陳云彪 王 錦 潘曲波
( 西南林業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院,云南 昆明 650233)
滇池為滇東高原面上一個(gè)大型斷陷盆地形成的湖泊,具有高原濕地面山-湖岸-湖濱-湖盆的典型結(jié)構(gòu),有平地、臺(tái)地、山地3 級(jí)臺(tái)階構(gòu)成[1-2],生態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,功能特殊,歷來(lái)是一個(gè)資源環(huán)境熱點(diǎn)區(qū)域和生態(tài)敏感區(qū)域[3-5]。20 世紀(jì)70—80年代,滇池湖濱開(kāi)展大規(guī)模圍湖造田運(yùn)動(dòng),及滇池外海以防浪防洪為目的,修筑了長(zhǎng)達(dá)124.70 km 的人工湖堤,限制了湖水的自然漲落,導(dǎo)致滇池湖濱區(qū)域原有淺灘濕地不復(fù)存在,濕地面積銳減[6];80年代末,由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,以營(yíng)養(yǎng)鹽為主的各類污染物持續(xù)超量流入,水質(zhì)迅速惡化一度達(dá)到劣Ⅱ~Ⅲ類水[7-8]。近十幾年來(lái)國(guó)家及地方對(duì)滇池的修復(fù)和重建投入甚巨,環(huán)境惡化的總體趨勢(shì)得到遏制[9-10]。為了維護(hù)濕地生態(tài)平衡,保護(hù)濕地生物多樣性、維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的完整性,滇池區(qū)域進(jìn)行濕地恢復(fù),興建了大量濕地公園[11-12]。濕地公園的建設(shè),對(duì)擴(kuò)展?jié)竦仡愋?,增加濕地面積,豐富濕地景觀,緩解天然濕地壓力有著巨大作用[13-14]。同時(shí)對(duì)滇池濕地生態(tài)系統(tǒng)而言,部分園林植物觀賞特性好、生長(zhǎng)速度快、有綠化、美化和凈化等功能,這些園林植物的運(yùn)用是構(gòu)建半自然城市濕地景觀,增強(qiáng)景觀異質(zhì)性,修復(fù)受污染和退化湖泊濕地的重要途徑[15-19]。但在建設(shè)前期,對(duì)引入植物了解不夠,忽視了其潛在的威脅,各種形式的園林園藝材料交流活動(dòng)頻繁,盲目引進(jìn)大量外來(lái)植物,為外來(lái)植物的空間格局變化提供了更多的可能性,園林植物引種可能成為生物入侵的一種重要途徑[20-21]。
植物區(qū)系是指一定區(qū)域內(nèi)所有植物種類的總和,是植物科、屬、種的自然綜合體,是植物界在一定自然地理?xiàng)l件與自然歷史條件綜合作用下發(fā)展演化的結(jié)果[22]。園林植物群落,是以人工植被為主的特殊的植被類群,不同于自然植物類群,它是人對(duì)自然逆向運(yùn)動(dòng)的一種典型形式,既受人為因素的影響,又受自然條件的影響[23]。外來(lái)物種入侵是全球關(guān)注的威脅生態(tài)安全和資源環(huán)境的熱點(diǎn)問(wèn)題之一[24],是引起生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞,功能喪失的主要因素,也是繼生境破壞之后嚴(yán)重影響生物多樣性的第2 大生物威脅因素[25]。鑒于此,本研究結(jié)合野外調(diào)查,室內(nèi)資料查閱與標(biāo)本整理的方法,對(duì)滇池湖濱濕地公園園林植物構(gòu)成,種子植物地理構(gòu)成、外來(lái)園林植物和有入侵史園林植物應(yīng)用情況進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并對(duì)各公園園林植物物種進(jìn)行了相似度分析,旨在摸清滇池湖濱濕地公園園林植物本底狀況、地理成分多樣性、外來(lái)園林植物和鄉(xiāng)土植物應(yīng)用比例,為滇池湖濱城市濕地生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)和重建,外來(lái)物種生態(tài)安全的防控和管理積累數(shù)據(jù)和提供參考。
云南作為全球山地生態(tài)系統(tǒng)的典型地區(qū)和全球生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一[26],為外來(lái)植物提供了充足的適生區(qū),也為植物入侵創(chuàng)造了有利條件。滇池(24°40′~25°02′E,102°36′~102°47′N)地處云南中部,流域面積為2 920 km2,湖面面積為300 km2其中濕地面積為297.63 km2,占昆明市境內(nèi)濕地面積604.56 km2的49.23%。氣候?yàn)榈湫偷牡途暥雀咴降丶撅L(fēng)氣候,多年平均氣溫為14.6~15.9 ℃,全年溫差約12 ℃,氣候溫和,季節(jié)性溫差不大;多年降水均值為986 mm,5—10月為雨季,氣候濕熱;11月至翌年4月,來(lái)自北方的干燥大陸季風(fēng)受東北面烏蒙山脈屏障作用,區(qū)域內(nèi)天氣晴朗溫暖,降水相對(duì)較少,日照充足。土壤主要為高原紅壤、黃壤、沼澤土、紫色土和水稻土等,其中高原紅壤占比最大,約56.1%,主要分布于流域內(nèi)的山地和丘陵地區(qū);其次是水稻土,占比為22.2%,主要分布于湖濱區(qū)域[27]。
研究范圍厘定于滇池湖濱區(qū)域17個(gè)已建濕地公園,研究樣本覆蓋面積較大,具有一定典型性和代表性。濕地公園信息見(jiàn)表1、圖1。2017—2019年,對(duì)滇池湖濱17個(gè)濕地公園進(jìn)行了4 輪野外調(diào)查,調(diào)查對(duì)象為已在濕地公園中應(yīng)用的園林植物。濕地公園不同于自然狀態(tài)下的生態(tài)環(huán)境,濕地公園園林植物群落一定程度上呈現(xiàn)高度的相似性和重復(fù)性,為了保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,故未采用對(duì)自然植被群落調(diào)查的傳統(tǒng)抽樣調(diào)查,而采用線路調(diào)查與重點(diǎn)普查相結(jié)合的方法。以線路調(diào)查為主,結(jié)合衛(wèi)星影象和濕地公園內(nèi)主干道、次干道及游步道制定調(diào)查線路,對(duì)沿線所見(jiàn)物種相關(guān)信息進(jìn)行記錄;包括植物名稱、植被類型、生活環(huán)境等,并拍攝植物全株及局部照片。現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法鑒定的物種,采集局部或全株標(biāo)本密封于標(biāo)本袋,并掛標(biāo)簽,由專家鑒定后補(bǔ)充記錄。針對(duì)濕地公園重要景觀節(jié)點(diǎn)和難以在路線調(diào)查中清查的區(qū)域,用重點(diǎn)普查的方法進(jìn)行輔助調(diào)查,如公園出入口、園林建筑周邊環(huán)境以及植被郁閉度較高的區(qū)域。
通過(guò)甄選書(shū)籍《云南植物志》[28-32]《中國(guó)外來(lái)植物》[33]《入侵植物名錄》[34]以及電子數(shù)據(jù)庫(kù)(植物通http://www.zhiwutong.com/;中國(guó)植物志Http:frps.iplant.cn/;中國(guó)植物圖像庫(kù)http://www.plantphoto.cn /;中國(guó)自然標(biāo)本館http://www.cfh.ac.cn /;國(guó)家標(biāo)本平臺(tái)http://www.nsii.org.cn /)為關(guān)鍵文獻(xiàn)及資料,篩選統(tǒng)計(jì)園林植物信息,包含拉丁名、中文名、分類地位、生活型、原產(chǎn)地、是否有入侵史等。其中拉丁名、中文名、分類地位以中國(guó)植物志電子數(shù)據(jù)庫(kù)(Http:frps.iplant.cn/)為準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一,原產(chǎn)地歸類到物種起源的大洲。運(yùn)用Jaccard 相似性系數(shù)對(duì)17個(gè)濕地公園園林植物進(jìn)行相似性分析,其原理是利用2個(gè)集合交集與并集的比值大小衡量?jī)蓚€(gè)集合的相似性,比值介于0~1 之間,值越大,說(shuō)明2個(gè)公園的物種相似度越高,若比值為1,則表明2個(gè)公園物種類型完全相同。
表1 滇池湖濱濕地公園編碼及信息表Table 1 Code and information of wetland parks of Dianchi Lake
圖1 滇池湖濱濕地公園分布圖Fig. 1 Distribution of wetland parks of Dianchi Lake
3.1.1 科、屬構(gòu)成分析
由表2 可知,滇池湖濱濕地公園園林植物共338 種,含13 變種、4 變型、3 雜交種,11個(gè)栽培變種,4 栽培型,隸屬97 科225 屬。區(qū)域內(nèi)5 種及以上的科有20 科118 屬196 種(含6 變種、3 變型、2 雜交種、8 栽培變種、3 栽培型),分別占總科數(shù)、總屬數(shù)、總種數(shù)的20.62%、52.44%、57.99%。其中薔薇科(Rosaceae)植物最多,共計(jì)12 屬25 種;豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)和菊科( Compositae) 木 犀 科( Oleaceae) 木 蘭 科(Magnoliaceae)次之;其余科屬數(shù)量差異不大,分布于5~10 種范圍內(nèi)。
表2 滇池濕地園林植物優(yōu)勢(shì)科排序(含5 種以上的科)Table 2 Sequence of dominant families of landscape plants(containing more than 5 species) in wetland parks of Dianchi Lake
3.1.2 滇池園林植物生活型組成分析
由表3 可知,從植物生活型組成看,滇池園林植物以喬木為主,共41 科86 屬136 種,占總數(shù)的40.2%;其次是草本植物和灌木,分別為39 科82 屬106 種 和37 科56 屬81 種,占總 種數(shù)的31.3%和23.9%。其中草本植物以多年生草本為主,共31 科69 屬91 種占總種數(shù)的26.9%,1~2年生草本植物8 科13 屬15 種,占總數(shù)的4.4%。竹類8 種,占總數(shù)的2.3%,蕨類園林植物應(yīng)用最少,僅3 科3 屬3 種,占總種數(shù)的0.8%。
表3 滇池湖濱濕地公園園林植物生活型Table 3 Life forms of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake
3.2.1 滇池園林植物科大小級(jí)別分析
由表4 可知,通過(guò)類型劃分[35-36],可將滇池湖濱濕地公園園林植物劃分為6個(gè)等級(jí);含2~5 種的科最多,共43個(gè)科116 種,分別占總數(shù)的44.33%和34.32%;其次是6~10 種的科,共13 科99 種,分別占總數(shù)的13.40%和29.29%;單種科36個(gè)科36 種,占總數(shù)的37.11%和10.56%;11~15 種的有2 科24 種,僅占總數(shù)的2.06%和7.10%;16~20 種的科僅1 科16 種,占總數(shù)的1.03%和4.73%;含21 種以上的有2個(gè)科,分別是豆科和薔薇科,共47 種,占總數(shù)的2.06%和13.91%??梢?jiàn)滇池湖濱濕地公園主要園林植物集中于含1~10 種的科內(nèi),共92 科251 種,占總數(shù)的94.85%和74.26%。
表4 滇池湖濱濕地公園園林植物科屬數(shù)量結(jié)構(gòu)Table 4 Statistics of landscape plants based on family and genus in wetland parks of Dianchi Lake
3.2.2 滇池濕地園林植物屬大小級(jí)別分析
由屬內(nèi)所含物種數(shù)量,將滇池濕地園林植物分為3個(gè)等級(jí)(表4),可以看出單種屬占有最大比重,共162 屬,占總數(shù)的71.11%;其次為2~5 種的屬,共62 屬,占總數(shù)的27.56%;6~10 種的屬僅3 屬,僅占總屬數(shù)的1.33%。可見(jiàn)滇池園林植物主要以含1~5 種的屬為主,共計(jì)222 屬319 種,分別占滇池湖濱濕地公園園林植物總屬數(shù)和總種數(shù)的98.67%和94.38%。
3.3.1 園林種子植物科的區(qū)系類型
除去3個(gè)科的蕨類植物,滇池湖濱濕地公園園林種子植物共94 科335 種。據(jù)王荷生[37]、吳征鎰[38-39]的研究,在科級(jí)水平,可將滇池園林植物劃分為11個(gè)分布區(qū)及9個(gè)變型(表5)。由表5可知,以世界廣布類型的園林植物栽植最多,共計(jì)114 種22 科,分別占滇池園林種子植物的34.03%和23.40%;以薔薇科(Rosaceae)25 種、禾本科(Gramineae)16 種、菊科(Compositae)12 種、木犀科(Oleaceae)12 種等大型優(yōu)勢(shì)科為主要組成成分。熱帶分布類型(2~(6d))共47 科120 種(不含世界廣布型),占滇池園林濕地園林植物總科數(shù)和總種數(shù)的50.00%和35.82%;其中,熱帶成分以泛熱帶植物所占數(shù)量最多,共24 科65 種,分別占滇池園林濕地園林種子植物的24.53%和19.40%;包含樟科(Lauraceae)8 種、棕櫚科(Palmae)8 種、天南星科(Araceae)8 種。其余熱帶類型以南半球?yàn)橹鞯姆簾釒?、東亞及南美洲間斷、舊世界熱帶、熱帶亞洲至熱帶大洋洲和南非(主要是好望角)等類型,共23 科55 種,占園林植物總科數(shù)的24.47%和總種數(shù)的16.42%;包含馬鞭草科(Verbenaceae)6 種、石蒜科(Amaryllidaceae)6 種、桃金娘科(Myrtaceae)5 種、五加科(Araliaceae)4 種、鳶尾科(Iridaceae)4 種等科。
表5 滇池濕地園林種子植物植物科分布類型Table 5 Family distribution of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake
溫帶分布區(qū)類型8~(16)共有25 科101種。分別占滇池湖濱濕地公園園林種子植物總科數(shù)和總種數(shù)的26.60%和30.15%(不含世界廣布型)。溫帶成分中以北溫帶和南溫帶間斷分布最多,包含柏科(Cupressaceae)8 種、杉科(Taxodiaceae)8 種、楊柳科(Salicaceae)7 種、槭樹(shù)科(Aceraceae)4 種等10 科39 種,占滇池園林種子植物總科數(shù)的1.06%,總種數(shù)的11.64%;北溫帶含5個(gè)科21 種,有百合科(Liliaceae)8 種、松科(Pinaceae)6 種、忍冬科(Caprifoliaceae)5 種等。其余地理分布區(qū)類型均低于5個(gè)科,大部分為1~3個(gè)科的分布區(qū),可見(jiàn)滇池濕地園林種子植物科級(jí)地理特征,以熱帶植物地理類型為主,同時(shí)穿插著大量溫帶地理區(qū)系植物成分。
3.3.2 園林種子植物屬的區(qū)系類型
植物屬級(jí)地理分布區(qū)研究,對(duì)了解認(rèn)識(shí)類群之間共有屬性以及整個(gè)植物區(qū)系的實(shí)質(zhì)具有重要意義[29]。滇池湖濱濕地公園園林種子植物共222 屬335 種,可以劃分為14個(gè)分布區(qū)類型以及15個(gè)變型(表6)。由表6 可知,已經(jīng)囊括了云南植物區(qū)系內(nèi)屬的大部分分布類型[40]。世界廣布類型共14 屬25 種,占滇池園林濕地園林植物總屬數(shù)和總種數(shù)的6.31%和7.46%。有鼠尾草屬(Salvia)6 種、香蒲屬(Typha)3 種、醡漿草屬(Oxalis)2 種等。
表6 滇池濕地園林種子植物植物屬分布類型Table 6 Genus distribution of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake
熱帶分布區(qū)類型2~7-4 共有103 屬144 種,涵蓋了6個(gè)分布區(qū)類型和6個(gè)變型,占滇池湖濱濕地公園園林種子植物總屬數(shù)的46.40%,總種數(shù)的42.99%(不含世界廣布型)。熱帶成分中以泛熱帶分布所占比重最高,共29 屬53 科,占熱帶分布區(qū)類型總屬數(shù)和總種數(shù)的28.16%和36.81%,占滇池湖濱濕地公園園林種子植物總屬數(shù)的13.10%,總種數(shù)的15.82%;熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布有27 屬,占總屬數(shù)的12.16%;熱帶亞洲至熱帶非洲12 屬,占總屬數(shù)的5.41%;舊世界熱帶、熱帶亞洲至熱帶大洋洲同有9 屬,占總屬數(shù)的4.10%;熱帶亞洲(印度—馬來(lái)西亞)有7 屬,占總屬數(shù)的3.15%;爪哇、喜馬拉雅和華南、西南星散有3 屬,占總屬數(shù)的1.35%;2 屬及以下的分布區(qū)有5個(gè)變型,共計(jì)7 屬11 種,占總屬數(shù)的3.15%,總種數(shù)的3.28%。
溫帶分布區(qū)類型有植物105 屬166 種,占總屬數(shù)和總種數(shù)的47.30%和49.55%。其中以北溫帶及其變型最多,共33 屬64 種,占總屬數(shù)和總種數(shù)的14.87%和19.10%;其次為東亞和北美洲間斷及其變型,共18 屬28 種,占總屬數(shù)的8.11%;舊世界溫帶及其變型有16 屬25 種,占總屬數(shù)的7.21%;地中海區(qū)、西亞至中亞及其變型有8 屬9 種,占總屬數(shù)的3.60%;溫帶亞洲分布僅1 屬1 種;東亞及其變型共19 屬29 種,占總屬數(shù)的8.56%;中國(guó)特有10 屬10 種,占總屬數(shù)的4.51%。可見(jiàn),除去世界廣布型植物,滇池湖濱濕地公園園林種子植物熱帶分布區(qū)類型數(shù)量占總屬數(shù)的46.40%,溫帶分布區(qū)類型數(shù)量占總屬數(shù)的47.30%,雖然溫帶區(qū)系植物數(shù)量稍多,但兩個(gè)類型植物數(shù)量相差不大,僅0.90%的差距,屬于持平狀態(tài)。
園林植物外來(lái)種[27]共43 科99 屬132 種,分別占總科數(shù)、 總屬數(shù)、 總種數(shù)的44.33%、44.00%和39.05%,見(jiàn)表7、圖2。從原產(chǎn)地?cái)?shù)量上來(lái)看,原產(chǎn)北美洲最多,共15 科25 屬28 種,其次是南美洲,共14 科20 屬24 種;歐、亞、非3個(gè)洲的植物在科、屬、種3個(gè)水平上數(shù)量相差不大,依次為13 科17 屬20 種、16 科16 屬20 種、13 科17 屬19 種;原產(chǎn)大洋洲植物數(shù)量為7 科11 屬13 種;北美洲和南美洲共有植物4 科4 屬4 種,歐亞板塊共有植物2 科2 屬2 種;非洲和北美洲共有植物1 科1 屬1 種;非洲和南美洲共有植物1 科1 屬1 種,產(chǎn)地不明的6 科7 屬7 種。由此可見(jiàn),滇池湖濱濕地公園外來(lái)園林植物起源以南北美洲為主,其次是歐亞非3個(gè)洲以及大洋洲;占據(jù)滇池湖濱濕地公園園林植物較大比重,這是一個(gè)潛在的巨大生態(tài)危機(jī)。
表7 滇池濕地園林植物外來(lái)種原產(chǎn)地分布表Table 7 Origins of exotic landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake
圖2 滇池湖濱濕地公園園林植物外來(lái)種原產(chǎn)地分布Fig. 2 Origins of exotic landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake
植物入侵是一個(gè)繁雜的過(guò)程,根據(jù)“十?dāng)?shù)定律”[41],外來(lái)種從傳入、定殖、擴(kuò)散到產(chǎn)生危害,僅有極少部分植物能夠成功入侵,表明外來(lái)植物不一定能對(duì)引入地形成入侵,甚至一些植物在人為干擾下引入,脫離人為干擾后便很難存活。入侵植物也同樣遵循這個(gè)定律,在他地形成入侵的植物,在不同環(huán)境因子影響和限制下,其表現(xiàn)出的競(jìng)爭(zhēng)性、生物學(xué)特性、生態(tài)學(xué)特性等都不同,在他地造成過(guò)入侵的植物,僅是其潛在的入侵風(fēng)險(xiǎn)比其他物種更大,但其是否構(gòu)成入侵還需要進(jìn)一步調(diào)查和分析,因此本研究中將入侵過(guò)他地的植物稱為有入侵史植物,并不將其稱為入侵植物。
由圖3 可知,滇池湖濱濕地公園園林植物中,有入侵史記錄[28]的植物共28個(gè)科45 屬51種,其中原產(chǎn)北美洲的最多,共8 科13 屬13種;其次是原產(chǎn)南美洲植物,有8 科9 屬10 種;原產(chǎn)亞洲有6 科7 屬7 種;歐洲有4 科4 屬4種;原產(chǎn)非洲有4 科4 屬4 種;原產(chǎn)大洋洲有4科4 屬5 種;原產(chǎn)歐亞板塊、南北美洲共有的、以及世界廣布的植物各有1 科1 屬1 種,原產(chǎn)地不詳植物有2 科3 屬3 種。
圖3 滇池湖濱濕地公園有入侵史的園林植物原產(chǎn)洲數(shù)量關(guān)系圖Fig. 3 Quantity of invasive landscape plants from various origins in wetland parks of Dianchi Lake
3.6.1 滇池湖濱濕地公園外來(lái)園林植物應(yīng)用率
由圖4 可知,各濕地公園中,園林植物種類大于200 種的公園有2個(gè),大于100 種的有10個(gè),100 種以下的有5個(gè)。外來(lái)園林植物應(yīng)用率(外來(lái)種/總種數(shù))大部分在30%~50%區(qū)間,其中,應(yīng)用率在30%~40%的濕地公園有6個(gè),40%~50%的有10個(gè),50%以上的有1個(gè),根據(jù)實(shí)際調(diào)查,外來(lái)種應(yīng)用率大于50%的王官濕地公園,原因是目前正處于提升改造階段,物種數(shù)量結(jié)構(gòu)還不穩(wěn)定。另外,從外來(lái)種與本地種比值可以看出,外來(lái)種與本地種比值接近1(即各占總數(shù)50%)的公園有3個(gè),占比為70%~90%的公園有7個(gè),占比為50%~70%范圍的公園有7個(gè)。綜上表明,外來(lái)園林植物在滇池湖濱濕地公園的應(yīng)用是普遍性問(wèn)題,且部分公園的外來(lái)種與本地種應(yīng)用情況接近持平。
圖4 滇池湖濱濕地公園園林植物外來(lái)種與本地種數(shù)量關(guān)系圖Fig. 4 Quantity relationship of exotic species and native species of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake
3.6.2 各公園間園林植物物種相似性分析
由表8、圖5 可知,滇池湖濱濕地公園園林植物相似系數(shù)大多處于0.30~0.57 之間,具有普遍相似性。其中相似性系數(shù)最大的為南滇池國(guó)家濕地公園和古滇濕地公園,二者相似性系數(shù)為高達(dá)0.64,表明其共有的物種占2個(gè)公園物種并集的64%。此外,物種相似度大于50%的濕地公園有9個(gè),分別為漁浦寨濕地公園、南滇池國(guó)家濕地公園、撈魚(yú)河濕地公園、古滇濕地公園、海東濕地公園、寶豐濕地公園、暉灣濕地公園、大漁濕地公園、斗南濕地公園。
表8 滇池湖濱濕地公園園林植物物種相似性系數(shù)表Table 8 Similarity coefficients of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake
圖5 物種相似度大于50%的公園Fig. 5 Wetland parks with a similarity coefficient of species over 50%
可見(jiàn),在普遍使用外來(lái)園林植物的情況下,滇池湖濱濕地公園園林植物配置情況仍然呈現(xiàn)出較大的相似性和均質(zhì)性,廣泛的使用外來(lái)物種,可能僅是讓景觀重新趨于一個(gè)新的均質(zhì)狀態(tài),其對(duì)有限空間內(nèi)整體景觀異質(zhì)性改變是不明顯的。
目前,國(guó)內(nèi)對(duì)濕地公園的定義存在不同概念和認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)。從分管權(quán)屬來(lái)看主要可以分為兩類,一類是林業(yè)部門負(fù)責(zé)批建設(shè)的“濕地公園”,如南滇池國(guó)家濕地公園;一類是城建部門負(fù)責(zé)批建的“城市濕地公園”。2 類公園具有不同的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn),“城市濕地公園”要求在城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi),而林業(yè)部門分屬的濕地公園有一定的面積要求。雖然目前對(duì)于濕地公園的概念和分類還存在一些分歧,但其功能和價(jià)值取向是基本一致的,都是在一定地理范圍內(nèi),同時(shí)擁有優(yōu)越的生態(tài)空間以及多樣化的景觀資源,能統(tǒng)籌濕地功能,呈現(xiàn)濕地文化,兼具地域特色和觀賞價(jià)值,并且具有一定旅游休閑設(shè)施的綠色空間,故在本研究中統(tǒng)稱為濕地公園。此外,國(guó)內(nèi)部分學(xué)者[42]將分布于城市或城鎮(zhèn)范圍內(nèi)的水陸過(guò)渡性質(zhì)生態(tài)系統(tǒng),包括人工濕地、河流濕地,淺海灘涂濕地、沼澤濕地和湖泊濕地等統(tǒng)稱為城市濕地,顯而易見(jiàn),從涵蓋范疇來(lái)看,滇池湖濱區(qū)域的濕地公園集群是城市濕地的一個(gè)子集。關(guān)于園林植物的定義,毛春英[43]認(rèn)為,園林植物是指“那些在風(fēng)景區(qū)、街道、公園、居住區(qū)等園林綠地中栽植應(yīng)用,具有一定觀賞價(jià)值和生態(tài)價(jià)值的植物,包括各種喬木、灌木、藤本、地被、竹類、草木花卉及草坪植物等”。這也是目前對(duì)園林植物含義概括較為全面,且被采納程度較高的一個(gè)定義。
滇池湖濱濕地公園園林植物組成與特征的研究,對(duì)滇池湖濱城市濕地建設(shè),擴(kuò)展?jié)竦仡愋?,增加濕地面積,豐富濕地景觀,以及評(píng)價(jià)其生態(tài)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及生態(tài)功能健全水平等有著重要意義[44-46]。通過(guò)17個(gè)公園的調(diào)查和統(tǒng)計(jì),園林植物共計(jì)97 科225 屬338 種,植被類型多樣,包括喬、灌、藤、1~2年生草本、多年生草本、竹類、蕨類等,其優(yōu)勢(shì)類型以喬木為主,多年生草本和灌木為輔。種子植物94 科222 屬335 種,分別占昆明市園林種子植物155 科523 屬1 152 種[47]的81.74%、42.45%和29.08%。植物優(yōu)勢(shì)科組成復(fù)雜,且人為干擾對(duì)植物構(gòu)成影響較大,涉及植物觀賞價(jià)值、季相變化、色彩、花期、形態(tài)、凈化功能、生態(tài)價(jià)值等眾多因素,這也是薔薇科、木犀科、木蘭科等綜合價(jià)值高的科占有較大比重的原因。除此還有菊科、禾本科、豆科等常見(jiàn)的大型科植物;科級(jí)水平以1~10 種的科為主,屬級(jí)水平以1~5 種的屬為主,二者所含園林植物數(shù)量分別占總數(shù)的74.26%和94.38%。
滇池湖濱濕地公園園林種子植物地理成分豐富多樣,94個(gè)科中,地理分布有11個(gè)分布區(qū)及9個(gè)變型,其中世界廣布植物科共22 科,占園林種子植物的23.40%;熱帶分布類型共47 科,占滇池園林種子植物總科數(shù)的50.00%;溫帶分布區(qū)類型共有25 科,占園林種子植物總科數(shù)的26.60%。除去世界廣布型,科級(jí)熱帶成分和溫帶成分?jǐn)?shù)量比值為1.92,表明滇池濕地園林種子植物地理以熱帶植物成分為主,體現(xiàn)了滇池湖濱區(qū)域溫暖的亞熱帶氣候,同時(shí)溫帶成分也占較大比重,說(shuō)明其從熱帶、亞熱帶向溫帶過(guò)渡的氣候性質(zhì),這符合云南植物區(qū)系具有一個(gè)遠(yuǎn)古的熱帶起源背景的論斷[48]。屬級(jí)水平共222屬,地理分布類型有14個(gè)分布區(qū)類型以及15個(gè)變型,其中世界廣布類型共14 屬,占滇池園林種子植物總屬數(shù)的6.31%;熱帶分布區(qū)類型共有103 屬,占滇池園林種子植物總屬數(shù)的46.40%;溫帶分布區(qū)類型有植物105 屬,占總屬數(shù)的47.30%,除去世界廣布型,屬級(jí)熱帶成分和溫帶成分?jǐn)?shù)量比值為0.98,反映其屬級(jí)水平以溫帶成分為主,但熱帶地理成分也占較大比重,這與前人的研究結(jié)果有所不符[30,41-42],糾其原因有二,一是自然植被群落地理區(qū)系是自然綜合體,它是自然形成的,自然因素占主導(dǎo)地位,而園林植被群落地理成分屬性不同于自然狀態(tài)植被群落,是人為干擾因素占主導(dǎo)地位,所以屬級(jí)分布類型與前人研究結(jié)論不符。其二可能是研究區(qū)域空間尺度不同,隨著研究對(duì)象的空間尺度大小不同,所呈現(xiàn)出的不均勻性和復(fù)雜性導(dǎo)致的研究結(jié)果異同,這也符合生態(tài)學(xué)主所張的空間異質(zhì)性理論[49]。。
園林植物外來(lái)種共43 科99 屬132 種,分別占滇池園林植物總科數(shù)、總屬數(shù)和總種數(shù)的44.33%、44.00%和39.05%。項(xiàng)希希等[50]以2011—2012年滇池湖濱區(qū)26個(gè)點(diǎn)128個(gè)樣方調(diào)查數(shù)據(jù),相比1960—1970年調(diào)查資料,發(fā)現(xiàn)新記錄232 種,已消失植物43 種,如輪藻(Chara fragilis)、海菜花(Ottelia acuminata)等,本研究相比其外來(lái)植物118 種(包含32 種入侵植物),滇池湖濱外來(lái)園林植物132 種,有入侵史記錄植物51 種,各增加了14 種和19 種,且這只是人為栽植用于園林綠化美化的植物,不包含自然狀態(tài)下的雜草、雜灌等。外來(lái)園林植物原產(chǎn)地主要為北美洲和南美洲,其次是歐亞板塊和非洲,這說(shuō)明近年來(lái),滇池湖濱栽植的園林植物外來(lái)種數(shù)量依然在不斷增加,也說(shuō)明原產(chǎn)美洲、歐洲和非洲部分地區(qū)的物種在滇池湖濱區(qū)域具有很強(qiáng)的適生性和永久定殖的可能性。短期內(nèi),部分外來(lái)園林植物對(duì)滇池濕地有豐富植物種質(zhì)資源,景觀美化和生態(tài)凈化等功能。但一些植物有著先天的“內(nèi)稟優(yōu)勢(shì)”[51],當(dāng)脫離原生地的限制因素后,可能在新的滋生地?cái)[脫人類控制而迅速野化,成為入侵植物,爆發(fā)性的瘋長(zhǎng),排擠本土物種,形成單一優(yōu)勢(shì)種群,進(jìn)而破壞濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能,導(dǎo)致生物多樣性喪失,造成生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的巨大損失,甚至間接威脅人類的健康[52]。
有入侵史園林植物共28個(gè)科45 屬51 種,分別占滇池園林植物總科數(shù)、總屬數(shù)、總種數(shù)的28.87%、20.00%、15.01%。其中不乏馬纓丹(Lantana camara)、黑 荊(Acacia mearnsii)、銀合歡(Leucaena leucocephala)、千屈菜(Lythrum salicaria)、仙人掌(Opuntia strictavar.dill)、鳳眼藍(lán)(Eichhornia crassipes)等嚴(yán)重入侵種的物種,反映出滇池湖濱城市濕地建設(shè)過(guò)程中,對(duì)濕地本土植物調(diào)查不足,現(xiàn)狀資料收集不到位,對(duì)外來(lái)園林植物調(diào)查和研究不夠充分等問(wèn)題,僅追求短期效益,而忽視了其潛在的威脅和可能造成的破壞。從原產(chǎn)地地理分布來(lái)看,有入侵史的植物大多原產(chǎn)美洲,共計(jì)23 種,占有入侵史植物總數(shù)的45.10%,具有最高比重,這與張秋霞等[53]研究結(jié)論相似,其中產(chǎn)北美洲8 科13 屬13 種,南美洲共8 科9 屬10 種。根據(jù)大陸漂移學(xué)說(shuō),東亞和北美是被子植物形成之后才分離的,因此原產(chǎn)美洲的植物在云南成為入侵種具有較大可能性。其次云南和美洲的大部分地區(qū)處于同一緯度帶,大多為亞熱帶氣候,具有較大的氣候相似性,促使外來(lái)植物更容易成功定殖[54]。
各濕地公園中外來(lái)園林植物應(yīng)用率(外來(lái)種/總種數(shù))大部分為30%~50%,有10個(gè)公園外來(lái)種應(yīng)用率為40%~50%,表明外來(lái)園林植物在滇池湖濱濕地公園應(yīng)用較為普遍,且占有較大比重;此外,通過(guò)Jaccard 相似性系數(shù)分析表明,17個(gè)公園中,有9個(gè)公園物種相似度大于50%,有兩個(gè)公園物種相似度大于60%,其余大部分公園物種相似度大于30%。表明滇池湖濱各濕地公園園林植物呈現(xiàn)出較大的相似性和均質(zhì)性。
綜上所述,滇池湖濱濕地公園園林植物97科225 屬338 種,其中外來(lái)植物43 科99 屬132種,有入侵史植物28個(gè)科45 屬51 種。優(yōu)勢(shì)科以薔薇科、木犀科、木蘭科菊科、禾本科、豆科為主;優(yōu)勢(shì)屬以女貞屬、鼠尾草屬、柳屬、槭屬、馬鞭草屬、木蘭屬、落羽杉屬等屬為主??萍?jí)地理成分以熱帶為明顯特征,并融合有較大比重的溫帶地理成分;屬級(jí)以溫帶地理成分為主,同時(shí)熱帶成分也占有同量級(jí)比重,這也為滇池湖濱城市濕地園林植物配置指明了方向。外來(lái)園林植物世界各大洲均有所屬,并在滇池湖濱濕地公園園林植物中占有較大比重;有入侵史植物主要來(lái)自南北美洲,兼具熱帶、亞熱帶氣候?qū)傩?。各公均有外?lái)園林植物普遍使用的情況,且各公園物種相似度較高。據(jù)此,提出幾點(diǎn)關(guān)于滇池濕地修復(fù)重建的植物配置建議。
1)科學(xué)運(yùn)用鄉(xiāng)土植物,適地適樹(shù),突出地域特色,注重長(zhǎng)期生態(tài)環(huán)境保護(hù)。一方面,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,許多城市景觀風(fēng)貌具有較大的相似性或重復(fù)性,呈現(xiàn)“千城一面”的現(xiàn)象。鄉(xiāng)土植物的運(yùn)用,對(duì)保護(hù)地方特色景觀,體現(xiàn)地域特征是至關(guān)重要的。另一方面,鄉(xiāng)土植物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期生長(zhǎng)和進(jìn)化,通過(guò)優(yōu)勝劣汰,適者生存,對(duì)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境和土壤條件有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,并能形成穩(wěn)定的植物群落結(jié)構(gòu),可以有效防止外來(lái)物種帶來(lái)的潛在生態(tài)威脅。
2)加強(qiáng)行業(yè)規(guī)范和管制,盡早建立針對(duì)滇池湖濱城市濕地建設(shè)的外來(lái)種評(píng)價(jià)機(jī)制和評(píng)估體系。對(duì)擬引入的外來(lái)物種,不論作何用途,必須組織包括生態(tài)學(xué)家,動(dòng)植物學(xué)專家,環(huán)保專家等在內(nèi)的專家組進(jìn)行充分論證。雖現(xiàn)已有學(xué)者[55-56]在探索關(guān)于生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和防護(hù)措施,嘗試建立對(duì)即將引種外來(lái)植物的生態(tài)習(xí)性及潛在入侵風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估的體系,但多是基于國(guó)家或行政區(qū)這樣大尺度的范圍進(jìn)行的研究,針對(duì)滇池湖濱這樣中小尺度的城市濕地生態(tài)系統(tǒng)的評(píng)估體系還未見(jiàn)。
3)建立圈養(yǎng)機(jī)制。短期難以評(píng)估其入侵性的物種,需對(duì)其進(jìn)行圈養(yǎng)觀察,并記錄其生長(zhǎng)速率、繁殖方式、擴(kuò)散能力、生境占領(lǐng)能力等生物生態(tài)學(xué)特征,為后期的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估積累數(shù)據(jù)。
4)已經(jīng)存在滇池濕地的有入侵史的園林植物,可結(jié)合濕地高光譜遙感技術(shù)等[57]實(shí)施監(jiān)控。特別是引種面積廣,密度大,起源南美和北美的熱帶外來(lái)園林植物,其可能已經(jīng)具備豐富的遺傳種質(zhì)庫(kù),有擺脫人為控制自我繁殖擴(kuò)散的潛力,對(duì)滇池湖濱城市濕地生態(tài)系統(tǒng)的安全極具威脅,應(yīng)引起高度重視,及早實(shí)施監(jiān)控管理。