北京不同公园自生植物物种组成特征及群落类型

李晓鹏 董丽

在城市化进程中，作为城市植被的重要组成部分，长期以来被称为“杂草”的植物类群不仅被多数居民嗤之以鼻，更是园林工作者极力清除的对象。这类大部分为草本的野生植物本来是城市这片土地的“原住民”，然而其生息繁衍的大部分空间被高楼大厦和硬质铺装侵占，仅有的绿色空间也是以栽培植物为主，且许多人工群落往往需要高强度的养护管理同时过度地消耗不可再生资源，不能有效地实现支撑绿地生物多样性等生态服务功能。大量外来植物和苗圃中批量生产的栽培植物的应用也造成各城市间植物景观的同质化[1]。在当代可持续绿地建设的背景下，伴随着城市景观人工化和同质化等越来越多问题的显现，人们开始对“杂草”进行重新审视。

20世纪90年代，在欧美国家，认识到草坪的大量应用带来的一系列问题后，越来越多的学者和设计师开始注意到城市环境中可自播繁衍、生命力极其顽强的“杂草”，并将其称为自生植物（spontaneous plants/vegetation）。自生植物的出现不需要经济投入，它们更加真实地体现地域性特色并且更适应本土自然和气候条件[2]46，不需要过多养护管理，不仅消耗较少的资源，同时为鸟类和昆虫提供了食源和栖息地[3-5]。自发化（go spontaneously）成为欧美景观当下新的发展趋势[6-7]。21世纪初，城市自生植物因其发挥的诸多效益以及展现的自然野趣效果得到了欧美景观设计师及学者的广泛认可[8-9]，利用自生植物营造低维护、可持续园林植物景观的新理念也因此“崭露头角”。这种低维护景观更加符合本土自然生态系统的特征，在提升城市生物多样性的同时，有利于提高城市景观的“自然性”，这将为居民提供观察和享受大自然的机会，以此加强他们对环境保护的社会责任感[10]。在某一特定场地中利用自生植物营造更稳定的群落，并且根据设计需求的不同，变换植物群落的搭配组合。若将自生植物群落配置得更具吸引力，那么未来这类植物替代部分高养护的栽培植物应用到城市景观中极有可能实现[2]48。美国Future Green公司于2015年针对纽约（New York City）的自生植物运用大数据进行了全城自生植物分布数据库的构建，并且专门建立了一个网站。市民通过Instagram可以随时上传其所发现的自生植物的照片并标记拍摄地点。这项计划获得了2015年ASLA研究奖项，也引发了园林界对自生植物的思考。

在中国，虽有学者已指出“杂草”这一名称带有强烈的主观色彩，并非科学上的分类[11]，但目前研究者所使用的名称仍以“杂草”或野生植物为多。在生态领域对其进行的研究主要以城市建成区为基底，例如学者从野生植物或杂草的视角对哈尔滨、西安、上海、宁波城区不同生境下的自生植物物种组成特征、多样性、群落分类进行了相关研究[12-17]。对园林绿地的研究则始于近年董丽、李晓鹏等对北京奥林匹克森林公园中自生植物时空分布特征及其影响因素的研究[18-20]，并且发现绝大多数城市居民认为生命力顽强、富有野趣的自生植物不应从公园中清除，接受其形成景观[21]，但是迄今从城市尺度上对公园绿地自生植物的研究鲜有报道。因此，笔者首次选取北京市不同类型和不同规模的公园39个，对其自生植物的物种组成及群落类型进行了全面的分析，旨在厘清北京公园绿地中自生植物物种资源和组成特征、不同公园中自生植物群落的分布特征，以期为今后公园绿地中自生植物群落的保护和应用以及以自生植物为主的低维护景观的提升提供科学依据。本研究中的自生植物指可在公园中自发生长的草本和灌木植物，既包括土壤种子库原有的物种，也包括人为播种但可以自播繁衍的植物（因有些公园在建设时也撒播了一些常见的自生植物，而这些植物在后期成长繁衍中可以自发扩散，因此也算作本研究的考察对象）。一般自生植物在公园中多生长在园路边、林地和公园的边缘，在草坪和草花种植带中也有出现。

1 研究地区与研究方法

1.1 研究地的选取

采用分层随机抽样法根据公园的位置和规模从北京六环以内选取不同类型的公园39个。按照公园规模及性质将39个公园分为5类。为较科学地挖掘自生植物的生长和分布特点，将城市公园界定为城区核心区范围内管理较精细的公园；郊野公园界定为在非城区核心区管理较粗放的公园；森林公园则是以半自然生境为主、人工干扰较少的公园，作为城市化建设中公园生境的对照。

1）a类公园为大型城市公园，面积在60 hm2以上。包括北海公园、天坛公园、朝阳公园、奥林匹克森林公园、玉渊潭公园、圆明园遗址公园、颐和园、念坛公园8个。

2）b类公园为小型城市公园，面积在60 hm2以下。包括陶然亭公园、景山公园、地坛公园、龙潭公园、青年湖公园、柳荫公园、中山公园、日坛公园、红领巾公园、紫竹院公园、马甸公园、长春健身园、玲珑公园、莲花池公园14个。

3）c类公园为大型郊野公园，面积在70 hm2以上。包括东坝郊野公园、东升八家郊野公园、东小口森林公园、南海子公园、老山郊野公园、槐新郊野公园6个。

4）d类公园为小型郊野公园，面积在70 hm2以下。包括兴隆公园、杜仲公园、古塔公园、海棠公园、镇海寺郊野公园、清河营郊野公园、金田郊野公园、老君堂公园8个。

5）e类公园为森林公园，面积在70 hm2以上。包括香山公园、百望山森林公园、云岗森林公园3个。

1.2 样点及样方的设置

通过网格系统取样法，利用Google Earth沿着正南正北方向设置网格对公园区域进行布点，去掉落在水面的网格点，部分样点依据实际情况进行微调。根据Google Earth所显示的各网格交点的坐标点，利用GPS仪进行定位，从而确定每个调研样点的实际位置。网格设置的依据为以公园边界为网格边缘，在网格全域覆盖的情况下，确保网格间距随公园规模增加而较平均地增加。最终，a类公园设置的网格为120～200 m；b类公园为60～120 m；c类公园为120～200 m；d类公园为100～150 m；e类公园为150～200 m，部分公园由于水域或硬质场地面积较大，样点数比同规模的少。

在每个公园内以每个调研样点为中心设置1个5 m×5 m的样方，采取平均布样法在每个样方的中心及任意两个对边的中心位置共设置3个1 m×1 m的小样方进行自生植物的调查，记录其中出现的物种名、株数和盖度（物种地上部分垂直投影的面积占地面的比率）[22]，以此作为每个样方的综合数据。39个公园的所有样点共计1 585个，小样方4 755个，于春季、夏季和秋季分别重复调研3次（表1）。

2 研究结果

2.1 北京39个公园物种组成整体概况

本研究中共记录自生植物242种，隶属于52科166属。其中，一年生植物78种，占32.23%，如黄花蒿（Artemisia annua）、小蓬 草（Conyza canadensis）、 狗尾草（Setaria viridis）、牛筋草（Buchloe dactyloides）等；二年生植物6种，占2.48%，如泥胡菜（Hemisteptia lyrata）、荔枝草（Salvia plebeia）、地丁草（Corydalis bungeana）等；一或二年生植物16种，占6.61%，如猪毛蒿（Artemisia scoparia）、狗哇花（Heteropappus hispidus）、翅果菊（Pterocypsela indica）、朝天委陵菜（Potentilla supina）等；多年生植物96种，占39.67%，如刺儿菜（Cirsium setosum）、抱茎苦荬菜（Ixeris sonchifolium）、白车轴草（Trifolium repens）、糙叶黄芪（Astragalus scaberrimus）等；一年生草质藤本植物8种，占3.31%，如野大豆（Glycine soja）、三籽两型豆（Amphicarpaea trisperma）、打碗花（Calystegia hederacea）、裂叶牵牛（Pharbitis hederacea）等；多年生草质藤本植物10种，占4.13%，如短尾铁线莲（Clematis brevicaudata）、鹅绒藤（Cynanchum chinense）、 萝 藦（Metaplexis japonica）、 鸡矢藤（Paederia scandens） 等；木质藤本9种，占3.72%，如杠柳（Periploca sepium）、地锦（Parthenocissus tricuspidata）、蝙蝠葛（Menispermum dauricum）等；半灌木状草本植物3种，占1.24%，为白莲蒿（Artemisia gmelinii）、茵陈蒿（Artemisia capillaris）、大叶铁线莲（Clematis heracleifolia）；灌木植物15种，占6.20%，如荆条（Vitex negundo）、雀儿舌头（Leptopus chinensis）、孩儿拳（Grewia biloba）、牛迭肚（Rubus crataegfolius）等；一年生寄生植物1种，占0.41%，为菟丝子（Cuscuta chinensis）。

物种来源方面，乡土植物190种，占物种总数的78.51%，如艾蒿（Artemisia argyi）、白莲蒿、黄花蒿等；来源于中国其他地区的国内外来植物14种，如全叶马兰（Kalimeris integrifolia）、蛇含（Potentilla kleiniana）、芨芨草（Achnatherum splendens）等，占物种总数的5.79%；国外外来植物38种，占物种总数的15.70%，如菊芋（Helianthus tuberosus）、西来稗（Echinochloa crusgallivar.zelayensis）、虎尾草（Chloris virgata）等。入侵植物共记录到17种，占7.02%，如大狼把草（Bidens frondosa）、小蓬草、三叶鬼针草（Bidens pilosa）等。

在52个科中，物种数达到10种以上的有4个科，分别是菊科（41种）、禾本科（27种）、蝶形花科（20种）、十字花科（10种）。166个属中，物种数在4种以上的有8个，分别是蒿属（7种）、蓼属（7种）、苋属（6种）、委陵菜属（5种）、胡枝子属（4种）、莎草属（4种）、大戟属（4种）、堇菜属（4种）。单科单属的植物有17种，如孩儿拳、蝙蝠葛、景天三七、中华卷柏等。

在生活型组成上，不同公园类型也呈现出不同的特点。1）一二年生植物（一年生、二年生、一或二年生、一年生草质藤本）与多年生植物（多年生、多年生草质藤本、半灌木状草本）的比例，大、小型城市和大、小型郊野公园表现出一二年生植物比例大于多年生植物，一二年生植物比例总和分别为50.00%、54.54%、53.76%和55.29%，而多年生植物比例总和分别为40.55%、38.47%、38.12%和39.02%。相较之下，森林公园呈现出多年生植物远远比一二年生植物的比例高，一二年生植物占35.44%，多年生植物占51.27%。相比于其他公园类型，森林公园典型的多年生植物如阿尔泰狗哇花（Heteropappus altaicus）、小红菊（Dendranthema chanetii）、三脉紫菀（Aster agcratoides）、华北风毛菊（Saussurea mongolica）等物种，则未出现于其他类型公园。2）城市公园和小型郊野公园灌木植物的比例在3%～5%之间，物种数在5～8种之间；而森林公园灌木植物达到了15种，占所有物种的9.49%。对于城市公园和郊野公园，常见的灌木包括胡枝子（Lespedeza bicolor）、兴安胡枝子（Lespedeza davurica）、枸杞（Lycium chinense）、雀儿舌头等，而森林公园中的杭子梢（Campylotropis macrocarpa）、锦鸡儿（Caragana sinica）、小叶鼠李（Rhamnus parvifolia）、河朔荛花（Wikstroemia chamaedaphne）等则未在其他公园类型中出现（表2）。

表2 不同公园类型物种生活型组成及比例Tab. 2 Species life form composition and proportion of different park types

在物种来源上，城市公园和郊野公园乡土植物的比例差别不大，在73.75%～77.22%之间；而森林公园的乡土植物比例较高，为83.54%。各公园国内外来植物的比例也差别不大，在4.07%～6.99%之间。而对于国外外来植物的比例，郊野公园最高，为20.63%（大型）和19.51%（小型）；其次是城市公园，为16.11%（大型）和17.48%（小型）；森林公园比例最低（12.03%），几乎是大型郊野公园的一半。入侵植物比例在6.33%～10.49%之间，物种数为10～16种，小型郊野公园的10.57%明显高于其他公园类型，而森林公园的入侵植物最少，比例仅为6.33%（表3）。

表3 不同公园类型物种来源及比例Tab. 3 Species origins and proportion of different park types

2.2 各公园物种数、科数及属数组成

在调查统计的39个北京公园中，各公园的物种数相差悬殊，在42～117种之间。物种数最多的3个公园为香山公园、圆明园遗址公园和奥林匹克森林公园，物种数分别为117、116和113，分别隶属于41科、35科和32科；相较之下，物种数最少的3个公园为长春健身园、日坛公园和马甸公园，物种数分别为47、42和42，隶属于22科、22科和19科（表4）。

表4 各公园物种数、科数及属数Tab. 4 Species, family and genus numbers of each park

不同公园类型中，大型城市公园物种数最多，180种，隶属于42科128属；其次是大型郊野公园，为160种37科114属；森林公园为158种45科118属；小型城市公园为143种，隶属于38科105属；物种数最少的为小型郊野公园，123种，隶属于33科95属。从不同季节来看，夏季物种数最多，达到了205种，隶属于48科146属；其次是春季，190种，隶属于46科139属；最后是秋季，物种数为132种，隶属于33科98属（图1）。

2.3 不同公园类型的自生植物群落类型

不同季节自生植物群落有所不同。对不同类型公园中盖度＞10%的群落样方进行了群落分类。利用SPSS 19.0采用组内Pearson相关系数法，针对在距离20处自生植物被分出的群落组进行了分析。采取距离20处划分群落的依据是可较好地反映优势群落的分配和比例以及群落均质化的程度。

大型城市公园春季的447个群落共被分为11个群落组，优势群落组（占有较高比例的群落组）为二月蓝、附地菜，特有群落组（仅在该公园类型下出现的群落组）为中华苦荬菜+打碗花、紫苜蓿。夏季的451个群落共被分为8个群落组，优势群落组为狗尾草+灰菜、抱茎苦荬菜+中华苦荬菜，无特有群落组。秋季的359个群落共被分为7个群落组，优势群落组为二月蓝、抱茎苦荬菜，特有群落组为蒲公英（表5）。

表5 大型城市公园群落组分类Tab. 5 Community classification of large urban parks

小型城市公园春季的247个群落共被分为11个群落组，优势群落组为早开堇菜+匍枝毛茛+地锦、蒲公英+附地菜，特有群落组为田旋花+荠菜。夏季的293个群落共被分为8个群落组，优势群落组为酢浆草、狗尾草+狗牙根+毛马唐，特有群落组为牛筋草、马齿苋。秋季的180个群落共被分为7个群落组，优势群落组为早开堇菜+蒲公英+牛繁缕、蛇莓，特有群落组为酢浆草（表6）。

表6 小型城市公园群落组分类Tab. 6 Community classification of small urban parks

大型郊野公园春季的238个群落共被分为7个群落组，优势群落组为夏至草、二月蓝、独行菜，特有群落组为黄花蒿。夏季的246个群落共被分为10个群落组，优势群落组为抱茎苦荬菜+酢浆草+蛇莓，特有群落组为虎尾草。秋季的204个群落共被分为4个群落组，优势群落组为抱茎苦荬菜，无特有群落组（表7）。

表7 大型郊野公园群落组分类Tab. 7 Community classification of large country parks

小型郊野公园春季的291个群落共被分为5个群落组，优势群落组为二月蓝+夏至草+茜草、夏至草+抱茎苦荬菜，无特有群落组。夏季的288个群落共被分为6个群落组，优势群落组为抱茎苦荬菜，无特有群落组。秋季的245个群落共被分为3个群落组，3个群落组均占优势，无特有群落组（表8）。

表8 小型郊野公园群落组分类Tab. 8 Community classification of small country parks

森林公园春季的123个群落共被分为9个群落组，优势群落组为荆条、抱茎苦荬菜，特有群落组为荩草、荆条、白莲蒿。夏季的111个群落共被分为8个群落组，优势群落组为荆条，特有群落组为荆条、蒲公英、茜草、白莲蒿+臭草、求米草+短尾铁线莲。秋季的120个群落共被分为5个群落组，优势群落组为抱茎苦荬菜+茜草，特有群落组为荆条（表9）。

表9 森林公园群落组分类Tab. 9 Community classification of forest parks

3 讨论

3.1 北京公园绿地中自生植物组成特征及成因

本研究是目前专门针对北京各类型公园自生植物研究的首例报道。北京39个不同公园中自生植物的研究共记录到自生植物242种，隶属于52科166属，其中的草本植物比前人调查到的北京绿地中野生草本植物更为丰富[23]，近乎北京市城乡交错区所有维管束植物（481种）的1/2[24]，北京五环以内53处公园492种维管束植物的1/2[25]；明显多于其他城市范围内自生植物物种数，如宁波127种[16]43、西安82种[14]25、上海中心城区107种[13]24、哈尔滨城区175种[15]2221，这足可见公园绿地在维持生物多样性中的地位。菊科和禾本科是所含自生植物物种数最多的两大科，与其他研究相似[15,17,26-27]。对道路两侧自生植物的研究也表明，菊科和禾本科是各类型中植物的重要组成，它们的扩散增加了道路两侧植物景观的均质性[28]。在物种生活型方面，森林公园中多年生植物物种数比例要高于一二年生，而其他公园一二年生比例要高于多年生植物的比例，这与人为干扰有关。有研究表明多年生植物多生长于稳定的环境中，而高频度的干扰使得自生植物很难从一二年生演替到多年生的阶段[29]，更难演替到木本植物阶段。森林公园中灌木植物比例也较其他公园类型高，达到了15种，占9.49%，这很大程度上是因为森林公园中有一部分为人为影响较小的半自然植被，处于演替较高的阶段。在物种来源上，自生植物中乡土物种占有较高的比例，且大多数表现出了较高的观赏价值[30]，为北京园林绿地景观提供了大量的乡土植物资源。有研究表明距离市中心越远，越有利于为入侵植物提供庇护的生境，因此入侵植物的比例越大[31-32]。本研究与此结果不同，入侵植物比例在城市公园与郊野公园中相差不大，究其原因可能是公园环境下人为影响较大，同时一些本地乡土植物占优势主导地位，限制了入侵植物的传播与扩散。

3.2 对生态群落规划设计的启示

大型城市公园环境中，具有丰富的自生植物物种，其可能原因为公园不同的人为影响和植被类型因素复杂多样，为不同类型的自生植物提供了生长空间，从生命力极其顽强的广布种（如抱茎苦荬菜、狗尾草、二月蓝等）到生境特殊的窄布种（如通泉草、地丁草、小花糖芥等）。而郊野公园由于建设方式简单，种植模式单一，自生植物的物种丰富度并不比城市公园高；反而大型城市公园如圆明园遗址公园、奥林匹克森林公园等，有效地利用了山形水系，生境营造上较为多样，为自生植物的生长提供了有利的微栖息地环境，自生植物更为多样。这在今后郊野公园建设中应当引起反思。总体上，小型公园不仅养护管理频度高，且植物配置人工化明显，不仅不利于自生植物生长栖息，而且自生植物常被当作杂草除去，因此个体数量较少，物种分布不均匀，导致多样性不高。本研究中不同公园和季节下划分出的群落组多有相似，有7个群落组在3种以上类型的公园中均有出现，为抱茎苦荬菜、二月蓝、夏至草、蛇莓、狗牙根、独行菜和附地菜，均质化现象较明显。在未来低维护生态群落的规划设计中，应注意有针对性地对特定生境下自生植物进行保护以提升多样性，并且为自生植物的生长和演替预留出合理空间。研究表明，栽培群落的结构和郁闭度以及不同栽培群落的类型（草坪、草花种植带等）均影响自生植物的多样性和分布[20]，因此应考虑栽培与自生植物二者之间的合理配置，根据不同植物的习性营造适宜的栖息环境。

3.3 北京公园绿地中自生植物群落的观赏价值

自生植物在维持生物多样性以及发挥诸多生态效益的同时，也具备一定的观赏价值和独特的景观效果，为城市公园添彩增绿。从自生植物单体来看，不同的植物在叶片、花朵、果实等方面表现出了一定的特征，而植株高度、质感也呈现出丰富的变化。当不同自生植物组合成群落时，不同的色彩、质感、组合形式也展现出不同的景观效果。调研发现，春季观赏价值较高、表现效果较好的群落主要有以紫色花朵主导的二月蓝、早开堇菜、紫苜蓿群落，以黄色花朵主导的抱茎苦荬菜、中华苦荬菜、蒲公英群落，以蓝色花朵主导的狭苞斑种草、附地菜群落，以及以白色花朵主导的夏至草群落；夏季观赏价值较高的群落主要有花序随风摆动的狗尾草、虎尾草群落，黄色花朵主导的旋覆花群落，覆盖效果较好的蛇莓、灰菜、酢浆草、白莲蒿群落；秋季观赏价值较高的群落主要为可覆盖地表且展现出绿色或秋色叶的夏至草、蛇莓以及夏末秋初新萌发的二月蓝、早开堇菜群落（图2）。

4 结语

城市化的快速发展加速了城市绿地建设的步伐，但同时原本属于由自生植物所占据的自然生境也在急剧减少。城市绿地由华丽、整齐的栽培植物所主导，其不仅需要高强度的养护管理，同时支撑生物多样性功能较差。本研究结果表明：北京公园中的自生植物物种极为丰富、包含丰富的生活型，且大部分为乡土植物，提升了公园绿地的生物多样性，并具备一定的观赏价值。

目前，国内外均有一些实践项目注重对自生植物的保留和应用。2006年美国纽约高线公园改造项目十分尊重高线场地的自身特色，其对草本、灌木丛、藤蔓等野生植被的应用与道路铺装、钢铁和混凝土高度融合，富有野趣和历史感。位于德国柏林的IBA埃姆舍公 园（International Bauausstellung Emscher Park）和素德格兰德自然公园（德语：Schöneberger Südgelände）采取低干预营建景观的方式，注重原有场地植物群落的保护及其自身的演替过程，目前已成为城市的主要绿洲，生物多样性极高，丛林茂密，植被丰富。国内的杭州江洋畈生态公园着重展现原场地乡土植物群落的生态演进过程，维护了真实的场地景观特征，并肯定了低干预植物景观的重要性。在未来营建自生植物群落景观中，应注重合理预留其生长演替的空间，使其可以发展成具备不同演替阶段、表现出不同景观野趣效果，同时更有利于维持生物多样性的可持续生态群落。另外，自生植物与栽培植物群落如草坪、灌木丛及树林空间相结合的群落和景观设计，在提升景观效果和生态服务功能方面也具有很大潜力，应给予重视。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

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