粵港澳大灣區(qū)典型濱海河口景觀植物選擇策略研究
——以珠海西部河口濕地為例

孫麗輝

彭逸生

丁浩虹

粵港澳大灣區(qū)面積為5.6萬km2，包含9個(gè)城市、2個(gè)特別行政區(qū)，人口約7 000萬人，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生活宜居、區(qū)域深度合作為發(fā)展目標(biāo)，將建設(shè)世界一流灣區(qū)和世界級(jí)城市群[1]。未來一段時(shí)期，建設(shè)多功能生態(tài)園林與綠地 ，選擇適應(yīng)性強(qiáng)、觀賞價(jià)值高的景觀植物新品種將成為該區(qū)域生態(tài)園林建設(shè)的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。

濱海河口濕地受潮汐和臺(tái)風(fēng)影響，具有地下水位高、水土鹽漬化、瞬時(shí)風(fēng)力較大等因素影響，其城鎮(zhèn)規(guī)劃和建設(shè)過程中，園林綠化景觀植物的選取為濱海河口濕地的綠化構(gòu)建與維護(hù)帶來了挑戰(zhàn)。國(guó)內(nèi)對(duì)濱海河口濕地景觀植物抗鹽性、抗鹽植物品種資源的發(fā)掘和利用等方面研究相對(duì)較少。濱海鹽堿地區(qū)由于土壤條件苛刻，土地生產(chǎn)力低，難于建立植被，因此，豐富沿海灘涂造林樹種，增加樹種多樣性，改善沿海發(fā)達(dá)地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和投資環(huán)境，提高沿海防護(hù)林的穩(wěn)定性、防護(hù)功能和綜合效應(yīng)是當(dāng)下研究的重點(diǎn)[2-12]。

本文以粵港澳大灣區(qū)典型的濱海河口區(qū)域——珠海西部河口濕地景觀植物為研究對(duì)象，選擇不同區(qū)域具有典型代表性的濕地公園或擬建濕地公園，對(duì)其現(xiàn)狀植物種類組成、植物立地水土環(huán)境因子進(jìn)行分析，同時(shí)基于多元統(tǒng)計(jì)分析法的主成分分析，對(duì)河口濕地植物觀賞性、耐鹽性、抗風(fēng)性、耐澇性、耐旱性和耐污性影響因子進(jìn)行綜合分析與評(píng)價(jià)，針對(duì)性地提出適宜河口環(huán)境的植物類型。研究結(jié)果可為珠海市和粵港澳大灣區(qū)的濱海景觀休閑游覽空間植物選擇提供重要的依據(jù)和參考。

1 研究區(qū)概況

珠海市地處南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，西江下游濱海地帶，境內(nèi)河流眾多，珠江的虎門、磨刀門、雞啼門、虎跳門、崖門五大口門經(jīng)珠海匯入南海，形成典型沖積平原、淺海水域、灘涂等自然環(huán)境，地下水位較高，并且頻繁受潮汐影響。

本研究于2018年7月(豐水期)和2019年1月(枯水期)，在珠海西部地區(qū)的海岸河口濕地選取具有典型代表的濕地公園或擬建濕地公園區(qū)域共7個(gè)濕地，開展植物資源及其立地條件的調(diào)查分析，覆蓋面積10.24km2(表1，圖1)。

2 樣地篩選與研究方法

2.1 樣地篩選

2.1.1 篩選原則

1)典型性原則。

珠海西部河口濕地研究樣地涵蓋不同區(qū)域的生活岸線、生態(tài)岸線、新農(nóng)村濕地建設(shè)和河口大型濕地公園，包含典型的淤泥質(zhì)灘涂、河口水域、排洪渠、潮間帶濕地等不同生境類型。

2)系統(tǒng)性原則。

珠海西部河口濕地研究樣地的選取兼顧外江、外海到內(nèi)河、排洪渠等多種生境，從全局出發(fā)進(jìn)行篩選，構(gòu)建全面系統(tǒng)的研究樣地。

2.1.2 篩選方法

本研究首先利用Google Earth Pro(v6.01)軟件，在表1所列的區(qū)域中搜索、篩選植被。對(duì)連片面積5hm2以上、外觀整齊、分布于濕地內(nèi)的植被記錄定位，并根據(jù)交通可達(dá)性、林地面積、相鄰樣地?cái)?shù)等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)樣地進(jìn)行二次篩選，作為野外植物和立地條件調(diào)研的依據(jù)。

2.2 研究方法

2.2.1 植被調(diào)查

野外植被調(diào)查采用線路法和樣方法。對(duì)上述7個(gè)河口濕地進(jìn)行踏勘和樣地調(diào)查。在每個(gè)樣方中，記錄物種名稱、物種數(shù)量、植株高度、植株生長(zhǎng)表現(xiàn)，并依據(jù)2017年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“天鴿”對(duì)園林綠化造成的危害，評(píng)估植株風(fēng)損狀況。

2.2.2 立地水土因子調(diào)查

濕地土壤采用五點(diǎn)取樣法取樣。每個(gè)喬木樣方中以五點(diǎn)取樣法用環(huán)刀采集表層0～20cm土樣后均勻混合成一份。土樣帶回實(shí)驗(yàn)室后，風(fēng)干、研磨待測(cè)。土壤理化性質(zhì)的測(cè)定包括鹽度(Salinity，SAL)、pH值、總有機(jī)碳(Total Organic Carbon，TOC)、全氮(Total Nitrogen，TN)、全磷(Total Phosphorus，TP)等土壤理化性質(zhì)指標(biāo)。

圖1 珠海西部河口濕地植物調(diào)查研究樣地分布圖

表1 珠海西部河口濕地植物研究選取的樣地概況

表2 珠海西部河口濕地植物屬的區(qū)系分布型分析

此外，在豐水期和枯水期對(duì)土壤采樣點(diǎn)周邊的濕地水體進(jìn)行了取樣：在每個(gè)濕地區(qū)域采集3個(gè)水體樣品，每個(gè)樣品由5個(gè)取水瓶樣本混合而成。水樣在現(xiàn)場(chǎng)使用鹽度計(jì)(AZ-8741)進(jìn)行測(cè)試，并在實(shí)驗(yàn)室使用Q3-N速測(cè)儀進(jìn)行氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮，以及Hydrolab-Sondes(SB-5)多參數(shù)水質(zhì)分析儀對(duì)總氮進(jìn)行分析。

2.2.3 主成分分析法

主成分分析法是一種常用的多變量分析方法，把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)，能夠較為準(zhǔn)確地定量評(píng)估不同因子的影響狀況和貢獻(xiàn)率，可用于多個(gè)變量共同作用下的樣本綜合評(píng)估，被廣泛應(yīng)用于園林景觀植物適應(yīng)性評(píng)估、性狀篩選等研究領(lǐng)域[13-15]。在本研究中，根據(jù)河口濕地植物的功能特性，賦予了觀賞價(jià)值、耐鹽等級(jí)、抗風(fēng)等級(jí)、耐澇等級(jí)、耐旱等級(jí)、耐污等級(jí)6個(gè)與珠海市河口沿海地區(qū)最為相關(guān)的變量。通過主成分分析得到主成分，并進(jìn)行綜合排序，具體如下。

首先使用統(tǒng)計(jì)分析軟件(SPSS 21.0)，對(duì)調(diào)查獲取的各種數(shù)據(jù)及資料進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)和分析，以方差分析比較不同濕地之間的環(huán)境參數(shù)的差異性，檢驗(yàn)水平設(shè)定為α=0.05。與此同時(shí)，根據(jù)記錄的植物名錄，以植物的觀賞價(jià)值、耐鹽等級(jí)、抗風(fēng)等級(jí)、耐澇等級(jí)、耐旱等級(jí)、耐污等級(jí)為變量，對(duì)各種待評(píng)估植物進(jìn)行主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)，將每種植物的原始變量得分(1=低，2=中，3=高)經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后，代入主成分，計(jì)算得到綜合加權(quán)的植物適宜性評(píng)價(jià)得分體系，并對(duì)其得分進(jìn)行排序[16]。由此得到珠海西部河口區(qū)現(xiàn)有園林綠化植物物種在面向河口立地環(huán)境的適應(yīng)能力綜合得分及排序狀況，評(píng)估不同植物的適應(yīng)性和應(yīng)用潛力。

圖2 珠海西部河口濕地不同性狀植物的生境偏好性分析

表3 珠海西部河口濕地植物的觀賞特性物種分析(單位：種)

表4 植物風(fēng)損情況節(jié)選

表5 珠海西部河口濕地豐水期(7月)的水質(zhì)參數(shù)對(duì)比(N=21)

3 結(jié)果分析

3.1 河口濕地景觀植物的來源、性狀、觀賞價(jià)值及植物風(fēng)損

調(diào)查結(jié)果表明，研究區(qū)域7個(gè)樣地共記錄植物110種，包括喬木58種、灌木18種、藤本5種、草本29種。其中，81種高等維管植物隸屬于40科74屬，?？?Moraceae)、蝶形花科(Papilionaceae)以及棕櫚科(Arecaceae)所占種類較多。按照植物分布和原產(chǎn)地的類型劃分如表2所示。分布結(jié)果顯示，研究地區(qū)植物主要屬于分布于熱帶、亞熱帶區(qū)域的屬，占全部統(tǒng)計(jì)屬的91.3%。

從植物的形態(tài)性狀上來看，喬木和草本植物是目前構(gòu)成研究區(qū)域濕地的主要景觀植物類型，分別占統(tǒng)計(jì)物種數(shù)的50.6%和35.8%。根據(jù)植物在自然或栽培生境條件下的分布狀況，對(duì)景觀植物生境偏好性進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，相對(duì)于草本植物，喬木和灌木中的偏好濕生物種種類較少，分別占36.6%和33.3%(圖2)。

不同性狀的植物觀賞特性差異較大(表3)。喬木以觀形的為主，主要是作為園林綠化、遮陰、行道樹等功能；灌木以觀花的種類占比較大，為77.8%；草本除了部分野生雜草以外，其余為人工種植可供觀賞花、果、葉的種類，占62.1%。整體上，研究區(qū)域的灌木、草本的觀賞價(jià)值較高。

從植物風(fēng)損情況看(表4)，由于藤本和草本植物生長(zhǎng)形態(tài)低矮、具有韌性，因此本研究?jī)H對(duì)喬灌木植物種類進(jìn)行評(píng)估。其中，完全沒有發(fā)生風(fēng)損的植物占64.5%，而受損較輕、易于恢復(fù)的植物占25.5%，真正受風(fēng)災(zāi)較為嚴(yán)重的占10%。盡管風(fēng)力的影響與瞬時(shí)地形地貌、局部天氣條件密切相關(guān)，但適應(yīng)力較差的種類均存在根系淺、樹冠大的特征，容易受大風(fēng)天氣的影響。

表6 珠海西部河口濕地枯水期(1月)的水質(zhì)參數(shù)對(duì)比(N=21)

表7 珠海西部河口濕地土壤參數(shù)對(duì)比(N=18)

3.2 河口濕地的水質(zhì)狀況及空間異質(zhì)性

水質(zhì)是影響濕地景觀植物生長(zhǎng)的最關(guān)鍵因素之一，由于地處河口區(qū)域，珠海西部地區(qū)綠化景觀帶在豐水期和枯水期的水質(zhì)狀況存在差異，因此本文區(qū)分2個(gè)時(shí)期進(jìn)行比較分析。

研究區(qū)域豐水期水質(zhì)分析結(jié)果表明(表5)：在7個(gè)濕地區(qū)域之間，水體鹽分、氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮、總氮的含量存在顯著的差異，其中，鹽度、氨氮、硝態(tài)氮和總氮在不同調(diào)查點(diǎn)之間差異達(dá)到極顯著水平(p<0.001)，而亞硝態(tài)氮?jiǎng)t達(dá)到顯著水平(p<0.05)。位于斗門區(qū)西江、黃楊河沿線的蓮溪、華發(fā)水郡、正沖、白藤湖的水體基本上為淡水，鹽度在0.12～0.55范圍內(nèi)，明顯低于靠近泥灣門、雞啼門、崖門河口區(qū)域的金湖、大門口、平沙3個(gè)地點(diǎn)的1.19～1.46，但總體上豐水期各個(gè)濕地的水體鹽度并不高，咸潮影響并不明顯。位于新青村排洪渠的正沖調(diào)查點(diǎn)的氨氮濃度明顯高于其他調(diào)查點(diǎn)，高達(dá)6.09mg/L，污染濃度較高；從總氮的結(jié)果來看，除了最高濃度的正沖水體7.13mg/L外，蓮溪、華發(fā)水郡的水體總氮濃度分別為2.73和3.14mg/L，顯著高于金湖濕地的濃度，均屬于污染較為嚴(yán)重的水體，植物選擇考慮其耐污性和凈化功能。

研究區(qū)域枯水期水質(zhì)狀況除鹽度外基本與豐水期類似(表6)。雖然白藤湖和金湖調(diào)查點(diǎn)的鹽度顯著高于蓮溪、華發(fā)水郡和正沖調(diào)查點(diǎn)的鹽度，但這5個(gè)地區(qū)的鹽度總體上都處于較低水平；而位于口門近海區(qū)域的平沙和大門口鹽度顯著高于其他地區(qū)，分別達(dá)到了11.62和13.36，說明枯水期咸潮對(duì)近海濕地有較大的影響。

3.3 河口濕地的土壤環(huán)境與空間異質(zhì)性

研究區(qū)域的土壤分析結(jié)果表明：各調(diào)查點(diǎn)之間，土壤的總氮和總磷指標(biāo)上存在極顯著的差異(p<0.001)；鹽度、pH值和總有機(jī)碳在不同調(diào)查點(diǎn)之間差異達(dá)到顯著水平(p<0.05)。在開展土壤調(diào)查的6個(gè)地點(diǎn)中，華發(fā)水郡、白藤湖、金湖、蓮溪的土壤鹽度值為0.06～0.15，顯著低于大門口、平沙的0.28；白藤湖和平沙的土壤呈明顯的堿性，pH值在8.06～8.36，其余各調(diào)查點(diǎn)pH值為7.41～7.95，呈弱堿性；平沙和蓮溪的土壤總有機(jī)碳的含量要顯著低于華發(fā)水郡、金湖和大門口地區(qū)；華發(fā)水郡和大門口土壤總氮的含量顯著高于其他地區(qū)，達(dá)到了1.54和1.63g/kg；大門口的總磷含量顯著高于其他調(diào)查點(diǎn)，達(dá)到了0.42g/kg，尤其高于最低值平沙0.28g/kg(表7)。

3.4 景觀植物對(duì)河口濕地環(huán)境適應(yīng)性的綜合評(píng)分

以單一的觀賞性和適應(yīng)性特征，對(duì)珠海西部河口濕地的景觀植物進(jìn)行性狀評(píng)價(jià)(表8)。研究區(qū)域內(nèi)有72.7%的植物具有2種以上觀賞性狀在，其中喬木、灌木、藤本和草本分別占86.2%、83.3%、40%和44.8%，總體上喬、灌木具有較高的觀賞價(jià)值。區(qū)域內(nèi)67.3%植物為耐鹽1級(jí)，其中喬木、灌木、藤本和草本中不耐鹽種類的比例分別為67.0%、72.2%、40%和65.5%，現(xiàn)有景觀植物耐鹽能力較弱，而且可適應(yīng)高鹽度生境的植物種類匱乏。調(diào)查區(qū)域內(nèi)64.5%植物無風(fēng)損現(xiàn)象，除17.2%的喬木和個(gè)別草本植物外，其他植物種類都具有一定的抗風(fēng)能力。此外，區(qū)域內(nèi)71.8%植物耐水濕環(huán)境，55.5%的植物耐旱能力較差，96.4%植物具有一定的抗污染能力(圖3)。

綜合上述6個(gè)觀賞和適應(yīng)性特征的評(píng)分，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)在SPSS支持下進(jìn)行主成分分析。計(jì)算結(jié)果顯示，PCA整體的Kaiser-Meyer-Olkin(KMO)統(tǒng)計(jì)量為0.557，大于0.5的閾值，說明6個(gè)變量指標(biāo)間的信息量可滿足檢驗(yàn)要求；而球形Bartlett檢驗(yàn)中p<0.001，因此可知各性狀指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性亦滿足主成分分析的要求，其結(jié)果可信。

通過PCA分析結(jié)果提取珠海西部河口濕地植物的綜合評(píng)定主成分(表9)。同時(shí)對(duì)所有景觀植物的得分經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后代入主成分得到綜合評(píng)分，排名前10以及末10位的景觀植物種類結(jié)果如表10所示。

由于不同植物的適應(yīng)性不同，且景觀游憩型、科普游憩型和生態(tài)保育型栽植的植物種類不一樣，景觀游憩型植物選擇觀賞性較好的景觀林，選用濕生、耐鹽堿的觀賞性植物品種，形成濕地景觀向現(xiàn)代化城市景觀的銜接和過渡；科普游憩型植物選擇紅樹林植物和耐鹽堿植物，營(yíng)造多樣生境；生態(tài)保育型在自然恢復(fù)濕地的基礎(chǔ)上，用人工恢復(fù)的手段，進(jìn)行水松林、紅樹林造林恢復(fù)工程。

成分1表達(dá)了31%信息，著重植物的耐鹽、耐澇、抗風(fēng)能力，代表了目前珠海西部河口區(qū)景觀植物評(píng)估的最核心、最需要解決的方面；成分2表達(dá)了22%信息，著重于植物的觀賞價(jià)值、耐污、抗風(fēng)能力方面，反映了植物選用中景觀價(jià)值的考慮須以植物對(duì)河口濕地立地條件的適應(yīng)性為前提；成分3表達(dá)了17%信息，著重植物的耐旱能力，在河口濕地區(qū)域植物選擇方面的參考價(jià)值較低。

圖3 河口濕地環(huán)境景觀植物觀賞、耐鹽、抗風(fēng)、耐澇、耐旱、耐污性種類分析

表8 珠海西部河口濕地植物種類指標(biāo)得分情況匯總

綜合得分排序結(jié)果顯示：珠海西部河口濕地的景觀植物中，排名前10位的植物大多為耐鹽堿、耐水淹、受風(fēng)害較小的海岸紅樹林(秋茄、木欖、桐花樹)、海島(草海桐、椰子)、沙岸(厚藤、黃槿、海芒果)生境植物；而銀合歡和白千層為外來物種，在原產(chǎn)地分布于旱澇頻繁、鹽堿化的區(qū)域。相反地，排名后10位的植物大多為現(xiàn)有城鎮(zhèn)園林綠化的常見、優(yōu)勢(shì)物種，如紫薇、秋楓、樟樹、榕樹等，其具備一定觀賞價(jià)值，對(duì)城鎮(zhèn)環(huán)境的適應(yīng)性亦較高，但在耐鹽堿、耐水澇、抗風(fēng)災(zāi)等方面的適應(yīng)性較差，明顯不適合河口海岸濕地的景觀綠化立地條件要求。綜上所述，綜合得分較高的物種具備的適應(yīng)性特征，充分體現(xiàn)了PCA分析中成分1關(guān)注的耐鹽、耐澇和抗風(fēng)特性，相關(guān)的適應(yīng)性要求正是綜合得分較低的物種所缺失的。海岸河口濕地植物的篩選原則，須將鹽堿、水澇、大風(fēng)的適應(yīng)性特征放在常規(guī)的觀賞價(jià)值之上，其景觀綠化設(shè)計(jì)中的苗木選擇方式，有別于傳統(tǒng)的園林綠化景觀設(shè)計(jì)模式。

表9 珠海西部河口濕地植物的PCA分析結(jié)果

表10 根據(jù)PCA篩選珠海西部河口濕地植物觀賞及適應(yīng)性的綜合排名情況節(jié)選

4 結(jié)語(yǔ)

濱海河口濕地景觀植物作為自然界特殊的環(huán)境類型，傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)園林綠化景觀設(shè)計(jì)思路實(shí)用性不足，并且為后期管養(yǎng)帶來一定的負(fù)擔(dān)。在兼顧適宜游憩、科普、保育型植物品種的同時(shí)，首要考慮植物的鹽堿、水澇、臺(tái)風(fēng)等不利因素。鹽堿、水澇、臺(tái)風(fēng)等不利因素是河口海岸園林綠化實(shí)踐中首要考慮的問題。因此，構(gòu)建適宜濱海河口環(huán)境的景觀植物數(shù)據(jù)庫(kù)，建立耐鹽堿鄉(xiāng)土植物專類苗圃，完善苗木培育生產(chǎn)技術(shù)，加強(qiáng)植被主體的適應(yīng)性，營(yíng)造大灣區(qū)的濱海地區(qū)特色鄉(xiāng)土植物群落是當(dāng)下關(guān)注的重點(diǎn)。

注：文中圖片均由作者繪制。