大同古城墻萱草應(yīng)用調(diào)查與分析

劉昌勝，王金耀，李 森，邢國明

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山西太谷 030800）

0 引言

大同古城墻修建于明洪武五年，2008—2016年大同市人民政府對其進行了全面復(fù)建。復(fù)建后的大同古城墻，略呈方形，東西長1.8 km，南北長1.82 km，周長7.24 km，面積3.28 km2，是國內(nèi)現(xiàn)存較為完整的一座古代城垣建筑[1-2]。在距墻約40 m處修有寬10 m、深5 m護城河。護城河兩岸是帶狀綠地，綠化面積約100萬m2。關(guān)于大同古城墻帶狀綠地的植物配植，尤其是萱草應(yīng)用斑塊植物配植情況還未見報道[3-8]。大同地區(qū)植物配植應(yīng)用的萱草主要包括‘大同’黃花、北黃花菜、大花萱草、‘金娃娃’、‘紅運’萱草、大苞萱草[9]。筆者對大同古城墻帶狀綠地的萱草應(yīng)用進行調(diào)查分析，以期更好地營造大同古城墻植物景觀，展示大同古城形象和城市文化內(nèi)涵。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

大同位于山西省北部大同盆地的中心、晉冀蒙三省區(qū)交界處、黃土高原東北邊緣，東經(jīng)122°33'—114°34'，北緯39°01'—40°45'，海拔1000～1500 m，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明。按照習(xí)慣劃分方法，3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月—翌年2月為冬季，其特點是冬季漫長且寒冷干燥，夏季短暫且溫?zé)岫嘤?，春秋涼爽，溫差較大。年均氣溫5.5℃，極端最高氣溫37.7℃，極端最低氣溫-29.1℃，全年雨量集中在7—9月，年平均降雨量約400 mm；無霜期100～156天。溫差較大，干旱多風(fēng)，自然條件差，植物選擇范圍非常有限[3-8]。

1.2 研究方法

本次調(diào)查范圍是大同古城墻帶狀綠地，因為古城墻內(nèi)環(huán)帶狀綠地沒有萱草應(yīng)用，所以只調(diào)查大同古城墻外環(huán)即護城河兩岸的帶狀綠地，包括東西南北4個方位。由于帶狀綠地植物群落受景觀設(shè)計影響，呈斑塊狀分布，因此只對有萱草應(yīng)用的斑塊進行調(diào)查。

借助奧維地圖對調(diào)查范圍內(nèi)有萱草種植的斑塊進行勘察記錄，并進行拍照打卡記錄經(jīng)緯度，記錄斑塊面積、萱草種類、種植面積、種植形狀。同時記錄與萱草配植的喬灌草園林植物種類、位置、數(shù)量及觀賞特征，還有群落垂直結(jié)構(gòu)類型等。以頻度分析萱草應(yīng)用植物配植情況[10]。喬灌木記錄株數(shù)、高度、冠蔭，綠籬記錄長寬高及密度；對于草本地被植物，記錄萱草及其他草本的種植密度、蓋度，并如實記錄植物一般生長情況。為減少誤差，下載百度識圖、花伴侶、形色等軟件輔助識別花草。

為了便于分析比較，小斑塊如實記錄，大斑塊則采用抽樣調(diào)查。根據(jù)萱草應(yīng)用斑塊的形狀與面積，樣方面積20 m×20 m、10 m×40 m、60 m×4 m不等，一般控制在400 m2左右，具體方法是選植物生長良好、異質(zhì)性高、計算方便的區(qū)域進行抽樣調(diào)查。草本植物樣方單位是1 m×1 m。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010軟件對調(diào)研數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、作圖，并參照任斌斌等[11]的方法，計算大同古城墻帶狀綠地中有萱草配植斑塊的植物喬木層、灌木層和地被層的Shannon-Wiener指數(shù)(H)、Simpson指數(shù)(C)、Pielou均勻度指數(shù)(E)、重要值，如式(1)～(10)。

式中，Pi表示樣地中第i種植物的重要值，S表示樣地總的物種數(shù)。重要值是用于確定群落中植物種的優(yōu)勢度或顯著度的一種綜合性指標(biāo)[12]，喬灌層與草本層的特征不同，所以計算其重要值亦不同。多度表示某物種的個體數(shù)，密度指單位面積或單位空間內(nèi)的個體數(shù)。一般對喬木、灌木和叢生草本以植株或株叢計數(shù)，根莖植物以地上枝條計數(shù)。蓋度指植物地上部分垂直投影面積占樣地面積的百分比，即投影蓋度。頻度指某物種出現(xiàn)的樣方數(shù)占總樣方數(shù)的百分比[10]。

由于所調(diào)查的帶狀綠地為新建的綠地，建設(shè)年限10年以內(nèi)，大型喬木均為移植而來，在移植過程中，不可避免有人為選擇的過程，挑選易于存活的植株，在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，喬木胸徑、基面積差別不大，用胸徑或基面積不能表示優(yōu)勢度[13]，所以，喬木層計算重要值時以相對蓋度表示相對優(yōu)勢度。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣地分布

東城墻和陽門以南護城河外側(cè)帶狀綠地大同黃花樣地16個。南城墻護城河內(nèi)側(cè)帶狀綠地大同黃花樣地10個、北黃花菜樣地2個，南城墻西南（永泰西門西）護城河外側(cè)帶狀綠地大同黃花樣地15個‘、大同’黃花+‘金娃娃’4個、北黃花菜樣地1個。西城墻展覽館對面護城河內(nèi)側(cè)帶狀綠地大花萱草‘、金娃娃’‘、紅運’萱草樣地各1個，西城墻展覽館以南護城河外側(cè)帶狀綠地大花萱草樣地9個‘、金娃娃’樣地1個。北城墻護城河外側(cè)帶狀綠地武定東門西‘金娃娃’樣地1個、武定東門以東‘金娃娃’樣地2個、大花萱草樣地4個（圖1）。

圖1 大同古城墻萱草種植分布

2.2 斑塊面積及形狀

2.2.1 斑塊面積 大同古城墻帶狀綠地為古城墻附屬綠地，東西南北由不同的園林設(shè)計公司規(guī)劃設(shè)計。因為植物群落景觀設(shè)計受歷史、文化、教育等諸多因素影響，所以東西南北城墻帶狀綠地特色各異。東城墻、南城墻萱草呈大片種植，東城墻是‘大同’黃花，南城墻是‘大同’黃花以及‘金娃娃’、北黃花菜，樣本斑塊面積較大。北城墻、西城墻只種植大花萱草和‘金娃娃’（西城墻有1處‘紅運’萱草），斑塊面積較小，異質(zhì)性較高。本次調(diào)查有萱草應(yīng)用的斑塊樣地68個，調(diào)查有萱草種植的斑塊總面積19808 m2（表1），約占古城墻綠地總面積的2%。

表1 大同古城墻帶狀綠地萱草應(yīng)用調(diào)查斑塊面積

大同古城墻帶狀綠地萱草應(yīng)用調(diào)查總面積16883m2（表2），‘大同’黃花14930 m2，占88.43%，‘金娃娃’、大花萱草、北黃花菜占比相當(dāng)分別是3.05%、4.60%、3.84%，‘紅運’萱草最少，僅占0.71%(12 m2)。

表2 大同古城墻帶狀綠地調(diào)查斑塊的萱草面積

2.2.2 斑塊形狀 由圖2可知，調(diào)查斑塊萱草種植形狀以矩形、自然帶狀最多(53%)，其次是三角形、梯形(21%)，其余如月牙形、波浪形、箭尾形、不規(guī)則形等占26%。

圖2 大同古城墻各種萱草斑塊形狀情況

2.3 萱草斑塊的植物種類及其應(yīng)用方式

2.3.1 植物種類的定義及應(yīng)用頻率 樹體高大，具有明顯的主干的樹稱為喬木，為了方便實地統(tǒng)計，一般3 m以上喬木記為喬木，而3 m以下的喬木以灌木計。灌木主干不明顯，常在基部發(fā)出多個枝干的木本植物稱為灌木，1 m以下的灌木或小喬木又稱矮灌木。

多度（密度）是群落的定量測度方法之一，優(yōu)勢種往往具有最大的密度（多度）或者最大的蓋度[10]。國內(nèi)多采用DRUDE的七級制多度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，單位面積(1 m×1 m)個體數(shù)大于75%（植株極多）稱為優(yōu)勢種[12]。本次調(diào)查為專項調(diào)查，‘大同’黃花個體數(shù)超過75%，是絕對優(yōu)勢種，其次是大花萱草、‘金娃娃’、北黃花菜，‘紅運’萱草最少僅在1個樣地中出現(xiàn)。

根據(jù)各種植物在萱草斑塊中的景觀應(yīng)用不同，可列為喬木風(fēng)景樹、灌木風(fēng)景樹、綠籬和草本地被4種類型。依植物應(yīng)用頻率為序其豐富度列于表3。

表3 大同古城墻萱草斑塊的植物種類

應(yīng)用頻率只能代表該種植物的應(yīng)用普遍程度，不代表該植物的應(yīng)用數(shù)量，即頻率越高代表該植物在大同古城墻萱草應(yīng)用斑塊中應(yīng)用越廣泛。對大同古城墻與萱草配植的58種植物的應(yīng)用頻率(P)[14]進行計算[式(11)]，應(yīng)用頻率前10位是油松、鋪地柏、山杏、山桃、山楂、丁香、水蠟、絲棉木、八寶景天、三七景天。參照張雯等[15]的方法將應(yīng)用頻率分為4個區(qū)間，低頻率區(qū)間(0＜P＜25%)的有55種，占總種數(shù)的94.82%；較低頻率(25%≤P＜50%)2種（鋪地柏、山杏），占總種數(shù)的3.45%；中等頻率(50%≤P＜75%)僅含1種（油松）；無高頻率(75≤P＜100%)（圖3）?？梢?，大同古城墻帶狀綠地與萱草配植的植物在應(yīng)用上呈現(xiàn)不普遍不均勻的情況，絕大多數(shù)植物僅在14個（山桃）及以下的樣地中應(yīng)用，普遍應(yīng)用的植物僅有3種（油松、鋪地柏、山杏，占5.26%）。

圖3 大同古城墻萱草植物配植應(yīng)用頻率分布

2.3.2 萱草應(yīng)用方式 大同古城墻帶狀綠地的萱草應(yīng)用方式有花境栽植、花叢點綴、花池密植3種形式，如圖4所示，68個樣地中，花境62個(91.18%)、花叢5個(7.35%)、花池僅1個(1.47%)?！笸S花、北黃花菜、‘紅運’萱草應(yīng)用方式均為花境，‘金娃娃’應(yīng)用方式為花境、花叢，大花萱草應(yīng)用于3種形式中。

圖4 大同古城墻萱草應(yīng)用方式

2.3.3 萱草種植方式

（1）片植。‘大同’黃花葉寬苗高，植株肥壯，花色淡黃鮮亮，在東城墻、南城墻大片種植，與其他植物搭配，密植于路邊或者護城河岸邊，形成地被花境，6月底—8月初景觀效果獨特而壯觀，尤其是東城墻花大、花多，甚是喜人。

北黃花菜植株雖然較‘大同’黃花小，但開花時間較‘大同’黃花早。在城墻西南角特別是護城河內(nèi)側(cè)呈自然帶狀大片種植，配以油松、山杏、白沙蒿、鋪地柏等植物，每年春天和初夏（6月初）觀花效果較好。

（2）叢植。大花萱草植株挺拔，花色橙紅，艷麗迷人，花期較長（在大同為6月下旬—8月初），具有較高的園藝觀賞價值。‘金娃娃’植株雖然矮小，但花期長達三季，花色金黃，也頗受歡迎。這2種萱草在大同北城墻、西城墻小面積叢植，幾十株到幾百株不等，與其他植物鑲嵌，形成花境、花叢。

在北城墻武定東門西護城河外側(cè)，大花萱草叢植于稀疏林地，與八寶景天、三七景天、秋英等草本植物組成混合花叢。在北城墻武定門東護城河外側(cè)，‘金娃娃’點綴于山石之間，配以丁香、水栒子等，形成獨特的萱草應(yīng)用景觀。

在西城墻展覽館前，大花萱草點綴于山石之間，與馬蘭花、海棠、油松、鋪地柏配植形成特別景觀。在西城墻護城河外側(cè)西南角，大花萱草密植于三角形花池，線性叢植于石階兩旁，景觀風(fēng)雅別致。

‘紅運’萱草僅有1處，位于西城墻展覽館對面護城河內(nèi)側(cè)，植株稀疏，長勢較差。但花朵碩大紅艷，特別美麗。

2.4 萱草應(yīng)用斑塊配植植物觀賞特點

2.4.1 觀賞季相特征 通過調(diào)查，與萱草配植的植物春季具有觀賞特征的18種，夏季27種，秋季20種，冬季13種（圖5）。其中，有些植物如金葉榆、紫葉李‘、金焰’繡線菊等在2個及以上季節(jié)中都有良好的觀賞效果。

圖5 大同古城墻萱草應(yīng)用植物觀賞季相

2.4.2 觀賞部位特征 按照觀賞部位的不同，與萱草配植的植物可分為觀花、觀果、觀葉、觀干4種類型。在觀賞特征的組成上，觀花植物占45.61%，觀果植物占17.54%，觀葉植物占33.33%，觀干植物僅占3.51%。

2.4.3 觀賞色系特征 對大同古城墻萱草植物配植觀賞色系進行分析，紅黃綠三色系最多，紫色、白色系較少，即春天的紅色花和秋天的紅色果占主導(dǎo)地位（圖6），景觀效果較豐富；夏季以綠色系為主；秋季以黃色（秋季葉色樹、黃色花）系為主色調(diào)；冬季綠色植物僅有鋪地柏、平頭松、油松，表現(xiàn)效果最差。

圖6 大同古城墻萱草應(yīng)用植物觀賞色系

2.5 萱草應(yīng)用斑塊的植物配植方式及植物群落結(jié)構(gòu)

2.5.1 植物配植方式 68處樣地的群落結(jié)構(gòu)及配植方式見表4。

東城墻的優(yōu)勢物種是油松、山桃、山杏、山楂、刺槐，主要配植方式有油松+刺槐+山桃+山杏—鋪地柏—‘大同’黃花+草坪、油松+刺槐+山楂—丁香球—‘大同’黃花+草坪。

西城墻的優(yōu)勢物種是海棠、油松、鋪地柏，主要配植方式有油松—‘亞當(dāng)’海棠—鋪地柏—大花萱草、油松+八棱海棠+喜洋洋海棠—榆葉梅球—鋪地柏—大花萱草+馬蘭花。

南城墻優(yōu)勢物種是油松、山杏、水蠟、絲棉木、丁香、三七景天，主要配植方式有油松+國槐—山杏+絲棉木—‘大同’黃花、油松—山杏—水蠟籬—‘大同’黃花+‘金娃娃’、油松—絲棉木+山杏—丁香籬—北黃花菜+三七景天+八寶景天。

北城墻優(yōu)勢物種是珍珠梅、油松、白蠟、金葉槐、元寶楓、三七景天，主要配植方式有油松—珍珠梅—‘金娃娃’+八寶景天、金葉槐+元寶楓+山楂—白蠟+山杏—大花萱草+八寶景天+三七景天。

2.5.2 植物群落結(jié)構(gòu) 由表4可知，大同市古城墻萱草應(yīng)用植物群落以喬—灌—草構(gòu)成最多，有25處，占萱草應(yīng)用植物配植群落類型的36.76%；喬—灌—矮灌—草形式21處，占30.88%；喬—草形式8處，占11.76%；喬—矮灌—草形式7處，占10.29%；灌—草、灌—矮灌—草形式較少，在整個配植群落類型中的所占比例僅10%。

表4 大同古城墻萱草植物群落結(jié)構(gòu)及配植方式

續(xù)表4

大同市古城墻萱草植物配植群落垂直結(jié)構(gòu)主要有2、3、4層3種形式，東城墻喬—草2層結(jié)構(gòu)相對較多，北城墻喬—灌—草3層結(jié)構(gòu)較多，西城墻喬—灌—矮灌—草4層結(jié)構(gòu)較多，南城墻喬—灌—草3層、喬—灌—矮灌—草4層結(jié)構(gòu)最多?？傊?，最常見的是喬—灌—草3層結(jié)構(gòu)和喬—灌—矮灌—草4層結(jié)構(gòu)。

2.6 大同古城墻萱草應(yīng)用植物多樣性基本特征分析

表5表明，大同古城墻萱草應(yīng)用綠地物種Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均呈現(xiàn)出灌木層＞喬木層＞草本層的趨勢。由此可見，在大同古城墻萱草應(yīng)用綠地中，灌木層和喬木層物種構(gòu)成較為復(fù)雜，生態(tài)效益明顯；草本層生態(tài)功能表現(xiàn)較差，僅有萱草、八寶景天、三七景天等部分植物應(yīng)用頻度較高，多數(shù)草本品種未得到廣泛應(yīng)用。

表5 古城墻萱草斑塊植物Shannon-Wiener、Simpson、Pielou指數(shù)

3 結(jié)論

3.1 大同古城墻周邊萱草種類、斑塊情況

筆者調(diào)查大同古城墻[16]周邊萱草種植應(yīng)用情況，涉及萱草種植斑塊樣地68個，‘大同’黃花斑塊數(shù)最多，斑塊形狀以‘大同’黃花的自然帶狀為最多，斑塊各種形狀中自然帶狀占53%；南城墻種植萱草面積最大(11642 m2)；斑塊總面積19808 m2，萱草總面積16883 m2，其中‘大同’黃花面積最大(14930 m2)、斑塊數(shù)最多為優(yōu)勢物種；北黃花菜、大花萱草、‘金娃娃’和‘紅運’萱草種植面積較小。各萱草斑塊植物種類以灌木風(fēng)景樹為最多，豐富度30。

3.2 萱草配植方式

與萱草配植的58種植物應(yīng)用頻率前10位是油松、鋪地柏、山杏、山桃、山楂、丁香、水蠟、絲棉木、八寶景天、三七景天。低頻率區(qū)間(0＜P＜25%)的有55種，占總種數(shù)的94.82%，明顯不均勻。萱草應(yīng)用有花境栽植、花叢點綴、花池密植3種形式，68個樣地中花境62個(91.18%)，為主要應(yīng)用方式。萱草種植方式為片植、叢植。

3.3 萱草配植的觀賞特點

與萱草相配植的植物觀賞季節(jié)主要在春、夏、秋三季；從觀賞部位看，植物占比觀花＞觀葉＞觀果＞觀干；從觀賞色系看，春季以紅色系為主，夏季以綠色系為主，秋季以黃色系為主。萱草應(yīng)用植物群落垂直結(jié)構(gòu)有2、3、4層，最常見的是3層“喬—灌—草”結(jié)構(gòu)和4層“喬—灌—矮灌—草”結(jié)構(gòu)，植物層次自然豐富。

3.4 萱草應(yīng)用群落分層多樣性分析

萱草應(yīng)用植物多樣性結(jié)果顯示，物種豐富度灌木層＞喬木層＞草本層，物種Simpson指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)為灌木層＞喬木層＞草本層的趨勢，Pielou均勻度指數(shù)喬木層＞灌木層＞草本層。

4 問題和建議

4.1 加強對萱草的引種及推廣應(yīng)用工作

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大同市古城墻萱草的品種單一，除‘大同’黃花大片種植外，北黃花菜、大花萱草、‘金娃娃’，尤其是‘紅運’萱草應(yīng)用規(guī)模不足。國內(nèi)萱草種質(zhì)資源豐富，今后需要選育適宜于大同干旱多風(fēng)溫差大的生長環(huán)境，并具有一定觀賞特性的萱草品種推廣應(yīng)用。

4.2 適當(dāng)增加小品和雕塑設(shè)施，強化大同黃花文化品牌效應(yīng)

‘大同’黃花在東城墻南城墻大片種植，形成了一定規(guī)模的園林景觀效應(yīng)。但‘大同’黃花作為大同市花，其蘊含的文化內(nèi)涵沒有很好地彰顯，需要通過一些小品、雕塑甚至專類宣傳欄加以強化，讓人們游覽大同古城墻的同時更加了解‘大同’黃花，了解大同邊塞文化[17-19]，宣傳萱草文化[20-21]。助力大同經(jīng)濟發(fā)展。

4.3 優(yōu)化植物配植

萱草作為綠地的點綴和補充，在春夏秋三季都具有觀賞效果。但是萱草在冬季會枯萎，景觀效果不佳。大同冬季寒冷漫長，建議加大常綠樹木的種植力度，并與萱草巧妙設(shè)計，交叉鑲嵌，盡量避免觀賞期斷層。改善景觀觀賞性[22-23]。

4.4 加強養(yǎng)護管理

本次調(diào)查多數(shù)地方的萱草管理到位，景觀效果好；而東城墻少數(shù)萱草斑塊中發(fā)現(xiàn)蟲害，北城墻東北角萱草斑塊雜草較多，景觀效果欠佳，甚至有些萱草種植斑塊土地較多裸露，視覺觀賞效果極差。萱草需要養(yǎng)護管理才能保證其園藝景觀效果，為此要加大人力物力，每年按時間節(jié)點做好病蟲害防治、修剪、施肥、分株更新等管理工作，保證萱草等草本植物的整齊度和綠視率。