自然教育語境下野生木本觀果植物評價研究
——以天目山和清涼峰自然保護(hù)區(qū)為例

陳曉晴 張明如 王 悅 高 磊

(1. 杭州廣畝城市規(guī)劃策劃咨詢有限公司，杭州 310012；2. 浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，杭州 311300)

野生植物資源的開發(fā)應(yīng)用是城市生態(tài)系統(tǒng)中物種多樣性的重要保障，對于城市生態(tài)環(huán)境改善具有重要意義[1]。天目山和清涼峰自然保護(hù)區(qū)內(nèi)植被類型豐富，是長江三角洲地區(qū)物種資源保存較好的地區(qū)之一。然而，對長三角城市園林本土植物種類的開發(fā)使用有限，與該地區(qū)亞熱帶山地蘊(yùn)藏的豐富的野生觀賞植物資源相比，存在顯著的滯后和不對稱性[2]。因此，城市園林綠地植物種類迫切需要開發(fā)增加。豐富長三角城市園林綠化材料，需要開展以下2個方面的工作：一方面，需要對野生觀賞植物的觀賞美學(xué)、文化、經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)調(diào)節(jié)價值進(jìn)行系統(tǒng)深入的評價；另一方面，需要研究者從野生植物生態(tài)適應(yīng)性、科普教育價值、觀賞美學(xué)價值與其繁殖擴(kuò)散的內(nèi)在關(guān)系加以分析，并提升至植物群落和景觀尺度加以研究評判。野生植物果實的可食性、果實形狀和色彩，對于豐富食物鏈結(jié)構(gòu)、改善園林綠地物種多樣性、呈現(xiàn)的動態(tài)美以及種群繁衍、群落更新具有重要的生態(tài)學(xué)意義。

目前，針對植物資源評價分析的研究主要局限于資源調(diào)查[3?5]、觀賞特性評價[6?8]、植物資源用途分類[9]。例如，劉念等[10]總結(jié)了重慶野生觀果植物資源，探討了其在園林應(yīng)用中的前景；李群等[11]對青云山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)野生地被植物資源進(jìn)行了調(diào)查，并根據(jù)觀賞特性，篩選出觀賞價值較高的野生地被植物進(jìn)行開發(fā)利用。因此，需綜合考慮不同類別野生植物觀賞特性和園林應(yīng)用價值，構(gòu)建較為完整的評價體系以適應(yīng)植物資源利用的發(fā)展趨勢，進(jìn)而探究不同功能的人工綠地植物群落模式。本文擬研究觀果植物的資源評價與開發(fā)利用，以野生植物資源的重要教育價值為切入點，嘗試提出教育價值與植物資源評價相結(jié)合的思路，構(gòu)建天目山和清涼峰自然保護(hù)區(qū)野生木本觀果植物資源評價體系，提升人們對浙江省西北地區(qū)觀果植物資源多樣性及其多種價值的認(rèn)識，總結(jié)不同功能的植物群落模式，為野生觀果植物在自然教育、園林綠化及植物資源保育等方面的開發(fā)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

天目山和清涼峰自然保護(hù)區(qū)（30°01′N～30°24′N，118°50′E～119°28′E，以下簡稱“保護(hù)區(qū)”）位于浙江省西北部與安徽省東南部的交界處，總面積155.52 km2。主峰清涼峰海拔1 787.4 m，地質(zhì)地貌結(jié)構(gòu)復(fù)雜，山巒起伏，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候[12]。植被垂直變化及復(fù)雜多變的地形地貌促成了多種小氣候。保護(hù)區(qū)的主要植被類型為針葉林和針闊葉混交林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、常綠闊葉林、山地矮林以及竹林、草甸和山地沼澤[13]。

2 研究方法

2.1 資源調(diào)查方法

本文通過在天目山和清涼峰自然保護(hù)區(qū)的實地調(diào)查，對保護(hù)區(qū)內(nèi)木質(zhì)植物的地理分布與生境特點進(jìn)行調(diào)研，有針對性地深入到分布比較集中的區(qū)域進(jìn)行實地考察、拍攝照片、收集標(biāo)本和記錄種類，并了解其觀賞價值與生物學(xué)特性，結(jié)合植物志[14]、研究文獻(xiàn)等資料，統(tǒng)計野生木本觀果植物種類及其所隸屬的科數(shù)、屬數(shù)，并對果期及優(yōu)勢科、重點保護(hù)植物等進(jìn)行綜合整理分析。

2.2 綜合評價體系模型的構(gòu)建方法

本文采用野生觀賞植物評價使用最多的層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）[15]，構(gòu)建由目標(biāo)層A、準(zhǔn)則層C、指標(biāo)層P及最底層D組成的多層次綜合評價結(jié)構(gòu)模型。在參考專家意見及借鑒前人研究成果的基礎(chǔ)上[16?18]，本文基于地帶性氣候、山地垂直氣候和觀果植物特點，結(jié)合自然教育的實際應(yīng)用及野生觀果植物的觀賞需求，從觀賞價值、教學(xué)價值和應(yīng)用價值3個方面確定了果實顏色、觀賞期長短、果實大小、果實豐富度、果實奇特性、綜合觀賞價值、體驗性、保護(hù)價值、繁殖體傳播的奇特性、食用價值、藥用價值以及園林應(yīng)用價值12個3級指標(biāo)，構(gòu)建出綜合評價模型（圖1）。通過調(diào)查問卷的形式邀請40名測試者（行業(yè)專家及相關(guān)專業(yè)學(xué)者）對各層次相對的重要程度進(jìn)行評分（以1～9標(biāo)度法對重要性程度進(jìn)行賦值），最終得出各指標(biāo)的權(quán)重值。

圖1 野生木本觀果植物資源評價模型Fig. 1 Evaluation model of wild woody fruit observation plant resources

3 結(jié)果與分析

3.1 資源豐富度及果期分析

3.1.1 資源豐富度分析

經(jīng)篩選統(tǒng)計，保護(hù)區(qū)內(nèi)具有一定觀賞價值的野生木本觀果植物有344種（含種下等級，下同），隸屬于59科145屬，占浙江省野生觀果植物總科數(shù)的74.68%，占總屬數(shù)的72.86%，占總種數(shù)的64.10%（浙江省共有野生觀果植物537種，分屬于79科199屬[19]）。其中，以薔薇科（Rosaceae）、槭樹科（Aceraceae）、殼斗科（Fagaceae）、冬青科（Aquifoliaceae）、忍冬科（Caprifoliaceae）、鼠李科（Rhamnaceae）等為優(yōu)勢科，分別占總種數(shù)的18.60%、6.69%、6.10%、3.49%、3.49%和3.20%。保護(hù)區(qū)內(nèi)有國家一級重點保護(hù)植物2種，二級重點保護(hù)植物21種，浙江省重點保護(hù)植物21種。對比杭州西湖風(fēng)景區(qū)植物應(yīng)用調(diào)查，大部分當(dāng)?shù)匾吧颈居^果植物處于待開發(fā)利用的狀態(tài)[20?22]。

3.1.2 果期長短與分布分析

通過對保護(hù)區(qū)內(nèi)野生木本觀果植物果期的統(tǒng)計與分析可知，果期持續(xù)時間多為1～3個月。其中，果期持續(xù)2個月的植物種類最多，共145種，占總種數(shù)的42.15%；果實觀賞期主要集中在夏秋兩季，9月份處于果實觀賞期的種類最多，共215種，占總種數(shù)的62.50%（圖2）。

圖2 果期及各月份觀果種數(shù)統(tǒng)計Fig. 2 Fruit period and each month view of fruit species statistics

3.2 綜合評價結(jié)果分析

3.2.1 判斷矩陣及一致性檢驗

根據(jù)評分結(jié)果，構(gòu)建目標(biāo)層相對于準(zhǔn)則層C1、C2、C3以及準(zhǔn)則層Ci相對于因子Pi的判斷矩陣，通過影響程度比較及一致性檢驗得出相對權(quán)重W值。一致性檢驗表達(dá)式為：

其中，λmax為最大特征根；n為判斷矩陣階數(shù)。平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI查表可得；CI為度量判斷矩陣偏離一致性指標(biāo)。若CR<0.1，則認(rèn)為該矩陣具滿意一致性。計算可得4個判斷矩陣CR值均小于0.1，一致性檢驗通過，得出各指標(biāo)的相對權(quán)重值，進(jìn)而計算層次總排序（表1）。研究結(jié)果表明，準(zhǔn)則層各因子中觀果植物觀賞價值所占權(quán)重最高，其次為應(yīng)用價值和教學(xué)價值，三者權(quán)重分別為0.443 4、0.387 4和0.169 2。由此可見，對于野生木本觀果植物資源的開發(fā)應(yīng)用需優(yōu)先考慮觀賞價值，同時考慮其應(yīng)用價值產(chǎn)生的生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

3.2.2 評價結(jié)果與分析

通過查閱大量評價體系文獻(xiàn)以及咨詢專家，本文擬定各性狀的評分標(biāo)準(zhǔn)，每一指標(biāo)分為5個等級，指標(biāo)分值均為1～5。通過打分結(jié)果，得出145種待評觀果植物的綜合評價結(jié)果（表2），即：

表2 綜合評價分值Table 2 Comprehensive evaluation scores

其中，V為綜合得分；U為評價因子評分；W為評價因子總權(quán)重；k為評價因子數(shù)。將145種評價的天目山及清涼峰野生木本觀果植物分值降序排列，分為4個等級：Ⅰ級（>3.500 0分）共19種；Ⅱ級（3.300 0～3.500 0）共31種；Ⅲ級（3.100 0～3.300 0）共26種；Ⅳ級（<3.100 0）共69種。Ⅰ級觀果植物共有19種，該類植物具有極強(qiáng)的觀賞應(yīng)用價值和教學(xué)價值，應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)并推廣應(yīng)用。

3.3 野生觀果植物的應(yīng)用前景

野生觀果植物資源的自然教育價值評價，考慮了不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)χ参飸?yīng)用的不同功能需求，例如，體驗性、果實奇特性可滿足科普需求；園林應(yīng)用價值、觀賞價值可滿足人居環(huán)境改善需求。在實際開發(fā)應(yīng)用中，除了參考評價結(jié)果外，還應(yīng)充分考慮不同野生觀果植物的生態(tài)適應(yīng)性，結(jié)合不同環(huán)境下的小氣候、光照水分條件、土壤肥力等因素，構(gòu)建具物種多樣性以及群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的群落模式。

3.3.1 凸顯自然教育功能

自然教育重視感官的體驗、自然信息的采集以及人與自然的有效聯(lián)結(jié)[23]。觀果植物憑借其觀賞價值、可食性和可體驗性，能夠充分激發(fā)兒童的視覺、味覺、嗅覺、觸覺等感官體驗，還可作為重要的食源植物吸引鳥類、昆蟲等，果實的結(jié)構(gòu)、數(shù)量、色彩的動態(tài)組合變化和掛果時間及脫落期，均與植物種群繁衍更新有更多生態(tài)聯(lián)系，應(yīng)該成為自然教育的重要材料。以科普功能為主的植物群落模式有：全緣葉欒樹?四照花+羊角槭?多花黃精（Polygonatum cyrtonema）、喜樹+小葉櫟?西府海棠+安徽小檗?醉魚草（Buddleja lindleyana）、甜櫧（Castanopsis eyrei）?野山楂+毛木半夏?南五味子+山木通（Clematis finetiana）。

全緣葉欒樹?四照花+羊角槭?多花黃精。全緣葉欒樹具較高的觀花、觀果、觀葉價值，可充分展示植物在不同的生長階段的觀賞特性。再與可觀葉、觀姿的羊角槭與可食的四照花相組合，能夠充分滿足人們感官體驗的需求，提高人們的互動參與感。例如，全緣葉欒樹果實為燈籠狀蒴果、羊角槭的翅果有利于風(fēng)力傳播，四照花果實可借助于動物取食傳播，多花黃精兼具種子繁殖和無性繁殖。

喜樹+小葉櫟?西府海棠+安徽小檗?醉魚草。選擇不同生活型木本觀賞植物形成復(fù)雜的多層群落結(jié)構(gòu)，依據(jù)對光強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性的差異性，充分利用不同高度的光資源，形成特定的小氣候和鳥類、昆蟲和其他食草動物的棲息場所，從而完整地表達(dá)綠地群落生態(tài)穩(wěn)定性。

甜櫧?野山楂+毛木半夏?南五味子+山木通。喬木層選擇甜櫧作為優(yōu)勢種，可食的野山楂和毛木半夏能增加體驗的趣味性；下層選用攀援灌木南五味子和山木通，作為藥用植物有著較高的科普價值，又可滿足公園景觀造景功能的需求。

喬木層選擇甜櫧作為優(yōu)勢種，可食的野山楂和毛木半夏能增加體驗的趣味性；下層選用攀援灌木南五味子和山木通，作為藥用植物有著較高的科普價值，又可滿足公園景觀造景功能的需求。

3.3.2 強(qiáng)化人居環(huán)境改善主導(dǎo)功能

野生觀賞植物的開發(fā)利用，對于避免各地園林植物種類同質(zhì)化，提升地方性種類多樣性具有重要意義[24]。野生觀賞植物資源具有構(gòu)建地域特色植物景觀的重要價值，正如詩句所描述的“一年好景君須記，正是橙黃橘綠時”，表達(dá)了觀果植物在園林綠化及風(fēng)景園林設(shè)計中的應(yīng)用功能，以秋季觀果野生植物為主體，適當(dāng)選擇冬、春和夏季部分結(jié)果植物，可營造豐富的四季景觀。在植物配置過程中，應(yīng)避免生態(tài)位重疊的植物種植在一起，注重具不同觀賞特性的植物組合配置；通過物種多樣組合維持綠地群落的生態(tài)穩(wěn)定性，構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、功能健全、種群繁衍的復(fù)層群落結(jié)構(gòu)。不同功能的植物群落模式有2種：觀賞型植物群落模式、生態(tài)環(huán)保型植物群落模式。

觀賞型植物群落模式。觀賞型植物群落重在觀賞價值，強(qiáng)調(diào)植物個體和群體的色彩、形態(tài)與合理的空間布局?？筛鶕?jù)不同的需求，形成封閉空間、半封閉空間和開放空間。具體模式有：柏木?烏飯樹+金葉女貞（Ligustrum×vicaryi）?沿階草（Ophiopogon bodinieri）、水榆花楸?四照花?梔子（Gardenia jasminoides）、枳椇?野山楂+多花勾兒茶、青錢柳?五葉瓜藤?木莓。

生態(tài)環(huán)保型植物群落模式。生態(tài)環(huán)保型植物群落強(qiáng)調(diào)空氣凈化和防風(fēng)減噪等功能，選用抗逆性較強(qiáng)、污物吸附能力較好的植物組成環(huán)保型植物群落，如女貞、構(gòu)樹、山合歡等。在空間垂直結(jié)構(gòu)上，形成緊密的喬灌草復(fù)層結(jié)構(gòu)，突出綠地群落的生態(tài)調(diào)控價值和物種多樣性等特點。具體模式有：女貞?紅紫珠（Callicarpa rubella）+南天竹、楝?南天竹?沿階草、山合歡?野鴉椿?小果菝葜、構(gòu)樹?石斑木（Rhaphiolepis indica）+貓兒屎?絡(luò)石（Trachelospermum jasminoides）。

3.3.3 表達(dá)食用、藥用等價值

觀果植物除觀賞價值外，還具有食用和藥用價值，如南方紅豆杉、青錢柳、山茱萸等。植物種質(zhì)資源的保護(hù)利用是其藥用價值探索的重要保障，觀果植物的可食性擴(kuò)大了其種子的傳播范圍，對其擴(kuò)繁有重要的生態(tài)意義。

4 討論與結(jié)論

野生觀果植物種質(zhì)資源的保護(hù)和開發(fā)利用，涉及氣候、生態(tài)學(xué)、美學(xué)、社會等多方面和多領(lǐng)域的知識[25]。在其開發(fā)利用過程中，除要考慮觀果植物以人為主的觀賞價值外，還應(yīng)關(guān)注其對種群繁衍、群落更新及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響等，可在更大尺度上評價其開發(fā)利用價值。本文基于觀果植物應(yīng)用發(fā)展趨勢，建立野生木本觀果植物資源自然教育價值評價模型，立足于自然教育過程中施教者與受教者的需求，提出“保護(hù)價值”“體驗性”等指標(biāo)?；谟^果植物與種群繁衍、食源動物的關(guān)系，本文提出了“繁殖體傳播的奇特性”指標(biāo)，將種子傳播、動物取食這一現(xiàn)象產(chǎn)生的生態(tài)學(xué)科普價值、動態(tài)美觀賞價值、群落繁衍的生態(tài)意義納入評價體系。與前人的研究結(jié)果相比較[26?28]，該模型約束層中的教學(xué)價值更具體凸顯觀果植物的科普功能，觀賞價值和應(yīng)用價值則強(qiáng)調(diào)人居環(huán)境改善功能及其潛在藥、食用價值的表達(dá)。

通過層次分析法對天目山和清涼峰自然保護(hù)區(qū)野生木本觀果植物進(jìn)行教育價值評價分析，研究結(jié)果顯示，Ⅰ級有19種植物，開發(fā)利用價值高；Ⅱ級有31種植物，開發(fā)利用價值較高；Ⅲ級有26種植物，可適度開發(fā)利用；Ⅳ級有69種植物，開發(fā)利用價值較低。基于評價結(jié)果，以凸顯自然教育功能、強(qiáng)化人居環(huán)境改善主導(dǎo)功能為目的，總結(jié)出科普型、觀賞型和生態(tài)環(huán)保型植物群落模式，以指導(dǎo)野生觀果植物在不同功能綠地中的應(yīng)用。例如，華桑、榧樹、楊梅為吸塵樹種[29]，可用于道路防護(hù)綠地；冬青（Ilex chinensis）、秋子梨、紅果榆、山茱萸等具較高觀賞價值，可用于公園綠地；花著生于葉的青莢葉（Helwingia japonica）、具紅色種托的羅漢松（Podocarpus macrophyllus）可用于科普園。

鑒于評價指標(biāo)設(shè)定及權(quán)重賦值摻雜的主觀因素，其評價體系建立的科學(xué)性及待評價植物的開發(fā)順序結(jié)果，還需生產(chǎn)實踐驗證。野生觀果植物在城市綠化應(yīng)用中，如何保證并強(qiáng)化其在自然生境下的形態(tài)特征，還需繼續(xù)加強(qiáng)研究。例如，果色的穩(wěn)定性、果期長短、果實數(shù)量與大小的關(guān)系、果實色澤的動態(tài)組合變化與小氣候的關(guān)系等。根據(jù)城市園林的發(fā)展需求，在植物配置[30]及景觀設(shè)計上，本文提出更契合當(dāng)下城市綠地發(fā)展的建設(shè)性意見，以更科學(xué)地規(guī)范野生植物資源的開發(fā)利用[31]。此外，政府及相關(guān)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與高校和科研院所的溝通對接，避免植物資源調(diào)查、評價研究與實際應(yīng)用研究的脫節(jié)。自然教育在我國有很好的市場發(fā)展?jié)摿32?33]，野生植物資源的教育價值也亟待挖掘，與植物及人居環(huán)境相關(guān)學(xué)科的研究工作者，應(yīng)擔(dān)負(fù)起自然教育推廣和完善的義務(wù)，使植物資源評價結(jié)果的受眾最大化。