孫欣欣,董麗娜
(1.南京大學金陵學院,江蘇南京,210089;2.南京市中山陵園管理局,江蘇南京210014)
野生花卉資源(Wild flower resources)是指目前仍在原產(chǎn)地,自然生長,未經(jīng)人類種植管理,且具有獨特觀賞價值的植物資源[1]。我國地域遼闊,氣候多樣,蘊藏著豐富的野生花卉資源,野生奇花異草十分豐富,是大量名花、特有花卉的故鄉(xiāng),故被西方譽稱“世界園林之母”、“世界花卉種質(zhì)資源寶庫”。國外從我國引種的許多野生花卉種類已廣泛應(yīng)用于園林,并培育出了繁多的園藝品種[2-3]。20 世紀70 年代,我國野生花卉資源才陸續(xù)得到重視,中科院植物所、各地植物園、農(nóng)林科研院校對所在地區(qū)較大地理范圍內(nèi)的野生花卉、野生植物進行了調(diào)查研究,并開展了引種、選育、栽培、推廣等工作[4-6]。許多野生花卉觀賞價值高,抗逆性強,是地方天然風景和植被的重要組成部分,不僅具有園林綠化應(yīng)用的價值,還是研究和培育花卉新品種的重要種源[7]。對國內(nèi)野生花卉種質(zhì)資源的調(diào)查及其觀賞性狀評價、引種馴化研究,將會為野生花卉種質(zhì)資源的開發(fā)利用保護,以及篩選優(yōu)良觀賞種類提供參考依據(jù)。
南京地區(qū)具有豐富的野生花卉資源,但是關(guān)于這些野生花卉資源研究卻并不多且不夠全面。針對南京紫金山的研究較多,有報道表明紫金山野生種子花卉有51 科143 屬263 種[8],紫金山35 個樣地的野生草本花卉群落呈現(xiàn)連續(xù)性和生境的異質(zhì)性[9]。南京牛首山151 種野生觀賞植物、將軍山百合科16 種觀賞野生植物、浦口區(qū)676 種野生藥用植物、溧水區(qū)無想山557 種野生木本植物也相應(yīng)被調(diào)查分析了[10-13]。以往各類調(diào)查研究,研究區(qū)域較小,多為某個風景區(qū)或自然山體區(qū)域,且調(diào)查的種類不夠全面,目前為止還沒有一個系統(tǒng)全面的研究調(diào)查,另相關(guān)的引種研究也尚未正式起步。
本研究通過對南京地區(qū)市區(qū)范圍的野生草本花卉資源,開展全面調(diào)研分析,查清南京地區(qū)野生草本花卉資源的種類,建立南京地區(qū)野生草本花卉資源的本底資料,以填補南京地區(qū)野生花卉資源研究的短板,并為南京地區(qū)鄉(xiāng)土花卉資源的開發(fā)利用提供參考。
南京市地處江蘇省西南部,位于北緯31°14′~32°37′,東經(jīng)118°22′~119°14′,長江下游的低山丘陵地帶,地勢平坦,多為低山丘陵崗地、湖濱平原等。屬北亞熱帶季風氣候,四季分明,降雨充沛,年均降雨量1106.5 mm,氣候冬冷夏熱,年平均氣溫15.4℃左右,年度最高氣溫為39.7℃,最低為-13.1℃,相對濕度76%,無霜期237 天。每年6~7 月為梅雨季節(jié),南京的氣候決定了南京地區(qū)的地帶性植被類型屬于亞熱帶常綠闊葉混交林。
此次野生草本花卉的調(diào)查范圍為南京城市市區(qū)的8個市轄區(qū)行政管轄范圍,不包括郊區(qū)即高淳、溧水及六合。調(diào)查地點如下:浦口區(qū)—老山、綠水灣;鼓樓區(qū)—獅子山、清涼山;棲霞區(qū)—幕府山、棲霞山;建鄴區(qū)—綠博園;玄武區(qū)—紫金山、仙林羊山及附近山丘;秦淮區(qū)—七橋甕濕地公園;雨花區(qū)—雨花烈士陵園、將軍山、岱山;江寧區(qū)—牛首山、湯山、青龍山、橫山、方山、銀杏湖等。
采用實地調(diào)查和查閱文獻資料相結(jié)合的方法。本次野生草本花卉資源系統(tǒng)調(diào)查時間為2018 年至2019 年,歷時兩年。采用路線調(diào)查法[22],對南京地區(qū)的野生草本花卉資源進行全面調(diào)查,調(diào)查內(nèi)容包括種類、分布范圍、長勢、生境條件等。拍攝高清晰照片,通過查閱《中國植物志》[15]、《江蘇植物志》[16]及中國植物圖像庫等相關(guān)資料對所拍攝的數(shù)字標本進行鑒定。
本研究調(diào)研篩選出野生草本花卉共有70 科237 屬430種,從430 種植物種篩選出169 種進行評價,篩選的原則:
(1)常見以及被大量使用的花卉不予以評價;
(2)同屬植物具有雷同觀賞價值的花卉,最終評分差異不大,因此選擇同屬植物中具有差異性的植物予以評價。
野生觀賞植物評價較為困難,尤其是野生花卉的評價更是難上加難,過去大都是從美學角度著手,評價結(jié)果受主觀因素(審美趣味、個人喜好、所受教育等)影響過大,至今仍未形成公認的評價指標體系。本研究選用層次分析法(Analytic hierar?chy process,AHP)對調(diào)查結(jié)果進行評價[17-18],層次分析法已經(jīng)廣泛應(yīng)用在觀賞植物的景觀價值、資源優(yōu)選、品種性狀、觀賞價值等方面的綜合評價。以觀賞性、適應(yīng)性、開發(fā)利用現(xiàn)狀等作為指標,對南京地區(qū)主要的野生草本花卉資源進行評價分析,根據(jù)打分結(jié)果進行植物分級,為后續(xù)開發(fā)利用提供依據(jù)。
2.3.1 構(gòu)建評價體系
根據(jù)野生花卉的資源利用特點,將評價模型分為3 層,即目標層、約束層、標準層。其中,目標層(A)為野生草本花卉開發(fā)利用價值評價;約束層(C)為開發(fā)利用價值的約束因子,參考施金竹等[17]研究,將約束層定為:開發(fā)利用價值、觀賞特性、生態(tài)適應(yīng)性3 個方面。標準層(P)選擇與3 個約束層相聯(lián)系的26個指標。
2.3.2 指標權(quán)重確立
采用1-9 標度法[28],構(gòu)建正反判斷矩陣并進行兩兩對比,構(gòu)建各層的判斷矩陣并計算相對權(quán)重向量。為標準層與約束層建立判斷矩陣,在判斷矩陣的基礎(chǔ)上,計算判斷矩陣最大特征值和相對應(yīng)的特征向量,再將特征向量進行歸一化處理,即同一層次的相應(yīng)因素對于上一層次因素的相對重要程度(權(quán)重)的向量,并建立各單排序權(quán)重值和層次總排序,如表1所示。
2.3.3 評分標準及評分等級
表1 各指標權(quán)重及標準層總排序權(quán)值Tab. 1 Weight of each index and total ranking weight of standard laye
以植物的觀賞特性、生物學特性為基礎(chǔ),如表2所示26個指標的評分標準[17],采用專家打分法,對研究范圍內(nèi)的野生花卉按標準打分,結(jié)合表1中的權(quán)重,計算出每種花卉的綜合得分,并指定如下的等級劃分標準:
Ⅰ級(>8):評價分數(shù)8分以上確定為第Ⅰ等級;
Ⅱ級(7.5~8):評價分數(shù)7.5~8 分的確定為第Ⅱ等級;
Ⅲ級(7~7.5):評價分數(shù)7~7.5 分的確定為第Ⅲ等級;
Ⅳ級(0~7):評價分數(shù)7 分以下的確定為第Ⅳ等級。
以表2 作為評分標準對每項指標進行打分,根據(jù)每種花卉具體指標的得分和每項指標的權(quán)重值(表1)計算每種花卉的綜合利用價值。具體參照如下計算公式:
表2 野生草本花卉的評分標準Tab. 2 Scoring standard of wild herbal flowers
R=ΣQnXn(n=1,2,3,…,26)
其中,R 為每種花卉綜合評價得分,Q 為每種花卉具體指標的得分,X 為對應(yīng)指標的權(quán)重,n 表示指標的項數(shù),共計26項。
對調(diào)查的野生草本植物進行篩選,排除已經(jīng)廣泛應(yīng)用的園林植物,排除外來植物,排除有入侵性的本地野生植物如刺果毛茛(Ranunculus muricatusL.)等,排除花、葉、果及整株形態(tài)都無觀賞性的草本植物,統(tǒng)計出南京地區(qū)野生草本花卉共有70 科237屬430種。
3.1.1 南京地區(qū)野生草本花卉科的組成分析
南京地區(qū)野生草本花卉共70 科237 屬430 種,各科所含的屬、種差別較大,按科含種的數(shù)量多少,可分為大科、較大科、中等科、寡種科和單種科五種類型。結(jié)果如表3 所示,其中種數(shù)最多的是菊科(34/60),其次是唇形科(18/38)、豆科(15/25)、百合科(16/24)、蓼科(3/21);含10~19 種的有7 科,依次為毛茛科(8/19)、傘形科(13/16)、十字花科(7/14)、薔薇科(5/14)、報春花科(3/13)、石竹科(10/13)和桔??疲?/10);以上5大科和7較大科所含科數(shù)僅占整個植物區(qū)系科數(shù)的17.14%,但所含屬數(shù)和種數(shù)占整個植物區(qū)系的57.81%和62.09%,這表明該調(diào)查區(qū)域內(nèi)草本植物區(qū)系的種類集中在少數(shù)的大科和較大科中,區(qū)系優(yōu)勢現(xiàn)象明顯,以上12 科植物構(gòu)成了本區(qū)系的主體,是本區(qū)系的優(yōu)勢科。
表3 草本花卉科內(nèi)屬、種的組成Tab. 3 Statisties of genera and species of herbal flowers
含5~9 種的中等科有玄參科(5/9)、景天科(2/9),堇菜科(1/9)、葫蘆科(5/5)、鳶尾科(2/5)等共計10 科;含2~4 種的寡種科有26 科;僅含1 種的有22科。3 個大科菊科、唇形科、豆科的植物種數(shù)分別占到草本植物總數(shù)的13.95%、8.83%、5.81%,屬數(shù)分別占植物總屬數(shù)的14.35%、7.59%、6.33%。
3.1.2 南京地區(qū)野生草本花卉屬的組成分析
南京地區(qū)野生草本花卉中共有種子植物屬237屬,按每屬含種的數(shù)量多少可分為大屬、中等屬、小屬和單種屬。從屬的統(tǒng)計上可看出,該區(qū)系5 種及以上的共計11屬,分別為蓼屬(16種)、珍珠菜屬(11種)、堇菜屬(9 種)、委陵菜屬(8 種)、景天屬(7 種)、野豌豆屬(7 種)、毛茛屬(7 種)、紫堇屬(6 種)、沙參屬(5 種)、碎米薺屬(5 種),共86 種,占本區(qū)草本植物總種數(shù)的20.00%,這些屬多數(shù)是調(diào)查區(qū)域草本植物的重要成分;含2~4種的有81屬199種,占總屬數(shù)和總種數(shù)的34.18%和46.28%;僅含1 種的有145 屬145 種,占總屬數(shù)的61.18%、總種數(shù)33.72%,說明本區(qū)系主要是由區(qū)域小種屬和單種屬組成,區(qū)域草本植物屬的組成豐富而復雜,而科內(nèi)及屬內(nèi)分化程度較低。
3.2.1 南京地區(qū)野生草本花卉科的分布區(qū)類型
參照吳征鎰等[20]對世界種子植物科的分布區(qū)類型的劃分,可將調(diào)查區(qū)域內(nèi)430種草本植物分為7個分布區(qū)類型及3個變型。本研究區(qū)域的草本植物以世界分布科的類型來看,共36 科327 種,占總科數(shù)的51.43%,總種數(shù)的76.05%,包括禾本科、菊科、薔薇科、豆科等世界性大科;除世界分布科外,以熱帶地理成分科占絕對優(yōu)勢,共3 型2 變型,包括大戟科、葫蘆科、藤黃科、爵床科、天南星科、蕁麻科、馬鞭草科、鴨跖草科等25 科64 種,占總科數(shù)的35.71%,總種數(shù)的14.88%,而這些熱帶地理成分中,有很多都具有分布到溫帶的種類。溫帶地理成分科共9 科39 種,包括3 型1 變型,占總科數(shù)的12.86%,總種數(shù)的9.07%。從科的地理成分分析看,該區(qū)域草本植物區(qū)系具有明顯的熱帶親緣性,同時也具有明顯的向暖溫帶過渡的性質(zhì)。
3.2.2 南京地區(qū)野生草本花卉屬的分布區(qū)類型
屬是植物分類學中較為穩(wěn)定的單位,由具有同一起源和相似進化趨勢的種組成,分類特征相對穩(wěn)定,占有較為穩(wěn)定的分布區(qū),在進化過程中有較為明顯的地區(qū)性差異,因此常以屬作為植物區(qū)系地理分析比較的依據(jù)。參照吳征鎰等[20]世界種子植物屬的分布區(qū)類型系統(tǒng),可將調(diào)查區(qū)域內(nèi)237 屬430種草本植物分為14 個分布區(qū)類型及10 個變型,說明該研究區(qū)域內(nèi)草本植物區(qū)系地理成分的多樣性。
除世界分布屬外,南京地區(qū)野生草本花卉以溫帶地理成分屬占優(yōu)勢,共7 型5 個變型,包括委陵菜屬、紫堇屬、紫菀屬、蒿屬、烏頭屬、杜衡屬翠雀屬、地榆屬、蒲公英屬、天南星屬、唐松草屬、女婁菜屬等共150 屬236 種植物,占總屬數(shù)的69.61%,所含植物種類占總種數(shù)的54.88%。從屬、種的地理成分分析看,南京地區(qū)的野生草本花卉具有比較明顯的溫帶親緣性。
根據(jù)制定好的c 層和p 層各評價指標的評分標準,參考野生草本花卉資源現(xiàn)狀,依據(jù)公式計算出每種花卉的綜合得分值和等級,見表4。通過綜合評價,得出南京地區(qū)野生草本花卉的等級排序,第一級綜合評價最高,共有16 種,其中毛茛科種類最多,有5 種,占31.25%;百合科、罌粟科、馬兜鈴科各2 種,其他分散在各科。這些植物觀賞價值都很高,與平時人們的直觀感覺也相符合。通過研究發(fā)現(xiàn),相對于生態(tài)適應(yīng)力和開發(fā)價值,觀賞性的權(quán)重最高,因此,觀賞價值好的植物容易得高分。第二級有10 種,毛茛科、罌粟科各2 種;其他隸屬鳶尾科、蘭科、桔???、堇菜科、天南星科,也都是一些園林上常用花卉的所在科,這10種野生花卉同樣都具有很高的觀賞價值。第三級有10 種,分散在鳶尾科、唇形科、堇菜科、豆科、龍膽科、天南星科、馬鞭草科、遠志科,也是非常美麗的花卉。第四級有133種。
表4 南京野生草本花卉綜合得分及等級Tab. 4 Comprehensive score and grade of wild herbal flowers in Nanjing
續(xù)表
從表4 由高到低的得分順序可以看出,得分高的花卉有的花大,有的色彩鮮艷,有的花量大,有的花型奇特,或者兼有以上幾個優(yōu)良性狀。毛茛科、百合科、罌粟科、唇形科、蘭科、馬兜鈴科、鳶尾科、天南星科的很多花卉本身都有很高的觀賞價值,有很多園林上已應(yīng)用的園林花卉,說明這些科的野生花卉個體開發(fā)潛力高。得分最高的白頭翁[Pulsatil?la chinensis(Bunge)Regel]花大而色彩艷麗,得分最高;華東唐松草(Thalictrum fortuneiS.Moore)花色花型俱美;鵝掌草(Anemone flaccida F.Schmidt)不僅花型美麗,花色典雅,而且花量大,常成片分布;烏頭(Aconitum carmichaeliiDebeaux)、杜衡(Asarum forbe?siiMaxim.)、馬 兜 鈴(Aristolochia debilisSieb. et Zucc.)、白 及[Bletilla striata(Thunb. ex Murray)Rchb. F.]及毛萼鐵線蓮(Clematis hancockianaMax?im.)等花型奇特、色彩鮮艷;浙貝母(Fritillaria thun?bergiiMiq.)、野鳶尾(Iris dichotomaPall.)花大而高雅;半枝蓮(Scutellaria barbataD. Don)花色鮮艷而花型奇特;珠芽尖距紫堇(Corydalis sheareriS.Moore)、刻葉紫堇[Corydalis incisa(Thunb.)Pers.]花量大、花色艷,且常成片分布。
通過此次調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)南京地區(qū)具有豐富的野生草本花卉資源,野生草本花卉種類有70 科237屬430 種,較全面的查清了南京地區(qū)野生草本花卉的植物資源狀況,解決當前南京地區(qū)野生草本花卉植物本地資源不清的問題。這些植物中,很多種花卉都具有較高的觀賞價值、環(huán)境適應(yīng)性強,開發(fā)利用潛力較大,值得進行深入的本土花卉資源引種研究,可以為南京乃至長三角地區(qū),提供優(yōu)良的地被植物資源。
南京地區(qū)野生花卉資源較豐富,但長期以來缺乏有效的資源保護,在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)部分野生草本花卉在南京地區(qū)僅有零星分布,狀況和前景堪憂。城市不斷擴張使得城市近郊的一些山體不斷開發(fā),野生花卉生長的生境越來越少;其次就是人為破壞性挖掘,對野生草本花卉的原生環(huán)境造成了很大的破壞。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),部分觀賞價值很高的花卉,其存在的數(shù)量已經(jīng)堪憂,例如:浙貝母、白及等,由于是中藥材,開花時觀賞價值較高,被采挖比較嚴重,野外數(shù)量較少;白頭翁、小鳶尾、華夏鳶尾等由于生存環(huán)境破壞以及生境不適應(yīng)性,野外已呈零星分布,這些花卉的開發(fā)利用應(yīng)尤其注重保護其原生境。開發(fā)利用野生花卉資源應(yīng)該在保護好資源的前提下合理開發(fā),先保護,再開發(fā),從而實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。
從近年來國外引種栽培經(jīng)驗來看,外來園林植物雖然觀賞價值較高且較易采購,但缺乏區(qū)域特色,且南京地區(qū)屬于長江下游亞熱帶低山丘陵地帶,氣候夏季炎熱,冬季濕冷,部分引種植物并不適應(yīng)這樣的環(huán)境,從而使得其在應(yīng)用中無法達到預期的效果。同時,南京地區(qū)的野生花卉大多生長在生態(tài)環(huán)境較為良好的低山丘陵地帶,植被群落及生態(tài)群落結(jié)構(gòu)完整,而城市綠化環(huán)境與野生環(huán)境存在一定程度上的差異,因此在野生花卉的選擇中,應(yīng)選擇具有優(yōu)良生物學特性的野生植物,其更易于馴化、繁育和大范圍推廣應(yīng)用。在此次植物調(diào)查過程中,篩選出的優(yōu)秀野生草本花卉,大多具有優(yōu)秀的抗逆性和適應(yīng)性,以評分Ⅰ級的16 種花卉為例,抗逆性較好的達到10 種,如刻葉紫堇、野扁豆[Dun?baria villosa(Thunb.)Makino]等,可見該類植物具有很強的適應(yīng)性,適宜于在本土進行開發(fā)利用。
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),盡管南京野生花卉資源豐富,但實際引種到園林中應(yīng)用的很少,得到推廣應(yīng)用的種類更少,例如:刻葉紫堇、野鳶尾、延胡索(Coryda?lis yanhusuoW.T.Wang)、華東唐松草等觀賞價值較高且適應(yīng)性良好,但在園林應(yīng)用中幾乎沒有見到。當前南京的草本花卉以栽培的引種花卉為主,此類花卉雖然觀賞價值較高,但是頻繁出現(xiàn)導致城市景觀缺乏特色,并且使得城市生物多樣性低。應(yīng)加強南京野生草本花卉的引種馴化,推進科研機構(gòu)與企業(yè)之間的協(xié)作,通過不斷選育、栽培鞏固野生花卉的城市適應(yīng)性。
當前野生花卉的研究以科研院所和高校的研究為主,大多數(shù)研究未能在市場進行推廣應(yīng)用,缺乏本地企業(yè)對野生花卉在城市環(huán)境應(yīng)用中的適應(yīng)性實驗,今后應(yīng)加強科研機構(gòu)與企業(yè)之間的合作,推動野生花卉在本地園林中的應(yīng)用,解決野生花卉人工培育和栽培技術(shù)上的關(guān)鍵問題。從而使得野生花卉資源能更好的進入商業(yè)化的市場,規(guī)?;a(chǎn),最終促進本地野生花卉的科學開發(fā)利用。
野生草本花卉資源是城市園林花卉重要的本地種質(zhì)資源庫,南京地區(qū)具有豐富的野生花卉資源,但布局分散,大部分仍處于野生狀態(tài)。通過對這些花卉資源進行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上,對其進行馴化、選育,還需進一步研究這些花卉的生物學特性和生態(tài)習性等方面。通過以上研究以期選育出花色豐富、花期較長、觀賞價值高、抗逆性強,能夠適應(yīng)南京乃至長三角地區(qū)栽植的優(yōu)秀野生花卉品種。進一步通過人工栽培和現(xiàn)代科技的培育手法,進行快速繁殖,擴大生產(chǎn)量,產(chǎn)生規(guī)?;б?。同時,在對野生資源開發(fā)利用的時候,還需處理好開發(fā)和保護的關(guān)系,在對野生資源調(diào)查和引種的時候,注重對其原生環(huán)境的保護,避免因過度開發(fā)對其造成不必要的破壞,以確保南京地區(qū)野生草本花卉資源的可持續(xù)開發(fā),并更好的為城市園林建設(shè)和鄉(xiāng)村環(huán)境改造提供種質(zhì)資源。