不同季節(jié)長春市伊通河濕地自生地被植物物種組成與多樣性研究

鄭伯偉淑 楊義波

（長春大學(xué)，吉林 長春 130022）

1 調(diào)查目的

園林中的自生地被植物可以理解為園林栽培植物以外的所有植物，特別是那些生長在喬木、灌木之下，隱沒在草坪之中的草本、蕨類植物和其他較為低等的植物。這些自生地被植物中，有許多屬于當?shù)匚锓N，即鄉(xiāng)土地被植物。筆者通過對長春市伊通河兩岸濕地自生地被植物的調(diào)查研究，掌握伊通河兩岸自生地被植物的物種組成和季相變化規(guī)律，進而選出適宜長春市濕地公園建設(shè)的自生地被植物種類和植物景觀配植模式，為進一步完善長春市濕地植被及生物多樣性的研究奠定基礎(chǔ)，也可以使?jié)竦刈陨乇恢参锏膽?yīng)用潛力、生態(tài)價值與美學(xué)價值在城市建設(shè)中得到充分體現(xiàn)。

2 研究地點概況

長春市是吉林省省會城市，位于我國東北平原腹地，地勢平坦開闊。長春市地處北半球中緯度的北溫帶、東部濕潤山區(qū)與西部平原半干旱地區(qū)之間的過渡地帶，屬溫帶大陸性半濕潤季風氣候類型。因此，該地氣候特點是全年氣溫變化顯著，四季分明，溫差大。伊通河發(fā)源于吉林省伊通縣境內(nèi)哈達嶺山脈青頂山北麓，流經(jīng)磐石、長春、伊通、德惠和農(nóng)安5 個縣（市），全長342.6 km，在長春市境內(nèi)232.3 km，其中城區(qū)段內(nèi)48.82 km。伊通河上游有著被譽為“城市之腎”的南溪濕地公園，北段上有養(yǎng)生島、霧凇島、新城廣場、勤善廣場等，并且與長春北湖國家濕地公園山水相依，形成絕佳的濕地區(qū)域，為人們提供了良好的休閑旅游之地。

3 調(diào)查方法

3.1 樣方設(shè)置及調(diào)查方法

采取分層取樣法，利用Google Earth 和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)沿著伊通河兩岸（南溪濕地公園—長春北湖濕地公園）濕地綠地設(shè)置坐標點，坐標點選取距離保持在1 m，部分坐標點依據(jù)實際情況進行微調(diào)，最終共選擇90 個坐標。以每個坐標點為中心，按調(diào)查樣方實際情況設(shè)置5 個2 m×2 m 的樣方。按照距離伊通河水邊的距離，將樣方劃分為濱水、下坡、中坡、上坡與市政路邊5 個類型。在調(diào)查中主要記錄其中的自生地被植物物種名、群落類型、密度、蓋度、高度、坡度和坡向等數(shù)據(jù)，以此作為每個樣方的綜合數(shù)據(jù)。此次研究在伊通河兩岸濕地綠地樣方總計450個，對所有樣方于 2021 年的 4 月、5 月、6 月、7 月、9 月共調(diào)研 5 次。

3.2 數(shù)據(jù)處理

樣方整理、數(shù)據(jù)計算運用及統(tǒng)計圖的繪制分別用 IBM SPSS Statistics 27.0 和 Microsoft Excel（2019）軟件進行。對植物物種信息的識別參考《吉林省植物志》和《中國植物志》。

4 調(diào)查結(jié)果

4.1 長春市伊通河濕地地被植物物種組成

如表1 所示，長春市伊通河濕地自生地被植物共有29 科62 屬66 種，各科所含物種數(shù)差異明顯。其中，菊科植物共計15 屬18 種；禾本科有7 屬7 種；豆科和十字花科均有4 屬4 種；單種科共有19 個，占總科數(shù)的65.52%，分別是車前科、蒺藜科、堇菜科、柳葉菜科、蘿藦科、毛茛科、木賊科、千屈菜科、薔薇科、茄科、傘形科、?？?、莎草科、五福花科、旋花科、蕁麻科、亞麻科、鳶尾科和紫草科。由此可見，長春市伊通河濕地自生地被植物異質(zhì)化程度較高。

表1 長春市伊通河濕地自生地被植物物種組成

4.2 長春市伊通河濕地地被植物物種來源

鄉(xiāng)土植物又稱本地植物。廣義的本地植物可以理解為在長期的自然選擇和物種演替后，對特定區(qū)域具有高度生態(tài)適應(yīng)性的自然植物區(qū)系成分的總稱；也可以理解為那些沒有經(jīng)過人類活動作用引入的那些植物。調(diào)查發(fā)現(xiàn)：在園林建設(shè)中，與外來植物相比，本地植物不僅在養(yǎng)護方面需要較少的外部支持就能夠更好地表現(xiàn)生物多樣性，而且在突出景觀特色和維持城市生態(tài)系統(tǒng)等方面具有獨特優(yōu)勢。如圖1 所示，在物種來源方面，長春市伊通河兩岸濕地內(nèi)本地自生地被植物47 種，占比71.21%；國內(nèi)其他地區(qū)自生植物有鼠尾草、水蘇、野大豆、花苜蓿、馬唐、披堿草、牛筋草、香絲草、小飛蓬、屋根草、假還陽參、塔頭苔草、漆姑草、五福花和狹葉蕁麻，占比22.73%；國外引入或入侵自生地被植物4 種，分別是三裂葉豚草、黑心金光菊、地錦、牛膝菊，占比6.06%。

圖1 長春市伊通河濕地自生地被植物物種來源組成

4.3 長春市伊通河濕地自生地被植物生活型

自生地被植物種類繁多，但其各自有不同的萌發(fā)期和萎蔫期；有的生命周期較短，主要生命過程一般集中在某一季節(jié)；有些生命周期較長，可以全年生長。如圖2 所示，在長春市伊通河兩岸濕地自生地被植物生活型組成中：多年生草本地被植物共32 種，占自生地被植物種類48.48%；一年生或二年生草本地被植物共11 種，分別是朝天委陵菜、獨行菜、黑心金光菊、薺菜、車前、葶藶、屋根草、香絲草、繁縷、黃花草木樨和翅果菊，占自生地被植物種類16.67%；一年生草本地被植物共22 種，分別是萹蓄、蒼耳、打碗花、地膚、附地菜、狗尾草、虎尾草、蒺藜、龍葵、馬唐、牛膝草、漆姑草、青蒿、三裂葉豚草、蛇床子、鼠尾草、鐵莧菜、小飛蓬、亞麻、野大豆、月見草和長戟葉蓼，占自生地被植物種類33.33%；多年生藤本地被植物僅1 種，是蘿藦，占自生地被植物種類1.52%。由此可知，在可見現(xiàn)存調(diào)查的自生地被植物中，多年生草本地被植物占比最大，最適合栽植于長春市的綠地環(huán)境中，其余一年生或二年生草本地被植物因有較強的傳播能力，可自行在長春市綠地內(nèi)自生和擴散。

圖2 長春市伊通河濕地自生地被植物生活型組成

4.4 長春市伊通河濕地自生地被植物物種組成的季節(jié)變化

在春季、夏季和秋季的調(diào)查中，出現(xiàn)的自生地被植物物種數(shù)量分別為28 科49 屬55 種、23 科49 屬53 種和19 科40 屬42 種，3 個季節(jié)出現(xiàn)的物種數(shù)量差異不大，但是其中的物種組成變化很大。在3 個季節(jié)中都發(fā)現(xiàn)的物種有31 種；僅春季出現(xiàn)的自生地被植物有7 種，分別為牻牛兒苗、葶藶、五?；?、狹葉蕁麻、野鳶尾、月見草和紫花地??；僅夏季出現(xiàn)的自生地被植物有3 種，分別為拂子茅、踏頭苔草和披堿草；僅秋季出現(xiàn)的自生地被植物有3種，分別為翅果菊、牛筋草和龍葵。如圖3 所示，各季節(jié)多年生地被植物多于一年生地被植物，與其生活史特征相吻合；結(jié)合長春市氣候特點，多年生地被植物更適合在東北地區(qū)生存。調(diào)查公園內(nèi)植物的季節(jié)性特征后發(fā)現(xiàn)，綠地面積大，花期主要集中在春季和夏季。因此，對濕地公園的后期養(yǎng)護中可在原有地被植物的基礎(chǔ)上，優(yōu)化綠地群落結(jié)構(gòu)和植物配植，可以豐富秋季植物，種植部分花卉植物，充分展現(xiàn)濕地公園的植物特色。

圖3 長春市伊通河濕地自生植物生活型的季節(jié)變化

4.5 長春市伊通河地自生地被植物物種多樣性的季節(jié)變化

物種多樣性是反映群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及復(fù)雜性的有效特征指標，同時能夠很好地體現(xiàn)物種在生境中的豐富程度以及每一物種的株數(shù)及分布均勻程度。這一指標受生物體、生境及人為干擾等諸多因素影響。各季節(jié)不同的多樣性指數(shù)如表2、圖4 所示。從中可以看出，各季節(jié)Simpson 優(yōu)勢度指數(shù)最大的是夏季綠地，為2.729；最小的是春季綠地，為2.154。這是因為長春市春季氣溫較低，所以綠地中萌發(fā)植物較少。Pielou 均勻度指數(shù)表示植物群落中不同物種的分布程度。此次調(diào)查中物種均勻度指數(shù)的最大值達到0.780（是夏季綠地），最小值為0.659（是秋季綠地），均勻度差異不顯著。Shannon-Wiener 多樣性指數(shù)的最大值達到1.256（是夏季綠地），最小值為1.006（是秋季綠地）。當植物物種個體數(shù)量固定時，樹種越多，物種豐富度越大，即值越大。Margalef 豐富度指數(shù)最大的為夏季，值為0.759；最小為春季，值為0.669。其中，夏季綠地的優(yōu)勢度指數(shù)、多樣性指數(shù)、豐富度指數(shù)、均勻度指數(shù)均是最高，各指數(shù)的變化趨勢大致相同。這主要是長春市的氣候特征導(dǎo)致的，夏季植物種類最多、長勢最好，而到了秋季許多植物已經(jīng)衰落。

表2 長春市伊通河濕地自生地被植物物種多樣性指數(shù)時空變化

圖4 長春市伊通河濕地自生地被植物物種多樣性指數(shù)的季節(jié)變化

5 長春市不同季節(jié)建議選栽自生地被植物種類

長春市不同季節(jié)建議選栽自生地被植物種類如下。春季建議選栽觀葉植物，如車前（長出粗大的葉子，葉子呈蓮座狀向周圍散開）、藜（葉片邊緣不整齊，下面呈粉色）、夏至草、蒺藜、青蒿、大刺兒菜、薊、假還陽參、苣荬菜、蒲公英、抱莖苦荬菜、萹蓄、長戟葉廖、皺葉酸模、月見草、千屈菜、朝天委陵菜、蛇床子、葎草、獨行菜、薺菜、白花碎米薺和附地菜等。各植物種類高度不同，因此，可以利用其高低變化形成層次感。夏季建議選栽觀花植物，如白車軸草（花朵白色或乳黃色）、蒲公英、蛇床子（葉形美麗，呈羽狀分裂，花序白色純正）、白花碎米薺（花瓣白色，呈長圓狀楔形）、車前、夏至草、鐵莧菜、蘆葦、蒺藜、屋根草、青蒿、大刺兒菜、薊、假還陽參、苣荬菜、三裂葉豚草、抱莖苦荬菜、藜、萹蓄、長戟葉廖、皺葉酸模、鼠掌老鸛草、毛茛、千屈菜、朝天委陵菜、蛇床子、葎草、獨行菜、薺菜和繁縷等。可對不同顏色花朵的植物進行配植，如白花碎米薺和繁縷；對相同顏色不同種類的地被植物進行結(jié)合，如薺菜和白車軸草；也可將觀花植物與觀葉植物結(jié)合配植，如車前和繁縷，進而形成觀賞性較強的植物景觀，以提升長春市公園的觀賞價值。秋季建議選栽觀花、觀葉和觀果植物，并將其進行組合配植，如狗尾草（獨特的圓錐形花序）、蒼耳（獨特的果實）、薊（基生葉較大，呈卵形，紫色的花）、龍葵（球形果，成熟后為黑紫色）、鐵莧菜、白車軸草、花苜蓿、牛筋草、蒺藜、香絲草、屋根草、青蒿、三裂葉豚草、抱莖苦荬菜、旋覆花、地膚、藜、萹蓄、葎草、野鳶尾和附地菜等，以形成獨特景觀。