全 文 ：中国农学通报 2012,28(34):119-123
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
高速公路的建设虽然为社会发展带来很大的效
益，但其在建设中不可避免地对周边原生植被造成破
坏，致使公路建成后生态环境发生改变，生态系统出现
退化现象。边坡的裸露同时也对边坡的稳定性不利，
对工程造成潜在的隐患，影响道路的寿命[1]。近年来，
基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目“人居环境适用的观赏植物评价及高功效绿化配置技术研究与示范”(2006BAD07B09)。
第一作者简介：廖秋林，男，1970年出生，副教授，硕士生导师，在读博士，研究方向：风景园林历史与理论、园林规划与设计、大地景观规划与生态恢
复。通信地址：410004湖南省长沙市韶山南路498号中南林业科技大学风景园林学院，E-mail：125008799@qq.com。
通讯作者：沈守云，男，1965年出生，教授，博士生导师，博士，研究方向：风景园林历史与理论、园林规划与设计、大地景观规划与生态恢复。通信地
址：410004湖南省长沙市韶山南路498号中南林业科技大学风景园林学院，E-mail：shenshouyun@sina.com。
收稿日期：2012-08-02，修回日期：2012-09-06。
多花木兰人工生态恢复植物群落特征研究
廖秋林，李永芳，沈守云
（中南林业科技大学风景园林学院，长沙 410004）
摘 要：湖南常吉高速公路的边坡主要采用多花木兰人工植物群落进行生态恢复。为了掌握人工植物群
落特征，为高速公路边坡恢复奠定理论基础，运用物种组成、植物区系、群落结构、种类组成和重要值等
方法进行分析。结果表明：（1）群落中的植物共17种，分属9个科17个属；（2）在科层次上，群落内世界
分布科数量上明显高于热带分布科；属层次上，温带分布属占主导地位；（3）群落垂直结构分为乔、灌、草
3层，乔木层树种单一，灌木层以多花木兰占优势，草本层物种较为丰富；（4）多花木兰在群落中占着重
要地位，重要值最大为63.5。草本层各物种重要值都较小，不能突显优势种，但丰富了物种多样性。在
人工生态恢复植物群落中，多花木兰占着主导地位，具有较强的适应性。
关键词：生态恢复；多花木兰；植物群落特征；常吉高速
中图分类号：Q948.12 文献标志码：A 论文编号：2012-2703
Study on the Manmade Plants Community Characteristics of
the Magnolia multiflora for Ecological Restoration
Liao Qiulin, Li Yongfang, Shen Shouyun
(College of Landscape Architecture, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004)
Abstract: The manmade plants community, Magnolia multiflora, was chosen as ecological restoration methods
for the slope engineering of the expressway from Changde to Jishou in Hunan Province. In order to understand
the characteristics of plants community, the community composition, structure, folra and important value of
manmade plants community were analyzed. The results were showed that: (1) there were 17 species, belonged
to 9 families, 17 generas; (2) The number of cosmopolitan families was higher than tropical families at the
families level, while at the genus level, the temperate genus displayed dominate position; (3) The vertical
structure of community was divided in tree layer, shrub layer and herb layer. The tree layer had single species,
in shrub layer, Magnolia multiflora was the dominant species, there were a wealth of species in herb layer;
(4) Important value of Magnolia multiflora was the largest in shrub layer, but the important value was very small
in herb layer, which could not extrude the dominant species, but they could enrich species diversity. The result
indicated that Magnolia multiflora could adapt to the slope environment with dominate position.
Key words: ecological restoration; Magnolia multiflora; characteristics of plants community; Changde-Jishou
expressway
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人类逐渐意识到生态环境问题的重要性，中国开始研
究植被恢复技术[2]。虽然学者们做了大量生态恢复方
面的研究，但由于植物的地域特征以及生长变化特性，
相对研究不能满足社会经济的高速发展。另外，高速
公路生态恢复人工植物群落特征的研究较少。因此，
本研究以湖南常吉高速公路边坡人工植物群落为对
象，运用相关方法对研究物群落特征进行分析，以期为
更好地选择高速公路植物提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间、地点
于 2009年用多花木兰人工植物群落对湖南常吉
高速公路的边坡进行恢复；于 2011年 4月进行相关样
地调查。本试验位于湖南常吉高速公路，该高速公路
穿越常德、怀化2市至吉首，全线长223.7 km。整个区
域属亚热带季风气候，光热充足，雨量充沛，严寒期短，
无霜期长。气温年平均值为 16.4~16.6℃，年降雨量
1440~1450.5 mm，3—8月为多雨季节。路段主要地貌
为平原、垄岗、丘陵等，高程为110~710 m，冲沟发育。
1.2 试验材料
研究对象多花木兰人工群落在种子喷播时，主要
采取客土喷播、厚层基材喷射放、cs高次团粒等技术，
路侧边坡坡度为 20°—45°[3]。单位面积内的质量配比
为，多花木兰:刺槐:马尾松:小叶女贞:盐肤木:波斯菊:
百喜草:狗牙根=10.7:8:5:8.5:8.3:8.64:1.5:0.35。
1.3 试验方法
1.3.1 样地设置与调查 选取多花木兰人工群落类型为
研究对象。调查样方设计为 2 m×2 m，总共 30个样
地。调查记录每个样地的物种组成、植物数量、高度、
冠幅、盖度、地径等。
1.3.2 重要值计算 见公式(1)~(2)[4-7]。
乔木层重要值(Iv)=(相对密度+相对频度+相对显
著度)/3……………………………………………… (1)
灌木层及草本层重要值(Iv)=(相对密度+相对频
度+相对盖度)/3 …………………………………… (2)
式中：相对密度指单位面积内物种的相对多度；相
对频度指某物种在全部样方中的频度与所有种频度和
之比；相对显著度为植物相对胸高断面积；相对盖度为
物种的种盖度占所有种盖度的比[8-11]。
1.3.3 植物区系的地理成分分析方法 物种组成主要采
用文献[12]的方法进行分析，科的分布类型主要根据
文献资料[13-14]的相关方法进行分析，属的分布类型
主要根据文献[15]的相关方法进行分析。
1.3.4 统计分析 现场记录相关数据，采用Excel软件
对数据进行处理与分析。
2 结果与分析
2.1 植物群落物种组成
通过对30个样地的调查统计，植物群落物种组成
见表1。由表1可知，群落有17个物种，隶属于9科17
植物种
刺槐
多花木兰
迎春花
红叶石楠
小叶女贞
蒲公英
白茅
葫芦藓
早熟禾
小飞蓬
白蒿
猪殃殃
苣荬菜
婆婆纳
千里光
白三叶
井栏边草
种数合计
种拉丁名
Robinia pscudoacacia
Magnolia multiflora
Jasminum nudiflorum
Photinia serrulata
Ligustrum quihoui
Herba taraxaci
Imperata cylindrica
Funaria hygrometrica
Poa annua
Conyza canadensis
Arteimiaisia sieuersiana
Galium aparine var. tenerun
Sonchus brachyotus
Veronica polita var. lilacina
Senecio scandens
Trifolium repens
Pieris multifida
17
属名
刺槐属Robinia
木兰属Magnolia
茉莉花属 Jasminum
石楠属Photinia
女贞属Ligustrum
蒲公英属Herba
白茅属 Imperata
葫芦藓属Funaria
早熟禾属Poa
飞蓬属Conyza
蒿属Arteimiaisia
猪殃殃属Galium
苦苣菜属Sonchus
婆婆纳属Veronica
千里光属Senecio
三叶草属Trifolium
凤尾蕨属Pieris
科数合计
科名
豆科Leguminosae
豆科Leguminosae
木犀科Oleaceae
蔷薇科Rosaceae
木犀科Oleaceae
菊科Asteraceae
禾本科Poaceae
葫芦藓科Funariaceae
禾本科Poaceae
菊科Asteraceae
菊科Asteraceae
茜草科Rubiaceae
菊科Asteraceae
玄参科Scrophulariaceae
菊科Asteraceae
豆科Leguminosae
凤尾蕨科Pteridaceae
9
表1 植物群落物种组成
·· 120
廖秋林等：多花木兰人工生态恢复植物群落特征研究
属。其中，双子叶植物6科13属13种，单子叶植物1科
2属 2种，蕨类植物 1科 1属 1种，苔藓植物 1科 1属 1
种。植物种最多为菊科，占有5个植物种，位居第2的
为豆科，有3种。此外，木犀科2种，其余科分别仅有1
种植物。在这 17种植物中，原配植植物有 6种，其余
11种为恢复过程中生长起来的乡土野生草本植物。
2.2 植物区系的地理成分分析
2.2.1 科的分布类型 常吉高速公路边坡植物共 9个
科，包括豆科、木犀科、菊科、禾本科、葫芦藓科、玄参
科、茜草科、凤尾蕨科、蔷薇科。将这 9科植物进行归
类，由植物科的分布区类型表（见表2）可知，常吉高速
公路边坡植物科分为3个分布类型：世界分布型、泛热
带分布型、东亚（热带、亚热带）及热带南美间断型。其
中，世界分布型所占比例最大为 78%，包含 7个科：豆
科、菊科、禾本科、葫芦藓科、蔷薇科、玄参科、茜草科；
另外，泛热带分布型与东亚（热带、亚热带）及热带南美
间断型比例相当，均为11%。
2.2.2 属的分布类型 常吉高速公路 17个属植物划分
为5个分布区类型3个变型（见表3）。其中，北温带分
布型最多，包含木兰属、蒲公英属、葫芦藓属、蒿属、苦
苣菜属、婆婆纳属、三叶草属7个属，占总数的41.2%；
世界分布有早熟禾属、猪殃殃属、千里光属 3个属，所
占比例为 17.6%；东亚和北美洲间断分布也有 3属：刺
槐属、凤尾蕨属、石楠属；占17.6%；泛热带分布所包含
的属为茉莉花属、飞蓬属2个属，占总数的11.8%；旧世
界温带分布有2个变型类型：地中海区、西亚（或中亚）
和东亚间断分布以及地中海区和喜马拉雅间断分布，
拥有的属分别为女贞属、羊茅属。
分布区类型
世界分布
泛热带分布
东亚（热带、亚热带）及热带南美间断
科数
7
1
1
所占比例/%
78
11
11
所属科
豆科、菊科、禾本科、葫芦藓科、蔷薇科、玄参科、茜草科
木犀科
凤尾蕨科
分布区类型
1.世界分布
2.东亚和北美洲间断分布
3.北温带分布
4-1.北温带和南温带间断分布“全温带”
4.泛热带分布
5.旧世界温带分布
5-1.地中海区、西亚（或中亚）和东亚间断分布
5-2.地中海区和喜马拉雅间断分布
属数
3
3
7
2
2
所占比例/%
17.6
17.6
41.2
11.8
11.8
属名
早熟禾属、猪殃殃属、千里光属
刺槐属、凤尾蕨属、石楠属
木兰属、蒲公英属、葫芦藓属、蒿属、苦苣菜属、婆婆纳属、三叶草属
茉莉花属、飞蓬属
女贞属、羊茅属
表2 常吉高速公路边坡植物科的分布区类型
表3 常吉高速公路边坡植物属的分布区类型
2.3 群落结构
由表 4可知，研究区域植物群落结构层次非常简
单，仅为乔灌草的简单结合。其中，乔木层由单种植物
刺槐组成，平均胸径为 2.5 cm，平均高度 300 cm，郁闭
度 18%。灌木层主要树种是多花木兰，平均地径
1.65 cm，平均高度250 cm，盖度69%；小叶女贞平均地
径 0.7 cm，平均高度 80 cm，盖度 7.5%。此外，还有极
少的迎春花与红叶石楠。草本层物种较为丰富，在数
量上相当庞大，盖度排前 5位的种有白茅、葫芦藓、白
蒿、早熟禾、小飞蓬，盖度值分别为 43.5%、65.6%、
25.1%、21.2%、20.3%。群落层次的复杂程度与组成物
种的多寡影响群落的外表与景观，同时对群落的生态
功能也有一定影响。
2.4 群落植物种类组成与重要值
2.4.1 灌木层植物种类组成与重要值 由于调查区域树
种较少，刺槐虽属乔木，但当前其高度较低。因此，将
刺槐放于灌木层进行分析。从灌木层植物种类组成与
重要值表（见表5）可知，灌木层植物共有5个种：刺槐、
多花木兰、小叶女贞、迎春花、红叶石楠，重要值分别为
20.2、63.5、9.7、4.2、3.0。多花木兰的重要值远比其他
树种大，因此，其在群落中具有绝对的重要位置，这与
样地中多花木兰数量最多，长势最好完全相符。刺槐
的相对频度较大，为30.1%。因此，其重要值也相对较
大，处于次重要位置。而小叶女贞、迎春花、红叶石楠
在群落中出现的频率较小，数量较少，长势也相对较
差，因此其重要值小，但提高了群落的物种多样性。
·· 121
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2.4.2 草本层植物种类组成与重要值 由表 6可知，
常吉高速公路边坡植物群落草本层植物种类共有 12
种，重要值位居前 4位的为葫芦藓、白茅、白蒿、小飞
蓬，重要值分别为 19.7、18.2、11.7、9.3。重要值最大
的葫芦藓，其相对密度、相对频度、相对盖度都很高，
因此在群落中长势好，最具优势。白茅的相对密度
与频度也较高，稍次于葫芦藓，因此其重要性也相对
较高。群落中偶尔可见的葡公英、千里光、白三叶、
井栏边草，由于密度与频度都很小，故其重要值
最小。
表4 植物群落组成
群落层次
乔木层
灌木层
草本层
种名
刺槐
多花木兰
迎春花
红叶石楠
小叶女贞
蒲公英
白茅
葫芦藓
早熟禾
小飞蓬
白蒿
猪殃殃
苣荬菜
婆婆纳
千里光
白三叶
井栏边草
平均地径/cm
2.5
1.65
0.5
0.7
平均高度/cm
300
250
55
60
80
11
25
3
4
5
4
8
9
2
5
6
7
郁闭度(盖度)/%
18
69
0.2
0.1
7.5
5.1
43.5
65.6
21.2
20.3
25.1
18.5
10.0
14.1
2.1
0.1
0.2
植物种名
刺槐Robinia pscudoacacia
多花木兰Magnolia multiflora
迎春花 Jasminum nudiflorum
红叶石楠Photinia serrulata
小叶女贞Ligustrum quihoui
相对密度/%
12.3
75.7
3.4
2.5
6.1
相对频度/%
30.1
48.2
4.8
3.4
13.5
相对显著度/%
18.2
66.5
4.5
1.2
9.6
重要值
20.2
63.5
4.2
3.0
9.7
表5 灌木层植物种类组成与重要值
葡公英Herba taraxaci
白茅 Imperata cylindrica
葫芦藓Funaria hygrometrica
早熟禾Poa annua
小飞蓬Conyza canadensis
白蒿Arteimiaisia sieuersiana
猪殃殃Galium aparine var. tenerun
苣荬菜Sonchus brachyotus
2.3
19.6
19.4
9.2
8.8
12.5
6.6
5.4
7.1
18.9
21.3
8.7
7.8
8.7
5.4
10.2
0.5
16.0
18.5
7.7
11.3
13.8
10.5
8.5
3.3
18.2
19.7
8.5
9.3
11.7
7.5
8.0
植物种名 相对密度/% 相对频度/% 相对盖度/% 重要值
表6 草本层与附地层植物种类组成与重要值
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廖秋林等：多花木兰人工生态恢复植物群落特征研究
3 结论
（1）常吉高速公路生态恢复人工植物群落样地调
查中，种子植物与蕨类植物共有17种，分属9科17属。
（2）从科的分布区类型来看，可将9科植物分为世
界分布型、泛热带分布型、东亚（热带、亚热带）及热带
南美间断型 3个类型，所占比例分别为 78%、11%、
11%。世界分布科数量明显高于热带分布科，豆科、禾
本科成为优势科。依据属的分布类型，17属植物分属
北温带分布型、世界分布、东亚和北美洲间断分布、泛
热带分布、旧世界温带分布 5个类型，所占比例分别
为：41.2%、17.6%、17.6%、11.8%、11.8%。其中，包含北
温带和南温带间断分布,“全温带”、地中海区、西亚（或
中亚）和东亚间断分布与地中海区和喜马拉雅间断分
布 3个变型，温带分布属逐步发展而在群落中占主要
地位。
（3）群落结构比较简单，可分乔木层、灌木层与草
本层。乔木层植物较少，仅刺槐一种植物，灌木层植物
种类不多，但其数量大，盖度大，长势好。草本层物种
丰富，生长也较茂盛，这是自然恢复产生的结果，也是
由于灌木层的荫蔽作用形成下层阴湿的环境，为草本
层的生长创造了良好的条件。
（4）多花木兰在群落中占着重要地位，重要值最大
为 63.5，优势度远大于其他树种。而草本层各植物种
的重要值均较小，葫芦藓重要值最大，为 19.7，井栏边
草的最小为 0.9，不能突出优势种，但却显示出较好的
物种多样性。总体来看，整个以人工恢复植物群落以
多花木兰为主，具有较强的适应性和竞争力。
4 讨论
（1）通过对植物地域性分析以及重要值的计算，本
研究验证了多花木兰为研究群落结构中竞争力最强的
植物。在配置植物时，多花木兰占据最大的比例，且多
花木兰本身对恶劣环境的适应能力极强，生长较为迅
速。因此，多花木兰可选作高速公路边坡生态恢复的
植物。
（2）群落中原始配植的马尾松、盐肤木、波斯菊、百
喜草等普遍死亡，地被层相应地被一些本土生长的草
本植物所替代，造成这种现象的原因可能与配比有一
定的关系。因此，更改物种配比对植物群落的影响还
有待进一步研究。
参考文献
[1] 张相锋,马闯,董世魁,等.不同草灌配比对泌桐高速公路护坡植物
群落特征的影响[J].草业党报,2009,18(4):27-33.
[2] 苏东凯,周永斌,代力民.高速公路边坡植被恢复过程中植物群落
特征[J].辽宁工程技术大学学报,2009,28(3):498-501.
[3] 黄大成.常吉高速常德段生态、人文景观走廊建设实践[J].湖南交
通科技,2009,35(1):59-61.
[4] 王育松,上官铁梁.关于重要值计算方法的若干问题[J].山西大学
学报,2010,33(2):312-316.
[5] 张朝阳,周凤霞,许桂芳,等.长沙市绿地植物群落结构特征与优化
构建[J].林业调查规划,2009,34(3):44-47.
[6] 徐亮,陈功锡,张代贵.湖南德夯河谷特殊生境典型植物群落特征
研究[J].生命科学研究,2011,15(4):303-310.
[7] 沈亚强,张晓可,赵伟华,等.黄河干流河岸带植物群落特征及其影
响因子分析[J].水生生物学报,2011,35(1):51-66.
[8] 何桂芳,史惠兰.黄河源区三种植物群落特征比较[J].青海大学学
报,2011,29(4):14-17.
[9] 邵彬,邓坤枚.长白山北坡亚高山云冷杉林的植物种类组成及重要
值[J].自然资源学报,2000,15(1):66-73.
[10] 谢春平,方彦,方炎明.乌冈栎群落垂直结构与重要值分析[J].安徽
农业大学学报,2011,38(2):146-150.
[11] 赵敏慧,杨礼攀.基于现状植物群落特征的帽天山磷矿区植被恢复
研究[J].玉溪师范学院学报,2008,4(24):26-31.
[12] 李斌,童方平,陈月华,等.冷水江锑矿区植物群落现状及特征[J].中
国农学通报,2010,26(8):284-289.
[13] 吴征镒,周浙昆,李德铢,等.世界种子植物科的分布区类型系统[J].
云南植物研究,2003,25(3):245-257.
[14] 吴兆洪,秦仁昌.中国蕨类植物科属志[M].北京:科学出版社,1991:
120-124.
[15] 吴征镒.中国种子植物属的分布共类型[J].云南植物研究,1991,增
刊 IV:1-139.
续表6
婆婆纳Veronica polita var. lilacina
千里光Senecio scandens
白三叶Trifolium repens
井栏边草Pieris multifida
10.7
3.6
1.0
0.8
6.4
3.1
0.7
1.7
9.4
3.3
0.3
0.3
8.8
3.3
0.7
0.9
植物种名 相对密度/% 相对频度/% 相对盖度/% 重要值
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