廣州白云山風(fēng)景區(qū)近自然邊坡植物群落景觀特征分析

梁冠威 謝偉文 譚廣文 謝騰芳 李子華 關(guān)開(kāi)朗

摘要 近自然邊坡植物景觀作為一種特殊的景觀類型，由于它特殊的立地條件，給管理帶來(lái)一定的困難，探討其景觀特征對(duì)營(yíng)造節(jié)約型園林邊坡植物景觀具有重要的參考意義。對(duì)白云山風(fēng)景區(qū)一種山體園林常見(jiàn)的近自然邊坡植物景觀特征進(jìn)行調(diào)研，結(jié)果記錄植被共43種，隸屬于27科40屬。邊坡植物群落以腎蕨（Nephrolepis? cordifolia）、烏毛蕨（Blechnum orientale）、芒萁（Dicranopterispedata）等植物為優(yōu)勢(shì)種。邊坡角度大，土質(zhì)貧瘠，無(wú)高大喬灌木生長(zhǎng)，草本層景觀由草本植物主導(dǎo)，依次伴生類群為灌木幼苗、藤本、喬木幼苗。土壤性質(zhì)與光照強(qiáng)度對(duì)植被的分布有顯著性影響，植物物種豐富度最大的為巖土—開(kāi)陽(yáng)生境，最小為壤土—蔭蔽生境;多樣性指數(shù)最大為巖土—開(kāi)陽(yáng)生境，最小為巖石—蔭蔽生境;均勻度指數(shù)最大為巖土—開(kāi)陽(yáng)和壤土—蔭蔽生境，最小為巖石—蔭蔽生境?；谘芯拷Y(jié)果，提出滴灌系統(tǒng)的水肥管養(yǎng)、恢復(fù)苔蘚植物景觀等近自然邊坡景觀的管養(yǎng)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 白云山風(fēng)景區(qū);近自然邊坡;地被植物;景觀特征;蕨類植物

中圖分類號(hào) S574;Q949.9???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A????? DOI：10.12008/j.issn.1009-2196.2022.03.020

Analysis of Close-to-nature Plant Community Landscape Characteristics on the Roadside Slope at Baiyun Mountain Scenic Spot in Guangzhou

LIANG Guanwei1?? XIE Weiwen2，3?? TAN Guangwen2?? XIE Tengfang2?? LI Zihua2?? GUAN Kailang2

（1. Guangzhou Zhongsen Landscape Architecture and Greening Co.， Ltd.， Guangzhou， Guangdong 510060， China;2. GuangzhouPubang Landscape Architecture Co.， Ltd.， Guangzhou， Guangdong 510600， China;3. Zhongkai Universityof Agriculture and Engineering， Guangzhou， Guangdong 510225， China）

Abstract? As a special landscape type， close-to-nature plant landscape on roadside slopes brings some difficulties to man- agement? due? to? its? special? site? conditions. Exploring? its? landscape? characteristics? has? important reference? for building? a cost-saving plant landscape on the roadside slopes. A field survey was made of the characteristics of a close-to-nature plant landscape on a roadside slope at the Baiyun Mountain scenic spot， a common mountainous landscape. The survey showed that there are 43 species of plants in the vegetation， belonging to 27 families and 40 genera on the roadside slope. The dominant plant species in the plant community on the roadside slope are composed of Nephritis cordifolia， Blechnum orientale and Di- cranopterispedata. The slope angle is large， the soil is poor， and there are no tall trees and shrubs. The grass landscape is dominated by grasses， and their associated plant groups are in the order of shrub seedlings > vines > tree seedlings. The soil properties and light intensity have significant impact on the distribution of vegetation. The plant species richness is the highest in the rock and soil habitat with a low canopy density and the lowest in the loam shaded habitat. The diversity index is the highest in the rock habitat with a low canopy density， and the lowest in a rock shaded habitat. The species evenness index is the highest in the rock and soil habitat with a low canopy density and the loam shaded habitat， and the lowest in the rock shaded habitat. In this context some key points for maintenance of the close-to-nature landscape on the roadside slope are put forward， including water and fertilizer management in the drip irrigation system and restoration of bryophyte landscape.????? Keywords? Baiyun Mountain scenic spot; close-to-nature roadside slope; ground cover plants community; landscape charac- teristics;fern

邊坡按成因可分為人工邊坡和自然邊坡[1]。近自然邊坡介于兩者之間，它是經(jīng)過(guò)人工外營(yíng)力作用后靠土壤自身結(jié)構(gòu)達(dá)到短暫穩(wěn)定狀態(tài)的坡面。隨著角度的增大，近自然邊坡呈現(xiàn)出土壤結(jié)構(gòu)松散或巖石面裸露、坡面不穩(wěn)定的特點(diǎn)。自然生長(zhǎng)在邊坡上的植物根系對(duì)邊坡穩(wěn)定起到加固作用[2]。然而并非所有植物都能適應(yīng)這一惡劣的環(huán)境，土壤貧瘠和表土淺薄限制了大部分高大植物根系的生存[3]，在物種選擇的條件下，何種類型植物適應(yīng)邊坡生長(zhǎng)環(huán)境仍是需要探索的問(wèn)題。針對(duì)多年發(fā)育演替而成的邊坡植物群落景觀而言，未經(jīng)了解其群落的特征與發(fā)展規(guī)律，而簡(jiǎn)單粗暴地干預(yù)其群落組分的構(gòu)成，極易造成邊坡內(nèi)部生態(tài)的紊亂，過(guò)大的修復(fù)改造不僅會(huì)讓邊坡坍塌產(chǎn)生安全問(wèn)題，還會(huì)帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。以恢復(fù)生態(tài)學(xué)為理論基礎(chǔ)[4]，師法自然地通過(guò)人工輔助手段，利用周邊野生植物并給予近自然的生境，實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)邊坡原生植物景觀，使其重新煥發(fā)生物學(xué)潛力，增加景觀效果，對(duì)探索節(jié)約型園林地域性和低維護(hù)的景觀營(yíng)造具有重要意義。

本文通過(guò)實(shí)地調(diào)查法對(duì)廣州白云山風(fēng)景區(qū)近自然邊坡群落進(jìn)行調(diào)查，并按不同邊坡生境及植物類群分析園林近自然邊坡景觀特征，最后結(jié)合該類型景觀特征與項(xiàng)目管養(yǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，討論此類景觀管養(yǎng)方法，以期為本項(xiàng)目及其他節(jié)約型園林邊坡景觀營(yíng)造與養(yǎng)護(hù)提供借鑒參考。

1 材料與方法

1.1 材料

廣州云溪生態(tài)公園位于白云山西麓，是著名白云山風(fēng)景名勝區(qū)的重要景觀節(jié)點(diǎn)。公園區(qū)域隸屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，2020年平均氣溫24.0℃，年降雨量2020.2 mm。本研究選取的樣地實(shí)驗(yàn)區(qū)位于公園內(nèi)部接壤白云山交接帶附近，為1998年挖除山體修建道路留存下來(lái)的邊坡。帶狀邊坡樣地（23°11′5.79″N，113°16′32.45″E～23°11′5.32″N，113°16′42.04″E ）長(zhǎng)300 m ，斜面高程3～5 m ，海拔35～45 m ;坡度50～80°，坡向 S180～SW222°。邊坡地質(zhì)包含巖石、巖土和壤土。巖石為花崗巖，巖土為半風(fēng)化砂石與壤土混合體，壤土為花崗巖發(fā)育的紅壤。邊坡樣地位于公園深處，遠(yuǎn)離人文活動(dòng)中心，受人為干擾較小，經(jīng)過(guò)20余年風(fēng)化與自我修復(fù)，現(xiàn)已演化成為一個(gè)由自生植物組成的較為穩(wěn)定的地帶性近自然群落。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用文獻(xiàn)查閱法、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研法、定性分析法、定量分析法等，在300 m 長(zhǎng)的近自然邊坡的樣地中，按巖石、巖土和壤土3種分化程度不同的土壤和開(kāi)陽(yáng)（郁閉度≤0.5）、蔭蔽（郁閉度>0.5）2種不同光照程度環(huán)境劃分為6種生境，分別為巖石—開(kāi)陽(yáng)、巖石—蔭蔽、巖土—開(kāi)陽(yáng)、巖土—蔭蔽、壤土—開(kāi)陽(yáng)、壤土—蔭蔽。在各生境中選取3個(gè)大小為1 m （直邊）×3 m （斜邊）的樣方，共計(jì)18個(gè)樣方。分別記錄植物種名、株數(shù)、蓋度、平均高度、綜合蓋度、坡度、坡向、土壤類型、林下郁閉度等，并統(tǒng)計(jì)各物種重要值、 Shannon-Wiener 多樣性指數(shù) H′和Pielou均勻度指數(shù) J′。

1.2.2 指標(biāo)計(jì)算及數(shù)據(jù)分析因調(diào)查區(qū)域內(nèi)無(wú)喬

灌層植物，故草本層植物重要值[5];多樣性指數(shù) H??? IVilni;Pielou均勻度指數(shù) J? H /ln S ，其中 S 為物種豐富度，即樣地內(nèi)物種數(shù)的平均值。最后應(yīng)用 SPSS 25.0對(duì)不同生境因素與物種豐富度 S、多樣性指數(shù) H′、均勻度指數(shù) J′和各類群植物重要值做相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 近自然邊坡植物概況

本次調(diào)查記錄高等維管束植物共43種，隸屬27科40屬，90.70%為廣東鄉(xiāng)土植物[6]，物種多樣化程度較高。按植被重要程度排序，前10種依次是：腎蕨，頻度0.5000;烏毛蕨，頻度0.6667;芒萁，頻度0.5556;南美蟛蜞菊（Sphagneticolatrilobata），頻度0.3333;玉葉金花（Mussaendapubescens），頻度0.7222;弓果黍（Cyrtococcum? patens），頻度0.2778;矛葉藎草（Arthraxonlanceolatus），頻度0.2222;野牡丹（Melastomamalabathricum），頻度0.3333;海金沙（Lygodium? japonicum），頻度0.3889;扇葉鐵線蕨（ Adiantum? flabellulatum），頻度0.3333。樣地重要值合計(jì)為1， Shannon-Wiener 多樣性指數(shù) H′為3.14，Pielou均勻度指數(shù) J′為0.84。植被以低位芽植物為主，無(wú)喬灌層植物，種數(shù)上以灌木幼苗和草本植物為主，分別占比38.10%和30.95%（表1）。

2.2 近自然邊坡植物群落特征

近自然邊坡中，單個(gè)樣方的物種數(shù)2～15種，最高值和最低值均出現(xiàn)在壤土—開(kāi)陽(yáng)生境，物種數(shù)量波動(dòng)較大。平均總物種數(shù)藤本、灌木幼苗、喬木幼苗最高值基本集中在巖土生境，草本植物以壤土—蔭蔽生境最多（圖1）。植物多樣性上，巖土生境物種豐富度較高，相反，壤土的物種豐富度偏低，特別是在蔭蔽的環(huán)境下。巖土—開(kāi)陽(yáng)生境的 Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)H′高于其他生境，同時(shí)Pielou均勻度指數(shù) J′也最高，巖石—蔭蔽生境最低（表2）。各生境植物群落組分構(gòu)成上總體相似，基本為草本主體，藤本及灌木幼苗伴生，喬木幼苗處于劣勢(shì)地位。草本植物主導(dǎo)了整個(gè)近自然邊坡植物群落的樣貌，13個(gè)物種占據(jù)植物群落64.91%的重要值（表3）。

2.3 近自然邊坡植物群落特征的影響因素

為了進(jìn)一步探討土壤性質(zhì)與光照強(qiáng)度對(duì)群落組分的影響，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表4所示。從表4可以看出，土壤性質(zhì)僅與物種豐富度 S 具有顯著的相關(guān)性，光照強(qiáng)度僅與喬木幼苗重要值有極顯著相關(guān)性。說(shuō)明喬木幼苗相比其他生活型植物的生長(zhǎng)更依賴陽(yáng)光。

2.4 近自然邊坡植物景觀特征

以相同生境中各物種出現(xiàn)頻度和重要值為依據(jù)，分別對(duì)不同生境植物群落進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以組內(nèi)出現(xiàn)頻度較大且重要值較大的植物進(jìn)行景觀主體命名，以滿足頻度大于66%前提下，重要值前三定義為最為明顯的景觀主體。巖石—開(kāi)陽(yáng)生境的景觀主體為芒萁+烏毛蕨+腎蕨，平均綜合蓋度為60%;巖石—蔭蔽生境的景觀主體為玉葉金花+烏毛蕨+扇葉鐵線蕨，平均綜合蓋度為56%。由于巖石的貧瘠，蕨類植物通過(guò)較強(qiáng)的抗性能力與根狀莖在石縫中扎根獲取養(yǎng)分，藤本植物通過(guò)攀援特性附著于石壁上，二者共同塑造了巖石邊坡的稀疏植被景觀風(fēng)貌。巖土—開(kāi)陽(yáng)生境的景觀主體為腎蕨+矛葉藎草+玉葉金花，平均綜合蓋度為96%;巖土—蔭蔽生境的景觀主體為烏毛蕨+腎蕨+玉葉金花，平均綜合蓋度為93%。相比巖石景觀，巖土景觀增多一層非蕨類草本植物的明顯景觀層，覆蓋率也顯著增多，蕨類、藤本和禾本科草本一起構(gòu)成了巖土邊坡密集植被景觀風(fēng)貌。壤土—開(kāi)陽(yáng)生境的景觀主體為腎蕨+烏毛蕨+野牡丹，平均綜合蓋度為100%;壤土—蔭蔽生境的景觀主體為弓果黍+南美蟛蜞菊+腎蕨，平均綜合蓋度為100%。相比以上2種景觀，壤土景觀增多一層灌木幼苗明顯景觀層，蕨類、藤本、禾本科草本和灌木幼苗一起構(gòu)成了壤土邊坡密集植被景觀。由此可見(jiàn)，隨著土壤有機(jī)質(zhì)的提高，明顯的景觀層次先后在水平層次和垂直層次逐漸疊加（圖2）。

3 討論

3.1 近自然邊坡植物群落多樣性

生境異質(zhì)性對(duì)植物群落多樣性具有顯著性影響，與彭閃江等[7]，肖平等[8]的相關(guān)研究結(jié)論一致。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，部分資源充足的生境植物群落種類過(guò)少， 1個(gè)或2個(gè)物種占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，例如壤土—開(kāi)陽(yáng)生境，光照與土壤資源最為充足，但其多樣性指數(shù)和均與度指數(shù)偏低，與資源最為貧瘠的巖石—蔭蔽生境的指數(shù)十分相近。為此推測(cè)，過(guò)于貧瘠和過(guò)于優(yōu)良的生境可能不適宜群落植物多樣性的發(fā)展。當(dāng)生境成為部分優(yōu)勢(shì)種的最適合生長(zhǎng)環(huán)境時(shí)，優(yōu)勢(shì)種極大可能迅速擴(kuò)張占領(lǐng)主要生態(tài)位，不利于群落內(nèi)部種群之間競(jìng)爭(zhēng)，大大遏止了其他伴生種及劣勢(shì)種的生存。特別是對(duì)依賴光照較強(qiáng)的喬木幼苗，在大面積的草本植物覆蓋后，生存空間便大大受到限制。

3.2 近自然邊坡植物群落物種選擇與組成

近自然邊坡群落的主導(dǎo)植物為草本植物， 14種草本植物中9種為蕨類植物，4種為禾本科植物，1 種其他植物。蕨類植物作為該處近自然邊坡的先鋒物種，其孢子繁殖體數(shù)量大、體積小、重量輕[9]，易通過(guò)風(fēng)媒傳播使其廣泛分布于邊坡之上。此外，蕨類植物抗逆性較強(qiáng)、適應(yīng)能力好，發(fā)達(dá)的根狀莖縱橫交錯(cuò)形成覆蓋網(wǎng)，使其擁有著生于坡面的基礎(chǔ)[10]?；谧匀贿x擇理論[11]，由蕨類植物主導(dǎo)邊坡景觀是物種選擇的結(jié)果。

3.3 近自然邊坡植物群落景觀養(yǎng)護(hù)

蕨類植物作為該樣地植物群落的主體，也是景觀養(yǎng)護(hù)的主要對(duì)象。蕨類植物喜陰喜濕，盡管具有耐干旱貧瘠的特性，但土壤的過(guò)度干旱和貧瘠，容易導(dǎo)致葉片變干、發(fā)黑和卷曲，嚴(yán)重影響景觀效果，同時(shí)干旱致使部分蕨類植物根狀莖的枯萎，影響植被固土效能[12]。有關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，大部分蕨類的最適濕度為50%[13]，檢測(cè)樣地土壤，當(dāng)前旱季土壤濕度為20%左右，尚不能達(dá)到蕨類植物的最適濕度，為此需要適當(dāng)增加土壤濕度。但高角度邊坡的土質(zhì)疏松、抗蝕性弱的特性使其不宜采用大水噴射灌溉的方式，為此建議采用滴灌的形式，沿邊坡頂端鋪設(shè)以間隔300 mm 為一個(gè)單位、孔徑為16 mm 的滴灌管，并將其末端埋入土中，水滴沿斜坡自上而下滲透在土中，既保證了植被供給需要的水分與養(yǎng)分，也不對(duì)邊坡造成過(guò)大的負(fù)重影響。

部分低覆蓋度的邊坡裸露的巖體與土壤降低景觀的美感度。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，邊坡蕨類植物葉下小氣候容易附生部分苔蘚門葉苔屬植物，但旱季過(guò)低的濕度使其部分逐漸枯萎。苔蘚植物喜濕好散射光，可接受生長(zhǎng)濕度達(dá)85%左右[14]，利用滴灌系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臐B透水分可使其重新萌發(fā)覆蓋石頭及部分裸露土地，從而起到覆蓋巖土或巖石的作用（圖3）。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，土壤與植被是協(xié)同演化的[15]，完整的植被覆蓋層可防止壤土的侵蝕，起到護(hù)坡作用，同時(shí)亦可加快巖石風(fēng)化和改善土壤基盤，節(jié)省后期人工投入與水肥管養(yǎng)的經(jīng)濟(jì)成本。

4 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)景區(qū)近自然邊坡的營(yíng)造與修復(fù)是未來(lái)地域性、低維護(hù)景觀營(yíng)造的趨勢(shì)，其植物群落的構(gòu)成是物種選擇的結(jié)果。無(wú)論從生態(tài)適應(yīng)性、景觀性還是固土效能，蕨類植物都是作為邊坡修復(fù)的好材料。蕨類植物喜濕耐干旱，具有較強(qiáng)的抗逆性，能適應(yīng)多種劣勢(shì)環(huán)境;其次，其葉形美觀，符合大眾審美，更重要的是其根狀莖對(duì)固定土壤、防止水土流失具有重要作用，是未來(lái)城市生態(tài)建設(shè)的潛在資源。目前，芒萁、海金沙、半邊旗等大部分蕨類尚未有培育植株進(jìn)入市場(chǎng)為城市園林建設(shè)使用，以大自然規(guī)律為參考，“適地適蕨”“物盡其用”，尊重不同生境的植物分布與發(fā)展規(guī)律，仍然是營(yíng)造和修復(fù)自然野趣的邊坡景觀需要遵守的重要原則。

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（責(zé)任編輯 龍婭麗）