野生地被植物黃花三葉草生長特性研究

王青蘭 王玉生 魏 闖

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

野生地被植物黃花三葉草生長特性研究

王青蘭 王玉生 魏 闖

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

野生地被植物屬于最適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境生長、維持生物群落穩(wěn)定以及美化生態(tài)景觀的植物種類之一。通過對野生地被植物黃花三葉草的生長特性研究，發(fā)現(xiàn)其抗逆性強、生長迅速、自然繁殖快、覆蓋度高，具有強大的水土保持功能，且極具觀賞價值。研究結(jié)果對人工干預(yù)地表的植被恢復(fù)再造具有重要指導(dǎo)意義。

黃花三葉草 生長特性 野生地被植物 生態(tài)修復(fù) 運城市

各類生產(chǎn)建設(shè)項目的實施，人為打破了項目區(qū)原有自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，使原系統(tǒng)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了不同程度的變化，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化，而且退化程度一般超過其自身可恢復(fù)的閾值。美國生態(tài)學(xué)會曾提出生態(tài)恢復(fù)的涵義：“生態(tài)恢復(fù)就是人們有目的地把一個地方改建成定義明確的、固有的、歷史上的生態(tài)系統(tǒng)的過程，這一過程的目的是竭力效仿那種特定生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、生物多樣性及其變遷過程。”王治國等提出：“重視植被的保護(hù)、利用與恢復(fù)理念，重視生態(tài)景觀的恢復(fù)和重塑理念，堅持‘生態(tài)優(yōu)先、景觀協(xié)調(diào)’”。根據(jù)上述理論，生產(chǎn)建設(shè)項目區(qū)在植被恢復(fù)過程中，使最適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境生長的野生地被植物與人工種植的各類植物搭配混生，不僅可大大加快地面植被的覆蓋度，增加景觀的觀賞層次，同時也有利于建造具有地方特色的穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)類型。由于野生地被植物具有植株低矮、生長速度快、抗逆性強、覆蓋度高等特點，因此，在生產(chǎn)建設(shè)項目區(qū)生態(tài)恢復(fù)過程中，將人工建造培育的喬灌草植被和當(dāng)?shù)匾吧乇恢参镔Y源相結(jié)合，形成穩(wěn)定的植物群落，對促進(jìn)生態(tài)恢復(fù)、控制水土流失、保持生物的多樣性和美化環(huán)境景觀等具有重要作用。為此，我們選上科研項目，在2014-2015年間，對當(dāng)?shù)匾吧乇恢参稂S花三葉草的生長習(xí)性進(jìn)行了試驗調(diào)查研究。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于運城市安邑鎮(zhèn)山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園水利工程綜合實訓(xùn)場地。運城市屬暖溫帶大陸性半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫14.2℃，極端最高氣溫41.7℃，極端最低氣溫-14.9℃，年均≥5℃的積溫5 148.6℃。年均降水量518.4 mm，季節(jié)分配極不均勻：春季（3-5月）降水量100.6 mm，占年降水量的19.6%；汛期（6-9月）降水集中，約占64%，其中7月和8月占到40%左右；冬季（12-2月）降水量僅18.2 mm，占3.6%。年均風(fēng)速1.9-3.5 m/s，最大風(fēng)速13-24 m/s。年平均日照時數(shù)2 136 h。光熱資源豐富。

2 野生黃花三葉草生物學(xué)特性

野生黃花三葉草屬于酢漿草科一年生草本植物，在研究區(qū)3月上旬開始出土形成新葉，小葉最初為褐綠色，之后逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯罹G色、綠色。葉互生，小葉三片并生近圓形，每小葉中間有圓鈍形的“V”形凹陷缺口，幼葉“V”形凹陷缺口的深度約為葉片總長度的1/2，至開花期葉面積達(dá)到最大時，凹陷缺口的深度約為葉片總長度的1/4。生長期為3月上旬至11月中下旬，綠色期長達(dá)8個多月。花1-6朵，多排列成傘房花序，黃色，一年中隨著莖的延長生長，腋花序不斷形成，花自莖基向莖尖陸續(xù)開放，開花期4月上旬至10月中下旬。果實為蒴果，待種子成熟時，室背開裂，將種子彈出撒落地面，種子當(dāng)年即可萌發(fā)自然繁殖。根系發(fā)達(dá)，主根細(xì)長，主根上分布有大量的纖維狀根系。

3 野生黃花三葉草生長特性研究

3.1 莖的生長

3.1.1 樣方選取

野生黃花三葉草主要分布在校園綠籬附近的零散空地、行道樹林間空隙地、白花三葉草草坪退化地和宅旁、路邊等裸露地，尤其在庭園內(nèi)栽植的綠化樹種大葉黃楊、月季的零散空隙地和白花三葉草坪退化的裸露地等區(qū)域廣泛分布，生長旺盛。與黃花三葉草混生的雜草主要有車前、蒲公英、麻雀眼、斑地錦、苦菜和狗尾草等低矮雜草。

根據(jù)野生黃花三葉草在校園內(nèi)的分布狀況，研究區(qū)選擇在退化白花三葉草坪裸露地（校園水利工程綜合實訓(xùn)場：灌溉白花三葉草坪草時有一定的澆灌）和庭園綠化零散空隙地（校園西教工住宅區(qū)：大葉黃楊、月季等零散空隙地，無灌溉，任其自然生長繁殖）。分別在上述兩處選擇長勢中等茂盛、自然繁殖形成的野生黃花三葉草樣方地80×60 cm2，在每個樣方內(nèi)按均勻分布形式選取野生黃花三葉草6株，于2014年3月至2015年11月觀測和測試不同時期各樣株的生長指標(biāo)。

3.1.2 枝莖年生長

通過兩年的實地調(diào)查測定，結(jié)果表明：野生黃花三葉草自每年3月上旬開始生長，至4月中下旬，主莖各節(jié)的腋花芽自下而上逐漸形成傘房花序并陸續(xù)開放。當(dāng)主莖高達(dá)15-20 cm后，即開始逐漸匍匐地面轉(zhuǎn)化為匍匐莖，之后主莖生長的速度明顯加快，至6月中下旬總長度可達(dá)30-40 cm。匍匐莖節(jié)間較長的第7-15節(jié)，其中一個側(cè)芽萌發(fā)形成吸附于地面的不定根，其余側(cè)芽萌發(fā)后形成1-2條新的直立莖，每株三葉草地上部分莖的總數(shù)量劇增至8-16條。新生的直立莖長勢旺盛，枝條長短差異較大，在枝條較短的第1節(jié)處又會最早萌生出新的側(cè)枝，于7月下旬至8月上旬第1節(jié)處形成1-2個長達(dá)3-8 cm的枝條。至10月上旬主莖上第16-20節(jié)的梢頭部分，節(jié)間長度明顯較短，各節(jié)側(cè)芽萌發(fā)僅形成2片新葉，并且一葉柄長達(dá)5-7 cm，另一葉柄短僅2-3 cm。據(jù)觀測，葉柄長的葉片約于10月下旬凋落，而葉柄短的葉片在11月中下旬凋落。實測匍匐莖枝條的總長度見表1，統(tǒng)計各樣株每年形成的枝條總數(shù)量見表2。

通過對表1、表2的實測數(shù)據(jù)采取單因素方差分析的方法，以95%的可靠性判斷不同環(huán)境條件對枝條生長和枝條數(shù)量有無顯著影響。通過方差分析計算，匍匐莖均方比和枝條數(shù)量均方比F均小于F0.05，所以不同樣地對野生黃花三葉草匍匐莖長度和枝條數(shù)量均無顯著影響，說明野生黃花三葉草的生長受環(huán)境條件中水分條件的影響極小，極耐干旱，對環(huán)境的適應(yīng)性強。野生黃花三葉草的匍匐莖生長速度快，分支數(shù)量多，在匍匐莖上多次分級形成不定根和多級分枝，使得地上部分能從土壤中吸收到更多的水分和養(yǎng)分，所以生長速度快，枝條茂密。

表1 野生黃花三葉草各樣株匍匐莖長度測定表

表2 野生黃花三葉草各樣株枝條總數(shù)測定統(tǒng)計表

3.2 開花習(xí)性與生長蔓延

兩年的觀測結(jié)果表明：野生黃花三葉草的花期為4月上旬至10月下旬，邊生長、邊開花、邊結(jié)果，花期長達(dá)7個月，觀賞期長。通過匍匐莖上形成的多處不定根和種子在一年中的多次萌發(fā)繁殖，至8月上中旬其覆蓋度可達(dá)80%以上。隨著后期的繼續(xù)生長蔓延，覆蓋度不斷增高，覆蓋面積在周邊區(qū)域進(jìn)一步擴大。根據(jù)實地調(diào)查：2015年8月中旬，校園內(nèi)黃花三葉草因其自然生長零散分布的部位較2014年增加了6處，且集中分布的花園邊緣、校園綠化的喬灌木林間空地、行道樹邊緣的部分空隙地及庭院周邊等處，經(jīng)人工適度干預(yù)（主要為除草）后覆蓋面積比2014年同期增加了約3.5倍，其覆蓋度均在85%以上，使大量的裸露零散空隙地自然復(fù)綠。

3.3 葉片分布

據(jù)觀測：6-10月份，野生黃花三葉草的枝條匍匐網(wǎng)絡(luò)覆蓋地面后，其生長高度平均為5-8 cm。在地上部分的直立莖和匍匐莖的每節(jié)處形成長短各異的枝條以及各節(jié)處葉柄長度差異較大，短葉柄2-3 cm，長葉柄5-7 cm。各葉片相對分布于同一平面，葉片排列整齊，受光均勻，葉片大小接近一致，具有極佳的觀賞價值。

3.4 根系生長

2015年11月下旬，通過實測6個樣株根系，其分布特征為：野生黃花三葉草地下部分根系沿水平方向分布，根系主要為匍匐莖各節(jié)處形成的不定根，在匍匐莖上每隔2-3.5 cm處形成對生側(cè)根，其中一條側(cè)根粗而長，與主根連接處根徑為0.8-1.2 mm，其上分布的須根少，僅3-6條；另一側(cè)根極細(xì)，與主根連接處根徑在0.2 mm以下，分布有密集的纖維根，并且在根梢部纖維根分布的密度明顯增大，呈3-4級樹枝狀分布。根系集中分布的深度約12-15 cm，以不同形狀多級分布的形式網(wǎng)絡(luò)固持著土體，當(dāng)母株衰老死亡或莖被切斷后，匍匐莖地面以下分布的根系可促其形成新的獨立植株，所以自然繁殖力極強。

4 結(jié)論

兩年的觀測研究表明，野生黃花三葉草春季生長早，其萌芽時間與蒲公英、薺菜等野生植物相近，在早春即可迅速生長覆綠，增加地面的覆蓋度和點綴景觀環(huán)境，一年中綠期可長達(dá)8個多月，具有對環(huán)境的適應(yīng)性極強、生長速度快、自然繁殖力強、覆蓋度高、根系發(fā)達(dá)等特性。汛期6-9月份，大面積的裸露地、庭院綠化中形成的大量空隙地、人工建造草坪退化的裸露地、排水溝邊坡以及林間空隙地等處的覆蓋度可達(dá)85%以上，加之匍匐莖和根系的固土作用，可有效的減緩地表徑流的匯集與地表的沖刷侵蝕，對于改善生態(tài)環(huán)境、防止人工建設(shè)單一草坪出現(xiàn)后期退化現(xiàn)象具有特殊的作用。開花期長，葉形整齊美觀，具有特有的美化環(huán)境和增加景觀觀賞層次的意義。

在生產(chǎn)建設(shè)項目生態(tài)恢復(fù)過程中，通過篩選當(dāng)?shù)赜幸娴囊吧嗖莸乇恢参?，使其與人工種植的植物種類進(jìn)行合理組合，或通過保護(hù)人工建設(shè)植被群落中自然繁殖的有益野生地被植物資源，既可提高生物群落的生態(tài)安全性，保護(hù)生物的多樣性，加快生態(tài)改善和有效控制水土流失，也可防止純粹人工復(fù)綠出現(xiàn)的植被自然退化現(xiàn)象，以形成具有地方特色的更加穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)類型。如北京市篩選的16種表現(xiàn)良好的野生地被植物，已得到大范圍的推廣應(yīng)用，綠地上隨處可見各種野草。從長遠(yuǎn)的角度看，保護(hù)與合理利用野生地被植物資源，對于進(jìn)一步研究和開發(fā)其多方面的價值也具有重要意義。

[1]劉 勝，陳勝利，高 飛.基于恢復(fù)生態(tài)學(xué)的生產(chǎn)建設(shè)項目水土流失防治[J].中國水土保持，2014（2）：13-15.

[2]王治國，李世鋒，陳宗偉.生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持設(shè)計理念與原則[J].中國水土保持科學(xué).2011,9（6）：27-31.

[3]王青蘭.兩種野生地被植物的生態(tài)修復(fù)效果研究.山西水土保持科技，2010（1）：26-27.

Q948

A

1008-0120（2017）01-0011-03

山西省水利廳水土保持補償費研究項目“生產(chǎn)建設(shè)項目邊坡近自然生態(tài)修復(fù)試驗研究”

2016-12-30

王青蘭（1960-）：女，碩士，副教授；通訊地址：山西省運城市鹽湖區(qū)安邑廟風(fēng)西路34號，044004