北方城市公園綠地植物生態(tài)景觀建設(shè)研究
——以張家口市清水河濱河公園為例

田 晶 凌 佳

(張家口市清水河濱河公園管理處,張家口 075000)

0 引 言

張家口市屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候.四季分明，冬季寒冷而漫長(zhǎng)；春季干燥多風(fēng)沙；夏季炎熱短促降水集中；秋季晴朗冷暖適中.在園林植物的應(yīng)用上存在很大局限.多年來(lái)，公園地被植物品種單一，此次選擇在清水河濱河公園中種植的嶗峪苔草、千葉蓍等10種地被植物進(jìn)行應(yīng)用研究，意在歸納本市新品種地被中可應(yīng)用情況，分析其具體的適用種類(lèi)、生長(zhǎng)狀況和經(jīng)濟(jì)價(jià)值等，為今后城市、園林造景工作提供一定的數(shù)據(jù)支持.充分開(kāi)發(fā)地被的生物多樣性，拓展綠色空間，細(xì)致優(yōu)化市區(qū)自然景觀建設(shè)，落實(shí)人與自然和諧相處，有利于張家口地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè).

1 研究區(qū)域概況

清水河濱河公園是張家口市帶狀公園，它以清水河為主線(xiàn)，在兩岸建設(shè)濱河帶狀公園，公園始建于2008年，占地近100ha，公園縱跨市區(qū)南北，形成特有的線(xiàn)形公園.近年來(lái)，為提高公園兩岸景觀，公園不斷嘗試引進(jìn)新品種，此次選擇的嶗峪苔草、千葉蓍等10種地被是在2020年“清水花溪”項(xiàng)目中種植的地被，此次研究亦是首次嘗試.這10個(gè)品種地被包括千葉蓍、嶗峪苔草、天人菊、青綠苔草、萱草、玉簪、千屈菜、鼠尾草、蛇鞭菊、荊芥.

2 研究?jī)?nèi)容和方法

通過(guò)選擇的這10種地被植物，測(cè)定植物量，計(jì)算植物綠量；測(cè)定光飽和點(diǎn)、光補(bǔ)償點(diǎn)，建立光響應(yīng)曲線(xiàn)，對(duì)地被植物進(jìn)行生態(tài)效益評(píng)價(jià).從這10種地被植物中選育適合張家口市適合的植物品種8-10種，根據(jù)測(cè)定的物量指數(shù)、光影響曲線(xiàn)和綠量，初步定量地開(kāi)展地被植物景觀設(shè)計(jì)和推廣.

2.1 科屬分析

此次選擇的10中地被植物包括菊科3個(gè)，莎草科2個(gè)，百合科2個(gè)，千屈菜科1個(gè)，唇形科2個(gè).共計(jì)10個(gè)屬的植物.

2.2 物量測(cè)定方法

通過(guò)對(duì)植物物量的測(cè)定，找到對(duì)植物生態(tài)群落構(gòu)建上具有優(yōu)勢(shì)的植物品種，為園林植物應(yīng)用提供依據(jù).

相對(duì)密度(%)=(地被植物a～j的個(gè)體數(shù)/所有植物的總數(shù))*100%

相對(duì)優(yōu)勢(shì)度(%)=(地被植物a～j的底面積之和/所有物種的總底面積之和)*100%

下表是公園地被植物重要值表，表示對(duì)植物進(jìn)行相對(duì)密度(%)和相對(duì)優(yōu)勢(shì)度(%)的測(cè)定：

表1 公園地被植物重要值表

圖1 植物物量對(duì)比分析

通過(guò)計(jì)算，相對(duì)密度與相對(duì)優(yōu)勢(shì)度成正比，相對(duì)密度高則相對(duì)優(yōu)勢(shì)度高，反之，相對(duì)密度低則相對(duì)優(yōu)勢(shì)度低.由此可見(jiàn)，在選取的植物中從物量指標(biāo)看，嶗峪苔草相對(duì)密度最大，在植物生態(tài)群落構(gòu)建上有一定的優(yōu)勢(shì).

3 綠量計(jì)算方法

通過(guò)對(duì)植物綠量的測(cè)定，找到對(duì)植物景觀效果更好的植物品種，為園林植物應(yīng)用提供依據(jù).

3.1綠量即葉面積，某一綠化區(qū)域的總綠量即該區(qū)域所有植物的葉面積總和(m2)，其計(jì)算公式如下：

(1)

式中，G為綠化區(qū)域綠量(m2)，Si為該區(qū)域第i中植物所占面積(m2)，G’i為該區(qū)域第i中植物的綠量率(葉面積指數(shù))，n為該區(qū)域所有植物種數(shù)[7].

表2 公園地被植物綠量表

圖2 單株植物綠量分析

圖3 單株植物綠量分析

在同等條件下，萱草單株綠量最高，千葉蓍、蛇鞭菊、天人菊和荊芥單株綠量最低.在植物群落景觀構(gòu)建上均有一定優(yōu)勢(shì).

4 光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)及光響應(yīng)曲線(xiàn)測(cè)定方法

測(cè)量光合速率的目的就是對(duì)植物生態(tài)群落的構(gòu)建提供依據(jù)，使公園綠地建設(shè)更佳遵循生態(tài)學(xué)的方法，使植物能夠發(fā)揮最大的生態(tài)功能，在園林景觀設(shè)計(jì)中既能夠具有穩(wěn)定的生態(tài)群落結(jié)構(gòu)，又能夠體現(xiàn)美學(xué)要求，與周?chē)臻g組成和諧統(tǒng)一體.

4.1 采用半葉法對(duì)植物光合作用進(jìn)行測(cè)定[3]

4.1.1 選擇測(cè)定葉片

此次選擇在晴天上午7:00點(diǎn)鐘開(kāi)始，每隔2小時(shí)采集一次葉片.掛牌編號(hào).

4.1.2 葉片基部處理

選擇10種植物葉片中脈較粗壯，用毛筆蘸燒至110-120攝氏度的石蠟燙其葉基部.為了使經(jīng)以上處理的葉片不致下垂，用錫紙、橡皮管或塑料管包繞，使葉片保持原來(lái)的著生角度.

4.1.3 剪取樣品

葉基部處理完畢后，即可剪取樣品，記錄時(shí)間，開(kāi)始進(jìn)行光合速率測(cè)定.按編號(hào)次序分別剪下對(duì)稱(chēng)葉片的一半(中脈不剪下)，并按編號(hào)順序?qū)⑷~片夾于濕潤(rùn)的紗布中，放入帶蓋的搪瓷盤(pán)內(nèi)，保持黑暗，帶回室內(nèi).帶有中脈的另一半葉片則留在植株上進(jìn)行光合作用.過(guò)4-5小時(shí)后，再依次剪下另外半葉.同樣按編號(hào)包入濕潤(rùn)紗布中帶回.兩次剪葉的次序與所化時(shí)間應(yīng)盡量保持一致，使各葉片經(jīng)歷相同的光照時(shí)數(shù).

4.1.4 稱(chēng)重比較

將各同號(hào)葉片之兩半對(duì)應(yīng)部位疊在一起，用適當(dāng)大小的模板和單面刀片，在半葉的中部切下同樣大小的葉面積，將光暗處理的葉塊分別放在兩個(gè)稱(chēng)量皿中先在105攝氏度下殺青10分鐘,然后在80攝氏度下烘至恒重，在分析天平上分別稱(chēng)重，將測(cè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，并計(jì)算結(jié)果.光補(bǔ)償點(diǎn)計(jì)算：當(dāng)遮陰葉片與光照葉片樣品烘干后，重量相同時(shí)，光合作用強(qiáng)度達(dá)到光補(bǔ)償點(diǎn).光飽和點(diǎn)計(jì)算：當(dāng)光照葉片樣品烘干后，重量達(dá)到峰值不在增加時(shí)光合作用強(qiáng)度達(dá)到光飽和點(diǎn).

計(jì)算公式：W2-W1/A*t

(2)

W2：照光半葉的葉圓片干重(mg)；W1：暗中半葉的葉圓片干重(mg)；A：葉圓片面積(m2)；t：照光時(shí)間(S).

若將干物質(zhì)重乘以系數(shù)1.5(質(zhì)量換算)，便可得CO2的同化量，單位為μmol·m-2S-1.

4.2 光合速率測(cè)定：

表3 公園地被植物光能利用特性

在同等條件下，鼠尾草的光飽和點(diǎn)較高，嶗峪苔草的光補(bǔ)償點(diǎn)較低.

圖5 光響應(yīng)曲線(xiàn)繪制圖

5 結(jié) 論

選擇研究的10個(gè)品種地被植物中分屬5個(gè)科10個(gè)屬的植物.其中，嶗峪苔草相對(duì)優(yōu)勢(shì)度較高，在園林中可推廣應(yīng)用.

葉面積指數(shù)是衡量單株植物綠量的重要指標(biāo)，它反映了植物在單位土地面積上的葉片疏密程度，它與植被的密度有一定關(guān)系，相同土地面積下葉面積指數(shù)較高的植物整體綠量也較高.由此可知，單株植物的綠量與葉面指數(shù)呈正比.因此，在不考慮其他因素影響下，單株植物綠量與其生態(tài)效益呈一定的正比關(guān)系，植物的綠量越大，生態(tài)效益也好.因此，在景觀設(shè)計(jì)中，應(yīng)選擇萱草、天人菊、玉簪作為地被花卉的設(shè)計(jì).

植物生長(zhǎng)于光合作用有著密切的關(guān)系，植物光合作用不同是每種植物的特性，植物光合作用能力與其生長(zhǎng)變化密切聯(lián)系，通過(guò)研究植物光合速率對(duì)園林綠化選育適合當(dāng)?shù)氐闹参锲贩N提供依據(jù).實(shí)驗(yàn)表明，10種地被植物對(duì)光照的反映不同，主要有以下幾點(diǎn)：

a.在同等條件下，天人菊、鼠尾草和千屈菜的光飽和點(diǎn)較高，可以同化更多的CO2；

b.嶗峪苔草和荊芥的光飽和點(diǎn)較低.說(shuō)明光呼吸消耗量少，其耐陰性較高，可在林下種植.

c.青綠苔草和鼠尾草千屈菜對(duì)弱光的利用率不高，對(duì)強(qiáng)光的利用率相對(duì)較高.

由此可見(jiàn)，在公園景觀設(shè)計(jì)中應(yīng)注重自然生態(tài)景觀的塑造，充分考慮植物的生態(tài)效益，建立集生態(tài)、游憩等功能于一體的城市公園景觀體系.用人工技能恢復(fù)自然平衡，通過(guò)合理配置讓其自身能維持這種平衡[5].

基于以上，可構(gòu)建生態(tài)景觀設(shè)計(jì)模型(見(jiàn)圖6)

圖6 生態(tài)景觀設(shè)計(jì)模型圖