李艷玲
(廣東中科琪林園林股份有限公司,廣東 廣州 510510)
鈍葉草是華南地區(qū)林下生態(tài)系統(tǒng)中常見(jiàn)的禾本科植物,具有重要的生態(tài)功能。然而,鈍葉草在不同類(lèi)型的林地中的生長(zhǎng)狀況和生物多樣性貢獻(xiàn)尚未得到充分研究。本研究旨在通過(guò)對(duì)鈍葉草在不同林地的種植試驗(yàn),探討其在華南地區(qū)林下生態(tài)系統(tǒng)中的生物多樣性貢獻(xiàn),為保護(hù)和利用鈍葉草資源提供科學(xué)依據(jù)。
鈍葉草(Stenotaphrum helferi Munro ex Hook.f.)是一種常見(jiàn)的草本植物,也被稱(chēng)為亞洲鈍葉草或緬甸鈍葉草。它原產(chǎn)于亞洲熱帶地區(qū),如緬甸、泰國(guó)和馬來(lái)西亞等地,現(xiàn)已廣泛引種和栽培于世界各地[1]。
鈍葉草的葉片寬大,橢圓形,具有濃綠色或深綠色。它的匍匐莖較長(zhǎng),呈紅褐色,能夠在土壤表面匍匐生長(zhǎng),并形成新的根系和葉片。鈍葉草的花序是圓錐狀,花序上開(kāi)放著小而不顯眼的花朵。它的種子較小,可以通過(guò)風(fēng)或水傳播。鈍葉草喜歡陽(yáng)光充足的環(huán)境,但也能在半陰或陰暗的地方生長(zhǎng)。
鈍葉草適應(yīng)多樣的棲息地環(huán)境,對(duì)土壤要求不嚴(yán)格。它能夠在酸性、中性和堿性的土壤中生長(zhǎng),包括沙質(zhì)土壤、黏土土壤和砂質(zhì)土壤等。它對(duì)濕潤(rùn)環(huán)境有很強(qiáng)的耐受能力,能夠生長(zhǎng)在濕潤(rùn)的濕地、河岸邊和水邊等地。此外,鈍葉草也能夠適應(yīng)一定程度的干旱和寒冷。
鈍葉草在生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的角色。它是重要的飼料植物,可供牧草和草坪使用。鈍葉草的匍匐莖能夠保持土壤結(jié)構(gòu),防止土壤侵蝕,并提供植被覆蓋,有助于保持水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。它還能吸收大量的二氧化碳,參與碳循環(huán)過(guò)程,有助于減緩氣候變化。此外,鈍葉草的植被和匍匐莖為昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類(lèi)和小型哺乳動(dòng)物提供了棲息地和食物來(lái)源。
由于其重要的生態(tài)功能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,保護(hù)和合理利用鈍葉草資源對(duì)于維護(hù)生態(tài)平衡和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。同時(shí),鈍葉草也是一種美觀的植物,常被用于園林綠化、景觀設(shè)計(jì)和草坪建設(shè)。
華南地區(qū)的林下生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜并且多樣化的生態(tài)系統(tǒng),華南地區(qū)林下生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)包括氣候濕潤(rùn)、植被豐富、土壤肥沃、動(dòng)物多樣性豐富以及重要的生態(tài)功能。這些特點(diǎn)為鈍葉草在該區(qū)域林下生態(tài)系統(tǒng)中的生物多樣性貢獻(xiàn)提供了豐富的研究對(duì)象和背景[2]。
華南地區(qū)屬于亞熱帶氣候,主要受到季風(fēng)氣候的影響。夏季炎熱潮濕,氣溫較高,常常伴有高濕度和降雨。氣溫通常在25~35°C,最高溫度可達(dá)40°C 以上。此時(shí),降雨量較多,多為雷雨和陣雨,降水量在1000~2500mm。冬季溫暖濕潤(rùn),氣溫較為穩(wěn)定,通常在10~20°C,較少出現(xiàn)寒冷天氣。
這樣的氣候條件對(duì)林下植物的生長(zhǎng)非常有利。首先,年均降水量較高,為植物提供了充足的水源,保證了它們的生長(zhǎng)和發(fā)育。其次,高濕度和常年多雨的氣候條件,使得土壤保持濕潤(rùn),有利于植物根系吸收水分和養(yǎng)分。此外,溫暖的氣溫也為植物的生長(zhǎng)提供了適宜的條件,加速了植物的新陳代謝和生長(zhǎng)速度。
在華南地區(qū)的亞熱帶氣候條件下,林下植物的生長(zhǎng)得到了充分的水源和適宜的溫度,因此華南地區(qū)的林下植被種類(lèi)非常豐富。根據(jù)植被特點(diǎn),可以將林下生態(tài)系統(tǒng)劃分為草本層、灌木層和藤本層。
草本層主要由一些低矮的草本植物組成。這些植物具有短小的莖和葉子,能夠適應(yīng)濕潤(rùn)的環(huán)境。常見(jiàn)的草本植物包括麥冬、蕨類(lèi)植物、蒲公英等。它們?cè)诹窒滦纬闪嗣艿牟輩玻瑸橥寥辣3痔峁┝吮Wo(hù),同時(shí)也為其他動(dòng)植物提供了庇護(hù)和食物來(lái)源。
灌木層由一些中等高度的灌木和小喬木組成。這些植物通常有較為分枝的樹(shù)干和茂密的葉子,能夠在較為陰暗的環(huán)境下生長(zhǎng)。常見(jiàn)的灌木植物包括山茶、桃金娘、吊鐘花等。它們起到了保護(hù)土壤、保持水分和提供棲息地的重要作用,同時(shí)也為其他動(dòng)植物提供了食物和棲息地。
藤本層主要由各種藤本植物組成。這些植物具有長(zhǎng)而柔軟的莖,能夠攀附在其他植物上生長(zhǎng)。常見(jiàn)的藤本植物包括葡萄藤、木莓藤、紫葛等。它們能夠在林下形成復(fù)雜的藤蔓網(wǎng)絡(luò),為其他植物提供了支撐和遮蔭,同時(shí)也為一些動(dòng)物提供了棲息地和食物來(lái)源。
華南地區(qū)的土壤屬于紅壤、黃壤和石山土等類(lèi)型,肥沃度較高。這些土壤富含有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分,有利于植物的生長(zhǎng)和繁殖。同時(shí),這些土壤的質(zhì)地比較疏松,有助于水分滲透和根系生長(zhǎng)[3]。
華南地區(qū)的林下生態(tài)系統(tǒng)是眾多動(dòng)物的棲息地和食物來(lái)源。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù),華南地區(qū)林下生態(tài)系統(tǒng)中記錄到的鳥(niǎo)類(lèi)超過(guò)200 種,昆蟲(chóng)超過(guò)1000 種,爬行動(dòng)物和兩棲動(dòng)物也非常豐富。其中一些物種是特有的或受威脅的物種,對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和生物多樣性的維持具有重要意義。
華南地區(qū)的林下生態(tài)系統(tǒng)在土壤保持、水源涵養(yǎng)、氣候調(diào)節(jié)等方面具有重要的生態(tài)功能。通過(guò)植物的根系和枯枝落葉的分解,林下生態(tài)系統(tǒng)能夠保持土壤的穩(wěn)定性,減少水土流失。同時(shí),林下植被能夠吸收大量的水分,有助于水源的涵養(yǎng)和地下水的補(bǔ)給。此外,林下生態(tài)系統(tǒng)還能夠調(diào)節(jié)氣溫和濕度,減緩氣候變化的影響[4]。
近年來(lái),筆者在華南植物園中心苗圃進(jìn)行了鈍葉草的試驗(yàn)種植,以研究其在不同林地的生長(zhǎng)狀況,并篩選出適宜種植和推廣的林地。結(jié)果顯示,在景觀生態(tài)林下種植鈍葉草效果良好,能夠覆蓋地面,形成密集的生態(tài)群落。而在闊葉混交林中種植效果較好,也能覆蓋地面。然而,在低效桉樹(shù)林中種植鈍葉草的效果較差,難以集中成片[5]。實(shí)踐證明,鈍葉草適合在景觀生態(tài)林下生長(zhǎng),其主要特征為生長(zhǎng)迅速,葉色翠綠,且在相同撫育條件下能迅速覆蓋地面,形成密集的生態(tài)群落。這對(duì)于豐富林下生長(zhǎng)空間、形成良好的生態(tài)效益非常有益。
為了進(jìn)行試驗(yàn),我們選擇了鈍葉草植株作為試驗(yàn)材料,并在景觀生態(tài)林地、闊葉混交林地和低效桉樹(shù)林地進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)地位于華南植物園中心苗圃用地,分為三塊不同類(lèi)型的林地。該地屬于南亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)性氣候,夏季炎熱潮濕,秋冬溫暖干旱,一般無(wú)霜凍。土壤屬于赤紅壤,pH 為4.98。
試驗(yàn)方法包括選擇生長(zhǎng)基本一致的鈍葉草植株,于2019 年3 月5 日同時(shí)移栽到平整后的3 塊林地上。林地的遮光度為80%,面積約為10m×10m,栽植密度均為40cm×40cm。在種植期間,進(jìn)行了常規(guī)的水肥管理,移栽后2 個(gè)月進(jìn)行一致的水肥管理后則不再進(jìn)行撫育管理。
測(cè)定項(xiàng)目包括每隔一個(gè)月測(cè)定草坪草的蓋度指標(biāo),移栽后3 個(gè)月測(cè)定鈍葉草成坪后的生長(zhǎng)性狀,如密度、葉寬、株高、蓋度等。移栽后一年對(duì)外觀質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),并評(píng)價(jià)其成坪后的覆蓋效果。草坪外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)采用目測(cè)法,參照美國(guó)NTEP 的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[6],對(duì)草坪的色澤、質(zhì)地、密度、蓋度、均一性等進(jìn)行評(píng)分,采用10 分制評(píng)價(jià)法。草坪外觀質(zhì)量情況評(píng)價(jià)如表1 所示。
表1 草坪外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)情況
草種蓋度表示植物所占空間的范圍,而草坪成坪速度的快慢反映蓋度的變化,同一時(shí)期蓋度越大,表示該草種成坪越快,草坪蓋度采用網(wǎng)格針刺法測(cè)定。鈍葉草在不同林地生長(zhǎng)期間的蓋度變化如圖1 所示。
圖1 鈍葉草在不同林地生長(zhǎng)期間的蓋度變化
3.4.1 鈍葉草成坪后外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果
移栽后1 年試驗(yàn)觀察結(jié)果表明,鈍葉草在景觀生態(tài)林下葉片顏色嫩綠,葉片飽滿(mǎn),植株良好,且蔓生繁殖速度快,形成良好的生態(tài)環(huán)境,在闊葉混交林下葉片顏色嫩綠,蓋度覆蓋已達(dá)100%,但后期蔓生較差,沒(méi)有形成良好的繁殖效果;在桉樹(shù)林下的鈍葉草生長(zhǎng)緩慢,葉色較差,部分尖端有萎黃現(xiàn)象,看起來(lái)分布不均勻,葉片質(zhì)感差。根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果可知,鈍葉草在景觀生態(tài)林中的在蓋度、顏色、均一程度、綠期以及抗病蟲(chóng)害和抗雜草能力、再生能力的評(píng)分分別為9 分、7.5 分、8.5 分、8 分、8.5 分、8.5 分,鈍葉草在闊葉混交林中的在蓋度、顏色、均一程度、綠期以及抗病蟲(chóng)害和抗雜草能力、再生能力的評(píng)分分別為8 分、7.8 分、8 分、8.5 分、7.8 分、7.5 分;鈍葉草在桉樹(shù)林中在蓋度、顏色、均一程度、綠期以及抗病蟲(chóng)害和抗雜草能力、再生能力的評(píng)分分別為6.5 分、6 分、7.5 分、7 分、6.5 分、4.5 分。通過(guò)進(jìn)行綜合比較后,可知鈍葉草在不同林木下的質(zhì)量評(píng)分由大到小排序如下:景觀生態(tài)林地>闊葉混交林地>低效桉樹(shù)林。
3.4.2 鈍葉草在不同林木下生長(zhǎng)期間的蓋度變化情況
從圖1 可以看出,鈍葉草在景觀生態(tài)林中的成坪速度快,在景觀生態(tài)林中移栽后90d 蓋度就已達(dá)到100%,在闊葉林中移栽90d 蓋度達(dá)到95%,在桉樹(shù)林中成坪速度慢,移栽后90d 蓋度達(dá)到62%。
綜上所述,鈍葉草在景觀生態(tài)林下種植效果良好,適合在這種環(huán)境下生長(zhǎng)。而在闊葉混交林中種植效果也較好,能夠覆蓋地面,并且在90d 后繼續(xù)匍匐生長(zhǎng)蔓延,豐富林下空間。然而,在低效桉樹(shù)林中種植的效果較差,難以集中成片。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)于鈍葉草的種植和推廣提供了重要的參考。
鈍葉草在華南地區(qū)林下生態(tài)系統(tǒng)中與其他生物之間存在著復(fù)雜的相互作用,這些相互作用對(duì)于維持和促進(jìn)該地區(qū)林下生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性具有重要的意義。
(1)鈍葉草能夠提供豐富的生態(tài)資源,吸引昆蟲(chóng)。在對(duì)華南地區(qū)某片森林進(jìn)行調(diào)查時(shí),我們發(fā)現(xiàn)了昆蟲(chóng)與鈍葉草之間的相互作用[7]。
(2)鈍葉草還能夠?yàn)槠渌参锾峁⒌睾捅Wo(hù),促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)和繁殖。我們?cè)谝黄g葉草叢生的森林中進(jìn)行了植物調(diào)查,發(fā)現(xiàn)了多種植物與鈍葉草之間的相互作用。例如,我們觀察到一些植物選擇在鈍葉草的叢生莖葉下生長(zhǎng),以獲得更好的遮蔭效果。這種遮蔭能夠減少植物葉片的蒸騰作用,提供更適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。此外,鈍葉草的根系能夠增加土壤的保水能力,改善土壤的質(zhì)地和結(jié)構(gòu),為其他植物的生長(zhǎng)提供了良好的土壤環(huán)境。在調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)了一些植物的根系與鈍葉草的根系相互交織在一起,形成了一個(gè)復(fù)雜的根際生態(tài)系統(tǒng)。這種根際生態(tài)系統(tǒng)能夠促進(jìn)養(yǎng)分的共享和交流,提高了植物的生長(zhǎng)效率[8]。
(3)鈍葉草還能夠與土壤微生物相互作用,影響土壤的養(yǎng)分循環(huán)和生物轉(zhuǎn)化過(guò)程。在對(duì)一片鈍葉草叢生的土壤進(jìn)行調(diào)查時(shí),發(fā)現(xiàn)了豐富的土壤微生物群落。這些微生物與鈍葉草的根系形成共生關(guān)系,通過(guò)根際微生物的活動(dòng)促進(jìn)了養(yǎng)分的釋放和轉(zhuǎn)化[9]。例如,一些根際微生物能夠分解鈍葉草的有機(jī)物質(zhì),釋放出養(yǎng)分供其他植物吸收利用。同時(shí),一些微生物還能夠與鈍葉草的根系共生,形成固氮菌根,將大氣中的氮轉(zhuǎn)化為可供植物吸收的形式。這種微生物與鈍葉草的相互作用對(duì)于維持土壤的健康和生物多樣性具有重要意義。
通過(guò)對(duì)鈍葉草的生態(tài)特征和華南地區(qū)林下生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析,本研究發(fā)現(xiàn)鈍葉草在景觀生態(tài)林和闊葉混交林中的種植效果良好,能夠覆蓋地面形成密集的生態(tài)群落。然而,在低效桉樹(shù)林中種植效果較差。鈍葉草在華南地區(qū)林下生態(tài)系統(tǒng)中與其他生物之間存在復(fù)雜的相互作用,能夠提供豐富的生態(tài)碳匯資源,吸引昆蟲(chóng),并為其他植物提供棲息地和保護(hù)。此外,鈍葉草還與土壤微生物相互作用,影響土壤的養(yǎng)分循環(huán)和生物轉(zhuǎn)化過(guò)程。本文的研究對(duì)保護(hù)和合理利用鈍葉草資源、維護(hù)生態(tài)平衡和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展具有一定的指導(dǎo)意義。