贵阳市乡土野生木本植物资源与园林应用综合评价

赵扬辉，陈永毕*，熊康宁，池永宽，王 博，张 莹

(1. 贵州师范大学 喀斯特研究院，贵州 贵阳 550001；2. 国家喀斯特石漠化防治工程技术研究中心，贵州 贵阳 55000；3. 中南林业科技大学 旅游学院，湖南 长沙 410004)

乡土植物是指起源于当地或产地位于当地的植物，经过长期的其生态习性和形态特征与当地自然环境具有高度适应性[1-2]。乡土植物相对外来植物对当地气候环境具有更好的耐受性、抗逆性和适应性，且驯化成功率高、养护成本低，具有易获取、易管理、易栽植等特点[3-6]。此外，乡土植物在生态、经济-景观方面也具有重要作用，如改善生态环境、固碳释氧、生产木制和纸质品、体现地域性景观等[7-8]。因此，开发乡土植物应用于城市园林绿化对改善城市环境、增加城市物种多样、体现地方植被文化、营造地方性园林景观性具有十分重要意义。

研究表明，我国野生观赏植物资源极为丰富，诸多研究者对不同地区的乡土野生植物资源及其园林应用进行了研究，如重庆、南京、长沙、武汉、广东、辽宁、陕西等地，取得了大量研究成果[1,4,9-14]。与国外相较之，国内对乡土野生植物资源研究起步晚、差距较大，尤其是在植物种质资源建立、基础性研究、优良品种培育、开发利用及产业化生产等方面的差距较为显著[15]。近年来，随着我国城市生态园林建设的不断推进，观赏植物的种类、数量和应用范围不断扩大，而乡土植物应用于地方园林绿化建设的种类和数量比例却极小，导致诸多地区园林植物配置出现品种单一，外来物种反客为主的现象[16]。其次，外来观赏植物适应性差、繁殖慢、成本高又存在物种入侵风险等问题[13]，也使得我国园林观赏植物的研究热点已从引进、筛选国外品种转移到开发利用乡土观赏植物[9,17-18]。因此，为全面了解贵阳市乡土野生木本植物种类、观赏特性、生态习性和资源数量等信息，本研究在贵阳市野生木本植物全面调查的基础上，采用层次分析法对其进行综合评价，筛选出适应性强、观赏和生态价值高的乡土野生木本植物，以期为贵阳市乡土植物资源的保护、开发利用和建设贵阳特色园林植物景观提供基础材料。

1 材料与方法

1.1 研究区自然概况

贵阳市位于贵州省中部，属于喀斯特地貌类型，碳酸盐岩分布面积占全市总面积的85%，土壤以酸性黄壤为主，地理位置介于106°27′～107°13′E，26°11′～26°55′N之间，地貌以山地、丘陵为主，四周群山环抱，属于典型的中亚热带湿润温和型气候，年均气温15.3℃，年均日照114.8 h，雨水充沛，土壤湿度大，地势差异较悬殊，为多种植物提供了有利的生长环境。据统计，贵阳市野生种子植物约2 264种(含变种)，属于179科763属，分别占贵州省种子植物科属种的63.20%、59.79%和47.54%，足以说明贵阳市野生植物资源的丰富程度。市区园林绿化植物约244种(含变种)，属于86科147属，其中乔木类106种(含变种)，以樟科、悬铃木科、蔷薇科、木犀科为主，如香樟、三球悬铃木、桂花、紫叶李、女贞等[19-20]。

1.2 试验方法

1.2.1 植物资源调查

2019年9月至2020年8月，对贵阳市的野生木本植物展开全境调查。选择贵阳市植物园、黔灵山公园、花溪公园、观山湖公园等主要公园以及境内植被保存较完好的山体进行实地踏查。线路调查内容主要包括采集样本、拍摄照片、记录种名、生境、抗逆性和观赏特点等。样方调查主要包括测量株高、胸径、盖度、长势、适应能力和分布状况等。根据调查结果和现有资料的整理，通过咨询植物领域专家结合《园林树木学》[21]、《贵州乡土园林植物图鉴》[22]、《贵州树木手册》[23]等相关资料确定乡土野生木本植物种类，并建立贵阳市乡土野生木本植物资源数据库，对其种类组成、生物学特性和观赏特性进行统计与分析。

1.3 综合评价方法

1.3.1 指标选取原则

为规范指标选取过程，使选取的指标能全面、客观和准确的反映被评价对象，需对评价指标设置选取原则[24]。根据野生木本观赏植物的筛选要素和评价目的结合同类植物评价指标选取的主要原则，制定植物评价体系指标选取的七大要点：系统性、科学性、代表性、普适性、可靠性、独立性、层次性[17,25-26](图1)。

图1 乡土野生木本植物评价指标体系构建原则Fig. 1 Construction principles of evaluation index system of native wild woody plant

1.3.2 评价指标体系

层次分析法(Analytic hierarchy process，AHP)具有系统性、实用性和简洁性特点，通过建立判断矩阵，将定性与定量因素相结合进行系统化分析，是实际应用中使用最多的一种分析方法[17,27-28]。然而，客观、合理和科学的植物评价指标体系，是对乡土植物综合评价、开发利用的关键因素。因此，本研究根据指标选取原则和评价的目的，参考国内相关同类评价指标体系结合植物领域专家的意见，构建了由1个目标层、3个约束层、13个标准层组成了一个层次分析法综合评价体系[2,15,17](表1)。其中，13个标准层由3个定性指标(观赏色彩、株型优劣度、开发利用程度)和10个定量指标(观赏器显示度、观赏期、芳香性、奇特性、适应性、繁殖难易度、抗逆性、分布范围、资源数量、再生能力)组成。在建立的评价体系基础上，并依据各指标评分标准赋予相应分值(表2)。

表1 贵阳乡土野生木本观赏植物资源评价指标体系

表2 评价体系标准层指标评分标准

1.3.3 指标权重

根据建立的评价指标体系，邀请植物专业7名专家(均为贵州大学和贵州师范大学的老师，研究领域为植物方向)对判断矩阵表各项指标进行赋分，采用1～9标度类型对各项指标的相对重要性构建正反判断矩阵，将各层指标进行两两比较[27]。通过Yaahp软件计算出标准层各项相对权重，利用和积法对各矩阵进行一致性检验，并用加权法计算出目标层的排序权重(表3)。

表3 贵阳市乡土野生木本观赏植物评价各指标权重值

1.3.4 综合评价

综合评价采取定性与定量相结和的方法，定性指标采取多人评分取其平均值的方法，邀请11名植物领域的专家和15名研究方向为植物的博士、硕士研究生(均为贵州大学和贵州师范大学的老师和学生，研究领域均与植物相关，具有较好的植物学背景，对贵阳市本地园林植物的种类、应用现状较为了解)结合相关植物资料，根据各标准层评分标准对乡土野生木本植物进行评分；定量指标根据实地观测的野生木本植物数据结合文献进行评分[14,27-28]。在各项评价指标权重值的基础上，进一步构建植物观赏特性、生物学特性、资源潜力和综合评价模型公式，并根据综合评分将其划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4个等级[2,17,29](表4)。各模型计算公式为：

表4 综合评价分级标准

公式中，Wpi为标准层各指标权重，Wi为综合权重，Zi为第i个指标分值

2 结果与分析

2.1 贵阳市乡土野生木本植物组成

根据野外实地调查并记录下来的野生木本植物，通过整理和分析后，得到乡土野生观赏木本植物共301种，隶属于94科179属。其中，乔木类93种隶属于42科67属，占总植物种、科和属的30.90%、32.81%和35.64%；灌木类(含小乔木)150种隶属于56科85属，占总植物种、科和属的49.83%、43.75%和45.21%；藤本类58种隶属于29科37属，占总植物种、科和属的19.27%、22.66%和19.68%(表5)。可见，该地区乡土野生木本植物中，灌木(含小灌木)种类数量占有绝对优势，乔木种数量次之，藤本种数量最少。

表5 贵阳乡土野生木本观赏植物类群

从表6可知，乡土野生木本植物主要集中在蔷薇科Rosaceae(42种)、杜鹃花科Ericaceae(24种)、豆科Leguminosae(18种)、木兰科Magnoliaceae(13种)、忍冬科Caprifoliaceae(9种)、山茶科Theaceae(9种)、桑科Moraceae(9种)、金缕梅科Hamamelidaceae(7种)等，共计8科127种，占总科、种数的8.42%和43.52%，是该地区乡土野生木本植物主要组成部分。其中，单科单种的有49科，分别占总科、种数的51.58%和16.28%；单属单种的有62属，分别占总属、种数的34.07%和28.90%，是该地区乡土植物重要组成部分，一定程度上反映了乡土野生木本植物种类的丰富与多样性。

表6 贵阳乡土野生木本观赏植物科、属、种的组成

2.1.2 植物观赏特性分析

根据李光荣《贵州乡土园林植物图鉴》[22]对木本植物观赏分类的方法，结合已调查乡土野生木本植物的整体特征划分为林木类、阴木类、观叶类、观花类、观果类、蔓木类共6类。其中，林木类33种，隶属于20科33属，种数占比10.96%；阴木类24种，隶属于10科19属，种数占比7.97%；观叶类40种，隶属于23科27属，种数占比13.29%；观花类96种，隶属于29科50属，种数占比31.89%；观果类48种，隶属于17科28属，种数占比15.95%；蔓木类60种，隶属于26科37属，种数占比19.93%(表7)。由此可见，观花类、蔓木类和观果类是贵阳乡土野生木本植物的主要组成部分。

2.2 评价因子分析

如表3所示，采用1-9标度法并结合植物专家们的意见，构建互反判断X-Y、Y1-Z、Y2-Z、Y3-Z共4个矩阵，并利用Yaahp软件对各矩阵进行一致性检验，结果表明，4个矩阵随机一致性比率均<0.1分别为CR=0.051 6、CR=0.079 3、CR=0.054 0、CR=0.051 6，说明各矩阵构建合理。利用层次分析法将模型中各因子权重值进行高低排序，X-Y模型权重值为：生物学特性(0.527 8)>观赏特性(0.332 5)>资源潜力(0.139 6)；Y-Z模型综合权重值排序为：适应性(0.238 6)>抗逆性(0.124 0)>繁殖难易度(0.114 3)>色彩(0.096 8)>观赏期(0.087 4)>资源数量(0.073 7)>观赏器显示度(0.061 3)>分布范围(0.051 0)>再生能力(0.046 4)>株型优劣度(0.040 3)>奇特性(0.027 7)>利用程度(0.019 5)>芳香性(0.019 0)。可见，一级因子权重值最高和最低分别为生态学习性(0.527 8)、资源潜力(0.139 6)；二级因子综合权重值最高和最低分别为适应性(0.238 6)、芳香性(0.019 0)。

2.3 综合评价

根据构建的乡土野生木本植物评价指标体系，分别对每一物种进行评分，通过综合评价公式计算出每一物种的综合分值，依据植物综合评价分级标准筛选出Ⅰ级乡土木本植物51种(表8)，如枫香(Liquidambarformosana)、青榨槭(Acerdavidii)、火棘(Pyracanthafortuneana)、铁冬青(Ilexrotunda)、滇楸(Catalpafargesii)等。此类植物观综合评分较高，不仅适应性、抗逆性高，且观赏效果较好，资源数量多、分布范围较广，可在贵阳具有相似生境地区大面积推广应用。Ⅱ级乡土木本植物81种，如短萼仪花(Lysidicebrevicalyx)、小叶平枝栒子(Cotoneasterhorizontalis)、香果树(Emmenopteryshenryi)、红花木莲(Manglietiainsignis)、顶果木(Acrocarpusfraxinifolius)等。该类植物综合评分略低于于Ⅰ级乡土木本植物，某一个评分指标或两个评分指标表现较弱，集中在观赏效果、资源数量或利用程度上，可适度开发利用。Ⅲ级乡土木本植物117种，如九龙山杜鹃(Rhododendronjiulongshanense)、贵州小檗(Berberiscavaleriei)、棣棠花(Kerriajaponica)、珍珠荚蒾(Viburnumfoetidum)、赪桐(Clerodendrumjaponicum)等。该类乡土木本植物整体综合评价指标表现一般，部分指标表现较差，主要集中在抗逆性、观赏特性和分布范围等方面，可根据区域生态环境选择性开发利用。Ⅳ级52种，如大叶紫珠(Callicarpamacrophylla)、柳叶润楠(Machilussalicina)、白花油麻藤(Mucunabirdwoodiana)膀胱果(Staphyleaholocarpa)、灰毡毛忍冬(Loniceramacranthoides)等。此类植物在乡土木本植物资源评价指标体系3项约束层中，具有2项或3项的分值较低，导致综合评分低，主要集中在观赏特性、生物学习性上，且该类植物对生境要求极高，不推荐开发利用。

表8 贵阳乡土野生木本观赏植物综合评价与利用等级

续表8 贵阳乡土野生木本观赏植物综合评价与利用等级

3 讨 论

3.1 贵阳乡土木本植物资源评价指标体系

近年来，随着植物资源评价呈现定性评价向定量评价发展趋势，如何确定合理、统一的指标与权重成为了植物资源评价极为重要的一步[17]。然而，目前植物资源评价尚无统一的评价指标体系，其评价因子、指标的数量和权重各有所不同，需根据现有评价指标和对象进行优化[27]。本研究根据层次分析法，采用1-9标度法构建正反判断矩阵并进行两两对比，计算出X-Y层权重值生物学特性(0.527 8)>观赏特性(0.332 5)>资源潜力(0.139 6)。可见，生物学特性与贵阳乡土野生木本植物整体评价结果最为相关，其生物学特性指标也最为重要。相比其他研究文献[(观赏特性>资源潜力>生物学特性)[30-32]、(资源潜力>观赏特性>生物学特性)[33-34]、(观赏特性>生物学特性>资源潜力)[17]有所不同。本研究认为，产生这种结果一方面是因为具有优良生物学特性的野生植物更易于驯化、繁育和大范围推广应用[10-12]；其次是贵阳地质构造极其复杂，境内基岩裸露，保水性差，土被不连续、土层薄，形成了干燥、贫瘠的特殊生境植被种植成活率较低[35]。因此，是否具有优良的生物学特性以适应贵阳特殊的环境成为了乡土野生植物筛选的首要指标。此外，贵阳市作为国家园林城市、生态文明城市且2015年又启动“千园之城”建设行动计划，其园林绿化树种更需具备优良的观赏特性以体现本土植物景观。可见，贵阳乡土野生植物评价体系与其他地区野生植物评价体系相比，其指标侧重点有所不同，前者更加重视植物在贵阳特殊环境下的最低生存条件，其次是观赏价值；而后者更加强调是乡土植物的资源状况和植物整体观赏效果。

从13个具体指标权重值来看，适应性和抗逆性权重值最高，分别为0.238 6和0.124 0，这是由贵阳市地理环境特点所决定的，贵阳85%的面积都分布着碳酸盐岩，是典型的喀斯特地貌，其土壤具有干燥、富钙、偏酸性和土层薄等特点[35-36]。因此，与其他指标相比，适应性和抗逆性直接决定了植物能否健康生长、繁衍。繁殖难易度和色彩权重值次之，分别为0.114 3和0.096 8。研究表明，在自然环境下，繁殖的难易度是植物的繁育和延续的关键因子，繁殖能力越强、繁殖难度越低的植物往往会成为优势种群得以保存，且繁殖难易度又影响引种驯化、科学育种[37]。此外，观赏期和资源数量也较高，分别为观赏期0.087 4和0.073 7，这是由于开发利用乡土野生木本植物不仅能满足人们对美好生活追求，还能塑造地方性植物景观，体现地域文化精神，而资源数量的高低不仅关系到开发利用的规模和有效性，也是衡量乡土野生木本植物原始蕴藏量、开发利用潜力和后备力因子[1,38]。综上所述，筛选、评价贵阳地区的乡土野生木本植物需着重考虑植物的适应性、抗逆性、繁殖难易度、色彩、观赏期、资源潜力几项因素。

3.2 贵阳乡土木本植物资源开发价值与园林应用

通过调查发现，贵阳市乡土野生木本植物资源共有301种，隶属于94科179属，其中乔木类93种隶属于42科67属，灌木类(含小乔木)150种隶属于56科85属，藤本类58种隶属于29科36属。按观赏类型划分有林木类33种，阴木类24种，观叶类40种，观花类96种，观果类48种，蔓木类60种。可见，贵阳乡土野生木本植物种类在科属结构、观赏类型上具有丰富的多样性，开发利用潜力较大，发展前景广阔。本研究筛选出的Ⅰ级优良乡土木本植物种，多数在适应性、抗逆性、观赏性等指标方面评分较高，在地理空间上分布也较为广阔，可作为贵阳市未来野生木本观赏植物的重点开发利用的对象。

参考《园林树木学》[21]、《贵州乡土园林植物图鉴》[22]结合野生木本观赏植物的生态习性和观赏特性，将51种野生观赏木本植物划分为花木类、独赏树类、桩景树类、行道树类、防护树类、林从类、地被类、植篱及绿雕塑类8种，并根据不同园林绿化的需求，选择适宜的种类进行应用。

花木类：广西大头茶、铁冬青、桂南木莲、西蜀苹婆、假苹婆、十萼花、四照花、扁核木、青榨槭、武当木兰、阔瓣含笑云南含笑、红果树、西域旌节花、南天竹、灯龙花、南烛、华中樱桃、多毛樱桃、梅、湖北海棠、大花川梨、皱皮木瓜、毛叶木瓜、高丛珍珠梅、虾子花、金钟花马桑绣球、湖北紫荆、火烧花；独赏树类：篦子三尖杉、红果罗浮槭、椤木石楠、七叶树、鹅掌楸、檫木、独山石楠；桩景树类：火棘、窄叶火棘；行道树类：聚果榕、大花枇杷、仿栗；防护树类：小果蜡瓣花、贵定桤叶树；林丛类：枫香、滇楸、蓝果树、红叶木姜子；地被植物类：如软条七蔷薇；植篱及绿雕塑类：老虎刺、贵州缫丝花。

4 结 论

贵阳市具有丰富多样的乡土野生木本植物资源，大量生态-经济-景观综合效益高的野生观赏木本植物尚处于未开发状态，且多数具有优良的地被特性。因此，为加快优良野生观赏木本植物的开发利用，体现贵阳地方园林植物特色，构建生态植物群落景观，应进一步加强对贵阳地区乡土野生观赏植物的调查、引种驯化、繁育和利用等研究，尤其是对野生观赏木本植物的生态学习性、观赏价值与应用等方面，以充分挖掘乡土植物资源，实现乡土植物资源的可持续利用，推动国内乡土植物和园林绿化建设的发展。