廣東石油化工學院校園植物種類多樣性調查

梁溢軒,黃執明,黎明欣,曹陽發,徐海明

(廣東石油化工學院 生物與食品工程學院,廣東 茂名 525000)

植物存在于人類活動的日常環境中,是人類生存和發展的基礎。校園植物是校園環境建設的重要組成部分,也是校園文化建設的重要組成部分,形形色色的植物構成了不同的生態景觀,五顏六色的植物美化了師生的學習、生活空間,特有植物資源創造了良好的科學文化氛圍[1,2]。優美的校園環境一定程度上促進了校園文化的建設,更好地培養了學生的美學素養,是影響學生發展的重要因素之一。為了更好地了解和保護校園內的植物資源,特對廣東石油化工學院官渡校區和西城校區內的植物種類進行系統的調查與分析,為日后的植物教學和園藝美化提供依據,助力優化校內植物資源。

1 調查區域概況

茂名市位于廣東省西南部,西連廣東湛江,東接廣東陽江,北與廣西玉林和廣東云浮交界,是粵港澳大灣區、北部灣城市群和海南自貿區三大國家級經濟區的交匯處,是全國重要的石油化工基地和能源基地,粵西綜合性樞紐城市和沿海重要的港口城市,有“中國南方油城”之稱。地理坐標為110°19′～111°41′E,21°22′～22°42′N,地處北回歸線以南,屬亞熱帶季風性濕潤氣候,光照充足,雨量充沛,雨熱同季,夏長冬短;年平均氣溫22.3～23.0 ℃,年平均降水量842 mm,為動植物的生長提供了良好的環境。

廣東石油化工學院位于茂名市茂南區,現有官渡、西城和光華3個校區,占地面積135.96 萬m2。校園內環境優美、綠樹成蔭,植物資源較為豐富。

2 調查方法

2021年9月—2022年5月,對占地面積較大的西城和官渡校區(因光華校區面積較小且與官渡校區地理位置相近,植被類型基本相同,故未單獨進行統計)的維管植物進行了多次路線調查(每條路線行進2 h,行進速度1.5 km/h,沿途記錄路線兩側3 m以內的植物種類)和樣地踏查(喬木樣方20 m×20 m,灌木樣方5 m×5 m,草本樣方2 m×2 m),拍攝照片、采集樣本以及分類鑒定,植物種類的鑒定主要參閱《中國植物志》《廣東植物志》等資料[3,4]以及植物物種信息系統(http:∥www.iplant.cn)、中國植物圖像庫(PPBC)以及相關報道[5,6]。統計校園維管植物種類情況,依照恩格勒系統(Engler system)整理出校園維管植物名錄,并區分外來入侵物種以及國家保護物種。

外來入侵植物的劃分標準主要依據中國外來入侵植物名錄、《中國入侵植物名錄》《生物入侵:中國外來入侵植物圖鑒》和《農業重大外來入侵生物》等文獻[7-10],登陸中國外來入侵物種信息系統(http://www.chinaias.cn/wjPart/index.aspx)和中國外來入侵物種數據庫(http://www.iplant.cn/ias)進行查詢,并且劃分其危害等級:1級,惡性入侵類;2級,嚴重入侵類;3級,局部入侵類;4級,一般入侵類;5級,有待觀察類。

依據中國珍稀瀕危植物信息系統(http://www.iplant.cn/pre)、《中國物種紅色名錄》和《中國珍稀瀕危植物圖鑒》等資料[11,12]對保護植物進行劃分:國家保護Ⅰ(具有極為重要的科研、經濟和文化價值的稀有瀕危的種類)、Ⅱ(在科研或經濟上有重要意義的稀有或瀕危的種類)、Ⅲ(在科研或經濟上有一定意義的漸?；蛳∮械姆N類)級,CITES(瀕危野生動植物種國際貿易公約)Ⅰ(若再進行國際貿易會導致滅絕的動植物,明確規定禁止其國際性的交易)、Ⅱ(目前無滅絕危機,管制其國際貿易的物種)、Ⅲ(各國視其國內需要,區域性管制國際貿易的物種)級和IUCN(世界自然保護聯盟)LC(無危)、NT(近危)、VU(易危)、EN(瀕危)和CR(極危)。根據校園內維管植物各科所含種數的多少,參考肖明昆等人的[13-15]方法將廣東石油化工學院維管植物所屬的科分為單種科(1種)、寡種科(2～3種)、中等科(4～5種)和優勢科(≥6種);將廣東石油化工學院維管植物的屬分為單種屬(1種)、寡種屬(2～3種)、中等屬(4～5種)和優勢屬(≥6種)。

3 結果分析

3.1 維管植物物種組成概況

經調查發現,廣東石油化工學院內共有維管植物112科294屬400種(含種以下單位,包括變型、變種及栽培品種,以下同),如表1所示,包括蕨類植物11科14屬15種,分別占調查總科、屬和種數的9.82%、4.76%和3.75%;種子植物101科280屬385種,分別占調查總科、屬和種數的90.18%、95.24%和96.25%。蕨類植物與種子植物的種數比例約為1∶25.7。385種種子植物中,裸子植物5科7屬7種,分別占調查總科、屬和種數的4.46%、2.38%和1.75%;被子植物有96科273屬378種,分別占調查總科、屬和種數的85.72%、92.86%和94.50%。裸子植物與被子植物的種數比例為1∶54。378種被子植物中,單子葉植物20科70屬97種,分別占調查總科、屬和種數的17.86%、23.81%和24.25%;雙子葉植物有76科203屬281種,分別占調查總科、屬和種數的67.86%、69.05%和70.25%。單子葉植物與雙子葉植物的種數比約為1∶2.9。

表1 廣東石油化工學院校園內維管植物統計

優勢科共有20科(見表2),占調查總科數的17.86%,包含物種數238種,占調查總種數的59.50%。排名前三的依次是禾本科(Poaceae)、豆科(Fabaceae)和菊科(Asteraceae),分別有30、28和27種植物。其中,禾本科常見的植物有馬唐(Digitariasanguinalis(L.) Scop.)、狗牙根(Cynodondactylon(L.) Pers.)和紅毛草(Melinisrepens(Willd.) Zizka)等;豆科常見的植物有三點金(Gronatriflora(L.) H.Ohashi et K.Ohashi)、含羞草(MimosapudicaL.)和巴西含羞草(MimosadiplotrichaC.Wright)等;菊科常見的植物有三葉鬼針草(BidenspilosaL.)、白花鬼針草(Bidensalba(L.) DC.)和薇甘菊(MikaniamicranthaKunth)等。

表2 校園內植物優勢科物種數統計

有3個優勢屬,占調查總屬數的1.02%,分別是榕屬(Ficus)、大戟屬(Euphorbia)和茄屬(Solanum),分別有9種、7種和6種植物,分別占調查總種數的2.25%、1.75%和1.50%。其中榕屬常見植物包括地果(FicustikouaBur.)、雅榕(Ficusconcinna(Miq.)和印度榕(FicuselasticaRoxb.et Hornem.)等;大戟屬常見植物包括通奶草(EuphorbiahypericifoliaL.)、飛揚草(EuphorbiahirtaL.)和齒裂大戟(EuphorbiadentataMichx.)等;茄屬常見植物包括龍葵(SolanumnigrumL.)、水茄(SolanumtorvumSw.)和喀西茄(SolanumaculeatissimumJacquin)等。

3.2 維管植物生活型分析

校園內有喬木類植物94種,灌木類植物97種,藤本類植物19種,草本類植物190種。從種的角度來看,草本類植物都是最多的,最少的是藤本類植物。按種數的多少來排序:草本類植物>灌木類植物>喬木類植物>藤本類植物。

西城校區內喬木、灌木、藤本以及草本分別為90種、79種、16種、120種,官渡校區對應的則分別為43種、30種、6種、73種,西城校區植物的4種生活型種類均多于官渡校區,可見西城校區的植物資源明顯比官渡校區豐富,這有可能是以下原因導致的:(1)地理位置差異。西城校區位于郊區,毗鄰茂名市森林公園,而官渡校區位于城區。(2)成立時間差異。官渡校區成立時間較長,園林綠化已經趨于完善,物種結構相對穩定;而西城校區作為新建成的校區,園林綠化處于發展階段,栽培多元化的植物以滿足綠化需要,植物種類自然比較豐富。

3.3 外來入侵植物分析

本次調查統計到校園內外來入侵植物共有24科48屬68種,分別占調查總科、屬和種數的21.43%、16.33%和17.00%。其中種數最多的前三科依次是菊科(Asteraceae)、豆科(Fabaceae)和大戟科(Euphorbiaceae),分別有12、9和6種,占外來入侵植物總種數的17.65%、13.24%和8.82%。危害等級1～2級的物種詳細列于表3,危害等級為1級的物種有12種,包括菊科(Asteraceae)7種,豆科(Fabaceae)、茜草科(Rubiaceae)、莧科(Amaranthaceae)、旋花科(Convolvulaceae)和馬鞭草科(Verbenaceae)各1種,常見的物種有白花鬼針草(Bidensalba(L.) DC.)、三葉鬼針草(BidenspilosaL.)和馬纓丹(LantanacamaraL.)等。危害等級為2級的物種有18種,包括豆科(Fabaceae)4種,莧科(Amaranthaceae)3種,菊科(Asteraceae)、禾本科(Poaceae)和茄科(Solanaceae)各2種,大戟科(Euphorbiaceae)、馬鞭草科(Verbenaceae)、唇形科(Labiatae)、車前科(Plantaninaceae)和西番蓮科(Passifloraceae)各1種,常見的物種有含羞草(MimosapudicaL.)、巴西含羞草(MimosadiplotrichaC.Wright)和紅毛草(Melinisrepens(Willd.) Zizka)等。危害等級為3級的物種有6種,包括大戟科(Euphorbiaceae)4種、茜草科(Rubiaceae)和夾竹桃科(Apocynaceae)各1種,常見的物種有通奶草(EuphorbiahypericifoliaL.)、飛揚草(EuphorbiahirtaL.)和齒裂大戟(EuphorbiadentataMichx.)等。危害等級為4級和5級的物種分別有8種和24種,常見的物種有鱧腸(Ecliptaprostrata(L.) L.)、葉子花(BougainvilleaspectabilisWilld.)和翅莢決明(Sennaalata(L.) Roxb.)等。

表3 廣東石油化工學院外來入侵植物名錄(僅顯示危害等級≤2級)

3.4 保護植物分析

校園內的保護植物共有5科6屬6種,具體見表4所示,分別占調查總科、屬和種數的4.46%,2.04%和1.50%。其中蘇鐵(CycasrevolutaThunb.)和石斛(DendrobiumnobileLindl.)屬于國家一級保護植物,蘇鐵仍被世界自然保護聯盟列為易危級別,因此應該重點保護;而土沉香(Aquilariasinensis(Lour.) Spreng.)、美冠蘭(EulophiagramineaLindl.)和樟(Cinnamomumcamphora(L.) Presl)屬于國家二級保護植物,在校園中較為常見。由此可見校園保護植物的種類較為豐富。這些保護植物除了美化校園,還具有較高的科研與教學價值。

表4 廣東石油化工學院保護植物名錄

4 結論與討論

本次校園植物種類多樣性調查表明,廣東石油化工學院有維管植物112科294屬400種,分別有94種喬木類植物、97種灌木類植物、19種藤本類植物和190種草本類植物。其中優勢科(≥6種)共有20科、優勢屬(≥6種)有3個,分別占調查總科和屬的17.86%和1.02%,可見物種科屬分布較為均勻。本次調查發現西城校區整體種類較之官渡校區有區別,植物4種生活型的種類均多于官渡校區。與省內其他高校相比,廣東石油化工學院校園內維管植物的種類均多于華南農業大學、中山大學、仲愷農業工程學院、華南師范大學、華南理工大學和廣東工業大學,可見本校園植物資源豐富,植物種類更為多樣化;而較長江大學植物種類要少,主要原因為廣東石油化工學院校園面積比長江大學要小,許多新的種類有待進一步調查。

校園有外來入侵植物24科48屬68種,分別占調查總科、屬和種數的21.43%、16.33%和17.00%。其中菊科是含外來入侵植物最多的科,這與該科植物的形態特征密切相關,以三葉鬼針草為例,植物成熟后瘦果頂端具有種子的附屬物芒刺及倒刺毛,除了借助風力傳播以外還可通過動物攜帶傳播,因此擴散定殖速度極快。外來入侵植物在一定程度上提高了校園植物的種類多樣性,但是對校園植物群落結構的破壞日趨顯著,應當重點防范。

校園內保護植物共有5科6屬6種,分別占調查總科、屬和種數的4.46%、2.04%和1.50%。保護植物是校園的寶貴自然資源,是師生植物教學的天然素材。學校應加大校園植物的科普力度,更好地發揮校園植物的科研價值與美化功能。