王 琦, 申 琳, 程 軍, 郭水良

(上海師范大學(xué) 生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,上海 200234)

0 引 言

苔蘚植物是形態(tài)結(jié)構(gòu)特殊的高等植物,種數(shù)僅次于被子植物,全世界約有23000余種.苔蘚植物在形態(tài)、大小、色澤、生活型、生境等方面非常適于園林景觀建設(shè)[1].苔蘚在日本的園林中應(yīng)用較多,在許多神社、寺廟的庭院內(nèi)建有各種苔蘚專類園——蘚園,西芳寺(或稱苔寺)就是其中的代表[2].南京中山植物園自1997年起,以苔蘚專類園為起點(diǎn),在一定范圍內(nèi)集中苔蘚植物作為主題植物材料,取得了良好的群落景觀效果[3].近年來,國內(nèi)綠化企業(yè)開始重視苔蘚植物在城市景觀改造中的應(yīng)用,并取得了良好的生態(tài)和社會(huì)效益.

現(xiàn)代城市環(huán)境高度異質(zhì)化,在公園、住宅小區(qū)、校園內(nèi)常有苔蘚植物分布,并形成了獨(dú)特的景觀[4].城市苔蘚植物生態(tài)學(xué)、多樣性及景觀利用受到了人們的重視[1].上海地處亞熱帶東部溫暖濕潤的區(qū)域,城市內(nèi)的苔蘚植物種類和群落豐富[5],以叢蘚科(Pottiaceae)、真蘚科(Brynaceae)等土生種類為主,苔蘚種數(shù)呈現(xiàn)從市中心向郊區(qū)遞增的趨勢(shì),土生群落占比最大,石生群落次之,樹生群落最少[6].立碗蘚(Physcomitriumsphaericum)、鱗葉蘚(Taxiphyllumtaxirameum)、闊葉小石蘚(Weissiaplanifolia)、缺齒小石蘚(Weissiaedentula)和細(xì)葉小羽蘚(Haplocladiummicrophyllum)等在上海有較廣的分布[6].

苔蘚植物的景觀效應(yīng)并不在于個(gè)體單株,而體現(xiàn)在種群和群落層次.要利用城市苔蘚植物進(jìn)行景觀建設(shè),除需掌握城市環(huán)境苔蘚植物群落生態(tài)學(xué)特征外,還需要對(duì)它們進(jìn)行景觀價(jià)值評(píng)估.國內(nèi)外在園林景觀評(píng)價(jià)的研究上獲得了系列成果[7],但是對(duì)苔蘚植物作為園林植物進(jìn)行景觀建設(shè)仍處于起步階段,目前尚無有關(guān)苔蘚植物群落景觀價(jià)值客觀評(píng)估的方法.本文作者開展了苔蘚植物景觀評(píng)價(jià),建立了相對(duì)客觀的苔蘚植物景觀價(jià)值指標(biāo)體系,為苔蘚植物景觀資源的保護(hù)和利用提供理論和技術(shù)指導(dǎo).

1 研究方法

1.1 樣地情況

根據(jù)樣地生境類型、苔蘚植物蓋度、色澤等因素,在上海地區(qū)選擇40個(gè)樣地進(jìn)行本項(xiàng)評(píng)價(jià)工作,于2015年1—12月分春夏秋冬四季進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果如表1所示.

表1 40個(gè)樣地苔蘚植物群落優(yōu)勢(shì)種組成 %

續(xù)表1 %

1.2 評(píng)價(jià)方法

按照生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、美學(xué)和環(huán)境協(xié)調(diào)原則,以影響苔蘚群落分布、結(jié)構(gòu)和景觀效果的因子為指標(biāo),建立一個(gè)相對(duì)客觀的指標(biāo)體系來評(píng)價(jià)苔蘚植物群落景觀.建立模型后,對(duì)表1中的40個(gè)苔蘚群落進(jìn)行景觀價(jià)值評(píng)估,根據(jù)得分值對(duì)它們進(jìn)行排序和分級(jí).

苔蘚植物景觀價(jià)值評(píng)估包括7個(gè)指標(biāo),分別是苔蘚群落面積、四季中生長的連續(xù)性、色澤艷度、純度(苔蘚在群落中的相對(duì)蓋度)、生境、普遍性(分布頻度)和位置.各項(xiàng)評(píng)價(jià)因子數(shù)值的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示.40個(gè)群落對(duì)應(yīng)的7個(gè)因子的得分值通過調(diào)查獲得.

表2 評(píng)價(jià)因子等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

圖1 綜合評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型

以表2中的7個(gè)因子建立綜合評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型(圖1).在借鑒文獻(xiàn)[2]的基礎(chǔ)上,征詢專家意見,并結(jié)合本文作者野外觀察體會(huì),給出各評(píng)價(jià)因子的權(quán)重.

按照綜合評(píng)價(jià)模型建立的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系,進(jìn)行判斷比較,分別構(gòu)成A-B、B1-C、B2-C判斷矩陣.判斷矩陣一致性檢驗(yàn)、各指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算方法參見[8].通過景觀綜合評(píng)價(jià)指數(shù)法得出綜合評(píng)價(jià)分值.根據(jù)公式

(1)

計(jì)算出某種苔蘚植物群落A的綜合評(píng)價(jià)指數(shù),其中,Ci為通過野外調(diào)查得到的第i個(gè)評(píng)價(jià)因子的得分值,β為該評(píng)價(jià)因子權(quán)重值,7為評(píng)價(jià)因子數(shù).

利用公式

Dj=Aj/A0×100%,

(2)

確定擬評(píng)估群落j景觀利用價(jià)值的等級(jí).其中,Dj為群落j的景觀分級(jí)指數(shù),Aj為群落j的綜合評(píng)價(jià)指數(shù),A0為理想值(取每一個(gè)評(píng)價(jià)因子的最高得分值與權(quán)重相乘再累加得到).D作為分級(jí)的依據(jù),按差值百分比分級(jí)法劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)(表3).在建立苔蘚群落景觀評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上,對(duì)上海地區(qū)的40個(gè)群落進(jìn)行景觀評(píng)估.

表3 景觀利用價(jià)值等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn) %

2 結(jié)果與分析

2.1 景觀評(píng)估的指標(biāo)體系

2個(gè)層級(jí)、7個(gè)指標(biāo)的判斷矩陣,以及一致性檢驗(yàn)結(jié)果見表4～6,從而得到上海地區(qū)苔蘚植物群落景觀的評(píng)價(jià)因子權(quán)重(表7).

表4 判斷矩陣A-B以及一致性檢驗(yàn)

表5 判斷矩陣B1-C以及一致性檢驗(yàn)

表7 苔蘚植物景觀評(píng)價(jià)應(yīng)用層次分析法模型

2.2 苔蘚群落景觀價(jià)值評(píng)價(jià)結(jié)果

利用式(1)和表7的結(jié)果,得到苔蘚群落景觀利用價(jià)值綜合得分具體計(jì)算公式:

(3)

根據(jù)式(3)求得40個(gè)苔蘚群落的綜合得分值(表8),再分別計(jì)算出它們的分級(jí)指數(shù)D,得到各苔蘚植物群落的評(píng)價(jià)等級(jí)(表9)

表8 上海地區(qū)苔蘚植物群落景觀綜合評(píng)分

表9 擬評(píng)估苔蘚群落的景觀分級(jí)指數(shù)及景觀等級(jí) %

40個(gè)群落中,景觀等級(jí)為I,II,III和IV,分別有13,14,6和7個(gè),分別占總?cè)郝鋽?shù)的32.5%,35.0%,15.0%和17.5%.

景觀價(jià)值I級(jí)的苔蘚群落中,苔蘚植物往往能夠覆蓋調(diào)查樣地,雜草較少,具有較高純度,而且一年四季均生長并保持綠色外觀,位置也較為優(yōu)越,生境均為土生.這類苔蘚群落景觀便于改建,在上海地區(qū)有推廣潛力.景觀為IV級(jí)的苔蘚群落中,苔蘚種類多為石生、樹生,群落面積小,多數(shù)僅生長于1～3個(gè)季節(jié),色澤較差、純度低.由于這類群落多數(shù)位于樹基、樹上或石上,面積小,難以發(fā)揮苔蘚植物整體的景觀價(jià)值,加上生境特殊,較難模擬,景觀利用價(jià)值低.

3 討 論

只有純度高、顏色艷麗、面積大,且生長周期長,生境容易營造的苔蘚群落才具有強(qiáng)烈的視覺效果和景觀價(jià)值.上海地區(qū)苔蘚植物種類繁多,但是成片的苔蘚植物群落并不多.土生環(huán)境主要由小羽蘚屬、青蘚屬、鱗葉蘚屬、美喙蘚屬(Eurhynchium)、真蘚屬和叢蘚科的種類組成;石生環(huán)境主要是一些濕地蘚、灰蘚屬、絹蘚屬種類;而樹生環(huán)境主要有鐘帽蘚(Venturiellasinensis)、細(xì)枝蘚屬(Lindbergia)、小羽蘚屬和絹蘚屬種類.在一些局部開闊、開墾時(shí)間短的土生環(huán)境中,牛毛蘚屬(Ditrichum)、真蘚屬和叢蘚屬(Pottia)的苔蘚植物常形成一定面積的群落,(銀葉)真蘚(Bryumargenteum)則多見于城市路邊、巖縫環(huán)境.在上海,有些苔蘚植物群落色澤鮮艷,例如由真蘚科、青蘚屬構(gòu)成的群落.由叢蘚科和真蘚屬的斑塊狀分布也能夠形成多樣性的景觀.春季在細(xì)葉結(jié)縷草草坪中,由細(xì)葉小羽蘚構(gòu)成的群落,當(dāng)孢子體成熟時(shí),能夠構(gòu)成富有特色的紫紅色、繡紅色圖案,也是早春時(shí)一些城市公園的亮麗風(fēng)景[9],例如本文中的5,8,9樣地群落.

傳統(tǒng)的苔蘚植物群落學(xué)研究中,樣地設(shè)置要求隨機(jī)分布,且面積相近,形態(tài)相似,而且群落的面積一般在20 cm×20 cm～50 cm×50 cm[10].本文作者的目的是評(píng)估上海城市環(huán)境苔蘚植物景觀價(jià)值.因此,在群落調(diào)查時(shí),樣地選擇考慮到了不同生境、不同生長季節(jié)的連續(xù)觀測,調(diào)查的樣地面積也大小不一,給各評(píng)估指標(biāo)定性地賦值.

本文采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)是通過目測分級(jí)獲得的原始數(shù)值.今后可以利用于數(shù)碼攝影和計(jì)算機(jī)圖像識(shí)別技術(shù),定量地判別苔蘚植物的面積、艷度、連續(xù)性等指標(biāo),使評(píng)估結(jié)果更客觀.苔蘚植物有多種生活型,如交織型、叢集型、墊狀型等,不同的生活型形成的景觀不同,分布的生境和景觀價(jià)值也有差異[11].因此,今后的評(píng)估體系中,可以添加生活型因子.

4 結(jié) 語

對(duì)40個(gè)苔蘚植物群落景觀進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析,結(jié)果表明,上海地區(qū)公園綠地苔蘚植物群落景觀質(zhì)量整體處于中等偏上的水平,有部分較高質(zhì)量的苔蘚植物景觀.總體上,除了早春時(shí)一些公園路邊由細(xì)葉小羽蘚構(gòu)成的群落有較大面積外,城市環(huán)境中大部分苔蘚植物連續(xù)分布的面積小.因此,苔蘚植物的景觀應(yīng)用應(yīng)側(cè)重于富有特色的微景觀塑造上.苔蘚植物群落改造和建設(shè)首先需要滿足景觀整體要求,即增加苔蘚植物的純度,減少雜草比例,防止苔蘚植物被遮擋,在不妨礙苔蘚植物視野的前提下,以喬木加苔蘚復(fù)合層形式為佳,防止過度光照影響苔蘚植物的健康生長;其次,苔蘚景觀也需要定期養(yǎng)護(hù),及時(shí)清除苔蘚群落中的雜草和枯木落葉,保持環(huán)境空氣濕度;最后苔蘚群落應(yīng)當(dāng)依據(jù)各種類對(duì)環(huán)境的要求、生長速度以及覆蓋效果,與喬木、灌木、草本植物進(jìn)行搭配,營造理想的整體景觀.苔蘚植物具有很強(qiáng)的吸水和保水能力,在城市公園的水土保持、改善土壤環(huán)境和水循環(huán)利用上有一定的作用[12],因此也是海綿城市建設(shè)可以采納的綠化材料.