平潭野生乡土地被植物资源调查与园林应用评价

张嘉灵，郑建忠，魏 凯，何雅琴，史晓洁，刘健行，邓传远

（福建农林大学园林学院，福建 福州 350002）

地被植物是指能有效覆盖地面、高度在1 m以下的低矮植物，主要包括多年生草本及适应性较强的低矮、匍匐型的小灌木和藤本[1]。地被植物在园林植物群落中占有重要地位，被称作是“城市森林的守护者”[2]。在园林建设中，野生乡土地被植物具有得天独厚的优势，其种类丰富，抗逆性强，适应性广，扩展能力强，养护管理粗放，还具有防沙固土、涵养水源等生态功能和特色植物景观效果[3]，因此开发应用前景十分广阔。我国具有丰富的地被植物资源，目前，我国对地被植物的研究大多主要集中于植物资源调查、引种与筛选应用、生态适应性、抗性生理和育种栽培等几个方面[4-6]。关于地被植物调查与筛选，国内外已有不少研究，这些研究大部分集中于大陆，例如重庆429种，济南349种，湖南云山498种，深圳562种，滇中地区145种[7-8]，而针对海岛地被植物的研究较少。

平潭地处南亚热带北缘，是我国第五大岛，福建第一大岛，其海岛特色的乡土植物资源丰富。为打造海峡西岸环境优美的海岛风景型园林城市[9]，平潭岛近两年绿化效果得到了较大提升，但对海岛野生观赏植物未得到足够重视，园林地被植物配置存在以下几个问题：1)地被植物种类单一，不能充分体现海岛特色；2)忽略了海岛植物所需的特殊生态适应性，地被观赏植物以外来种和栽培种为主[10]，大多选择大陆习见的树种，导致植物抵抗性差，尤其在滨海前沿地带表现更为严重；3)地被层结构单一，配置方式以单一树种的片植为主，导致整体植物群落稳定性低。地被植物作为园林植物群落的重要组成部分，其根系发达，受环境胁迫小，在生境的竞争中占据优势，是滨海前缘植被恢复的重要物种[11]。针对平潭生态环境脆弱性，有学者建议应加强草本层的建设[12]。此外，有调查显示，平潭植被物种多样性草本层最高，丰富的地被植物资源是园林绿化的优良材料[13]。因此，本研究在调查平潭乡土地被植物资源现状的基础上，采用层次分析法对其进行科学合理的评价，优选出具有抗性强、兼具良好观赏和生态价值的乡土观赏地被植物，以满足平潭旅游型海岛园林可持续发展的需要，为风景型海岛城市的地被生态景观或防护林林下地被群落建设提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

平潭综合实验区(简称平潭)位于福建省东部海域的平潭县，以平潭岛为主岛，由126个岛屿和近千个岩礁组成，位于 25°15′-25°45′ N、119°32′-120°10′ E，属南亚热带海洋性季风气候，温热湿润，年平均气温19.5℃，年降水量在1 000～1 200 mm，年平均风速 6.9 m·s-1，大风天气 (7 级以上)125 d 以上，为福建省强风区之一，夏秋之交常受台风袭击。全岛海岸蜿蜒曲折，海岸线长达408 km[14]，以沙质海岸和基岩海岸为主，岛上岩石物理分化作用严重，地带性土壤以砖红壤为主，滨海沙土和盐土占有一定比例。丰富的水热资源，星罗棋布的岛屿，曲折漫长的海岸线，为抗性较强的乡土地被植被及其多样性提供了天然保障。

1.2 试验方法

1.2.1 植物资源的调查

2017年3月至2018年3月，对平潭岛的地被植物展开全境调查。选择平潭境内有居民海岛及周边无居民岛屿上植被保存较为完好的山体。对存在自然居群的低矮植物(包括高度可控制在1 m以下的灌木)进行调查。主岛调查范围包括平潭主岛的将军山、狗仔山、南寨山、小雄山、白犬山、天大山、瑞玲山、君山；无居民海岛调查包括山白岛、东洲岛、古螺岛、坪洲岛、山洲岛、赤鞋特岛、大嵩岛、小嵩岛、大屿。调查范围覆盖了平潭大部分山地。线路调查包括采集标本，拍摄照片，记录种名、生境、生长状况和观赏性等内容。样方调查包括实地测量株高、盖度，并获得长势、适应能力及分布频度情况。

1.3 评价方法

1.3.1 评价体系的构建

依据地被植物开发利用的特点，以平潭岛野生地被植物资源调查为基础，参考相关的评价体系(表1)，并听取专家建议，对平潭岛地被植物的园林应用构建了层次分析法综合评价体系。该体系由1个目标层、5个标准层、14个因子层以及具体的评价标准构成，其中，14个因子层由4个定性指标(观赏色彩、生长势、经济效益、生态效益)和14个定量指标(观赏部位、观赏期、覆盖能力、贫瘠适应能力、盐碱适应能力、干旱适应能力、水涝适应能力、风适应能力、应用程度和资源数量)组成。各指标按优劣层次被划分为3个等级，并给予相应赋分(表1)。

表1 平潭野生乡土地被植物评价等级标准Table 1 Evaluation grade standards for the wild native groundcover plants in Pingtan

续表 1Table 1 (Continued)

续表 1Table 1 (Continued)

1.3.2 指标权重确定

通过问卷发放的方式，邀请8名专家对判断矩阵表各指标进行打分，各指标的相对重要性采用1～9及其倒数的标度法构建正反判断矩阵，并将每层次中的因子进行两两比较，以数值表示，写成矩阵。使用Yaahp软件，对各矩阵进行一致性检验，得出准则层下各因子相对权重(层次单排序)，之后利用加权法计算最后一层对目标层的相对重要性排序权重值(层次总排序)。

1.3.3 地被植物评价

计算出各层次的权重值后，根据标准层对227种地被植物进行评分。对定性指标采取多人打分求平均值的方法，邀请海岛植物领域专家15人及风景园林专业研究生15人对227种地被植物进行打分；定量指标根据实地调查的观测数据结合相关参考文献，采取直接打分的方式[19-20]。并将各因子层各项权重与打分分别相乘加和，得到各物种最后得分，综合评价结果通过综合评价指数(CEI)来反映[23-24]，综合评价指数根据下式计算。

式中：S为评价分数值，S0为设各项因子均得最高分而算出的理想值，并以差值百分比法划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4个等级(表2)。

表2 平潭野生乡土地被植物综合评价分级标准Table 2 Grade standards for the comprehensive evaluation of wild native groundcover plants in Pingtan

2 结果与分析

2.1 平潭地被植物组成分析

调查记录了平潭野生乡土地被植物227种，隶属74科188属。其中，含种数较多(10种以上)的科共有3科，为禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)、豆科(Leguminosae)，所含的种数分别占总种数的16.30%、11.45%、4.40%。含2～4种的有15属，占总属数的7.97%，占总种数的16.42%，如堇菜属(Viola)、大戟属(Euphorbia)、蓼属(Polygonum)等；单种属有173属，占总属数的92.03%，占总种数的83.58%。由此可见，平潭地被植物中以单种属为主，可见该区系的物种较为丰富。从生活型分析，以草本为主，占78.26%，其次是低矮灌木和藤本，分别占12.56%和9.18%。

2.2 评价因子分析

本评价体系，根据专家的意见得出各指标的相对重要性。据此建立了A-B、B1-C、B2-C、B3-C、B4-C、B5-C共 6个矩阵 (表 3)。采用1-9互反标度法，根据各指标的相对重要程度，对层次模型构建互反判断矩阵，运用Yaahp软件对各矩阵进行一致性检验，结果显示，随机一致性比率(CR)值均 ＞ 0.1，说明本矩阵构建合理。通过层次分析法对A-B模型各因子层权重值进行分析并按大小排序：适应能力 (0.414 9) ＞ 观赏效果(0.214 6) ＞ 生长状况 (0.158 9) ＞ 应用价值 (0.127 5) ＞开发潜力(0.084 1)。在B-C层中，权重较高的因子排序为盐碱适应能力 ＞ 抗风适应能力 ＞ 覆盖能力 ＞ 观赏期 ＞ 干旱适应能力 ＞ 生态效益。

2.3 综合评价分析

利用层次分析法对每一物种进行评分，根据各物种最后的综合得分，筛选出Ⅰ级地被植物50种，如中华补血草(Limonium sinense)、单叶蔓荆(Vitex trifolia var. simplicifolia)、 海 边 月 见 草 (Oenothera drummondii)、 芙 蓉 菊 (Crossostephium chinense)、 滨海珍珠菜(Lysimachia mauritiana)、网络崖豆藤(Millettia reticulata)、肾叶打碗花 (Calystegia soldanella)、硕苞蔷薇(Rosa bracteata)、小叶黑面神( Breynia vitis-idaea)、滨海前胡(Peucedanum japonicum)、土丁桂(Evolvulus alsinoides)、华南狗娃花(Heteropappus ciliosus)、毛马齿苋(Portulaca pilosa)等。这类植物综合评分值高，不仅观赏效果好，且大多为低矮或匍匐生长，生长适应性强，资源潜力大，可大面积在与平潭有相似生境的区域大面积推广。Ⅱ级地被植物76种，如雀梅藤(Sageretia thea)、瓜子金(Polygala japonica)、华东

蓝刺头(Echinops grijsii)、沙苦卖菜(Chorisis repens)、野花椒(Zanthoxylum simulans)、细枝叶下珠(Phyllanthus leptoclados)、蝇子草(Silene gallica)、野百合(Crotalaria sessiliflora)。该类植物总体表现较好，具备良好的地被植物特征，但在某个指标上表现相对较弱，可能是由于野生资源分布较少，或耐贫瘠能力较低，可适度开发利用。Ⅲ级地被植物62种，如假酸浆(Nicandra physalodes)、射干(Belamcanda chinensis)、圆果雀稗(Paspalum orbiculare)、 淡 竹 叶 (Lophatherum gracile)、 扁 蓄(Polygonum aviculare)、丝毛飞廉 (Carduus crispus)、乳浆大戟(Euphorbia esula)。该类植物综合评分一般，大部分指标相对中庸，并有若干明显缺陷，可能是由于覆盖能力差，生长缓慢，生态效益极差等原因，可选择性开发利用。Ⅳ地被植物39种，如土牛膝(Achyranthes aspera)、鳢肠(Eclipta prostrata)、 豨 莶 (Sigesbeckia orientalis)、 小 飞 蓬(Conyza canadensis)、 漆 姑 草 (Sagina japonica)、 小窃衣(Torilis japonica)、簇生卷耳(Cerastium fontanum subsp. triviale)。该类植物在5项准则层中有2项或3项的分数都很低，导致综合评分低，在海岛这种环境相对严苛的地区整体表现不佳，不推荐开发利用。

表3 平潭野生乡土地被植物评价各指标权重值Table 3 The evaluation and the weight of the index of wild native groundcover plants in Pingtan

最终筛选50种I级优良乡土地被植物，作为未来平潭岛地被植物开发利用的重点对象(表4)。

3 讨论

3.1 平潭海岛地被植物评价体系

确定统一的评价指标是一项重要任务，指标权重的设置影响着最终的评价结果。在评价指标及权重的设立中，需根据现有评价指标及评价对象进行合理的调整[25]。本研究通过层次分析法对A-B 层权重值排序为适应能力 (0.414 9) ＞ 观赏效果 (0.214 6) ＞ 生长状况 (0.158 9) ＞ 开发潜力 (0.127 5) ＞应用价值(0.084 1)。这表明适应能力和观赏效果与海岛地被植物综合评价结果最为密切，且适应能力相比于其他指标更重要。与以往大陆的地被植物其他文献权重结果 [(生长状况 ＞ 观赏效果 ＞ 适应能力 ＞ 应用价值 ＞ 开发潜力[8, 18, 26-27])或 (观赏效果 ＞适应能力 ＞ 生长状况 ＞ 开发潜力[28])]略有不同。笔者认为，产生这种结果的较大原因可能是平潭特殊的海岛环境，如风沙大、土壤贫瘠、盐渍化、盐雾现象严重、植物种植成活难度大[29]等造成的。因此，能否适应海岛恶劣的生长环境成了地被植物筛选的重要指标。此外，平潭作为旅游性海岛，要求园林绿化树种需具备良好的观赏特性。可见，海岛地被植物评价体系与大陆地被植物评价体系对于指标权重的设立有所区别，前者更加强调的是在海岛恶劣的环境下，维持植物最低限度的生存条件，兼顾观赏效果；后者更加强调的是保证地被植物景观的整体观赏质量。

从综合评价指标权重来看，14个具体指标中，盐碱适应能力和抗风适应能力权重值最高，分别达到了0.142 4和0.099 5，这是由海岛地理环境特点决定，平潭岛地处台湾海峡中北部，全年大风日高达125 d，是福建省强风区。尤其在秋冬季节，高速的东北风夹带着高盐分，制约植物生长发育[30-31]。因此，相比于其他指标，耐盐碱能力和抗风能力是海岛地被植物健康生长的关键因子；覆盖能力和观赏期两者权重值次之，分别为0.095 3和0.088 5，有研究表明，可快速覆盖地面的地被植物，能有效减少地面蒸发，尤其在滨海盐碱地园林绿化中，用地被植物覆盖地面，还可有效防止或缓解土壤返盐[32-33]；此外，干旱适应能力权重值也较高，为0.079 9，这是由于平潭全岛均为贫水区，淡水资源极其缺乏[31, 34]，加上海岛高风速加速空气湿度降低，导致植物生长相对缺水[35]，因此，节约型耐旱、节水的地被植物优势明显，便于园林绿化的管理。综上，在筛选或评价平潭岛的地被植物更应考虑植物的耐盐、抗风、覆盖力、观赏期、耐旱几项因素。

3.2 平潭海岛地被植物资源与开发价值

本研究筛选出的50种优良乡土地被植物中，有很大一部分植物在抗盐碱、抗风、耐贫瘠等适应能力的单项得分中较高(≥ 85)，例如，中华补血草、海边月见草、芙蓉菊、滨海珍珠菜、肾叶打碗花、华南狗娃花、滨海前胡、珊瑚菜等。这类植物，在地理空间上，广泛分布于福建海岸带、广东海陵岛、连云港、舟山群岛、山东庙岛群岛、秦皇岛等滨海地带，具有滨海特色[3, 36-38]；在形态特征上，均具有叶片小、叶革质或肉质、蘖生根多、匍匐生长等相似的特征[36]，是受海洋气候影响，由环境驱动分化形成的富有滨海特色的特有种[39-40]。可见，平潭特殊的岛屿环境，孕育了大量具有海岛适生的优良地被植物资源。但目前，平潭园林绿化中海岛特有地被植物的利用率极低，除海边月见草、单叶蔓荆、厚藤外，常用的地被植物仍以大陆常见的树种为主，例如肾蕨、亮叶朱蕉、水鬼蕉、花叶鹅掌藤、蔓马樱丹、细叶萼距花、沿阶草、麦冬[41]。然而，海岛地区风害、盐雾等恶劣的环境因素，使得大陆植物移栽到滨海往往出现叶缘枯焦、叶片黄化、枝条停止生长等状态不佳的现象[24]，尤其在迎风口的滨海公园(如龙凤头公园、森林公园)表现严重。因此，构建海岛适生地被植物资源库，明确苗木生产方向，开发具有地域特色的海岛乡土地被植物是海岛地被植物的筛选意义所在。

表4 平潭优良乡土地被植物评价与等级Table 4 Synthesis score and grade of fine native ground cover plants in Pingtan

续表 4Table 4 (Continued)

除适生性外，筛选的海岛特有地被植物还兼具生态功能和观赏功能。厚藤、海边月见草、肾叶打碗花均为平潭沙地前沿主要优势种，花大色艳、花期长、叶形奇特、观赏效果好，有发达的根系，覆盖面积大，是优良的防风固沙地被物种。滨海珍珠菜、中华补血草和华南狗娃花叶片排列有致、有光泽，花色显眼，是海岸岩石壁上的观花观叶地被植物，有极强的耐盐、耐盐雾能力，是盐碱地改造的先锋植物。芙蓉菊的自我繁殖力强，可生长于土层较薄的岩石缝中，是裸露山体优良的绿化植物。可见平潭丰富的海岛地被植物资源具有极大的开发价值。

3.3 海岛野生地被植物资源的园林应用

为适应海岛城市园林地被景观不同立地条件的需求，参考吴沙沙等[36]、郑俊鸣等[42]将海岛园林地被植物生境划分为滨海沙生地带、基岩地带、盐生湿地地带、海岸林地带4种，根据筛选的海岛优良地被植物与海岛原生自然植物群落分布特点，选择适宜的种类进行配置。

滨海沙生地被景观：滨海沙地土壤以疏松的沙土为主，保肥力差，土壤贫瘠，干旱，盐分高。须选取具有一定耐盐性，能够抵抗沙埋，风害，且具有防风固沙功能的地被植物，如厚藤、海边月见草、单叶蔓荆、卤地菊、肾叶打碗花、沟叶结缕草、珊瑚菜、文殊兰等。配置模式示如，仙人掌 + 草海桐-厚藤 + 文殊兰 + 卤地菊；龙舌兰 (Agave americana) + 单叶蔓荆-厚藤 + 海边月见草；露兜树(Pandanus tectorius) - 海边月见草 + 肾叶打碗花 +沟叶结缕草 + 老鼠艻；毛马齿苋 + 假还阳参。

基岩地被景观：基岩环境主要是指岩石的缝隙或岩石表面。该环境土壤多为分化的砂砾土，土层薄。须选择具有耐贫瘠，抗强风，有粗壮茎干或庞大细根的植物，例如，东南景天、芙蓉菊、硕苞蔷薇、茅莓、滨海前胡，了哥王、茵陈蒿、华南狗娃花、中华补血草、滨海珍珠菜、兰香草等，均为岩石造园的优良材料。配置模式示如，仙人掌-芙蓉菊 + 华南狗娃花；桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa) + 滨海前胡-中华补血草 + 茵陈蒿 + 滨海珍珠菜 + 东南景天；厚叶石斑木 (Rhaphiolepis umbellata) -雀梅藤 + 硕苞蔷薇；滨柃-华南狗娃花 + 兰香草 +茅莓。

盐生湿地地被景观：该地带主要位于泥质海岸潮间带及海水能到达的河流入海口等区域，应选取耐盐碱、耐涝的地被植物种类，如苦郎树、南方碱蓬、海滨藜、中华补血草、草海桐等。配置模式示如，苦郎树-南方碱蓬 + 中华补血草；桐花树-草海桐 + 沟叶结缕草。

海岸林地被景观：海岸林林下环境是在乔、灌木层基本郁闭的树丛或林下，该生境较为潮湿，因此选择的植物须具耐阴性。如络石、匙羹藤、蓝果蛇葡萄、鸢尾、番杏、野菊、山麦冬等。其中，络石、番杏、野菊适宜林下大面积栽植，因其叶色深绿，可起到加强林内深度感的效果[43]。海岸林林缘生境光线条件复杂，作为垂直乔木和水平草地或道路的交界，林缘区域常常成为视觉焦点。因此，在物种选择上通常以耐半阴的观花或观叶植物为主。如朱砂根、天门冬、大蓟、芫花、黄栀子、网络崖豆藤、郁李、山菅兰、金樱子等。配置模式示如，台湾相思(Acacia confusa) -滨柃(Eurya emarginata) + 朱 砂 根- 络 石 ； 黑 松 (Pinus thunbergii) -郁李-山菅兰-铁包金；黄栀子-野菊 +大蓟 + 鸢尾。

4 结论

本研究结果表明，平潭具有丰富的海岛特色的地被资源，但仍有大量具有较高观赏价值和开发潜力的乡土地被植物仍处于未开发状态，它们是适应于海岛恶劣生境及相似气候环境条件城市绿化植物的重要材料。为此，针对平潭野生乡土地被植物资源的开发保护，提出3点建议：1)培育具有海岛特色的乡土地被植物品种，建立引种示范区。由于海岛临海地区立地条件恶劣，兼具抗风、抗旱、耐盐碱、耐贫瘠的园林植物资源极为缺乏，因此需利用好平潭丰富的地被植物资源，优先开发I级地被植物，大力加强抗性强的园林绿化地被植物的引种驯化工作。2)海岛地被植物合理种植，营造海岛独特植被景观。地被植物是植物群落的重要组成部分，通过掌握植物生长特点和适生环境，提高地被植物应用方式的多样性，将多种地被混合种植，与上层乔木、灌木形成结构复杂、种群较为稳定的具有海岛特色的生态景观。3)将开发与保护相结合。针对野生资源较稀缺的地被植物，例如珊瑚菜、草海桐，杜绝滥采滥挖，建议采用播种的方式进行繁殖，做好就地保护工作，防止野生群落遭受破坏，保护海岛物种的遗传多样性，确保地被植物资源可持续利用。