广东石油化工学院校园植物种类多样性调查

梁溢轩,黄执明,黎明欣,曹阳发,徐海明

(广东石油化工学院 生物与食品工程学院,广东 茂名 525000)

植物存在于人类活动的日常环境中,是人类生存和发展的基础。校园植物是校园环境建设的重要组成部分,也是校园文化建设的重要组成部分,形形色色的植物构成了不同的生态景观,五颜六色的植物美化了师生的学习、生活空间,特有植物资源创造了良好的科学文化氛围[1,2]。优美的校园环境一定程度上促进了校园文化的建设,更好地培养了学生的美学素养,是影响学生发展的重要因素之一。为了更好地了解和保护校园内的植物资源,特对广东石油化工学院官渡校区和西城校区内的植物种类进行系统的调查与分析,为日后的植物教学和园艺美化提供依据,助力优化校内植物资源。

1 调查区域概况

茂名市位于广东省西南部,西连广东湛江,东接广东阳江,北与广西玉林和广东云浮交界,是粤港澳大湾区、北部湾城市群和海南自贸区三大国家级经济区的交汇处,是全国重要的石油化工基地和能源基地,粤西综合性枢纽城市和沿海重要的港口城市,有“中国南方油城”之称。地理坐标为110°19′～111°41′E,21°22′～22°42′N,地处北回归线以南,属亚热带季风性湿润气候,光照充足,雨量充沛,雨热同季,夏长冬短;年平均气温22.3～23.0 ℃,年平均降水量842 mm,为动植物的生长提供了良好的环境。

广东石油化工学院位于茂名市茂南区,现有官渡、西城和光华3个校区,占地面积135.96 万m2。校园内环境优美、绿树成荫,植物资源较为丰富。

2 调查方法

2021年9月—2022年5月,对占地面积较大的西城和官渡校区(因光华校区面积较小且与官渡校区地理位置相近,植被类型基本相同,故未单独进行统计)的维管植物进行了多次路线调查(每条路线行进2 h,行进速度1.5 km/h,沿途记录路线两侧3 m以内的植物种类)和样地踏查(乔木样方20 m×20 m,灌木样方5 m×5 m,草本样方2 m×2 m),拍摄照片、采集样本以及分类鉴定,植物种类的鉴定主要参阅《中国植物志》《广东植物志》等资料[3,4]以及植物物种信息系统(http:∥www.iplant.cn)、中国植物图像库(PPBC)以及相关报道[5,6]。统计校园维管植物种类情况,依照恩格勒系统(Engler system)整理出校园维管植物名录,并区分外来入侵物种以及国家保护物种。

外来入侵植物的划分标准主要依据中国外来入侵植物名录、《中国入侵植物名录》《生物入侵:中国外来入侵植物图鉴》和《农业重大外来入侵生物》等文献[7-10],登陆中国外来入侵物种信息系统(http://www.chinaias.cn/wjPart/index.aspx)和中国外来入侵物种数据库(http://www.iplant.cn/ias)进行查询,并且划分其危害等级:1级,恶性入侵类;2级,严重入侵类;3级,局部入侵类;4级,一般入侵类;5级,有待观察类。

依据中国珍稀濒危植物信息系统(http://www.iplant.cn/pre)、《中国物种红色名录》和《中国珍稀濒危植物图鉴》等资料[11,12]对保护植物进行划分:国家保护Ⅰ(具有极为重要的科研、经济和文化价值的稀有濒危的种类)、Ⅱ(在科研或经济上有重要意义的稀有或濒危的种类)、Ⅲ(在科研或经济上有一定意义的渐危或稀有的种类)级,CITES(濒危野生动植物种国际贸易公约)Ⅰ(若再进行国际贸易会导致灭绝的动植物,明确规定禁止其国际性的交易)、Ⅱ(目前无灭绝危机,管制其国际贸易的物种)、Ⅲ(各国视其国内需要,区域性管制国际贸易的物种)级和IUCN(世界自然保护联盟)LC(无危)、NT(近危)、VU(易危)、EN(濒危)和CR(极危)。根据校园内维管植物各科所含种数的多少,参考肖明昆等人的[13-15]方法将广东石油化工学院维管植物所属的科分为单种科(1种)、寡种科(2～3种)、中等科(4～5种)和优势科(≥6种);将广东石油化工学院维管植物的属分为单种属(1种)、寡种属(2～3种)、中等属(4～5种)和优势属(≥6种)。

3 结果分析

3.1 维管植物物种组成概况

经调查发现,广东石油化工学院内共有维管植物112科294属400种(含种以下单位,包括变型、变种及栽培品种,以下同),如表1所示,包括蕨类植物11科14属15种,分别占调查总科、属和种数的9.82%、4.76%和3.75%;种子植物101科280属385种,分别占调查总科、属和种数的90.18%、95.24%和96.25%。蕨类植物与种子植物的种数比例约为1∶25.7。385种种子植物中,裸子植物5科7属7种,分别占调查总科、属和种数的4.46%、2.38%和1.75%;被子植物有96科273属378种,分别占调查总科、属和种数的85.72%、92.86%和94.50%。裸子植物与被子植物的种数比例为1∶54。378种被子植物中,单子叶植物20科70属97种,分别占调查总科、属和种数的17.86%、23.81%和24.25%;双子叶植物有76科203属281种,分别占调查总科、属和种数的67.86%、69.05%和70.25%。单子叶植物与双子叶植物的种数比约为1∶2.9。

表1 广东石油化工学院校园内维管植物统计

优势科共有20科(见表2),占调查总科数的17.86%,包含物种数238种,占调查总种数的59.50%。排名前三的依次是禾本科(Poaceae)、豆科(Fabaceae)和菊科(Asteraceae),分别有30、28和27种植物。其中,禾本科常见的植物有马唐(Digitariasanguinalis(L.) Scop.)、狗牙根(Cynodondactylon(L.) Pers.)和红毛草(Melinisrepens(Willd.) Zizka)等;豆科常见的植物有三点金(Gronatriflora(L.) H.Ohashi et K.Ohashi)、含羞草(MimosapudicaL.)和巴西含羞草(MimosadiplotrichaC.Wright)等;菊科常见的植物有三叶鬼针草(BidenspilosaL.)、白花鬼针草(Bidensalba(L.) DC.)和薇甘菊(MikaniamicranthaKunth)等。

表2 校园内植物优势科物种数统计

有3个优势属,占调查总属数的1.02%,分别是榕属(Ficus)、大戟属(Euphorbia)和茄属(Solanum),分别有9种、7种和6种植物,分别占调查总种数的2.25%、1.75%和1.50%。其中榕属常见植物包括地果(FicustikouaBur.)、雅榕(Ficusconcinna(Miq.)和印度榕(FicuselasticaRoxb.et Hornem.)等;大戟属常见植物包括通奶草(EuphorbiahypericifoliaL.)、飞扬草(EuphorbiahirtaL.)和齿裂大戟(EuphorbiadentataMichx.)等;茄属常见植物包括龙葵(SolanumnigrumL.)、水茄(SolanumtorvumSw.)和喀西茄(SolanumaculeatissimumJacquin)等。

3.2 维管植物生活型分析

校园内有乔木类植物94种,灌木类植物97种,藤本类植物19种,草本类植物190种。从种的角度来看,草本类植物都是最多的,最少的是藤本类植物。按种数的多少来排序:草本类植物>灌木类植物>乔木类植物>藤本类植物。

西城校区内乔木、灌木、藤本以及草本分别为90种、79种、16种、120种,官渡校区对应的则分别为43种、30种、6种、73种,西城校区植物的4种生活型种类均多于官渡校区,可见西城校区的植物资源明显比官渡校区丰富,这有可能是以下原因导致的:(1)地理位置差异。西城校区位于郊区,毗邻茂名市森林公园,而官渡校区位于城区。(2)成立时间差异。官渡校区成立时间较长,园林绿化已经趋于完善,物种结构相对稳定;而西城校区作为新建成的校区,园林绿化处于发展阶段,栽培多元化的植物以满足绿化需要,植物种类自然比较丰富。

3.3 外来入侵植物分析

本次调查统计到校园内外来入侵植物共有24科48属68种,分别占调查总科、属和种数的21.43%、16.33%和17.00%。其中种数最多的前三科依次是菊科(Asteraceae)、豆科(Fabaceae)和大戟科(Euphorbiaceae),分别有12、9和6种,占外来入侵植物总种数的17.65%、13.24%和8.82%。危害等级1～2级的物种详细列于表3,危害等级为1级的物种有12种,包括菊科(Asteraceae)7种,豆科(Fabaceae)、茜草科(Rubiaceae)、苋科(Amaranthaceae)、旋花科(Convolvulaceae)和马鞭草科(Verbenaceae)各1种,常见的物种有白花鬼针草(Bidensalba(L.) DC.)、三叶鬼针草(BidenspilosaL.)和马缨丹(LantanacamaraL.)等。危害等级为2级的物种有18种,包括豆科(Fabaceae)4种,苋科(Amaranthaceae)3种,菊科(Asteraceae)、禾本科(Poaceae)和茄科(Solanaceae)各2种,大戟科(Euphorbiaceae)、马鞭草科(Verbenaceae)、唇形科(Labiatae)、车前科(Plantaninaceae)和西番莲科(Passifloraceae)各1种,常见的物种有含羞草(MimosapudicaL.)、巴西含羞草(MimosadiplotrichaC.Wright)和红毛草(Melinisrepens(Willd.) Zizka)等。危害等级为3级的物种有6种,包括大戟科(Euphorbiaceae)4种、茜草科(Rubiaceae)和夹竹桃科(Apocynaceae)各1种,常见的物种有通奶草(EuphorbiahypericifoliaL.)、飞扬草(EuphorbiahirtaL.)和齿裂大戟(EuphorbiadentataMichx.)等。危害等级为4级和5级的物种分别有8种和24种,常见的物种有鳢肠(Ecliptaprostrata(L.) L.)、叶子花(BougainvilleaspectabilisWilld.)和翅荚决明(Sennaalata(L.) Roxb.)等。

表3 广东石油化工学院外来入侵植物名录(仅显示危害等级≤2级)

3.4 保护植物分析

校园内的保护植物共有5科6属6种,具体见表4所示,分别占调查总科、属和种数的4.46%,2.04%和1.50%。其中苏铁(CycasrevolutaThunb.)和石斛(DendrobiumnobileLindl.)属于国家一级保护植物,苏铁仍被世界自然保护联盟列为易危级别,因此应该重点保护;而土沉香(Aquilariasinensis(Lour.) Spreng.)、美冠兰(EulophiagramineaLindl.)和樟(Cinnamomumcamphora(L.) Presl)属于国家二级保护植物,在校园中较为常见。由此可见校园保护植物的种类较为丰富。这些保护植物除了美化校园,还具有较高的科研与教学价值。

表4 广东石油化工学院保护植物名录

4 结论与讨论

本次校园植物种类多样性调查表明,广东石油化工学院有维管植物112科294属400种,分别有94种乔木类植物、97种灌木类植物、19种藤本类植物和190种草本类植物。其中优势科(≥6种)共有20科、优势属(≥6种)有3个,分别占调查总科和属的17.86%和1.02%,可见物种科属分布较为均匀。本次调查发现西城校区整体种类较之官渡校区有区别,植物4种生活型的种类均多于官渡校区。与省内其他高校相比,广东石油化工学院校园内维管植物的种类均多于华南农业大学、中山大学、仲恺农业工程学院、华南师范大学、华南理工大学和广东工业大学,可见本校园植物资源丰富,植物种类更为多样化;而较长江大学植物种类要少,主要原因为广东石油化工学院校园面积比长江大学要小,许多新的种类有待进一步调查。

校园有外来入侵植物24科48属68种,分别占调查总科、属和种数的21.43%、16.33%和17.00%。其中菊科是含外来入侵植物最多的科,这与该科植物的形态特征密切相关,以三叶鬼针草为例,植物成熟后瘦果顶端具有种子的附属物芒刺及倒刺毛,除了借助风力传播以外还可通过动物携带传播,因此扩散定殖速度极快。外来入侵植物在一定程度上提高了校园植物的种类多样性,但是对校园植物群落结构的破坏日趋显著,应当重点防范。

校园内保护植物共有5科6属6种,分别占调查总科、属和种数的4.46%、2.04%和1.50%。保护植物是校园的宝贵自然资源,是师生植物教学的天然素材。学校应加大校园植物的科普力度,更好地发挥校园植物的科研价值与美化功能。