劉瑞悅 王雨桐 韓 星 魏家星

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，南京 210095）

經(jīng)濟(jì)新常態(tài)背景下，園林建設(shè)中人工栽培植物景觀面臨著管理養(yǎng)護(hù)成本高、景觀同質(zhì)化一系列問題，向低養(yǎng)護(hù)成本城市綠地和可持續(xù)綠地轉(zhuǎn)型的需求日益迫切?，F(xiàn)有研究已認(rèn)識到優(yōu)先選擇生態(tài)適應(yīng)性較強(qiáng)、維護(hù)費(fèi)用較低園林植物的重要性，但目前仍然缺失完整的低管養(yǎng)植物優(yōu)選體系。以南京城市公園內(nèi)的自生植物為研究對象，采用AHP法、問卷調(diào)查、專家咨詢多重方法，對林下、草地、臨水三個(gè)生境自生植物的物種組成、生長狀況、觀賞價(jià)值等方面進(jìn)行調(diào)查研究，并對南京城市公園自生植物的景觀價(jià)值進(jìn)行評分和分級，構(gòu)建低管養(yǎng)自生植物優(yōu)選體系，為城市公園低成本管養(yǎng)植物的優(yōu)選體系提供理論框架，同時(shí)也可為國內(nèi)其他城市利用低成本管養(yǎng)植物構(gòu)建園林景觀提供參考借鑒。

城市公園；低成本管養(yǎng)；自生植物；層次分析法

在城市綠地植物景觀建設(shè)與維護(hù)過程中，投資方往往投入了高昂的物資與人力成本，利用大面積的人工草坪和栽培群落營造景觀，卻沒有獲得期望的生態(tài)、美學(xué)與社會(huì)價(jià)值，造成本土植物群落種間關(guān)系失衡、生物多樣性急劇下降、生態(tài)服務(wù)價(jià)值低、各城市景觀同質(zhì)化嚴(yán)重等一系列問題[1]。

低維護(hù)園林作為一種有效的解決方法，指在風(fēng)景園林維護(hù)階段，減少材料的養(yǎng)護(hù)與替換、節(jié)省能源的消耗與創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償?shù)确绞絹斫档惋L(fēng)景園林的長期成本。植物作為園林中最重要的材料，需要較多的養(yǎng)護(hù)投入，因此選擇低維護(hù)甚至自維護(hù)植物，能夠有效地降低成本[2]。低成本管養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的是尊重自然演替，在自然演替的基礎(chǔ)上施加少量的人工干預(yù)使生態(tài)系統(tǒng)維持下去?，F(xiàn)有研究已經(jīng)認(rèn)識到自生植物在生態(tài)修復(fù)和保持生物多樣性的生態(tài)價(jià)值和應(yīng)用潛力[3]。自生植物低維護(hù)的特點(diǎn)與低成本管養(yǎng)的核心理念相吻合，將兩者結(jié)合研究具有重要意義。國外對自生植物的研究起步早，時(shí)間跨度大，涉及領(lǐng)域范圍廣，包含從19世紀(jì)開始提出自生植物（spontaneous vegetation）[4]的概念到21世紀(jì)對其在城市環(huán)境中的分布特征、群落組合設(shè)計(jì)與篩選展開研究[5]。近年來，因?yàn)樽陨参锼哂械淖圆シ毖?、低維護(hù)性等特點(diǎn)，也開始受到國內(nèi)學(xué)者的關(guān)注與重視，相關(guān)研究內(nèi)容主要通過樣方調(diào)查法對自生植物的多樣性、群落組成和演替規(guī)律[1,6-7]進(jìn)行研究分析。針對自生植物景觀表現(xiàn)及園林應(yīng)用潛力方面的研究較少，主要從自生植物在垂直綠化[8-9]、生態(tài)修復(fù)[10]及傳播方式的應(yīng)用策略[11]進(jìn)行了初步探討?？傮w而言，研究主要集中于各種生境自生植物群落的調(diào)查研究和特殊功能的應(yīng)用。而針對有潛力應(yīng)用于城市公園的自生植物，其評價(jià)與篩選的研究鮮見。在城市綠地功能需求轉(zhuǎn)變、綠地建設(shè)投入逐年遞減的背景下[12]，評判自生植物的景觀效果和建立適用于城市公園的自生植物優(yōu)選體系，有助于將自生植物引入園林景觀中營造低維護(hù)、具有觀賞性的景觀效果。

本研究以南京城市公園范圍內(nèi)的草本自生植物為研究對象，包括林緣林下、開闊草地、湖畔水邊三個(gè)不同生境范圍，利用層次分析法系統(tǒng)性地對當(dāng)?shù)刈陨参镎归_多維度調(diào)查和評價(jià)分級，對不同生境提出針對性的植物選擇建議，建立適用于城市公園應(yīng)用的自生植物優(yōu)選體系，以期為城市公園景觀提供借鑒與參考。

1 材料與方法

1.1 研究概況

南京坐落在長江下游的中部地段，屬亞熱帶濕潤氣候，年平均氣溫16℃，年降水量1 106.5 mm，6月中旬至7月初為梅雨季節(jié)[13]，現(xiàn)狀植被為常綠、落葉混交闊葉林，土壤類型主要是黃棕壤和紅壤。

南京市是依山傍水的歷史文化名城，自然條件優(yōu)越，名勝古跡眾多。作為國內(nèi)第一批園林城市，綠地覆蓋率高，公園數(shù)量眾多，植物種類豐富，適宜開展自生植物的調(diào)查研究。

本研究以南京市主城區(qū)為主要調(diào)查地點(diǎn)，根據(jù)實(shí)地自生植物的生長狀況選取了南京市的公園綠地共13個(gè)（圖1），基本信息如下表所示（表1）。選取的目標(biāo)公園，在研究需求上，為保證自生植物有足夠的生存發(fā)展空間，選取種植方式以自然式為主、修建或完善時(shí)間距今有10年以上且未采取大面積精維護(hù)的公園；在方位上遍布南京主城區(qū)各處；在類別上，涵蓋了南京所含的大部分城市公園類型，包括市級綜合性公園（玄武湖公園、鐘山體育公園）、區(qū)級綜合性公園（古林公園、莫愁湖公園）、線型公園（魚嘴濕地公園、三橋濕地公園、幕府山及濱江綠帶）、社區(qū)公園（月牙湖公園）等；在典型性和特色性上，一方面根據(jù)南京市濱江特點(diǎn)選取了多處生態(tài)效益較好的濱江綠地，另一方面圍繞南京主城區(qū)最核心的景觀格局“一山一河一湖”（紫金山、秦淮河和玄武湖）對城市公園進(jìn)行選取。最終選得的城市公園基本能代表南京城市公園整體的主要特征。

圖1 公園選點(diǎn)圖Fig.1 Stagnation point of targeted park

1.2 研究方法

本研究采用層次分析法（AHP）以篩選出兼具低管養(yǎng)性和美學(xué)價(jià)值的自生植物，將定性與定量方法相結(jié)合，進(jìn)行綜合決策。針對南京城市公園自生植物，結(jié)合現(xiàn)有文獻(xiàn)研究結(jié)果和相關(guān)植物資料，將具有多項(xiàng)評判指標(biāo)的低成本維護(hù)總目標(biāo)分解為多個(gè)準(zhǔn)則，依次對南京自生植物進(jìn)行量化排序，最后構(gòu)建完整優(yōu)選系統(tǒng)，以滿足當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)低成本管養(yǎng)景觀的需求。

為降低指標(biāo)權(quán)重設(shè)定具有的主觀性，本研究采用專家問卷調(diào)查法，共向10位專家發(fā)放問卷，其中包括研究方向?yàn)閳@林植物、園林生態(tài)學(xué)及景觀設(shè)計(jì)的高校在職教授和園林綠化從業(yè)人士。針對自生植物綜合特征的量化打分，主觀部分（包括植物的美學(xué)功能和附加價(jià)值部分）通過拍攝照片發(fā)放問卷的方式收集數(shù)據(jù)，客觀部分（包括植物的低管養(yǎng)性部分）結(jié)合實(shí)地樣地調(diào)查和參考《中國植物志》進(jìn)行綜合評判[14]。

本研究于2022年7月至11月采用樣方法開展實(shí)地調(diào)查，把南京市公園綠地分為三種典型生境，即草地、林下、臨水。其中草地、林下各設(shè)置15個(gè)樣地，臨水設(shè)置10個(gè)樣地，共計(jì)40個(gè)樣地。樣地大小為1 m × 1 m。對樣地中植物的種類和數(shù)量進(jìn)行測定，并觀察記錄其中每種植物在相應(yīng)生境的整體生長狀況。

1.2.1 評價(jià)指標(biāo)體系的確立

根據(jù)南京市草本自生植物的美學(xué)特性及低管養(yǎng)特征需求，結(jié)合AHP法評價(jià)的通用模型，將低管養(yǎng)自生植物優(yōu)選系統(tǒng)綜合評價(jià)模型分為三層（表2）。

表2 低管養(yǎng)自生植物優(yōu)選系統(tǒng)綜合評價(jià)指標(biāo)體系Tab.2 The comprehensive evaluation index system for the optimization system of spontaneous plants under low maintenance management

其中頻度（C5）、簡化優(yōu)勢度（C6）、密度（C7）采用定量評價(jià)。

頻度（F）[15]計(jì)算見公式（1），式中，Si為物種i出現(xiàn)的樣地?cái)?shù)，N為總樣地?cái)?shù)。

密度（D）計(jì)算見公式（2），式中，S為樣方面積，n為植物個(gè)體數(shù)。

簡化優(yōu)勢度（Simplified dominance）[6]計(jì)算見公式（3），公式中，Sdi為物種i的簡化優(yōu)勢度，Ci為樣方內(nèi)物種i的蓋度即物種i地上部分垂直投影面積占地面積的比率，Ai為物種i在樣方中的個(gè)體數(shù)。

1.2.2 模型的構(gòu)建與計(jì)算

在評判指標(biāo)確定的基礎(chǔ)上，通過問卷形式，將10位專業(yè)人士以1-9標(biāo)度法兩兩比較得出的賦值結(jié)果，構(gòu)建A-B、B1-（C1-C4）、B2-（C7-C10）、B3（C11-C12）的判斷矩陣。利用yaanp2.6軟件對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，使得一致性比例均小于0.10，確保判斷矩陣具有良好的一致性，確定出最終各影響因素的組合權(quán)重系數(shù)BCDj。

1.2.3 計(jì)算綜合評價(jià)指數(shù)

各指標(biāo)權(quán)重指數(shù)確定之后，根據(jù)問卷收集的評價(jià)打分（Vj）可以得出最終的評價(jià)分?jǐn)?shù)值A(chǔ)，其計(jì)算見公式（4）[16]，式中評分分值Vj介于1～5分之間。

為使問卷收集結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)更加統(tǒng)一、具有科學(xué)性，下表詳細(xì)列出了不同指標(biāo)的分值評判標(biāo)準(zhǔn)（表3）。

表3 低管養(yǎng)自生植物優(yōu)選系統(tǒng)綜合評價(jià)分值標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Score standard for comprehensive evaluation of the optimization system of spontaneous plants under low maintenance management

2 結(jié)果與分析

2.1 評價(jià)指標(biāo)權(quán)重結(jié)果分析

評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的確定是本研究的重點(diǎn)，對最終評分影響較大。結(jié)合專家建議，根據(jù)公式求出各影響因素的組合權(quán)重系數(shù)BCDj并整理出最終所有評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重結(jié)果（表4）。

表4 評價(jià)指標(biāo)權(quán)重結(jié)果Tab.4 Results of evaluation index weight

根據(jù)以上表格可知，在自生植物景觀綜合評價(jià)結(jié)果中低管養(yǎng)性（B2）占比最大，其權(quán)重為66.08%。美學(xué)功能（B1）次之，權(quán)重為20.81%。附加價(jià)值（B3）權(quán)重為13.11%。指標(biāo)層（C）中抗性（C8）在所占權(quán)重最大，為38.9%。

2.2 南京城市公園自生植物種類組成分析

本研究所選取的40個(gè)樣地中共觀察記錄草本自生植物75種，分別隸屬于33科71屬。下表將頻度最高的9個(gè)科列出（表5），其中菊科（Asteraceae）和禾本科（Poaceae）植物占比最大，均為十屬十種，均占調(diào)研物種數(shù)13.33%，是南京城市公園自生植物中的優(yōu)勢科。

表5 南京城市公園自生植物科、屬、種構(gòu)成及頻度統(tǒng)計(jì)Tab.5 Family, genus, species composition and frequency statistics of spontaneous plants in Nanjing urban parks

調(diào)查到的自生植物中，物種頻度最高的前5種自生植物分別是蓮子草（Alternanthera sessilis）、絡(luò)石（Trachelospermumjasminoides）、酢漿草（Oxaliscorniculata）、狗牙根（Cynodondactylon）、馬唐（Digitariasanguinalis）。平均簡化優(yōu)勢度較高的有狗牙根、天胡荽（Hydrocotylesibthorpioides）、蘋（Marsilea）、馬蹄金（Dichondramicrantha）、白花紫露草（Tradescantiafluminensis）、雙穗雀稗（Paspalum distichum）、蓮子草、鴨跖草（Commelinacommunis）、馬唐等，均達(dá)到了50以上，這些自生植物作為優(yōu)勢種在南京城市公園中適應(yīng)性極高。

2.3 基于AHP法的南京城市公園自生植物優(yōu)選

本研究選取的調(diào)研對象，其中有三種被列在《江蘇省入侵植物名錄表》內(nèi)，不納入優(yōu)選體系，分別是鬼針草（Bidenspilosa）、一年蓬（Erigeronannuus）、垂序商陸（Phytolaccaamericana）。結(jié)合問卷收集到的植物美學(xué)功能及附加價(jià)值的評分，將部分分值過低的植物排除，最后共計(jì)有59種植物通過已構(gòu)建好的模型進(jìn)行評分、排序與比較。本模型基于植物的美學(xué)功能、低維護(hù)性和附加價(jià)值三方面構(gòu)建，涉及范圍較為廣泛和完善，最終得分能夠反映自生植物的綜合應(yīng)用價(jià)值，表6僅列出前10種。

表6 南京城市公園自生植物景觀價(jià)值綜合評價(jià)結(jié)果Tab.6 Comprehensive evaluation results of spontaneous plants’ landscape value in Nanjing urban park

在計(jì)算出每種植物的評價(jià)得分后，根據(jù)植物出現(xiàn)的生境，將同一生境內(nèi)出現(xiàn)過的植物歸為一組并進(jìn)行得分排序。利用公式（5）算出綜合評價(jià)指數(shù)CCEI，式中，A為評價(jià)分?jǐn)?shù)值，A0為理想值（取每一個(gè)因子的最高級別與權(quán)重相乘疊加而得，即5分）[17]。CCEI作為分級的依據(jù)，并以差值百分比分級法劃分為Ⅰ（60%，100%］、Ⅱ（50%，60%］、Ⅲ（40%，50%］級后確定各樣方植物景觀的評價(jià)等級（表7-表9）。

表7 南京城市公園草地自生植物評價(jià)等級表Tab.7 Evaluation grade of grassland spontaneous plants in Nanjing urban park

表8 南京城市公園林下自生植物評價(jià)等級表Tab.8 Evaluation grade of understory spontaneous plants in Nanjing urban park

表9 南京城市公園臨水自生植物評價(jià)等級表Tab.9 Evaluation grade of waterfront spontaneous plants in Nanjing urban park

每級植物具有不同的特性如下：Ⅰ級低維護(hù)性強(qiáng)、美學(xué)功能和附加價(jià)值高；Ⅱ級略遜于Ⅰ級，低維護(hù)性較強(qiáng)但觀賞美學(xué)功能相對較弱，或具有較高美學(xué)功能但低維護(hù)性相對較弱；Ⅲ級美學(xué)功能、低維護(hù)性、附加價(jià)值均一般。

本研究通過不同生境各等級植物之間的縱向?qū)Ρ?，和跨生境同等級各種植物的橫向?qū)Ρ戎?，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查的情況，就每種植物的具體特性和應(yīng)用場合進(jìn)行分析和推薦。

在草地、林下、臨水三種環(huán)境截然不同的生境均出現(xiàn)的Ⅰ級植物有酢漿草、絡(luò)石、香附子、積雪草。這些植物的共同特點(diǎn)是在美學(xué)功能上有一定潛在的挖掘價(jià)值、綜合抗性較強(qiáng)、適應(yīng)能力強(qiáng)、自身繁殖能力較優(yōu)，因此即便是在不同生境類型中均有出現(xiàn)且頻度較高，整體表現(xiàn)出綜合性高的景觀價(jià)值。與其他種類相比，其應(yīng)用范圍更加廣泛，可推廣性也更強(qiáng)。

在各生境均出現(xiàn)的Ⅰ級植物主要以頻度和優(yōu)勢度高而獲得較高的評分。但若不考慮生境類型盲目地應(yīng)用這幾種自生植物，景觀效果就將趨于單一，缺乏區(qū)分度。相比較而言，Ⅱ級植物雖然得分略低，但對于其所在的生境卻更有代表性和獨(dú)特性，非常推薦使用。

草坪生境中典型的馬蹄金、雙穗雀稗、蒲公英（Taraxacummongolicum）、母草（Lindernia crustacea）等自生植物都有很好的應(yīng)用潛力，一方面他們能滿足草坪景觀需求，另一方面也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的草坪景觀單一的缺陷。林下生境的自生植物則更為多元。赤瓟（Thladiantha dubia）、薜荔（Ficuspumila）、牽牛（Ipomoeanil）、臭雞矢藤（Paederiacruddasiana）這類藤本植物葉形多樣，憑借蔓生性遍布林下陰蔽區(qū)域，生長狀態(tài)良好，并能起到遮蓋土壤、豐富景觀層次的作用。在水邊長勢較好的自生植物如求米草、打碗花（Calystegiahederacea）、天胡荽、爵床（Justiciaprocumbens）都各具景觀特色，可以根據(jù)實(shí)際營造需求選用。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本研究通過調(diào)查南京主城區(qū)內(nèi)建成有一定年限的城市公園綠地，選取林下、草地、臨水三種典型生境，采用樣方法對草本自生植物展開調(diào)查統(tǒng)計(jì)。利用問卷調(diào)查法和專家咨詢法，確定草本自生植物評價(jià)指標(biāo)和指標(biāo)權(quán)重。在此基礎(chǔ)上，從美學(xué)功能、低管養(yǎng)性和附加價(jià)值三個(gè)層面利用層次分析法對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性評價(jià)分級，最終提出針對性的推薦建議，篩選出Ⅰ級植物共16種，Ⅱ級植物共27種，Ⅲ級植物共19種，構(gòu)建了低管養(yǎng)自生植物優(yōu)選體系。

3.2 討論

3.2.1 調(diào)研方式與植物分析、評價(jià)方法

自生植物傳播、定居與群落構(gòu)建受物種自身、環(huán)境篩選和各種隨機(jī)過程的影響，是一個(gè)綜合復(fù)雜的過程[18]。自生植物調(diào)研的樣地選擇方法對研究結(jié)果有較大影響。本研究在樣地選擇中為兼顧物種多樣性和典型性，采用隨機(jī)抽樣的方式。相較前人在自生植物調(diào)研中采用網(wǎng)格系統(tǒng)取樣法[6]、均勻布樣法[19]、樣線調(diào)查法[20]等方式，本研究未來可在樣地選擇方法上繼續(xù)改進(jìn)，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)增加樣本數(shù)量、擴(kuò)大調(diào)查規(guī)模，使數(shù)據(jù)結(jié)果更具支撐性。另外，有相關(guān)研究為探索自生植物物種組成及多樣性時(shí)空特征于全年不同季節(jié)開展多次調(diào)研[1,21]。本研究主要在夏秋季進(jìn)行調(diào)研，在時(shí)間上有一定局限性，仍有大量具有潛力的自生植物有待發(fā)現(xiàn)和利用。后續(xù)可開展全年自生植物季相變化的觀察記錄，并開展持續(xù)多年反復(fù)調(diào)研，記錄其在較長時(shí)間段內(nèi)的生長發(fā)展變化，使對其美學(xué)功能和適應(yīng)性的評價(jià)更加客觀全面，為目標(biāo)自生植物的優(yōu)選提供更多的可能性。

3.2.2 低管養(yǎng)自生植物優(yōu)選體系構(gòu)建

目前國內(nèi)已有學(xué)者對低維護(hù)園林植物開展篩選，但其采用的篩選方式和研究對象與本研究均不同。夏繁茂、季孔庶等利用建成的生態(tài)氣候型查詢模塊和模糊綜合評判模塊，主要針對園林樹木與花卉，提供以城市為單位的屬于相關(guān)生態(tài)氣候型區(qū)域的植物查詢，獲得園林植物的適應(yīng)性指數(shù)[22]，其優(yōu)選結(jié)果的范圍較為寬泛。而本研究聚焦于具體的應(yīng)用場景和生境類型，利用樣方法和層次分析法結(jié)合的形式，從美學(xué)功能、低維護(hù)性和附加價(jià)值三個(gè)維度對自生草本植物進(jìn)行評價(jià)，得出的結(jié)果范圍相對更小但卻更具有針對性。

本研究評選出適宜南京城市公園使用的低管養(yǎng)自生草本植物有酢漿草、馬蹄金、蘆葦（Phragmitesaustralis）、沿階草（Ophiopogon bodinieri）、白花紫露草、絡(luò)石、蓮子草、求米草和香附子等。其中酢漿草、沿階草、蓮子草等在類似研究結(jié)果中均有涉及[1,7-8,23]，說明其在不同生長環(huán)境中具有廣泛的適應(yīng)性，在未來低管養(yǎng)園林中可優(yōu)先考慮。而白花紫露草、蘆葦、香附子、地錦（Parthenocissustricuspidata）等植物則少有提及，其原因可能在于評價(jià)側(cè)重點(diǎn)、生長環(huán)境及應(yīng)用目標(biāo)的不同，后續(xù)可進(jìn)一步研究，驗(yàn)證其應(yīng)用潛力。

3.2.3 構(gòu)建低管養(yǎng)自生植物優(yōu)選體系的應(yīng)用價(jià)值

構(gòu)建低管養(yǎng)自生植物優(yōu)選體系可為選育新品種觀賞植物和新自然主義生態(tài)種植實(shí)驗(yàn)提供選擇的范圍和指導(dǎo)。體系中有部分植物雖具有應(yīng)用潛力，但由于未經(jīng)選育與馴化，未能將其觀賞價(jià)值充分展現(xiàn)出來。在此領(lǐng)域后續(xù)的研究中若能將本優(yōu)選系統(tǒng)中的植物進(jìn)行進(jìn)一步篩選培育，可以為低管養(yǎng)園林植物造景提供更多的選擇，增加園林意境的自然野趣。

自生植物憑借其極強(qiáng)的生存能力和低管理養(yǎng)護(hù)的特點(diǎn)展現(xiàn)出了自身的潛力與價(jià)值，已經(jīng)引起園林研究者的關(guān)注。高校和科研院應(yīng)做好自生植物的推廣工作，引領(lǐng)學(xué)科發(fā)展，同時(shí)聯(lián)動(dòng)公園進(jìn)行小范圍試點(diǎn)。一方面篩選出適合城市公園推廣應(yīng)用的植物，構(gòu)建一套完整的技術(shù)體系，另一方面通過自然式種植對民眾進(jìn)行科普教育，讓民眾逐漸領(lǐng)略自生植物帶來的景觀價(jià)值和生態(tài)效益，在社會(huì)層面提升自生植物的接受度和認(rèn)可度。