落稳定性更强。广东地区得天独厚的气候条件为植物的生长提供了优越条件，自生植物种类丰富，并形成了独特的自然群落景观。在应用自生植物时，应当注意植物的生长特性和群落特点，更好地发挥自生植物的优势，形成富有特色和生态安全的园林植物景观。