湖南省青羊湖國有林場觀賞藤本植物多樣性研究

成其書，吳 磊，朱晉梅，易 烜，劉文劍，黃 靚，，盧 侃，王琢玙，李小芬

（1.湖南省青羊湖國有林場，湖南 寧鄉(xiāng) 410627； 2.中南林業(yè)科技大學林學院，湖南 長沙 410004； 3.湖南省林業(yè)局，湖南 長沙 410004）

隨著城市化進程的加快，越來越多的土地被建筑物所覆蓋，導致平面綠化用地緊張［1-2］。利用不同的立體空間，采用多種方式進行垂直綠化是城市在土地資源有限的情況下，擴充綠地面積的有效方式［2］。藤本植物是垂直綠化的重要素材，具有占地面積小、根系發(fā)達、適應性強、生長迅速、攀援能力強、可塑性高等多種優(yōu)點，可營造出豐富多樣的景觀效果［3-8］。因此，加強藤本植物的開發(fā)和應用，可有效解決綠地面積不足與人們對生活環(huán)境要求提高的矛盾。

藤本植物是熱帶、亞熱帶森林中的重要組成部分［9］。我國藤本植物的地理區(qū)系成分具有明顯熱帶親緣性，其分布區(qū)類型為泛熱帶分布型［10-20］。藤本植物通常被劃分為木質(zhì)藤本和草質(zhì)藤本。其中，在森林中木質(zhì)藤本的種類及個體數(shù)量要遠多于草質(zhì)藤本，且木質(zhì)藤本種類隨緯度增加而減少，而草質(zhì)藤本植物則相反［21］。藤本植物的攀援類型豐富，分類方式也很多樣［22-23］。我國藤本植物的攀援方式主要為纏繞類，其次為蔓生類、卷須類，吸附類最少［24］，但不同地區(qū)具有一定的差異［25］。

關于藤本植物的開發(fā)利用，部分學者采用層次分析法對野生藤本植物進行評價、篩選。如吳夏婷等［26］采用層次分析法對張家界野生藤本植物資源的開發(fā)利用價值進行了評級、排序、分級，其中開發(fā)利用價值為Ⅰ級的野生藤本植物共有17種，Ⅱ級43種，Ⅲ級42種，Ⅳ級90種。付艷茹等［27］運用層次分析法對引種的33種野生藤本植物的垂直牽引應用綜合價值進行了評價。不同學者也對不同地區(qū)的森林公園中的藤本植物進行了研究和園林開發(fā)相應性分析［28-31］。本研究對湖南省青羊湖國有林場藤本植物種類、區(qū)系分布特征進行分析，并在此基礎上應用層次分析法對該林場藤本植物開發(fā)利用價值進行綜合評價。

1 研究區(qū)概況

湖南省青羊湖國有林場位于湖南省寧鄉(xiāng)市西部黃材 鎮(zhèn)，地 理 坐 標 為111°58′00″—112°05′00″E，28°12′00″—28°10′20″N，與桃江、安化兩縣交界，屬雪峰山余脈。林場地勢西高東低，最高點雪峰頂海拔927.4 m，最低點黃材水庫最高水位線海拔166 m。其中青羊湖片區(qū)地處雪峰山余脈由低山向丘陵過渡的地帶，而城墻大山片區(qū)大小山峰系雪峰山余脈延伸，山脈呈東西走向，屬低山地貌類型。林場氣候四季分明，水熱充足，冬冷期短，夏熱期長，春溫多變，寒潮頻繁，屬中亞熱帶向北亞熱帶過渡的大陸性季風濕潤氣候，年平均氣溫在15.0～16.2℃，最高氣溫40.0℃，最低氣溫-11.5℃。

青羊湖國有林場經(jīng)調(diào)查現(xiàn)有維管束植物1 086種（含種下單位及栽培和逸生植物），隸屬于189科661屬，其中種子植物156科591屬972種，蕨類植物33科70屬114種。該林場的植被類型可分為自然植被和人工植被兩大類型，其中人工植被以杉木林為主，而自然植被則以常綠闊葉林和常綠、落葉闊葉林為主，如典型常綠闊葉林米櫧林、閩楠林等在一分場官山片區(qū)有分布。另外，在人為干擾強烈的地段出現(xiàn)小面積次生性落葉闊葉林，如楓香林、南酸棗林和檫木林等。

2 研究方法

2.1 樣地選擇及調(diào)查內(nèi)容

2019年2月—2020年2月，采用樣線、樣地和觀測點相結(jié)合的調(diào)查方法對藤本植物種類展開調(diào)查。樣地面積根據(jù)主要植被類型設置，其中喬木樣地規(guī)格為20m×20 m，灌木樣地規(guī)格為5 m×5 m，草本樣地規(guī)格為1 m×1 m，記錄樣地內(nèi)植物的種類、株數(shù)和蓋度等，常見的藤本植物種類以現(xiàn)場記名為主，一些在野外無法鑒定到種的藤本植物，采用拍攝照片或采取植物標本的方式，再結(jié)合查閱相關文獻進行準確鑒定。

2.2 區(qū)系研究方法

結(jié)合《中國植物志》《中國種子植物屬的分布類型》等文獻資料對青羊湖國有林場的藤本植物種類組成和分布區(qū)系進行統(tǒng)計分析。

2.3 觀賞價值評定

表1 藤本植物開發(fā)利用價值綜合評價模型Tab.1 Com prehensive evaluation model of the development and utilization value of vines

表2 平均隨機一致性指標RI標準值Tab.2 Average random consistency index RI standard value

表3 標準層（C）各評價指標的評價標準Tab.3 Evaluation criteria of each evaluation index of standard layer（C）

續(xù)表3 標準層（C）各評價指標的評價標準Continued Tab.3 Evaluation criteria of each evaluation index of standard layer（C）

3 結(jié)果與分析

3.1 藤本植物物種組成分析

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，湖南省青羊湖國有林場共有藤本植物38科83屬132種。以種子藤本植物為主，有130種，占總種數(shù)的98.48%；蕨類藤本植物2種，占總種數(shù)的1.52%，為藤石松和海金沙。藤本植物的生活型分為木質(zhì)藤本和草質(zhì)藤本，其中木質(zhì)藤本81種，占61.36%；草質(zhì)藤本51種，占38.64%。該區(qū)所有的藤本植物中，含有10個種以上的科有3個，占該區(qū)藤本植物總科數(shù)的7.89%、總種數(shù)的29.55%，3個科為蝶形花科（Papilionaceae） （15種）、葫蘆科（Cucurbitaceae） （14種）、葡萄科（Vitaceae） （10種）；含2～10個種的科有21個，占該區(qū)藤本植物總科數(shù)的55.26%、總種數(shù)的59.85%；含單種的科有14個，占該區(qū)藤本植物總科數(shù)的36.84%、總種數(shù)的10.61%。由該結(jié)果可知，青羊湖國有林場藤本植物主要集中在種數(shù)為2～10的小科中，即以小科（9種及以下）為主，而大科（10種及以上）較少（見表4）。

表4 湖南省青羊湖國有林場藤本植物科種組成Tab.4 Com position of liana fam ily species in Hunan Qingyanghu State-owned Forest Farm

3.2 藤本植物區(qū)系成分

根據(jù)吳鉦鎰《中國種子植物屬的分布區(qū)類型》的劃分［28］，湖南省青羊湖國有林場有種子藤本植物81屬，可劃分為12個分布區(qū)類型（見表5），并可將其歸為世界分布（表5第1類型）、熱帶分布（表5第2～7類型）、溫帶分布（表5第8～14類型）和中國特有分布（表5第15類型）4大類型。其中，藤本植物以泛熱帶分布屬最多，有24屬，占29.63%，如木防己屬（Cocculus）、馬兜鈴屬（Aristolochia）、羊蹄甲屬（Bauhinia）、油麻藤屬（Mucuna）、鵝絨藤屬（Cynanchum）等；其次是熱帶亞洲分布屬，有10屬，占12.35%；最少的是地中海區(qū)、西亞至中亞分布和中國特有分布，均只有1屬，各占1.23%。由此可知，青羊湖林場的藤本植物以熱帶分布和溫帶分布為主，且具有明顯的熱帶親緣性。

表5 湖南省青羊湖國有林場藤本植物分布區(qū)類型Tab.5 Distribution area types of vines in Hunan Qingyanghu State-owned Forest Farm

3.3 藤本植物的攀援類型分析

根據(jù)達爾文的劃分方式以及參考陳麗暉等［30］對鼎湖山國家級自然保護區(qū)野生觀賞藤本植物資源的分類，湖南省青羊湖國有林場藤本植物的攀援類型可分為纏繞類，指依靠自身的莖干纏繞它物向上的種類；卷須類，指利用卷須卷繞在支撐物上攀援向上的種類；吸附類，指依靠莖上形成的氣生根或小枝特化的吸盤作為攀援器官的類型；蔓生類，指通過莖枝成一定的角度或利用鉤刺展開向上的類型［4-5］。

藤本植物攀援類型的多樣性豐富了生態(tài)系統(tǒng)生存方式的多樣性，也豐富了藤本植物在園林綠化形式上的多樣性［6］，根據(jù)藤本植物的攀援特性及結(jié)合所查閱的藤本植物應用相關的文獻，將各種攀援類型適合的應用形式進行了統(tǒng)計（見表6）。湖南省青羊湖國有林場藤本植物的攀援類型多樣，其中以纏繞類（51.52%）占比最多，其次是蔓生類（20.45%）、卷 須 類 （18.94%），而 吸 附 類（9.09%）占比最少。

表6 湖南省青羊湖國有林場藤本植物攀援類型Tab.6 Climbing types of vines in Hunan Qingyanghu State-owned Forest Farm

3.4 藤本植物的觀賞類型

根據(jù)藤本植物的觀賞部位來進行觀賞類型的劃分，湖南省青羊湖國有林場的132種藤本植物包含了觀花、觀果、觀葉、觀莖以及同時具有兩種及以上觀賞部位的觀賞類型，據(jù)調(diào)查結(jié)果可知，青羊湖林場的藤本植物大多同時具有兩種及以上的觀賞特性。

以觀葉的類型最多，有131種，占99.24%；其次是觀花類型，有85種，占64.39%；觀果類型81種，占61.36%；觀莖的類型最少，有4種，占3.03% （見表7）。具有一種觀賞類型的有9種，具有兩種觀賞類型的有78種，具有三種觀賞類型的有45種。可見，湖南省青羊湖國有林場藤本植物觀賞類型較為豐富，大多具有兩種以上的觀賞類型，有一定的開發(fā)利用價值。

表7 湖南省青羊湖國有林場藤本植物觀賞類型Tab.7 Ornamental types of vines in Hunan Qingyanghu State-owned Forest Farm

3.5 藤本植物開發(fā)利用價值評價

根據(jù)判斷矩陣一致性檢驗，青羊湖國有林場藤本植物的花果色、花果奇特性、抗逆性、綠葉期、資源數(shù)量等五個指標在總評價指標的權重值較大（見表8），這說明青羊湖國有林場藤本植物以其花果觀賞特性為資源開發(fā)利用特色，并以綠葉期長，資源量大的藤本植物為優(yōu)先開發(fā)。

表8 約束層及指標層相對于目標層的權重值評定結(jié)果表Tab.8 Evaluation results of weight values of constraint layer and index layer relative to target layer

通過層次分析法對106種共30 000份藤本植物進行評價計算后，得出有68種藤本植物綜合評價值在3分以上，具有較好的開發(fā)利用價值，可為周邊城市引進新的垂直綠化植物提供鄉(xiāng)土素材（見表9）。其中，適合優(yōu)先開發(fā)利用的有粉葉羊蹄甲 （Bauhinia glauca）、南 五 味 子 （Kadsura longipedunculata）、山蒟 （Piper hancei）、雞矢藤（Paederia scandens）、紫花絡石 （Trachelospermum axillare）、雷公藤（Tripterygium wilfordii）、紅萼苘麻（Abutilon megapotamicum）等。部分藤本植物，如鐵線蓮（Clematis florida）、菰腺忍冬（Lonicera hypoglauca）、粉 團 薔 薇 （Rosa multiflora var.cathayensis）等，觀賞價值較高，但綜合評價值不高，這是由于它們已經(jīng)被利用或綠葉期較短、抗逆性不強，待開發(fā)利用價值不大。

表9 68種觀賞藤本植物開發(fā)綜合評價值Tab.9 Com prehensive evaluation value of development and utilization of 68 ornamental vines

4 結(jié)論與討論

（1）青羊湖國有林場藤本植物資源豐富，具有較高的多樣性。該區(qū)共計有藤本植物38科83屬132種。其中裸子植物2科2屬2種，被子植物36科81屬130種；草質(zhì)藤本植物51種，木質(zhì)藤本植物81種；以2～10個種的少種科為主。藤本植物的物種組成多樣性與其他相同或相似氣候區(qū)域的情況差異不大，均表現(xiàn)為木質(zhì)藤本種數(shù)多于草質(zhì)藤本；科下種數(shù)以少種科為主，其次是單種科，多種科較少；優(yōu)勢科有蝶形花科、葫蘆科、葡萄科、薔薇科、夾竹桃科等。

（2）青羊湖國有林場藤本植物區(qū)系成分較為復雜。區(qū)內(nèi)共統(tǒng)計屬分布區(qū)類型12種。其中以熱帶分布為主，共計有53屬，占總屬數(shù)的65.43%；其次是溫帶分布，共計有23屬，占總屬數(shù)的28.40%；世界廣布有4屬，占4.94%；中國特有分布僅1屬，占1.23%。

（3）青羊湖國有林場藤本植物攀援類型可以在纏繞類、卷須類、吸附類、蔓生類的基礎上進一步劃分成更多的類型，這種更為細化的特性可以作為藤本植物分類鑒定的參考依據(jù)［30］。在攀援類型上，從多到少依次是：纏繞類、蔓生類、卷須類、吸附類。藤本植物的攀援類型與其在園林中的應用形式也密切相關，根據(jù)藤本植物的攀援類型選擇合適的造景形式能使之快速成景和打造出更為美觀的效果。如纏繞類、卷須類藤本植物都具有較強的攀援能力，幾乎不用人工牽引便可以自行沿支撐物攀援生長。因此，可適用于多種造景形式，如廊架、立柱、籬垣等。吸附類藤本植物攀援能力最強，適用于對墻面、山石等進行大面積造景。蔓生類的藤本植物攀援能力較弱，如要進行廊架等造景，需要用鐵絲束縛等方式適當牽引，較適用于懸垂造景。

（4）層次分析法是目前對于野生植物資源的開發(fā)利用中較常用的一種方法。它雖能多層次、系統(tǒng)化地對野生觀賞藤本植物進行綜合評價，但在參考專家意見和查閱相關文獻建立判斷矩陣和評價標準時，仍不可避免地存在一些主觀差異。對于藤本植物的部分指標無法給出足夠準確的分值，也會影響最終的評價值。因此利用層次分析法對植物資源的開發(fā)利用進行評價時需要采用更多專家的意見和建立更多的指標，且使評價標準更為細化，才能使評價結(jié)果更客觀和準確。