湘南地区低维护地被植物引种栽培及应用评价研究

刘海石，龙 晨，曹凤鸣，曾玉祥，杨雄斌，吴淑飞

(1.郴州市国有实验林场，湖南 郴州 423000；2.郴州市林业科学研究所，湖南 郴州 423000)

郴州市作为全国园林宜居城市、全国森林城市，随着城市生态景观不断提升，建设节约型绿色生态城市不仅在城市市区园林景观要求上逐步提高，对城市公园及周边环境的需求也逐渐从单纯追求视觉景观的艺术形式，提高到关注绿色生态[1]。受20世纪70年代的“新常青运动”的影响，园林设计开始逐渐从偏重装饰向偏重情感转变，即自然主义风格[2]；工艺美术代表人物、园艺师格特鲁德·杰基尔(Gertrude Jekyl)，利用外来草花，结合丛植的乔木，在花园中成功营造了具有低维护特点的林地植物群落景观[3]；在日常的养护管理中，派特·奥多夫 (Piet Oudolf)倡导不刻意地去修剪植物，保持植物野生的状态[4]，保留植物落花、枯萎之后的效果，引导人们去接受和欣赏植物“荣枯与共”“虽败犹荣”的美感，从而降低维护的费用[5]。在建设“节约型社会”的前提下，住房和城乡建设部提出了建设“节约型景观”的号召[6]。因此，探索一种养护管理简单、成本低廉、景观效果可持续的植物景观营造手法，不仅是节约资源降低成本的尝试，更是发展生态节约型园林的必要探索[7]。本研究对低维护地被植物进行引种栽培及应用评价，筛选出适合湘南地区城市公园及郊野园林的低维护地被植物，为湘南地区林业部门及园林设计单位规划低成本低维护景观提供参考。

1 试验区概况

南岭植物园位于郴州市西部，地理坐标为113°01′25″E，25°15′16″N。平均海拔220 m，丘陵地貌，属中亚热带季风湿润区[8]，亚热带季风气候，四季分明，日照充足，春季开春早雨水多，有时夹带冰雹暴风；夏季炎热时间长，最热是7月，极端高温40 ℃；秋天秋高气爽，降雨量少，易生干旱；最冷为1月，平均气温为6.0 ℃，极端最低气温-8℃。年日照时数1 400～1 500 h，年降水量1 300～1 500 mm，无霜期290 d，土壤为石灰岩发育的红壤[9]。试验地位于南岭植物园半山腰，海拔230m，上坡位，土质红壤，坡向西北，肥力较好，该区域位于园区海拔比较高的地域，游人较少，外来干预小，适合作为野外实验地。

2 材料与方法

2.1 试验材料

低维护特性植物的选择要考虑其生物学特性、物候期及生长适应性，即以地被植物的生长力、适应性、观赏性作为选择依据。本试验据此共甄选应用18种低维护地被植物，其中序号前5种地被植物来源于本地苗圃，另13种均来源于上海紫华观赏草园艺场(见表1)。

表1 18种低维护地被植物基本情况表Tab.1 Basic situation of 18 low-maintenance groundcover plants 序号种名科观赏类型1野菊(Chrysanthemum indicum)菊科(Compositae)观叶观花2麦冬(Ophiopogon japonicus)百合科(Liliaceae)观花观叶3石蒜(Lycoris radiata)石蒜科(Amaryllidaceae)观花观叶4鸢尾(Iris tectorum)鸢尾科(Iridaceae)观花观叶5萱草(Hemerocallis fulva)百合科(Liliaceae)观花观叶6绣球(Hydrangea macrophylla)虎耳草科(Saxifragaceae)观花观叶7粉黛乱子草(Muhlenbergia capillaris)禾本科(Gramineae)观穗观叶8斑叶芒(Miscanthus sinensis)禾本科(Gramineae)观穗观叶9美人蕉(Canna indica)美人蕉科(Cannaceae)观花观叶10芍药(Paeonia lactiflora)芍药科(Paeoniaceae)观花观叶

2.2 试验设计

2019年1月，采购苗木并选择长势基本一致的植物苗移栽到试验基地，试验采用随机区组设计，4次重复。整地做行，行宽1 m，过道宽30cm，每种植物每小区栽植100株苗，栽植间距为20 cm×20 cm，移栽时除杂草浇透水，移栽后3个月内根据天气情况适当补浇水，粗放管理，其他时间自由生长，所有地被植物均为露地栽培，未使用遮阳网、拱棚等任何辅助措施。

2.3 试验方法

根据试验设计，对试验植物设定观测指标并记录数据，建立评价体系和评价方法，数据采用 Excel 2010 软件进行统计和处理，根据灰色系统理论进行关联分析。

2.3.1 观测指标

2019年1月—2022年3月，制定表格记录所栽植18种地被植物数据，包括连续3年的物候期、形态学(观赏价值)、抗逆性和生长能力数据。其中，物候期观测：返青期、开花期、盛花期、枯黄期、休眠期、常绿期；植物形态学观测：株型、株高、茎高、叶径、花茎、叶色、花色；抗逆性观测：抗涝性、抗旱性 、抗热性、抗寒性、抗病虫害性；生长力观测：成活率、生长状况、分枝能力、覆盖率。为减小试验误差，所有性状观测记录均由专人完成。

2.3.2 评价体系

邀请森林培育专家、园林设计专家、园区游客各10人以及试验组人员成立4个打分组，在每年每个季度对植物的观赏性打分评价，赋值标准见表2。

表2 18种地被植物观赏指标评价及赋值标准Tab.2Ornamental assessment scores of 18 low-mainte-nance groundcover plants评价等级生长状况分枝能力观赏价值5强强高4较好较强较高3一般一般一般2较弱较弱较低1弱弱低0死亡没有无

由郴州市林业科学研究所森林培育专家对试验植物低维护性打分评价，取4个季度4个组的平均分作为当年打分数，为期3年，赋值标准见表3。

表3 18种地被植物低维护性指标评价及赋值标准Tab.3 Low-maintenance assessment scores of 18 low-maintenance groundcover plants 评价等级成活率/%抗涝性抗旱性覆盖率/%抗寒性抗逆性抗病虫害5100植株完全不受伤害植株完全不受伤害100植株完全不受伤害植株完全不受伤害植株完全不受伤害48040%植株较轻度受伤40%植株较轻度受伤8040%植株较轻度受伤40%植株较轻度受伤受害植株≤5%36040%植株轻度受伤40%植株轻度受伤6040%植株轻度受伤40%植株轻度受伤受害植株6%～20%24040%植株中度受伤40%植株中度受伤4040%植株中度受伤40%植株中度受伤受害植株21%～40%12040%植株重度受伤40%植株重度受伤2040%植株重度受伤40%植株重度受伤受害植株41%～60%0040%植株死亡40%植株死亡040%植株死亡40%植株死亡受害植株≥61%

2.3.3 灰色关联分析

灰色关联分析方法能客观地评价观赏草本植物在园林应用中的观赏价值[10-14]，本试验方法中的灰色系统为参试的18种地被植物，系统中的每一个元素即代表每一种植物，对性状的量化值进行标准化及无纲量化处理，以理想植物性状评价值(各性状值均为 5)为参照，假设各品种的调查性状构成数列为xi(i=1，2，…，10)，即品种编号，其中理想品种各性状构成数列为x0，即理想品种编号，性状指标为k(k=1，2，…，5)，利用公式(1)和(2)对参试品种与理想品种之间的关联系数ε(ik)和关联度ri进行计算。灰色关联分析是根据曲线间的相似程度来判断各因素间的关联程度。

(1)

(2)

式中：ε(k)为两数列在k点的关联系数；r为关联度；x0为参考数列；xi为比较数列；i=1、2、…、n；k=1、2、…、n；ρ为分辨系数(0～1)，一般取值为0.5。

3 结果与分析

3.1 地被植物的观赏性

根据设定的打分标准，由专家评定的18种地被植物观赏特性分值，得出18种地被植物观赏特性与理想种的关联系数(见表4)

灰色关联分析是对特征序列与母序列的关联度进行计算，得出18种地被植物观赏特性与理想种的关联度(见表5)。其中，鸢尾与理想植物的关联度为0.832，白穗狼尾草与理想植物的关联度为0.812，狼尾草与理想植物的关联度为0.786，石蒜与理想植物的关联度为0.493，芍药与理想植物的关联度为0.483。与理想植物关联度最大的是鸢尾，与理想植物关联度最小的是芍药。

在18种地被植物中，鸢尾观花期长，全年可观叶，栽植区域光照强光照弱均能生长良好，白穗狼尾草观穗期长，二者对土壤的要求都很低，3年观测期中观赏性最强；其次依序狼尾草、紫穗狼尾草、粉黛乱子草、野菊、黄金菊等。石蒜、芍药作为低维护地被植物的观赏性比较低，芍药花色虽然靓丽但花期很短，对土质和光照都有要求。

表4 18种地被植物观赏特性与理想种的关联系数Tab.4Correlation between the ornamental characteristics and ideal species of 18 low-maintenance groundcov-er plants种名指标生长状况分枝能力观赏价值野菊0.716 50.643 60.863 4石蒜0.777 80.333 30.368 4白穗狼尾草0.849 40.738 20.849 4蓝羊茅0.797 10.536 00.471 6卡尔拂子茅0.731 30.576 50.731 3黄金菊0.857 70.706 80.632 7细叶芒1.000 00.538 50.538 5狼尾草0.919 80.696 50.741 5紫穗狼尾草1.000 00.660 40.660 4玉簪0.563 00.563 00.391 8美人蕉0.795 50.493 00.564 5芍药0.673 30.424 00.351 7斑叶芒0.787 00.551 90.648 8粉黛乱子草0.803 30.803 30.671 2红绣球1.000 00.576 50.576 5萱草0.787 00.480 10.551 9鸢尾0.755 30.779 10.961 1麦冬0.608 70.497 50.731 3

表5 18种地被植物观赏特性与理想种的关联度及排名Tab.5Raking of correlation between the ornamental characteristics and ideal species of 18 low-mainte-nance groundcover plants种名关联度排名鸢尾0.8321白穗狼尾草0.8122狼尾草0.7863紫穗狼尾草0.7744粉黛乱子草0.7595野菊花0.7416情人菊0.7327红绣球0.7188细叶芒0.6929卡尔拂子茅0.68010斑叶芒0.66311美人蕉0.61812麦冬0.61313萱草0.60614蓝羊茅0.60215玉簪0.50616石蒜0.49317芍药0.48318

3.2 地被植物的低维护性

根据设定的打分标准，由专家们对18种地被植物低维护特性分值进行评定，得出18种地被植物低维护特性与理想种的关联系数(见表6)。

表6 18种地被植物低维护特性与理想种的关联系数Tab.6 Correlation coefficient between the low-maintenance characteristics and ideal species of 18 low-maintenance groundcover plants种名指标成活率抗涝性抗旱性抗热性抗寒性抗病虫害覆盖能力野菊花0.828 10.855 00.930 40.930 40.930 40.991 70.767 8麦冬0.729 80.981 60.972 30.858 20.972 30.858 20.564 8 石蒜0.663 00.932 40.932 40.932 40.950 80.733 60.483 4 鸢尾0.652 30.721 20.755 30.969 70.914 10.914 10.567 3 萱草0.656 60.681 40.775 40.864 90.775 40.881 90.616 1 红绣球0.743 10.743 10.682 90.682 90.661 40.987 00.770 3 粉黛乱子草0.716 00.642 10.978 90.853 50.978 90.853 50.795 3 斑叶芒0.668 20.887 51.000 01.000 00.887 50.784 50.491 3 美人蕉0.583 10.710 60.909 60.710 60.511 00.967 70.606 4 芍药0.673 80.564 80.540 90.512 10.600 10.960 10.817 1 玉簪0.638 50.996 50.833 00.529 20.996 50.638 50.996 5 情人菊0.719 10.990 60.901 10.799 90.901 10.869 70.584 3 紫穗狼尾草0.547 10.838 00.838 00.785 70.361 30.838 00.966 4 狼尾草0.538 50.821 20.821 20.770 60.362 40.821 20.925 3 白穗狼尾草0.530 00.804 80.804 80.755 80.363 70.804 80.820 0 细叶芒0.652 30.969 70.914 10.914 10.969 70.914 10.567 3 卡尔拂子茅0.673 80.758 00.758 00.673 80.336 90.673 80.866 3 蓝羊茅0.687 00.687 00.826 30.723 60.826 30.687 00.643 6

通过灰色关联分析得到18种地被植物低维护特性与理想种的关联度如下：野菊花与理想植物的关联度为0.891，麦冬与理想植物的关联度为0.848，细叶芒与理想植物的关联度为0.843，粉黛乱子草与理想植物的关联度为0.831，情人菊与理想植物的关联度为0.824，斑叶芒与理想植物的关联度为0.817，玉簪、石蒜与理想植物的关联度均为0.804，芍药与理想植物的关联度为0.667，其中与理想植物关联度最大的是野菊花，与理想植物关联度最小的是芍药(见表7)。

由此可见，甄选的18种地被植物在3年的观测中，野菊花、麦冬、细叶芒、粉黛乱子草、情人菊、斑叶芒、玉簪、石蒜等8种植物的低维护特性优良，与理想种的关联度均在0.8以上。特别是野菊花，耐贫瘠耐干旱，在2022年极度干旱的天气下，依然分枝散叶生长旺盛；鸢尾、红绣球、萱草、紫穗狼尾草、蓝羊茅、粉穗狼尾草、美人蕉等7种地被植物的低维护性比较好，与理想种的关联度在0.7以上；而白穗狼尾草、卡尔拂子茅、芍药等其他3种植物的低维护性相对比较差，与理想种的关联度低于0.7，3种植物在粗放管理自然生长条件下仅在第一年生长尚可，当年越冬后就已死亡。

表7 18种地被植物低维护特性与理想种的关联度及排名Tab.7Ranking of correlation between the low-mainte-nance characteristics and ideal species of 18 low-maintenance groundcover plants种名关联度排名野菊花0.8911麦冬0.8482细叶芒0.8433粉黛乱子草0.8314情人菊0.8245斑叶芒0.8176玉簪0.8047石蒜0.8048鸢尾0.7859红绣球0.75310萱草0.7511紫穗狼尾草0.73912蓝羊茅0.72613粉穗狼尾草0.72314美人蕉0.71415白穗狼尾草0.69816卡尔拂子茅0.67717芍药0.66718

由表5和表7可知，18种地被植物中观赏性与理想种的关联度在0.7以上，且低维护性与理想种的关联度在0.8以上的植物有野菊花、粉黛乱子草、情人菊。可见此3种植物为优良的低维护地被植物，适合在湘南地区作为低维护地被植物野外景观设计的推广植物。其次，红绣球、鸢尾的观赏性与低维护性与理想种的关联度均在0.7以上，亦可在湘南地区作为低维护地被植物引种栽培应用。

4 结论与讨论

(1)低维护地被植物的引种栽培需要根据当地的气候条件和立地环境，遵循科学的生态原理，才能获得稳定的植物群落结构，取得良好的景观效果[15]，且在生长期无需过多的人工养护管理[16]，才能更好地在节约型园林中发挥作用。良好地应用低维护植物能影响着城市的生物多样性[17]。

(2)低维护地被植物的引种栽培与应用，应优先考虑其低维护性的同时兼顾观赏性，这与城市市区草花优良品种引种培育的甄选有所不同[8]；低维护植物种植方式是近自然式，景观风格呈现出自然野趣的特点[18-20]。

(3)粉黛狼尾草、白穗狼尾草、蓝羊茅等是否合适作为低维护植物引种，需要更多的研究观察。第一年生长良好尚不能作为优良的低维护植物营造野外景观，这与秦涛[21]研究结论不同，可能与其研究观测期仅为1年有关。本次研究观测期3年，能更完善地体现出低维护植物生长周期且有演替的发展状态。

(4)本次研究使用了人力观测记录打分的模糊综合评价法和灰色关联分析法，此类研究方法还有局限，如果叠加使用方差分析、层次分析法[22]等，可以进一步增强对地被植物研究的客观性和精准性。

(5)国内对低维护植物的研究及应用还不够，大部分集中在草花的观赏性观测与研究，应加强对低维护地被植物引种栽培应用的研究。