摘要

為充分發(fā)掘適生于海珠國(guó)家濕地公園一期東側(cè)地塊的植物種質(zhì)資源，對(duì)新引進(jìn)的103種植物進(jìn)行調(diào)查，采用層次分析法構(gòu)建海珠國(guó)家濕地公園新引進(jìn)植物綜合評(píng)價(jià)體系，根據(jù)觀(guān)賞價(jià)值、生態(tài)適應(yīng)性、開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值3個(gè)準(zhǔn)則層和16個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)開(kāi)展綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，該評(píng)價(jià)體系指標(biāo)按權(quán)重值從高到低排序依次為生態(tài)適應(yīng)性、觀(guān)賞價(jià)值、開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值，生態(tài)適應(yīng)性最為重要，符合研究強(qiáng)調(diào)收集、培育和篩選濕地植物資源的研究目標(biāo)要求；通過(guò)分析計(jì)算可知，海珠濕地103種新引進(jìn)植物綜合表現(xiàn)良好，并被劃分為4個(gè)等級(jí)，其中Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)植物共32種，其生態(tài)適應(yīng)性、觀(guān)賞性均較好，且應(yīng)用價(jià)值較高。

Abstract

In order to fully exploit the plant germplasm resources suitable for the eastern part of the first phase of Haizhu National Wetland Park， this study investigated 103 newly" introduced plants species. The Analytic Hierarchy Process was employed to construct a comprehensive evaluation system for the newly introduced plants. Comprehensive evaluation was carried out based on three criterion levels， namely ornamental value， ecological adaptability， and development and application value， as well as 16 aspects as evaluation indicators. The results showed that ecological adaptability had the highest weight， followed by ornamental value， and development and application potential. The ecological adaptability is the most important， which is consistent with this research's goal of emphasized the collection， cultivation and screening of wetland plant resources. Through analysis and calculation， the 103 newly introduced plants have shown good adaptation in Haizhu Wetland and are categorized into 4 grades， including 32 plants of gradeⅠ and gradeⅡ， with good ecological adaptability and ornamental ability and high application value.

文章亮點(diǎn)

1）運(yùn)用層次分析法（AHP）構(gòu)建海珠濕地新引進(jìn)植物評(píng)價(jià)模型，綜合多維度指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)；2）明確生態(tài)適應(yīng)性指標(biāo)在植物評(píng)價(jià)中權(quán)重最高，契合濕地生態(tài)修復(fù)需求；3）篩選出32種綜合評(píng)價(jià)值較高的植物，為濕地植物配置提供參考。

關(guān)鍵詞

生態(tài)適應(yīng)性；種質(zhì)資源；生物多樣性；濕地；層次分析法

Keywords

Ecological adaptation; Germplasm resources; Biodiversity; Wetland; Analytic hierarchy process

濕地是分布于陸生生態(tài)系統(tǒng)和水生生態(tài)系統(tǒng)之間，具有獨(dú)特水文、土壤、植被與生物特征的生態(tài)系統(tǒng)。濕地植物作為濕地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，在恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)功能、吸附和降解環(huán)境污染物、保護(hù)環(huán)境和生物遺傳多樣性等方面發(fā)揮著重要作用[1]。近30年來(lái)，隨著城市快速發(fā)展，濕地生物多樣性不斷減少，導(dǎo)致濕地資源逐漸喪失[2]。引進(jìn)園林植物資源不僅可以豐富濕地公園的植物種類(lèi)，提升濕地公園景觀(guān)效果，還能為鳥(niǎo)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、昆蟲(chóng)等動(dòng)物提供棲息地，從而提高濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

廣州海珠國(guó)家濕地公園（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“海珠濕地”），是典型的三角洲城市湖泊與河流濕地類(lèi)型的復(fù)合濕地系統(tǒng)，是廣州市內(nèi)的重要生態(tài)區(qū)域，被譽(yù)為“廣州綠心”。海珠濕地一期東側(cè)地塊原為萬(wàn)畝果園，園區(qū)內(nèi)植物種類(lèi)較單一，河涌水體渾濁。近年來(lái)，海珠濕地通過(guò)引進(jìn)、培育和開(kāi)發(fā)利用適宜濕地環(huán)境的新優(yōu)園林植物，既增強(qiáng)了濕地基底恢復(fù)能力，又提高了棲息環(huán)境的景觀(guān)多樣性[3]，進(jìn)一步推動(dòng)了濕地生態(tài)系統(tǒng)的重建和恢復(fù)，有效增強(qiáng)了濕地的生態(tài)功能。目前，關(guān)于海珠濕地植物資源的研究主要涉及禾本科植物[4]、草本植物[5]、鳥(niǎo)類(lèi)食源植物[6]、浮游植物[7～8]等方面，還有對(duì)海珠濕地植物組成和生境類(lèi)型的調(diào)查[9]。然而，對(duì)海珠濕地植物評(píng)價(jià)研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

2021年以來(lái)，海珠濕地一期東側(cè)地塊引進(jìn)了大量新優(yōu)植物。筆者基于海珠濕地原有植物種類(lèi)情況，持續(xù)觀(guān)測(cè)新引進(jìn)的適生于果林濕地的新優(yōu)園林植物資源。本文通過(guò)層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）對(duì)海珠濕地新引進(jìn)植物的觀(guān)賞特性、生態(tài)適應(yīng)性及開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，初步建立海珠濕地新引進(jìn)植物資源綜合評(píng)價(jià)體系，篩選出適應(yīng)性較強(qiáng)的景觀(guān)植物，為豐富海珠濕地生物多樣性提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究材料

海珠濕地位于廣州市海珠區(qū)東南部（113°18′40″～113°21′50″E，23°02′58″～23°04′53″N），總面積為1 100 hm2。海珠濕地地處北回歸線(xiàn)以南，屬海洋性南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，光熱資源充足，年平均日照時(shí)數(shù)超過(guò)1 500 h，年平均氣溫21.4～22.0℃；7月平均氣溫28.7℃，1月平均氣溫14℃；無(wú)霜期達(dá)345 d；年均降雨量1 784 mm，其中4月至9月雨量占80% [10]。本研究地塊位于海珠濕地一期北門(mén)東側(cè)的閑置苗圃地塊，規(guī)劃用地面積約10.3 hm2，南面緊鄰海珠濕地一期的其他園區(qū)，西傍綠心湖，內(nèi)有河涌穿越。場(chǎng)地內(nèi)新種植植物的區(qū)域已進(jìn)行土壤改良，土層深厚肥沃，較適宜植物生長(zhǎng)。

根據(jù)《海珠濕地品質(zhì)提升工作方案》（穗林業(yè)園林通〔2019〕198號(hào)），廣州市在2019—2021年啟動(dòng)了海珠濕地花卉植物研究展示區(qū)建設(shè)項(xiàng)目。本研究主要對(duì)2021年新引進(jìn)的植物資源進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，選取其中103種植物開(kāi)展栽培觀(guān)測(cè)，并對(duì)其進(jìn)一步綜合評(píng)價(jià)。

1.2 綜合評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

1.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)確定

層次分析法是一種多目標(biāo)決策分析方法，結(jié)合定性與定量分析，廣泛應(yīng)用于生態(tài)評(píng)價(jià)領(lǐng)域[11]。海珠濕地引進(jìn)的新優(yōu)園林植物種質(zhì)資源，包括適應(yīng)濕地環(huán)境的陸生植物，以及水生、濕生植物。以栽種植物資源促進(jìn)城市濕地生態(tài)修復(fù)為目標(biāo)，建立海珠濕地植物種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)體系，該體系由1個(gè)目標(biāo)層（A）、3個(gè)準(zhǔn)則層（C）及16個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層（P）組成。具體評(píng)價(jià)指標(biāo)包括整體觀(guān)賞期、花果顯示程度、色彩、芳香性、奇特性、綠葉期、株型、生長(zhǎng)勢(shì)、溫度、水分、光照、病蟲(chóng)害、分布范圍、繁殖難易程度、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)利用。

1.2.2 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定

本文基于對(duì)海珠濕地植物種質(zhì)資源的生態(tài)適應(yīng)性、觀(guān)賞價(jià)值、開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行充分觀(guān)察，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)、查閱文獻(xiàn)、參考前人評(píng)價(jià)體系[12～14]以及咨詢(xún)3位植物資源收集保育方面的專(zhuān)家意見(jiàn)，確定了評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表1）。本評(píng)價(jià)體系采用10分制，按照Ⅰ級(jí)得10分、Ⅱ級(jí)得8分、Ⅲ級(jí)得6分、Ⅳ級(jí)得4分、Ⅴ級(jí)得2分進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)。

1.2.3 綜合評(píng)價(jià)計(jì)算方法

根據(jù)研究工作的具體情況，構(gòu)建海珠濕地植物種質(zhì)資源綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。通過(guò)咨詢(xún)行業(yè)專(zhuān)家及實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的定量和非定量因素進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)度。按照1～9比率標(biāo)度及其倒數(shù)標(biāo)度法[15]，對(duì)各層次因素進(jìn)行兩兩比較，按重要性程度評(píng)定等級(jí)，構(gòu)造出A-Ci、C1-Pi、C2-Pi、C3-Pi共4個(gè)判斷矩陣（表2）。

對(duì)于每個(gè)判斷矩陣，計(jì)算出所有標(biāo)準(zhǔn)層對(duì)于目標(biāo)層A的相對(duì)重要性權(quán)值，即層次總排序，進(jìn)而得出總排序權(quán)值向量W。通過(guò)計(jì)算各判斷矩陣的最大特征根（λmax）和特征向量（x），得出各指標(biāo)的權(quán)重值。接著利用Yaahp 10.3層次分析法軟件，依據(jù)公式CR=CI/RI進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，當(dāng)判斷矩陣具有滿(mǎn)意的一致性時(shí)，其最大特征根稍大于或等于矩陣階數(shù)n，一致性指標(biāo)CI接近于0，當(dāng)CR小于0.1時(shí)，判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)。

由專(zhuān)家按照表1的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為103種濕地植物賦分，以R表示標(biāo)準(zhǔn)層指標(biāo)的得分。然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層（P）相對(duì)于目標(biāo)層（A）的總排序權(quán)值W加權(quán)綜合，計(jì)算植物的綜合得分，公式為A=R1×W1+R2×W2+……+R16×W16，最后將綜合得分由高到低排序。

2 結(jié)果與分析

2.1 判斷矩陣及一致性檢驗(yàn)結(jié)果

依據(jù)上述構(gòu)建的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及計(jì)算方法，對(duì)海珠濕地新引進(jìn)植物進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，建立判斷矩陣。通過(guò)Matlab 7.0軟件計(jì)算，結(jié)果顯示4個(gè)判斷矩陣檢驗(yàn)系數(shù)CR均小于0.1，說(shuō)明層次總排序具有滿(mǎn)意的一致性（表2），評(píng)價(jià)結(jié)果有效。

2.2 各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層的權(quán)重

本研究旨在篩選出適應(yīng)性強(qiáng)、具有觀(guān)賞性和生態(tài)價(jià)值高的植物資源。按表3的結(jié)果，在A(yíng)-Ci層的權(quán)重值中，C2權(quán)重值最大（0.539 6），在濕地植物資源開(kāi)發(fā)應(yīng)用中，應(yīng)首先考慮植物的生態(tài)適應(yīng)性。結(jié)合該層次6個(gè)因素的權(quán)值，最大權(quán)重系數(shù)為溫度P9和水分P10 ，其次為光照P11 ，再者為生長(zhǎng)勢(shì)P8 、病蟲(chóng)害P12 、分布范圍P13" 。溫度、水分是影響植物生長(zhǎng)和發(fā)育的基礎(chǔ)條件；光照是植物的主要能量來(lái)源，對(duì)植物生長(zhǎng)和發(fā)育具有重要影響；植物的生長(zhǎng)勢(shì)、病蟲(chóng)害和分布范圍，是溫度、水分、光照等多種因素綜合作用的結(jié)果。這說(shuō)明植物具有溫度、水分、光照適應(yīng)性至為重要，適應(yīng)性越強(qiáng)，長(zhǎng)勢(shì)越好，更適合收集、應(yīng)用在本研究地塊。在觀(guān)賞價(jià)值和開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值方面，整體觀(guān)賞期P1和生態(tài)利用P16權(quán)重較大，說(shuō)明在豐富海珠濕地植物種質(zhì)資源種類(lèi)、促進(jìn)濕地生態(tài)系統(tǒng)的重建和恢復(fù)中，觀(guān)賞時(shí)間長(zhǎng)、具有生態(tài)利用功能的植物應(yīng)用價(jià)值更高。

2.3 植物資源的綜合評(píng)價(jià)分析

海珠濕地新引進(jìn)植物種質(zhì)資源共103種，隸屬65科94屬，其中喬木31種，灌木34種，草本32種、藤本6種。該103種植物經(jīng)過(guò)3年的栽培養(yǎng)護(hù)，由3名園林植物專(zhuān)家對(duì)其當(dāng)前生長(zhǎng)適應(yīng)性、觀(guān)賞價(jià)值和開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，通過(guò)AHP法計(jì)算得出每個(gè)植物的綜合評(píng)價(jià)值。由表4可知，103種濕地植物的綜合評(píng)價(jià)得分為7.10分，說(shuō)明海珠濕地新種植物整體適應(yīng)性和應(yīng)用效果良好。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值的分布情況和經(jīng)驗(yàn)，將103種濕地植物分為4個(gè)等級(jí)：Ⅰ級(jí)（A≥8.0）共14種，綜合價(jià)值最高，在海珠濕地表現(xiàn)良好，長(zhǎng)勢(shì)和生態(tài)適應(yīng)性良好，適合收集、培育和推廣應(yīng)用；Ⅱ級(jí)（7.5≤Alt;8.0）共18種，綜合價(jià)值較高，僅在個(gè)別指標(biāo)上表現(xiàn)稍有不足，其他方面均表現(xiàn)良好，較適合開(kāi)展收集、培育和適度應(yīng)用；Ⅲ級(jí)（7.0≤Alt;7.5）共26種，綜合價(jià)值中等，可選擇性應(yīng)用；Ⅳ級(jí)（lt;7.0）共45種，適應(yīng)性一般，需加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，可豐富物種多樣性。

3 討論

在海珠濕地從退化果園到構(gòu)建豐富生物多樣性的國(guó)家濕地公園[16]的生態(tài)功能修復(fù)過(guò)程中，種質(zhì)資源是生物多樣性的基礎(chǔ)。海珠濕地收集、保護(hù)植物資源，為濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展提供了重要支持。2021年以來(lái)，本研究地塊建立了原生濕地植物搶救區(qū)、保育示范區(qū)，主要引進(jìn)了具有較高觀(guān)賞價(jià)值與開(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力的植物資源，其中有國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物2種，為坡壘和紅豆杉；國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物5種，為橙花破布木、舟山新木姜子、金耳環(huán)、野生稻和金豆。綜合評(píng)價(jià)顯示，除了紅豆杉、橙花破布木的評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅱ級(jí)以外，其他國(guó)家保護(hù)植物的評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ、Ⅳ級(jí)。結(jié)果表明對(duì)于這些適應(yīng)性較差的珍稀瀕危植物以及其他Ⅲ、Ⅳ級(jí)植物，極有必要開(kāi)展長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)并探索適應(yīng)性管理措施。這將有利于物種保育，增加海珠濕地的生物多樣性，維護(hù)生態(tài)平衡，推動(dòng)海珠濕地的可持續(xù)發(fā)展。

本研究運(yùn)用AHP法對(duì)海珠濕地新引進(jìn)植物種質(zhì)資源進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，將植物的形態(tài)、生態(tài)適應(yīng)性、應(yīng)用價(jià)值等抽象性評(píng)價(jià)因素定量化，為植物評(píng)價(jià)提供了相對(duì)全面、客觀(guān)、科學(xué)的依據(jù)。在本評(píng)價(jià)模型準(zhǔn)則層中，生態(tài)適應(yīng)性（0.539 6）的權(quán)重值最高，與譚廣文[17]、趙揚(yáng)輝[18]等的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一致，這是因?yàn)榫哂袃?yōu)良生態(tài)適應(yīng)性的植物在海珠濕地這種特定環(huán)境中更易被馴服、繁育和推廣[19～22]。海珠濕地一期東側(cè)地塊原為萬(wàn)畝果園，由于長(zhǎng)期缺乏管理，園內(nèi)果林退化，病蟲(chóng)害頻發(fā)，大氣和水受污染嚴(yán)重，土壤黏重、偏堿，生態(tài)環(huán)境遭到破壞。因此，專(zhuān)家更加重視植物在海珠濕地環(huán)境下的最低生存條件，生態(tài)適應(yīng)性便成為該區(qū)域植物綜合評(píng)價(jià)的首要考量指標(biāo)，其次才是觀(guān)賞價(jià)值和開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。該評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)以豐富海珠濕地植物種質(zhì)資源為目的進(jìn)行適生性和觀(guān)賞價(jià)值評(píng)價(jià)具有借鑒意義，但隨著植物資源研究的不斷深入，適時(shí)調(diào)整評(píng)價(jià)指標(biāo)及其權(quán)重是十分必要的，以更好地適應(yīng)研究的發(fā)展和濕地生態(tài)環(huán)境的變化。

研究所調(diào)查的103種植物資源覆蓋了喬木、灌木、草本和藤本等不同生活型，其中有32種植物的綜合評(píng)價(jià)在7.5分以上，包括蓮玉蕊、大羅傘樹(shù)、舞女蒲桃、詩(shī)琳通含笑、破布葉、勞氏紫薇、野芋、紫玉盤(pán)柯、八角楓、多花皇冠果、山油柑、菲律賓石梓、臺(tái)灣火筒樹(shù)等，它們?cè)诤Ｖ闈竦乇憩F(xiàn)出較強(qiáng)的生長(zhǎng)適應(yīng)性和較快的生長(zhǎng)速度，同時(shí)具有良好觀(guān)賞性和較高的園林開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值。這些植物的成功引進(jìn)和良好表現(xiàn)，有助于將海珠濕地從單層次結(jié)構(gòu)果林構(gòu)建為喬灌草復(fù)層結(jié)構(gòu)植物群落，優(yōu)化了海珠濕地的生態(tài)景觀(guān)結(jié)構(gòu)，適宜在海珠濕地植物配置中推廣應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究通過(guò)構(gòu)建海珠濕地新引進(jìn)植物綜合評(píng)價(jià)體系，明確了生態(tài)適應(yīng)性在植物評(píng)價(jià)體系中的核心地位。研究表明，生態(tài)適應(yīng)性的權(quán)重高于觀(guān)賞價(jià)值和開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值，這與濕地生態(tài)修復(fù)進(jìn)程中對(duì)植物篩選的需求一致。在綜合評(píng)估中海珠濕地新引種植物整體表現(xiàn)呈現(xiàn)良好態(tài)勢(shì)，有32種Ⅰ、Ⅱ級(jí)植物在生態(tài)適應(yīng)性、觀(guān)賞性和應(yīng)用潛力等方面優(yōu)勢(shì)顯著，具有較高的推廣價(jià)值，有望在濕地生態(tài)建設(shè)與景觀(guān)營(yíng)造中發(fā)揮重要作用；Ⅲ、Ⅳ級(jí)植物的綜合表現(xiàn)相對(duì)較弱，但其依然為濕地生物多樣性的維持提供一定基礎(chǔ)，在豐富濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面具有不可忽視的意義。

本研究針對(duì)海珠濕地新引進(jìn)植物構(gòu)建了全面的綜合評(píng)價(jià)體系，并緊密結(jié)合濕地生態(tài)修復(fù)的實(shí)際需求確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，為濕地植物評(píng)價(jià)領(lǐng)域提供了新方法。然而，本研究存在一定的局限性。一方面，部分評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分受主觀(guān)因素影響，這可能在一定程度上降低了評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀(guān)性和準(zhǔn)確性；另一方面，本研究?jī)H對(duì)植物在3年栽培期內(nèi)的表現(xiàn)進(jìn)行考察，未能充分考慮植物在長(zhǎng)期生長(zhǎng)過(guò)程中，面對(duì)不斷變化的生態(tài)環(huán)境，其生態(tài)適應(yīng)性可能發(fā)生的動(dòng)態(tài)變化。

基于以上研究局限，未來(lái)可從以下方面展開(kāi)深入研究。首先，優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化方法，引入更為科學(xué)、客觀(guān)的評(píng)價(jià)手段，以有效減少主觀(guān)因素對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的干擾，提高評(píng)價(jià)體系的可靠性和準(zhǔn)確性。其次，開(kāi)展長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)研究，持續(xù)跟蹤和記錄植物在不同生長(zhǎng)階段及生態(tài)環(huán)境變化下的適應(yīng)性表現(xiàn)，從而完善植物綜合評(píng)價(jià)體系。此外，進(jìn)一步拓展研究范圍，探索植物與濕地生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的相互作用關(guān)系，挖掘植物在生態(tài)修復(fù)中的潛力，為海珠濕地的生態(tài)保護(hù)和植物資源利用提供更科學(xué)、全面的指導(dǎo)。

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