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行道树是城市绿化中不可或缺的部分,亦是城市森林建设的重要一环[1],具有提供荫蔽、调节气温、净化空气、增加湿度、减轻污染、阻滞尘埃、隔音降噪、杀菌、防风等重要功能[2-5]。行道树作为城市道路绿地这一线性绿色廊道的构成主体,联系和沟通了彼此孤立的面状和点状绿地斑块,与其他类型的绿地共同组成城市绿地生态系统[6, 7]。行道树种植池则是伴随着行道树而存在着的空间,其环境的优劣对于行道树木的生长有着直接的影响,目前城市行道树种植池常采用覆盖式处理,但普遍存在通气不良、蓄水不足、树势衰退等问题[8, 9],严重则导致树木病害死亡。随着工程技术的进步,钻孔通气技术以及铁篦子、玻璃钢篦子、鹅卵石、透空砖、嵌草砖、碎石砾黏合铺装等透水通气材料的应用,对于树池环境的改良有一定的作用,但研究发现,在没有人为管理的条件下,种植池通常长满了自生植物,即使有一定的人为干扰,行道树池中自生植物也是“春风吹又生”。
城市自生植物(Urban spontaneous plant),即未经人工栽培而在城市环境中自发定居生长的植物群体[10, 11]。这类植物是长期适应城市气候、土壤等因素的结果,具有抗逆性强、适应性强、耐受性强等特点,能够适应城市特殊生境,并具有抵抗人为干扰的生存策略;这类植物在构建可持续、低维护的园林植物景观中具有重要地位[12],并且相比城市栽培群落可更好地发挥生态效益,如:保护本地种、为动物提供栖息地、固碳[13]、恢复土壤环境、保留雨水、吸附棕地土壤重金属等[14-18]。这些无需过多养护管理、可自播繁衍、野趣美感十足的自生植物在城市环境中广泛存在,目前已经引起了国内外学者的关注,并且开展了相关的理论和实践研究[11, 12, 19-21],涉及城市公园[11, 21, 22]、墙体[23, 24]等。
自生植物存在一定的生态和景观价值,但是在某些特殊地段,自生植物的存在也给人们的日常活动带来了一定的困扰,比如,影响已规划景观的设计效果,增加日常管理费用等。目前城市绿化对自生植物常采用人工刈割或喷洒药剂等方式处理,这些方法都忽视了自生植物存在的价值,也没有达到完全控制自生植物的目的。
本研究以福州市行道树种植池自生植物为研究对象,对其果实类型进行统计,分析自生植物种子传播方式特征,从而揭示行道树种植池自生植物存在的机制,为探索城市自生植物的管理与应用提供参考依据。
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研究结果表明:福州市行道树种植池自生植物种类丰富,共记录维管植物99科288属353种,其中乡土植物226种(64.02%),入侵植物46种;果实类型有蒴果(84,23.8%)、瘦果(64,18.13%)、核果(38,10.76%)、浆果(34,9.63%)、颖果(26,7.37%)、坚果(19,5.38%)、荚果(15,4.25%)等19种(图3)。
图 3 行道树种植池自生植物果实类型分布图
Figure 3. Distribution map of fruit types of spontaneous plants in the street tree planting ponds
在种子传播方面,动物传播型植物最多,达61科132属163种(46.18%),以蔷薇科(Rosaceae)植物为首,达12种;其次为风传播型,共计45科84属100种(28.33%),其中以菊科植物最多,达39种;自体传播型植物有15科32属36种(10.20%),其中豆科(Leguminosae)植物比重最大,达14种;单纯的水传播型植物最少,仅有3种(0.85%),但是依靠水和其他媒介混合传播型中也有8种水传播型植物;混合传播型和其他传播型植物种数相近,分别是28(7.93%)和23(6.52%)种(表1)。
表 1 行道树种植池自生植物种子传播方式
Table 1. Seed dispersal modes of spontaneous plants in the street tree planting ponds
传播方式
Dispersal mode非入侵植物
Non-invasive plants/%入侵植物
Invasive plants/%植物总体
Plant population/%动物传播Animal dispersal 150(48.46) 13(28.26) 163(46.18) 风传播Wind dispersal 81(26.38) 19(41.30) 100(28.33) 自体传播Autologous dispersal 29(9.45) 7(15.22) 36(10.20) 水传播Hydraulic dispersal 3(0.98) / 3(0.85) 混合传播Mixed dispersal 23(7.49) 5(10.87) 28(7.93) 其他传播Other dispersal 21(6.84) 2(4.35) 23(6.52) 合计Total 307(100.00) 46(100.00) 353(100.00) -
非入侵植物有96科254属307种,其中菊科植物种类最多,有28种,其次是禾本科(Gramineae、27)、蔷薇科(13)、豆科(13)、大戟科(Euphorbiaceae,12)、芸香科(Rutaceae,9)等。果实类型有蒴果(73)、瘦果(47)、核果(36)、浆果(31)、颖果(24)等19种(图3)。
非入侵植物的种子传播有6种类型(表1),其中动物传播型56科122属150种(48.46%),居于首位,其果实类型主要有核果(36)、浆果(31)等共13种类型,物种较多的有蔷薇科(12)、芸香科(9)、禾本科(8)和大戟科(8)等;其次为风力传播型植物,共45科70属81种(26.38%),果实类型主要集中在瘦果(34)、蒴果(21)等7种类型,物种数在科的方面差异明显,最多为菊科26种;自体传播型植物共计14科26属29种(10.20%),果实类型7种,集中在荚果(12)和蒴果(9)两类,尤以豆科(12)植物最为明显;水力传播型植物有2科3属3种(0.98%),即禾本科棒头草(Polypogon fugax)、千金子(Leptochloa chinensis)以及伞形科(Umbelliferae)水芹(Oenanthe javanica),果实类型即颖果(2)和蒴果(1);混合传播(23,7.49%)与其他传播型(21,6.84%)相差较少,整体占比不高,其中,物种数较多的果实类型分别是颖果(10)和蒴果(16),禾本科在两种类型中植物数量均为最多,分别是11和4种。
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本研究共记录入侵植物20科44属46种,其中菊科植物达16属17种,占据首位。果实类型有瘦果(17,36.96%)、蒴果(11,23.91%)、浆果(3,6.52%)、胞果(3,6.52%)等10种类型(图3),也以菊科植物的瘦果型为主。
入侵植物的种子传播类型共计5种(表1),没有单一的水传播型植物,其中风传播型有7科18属19种(41.30%),果实类型主要为瘦果,其中菊科植物有13种,比较常见的有藿香蓟(Ageratum conyzoides)、一年蓬(Erigeron annuus)、钻叶紫菀(Symphyotrichum subulatum)等,其他入侵植物分布在禾本科、旋花科(Convolvulaceae)、苋科(Amaranthaceae)等6科各1种;动物传播型有11科12属13种(28.26%),居于次位,果实类型包括蒴果(4)、浆果(3)、坚果(2)、核果(2)以及胞果(2)共5种,植物的科属分布相对平衡,常见的植物如莎草科(Cyperaceae)香附子(Cyperus rotundus)、旋花科三裂叶薯(Ipomoea triloba)以及苋科的凹头苋(Amaranthus blitum)等;自体传播型共5科7属7种(15.22%),包含荚果(2)、角果(2)、蒴果(2)、双悬果(1)共4种果实类型,常见植物有豆科白三叶(Trifolium repens)、十字花科(Cruciferae)独行菜(Lepidium apetalum)以及石竹科(Caryophyllaceae)鹅肠菜(Myosoton aquaticum)等;混合传播型共有5种(10.87%),其中锦葵科(Malvaceae)赛葵(Malvastrum coromandelianum)、禾本科黑麦草(Lolium perenne)、菊科鬼针草(Bidens pilosa)属于动物以及风力混合传播,菊科鳢肠(Eclipta prostrata)及微甘菊(Mikania micrantha)属于风力以及水力混合传播,果实类型有瘦果(3)、蒴果(1)颖果(1)3种;其他传播型植物有2(4.35%)种,整体占比较小,其果实类型为双悬果和蒴果各1种。
Study on Seed Dispersal Modes and Landscape Application Strategies of Spontaneous Plants in Street Tree Planting Ponds: Taking Fuzhou City as an Example
More Information-
摘要: 为了解城市行道树种植池自生植物的果实类型、种子传播方式及扩散途径,为今后城市可持续、低成本景观的建设以及自生植物的管理应用提供理论依据。本文以福州市行道树种植池自生植物为研究对象,采用样方调查法,于夏秋两季对其进行调查,并根据果实形态特征和相关文献资料对其果实类型、种子传播方式进行划分。结果表明:(1)福州行道树种植池自生植物果实类型多样,共计19种;从入侵、非入侵植物以及植物总体来看,干果植物比重均高于肉果,种子传播类型共有6种,总体以动物传播型为主;(2)非入侵植物包含全部的果实类型,以蒴果、瘦果型植物为主,种子传播特征与总体相似。(3)入侵植物果实类型共计10种,以菊科(Asteraceae)瘦果型为主,种子扩散以风力传播型为主,不包含水力传播型;(4)从种子传播角度,探讨该生境部分自生植物的园林应用策略。Abstract: In order to understand the fruit types, seed dispersal modes and diffusion ways of the spontaneous plants in the urban street tree planting ponds, and provide theoretical basis for the construction of sustainable and low-cost urban landscapes and the management and application of spontaneous plants in the future. In this paper, the quadrat survey method was used to investigate the spontaneous plants in the planting ponds of street trees in summer and autumn in Fuzhou City. The fruit types and seed dispersal modes were classified according to the morphological characteristics of the fruits and related literature materials. The results showed that: (1) Fruit types of spontaneous plants in Fuzhou street tree planting pond were diverse, and a total of 19 species were found. From the perspective of invasive plants, non-invasive plants and the plants as a whole, the proportion of dried fruit plants was higher than that of meat fruit, and there were 6 types of seed dispersal mode, mainly animal dispersal; (2) Non-invasive plants include all fruit types, mainly capsules and achene plants, and the characteristics of seed dispersal were similar to the whole. (3) There were a total of 10 fruit types of invasive plant, mainly Asteraceae achene type, and the seed dispersal was mainly wind-driven type, excluding hydraulic dispersal type; (4) From the perspective of seed dispersal, the landscape application strategies of some spontaneous plants in this habitat were discussed.
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Key words:
- Micro habitat;
- Spontaneous plants;
- Fruit type;
- Seed dispersal;
- Landscape application
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表 1 行道树种植池自生植物种子传播方式
Tab. 1 Seed dispersal modes of spontaneous plants in the street tree planting ponds
传播方式
Dispersal mode非入侵植物
Non-invasive plants/%入侵植物
Invasive plants/%植物总体
Plant population/%动物传播Animal dispersal 150(48.46) 13(28.26) 163(46.18) 风传播Wind dispersal 81(26.38) 19(41.30) 100(28.33) 自体传播Autologous dispersal 29(9.45) 7(15.22) 36(10.20) 水传播Hydraulic dispersal 3(0.98) / 3(0.85) 混合传播Mixed dispersal 23(7.49) 5(10.87) 28(7.93) 其他传播Other dispersal 21(6.84) 2(4.35) 23(6.52) 合计Total 307(100.00) 46(100.00) 353(100.00) -
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