南京两所高校自生植物群落季节动态与物候期特点研究

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随着近年来全球气候变化和城市化进程,城市气候条件正日益发生变化,相应的城市植物物候期的变化愈发的明显。目前对于城市植物物候期变化的研究相对集中于乔灌木,鲜有对于草本植物的物候期观察研究,加之目前城市自生草本植被是近年来城市生态学研究领域的热点话题,对于城市自生植物群落物候期的特点研究显得尤为重要,并且在植物生态实践领域具有较高的研究价值和应用潜力。本研究以南京市城东地区(南京农业大学和南京理工大学)两所高校绿地中的自生植物群落为研究对象,共在两所高校选取了 90个样方观测点,为期一年观察记录群落中自生草本植物的物候期特点。并在其中选取了 17个点,通过美国Onset HOBO小型气象站进行微气候数据的收集。基于样方数据对两所高校绿地斑块中的自生植物的四季物种组成以及表型结构动态进行分析,进而从不同生境条件对自生植物物种组成四季动态进行分析;同时研究了自生草本植物的整体物候期特征,通过温度与自生草本植物物候数据的统计分析、湿度与自生草本植物物候数据的统计分析以及三种生境类型(建筑周边型、开敞型、林荫型)对自生草本植物物候期的影响的分析,探讨不同的小尺度环境的改变对于自生草本植物物候期的影响,并得出以下结论:(1)南京高校绿地中存在有大量的自生植物,四季共观察记录到自生植物58科144属187种,其中自生木本萌蘖苗及木本地被共23种,绝对自生草本植物145种,栽培草本植物逸生苗19种。四季中的优势物种有所不同,同时也部分植物在四季中都显现出了较高的优势性,共发现多季节(≥2季)优势种8种,分别为常春藤(Hedera nepalensis)、阿拉伯婆婆纳(Veronica persica)、繁缕(Stellaria media)、马蹄金(Dichondra micrantha)、蔓长春(Vinca major)、丛枝蓼(Polygonum posumbu)、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、爵床(Justicia procumbens)。四季中共发现外来物种28种,占总体比例的14.97%;乡土植物159种,占总体比例的85.03%。四季的外来入侵物种的物种重合度很高,且均以菊科物种为主,主要原产地来源为北美洲和热带美洲。(2)不同生境下的自生植物数量以及物种多样性都具有一定的差异,其中不同建筑朝向(东南西北侧分别记为BE,BS,BW和BN)下,春季和夏季的Patrick物种丰富度指数为BS 型>BE型>BW型>BN型,秋季中BS 型>BE型>BN型>BW型,冬季中BE型>BS型>BN型>BW型;而从四季变化上来看,四种生境的四季变化趋势大致相同,春季>秋季>冬季>夏季;而Simpson指数和Shannnon-Wiener指数的变化趋势整体上保持一致,BE型生境的物种多样性程度最高,BW型生境的物种多样性程度最低,而BS和BN型生境的物种多样性指数的数值较为接近,四季的变化趋势一致,均为春季>秋季>夏季>冬季。而林荫型生境和开敞型生境下,开敞生境的物种多样性略高于林荫型生境的物种多样性,且四季变化趋势一致,均为春季>秋季>夏季>冬季。(3)在187种自生植物中共计有自生草本植物164种,包含栽培草本植物逸生苗19种,可观察到明显花期物候的有105种,这105种自生草本植物中有23个物种展现出明显的果期物候期,另外的59种自生草本植物花果期变化特征不明显;在这105种自生草本植物中,总计共57种自生草本植物的花果物候期与FRPS《中国植物志》上记载的花期和果期存在明显差异,占比54.29%,其中一二年生植物有32种,占比56.14%;多年生植物达到25种,占比43.86%。(4)在校园绿地中共发现11种自生草本植物存在着多次开花的现象,且以夏季一年生植物为主,共有5种植物,占比45.45%,地上芽植物共有3种,占比27.27%,冬季一年生有2种,占比18.18%,地面芽植物仅1种,占比9.09%。(5)不同生境条件对于自生草本植物的花期存在一定的影响,建筑生境中BE型生境自生草本植物始花时间和末花时间均最早,花期较短;BW型生境中自生草本植物始花时间和末花时间都推迟,花期较长;BS型中自生草本植物生境始花时间比BE型迟,但比BW型早,末花时间也较早,花期相对较短;BN型中自生草本植物生境末花时间和始花时间都是最晚,花期较长;在开敞型和林荫型生境中,开敞型生境下的自生草本植物始末花期均比林荫型生境下更晚,且花期持续时间更长。而不同生境对于自生草本植物的果期影响相对不明显。(6)春季开花自生草本植物的物种数量随着所处微气候环境温度的升高而升高,在三月中下旬左右开花数量达到峰值,进入到春季自生草本植物最佳观赏期,随后开花物种数量随着温度升高开始降低;同时开花数量的峰值往往伴随着相对湿度的高峰。(7)高校内的师生对于自生植物景观具有一定的认可度,大众愿意接受偏荒野质感的自生植物,且在校园绿地中更愿意看到开花植物景观,因此在高校绿地内实践自生-栽培植物群落具有较高的受众基础。
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