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熱帶農(nóng)業(yè)科學2023年第1期整期網(wǎng)絡版

發(fā)布時間:2023-2-23 | 雜志分類:其他
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熱帶農(nóng)業(yè)科學2023年第1期整期網(wǎng)絡版

陳青 等 永興島 8 種危險性害蟲的空間生態(tài)位與分布格局 - 47 -表 4 椰心葉甲在永興島的各項聚集度指標 樣地 蟲口密度 m/ (頭?枝條?1) 方差S2平均擁擠度 m*叢生指數(shù) I聚塊性指數(shù)/(m*/m)久野指數(shù) Ca擴散系數(shù) C負二項分布指數(shù) K分布格局東部 22.80 95.36 25.98 3.18 1.14 0.14 4.18 7.16 聚集分布南部 25.00 105.20 28.21 3.21 1.13 0.13 4.21 7.79 聚集分布西部 25.80 109.36 29.04 3.24 1.13 0.13 4.24 7.97 聚集分布北部 25.80 109.36 29.04 3.24 1.13 0.13 4.24 7.97 聚集分布中部 26.40 115.44 29.77 3.37 1.13 0.13 4.37 7.83 聚集分布分布,與聚集度指標分析結(jié)果一致。2.4 榕薊馬在永興島的空間生態(tài)位與分布格局調(diào)查分析從表 5 可以看出,榕薊馬在永興島東部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù) I 分別為 5.83、5.57、5.70、5.93、5.79,聚塊性指... [收起]
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熱帶農(nóng)業(yè)科學2023年第1期整期網(wǎng)絡版
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第51頁

陳青 等 永興島 8 種危險性害蟲的空間生態(tài)位與分布格局

- 47 -

表 4 椰心葉甲在永興島的各項聚集度指標

樣地 蟲口密度 m/

(頭?枝條?1

)

方差

S2

平均

擁擠度 m*

叢生

指數(shù) I

聚塊性

指數(shù)/(m*/m)

久野

指數(shù) Ca

擴散

系數(shù) C

負二項分布

指數(shù) K

分布

格局

東部 22.80 95.36 25.98 3.18 1.14 0.14 4.18 7.16 聚集分布

南部 25.00 105.20 28.21 3.21 1.13 0.13 4.21 7.79 聚集分布

西部 25.80 109.36 29.04 3.24 1.13 0.13 4.24 7.97 聚集分布

北部 25.80 109.36 29.04 3.24 1.13 0.13 4.24 7.97 聚集分布

中部 26.40 115.44 29.77 3.37 1.13 0.13 4.37 7.83 聚集分布

分布,與聚集度指標分析結(jié)果一致。

2.4 榕薊馬在永興島的空間生態(tài)位與分布格

局調(diào)查分析

從表 5 可以看出,榕薊馬在永興島東部、南

部、西部、北部、中部的叢生指數(shù) I 分別為 5.83、

5.57、5.70、5.93、5.79,聚塊性指數(shù) m*/m 均為

1.13,久野指數(shù) Ca 均為 0.13,擴散系數(shù) C 分別為

6.83、6.57、6.70、6.93、6.79,負二項分布指數(shù) K

分別為 7.41、7.86、7.83、7.62、7.84;聚集度指

標均表現(xiàn)為 I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1 和 K>0,

表明榕薊馬在永興島的東部、南部、西部、北部、

中部均為聚集分布。

m*和 m 間的回歸分析發(fā)現(xiàn),m*=3.37+1.05m

(相關(guān)系數(shù) r=0.99),α=3.37>0,β=1.05>1,進一

步證明榕薊馬在永興島東部、南部、西部、北部、

中部分布的基本成分均為個體群,均為聚集分布,

與聚集度指標分析結(jié)果一致。

2.5 透翅天蛾在永興島的空間生態(tài)位與分布

格局調(diào)查分析

從表 6 可以看出,透翅天蛾在永興島東部、

南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù) I 分別為 2.03、

2.01、2.12、2.07、2.15,聚塊性指數(shù) m*/m 分別

為 1.14、1.14、1.14、1.13、1.13,久野指數(shù) Ca

分別為 0.14、0.14、0.14、0.13、0.13,擴散系數(shù)

C 分別為 3.03、3.01、3.12、3.07、3.15,負二項

分布指數(shù) K 分別為 7.01、7.36、7.18、7.55、7.55;

聚集度指標均表現(xiàn)為 I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1

和 K>0,表明透翅天蛾在永興島的東部、南部、

西部、北部、中部均為聚集分布。

m*和 m 間的回歸分析發(fā)現(xiàn),m*=1.14+1.06m

(相關(guān)系數(shù) r=0.99),α=1.22>0,β=1.06>1,進一

步證明透翅天蛾在永興島東部、南部、西部、北

部、中部分布的基本成分均為個體群,均為聚集

分布,與聚集度指標分析結(jié)果一致。

表 5 榕薊馬在永興島的各項聚集度指標

樣地 蟲口密度 m/

(頭?枝條?1

)

方差

S2

平均

擁擠度 m*

叢生

指數(shù) I

聚塊性

指數(shù)(m*/m)

久野

指數(shù) Ca

擴散

系數(shù) C

負二項

分布指數(shù) K

分布

格局

東部 43.20 294.96 49.03 5.83 1.13 0.13 6.83 7.41 聚集分布

南部 43.80 287.76 49.37 5.57 1.13 0.13 6.57 7.86 聚集分布

西部 44.60 298.64 50.30 5.70 1.13 0.13 6.70 7.83 聚集分布

北部 45.20 313.36 51.13 5.93 1.13 0.13 6.93 7.62 聚集分布

中部 45.40 308.24 51.19 5.79 1.13 0.13 6.79 7.84 聚集分布

表 6 透翅天蛾在永興島的各項聚集度指標

樣地 蟲口密度 m/

(頭?枝條?1

)

方差

S2

平均

擁擠度 m*

叢生

指數(shù) I

聚塊性

指數(shù)(m*/m)

久野

指數(shù) Ca

擴散

系數(shù) C

負二項

分布指數(shù) K

分布

格局

東部 14.20 42.96 16.23 2.03 1.14 0.14 3.03 7.01 聚集分布

南部 14.80 44.56 16.81 2.01 1.14 0.14 3.01 7.36 聚集分布

西部 15.20 47.36 17.32 2.12 1.14 0.14 3.12 7.18 聚集分布

北部 15.60 47.84 17.67 2.07 1.13 0.13 3.07 7.55 聚集分布

中部 16.20 50.96 18.35 2.15 1.13 0.13 3.15 7.55 聚集分布

第52頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

- 48 -

2.6 擬三色星燈蛾在永興島的空間生態(tài)位與

分布格局調(diào)查分析

從表 7 可以看出,擬三色星燈蛾在永興島東

部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù) I 分別

為?0.69、?0.71、?0.69、?0.81、?0.77,聚塊性指

數(shù) m*/m 分別為 0.94、0.94、0.95、0.94、0.94,

久野指數(shù) Ca 分別為?0.06、?0.06、?0.05、?0.06、

?0.06,擴散系數(shù) C 分別為 0.31、0.29、0.31、0.19、

0.23,負二項分布指數(shù) K 分別為?17.96、?18.12、

?18.78、?16.88、?18.15,聚集度指標均表現(xiàn)為 I<0、

m*/m<1、Ca<0、C<1 和 K<0,表明擬三色星燈蛾

在永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為

均勻分布。

m*和 m 間的回歸分析發(fā)現(xiàn),m*=0.18+0.93 m

(相關(guān)系數(shù) r=0.99),α=0.18 >0,β=0.93 <1,進

一步證明擬三色星燈蛾在永興島東部、南部、西

部、北部、中部分布的基本成分均為個體群和均

勻分布,與聚集度指標分析結(jié)果一致。

表 7 擬三色星燈蛾在永興島的各項聚集度指標

樣地 蟲口密度 m/

(頭·枝條?1

)

方差

S2

平均

擁擠度 m*

叢生

指數(shù) I

聚塊性

指數(shù)(m*/m)

久野

指數(shù) Ca

擴散

系數(shù) C

負二項

分布指數(shù) K

分布

格局

東部 12.40 3.84 11.71 ?0.69 0.94 ?0.06 0.31 ?17.96 均勻分布

南部 12.80 3.76 12.09 ?0.71 0.94 ?0.06 0.29 ?18.12 均勻分布

西部 13.00 4.00 12.31 ?0.69 0.95 ?0.05 0.31 ?18.78 均勻分布

北部 13.60 2.64 12.79 ?0.81 0.94 ?0.06 0.19 ?16.88 均勻分布

中部 14.00 3.20 13.23 ?0.77 0.94 ?0.06 0.23 ?18.15 均勻分布

2.7 薔薇三節(jié)葉蜂在永興島的空間生態(tài)位與

分布格局調(diào)查分析

從表 8 可以看出,薔薇三節(jié)葉蜂在永興島東

部、南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù) I 分別

為?0.60、?0.58、?0.69、?0.75、?0.80,聚塊性指

數(shù) m*/m 分別為 0.80、0.82、0.80、0.80、0.80,

久野指數(shù) Ca 分別為?0.20、?0.18、?0.20、?0.20、

?0.20,擴散系數(shù) C 分別為 0.40、0.43、0.31、0.25、

0.20,負二項分布指數(shù) K 分別為?5.00、?5.57、

?4.90、?5.08、?5.00;聚集度指標均表現(xiàn)為 I<0、

m*/m<1、Ca<0、C<1 和 K<0,表明薔薇三節(jié)葉蜂

在永興島在永興島的東部、南部、西部、北部、

中部均為均勻分布。

m*和 m 間的回歸分析發(fā)現(xiàn),m*=0.08+0.78m

(相關(guān)系數(shù) r=0.99),α=0.08>0,β=0.78<1,進一

步證明薔薇三節(jié)葉蜂在永興島東部、南部、西部、

北部、中部分布的基本成分均為個體群和均勻分

布,與聚集度指標分析結(jié)果一致。

表 8 薔薇三節(jié)葉蜂在永興島的各項聚集度指標

樣地 蟲口密度 m/

(頭?枝條?1

)

方差

S2

平均

擁擠度 m*

叢生

指數(shù) I

聚塊性

指數(shù)(m*/m)

久野

指數(shù) Ca

擴散

系數(shù) C

負二項

分布指數(shù) K

分布

格局

東部 3.00 1.20 2.40 ?0.60 0.80 ?0.20 0.40 ?5.00 均勻分布

南部 3.20 1.36 2.63 ?0.58 0.82 ?0.18 0.43 ?5.57 均勻分布

西部 3.40 1.04 2.71 ?0.69 0.80 ?0.20 0.31 ?4.90 均勻分布

北部 3.80 0.96 3.05 ?0.75 0.80 ?0.20 0.25 ?5.08 均勻分布

中部 4.00 0.80 3.20 ?0.80 0.80 ?0.20 0.20 ?5.00 均勻分布

2.8 美洲斑潛蠅在永興島的空間生態(tài)位與分

布格局調(diào)查分析

從表 9 可以看出,美洲斑潛蠅在永興島東部、

南部、西部、北部、中部的叢生指數(shù) I 分別為?0.68、

?0.71、?0.73、?0.79、?0.79,聚塊性指數(shù) m*/m

分別為 0.96、0.96、0.95、0.95、0.95,久野指數(shù)

Ca 分別為?0.04、?0.05、?0.05、?0.05、?0.05,

擴散系數(shù) C 分別為 0.32、0.29、0.28、0.21、0.21,

負二項分布指數(shù) K 分別為?23.05、?22.21、?22.07、

?20.75、?20.94;聚集度指標均表現(xiàn)為 I<0、

m*/m<1、Ca<0、C<1 和 K<0,表明美洲斑潛蠅在

永興島的東部、南部、西部、北部、中部均為均

第53頁

陳青 等 永興島 8 種危險性害蟲的空間生態(tài)位與分布格局

- 49 -

勻分布。

m*和 m 間的回歸分析發(fā)現(xiàn),m*=1.20+0.88 m

(相關(guān)系數(shù) r=0.99),α=1.20>0,β=0.88<1,進

一步證明美洲斑潛蠅在永興島東部、南部、西部、

北部、中部分布的基本成分均為個體群和均勻分

布,與聚集度指標分析結(jié)果一致。

表 9 美洲斑潛蠅在永興島的各項聚集度指標

樣地 蟲口密度 m/

(頭?枝條?1

)

方差

S2

平均

擁擠度 m*

叢生

指數(shù) I

聚塊性

指數(shù)(m*/m)

久野

指數(shù) Ca

擴散

系數(shù) C

負二項

分布指數(shù) K

分布

格局

東部 15.60 5.04 14.92 ?0.68 0.96 ?0.04 0.32 ?23.05 均勻分布

南部 15.80 4.56 15.09 ?0.71 0.96 ?0.05 0.29 ?22.21 均勻分布

西部 16.00 4.40 15.28 ?0.73 0.95 ?0.05 0.28 ?22.07 均勻分布

北部 16.40 3.44 15.61 ?0.79 0.95 ?0.05 0.21 ?20.75 均勻分布

中部 16.60 3.44 15.81 ?0.79 0.95 ?0.05 0.21 ?20.94 均勻分布

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

空間分布格局是害蟲種群的重要特征,了解

空間生態(tài)位與分布格局可為種群消長動態(tài)和擴散

范圍的預測預報提供重要的參考依據(jù)。盧輝等[8]、

黃俊等[9]、陳紅星等[10]調(diào)查發(fā)現(xiàn),木瓜秀粉蚧在

海南木薯、扶桑綿粉蚧在杭州蕭山大花馬齒莧、

榕管薊馬在廣州華南農(nóng)業(yè)大學垂葉榕的空間分布

型均為聚集分布;而李洪奎等[11]調(diào)查發(fā)現(xiàn),美洲

斑潛蠅在青州市東高鎮(zhèn)茄子田屬均勻分布。本研

究發(fā)現(xiàn),木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、

榕薊馬、透翅天蛾聚集度指標均表現(xiàn)為 I>0、

m*/m>1、C>1、K>0 和 Ca>0,m*和 m 間的回歸

方程均表現(xiàn)為α>0 和β>1;而擬三色星燈蛾、薔

薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛蠅則在永興島的東部、南

部、西部、北部、中部聚集度指標均表現(xiàn)為 I<0、

m*/m<1、C<1、K<0 和 Ca<0,m*和 m 間的回歸

方程均表現(xiàn)為 α>0 和 β<1。結(jié)果表明,木瓜秀粉

蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、榕薊馬、透翅天蛾

在永興島東部、南部、西部、北部、中部分布的

基本成分均為個體群,經(jīng)相互吸引呈聚集分布;

擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛蠅在永

興島均為個體群,經(jīng)相互吸引呈均勻分布。木瓜

秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、椰心葉甲、榕薊馬、透翅

天蛾較擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛

蠅聚集突發(fā)成災概率較大;其中,木瓜秀粉蚧、

扶桑綿粉蚧、榕薊馬、美洲斑潛蠅在永興島的分

布型與盧輝等[8]、黃俊等[9]、陳紅星等[10]、李洪

奎等[11]的調(diào)查研究結(jié)果一致,椰心葉甲、透翅天

蛾、擬三色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂在永興島的分

布型為首次報道。

3.2 結(jié)論

本研究首次發(fā)現(xiàn),木瓜秀粉蚧、扶桑綿粉蚧、

椰心葉甲、榕薊馬、透翅天蛾在永興島的東部、

南部、西部、北部、中部均為聚集分布;而擬三

色星燈蛾、薔薇三節(jié)葉蜂、美洲斑潛蠅在永興島

的東部、南部、西部、北部、中部均為均勻分布。

參考文獻

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量狀況研究[J]. 環(huán)境科學與技術(shù), 2019, 42(S2): 280-285.

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評價[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學, 2019, 39(8): 40-52.

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2019, 36(1): 30-39.

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開發(fā)與管理, 2018, 35(10): 60-67.

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空間分布型研究[J]. 熱帶作物學報, 2016, 37(10): 1 962-

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齒莧上的空間格局[J]. 應用昆蟲學報, 2012, 49(6): 1 648-

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第54頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

- 50 -

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[13] 全林發(fā), 董易之, 徐淑, 等.荔枝園荔枝蒂蛀蟲常規(guī)爆發(fā)期

的種群空間分布格局[J]. 環(huán)境昆蟲學報, 2021, 43(4):

950-958.

(責任編輯 林海妹)

第55頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

Jan. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.1

收稿日期 2022-07-04;修回日期 2022-08-03

基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目(No.2021YFD1000500)。

第一作者 楊復香(1997—),女,碩士研究生,研究方向為昆蟲生態(tài)與生物入侵,E-mail:y15675138212@163.com。

通訊作者 李磊(1985—),男,博士,副研究員,研究方向為昆蟲生態(tài)及害蟲綜合治理,E-mail:lee_lay@163.com。

海南不同地區(qū)紅火蟻社會型鑒定

楊復香1

劉錦龍1

張國慶1

周愛明1

李磊2

(1. 華中農(nóng)業(yè)大學植物科學技術(shù)學院 湖北武漢 430070;2. 中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院環(huán)境與

植物保護研究所 海南???571101)

摘 要 為明確海南部分地區(qū)紅火蟻的社會型,通過多重 PCR(Multiplex Polymerase Chain Reaction)技術(shù)及 Gp-9b 等

位基因擴增 2 種方法,鑒定分析了采集自海南萬寧、瓊海、海口、陵水、文昌、屯昌和儋州 7 個不同地區(qū)的紅火蟻的

社會型。鑒定結(jié)果表明,采自 7 個地區(qū)的不同蟻巢社會型均為多蟻后型。本研究對海南地區(qū)科學監(jiān)測紅火蟻具有重大

意義,同時為增強紅火蟻的防治效果提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 紅火蟻;社會型;多重 PCR 技術(shù);Gp-9b 等位基因

中圖分類號 S433 文獻標識碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.01.010

Social Forms Identification of Solenopsis invicta in Different Areas of Hainan

YANG Fuxiang1

LIU Jinlong1

ZHANG Guoqing1

ZHOU Aiming1

LI Lei2

(1. College of Plant Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan, Hubei 430070, China; 2. Environment and

Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Haikou, Hainan 571101, China)

Abstract To clarify the social forms of Solenopsis invicta Buren in some areas of Hainan, methods of multiplex polymerase

chain reaction and Gp-9b

alleles amplification were used to identify and analyze the social forms of Solenopsis invicta Buren

collected from Wanning, Qionghai, Haikou, Lingshui, Wenchang, Tunchang and Danzhou of Hainan Province. The results

showed that fire ants collected from the Hainan province of seven areas were polygyne. Our study is of great significance for

the scientific monitoring of fire ants in Hainan and provides a theoretical basis for enhancing the control efficiency of fire ants.

Keywords Solenopsis invicta Buren; social form; multiplex polymerase chain reaction; Gp-9b

alleles

入侵紅火蟻(Solenopsis invicta Buren)是一

種膜翅目(Hymenoptera),蟻科(Formicidae)的

土棲性昆蟲,其食性雜,攻擊力強,種間競爭優(yōu)

勢明顯,具有較強的溫度適應能力、傳播和擴散

能力[1-3],是全球最具危險性的入侵生物之一。紅

火蟻原分布于南美洲[4],2003 年在中國臺灣桃園、

臺北縣發(fā)現(xiàn)有紅火蟻危害;2004 年底,在中國廣

東吳川首次發(fā)現(xiàn)紅火蟻入侵[5];2012 年在海口和

文昌發(fā)現(xiàn)紅火蟻入侵[6];至 2018 年 6 月,紅火蟻

在我國已擴散入侵至 11 省 317 縣,且擴散傳播速

度及面積有進一步增大趨勢[7],對我國的農(nóng)業(yè)生

產(chǎn),人類生活、身體健康及入侵地區(qū)的生物多樣

性有重大威脅。

紅火蟻是社會性昆蟲,其種群具有單蟻后型

和多蟻后型 2 種形態(tài),前者巢穴只有一只可繁殖

蟻后,而后者巢穴存在多只可繁殖蟻后[8]。除此

之外,2 種不同形態(tài)的紅火蟻種群在蟻巢建巢與

分巢方式、蟻巢規(guī)模大小、巢穴密度、蟻群結(jié)構(gòu)、

種群擴散、蟻后繁殖力、工蟻大小及攻擊性強弱

和同巢工蟻的遺傳相關(guān)性等方面均存在一定的差

異[9-11]。

紅火蟻社會型的產(chǎn)生與基因型有較大關(guān)系。

Ross 等[12]研究發(fā)現(xiàn),蟻群中蟻后的數(shù)量與 Pgm-3

和 Gp-9 基因的變異有關(guān),而 Gp-9 表現(xiàn)出比 Pgm-3

更強的等位基因頻率差異,是預測多蟻后型較好

的指標[13];對 Gp-9 基因進行測序分析發(fā)現(xiàn),其

編碼一種參與種間化學識別的信息素結(jié)合蛋白,

這種遺傳因素影響蟻后的生殖表型和行為策略,

并決定著工蟻是否容納蟻后。單蟻后型蟻巢工蟻

Gp-9 基因只攜帶 B 等位基因,為純合子;而多蟻

后型蟻巢的工蟻 Gp-9 處則攜帶 B 和 b 兩個等位

基因,為雜合子。Gp-9Bb 基因型蟻后與 Gp-9BB 基

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因型蟻后釋放不同的化學信息物質(zhì),Gp-9Bb 基因

型工蟻通過對化學信息素的識別,容納能夠產(chǎn)生

相同化學信號的 Gp-9Bb 基因型蟻后,而排斥

Gp-9BB 基因型蟻后[14]。

紅火蟻社會型鑒定已有較全面的研究,具體鑒

定方法有生物學觀察法[15]、蛋白質(zhì)電泳法[16]、探針

法[17]、RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,特異性限制性片段長度多態(tài)性分析)法[18]

和基于 PCR 技術(shù)的分子手段[19-20]等。其中基于 PCR

技術(shù)的分子鑒定方法簡單易行、耗時短且成功率

高,僅需提取不同巢穴中工蟻的 DNA,在幾個小時

之內(nèi)即能完成多個巢穴的鑒定[8]。本研究以采自海

南 7 個不同地方的紅火蟻為實驗對象,基于 PCR 技

術(shù)的分子手段對不同蟻巢的紅火蟻 Gp-9 基因進行

擴增并鑒定,以期明確海南不同地區(qū)紅火蟻蟻巢的

社會型,為其防治與監(jiān)控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗所用紅火蟻工蟻采自海南萬寧、瓊海、

???、陵水、文昌、屯昌和儋州 7 個地方的不同

蟻巢。采集后的工蟻用 95%的酒精保存在?80℃冰

箱中用于后續(xù)鑒定。

1.2 方法

1.2.1 DNA 提取 將保存在 95%酒精中的紅火

蟻取出,每巢取 15 頭工蟻,用蒸餾水漂洗后,用

TIANGEN? TIANamp Genomic DNA Kit 試劑盒

進行 DNA 提取,操作步驟嚴格按照說明書進行。

用 1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測 DNA 產(chǎn)物純度,紫

外分光光度計(Bio Photometerplus, Eppendorf, 德

國)檢測其濃度,確保 DNA 的 OD260/OD280 和

OD260/OD230 均在 1.8~2.0。檢測完后將 DNA 產(chǎn)物

保存于?20℃。

1.2.2 PCR擴增 引物合成參照 Valles等[21]和文

獻[8],Gp-9B 的特異性引物:26BS,5’ CTCGCCGATTCTAACGAAGGA;16BAS,5’ ATGTATACTTTAAAGCATTCCTAATATTTTGTC。Gp-9b 的特異

性引物:24bS,5’ TGGAGCTGATTATGATGAAGAGAAAATA;25bAS,5’GCTGTTTTTAATTGCATTTCTTATGCAG。Insert5_F1:5’ CGGAGTGCGTACGTGATCT;Insert5_R1_bSpec:5’ CCATGATCGAAAAACCGACT。引物由武漢天一輝遠生物

科技有限公司合成。

多重 PCR 擴增與 Gp-9b 等位基因擴增反應體

系均為 50 μL,包括 2?PCR Mix 25 μL,4 種引物

各 2 μL,基因組 DNA 50~500 ng,用 ddH2O 補足

至 50 μL。反應程序為:98℃預變性 2 min,35 個

循環(huán)[98℃變性 10 s,55℃(Gp-9b 等位基因擴增

的退火溫度為 47℃)退火 15 s,72℃延伸 30 s],

72℃延伸 5 min。用 2%瓊脂糖凝膠電泳檢測 PCR

產(chǎn)物。

2 結(jié)果與分析

以紅火蟻工蟻 DNA 為模板,利用 Gp-9B

(26BS,16BAS)和 Gp-9b

(24bS,25bAS)兩對

特異性引物進行多重 PCR 擴增。結(jié)果顯示,2 種

社會型的基因型是不同的。多蟻后型蟻巢的 PCR

產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳后,在 423 和 517 bp 處各

有一條擴增條帶,而單蟻后型蟻巢僅在 517 bp 處

有單一條帶。Gp-9b 等位基因擴增法用 Insert5_ F1

和 Insert5_R1_bSpec 一對特異性引物進行擴增,

多蟻后型蟻巢應在 259 bp 處有單條擴增條帶,而

單蟻后型蟻巢無條帶。

用上述 2 種方法對在海南 7 個地區(qū)采集的 32

個蟻巢進行鑒定,多重 PCR 結(jié)果顯示,32 個蟻巢

在 500 bp 上下各有一條擴增條帶(圖 1)。Gp-9b

等位基因擴增結(jié)果顯示,32 個蟻巢均在 250 bp

左右有單一的擴增條帶(圖 2)。以上 2 種方法鑒

定結(jié)果表明,海南 7 個不同地區(qū)采集的 32 個蟻巢

均為多蟻后型蟻巢。

3 討論與結(jié)論

不同社會型的紅火蟻在蟻巢密度、種群擴散

速度等方面的差異與其防治密切相關(guān)。研究表明,

紅火蟻蟻巢密度及分布決定防治方案的制定[22];

蟻巢密度越大,同一劑量茚蟲威餌劑對蟻巢防治

效果越差[23];此外,對紅火蟻種群擴散速度進行

監(jiān)測能提高防治的有效性[24]。因此,快速鑒定紅

火蟻社會型對于紅火蟻的科學監(jiān)測及準確防控具

有重大指導意義。

Nonacs 等[25]認為,紅火蟻新入侵一個地區(qū)

時,棲息地廣泛存在且符合單蟻后型繁殖行為策

略,而多蟻后型的出現(xiàn)是由于入侵地區(qū)適宜筑巢

地逐漸飽和。隨后的研究表明,Gp-9BB 型蟻后只

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楊復香 等 海南不同地區(qū)紅火蟻社會型鑒定

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E 圖中后 4 條帶為 Gp-9b 等位基因擴增法的擴增條帶。

圖 1 利用多重 PCR 檢測紅火蟻的社會型

圖 2 利用 Gp-9b 等位基因擴增法檢測紅火蟻的社會型

能依靠自身婚飛前儲存的能量養(yǎng)育第一代工蟻,

而 Gp-9Bb 型蟻后則可以通過加入已存在的多蟻后

型種群共同養(yǎng)育第一代[26],且不同社會型的工蟻

Gp-9 基因型的差異導致其識別蟻后及調(diào)節(jié)蟻后

數(shù)量的能力不同。在這種簡單的遺傳控制下,紅

火蟻表現(xiàn)出基本的社會多型性,因此具有主效作

用的 Gp-9 單基因可以作為紅火蟻社會進化中重

要復雜行為表達的基礎(chǔ)[14]。

利用多重 PCR 與 Gp-9b 等位基因擴增法快速

鑒定紅火蟻社會型的方法已被廣泛研究報道并應

用,且鑒定結(jié)果較為準確可靠[8,11]。Mescher 等[27]

利用 Gp-9b 等位基因擴增法發(fā)現(xiàn),南美本土的單

蟻后型蟻巢占比高于多蟻后型蟻巢;Kjeldgaard

等[28]鑒定了美國德克薩斯州 6 個紅火蟻發(fā)生地的

73 個蟻巢,發(fā)現(xiàn)單蟻后與多蟻后型蟻巢數(shù)量比接

近 1∶1。本實驗結(jié)果表明,海南萬寧、瓊海、海

口、陵水、文昌、屯昌和儋州 7 個地區(qū)的 32 個蟻

巢均為多蟻后型。羅禮智[29]根據(jù)蟻巢密度及工蟻

大小等推斷我國的紅火蟻主要為多蟻后型;邵敬

國等[11]對廣東、廣西、福建和湖南 4 個?。▍^(qū))

120 個蟻巢進行社會型鑒定發(fā)現(xiàn),多蟻后型與單

蟻后型比例約為 4:1。結(jié)合前人研究與本實驗結(jié)

果,可以推測在海南省紅火蟻中多蟻后型蟻巢可

能占主導地位,這與我國的紅火蟻以多蟻后型為

主的觀點相符。但本研究中紅火蟻的采樣只涉及

海南 7 個地區(qū),并未覆蓋全海南,采集的蟻巢數(shù)

量有限。因此,明確海南地區(qū)紅火蟻多蟻后型與

單蟻后型蟻巢的比例及分布,還需要進一步的大

范圍采樣及鑒定。

參考文獻

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第58頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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(責任編輯 林海妹)

第59頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

Jan. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.1

收稿日期 2022-06-24;修回日期 2022-07-26

基金項目 海南省氣象局技術(shù)提升項目(No.hnqxSJ202116);海南省自然科學基金項目(No.421QN0966);國家重點研發(fā)計

劃課題(No.2019YFD1002203)。

第一作者 鄒海平(1987—),男,碩士,高級工程師,研究方向為農(nóng)業(yè)氣象,E-mail:google2456@163.com。

海南島冬季辣椒寒害指標及發(fā)生規(guī)律研究

鄒海平1,2 張京紅1,2 陳小敏1,2 李偉光1,2 白蕤1,2 呂潤1,2

(1. 海南省氣候中心 海南???570203;2. 海南省南海氣象防災減災重點實驗室 海南???570203)

摘 要 利用海南島 18 個氣象站 1968—2017 年氣象數(shù)據(jù)和災情數(shù)據(jù),在國家標準《辣椒寒害等級》基礎(chǔ)上構(gòu)建考慮

低溫陰雨影響的辣椒寒害指標,得出海南島冬季辣椒寒害時空變化規(guī)律。結(jié)果表明:總體而言,海南島 12 月、1 月辣

椒苗期和花果期寒害 50 年發(fā)生總次數(shù)及各等級寒害 50 年發(fā)生總次數(shù)均主要由中部、西北部向沿海地區(qū)減少,2 月則主

要由北向南和由中部向沿海地區(qū)減少。近 50 年海南島絕大多數(shù)站點冬季各月辣椒苗期和花果期寒害年發(fā)生次數(shù)均不顯

著減少,對海南島辣椒種植總體有利。但近 50 年北、中部地區(qū) 2 月辣椒苗期和花果期極重度寒害年發(fā)生次數(shù)在增加,因

此上述地區(qū)需加強防范 2 月極端寒害對辣椒的不利影響。總體上,海南島辣椒苗期和花果期寒害發(fā)生影響范圍 1 月>2 月

>12 月、輕度>中度>重度>極重度,近 50 年來冬季各月辣椒苗期和花果期寒害(含各等級)發(fā)生影響范圍在縮小。

關(guān)鍵詞 辣椒;寒害;低溫陰雨;氣候傾向率;時空變化

中圖分類號 S641.3;S42 文獻標識碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.1.011

Study on Chilling Injury Index and Osccurrence Regularity of

Winter Capsicum in Hainan Island

ZOU Haiping1,2 ZHANG Jinghong1,2 CHEN Xiaomin1,2 LI Weiguang1,2 BAI Rui1,2 Lü Run1,2

(1. Hainan Provincial Climate Center, Haikou, Hainan 570203, China; 2. Key Laboratory of South China Sea Meteorological Disaster Prevention and Mitigation of Hainan Province, Haikou, Hainan 570203, China)

Abstract Using the meteorological and disaster data of 18 meteorological stations in Hainan Island from 1968 to 2017 and

based on the national standard “Grade of Chilling Injury to Capsicum”, in this paper, we constructed the chilling injury index

considering the influence of cold and rainy weather, and obtained the spatiotemporal change law of chilling injury of winter

capsicum in Hainan Island. The results are as follows: overall, the frequencies of chilling injury and the total frequencies of

chilling injury in each grade in 50 years at capsicum seedling and flowering-fruit stages in December and January in Hainan

Island mainly decreased from the central and northwest areas to the coastal areas, while mainly decreased from the north to the

south and from the central to the coastal areas in February. In each month of the winter season, the yearly frequencies of

chilling injuries at capsicum seedling and flowering-fruit stages decreased insignificantly at most stations in the past 50 years

in Hainan Island, which was generally beneficial to capsicum cultivation in Hainan Island. However, the frequency of the extremely severe chilling injury in the north and central areas of Hainan Island increased insignificantly in February. Therefore,

it was necessary to strengthen the prevention of the adverse effects of the extreme chilling injury on capsicum in the above

areas in February. In general, the influence range of chilling injury at seedling and flowering-fruit stages of capsicum in

Hainan Island was January > February > December, mild > moderate > severe > extremely severe, and the influence range of

chilling injury (including each grade) at seedling and flowering-fruit stages of capsicum in each month of winter in recent 50

years was narrowing.

Keywords capsicum; chilling injury; cold and rainy weather; climate trend rate; spatiotemporal change

海南島地處熱帶,屬熱帶季風海洋性氣候,

冬季(12 月至翌年 2 月)均溫為 18.1~22.8℃[1],

為冬季瓜菜生產(chǎn)提供了極其有利的自然條件。目

前,海南島冬季瓜菜種植面積保持在 20 萬 hm2

左右,出島量近年均保持在 300 萬 t 以上[2]。冬季

蔬菜產(chǎn)業(yè)在海南省產(chǎn)業(yè)脫貧、促進增收和保障民

生及建設(shè)海南自由貿(mào)易港等方面發(fā)揮著重要作用。

海南已成為我國冬季北運蔬菜重要的生產(chǎn)基地,在

第60頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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全國冬季蔬菜市場發(fā)揮了不可替代的作用[3-4]。辣

椒是海南冬季瓜菜生產(chǎn)的主要種類之一,年播種

面積在 4.1 萬 hm2 左右,是供應內(nèi)地冬季“菜籃

子”的第一大蔬菜品類[5-6]。但受冬季風影響,

北方冷空氣仍有可能影響海南,引發(fā)辣椒低溫寒

害[7],導致減產(chǎn)。如 2008 年 1—2 月的低溫給海

南辣椒造成嚴重影響,辣椒生長緩慢、植株纖弱、

大幅減產(chǎn),個別地段絕收[8]。農(nóng)業(yè)氣象災害等級

指標的準確性及其時空分布特征是農(nóng)業(yè)氣象災害

研究的基礎(chǔ),只有正確判斷災害的活動區(qū)域及其

發(fā)生頻率,才能對研究區(qū)域災害程度有直觀、準

確的了解,為下一步災害監(jiān)測和風險評估等提供

科學依據(jù)[9]。因此,研究海南島冬季辣椒寒害指

標及其時空變化規(guī)律顯得十分必要。

諸多學者對水稻冷害[10]、熱害[11]、雨洗花災

害[12],玉米冷害[13]、干旱[14-15],冬小麥凍害[16]、

干旱[14],油菜澇漬害[17]等農(nóng)業(yè)氣象災害指標及時

空變化特征開展了細致的研究。在辣椒寒害方面,

李娜等[18]以日最低氣溫≤10.0℃、持續(xù)日數(shù)≥3 d

寒害過程的積寒和作為辣椒年度寒害氣候致災因

子,并以此建立氣候風險估算模型及綜合氣候風險

區(qū)劃指數(shù)模型,編制華南(廣東、廣西和福建)辣

椒苗期和花果期寒害氣候風險區(qū)劃圖。張蕾等[19]

基于海南島 1998—2011 年氣象資料,以日最低氣

溫≤12.0℃、持續(xù)日數(shù)≥5 d 寒害過程的有害積寒

和作為辣椒年度寒害氣候致災因子,綜合孕災敏

感性、承載體易損性和防災能力,對海南島辣椒

寒害進行風險評價與區(qū)劃。上述研究主要是對辣

椒年度寒害進行等級劃分和風險區(qū)劃,而未涉及

歷次辣椒寒害過程等級劃分和不同等級辣椒寒害

時空變化特征分析。譚宗琨等[20]利用霍治國等[21]

編制的國家標準《辣椒寒害等級》征求意見稿對

廣西冬季露地栽培辣椒寒凍害進行分級,揭示其

時空分布特征并進行風險評估與區(qū)劃。2017 年,

霍治國等[21]針對華南地區(qū)編制的國家標準《辣椒

寒害等級》(GB/T 34965—2017)正式實施,該標

準規(guī)范了辣椒寒害致災因子和等級,為辣椒寒害

等級劃分、時空變化規(guī)律分析和監(jiān)測預警等奠定

了堅實的基礎(chǔ)。但該標準并未考慮低溫陰雨對辣

椒的影響,低溫陰雨會使得辣椒光合作用減弱而

導致抗寒能力削弱。為此,本研究利用海南島 18

個氣象站 1968—2017 年氣象數(shù)據(jù)和災情數(shù)據(jù),在

《辣椒寒害等級》基礎(chǔ)上融合辣椒低溫陰雨災害

指標,進而分析海南島冬季辣椒寒害發(fā)生規(guī)律,

以期為海南島冬季辣椒抗寒減災提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 材料

氣象資料來自海南省氣象信息中心,包括海

南島 18 個氣象站 1968 年 12 月 1 日至 2018 年 2

月 28 日的逐日平均溫度、最低溫度和日照時數(shù)。

災情數(shù)據(jù)來自《中國氣象災害大典·海南卷》[7]

及海南省氣候中心和海南省氣象臺調(diào)研、收集整

理的災情庫。

1.2 方法

1.2.1 辣椒寒害指標確定 氣溫低于 15℃辣椒

生長發(fā)育受阻[22],在海南冬季低溫陰雨天氣日照

時數(shù)明顯偏少[7]。因此,辣椒低溫陰雨指標設(shè)置

為日均溫≤15℃、日照≤2 h 持續(xù)日數(shù)。通過辣椒

寒害災情資料確定不同等級辣椒苗期和花果期低

溫陰雨持續(xù)日數(shù)(表 1)。若該指標與《辣椒寒害

等級》發(fā)生沖突則取災害等級更重者。

表 1 辣椒低溫陰雨指標

生育期 低溫陰雨天數(shù)/d 寒害等級 生育期 低溫陰雨天數(shù)/d 寒害等級

6~8 輕 7~9 輕

9~11 中 10~12 中

12~14 重 13~15 重 苗期

≥15 極重

花果期

≥16 極重

1.2.2 分析時段確定 海南冬季辣椒寒害主要發(fā)

生在 12 月至翌年 2 月,同一地方辣椒種植時間各

異,導致同一地方同一時間處于苗期和花果期的

辣椒同時存在,因此,對 12 月至翌年 2 月每月辣

椒苗期和花果期寒害時空規(guī)律均予以分析。

1.2.3 氣候傾向率計算 利用一元線性回歸方程

斜率的 10 倍表示氣候要素的變化傾向率。采用 F

檢驗法對擬合的回歸方程進行顯著性檢驗

第61頁

鄒海平 等 海南島冬季辣椒寒害指標及發(fā)生規(guī)律研究

- 57 -

(α=0.05)。

1.2.4 站次比計算 辣椒寒害站次比是指某一年

份某一區(qū)域內(nèi)某級辣椒寒害發(fā)生的站數(shù)占該區(qū)域

內(nèi)全部站數(shù)的比例,用于評價寒害影響范圍的大

?。?),即:

Yj=m/M×100%

式中,Yj 為辣椒寒害站次比,j 為某年,m 為

某級辣椒寒害發(fā)生的站數(shù),M 為全部站數(shù),即 18。

1.2.5 數(shù)據(jù)分析 氣象指標的空間分布圖采用

ArcGIS9.3 軟件中的 IDW 模塊插值生成,柵格大

小為 200 m×200 m。采用自然斷點法對氣象指標

進行分級。

2 結(jié)果與分析

2.1 寒害指標的適應性驗證

利用 1968—2018 年寒害災情資料對辣椒寒

害指標準確性進行驗證,結(jié)果表明,海南島苗期

37 個樣本和花果期 35 個樣本中災情與辣椒寒害

指標計算結(jié)果符合的樣本數(shù)分別為 32 和 29 個,

符合率分別為 86%和 83%。為保證寒害指標的可

靠性,利用 2019—2022 年辣椒寒害災情調(diào)研數(shù)據(jù)

對指標進行再次驗證,結(jié)果表明,苗期 4 個樣本

和花果期 4 個樣本中災情與指標計算結(jié)果符合的

樣本數(shù)均為 3 個,符合率為 75%。以澄邁縣為例,

2022 年 2 月 19 日至 24 日受強冷空氣影響,海南

島出現(xiàn)強降溫和陰雨天氣,按照本文構(gòu)建的辣椒

寒害指標計算得出澄邁縣花果期辣椒寒害等級為

輕度,經(jīng)實地調(diào)研,花果期辣椒受精不良,坐果

率降低,實際受害等級亦為輕度。可見本文構(gòu)建

的辣椒寒害指標可用于海南島冬季辣椒寒害變化

規(guī)律分析。同時在研究中發(fā)現(xiàn),2008 年海南遭遇

當時 39 年一遇的極端低溫陰雨天氣,經(jīng)濟損失近

10 億,大部分地區(qū)辣椒受災達到極重度級別,而

利用《辣椒寒害等級》計算得到的辣椒寒害等級

為輕度至中度,利用辣椒低溫陰雨指標計算的寒

害等級主要為極重度,可見將低溫陰雨指標融合

進《辣椒寒害等級》切實可行。因篇幅有限,僅列

舉作為代表性站點的澄邁縣災情驗證結(jié)果(表 2)。

表 2 海南島典型站點辣椒寒害調(diào)查結(jié)果與利用指標判斷結(jié)果的匹配情況

實際災情等級 寒害指標計算災情等級 是否符合 時間

苗期 花果期 苗期 花果期 苗期 花果期

1993 年 1 月 極重度 重度 重度 中度 × ×

1996 年 2 月 中度 輕度 中度 輕度 √ √

1999 年 12 月 極重度 – 極重度 – √ –

2008 年 2 月 極重度 極重度 極重度 極重度 √ √

2016 年 1 月 – 輕度 – 輕度 – √

2016 年 2 月 – 重度 – 中度 – ×

2018 年 2 月 – 中度 – 中度 – √

2019 年 12 月 輕度 輕度 輕度 輕度 √ √

2021 年 1 月 輕度 – 中度 – × –

2022 年 2 月 – 輕度 – 輕度 – √

注:√為結(jié)果符合,×為結(jié)果不符合,–為無。

2.2 辣椒寒害發(fā)生次數(shù)的變化特征

2.2.1 空間分布

(1)各月寒害發(fā)生次數(shù) 圖 1 為冬季各月辣

椒苗期寒害發(fā)生次數(shù)空間分布圖??梢?,海南島

12 月至翌年 2 月辣椒苗期寒害 50 年發(fā)生總次數(shù)

分別為 0~22(圖 1-a)、1~34(圖 1-b)和 0~19(圖

1-c),均值分別為 11.3、16.4 和 10.7。各月辣椒

苗期寒害發(fā)生總次數(shù)均大致由中部、西北部向沿

海地區(qū)減少。各月辣椒花果期寒害發(fā)生總次數(shù)空

間分布與苗期對應月份類似。

(2)各月不同等級寒害發(fā)生次數(shù) 圖 2 為 12

月辣椒苗期不同等級寒害發(fā)生次數(shù)空間分布圖。

可見,海南島 12 月辣椒苗期輕度至極重度寒害

50 年發(fā)生總次數(shù)分別為 0~9(圖 2-a)、0~7(圖

2-b)、0~5(圖 2-c)和 0~5(圖 2-d)。12 月辣椒

苗期輕度至重度寒害發(fā)生總次數(shù)大致自中部、西

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2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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a、b、c 分別表示 12 月、1 月、2 月辣椒苗期寒害 50 年發(fā)生總次數(shù)。

圖 1 各月辣椒苗期寒害發(fā)生次數(shù)空間分布

a、b、c、d 分別表示 12 月辣椒苗期輕、中、重、極重度寒害 50 年發(fā)生總次數(shù)。

圖 2 12 月辣椒苗期不同等級寒害發(fā)生次數(shù)空間分布

第63頁

鄒海平 等 海南島冬季辣椒寒害指標及發(fā)生規(guī)律研究

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北部向沿海地區(qū)減少,極重度寒害大致自中部向沿

海地區(qū)減少。12 月辣椒花果期不同等級寒害發(fā)生總

次數(shù)空間分布與苗期對應等級類似。

1 月辣椒苗期寒害發(fā)生總次數(shù)空間分布與 12

月辣椒苗期對應寒害等級相似,花果期僅極重度

寒害發(fā)生總次數(shù)與 12 月辣椒花果期對應等級不

同,大致自西北向東南減少;2 月辣椒苗期寒害

發(fā)生總次數(shù)空間分布僅中度寒害與 12 月辣椒寒害

對應等級相似,輕度和極重度寒害發(fā)生總次數(shù)大致

自北向南減少,重度寒害大致自中部向沿海地區(qū)減

少。2 月辣椒花果期各等級寒害發(fā)生總次數(shù)與 12

月辣椒花果期對應寒害等級均不同,輕度和極重度

寒害發(fā)生總次數(shù)大致自北向南減少,中度和重度寒

害分別大致自中部向沿海地區(qū)和西北向東南減少。

總體而言,海南島冬季 12 月和 1 月辣椒苗期

和花果期寒害 50 年發(fā)生總次數(shù)及各等級寒害 50

年發(fā)生總次數(shù)空間分布均主要由中部、西北部向

沿海地區(qū)減少,2 月則主要由北向南減少和中部

向沿海地區(qū)減少。

12 月辣椒苗期輕度至極重度寒害發(fā)生總次數(shù)

占當月總次數(shù)的比例均值分別為 45.8%、32.7%、

16.8%、4.7%,1 月相對應的占比均值分別為

48.1%、41.1%、8.5%、2.3%,2 月分別為 51.2%、

32.2%、10.6%、6.0%;12 月辣椒花果期輕度至極

重度寒害發(fā)生總次數(shù)占當月總次數(shù)的比例均值分

別為 72.1%、22.6%、3.3%、2.0%,1 月相對應的

占比均值分別為 84.1%、11.5%、4.2%、0.2%,2

月分別為 73.3%、16.2%、4.7%和 5.8%。可見,

冬季各月辣椒苗期和花果期均分別主要以輕、中

度寒害和輕度寒害為主。

2.2.2 時間變化 表 3 為冬季各月辣椒苗期寒害

年發(fā)生次數(shù)變化趨勢??煽闯?,12 月、1 月和 2

月辣椒苗期寒害年發(fā)生次數(shù)呈減少趨勢的站點個

數(shù)分別為 17、17 和 15 個,其中減少顯著的站點

分別有 1、0 和 2 個;呈增加趨勢的站點分別為 0、

1 和 1 個;無變化趨勢的站點分別有 1、0 和 2 個。

具體到各寒害等級上,12 月除辣椒輕度寒害年發(fā)

生次數(shù)呈增加趨勢的站點較多(6 個且主要分布

在北部)外,其余等級寒害絕大多數(shù)站點以減少

趨勢或無變化趨勢為主,此為絕大多數(shù)站點 12 月

辣椒苗期寒害年發(fā)生次數(shù)隨時間減少的原因;1

月除辣椒輕度和中度寒害年發(fā)生次數(shù)呈增加趨勢

的站點較多(6、5 個且分別主要分布在北、中部)

外,其余等級寒害絕大多數(shù)站點以減少趨勢或無

變化趨勢為主,但因同一站點輕度和中度寒害呈

增加趨勢并不同時出現(xiàn),這就導致絕大多數(shù)站點

表 3 冬季各月辣椒苗期寒害年發(fā)生次數(shù)變化趨勢

12 月 1 月 2 月 站點 所有等級 輕度 中度 重度 極重度 所有等級 輕度 中度 重度 極重度 所有等級 輕度 中度 重度 極重度

??谑?▽ △ ▽ – – ▽ ▽ △ ▽ – ▽ ▽ ▽ ▽ △

東方市 ▽ ▽ ▽ – – ▽ ▽ ▽ – – ▽ ▼ △ – △

臨高 ▽ △ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▽ ▽ △

澄邁 ▽ △ ▽ ▽ ▽ △ △ ▽ △ – ▽ ▽ ▽ △ △

儋州市 ▽ △ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▽ △ – ▼ ▽ ▼ ▽ △

昌江 ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ ▽ △ – – ▽ ▽ ▽ – △

白沙 ▼ ▽ ▼ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▼ ▽ ▼ ▽ ▽ ▼ △

瓊中 ▽ △ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▼ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ △

定安 ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▽ – △

屯昌 ▽ △ ▽ ▽ – ▽ △ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▼ – △

瓊海市 ▽ ▽ ▽ – – ▽ ▽ ▽ – – ▽ ▽ ▽ – △

文昌市 ▽ ▽ ▽ △ – ▽ △ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▽ – △

樂東 ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ △ ▽ – ▽ △ ▽ – △ –

五指山市 ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▼ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ –

保亭 ▽ – ▽ ▽ – ▽ △ ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ – –

三亞市 – – – – – ▽ – ▽ – – – – – – –

萬寧市 ▽ ▽ – – – ▽ ▽ – – – ▽ ▽ – △ –

陵水 ▽ ▽ – – – ▽ – ▽ – – – – – – –

注:▲、▼分別表示顯著增加、減少(p<0.05),△、▽分別表示不顯著增加、減少,–表示研究期間未發(fā)生寒害無變化趨勢。

第64頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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1 月辣椒苗期寒害年發(fā)生次數(shù)呈減少趨勢;2 月除

辣椒極重度寒害年發(fā)生次數(shù)呈增加趨勢的站點較

多(12 個且主要分布在北、中部)外,其余等級

寒害絕大多數(shù)站點以減少趨勢或無變化趨勢為

主,這就導致絕大多數(shù)站點辣椒苗期 2 月寒害年

發(fā)生次數(shù)呈減少趨勢。

冬季 12 月和 2 月辣椒花果期寒害年發(fā)生次數(shù)

變化趨勢與苗期相似,1 月稍有不同,其僅輕度

寒害年發(fā)生次數(shù)呈增加趨勢的站點較多(5 個且

主要分布在中部)外,其余等級寒害絕大多數(shù)站

點以減少趨勢或無變化趨勢為主。

2.3 辣椒寒害發(fā)生站次比的變化特征

表 4 為冬季各月辣椒苗期和花果期寒害發(fā)生

站次比均值及變化趨勢??煽闯?,12 月、1 月和

2 月辣椒苗期寒害發(fā)生站次比均值分別為 18.0%、

29.0%和 19.1%,說明辣椒苗期寒害影響范圍 1 月

>2 月>12 月。各月辣椒苗期不同等級寒害發(fā)生站

次比均值輕度>中度>重度>極重度,表明冬季各

月辣椒苗期寒害影響范圍輕度>中度>重度>極重

度。辣椒花果期寒害發(fā)生站次比總體亦表現(xiàn)出類

似規(guī)律。隨時間變化上,除 2 月辣椒苗期和花果

期極重度寒害發(fā)生站次比呈現(xiàn)出不顯著增加趨勢

(氣候傾向率分別為 0.93%/10a、0.85%/10a)外,

2 月其余等級和 12 月、1 月寒害(含各等級)發(fā)

生站次比均表現(xiàn)出減少趨勢,且僅 2 月辣椒花果

期輕度寒害發(fā)生站次比顯著減少。可見,總體上

冬季各月辣椒苗期和花果期寒害(含各等級)發(fā)

生影響范圍隨時間在縮小。

表 4 冬季各月辣椒苗期和花果期寒害發(fā)生站次比均值及變化趨勢

苗期 花果期 月份 寒害等級 均值/% 10 a 氣候傾向率/% 均值/% 10 a 氣候傾向率/%

所有等級 18.0 –3.17 17.8 –3.23

輕度 8.0 –0.15 11.8 –1.32

中度 6.4 –2.25 4.2 –1.79

重度 2.9 –1.25 1.0 –0.36

12 月

極重度 1.3 –0.58 0.6 –0.36

所有等級 29.0 –2.93 27.3 –3.45

輕度 15.4 –0.30 20.7 –1.98

中度 10.7 –1.58 4.1 –0.87

重度 3.1 –0.41 1.4 –0.79

1 月

極重度 0.8 –2.36 0.1 –0.05

所有等級 19.1 –4.13 17.1 –4.73

輕度 9.2 –2.36 11.3 –4.27*

中度 6.4 –2.75 3.1 –1.27

重度 2.0 –0.66 0.8 –0.28

2 月

極重度 1.3 0.93 1.2 0.85

注:*為通過顯著性檢驗(p<0.05)

3 討論

災情驗證表明,在國家標準《辣椒寒害等級》

基礎(chǔ)上構(gòu)建的考慮低溫陰雨對辣椒影響的辣椒寒

害指標準確性較高。將該指標用于分析海南島冬

種辣椒寒害時空變化規(guī)律,做如下討論。

(1)總體上,海南島冬季 12 月和 1 月辣椒苗

期和花果期寒害 50 年發(fā)生總次數(shù)及各等級寒害

50 年發(fā)生總次數(shù)空間分布均主要由中部、西北部

向沿海地區(qū)減少,2 月則主要由北向南、中部向

沿海地區(qū)減少。因此,海南島 12 月和 1 月需重點

防范中部、西北部地區(qū)辣椒寒害,2 月則為北、

中部地區(qū)。在辣椒苗期和花果期寒害發(fā)生等級上,

冬季各月均分別主要以輕、中度和輕度為主。時

間變化上,海南島絕大多數(shù)站點冬季各月辣椒苗

期和花果期寒害年發(fā)生次數(shù)呈不顯著減少趨勢,

這與當前氣候變暖背景下我國寒潮事件減少[23]、

海南省冷事件發(fā)生頻率整體降低[24]事實吻合,對

海南島辣椒種植總體有利。但海南島 12 月北部地

區(qū)輕度寒害,1 月北、中部地區(qū)輕、中度寒害,2

月北、中部地區(qū)極重度寒害年發(fā)生次數(shù)不顯著增

第65頁

鄒海平 等 海南島冬季辣椒寒害指標及發(fā)生規(guī)律研究

- 61 -

加,需引起重視,尤其需重點防范 2 月極端寒害

對辣椒的不利影響,這與當前氣候變化背景下我

國極端天氣事件頻率增加事實亦吻合[25]。

(2)總體而言,辣椒寒害發(fā)生站次比均值 1

月>2 月>12 月、輕度>中度>重度>極重度,近 50

年來冬季各月辣椒苗期和花果期寒害(含各等級)

發(fā)生站次比在減小。

辣椒寒害受災程度除與氣象條件有關(guān)外,還與

辣椒品種[26-27]、管理水平(如水肥、抗寒保暖)[28-29]

等因素有關(guān),同一地塊,不同的辣椒品種和管理

水平,辣椒抗寒能力亦會不同,最終導致受災程

度不同。本研究構(gòu)建的辣椒寒害氣象指標并未考

慮上述因素,因此以后的研究將不斷完善改進辣

椒寒害指標,以提高辣椒寒害氣象指標的準確度,

進而提高海南島冬季辣椒寒害監(jiān)測預警水平。此

外,本文用 18 個氣象站點辣椒寒害發(fā)生次數(shù)進行

空間插值得到全省辣椒寒害發(fā)生次數(shù)空間分布

圖,準度有待提高,后續(xù)研究將構(gòu)建氣象因子與

經(jīng)緯度、海拔高度、地形等因子關(guān)系,再進行空

間計算,從而得到更準確的本省辣椒寒害發(fā)生次

數(shù)空間分布圖。

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(責任編輯 龍婭麗)

第66頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

Jan. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.1

收稿日期 2022-03-29;修回日期 2022-08-08

基金項目 陜西省教育廳 2021 年度一般專項科研計劃項目(No.21JK1001);楊凌職業(yè)技術(shù)學院 2022 年院內(nèi)基金項目研究成

果(No.ZK22-47)。

第一作者 劉穎沙(1990—),女,講師,碩士,主要研究方向為食品安全與檢測,E-mail: 873964550@qq.com。

膠體金免疫層析卡優(yōu)化及其與 ELISA 法檢測

克倫特羅殘留的比較

劉穎沙1

劉昭彤2

邢維維3

魯瑤1

岳彩洋1

楊洋1

(1. 楊凌職業(yè)技術(shù)學院生物工程分院 陜西楊凌 712100;2. 中國空間技術(shù)研究院西安分院

陜西西安 710100;3. 北京維德維康生物技術(shù)有限公司 北京 100095)

摘 要 鹽酸克倫特羅俗稱“瘦肉精”,國家明令禁止使用,市面上最常見的瘦肉精快速檢測方法即為快速檢測試紙條,

因其特異性和靈敏度較低,容易造成結(jié)果的不準確。本文優(yōu)化克倫特羅單抗的制備方法,單克隆抗體的免疫球蛋白亞

類為 IgG1,分子量為 148.5 kDa,染色體數(shù)目為 83~91 條,親和常數(shù)為 2.51×108

M?1

,得到最佳的標記條件 pH=8、最

佳抗體標記量為 10 μL/mL 的 120%(12 μL/mL)抗體標記量、最佳離心力為 8 000 r/min,對樣品墊、吸水紙、NC 膜進

行探索與優(yōu)化,本研究研制的克倫特羅檢測卡檢出限為 3 ng/mL,與萊克多巴胺、沙丁胺醇和妥布特羅無交叉反應,特

異性好,與酶聯(lián)免疫吸附法測定值符合率良好。

關(guān)鍵詞 鹽酸克倫特羅;檢測;單克隆抗體;準確度;特異性;酶聯(lián)免疫吸附法

中圖分類號 TS251.7 文獻標識碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.01.012

Optimization of Colloidal Gold Immunochromatographic Card and

Comparison with ELISA for the Detection of Clenbuterol Residues

LIU Yingsha1

LIU Zhaotong 2

XING Weiwei 3

LU Yao1

YUE Caiyang1

YANG Yang1

(1. College of Bioengineering, Yangling Vocational Technical College, Yangling, Shaanxi 712100, China;

2. Xi 'an Branch of China Academy of Space Technology, Xi 'an, Shaanxi 710100, China;

3. Beijing Weide Weikang Biotechnology Co., Ltd., Beijing 100095, China)

Abstract Clenbuterol hydrochloride, commonly known as \"leptin\" is banned by the state. The most common rapid detection

method of leptin in the market is the fast detection strip. Because of its low specificity and sensitivity, it is easy to cause inaccurate results. In this paper, the preparation method of clenbuterol monoclonal antibody was optimized, the immunoglobulin

subclass of monoclonal antibody was IgG1, the molecular weight was 148.5 kDa, the number of chromosomes was 83-91, the

affinity constant was 2.51×108

M?1

, the optimal labeling conditions were pH = 8, the optimal antibody labeling amount was

120% (12 μL/mL) of 10 μL/mL, and the optimal centrifugal force was 8 000 r/min. The detection limit of the clenbuterol detection card was 3 ng/mL. There was no cross-reaction with ractopamine, salbutamol, and tobuterol, and the specificity was

excellent. The results were in good agreement with those measured by enzyme-linked immunosorbent assay.

Keywords clenbuterol hydrochloride; detection; monoclonal antibody; accuracy; specificity; ELISA

克倫特羅(瘦肉精,CL)是用來促進動物生

長、降低肥肉率的一種人工合成腎上腺素受體,其

在組織內(nèi)會有殘留,消費者食用后會危害身體健

康。中國自 2001 年開始嚴禁銷售含有瘦肉精的肉

類及配合飼料。然而,近些年,豬肉瘦肉精中毒事

件屢屢皆是,2021 年“3·15”新聞播出,如今,

豬肉中的瘦肉精還沒有完全解決,又被發(fā)現(xiàn)在羊肉

中添加,使消費者對肉制品出現(xiàn)恐慌心理[1-3]。

克倫特羅性質(zhì)穩(wěn)定、半衰期長,很容易在動

物體內(nèi)造成積累,人一旦食用殘留過多鹽酸克倫

特羅的動物制品,就會造成食物中毒,嚴重者甚

至死亡,世界各國已紛紛禁止將 CL 用作獸用飼

料添加劑。但目前仍有許多不法分子違規(guī)使用,

這對食品安全造成了重大隱患。因此,為確保食

品安全,維護消費者的健康,急需建立快速、可

靠的克倫特羅檢測方法。

第67頁

劉穎沙 等 膠體金免疫層析卡優(yōu)化及其與 ELISA 法檢測克倫特羅殘留的比較

- 63 -

對于克倫特羅的檢測方法常見的有肉眼觀察

法、化學分析法、酶聯(lián)免疫法、色譜分析技術(shù),

隨著消費者對肉制品品質(zhì)要求的提高,以及現(xiàn)有

檢測實驗室、人員的不足,快速檢測法更加適用,

對克倫特羅的現(xiàn)場檢測法最常見的是膠體金快速

檢測試劑條,操作檢測只需 15 min 即可完成,方

便攜帶,容易判定,適合屠宰場、產(chǎn)品驗收場等

現(xiàn)場初篩檢測。但是市售的檢測卡靈敏度和準確

度不一,大都是 5 μg/L 左右,容易出現(xiàn)假陽性或

假陰性、結(jié)果不準確的現(xiàn)象,造成誤判[4-6]。膠體

金免疫層析法與酶聯(lián)免疫法檢測克倫特羅的對比

研究大部分為豬尿樣品的檢測[7-8],現(xiàn)有研究報

道,對膠體金標記條件的研究較多,而對于樣品

墊、吸水紙優(yōu)化的較少。因此,本研究優(yōu)化克倫

特羅單抗的制備方法,并對標記的 pH、抗體標記

量、離心力進行優(yōu)化,確定最優(yōu)標記條件,對樣

品墊、吸水紙、NC 膜進行探索與優(yōu)化,對比在豬

肉樣品檢測中膠體金免疫層析法與酶聯(lián)免疫法檢

測克倫特羅的優(yōu)劣。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試材 豬肉樣品為市售。

1.1.2 試劑 鹽酸克倫特羅[瘦肉精(98.8%)]、

沙丁胺醇標準品、妥布特羅標準品、萊克多巴胺

標準品購自于壇墨質(zhì)檢-國家標準物質(zhì)中心;制備

膠體金免疫層析卡的原材料,例如吸水紙、NC

膜、金標墊、樣品墊購自于上海捷寧有限公司;

其他試劑購自于西安企鵝試劑有限公司。

1.1.3 儀器 劃膜噴金儀購自于上海捷寧有限公

司;可編程切條機購自于上海捷寧有限公司;酶

標儀購自于美國伯樂有限公司。

1.2 方法

1.2.1 克倫特羅單抗的制備以及效價檢測 按照

張玲玲等[9]方法采用鹽酸克倫特羅做為半抗原與

載體蛋白(HSA、BSA、OVA 等)偶聯(lián)制備人工

抗原,進行動物免疫和單克隆抗體的制備。

1.2.2 標記條件確定 (1)pH 條件確定 將

1.0 mL 膠體金溶液加入 1.5 mL 的離心管中,調(diào)整

pH 依次為 7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5,分別加

入 5 μL 的克倫特羅單克隆抗體,5 min 后,加入

BSA 溶液 20 μL,放置片刻后,進行離心,棄上

清液,加入 200 μL 復溶液重懸,通過試紙條上 T

線的顯色程度確定最佳 pH。

(2)抗體標記量條件確定 將 1.0 mL 膠體金

溶液加入 1.5 mL 的離心管中,將 pH 調(diào)節(jié)至 7.5,

分別加入 1、3、5、10、20、40 μL 的克倫特羅單

克隆抗體,5 min 后,加入 BSA 溶液 20 μL,放

置片刻后,進行離心,棄上清液,加入 200 μL 復

溶液重懸。優(yōu)化判定原則和依據(jù)參考曹海林[10]的

方法,一般取加入抗體量最少,且檢測限抑制好的

抗體加入量為抗體的最小標記量,最佳標記量按照

最小標記量的 1.2 倍計算。

(3)離心力優(yōu)化 為進一步提高金標抗體結(jié)

合力度,保證金標抗體活性,本研究應用不同離

心力對金標抗體進行結(jié)合力度優(yōu)化。具體做法

為:按照 3 000、5 000、8 000、12 000 r/min 離

心 8 min,離心完后觀察上清液是否澄清及探針

是否容易重懸。

1.2.3 金標卡的制備 (1)樣品墊優(yōu)化 樣品墊

的選擇:選取玻璃纖維素膜 GL-01、GL-02、GL-03、

GL-04 作為樣品墊,用相同的配方處理這 4 種樣

品墊,進行樣品測試。

樣品墊的處理條件優(yōu)化,按照表 1 配制 6 種

樣品墊處理液(以 PBS 為基質(zhì)溶液),將樣品墊

裁剪后放入處理液中,對比市場上常見的不同配

方對樣品墊的影響情況。

(2)吸水紙 吸水紙判斷的標準與樣品墊不

表 1 樣品墊處理液配方 單位:%

配方 BSA TEWEEN-20 TRITION X-100 PEG-20000 蔗糖 海藻糖

1 1 1 1 1 2 2

2 1 1 1 1 2 ?

3 1 1 1 1 ? ?

4 1 1 1 ? ? ?

5 1 1 ? ? ? ?

6 1 ? ? ? ? ?

第68頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

- 64 -

一致。對比市場上常見的 HS01、HS02、HS03 這

3 種吸水紙,在吸水紙上添加 30 μL 中性紅溶液,

在 50 s 內(nèi)比較溶液在吸水紙上的吸收情況,直到

吸水紙完全飽和。通過測定吸水紙的吸水率來比

較不同吸水紙的吸水效果,吸水率的計算公式為:

吸水率=(吸水紙濕重一吸水紙干重)÷吸水紙干

重×100%。

(3)NC 膜 T 線:將包被抗原稀釋成 0.5、

0.8、1.0 mg/mL,包被至 NC 膜上,根據(jù) T 線陰

性顯色選擇及檢測限選擇最適 T 線包被濃度。C

線:將二抗?jié)庀♂尦?0.5、1.0、1.5 mg/mL,包被

至 NC 膜上,根據(jù) C 線與 T 線陰性顯色選擇最適

C 線包被濃度。

(4)金標墊 金標墊采用 45℃恒溫干燥和

20℃~25℃自然干燥。干燥時間為 15、30、45 和

60 min。確定最優(yōu)的干燥方式和時間。

(5)組裝 試紙條的組裝就是將 NC 膜、金

標墊、樣品墊和吸水紙按照一定的順序粘貼 PVC

板上。

1.2.4 卡片應用性檢測 (1)靈敏度檢測 取克

倫特羅標準品先用甲醇溶解,配制成 10 μg/mL 溶

液,然后用 PBS 緩沖液將克倫特羅標準品稀釋為

3、5、10、15、20 和 40 ng/mL,以 PBS 緩沖液

作為陰性對照。陰性:T 線、C 線均紅色;陽性:

T 線不顯色,C 線紅色;待克倫特羅的濃度達到

用肉眼無法觀察到檢測線(T 線),而控制線(C

線)比較明顯時,的濃度便為所制備的試紙條的

檢出限。

(2)特異性檢測 取克倫特羅相似物萊克多

巴胺、沙丁胺醇和妥布特羅,分別用甲醇溶解,

再用 PBS 緩沖液稀釋成濃度為 5、10、15、20、

40、100 ng/mL,用空白溶液作為陰性對照。觀察

不同類似物在試紙條上的顯色情況。

(3)準確度檢測 組織處理:稱?。??0.01)

g 均質(zhì)后的樣品于 50 mL 離心管中,加入 6 mL 組

織稀釋液,渦動 2 min,5 000 r/min,離心 10 min。

用 RIDA C18 柱純化,取 80 μL(稀釋 4 倍)測定。

檢測:按照試劑盒的要求,依次加入標品和樣品、

酶標記物,經(jīng)過孵育洗滌后,加入底物,室溫避

光反應 15~20 min,最后加入終止液,在 450 和

630 nm 處讀 OD 值。計算樣品含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 克倫特羅單抗的制備以及效價檢測

2.1.1 單克隆抗體的鑒定 經(jīng)間接 ELISA 檢測、

染色體計數(shù)、SDS-PAGE 電泳和 ELISA 單克隆抗

體亞型檢測試劑盒檢測可知,單克隆抗體的免疫

球蛋白亞類為 IgG1,分子量為 148.5 kDa,染色

體數(shù)目為 83~91 條,親和常數(shù)為 2.51×108 M?1

。

2.1.2 抗體的交叉反應率 選擇與克倫特羅類似

結(jié)構(gòu)或功能的藥物,替代克倫特羅標準溶液,測

定其標準曲線,并計算 IC50 抑制濃度,計算交叉

反應率。結(jié)果發(fā)現(xiàn),單克隆抗體對克倫特羅的交

叉反應為 100%,對沙丁胺醇的交叉反應率為

12%,對特布他林的交叉反應率為 8%,對西馬特

羅、維多洛爾和萊克多巴胺的交叉反應為 0.2%,

對普萘洛爾、阿替洛爾、間羥胺、拉貝洛爾、氧

烯洛爾、異丙腎上腺素、腎上腺素和去甲腎上腺

素的交叉反應均<0.1%。

選擇與克倫特羅類似結(jié)構(gòu)或功能的藥物,替

代克倫特羅標準溶液,測定其標準曲線,并計算

IC50 抑制濃度,計算交叉反應率,結(jié)果見表 2。

表 2 抗體交叉反應率 單位:%

藥物名稱 交叉反應 藥物名稱 交叉反應

克侖特羅 100.0 阿替洛爾 <0.1

沙丁胺醇 12.0 間羥胺 <0.1

特布他林 8.0 拉貝洛爾 <0.1

西瑪特羅 0.2 氧烯洛爾 <0.1

維多洛爾 0.2 異丙腎上腺素 <0.1

萊克多巴胺 0.2 腎上腺素 <0.1

普萘洛爾 <0.1 去甲腎上腺素 <0.1

2.2 標記條件優(yōu)化結(jié)果

2.2.1 pH 條件確定 結(jié)果顯示:根據(jù)膠體金標

記的原理,只有在 pH 接近和稍高于蛋白質(zhì)的等

電點時,膠體金蛋白質(zhì)的吸附力最強;pH 過高過

低都不利于兩者的結(jié)合,圖 1 顯色當 pH 為 8 時,

T 線顯色最深,所以最適 pH 為 8。

2.2.2 抗體標記量條件確定 抗體標記量條件優(yōu)

化結(jié)果如表 3 所示。

膠體金標記的 2 個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是標記時的 pH

和最佳蛋白質(zhì)標記量的確定。膠體金與被標蛋白

質(zhì)的用量比例是否合適是影響標記成功的一個重

第69頁

劉穎沙 等 膠體金免疫層析卡優(yōu)化及其與 ELISA 法檢測克倫特羅殘留的比較

- 65 -

圖 1 pH 條件優(yōu)化圖

要因素。過多蛋白質(zhì)標記,在造成浪費的同時,

又會引起試紙的拖帶現(xiàn)象;過少蛋白質(zhì)標記又會

導致膠體金標記不完全,從而降低試紙的靈敏度

及假陽性現(xiàn)象的出現(xiàn)。隨著抗體標記量的增加,

陰性顯色也會增加,但是當抗體標記量大于

10 μL/mL 時,陰性顯色會變淺,并且檢測限抑制

也會變差。當抗體標記量在 10 μL/mL 時,陰性 T

線顯色及檢測限顯色梯度最大,所以最佳抗體標

記量為 10 μL/mL 的 120%,即為 12 μL/mL(表 3)。

表 3 抗體標記量條件優(yōu)化結(jié)果

添加量/μL 陰性顯色 5 μg/L 檢測限顯色

1 ++ ++

3 ++± ++

5 +++ ++

10 ++++ +±

20 +++ ++

40 +++ +++

注:“+”越多,顯色效果越顯著,下同。

2.2.3 離心力優(yōu)化 當離心力為 3 000、5 000 r/min

時,上清液渾濁,說明離心力不夠,還有一部分膠

體金沒有離心下來。當離心力為 8 000、12 000 r/min

時,上清液澄清,但是離心力為 12 000 r/min 時,

探針不容易重懸,說明最佳離心力為 8 000 r/min。

2.3 金標卡制備優(yōu)化

2.3.1 樣品墊優(yōu)化 樣品墊優(yōu)化結(jié)果如圖 2 所

示。圖 2 結(jié)果表明,4 種規(guī)格的樣品墊中,3 號樣

品墊顯色最深,而且線條均一,故選擇 GL-03 型

樣品墊。

圖 2 樣品墊優(yōu)化結(jié)果

圖 3 左圖顯示的是相同的時間里陰性樣本對

照??煽闯觯浞?1、2 顯色比較好,配方 3、4、

5 次之,配方 6 出現(xiàn)中空現(xiàn)象;但是從右圖的陽

性對照看,配方 1、2、3、4 不能完全消線,而配

方 5 可以完全消線。因此,選擇配方 5,優(yōu)化確

定樣品墊的處理配方為 0.01 mol/L pBS+1%

BSA+1%吐溫?20。

左圖為陰性樣本對照,右圖為陽性樣本對照。

圖 3 樣品墊處理配方的結(jié)果

2.3.2 吸水紙 3 種樣品墊對中性紅溶液的吸收

情況表明,HS01、HS02、HS03 吸水率分別為

159.2、123.4、129.5,這也說明 HS01 吸水紙的吸

水量最大,故選擇 HS01 吸水紙。

2.3.3 NC 膜 (1)T 線濃度確定 T 線濃度顯

色結(jié)果如表 4 所示。結(jié)果表明,隨著包被抗原濃

度的增加,檢測線(T 線)的顯色越來越明顯,

當抗原包被濃度為 1.0 mg/mL 時,T 線陰性顯色

及檢測限顯色差異最大,所以 T 線最適包被濃度

為 1.0 mg/mL。

(2)C 線濃度確定 C 線濃度確定結(jié)果如表 5

所示。結(jié)果表明,隨著二抗包被濃度的增加,質(zhì)

第70頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

- 66 -

表 4 T 線濃度確定結(jié)果

濃度/(mg·mL?1

) T 線陰性顯色 T 線檢測限顯色

0.5 ++ +

0.8 +++ +

1.0 ++++ ++

表 5 C 線濃度確定結(jié)果

濃度/(mg·mL?1

) C 線陰性顯色 T 線檢測限顯色

0.5 +++ +++

1.0 ++++ +++

1.5 +++++ +++

控線(C 線)的顯色越來越明顯,當二抗包被濃

度為 0.5 mg/mL 時 C/T 線顯色基本一致,所以 C

線最適包被濃度為 0.5 mg/mL。

2.3.4 金標墊干燥方式優(yōu)化 不同干燥方式對試

紙條顯色效果的影響如表 6 所示。從表 6 可以看

出,干燥 30 min 顯色效果劣于干燥 45 和 60 min,

室溫干燥優(yōu)于加熱干燥,可能在加熱時,金標抗

體在泳動時集中在 NC 膜的兩邊,導致顯色效果

不佳。故室溫干燥 45 min 為最佳條件。

表 6 不同干燥方式對試紙條顯色效果的影響

干燥時間/min 干燥方式

30 45 60

室溫干燥 ++ +++ +++

45℃恒溫 + ++ ++

2.4 卡片應用性檢測

2.4.1 靈敏度檢測 靈敏度檢測結(jié)果(表 7)表明,

克倫特羅檢測卡在 1 ng/mL 標準品時 T 線顯色略

微有影,3 ng/mL 標準品時 T 線不顯色,說明克

倫特羅檢測卡的靈敏度為 3 ng/mL。

表 7 靈敏度檢測結(jié)果

克倫特羅濃度/(ng?mL?1

) 顯色強度

0 +++

1 有影

3 干凈

5 干凈

10 干凈

15 干凈

20 干凈

2.4.2 特異性檢測 特異性檢測結(jié)果(表 8)表明,

添加不同濃度的萊克多巴胺、沙丁胺醇、妥布特

羅標準品,對克倫特羅檢測卡均未發(fā)生抑制作用,

說明克倫特羅檢測卡特異性比較好。

表 8 特異性檢測結(jié)果

抗原濃度/(ng?mL?1

) 萊克多巴胺 沙丁胺醇 妥布特羅

5 +++ +++ +++

10 +++ +++ +++

15 +++ +++ +++

20 +++ +++ +++

40 +++ +++ +++

100 +++ +++ +++

2.4.3 準確度檢測

共檢測了 150 個豬組織樣品,比較上述 2 種

方法的檢測結(jié)果。ELISA 陽性豬組織樣品 16 份,

陽性率 10.67%;膠體金法豬組織樣品 14 份,陽

性率 9.33%,2 種檢測方法陽性率無統(tǒng)計學差異

(p>0.05)。本研究研制的克倫特羅檢測卡與酶聯(lián)

免疫吸附法測定值符合率較高。

3 結(jié)論

鹽酸克倫特羅被國家明令禁止使用。本文優(yōu)化

克倫特羅單抗的制備方法,單克隆抗體的免疫球蛋

白亞類為 IgG1,分子量為 148.5 kDa,染色體數(shù)目

為 83~91 條,親和常數(shù)為 2.51×108 M?1

,得到最佳

的標記條件 pH=8、最佳抗體標記量為 10 μL/mL

的 120%(12 μL/mL)、最佳離心力為 8 000 r/min。

與傳統(tǒng)的卡片相比,本研究對樣品墊、吸水紙、金

標墊干燥方式進行探索與優(yōu)化,優(yōu)化確定樣品墊的

處理配方為 0.01 mol/L pBS+1% BSA+1%吐溫-20,

選擇 HS01 吸水紙作為吸水紙,金標墊干燥方式為

室溫干燥 45 min。得到的膠體金卡準確度、靈敏

度、保質(zhì)期更優(yōu)。經(jīng)試驗,本研究克倫特羅檢測卡

檢出限為 3 ng/mL,優(yōu)于市面上的檢測卡片,與萊

克多巴胺、沙丁胺醇和妥布特羅無交叉反應,特異

性好,與酶聯(lián)免疫吸附法測定結(jié)果符合率良好,準

確度高,適宜在屠宰場、產(chǎn)品驗收場等現(xiàn)場的初篩

檢測活動。

參考文獻

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第71頁

劉穎沙 等 膠體金免疫層析卡優(yōu)化及其與 ELISA 法檢測克倫特羅殘留的比較

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(責任編輯 龍婭麗)

第72頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

Jan. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.1

收稿日期 2022-07-02;修回日期 2022-08-08

基金項目 國家自然科學基金“北部灣城市群空間協(xié)同發(fā)展低碳效應及規(guī)劃研究”(No.51768001)。

第一作者 王政強(1997—),男,碩士研究生,研究方向為低碳規(guī)劃設(shè)計,E-mail:826257437@qq.com。

通訊作者 唐世斌(1963—),男,副教授,碩士生導師,研究方向為風景園林建筑工程與規(guī)劃設(shè)計研究,E-mail:tshibin@163.com。

南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價及障礙因子診斷

王政強1

唐世斌1

黃宇超1,2 許瑋1,2 黃小華1,2 左德坤3

(1. 廣西大學林學院 廣西南寧 530004;2. 廣西壯族自治區(qū)國有七坡林場 廣西南寧 530225;

3. 東北林業(yè)大學園林學院 黑龍江哈爾濱 150006)

摘 要 探究南寧市 2010—2020 年農(nóng)業(yè)生態(tài)安全狀況,為區(qū)域綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)提供理論依據(jù)。構(gòu)建“壓

力-狀態(tài)-響應”模型,采用熵權(quán)法和 TOPSIS 模型對南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全狀況進行綜合評價,結(jié)合評價結(jié)果建立障礙因

子診斷模型,進行障礙度診斷分析。結(jié)果表明:南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全綜合指數(shù)整體呈現(xiàn)下降趨勢,期間存在波動變化,

生態(tài)安全等級處于危險狀態(tài);影響南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的主要障礙因子包括第三產(chǎn)業(yè)占 GDP 比重、農(nóng)民人均純收入、

化肥施用強度、耕地復種指數(shù)、有效灌溉面積、農(nóng)作物成災率和土地墾殖率等;南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全水平亟需加強,

未來發(fā)展中應合理利用土地資源、調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及加強農(nóng)業(yè)科技力量和生態(tài)建設(shè)力度。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價;PSR-熵權(quán) TOPSIS 模型;障礙度;南寧市

中圖分類號 X826;F327 文獻標識碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.01.013

Evaluation of Agricultural Ecological Safety and Diagnosis of

Obstacle Factors in Nanning

WANG Zhengqiang1

TANG Shibin1

HUANG Yuchao1,2 XU Wei1,2

HUANG Xiaohua1,2 ZUO Dekun3

(1. School of Forestry, Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004, China; 2. Guangxi Zhuang Autonomous Region State-owned

Qipo Forest Farm, Nanning, Guangxi 530225, China; 3. School of Landscape Architecture, Northeast Forestry

University, Harbin, Heilongjiang 150006, China)

Abstract To explore the status of agricultural ecological security in Nanning from 2010 to 2020 and to provide a theoretical

basis for the development of regional green agriculture and the construction of ecological civilization, a “pressure-state-response” model was constructed, and the entropy weight method and the TOPSIS model were used to comprehensively evaluate

the agricultural ecological security situation in Nanning. Combined with the evaluation results, a diagnostic model of obstacle

factors was established to diagnose and analyze the degree of obstacle. The results showed that: the overall index of agricultural ecological security in Nanning showed a downward trend, fluctuated during the period, and the ecological security level

was in a dangerous state; the main obstacle factors affecting the agricultural ecological security in Nanning included the proportion of the tertiary industry in GDP, the per capita net income of farmers, fertilizer application intensity, arable land multiple cropping index, effective irrigation area, crop disaster rate, and land reclamation rate, etc.; the level of agroecological

safety in Nanning needs to be strengthened urgently, future development should involve rational use of land resources, adjustment, and optimization of industrial structure, as well as strengthening the power of agricultural science and technology

and ecological construction efforts.

Keywords agricultural ecological security evaluation; PSR-entropy weight TOPSIS model; obstacle degree; Nanning City

農(nóng)業(yè)生態(tài)安全作為中國生態(tài)安全的重要組成

部分,是指農(nóng)業(yè)自然資源和生態(tài)環(huán)境處于一種健

康、平衡、不受威脅的狀態(tài)[1],生態(tài)安全是城市

生態(tài)文明建設(shè)的主要目標,也是社會可持續(xù)發(fā)展

的根本基礎(chǔ)[2]。近年來,鑒于城鎮(zhèn)建設(shè)和人類活

動的無序擴張,城市資源環(huán)境約束力不斷加大[3],

農(nóng)業(yè)用地面臨著環(huán)境破壞、資源短缺、生態(tài)惡化

等問題,對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性構(gòu)成

極大威脅。隨著國土空間規(guī)劃及北部灣城市群建

設(shè)“十四五”方案的實施,南寧市作為北部灣城

第73頁

王政強 等 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價及障礙因子診斷

- 69 -

市集群的中心城市,無序的城市建設(shè)規(guī)模擴增必

然會對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生制約,農(nóng)業(yè)生態(tài)安全問

題日趨嚴峻,因而,對南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全進行

綜合評價,有助于推動區(qū)域綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)

文明建設(shè)。

農(nóng)業(yè)生態(tài)問題一直是各相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者研究的

熱點。目前,學者們對農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的研究多著

眼于對策研究[4]、生態(tài)安全指數(shù)[5]、土地利用[6]等

方面,生態(tài)安全評價的現(xiàn)有研究內(nèi)容、空間尺度十

分廣泛,研究體系十分完整,各領(lǐng)域的學者研究主

要集中在指標體系構(gòu)建[7-9]、影響因子分析[10-13]、

多尺度視角[14-17]、模型方法構(gòu)建[18-20]等方面。

南寧市作為北部灣城市集群的重要生態(tài)空

間[21],隨著黨的十九大生態(tài)文明建設(shè)和國家生態(tài)

安全屏障戰(zhàn)略的提出,為南寧市農(nóng)業(yè)發(fā)展以及轉(zhuǎn)

型升級提供了難得的機遇。鑒于此,本文采用

PSR—熵權(quán) TOPSIS 模型對 2000—2020 年南寧市

農(nóng)業(yè)生態(tài)安全進行評價分析,審視南寧市農(nóng)業(yè)生

態(tài)安全演變情況并進行障礙因素分析,以期為南

寧市實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改

革和加快農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 研究區(qū)概況 南寧市( 22°12′-24°2′N,

107°18′-109°38′E)位于廣西壯族自治區(qū)南部,是

廣西首府和北部灣城市群核心城市,下轄 12 個區(qū)

(縣),總面積 22 112 km2

,地形是以邕江延伸的

廣大河谷為中心的盆地形態(tài),南、北、西 3 個方

向均有山地圍繞。南寧屬亞熱帶季風氣候,氣候

濕潤、日照充足,年均溫度為 21.6℃,水系發(fā)達,

是傳統(tǒng)的灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)以及國家重要的亞熱帶水果

基地、糧食基地。2020 年,南寧市全年地區(qū)總產(chǎn)

值為 4 726.34 億元,年末常住人口 875.85 萬人,

城鎮(zhèn)化率達到 68.79%,人均 GDP 為 59 729 元,

農(nóng)林業(yè)發(fā)展水平較高,其中農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為 577.44

億元,農(nóng)作物播種面積達 97.61 萬 hm2

,全年糧食

產(chǎn)量 209.28 萬 t。

1.1.2 數(shù)據(jù)來源 本研究涉及土地、資源、人口、

經(jīng)濟、環(huán)境等數(shù)據(jù)。相關(guān)的指標數(shù)據(jù)主要來源于

2010—2020 年的《南寧統(tǒng)計年鑒》《廣西統(tǒng)計年

鑒》,2010—2020 年南寧市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展

統(tǒng)計公報、南寧市環(huán)境狀況公報、南寧市農(nóng)業(yè)發(fā)展

統(tǒng)計公報等作為補充。

1.2 方法

1.2.1 指標體系 (1)指標體系構(gòu)建 采用 PSR

模型[22],并根據(jù)以往學者對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和生態(tài)

安全評價體系的研究為參考[23-25],從農(nóng)業(yè)生態(tài)安

全壓力、農(nóng)業(yè)生態(tài)安全狀態(tài)、農(nóng)業(yè)生態(tài)安全響應

3 個方面,選取具有代表性的 22 個評價指標來構(gòu)

建南寧農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標體系(表 1)。

(2)數(shù)據(jù)標準化處理 采用極差法對指標數(shù)

據(jù)進行標準化處理。計算公式為:

正向指標: min

max min

ij ij

ij

ij ij

x x

x

x x

? ? ? ? ···········(1)

負向指標: max

max min

ij ij

ij

ij ij

x x

x

x x

? ? ? ? ···········(2)

式中,xij 指第 j 項指標第 i 年的指標值;x’ij

為標準化后的值,maxxij 和 minxij 分別表示第 i 個

樣本的第 j 項指標的最大值和最小值。

(3)指標權(quán)重確定 采用熵權(quán)法[26]進行計算

以確定指標權(quán)重,計算公式為:

1

1 ln( ), [0,1] ln

m

j ij ij j

i

e P Pe

m ?

?? ? ? ·············(3)

j m

1

( 1,2,..., ) j

j

j

d

W jm

d

?

? ?

? ·····················(4)

式中,Pij 表示待求的第 j 個影響因子向量中

的 第 i 個值所占該影響因子的概率,其中

Pij=xij/Σxij;ej 為第 j 項指標的熵值,ln 為自然對

數(shù);dj 為第 j 項指標的差系數(shù)其中(dj=1-ej),其

中 Wj 為各指標的權(quán)重,m 為指標總數(shù)。

1.2.2 熵權(quán) TOPSIS 模型 運用 TOPSIS 法[27]計

算目標與正、負理想解的偏離和靠近度來研究生

態(tài)安全變化趨勢,為增強矩陣客觀性,結(jié)合熵權(quán)

法對 TOPSIS 模型進行改進,對南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)

安全進行測度評價。相關(guān)計算過程見公式(5)~

(10)。

第74頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

- 70 -

表 1 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指標體系

目標層 準則層 因素層 指標層 指標解釋說明 屬性 權(quán)重

X1:人口密度/(km2

·人?1

) 區(qū)域總?cè)丝?區(qū)域土地總面積 ? 0.041 2

X2:城鎮(zhèn)化水平/% 區(qū)域常住城鎮(zhèn)人口/總?cè)丝跀?shù) ? 0.042 4 社會經(jīng)

濟壓力

X3:人口自然增長率/% 反映人口自然增長的趨勢 ? 0.040 5

X4:人均耕地面積/(hm2

·人?1

) 研究區(qū)內(nèi)每個人所占耕地面積的大小 + 0.037 9

X5:農(nóng)作物播種面積/hm2 反映耕地利用程度 + 0.040 9

X6:化肥施用強度/t 單位耕地面積上施用化肥量 ? 0.035 4

農(nóng)業(yè)生態(tài)

安全壓力

(P) 農(nóng)業(yè)環(huán)

境壓力

X7:耕地復種指數(shù)/% 年內(nèi)耕地面積上種植農(nóng)作物的平均次數(shù) ? 0.035 3

X8:有效灌溉面積/hm 資源狀 2 反映耕地抗旱能力的指標 + 0.050 9

態(tài) X9:人均日常生活用水量/L 反應水資源狀態(tài) ? 0.040 0

X10:農(nóng)作物成災率/% 成災面積與受災面積的比值 ? 0.041 3

X11:環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良率/% 反映區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量 + 0.036 4

X12:森林覆蓋率/% 區(qū)域林地總面積與土地總面積比率 + 0.038 9

X13:年均降水量/mm 衡量一個地區(qū)降水多少的重要指標 ? 0.041 0

生態(tài)環(huán)

境狀態(tài)

X14:年均氣溫/℃ 反映區(qū)域農(nóng)作物生境的指標 ? 0.060 2

X15:單位面積糧食產(chǎn)量/(kg·hm?2

) 糧食生產(chǎn)總量與耕地面積比值 + 0.034 0

農(nóng)業(yè)生態(tài)

安全狀態(tài)

(S)

土地利

用狀態(tài) X16:土地墾殖率/% 反映土地資源利用程度的重要指標 + 0.041 8

X17:農(nóng)民人均純收入/(元?人?1

) 反映農(nóng)民收入情況 + 0.047 0

X18:第三產(chǎn)業(yè)占 GDP 比重/% 反映人民生活水平質(zhì)量 + 0.079 3 社會經(jīng)

濟響應

X19:農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值/萬元 區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的活力 + 0.046 1

X20:建成區(qū)綠化覆蓋率/% 綠化覆蓋面積占建成區(qū)的百分比 + 0.088 0

X21:農(nóng)業(yè)人口占總?cè)丝诒壤?% 農(nóng)業(yè)人口數(shù)與總?cè)丝跀?shù)的比值 + 0.041 5

南寧市

農(nóng)業(yè)生

態(tài)安全

評價指

標體系

農(nóng)業(yè)生態(tài)

安全響應

(R) 社會環(huán)

境響應

X22:農(nóng)業(yè)機械化程度/(kW·hm?2

) 區(qū)域農(nóng)業(yè)機械總動力與耕地面積的比值 + 0.040 1

(1)基于熵權(quán)的評價矩陣構(gòu)建:

11 12 1

21 22 2

1 2

11 1 12 1 1 1

21 1 22 1 2 1

11 21 1

...

...

...

. . ... .

. . ... .

. . ...

n

n

m m mn

n

n

m m mn

yy y

yy y Y

yy y

x w xw xw

x w xw xw

x w x w xw

? ?

? ?

? ?

? ?

? ? ?? ?

? ? ?? ?

?? ? ? ?

? ???

? ???

················(5)

(2)正負理想解確定

令 Y+

為最偏好的方案(正理想解),Y?

為最不

偏好方案(負理想解),計算公式為:

? ? ? 1 2 ? 1

max 1,2, , ij ,,, i m m Y yi m yy y ? ? ?? ? ? ? ≤≤

? ? ···(6)

? ? ? 1 2 ? 1

min 1,2, , ij ,,, i m m Y yi m yy y ? ? ?? ? ? ? ≤ ≤

? ? ···(7)

(3)距離計算 選用歐式距離法,分別計算

每個指標向量到正理想解的距離 Dj

+和負理想解

的距離 Dj

?

,計算公式為:

2

1

( )

m

j ij i

i

D yy ? ?

?

? ? ? ·························(8)

_ 2

1

( )

m

j ij i

i

D yy ?

?

? ? ? ·························(9)

(4)與理想解的貼近度計算:

j

Dj T

Dj Dj

?

? ? ? ? ······························· (10)

依據(jù)本研究,指標貼進度值越大,該年份地農(nóng)

業(yè)生態(tài)安全狀況越好,反之則越差,其中 0<Tj<1。

根據(jù)南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全綜合值的結(jié)果,并借鑒相

關(guān)研究[28-30]。對指標貼近度按照等間距劃分將農(nóng)業(yè)

生態(tài)安全評價標準劃分為 5 個等級(表 2)。

1.2.3 障礙因子診斷模型 采用障礙因子診斷模

型[31],分別對準則層與指標層指標進行障礙度測

算,分析南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全狀況的主要障礙因

素。計算公式如下:

第75頁

王政強 等 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價及障礙因子診斷

- 71 -

表 2 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價等級標準

農(nóng)業(yè)生態(tài)安全等級 分級標準 系統(tǒng)狀態(tài)

Ⅰ (0,0.2) 危險

Ⅱ [0.2,0.4) 較危險

Ⅲ [0.4,0.6) 臨界狀態(tài)

Ⅳ [0.6,0.8) 較安全

Ⅴ [0.8,1) 安全

1

( )

ij ij

ij i

ij ij

i

F P

O

F P

?

? ?

? ?

··························· (11)

U O ij ij ?? ·································· (12)

式中,F(xiàn)ij 為因子貢獻度,即 wj*v,其中 wj

為各項指標層權(quán)重,v 為準則層權(quán)重;Pij 表示指

標偏離度,即 Pij=1?xij;Oij 為指標層障礙度;Uij

為準則層障礙度。

2 結(jié)果與分析

2.1 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全現(xiàn)狀分析

2.1.1 農(nóng)業(yè)生態(tài)安全整體狀況 根據(jù)以上數(shù)據(jù)和

方法,計算出 2010—2020 年南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全

壓力、狀態(tài)、響應指數(shù)及生態(tài)安全綜合評價指數(shù)

(表 3)。從圖 1 可以看出,農(nóng)業(yè)生態(tài)安全等級基

本上都處于Ⅱ級,生態(tài)安全為較危險狀態(tài),僅有

2010、2011 年指標貼進度高于 0.4,處于Ⅲ級。

整體上,2010—2015 年農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指數(shù)由

0.477 3 下降至 0.301 3,由臨界安全狀態(tài)降至較危

險狀態(tài);2016—2020 年呈現(xiàn)先下降后上升趨勢,

但整體上仍處于較危險狀態(tài),且 2018 年生態(tài)安全

指數(shù)呈現(xiàn)極低值 0.250 7。

表 3 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全綜合指數(shù)

年份 生態(tài)壓力指數(shù) 生態(tài)狀態(tài)指數(shù) 生態(tài)響應指數(shù) 生態(tài)安全綜合指數(shù) 生態(tài)安全等級

2010 0.731 3 0.450 9 0.176 9 0.477 3 Ⅲ

2011 0.726 6 0.488 7 0.109 5 0.479 2 Ⅲ

2012 0.464 5 0.361 2 0.385 8 0.395 9 Ⅱ

2013 0.406 9 0.343 8 0.393 3 0.376 6 Ⅱ

2014 0.289 5 0.284 5 0.375 6 0.316 0 Ⅱ

2015 0.246 6 0.260 7 0.391 8 0.301 3 Ⅱ

2016 0.317 1 0.356 7 0.439 7 0.371 1 Ⅱ

2017 0.238 6 0.369 6 0.441 0 0.349 4 Ⅱ

2018 0.018 0 0.021 0 0.419 4 0.250 7 Ⅱ

2019 0.291 5 0.311 7 0.447 3 0.351 0 Ⅱ

2020 0.245 8 0.340 8 0.516 4 0.365 8 Ⅱ

2.1.2 各子系統(tǒng)變化狀況 (1)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全壓

力變化 由圖 1~3 可知,整體來看,2010—2020

年南寧市壓力層面農(nóng)業(yè)生態(tài)安全整體狀況呈現(xiàn)下

降趨勢。具體來看,D+

數(shù)值波動增加,偏離正理

想解,D?

數(shù)值逐漸減少,趨近負理想解,指標貼

近度 T 由 2010 年的 0.731 3 下降為 2020 年的

0.245 8,壓力層面農(nóng)業(yè)生態(tài)安全等級由Ⅳ級降為

Ⅱ級,生態(tài)安全狀況由較安全下降至較危險。2000

—2015 年壓力指數(shù)層處于下降狀態(tài),評價指數(shù)由

較安全下降為臨界狀態(tài)最后至較危險狀態(tài);2016

—2020 年指數(shù)雖然有上下波動,但整體上仍然處

于下降狀態(tài),基本位于較危險等級。這一階段南

寧市人口密度一直處于較高的水平,由 301.26 人

/km2 增至 395.82 人/km2 人地矛盾加劇,并且伴隨

南寧市經(jīng)濟建設(shè)力度與城市規(guī)模加大,建設(shè)用地

不斷擴張、城鎮(zhèn)化率逐年增加以及農(nóng)藥施用強度等

指標增大了農(nóng)業(yè)生態(tài)安全所承受的壓力。

(2)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全狀態(tài)變化 由圖 1~3 可知,

2010—2020年南寧市狀態(tài)層面農(nóng)業(yè)生態(tài)安全整體

狀況呈現(xiàn)波動式下降趨勢,其中,正理想距離 D+

數(shù)值先上升后下降,向正理想解先偏離后靠攏,

負理想距離 D?

數(shù)值增大,遠離負理想解。指標貼

近度由 2010 年的 0.450 9 下降至 2020 年的 0.340 8,

狀態(tài)層面農(nóng)業(yè)生態(tài)安全等級由Ⅲ級降為Ⅱ級,生

態(tài)安全狀況由臨界安全下降至較危險。2000—

2015 年狀態(tài)指數(shù)層呈現(xiàn)先增長后穩(wěn)步下降狀態(tài),

評價指數(shù)臨界狀態(tài)下降至較危險狀態(tài);2016—

2020 指數(shù)層出現(xiàn) 3 個變化,2016—2017 年指數(shù)

第76頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

- 72 -

有反彈上升趨勢,但 2018 年又呈現(xiàn)出極低值,

2019—2020 年則呈現(xiàn)出較為穩(wěn)步的上升趨勢,但

生態(tài)狀態(tài)等級基本處于臨界安全狀態(tài)。主要是因為

南寧市本身生態(tài)基底良好,森林資源豐富,森林覆

蓋率達 45%以上。但一方面由于城鎮(zhèn)建設(shè)發(fā)展,出

現(xiàn)建設(shè)用地掠奪農(nóng)業(yè)用地,又會在城市其余地方將

占用的農(nóng)用地給補回來的情況,因而有效灌溉面

積、單位面積糧食產(chǎn)量和土地墾殖率均會有所變

化;另一方面受自然災害的影響,農(nóng)作物成災率不

穩(wěn)定,致使農(nóng)業(yè)生態(tài)安全處于波動變化狀態(tài)。

圖 1 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全指數(shù)動態(tài)變化

(3)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全響應變化。由圖 1~3 可知,

2010—2020年南寧市響應層面農(nóng)業(yè)生態(tài)安全整體

狀況呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢,其中,正理想距離 D+

數(shù)值先上升后下降,逐漸傾近于正理想解,負理

想距離 D?

數(shù)值增大,逐漸脫離負理想解。指標貼

近度由 2010 年的 0.176 9 上升至 2020 年的

0.516 4,響應層面農(nóng)業(yè)生態(tài)安全等級由Ⅰ級升為

Ⅲ級,生態(tài)安全狀況由危險上升至臨界安全。該

階段經(jīng)濟朝向高質(zhì)量高水平方向發(fā)展,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

不斷完善,減少了農(nóng)業(yè)發(fā)展對土地的過度損耗以

及工業(yè)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境造成的污染破壞;另一方

面,“十四五規(guī)劃”制定以來,南寧市生態(tài)文明建

設(shè)和三農(nóng)工作成效顯著,南寧市農(nóng)民人均純收入

由 5 005 元增至 16 130 元,建成區(qū)綠化覆蓋率由

40.36%增至 41.1%,農(nóng)業(yè)機械化程度也不斷提高,

截至 2020 年農(nóng)業(yè)機械總動力達到 495 萬 kW。

2.2 障礙因子診斷分析

根據(jù)障礙因素診斷計算,得出南寧市 2000—

2020 年農(nóng)業(yè)生態(tài)安全準則層障礙度及障礙因子,

圖 2 正理想距離 D+

動態(tài)變化

圖 3 負理想距離 D?

動態(tài)變化

按照大小順序篩選出主要指標,具體如圖 4、表 4

所示。

南寧市準則層 3 個子系統(tǒng)對其農(nóng)業(yè)生態(tài)安全

的阻礙度略有不同(圖 4),2010—2012 年南寧市

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力系統(tǒng)的障礙度呈現(xiàn)波動性上升

趨勢,并于 2012 年達到峰值 35.2%,2013—2020

年障礙度偶有波動但整體呈現(xiàn)下降趨勢。農(nóng)業(yè)生態(tài)

環(huán)境狀態(tài)系統(tǒng)的障礙度,由 2010 年 30.87%上升至

2020 年 51.98%,整體呈現(xiàn)波動式上升。農(nóng)業(yè)生態(tài)

環(huán)境響應系統(tǒng)的障礙度分為 2 個階段,2010—2017

呈現(xiàn)上升狀態(tài),2017 年達到峰值 44.42%后陡然下

降至 2020 年的 22.86%?!笆濉彪A段,整體上響

應系統(tǒng)障礙度>狀態(tài)系統(tǒng)障礙度>壓力系統(tǒng)障礙

度,說明對南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的威脅性逐步減

弱,“十三五”后狀態(tài)系統(tǒng)的障礙度逐步成為主導

因素。

選取每年障礙度排名前 10 的指標作為南寧

市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的主要障礙因子(表 4)。

第77頁

王政強 等 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價及障礙因子診斷

- 73 -

其中,第三產(chǎn)業(yè)占 GDP 比重在 2010—2017

年一直占據(jù)障礙因子主要位置,2018 年退至第 8

位,而后逐漸退出主要障礙因子行列,人口密度

與城鎮(zhèn)化率在 2010—2015 基本保持在 8、9 位,

2016 年以后不再作為主導因子,農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值與農(nóng)

民人均純收入均出現(xiàn)類似情況,說明十三五規(guī)劃

以后,南寧市作出相應一系列農(nóng)業(yè)生態(tài)發(fā)展政策

的調(diào)整,經(jīng)濟因素逐漸不再是影響農(nóng)業(yè)生態(tài)安全

的主要障礙因素。人均耕地面積在 2016 年以后逐

漸成為主要障礙因子,化肥施用強度和耕地復種

指數(shù)在研究期間內(nèi)基本處于前 10,農(nóng)作物成災率

和年均降水量則在整個期間內(nèi)反復出現(xiàn),說明農(nóng)

業(yè)生態(tài)環(huán)境所面對的壓力是屬于長期存在的障礙

因子,需要采取持續(xù)性的措施加以解決。有效灌

溉面積在整個研究期間內(nèi)基本處于前 3 的位置,

2018—2020 年才開始有下降的趨勢,2010—2020

年,單位面積糧食產(chǎn)量和土地墾殖率等指標的阻

礙度總體呈現(xiàn)下降趨勢,但仍然位于前 10 位,說

明“十二五”以來,南寧市加快了集約型經(jīng)濟的

步伐,但是對土地資源利用仍然不合理,致使土

地資源利用程度較低。因此,要在保持南寧市農(nóng)

業(yè)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,減少對環(huán)境的破壞,并要不斷

調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

圖 4 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全準則層障礙度變化趨勢

表 4 南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全障礙因素排序 單位:%

障礙因子排序及障礙度 年份

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2010 X20

(10.34)

X18

(9.89)

X8

(6.92)

X17

(6.72)

X19

(6.59)

X2

(6.06)

X1

(5.89)

X13

(5.86)

X6

(5.85)

X22

(5.73)

2011 X18

(12.14)

X20

(7.27)

X17

(6.65)

X16

(6.40)

X13

(6.13)

X19

(6.12)

X8

(5.84)

X1

(5.59)

X2

(5.56)

X7

(5.40)

2012 X18

(15.02)

X10

(7.96)

X17

(7.87)

X19

(7.38)

X16

(6.87)

X1

(6.54)

X7

(6.46)

X2

(6.32)

X6

(6.15)

X13

(5.48)

2013 X18

(15.39)

X17

(6.93)

X19

(6.81)

X8

(6.52)

X7

(6.46)

X16

(6.00)

X1

(5.71)

X13

(5.50)

X6

(5.28)

X2

(5.14)

2014 X18

(14.68)

X10

(8.14)

X8

(7.78)

X13

(7.17)

X17

(6.29)

X16

(6.09)

X19

(5.94)

X7

5.72)

X1

(5.07)

X15

(4.70)

2015 X18

(17.71)

X16

(8.57)

X10

(7.51)

X17

(7.05)

X19

(6.96)

X15

(6.15)

X7

(5.67)

X1

(5.46)

X21

(5.02)

X2

(4.85)

2016 X18

(15.69)

X8

(8.79)

X10

(7.21)

X21

(7.10)

X19

(5.73)

X20

(5.42)

X7

(4.76)

X17

(4.67)

X4

(4.65)

X6

(4.40)

2017 X18

(17.39)

X21

(8.90)

X8

(8.83)

X16

(8.30)

X19

(6.31)

X7

(6.26)

X4

(6.18)

X13

(6.13)

X10

(5.04)

X20

(4.95)

2018 X8

(11.35)

X21

(7.74)

X13

(7.55)

X10

(7.49)

X7

(6.91)

X18

(6.74)

X16

(6.19)

X11

(5.89)

X4

(5.31)

X6

(5.03)

2019 X20

(19.26)

X8

(11.14)

X3

(8.86)

X13

(8.33)

X21

(8.07)

X7

(8.05)

X4

(5.92)

X6

(5.47)

X15

(5.42)

X16

(4.77)

2020 X14

(14.76)

X20

(12.68)

X8

(10.38)

X21

(10.18)

X3

(9.94)

X4

(9.30)

X15

(8.34)

X7

(8.24)

X16

(5.35)

X6

(5.32)

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

人與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展一直是研究熱點話

題。本研究選取 2010—2020 年的南寧市作為研究

對象,結(jié)合城市建設(shè)發(fā)展特征分析農(nóng)業(yè)生態(tài)安全

狀況,為國土空間規(guī)劃、區(qū)域綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展和生

態(tài)文明建設(shè)提供理論依據(jù),對農(nóng)業(yè)安全和可持續(xù)

發(fā)展具有重要理論意義和借鑒價值。同時農(nóng)業(yè)生

態(tài)安全評價是項復雜的系統(tǒng)工程,涉及較多方面

的因素,考慮到數(shù)據(jù)的準確性、可獲得性以及可

操作性,構(gòu)建指標體系時未能納入部分指標,因

而并不能完全反映南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境狀況,研

究結(jié)果可能會存在一定的誤差,有待進一步優(yōu)化;

適當延長時間跨度,能更準確地反映農(nóng)業(yè)生態(tài)安

第78頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

- 74 -

全的變化趨勢;研究方法上還需深入探討出更科

學合理的系統(tǒng)方法。

3.2 結(jié)論

本研究采用 PSR 模型構(gòu)建南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安

全評價指標體系,結(jié)合熵權(quán)法和 TOPSIS 模型分

析了 2010—2020 年南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全變化狀

況,并結(jié)合評價結(jié)果構(gòu)建障礙因子模型判定影響

南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的主要障礙因素。結(jié)論如下:

2010—2020 年農(nóng)業(yè)生態(tài)安全評價指數(shù)由 0.477 3

下降至 0.365 8,其生態(tài)安全等級由臨界安全至較

危險;從子系統(tǒng)來看,壓力系統(tǒng)、狀態(tài)系統(tǒng)、響

應系統(tǒng)的安全指數(shù),2010—2018 年期間整體呈現(xiàn)

下降狀態(tài),2019 以后才略有上升趨勢,表明南寧

市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全狀況不容樂觀。

從因子障礙度來看,第三產(chǎn)業(yè)占 GDP 比重、

農(nóng)民人均純收入、化肥施用強度、耕地復種指數(shù)、

有效灌溉面積、農(nóng)作物成災率和土地墾殖率等是

影響南寧市農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的主要障礙因子,從子

系統(tǒng)障礙度來看,狀態(tài)準則層和響應準則層的障

礙度總體呈上升趨勢,阻礙程度逐漸增強,這表

明南寧市生態(tài)治理雖取得了一定的成效,生態(tài)環(huán)

境得到改善。但是,農(nóng)業(yè)生態(tài)安全狀況并未取得

顯著成效,仍需從源頭入手,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對生

態(tài)環(huán)境的壓力,南寧市以后應合理利用土地資源、

調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及加強農(nóng)業(yè)科技力量和生

態(tài)建設(shè)力度。

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(責任編輯 龍婭麗)

第80頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

Jan. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.1

收稿日期 2022-06-24;修回日期 2022-07-04

第一作者 易慧琳(1991—),女,碩士,工程師,研究方向為園林植物與觀賞園藝,E-mail:960757360@qq.com。

通訊作者 譚廣文(1959—),男,碩士,教授級高級工程師,研究方向為園林植物應用、風景園林規(guī)劃設(shè)計,E-mail:

1002871592@qq.com。

深圳市城市路口花境植物應用調(diào)查與分析

易慧琳1

謝偉文1,2 馬綿英1,2 梁冠威3

譚廣文1

(1. 廣州普邦園林股份有限公司 廣東廣州 510600;2. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學院 廣東廣州 510225;

3. 廣州市中森園林綠化工程有限公司 廣東廣州 510060)

摘 要 深圳市為建設(shè)“世界著名花城”,充分利用路口優(yōu)勢打造花境景觀來提升城市文明,取得良好的效果。實地調(diào)

查深圳各區(qū)總計 60 個路口花境植物。結(jié)果表明,深圳道路花境植物共 279 種,隸屬 79 科 205 屬,其中灌木占比較大,

鄉(xiāng)土植物應用比例偏少,觀花和彩葉植物以紅色系為主;應用頻度大于或等于 15%的植物有 52 種,其中簕杜鵑

(Bougainvillea glabra)、朱槿(Hibiscus rosa-sinensis)、大花美人蕉(Canna ? generalis)、粉葉金花(Mussaenda philippica)

應用頻度最大,這些植物基本具備色彩鮮艷、花期長、多年生、抗污染等優(yōu)點,符合城市路口花境植物選擇要求。最

后針對園林生態(tài)及以人為本提出建設(shè)道路路口花境的相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞 深圳;路口;花境;植物應用

中圖分類號 S688.3 文獻標識碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.01.014

Investigation and Analysis on the Application of Flower Border

Plants at Urban Intersections in Shenzhen

YI Huilin1

XIE Weiwen1,2 MA Mianying1,2 LIANG Guanwei3

TAN Guangwen1

(1. Guangzhou Pubang Garden Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510600, China; 2. Zhongkai University of Agriculture and

Engineering, Guangzhou, Guangdong 510225, China; 3. Guangzhou Zhongsen Landscaping

Engineering Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510060, China)

Abstract In order to build a “world-famous Flower City”, Shenzhen has made full use of the advantages of intersections to

create flower border landscapes, enhance urban civilization and achieve good results. Based on the field survey of flower border plants at 60 intersections in various districts of Shenzhen, the results showed that there were 279 species of road flower

border plants in Shenzhen, belonging to 79 families and 205 genera, of which shrubs account for a large proportion, and the

application proportion of native plants was relatively small. Majority of flower watching and color leaf plants were red serious.

There were 52 species of plants whose application frequency was greater than or equal to 15%, including Bougainvillea glabra,

Hibiscus rosa-sinensis and Canna ? Generalis) and Mussaenda philippica were most frequently used. This kind of plant basically had the advantages of bright color, long flowering period, perennial, and anti pollution. These advantages meet the requirements for the selection of flower border plants at road intersections. Finally, some suggestions were put forward for the

construction of the flower border at the road intersection.

Keywords Shenzhen; intersection; flower border; plant application

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們對環(huán)境建設(shè)

愈加重視,綠化品味逐步得到提升。花境作為一

種獨特的植物造景形式從西方引入,得到了越來

越廣泛的應用[1-2]。花境具有美化城市、凈化空氣、

降低噪聲、改善道路環(huán)境小氣候的生態(tài)作用,在

一定程度上體現(xiàn)城市文明的發(fā)展程度。在城市快

節(jié)奏發(fā)展的背景下,于人口聚集區(qū)域營造花境可

以緩解和安撫市民內(nèi)心的浮躁,具有康復人類心

理的功能。

國內(nèi)花境的建設(shè)與研究,率先開展于發(fā)達一

線城市[3-7],深圳市作為我國花境建設(shè)的先鋒城

市,近幾年一直致力于改善城市環(huán)境,提升城市

品位,增強城市競爭力,打造優(yōu)美、舒適、獨具

人文內(nèi)涵的“世界著名花城”[8];從花境的規(guī)劃

和建設(shè)、花事活動的組織與推廣 2 個方面出發(fā),

多年來在山林花海、花景大道、花漾街區(qū)、花卉

第81頁

易慧琳 等 深圳市城市路口花境植物應用調(diào)查與分析

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特色公園等花景建設(shè)上進行了大量的投入,目前

已經(jīng)初步形成植物生態(tài)環(huán)境優(yōu)良,山、海植物景

觀特色鮮明,中心區(qū)四時花景不斷、各不相同,

不斷追求創(chuàng)新的現(xiàn)代化都市植物景觀[9]。

研究具有領(lǐng)銜地位的深圳市花境景觀,對全

國城市花境建設(shè)具有重要的示范意義。因此,多

名學者對深圳市花境植物的應用進行了調(diào)查與分

析,宋麗萍等[10]統(tǒng)計了深圳南山區(qū)道路花境植物

種類,并總結(jié) 24 種配置模式。張偉等[11]對深圳市

公園、植物園、街道、居住區(qū) 38 個主要花境節(jié)點

進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)深圳市常用花境植物以灌木為主,

一、二年生花卉應用頻率相對較低。陳蓉等[12-13]

發(fā)現(xiàn),深圳前海道路綠地花境植物中草本植物占

比較大,且以紅色系植物居多。王偉湘等[14]對深

圳花境中彩葉植物進行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),彩葉草、變?nèi)~

木是花境中應用最為普遍的彩葉植物。但針對城

市道路路口這個特殊的景觀節(jié)點的花境植物應用

鮮有研究。

城市道路路口人流量、車流量較大,是城市

道路營造景觀的重要節(jié)點?;ň晨梢愿鶕?jù)不同路

口景觀需求進行變化和調(diào)整,為不同路口添加令

人印象深刻的記憶點。同時借助路口重要節(jié)點,

運用不同組合植物營造花境還可充分展示城市地

方特色與文化隱喻。城市道路路口環(huán)境特殊,花

境植物的選擇應同時考量安全性、美觀性、經(jīng)濟

性、生態(tài)性等,如植株矮壯、不影響交通視野、

冠型規(guī)整、防風、葉片韌性好、不易風折、色彩

鮮艷、花期長、適應高密度種植、多年生為主、

抗污染和滯塵能力強等。本研究以深圳市主要城

市道路路口花境作為調(diào)查對象,對路口花景植物

組成、使用頻度及花色應用情況進行調(diào)查和分析,

以期為花境植物推廣應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

研究區(qū)域位于廣東省深圳市(113°46'~114°37'

E,22°27'~22°52' N),地處廣東省東南沿海,屬

南亞熱帶海洋性季風氣候,氣候溫和,雨量充沛,

日照時間長。2020 年年平均氣溫 23.8℃,平均降

水量 1 581.8 mm,日照時數(shù) 1 954.0 h,年平均相

對濕度 76%。地帶性植被類型為炎熱的常綠季雨

林[15],常見的鄉(xiāng)土植物有潺槁木姜子(Litsea

glutinosa)、豺皮樟(Litsea rotundifolia var. oblongifolia)、亮葉冬青(Ilex nitidissima)、銀柴

(Aporusa dioica)、假鷹爪(Desmos chinensis)、

九節(jié)(Psychotria asiatica)、石斑木(Rhaphiolepis

indica)、淡竹葉(Lophatherum gracile)、山麥冬

(Liriope spicata)、蔓生莠竹(Microstegium fasciculatum)、芒萁(Dicranopteris pedata)等。

1.2 方法

分別從福田區(qū)、羅湖區(qū)、寶安區(qū)、龍崗區(qū)、

南山區(qū)、鹽田區(qū)、光明新區(qū)、龍華區(qū)、坪山區(qū)、

大鵬新區(qū)各隨機選取 6 個路口,共 60 個樣點作為

本次研究對象。于 2020 年 11 月開始進行實地調(diào)

查,調(diào)查的花境包括路口渠化島植物景觀、道路

中央綠化帶及四周綠地植物景觀。調(diào)查內(nèi)容包括

植物品種名(因不同品種植物顏色及形態(tài)不同,

對花境景觀影響較大,以下數(shù)據(jù)均以品種為單位

進行統(tǒng)計)、色彩、頻度、生活型等,并拍攝照片,

記錄花境植物實際生長情況與景觀效果。其中,

植物應用頻度是指某一種植物在調(diào)查范圍內(nèi)應用

的頻率,即植物應用頻度=某種植物應用出現(xiàn)的樣

點數(shù)/總調(diào)查樣點數(shù)×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 路口花境植物組成分析

對深圳市 60 個路口花境植物進行實地調(diào)查

統(tǒng)計可知,深圳市路口花境應用的園林植物 279

種,隸屬 79 科 205 屬。大于或等于 5 種植物的科

總計 18 個,包含菊科(Asteraceae)、天門冬科

(Asparagaceae)、夾竹桃科(Apocynaceae)、唇

形科(Lamiaceae)、禾本科(Poaceae)等,占總

科數(shù)的 22.78%,其所屬花境植物共有 176 種,占

深圳市路口花境植物總數(shù)的 63.08%,超過總物種

數(shù)目的一半,優(yōu)勢科在深圳市路口花境植物組成

中地位突出(圖 1)。

按植物不同生活型進行分類,喬木 56 種,隸

屬 24 科 43 屬,占比 20.07%;灌木 96 種,隸屬

42 科 68 屬,占比 34.41%;藤本 5 種,隸屬 3 科

4 屬,占比 1.79%;多年生草本 68 種,隸屬 31

科 57 屬,占比 24.37%;一、二年生草本 55 種,

隸屬 24 科 43 屬,占比 19.71%(表 1)。喬木∶灌

木∶藤本∶多年生草本∶一、二年生草本的物種

數(shù)比例約為 11:19:1:14:11。深圳市路口花境植物

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2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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圖 1 深圳市路口花境植物優(yōu)勢科

應用中灌木和多年生草本占主導地位,而藤本植

物應用則相對偏少。

按植物生源地進行分類,路口花境中鄉(xiāng)土植

物有 34 科 56 屬 125 種,占總數(shù)的 44.80%,總體

路口花境中鄉(xiāng)土植物占比較低。其中灌木占比最

大,達 35.20%,藤本和一、二年生草本最小,分

別為 2.40%和 12.00%(表 2)。出現(xiàn)這一結(jié)果的

原因是鄉(xiāng)土植物應用不夠,引入了大量非鄉(xiāng)土植

物。按同類型占比分析,藤本和喬木是鄉(xiāng)土化程

度最大(60.00%、57.14%),其中喬木成本高、

運輸困難,因此城市基調(diào)樹種和骨干樹種多為鄉(xiāng)

土樹種;一、二年生草本鄉(xiāng)土程度最?。?7.27%),

草本植物體量小,運輸便利,因此大部分一、二

年生草本依賴于進口或引種栽培。植物應用鄉(xiāng)土

化程度與城市經(jīng)濟發(fā)展和區(qū)域?qū)傩杂嘘P(guān),深圳特

區(qū)經(jīng)濟發(fā)達,對外開放時間早,對外容納程度大,

且政府注重花卉產(chǎn)業(yè)發(fā)展,因此有較多機會引入

大量外地種質(zhì)資源。

表 1 深圳市路口花境植物生活型組成分析

科 屬 種 生活型 數(shù)量 占比/% 數(shù)量 占比/% 數(shù)量 占比/%

喬木 24 30.38 43 21.08 56 20.07

灌木 42 53.16 68 33.33 96 34.41

藤本 3 3.80 4 1.96 5 1.79

多年生草本 31 39.24 57 27.94 68 24.37

一、二年生草本 24 30.38 43 21.08 55 19.71

注:一、二年生草本包含栽培草本植物。

表 2 深圳市路口花景植物生源組成分析

類型 鄉(xiāng)土植物種數(shù)/種 同類型鄉(xiāng)土植物占比/% 總體鄉(xiāng)土植物比例/%

喬木 32 57.14 25.60

灌木 44 45.83 35.20

藤本 3 60.00 2.40

多年生草本 31 45.59 24.80

一、二年生草本 15 27.27 12.00

合計 125 44.80 100.00

2.2 植物使用頻度分析

從使用頻度(表 3)進行分析,深圳市路口

花境植物使用頻度大于或等于 15%的植物有 32 科

50 屬 52 種,多為華南地區(qū)常見且種植廣泛、適應

性強的植物,包含喬木 5 種,藤本 1 種,灌木 13

種,多年生草本 14 種,一、二年生栽培草本 19 種。

其中頻度超過 35%的植物共 13 種,分別為簕

杜鵑、朱槿、大花美人蕉、粉葉金花、狐尾天門

冬、藍雪花、矮牽牛、變?nèi)~木、龍船花、朱蕉、

鼠尾草、彩葉草、鳥蕉,均為華南地區(qū)常見多年

生觀花觀葉植物,具有植株矮、花期長、多年生、

抗污染等特點,基本符合道路路口花境植物選擇

安全、美觀、經(jīng)濟的原則。使用頻率最高的是簕

杜鵑、朱槿、大花美人蕉、粉葉金花,分別是

61.67%、60.00%、51.67%、50.00%,即深圳市一

半以上的路口花境均使用了這 4 種植物。勒杜鵑

作為深圳市市花,具有較好的生態(tài)適應性,在應

用頻率上位居榜首。

第83頁

易慧琳 等 深圳市城市路口花境植物應用調(diào)查與分析

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表 3 深圳市路口花景植物使用頻度≥15%的植物分析

頻度 種數(shù) 植物種類

≥35% 13

簕杜鵑(Bougainvillea glabra)、朱槿(Hibiscus rosa-sinensis)、大花美人蕉(Canna ? generalis)、

粉葉金花(Mussaenda philippica)、狐尾天門冬(Asparagus densiflorus cv. Myersii)、藍雪花

(Ceratostigma plumbaginoides)、矮牽牛(Petunia × hybrida)、變?nèi)~木(Codiaeum variegatum)、龍

船花(Ixora chinensis)、朱蕉(Cordyline fruticosa)、鼠尾草(Salvia japonica)、彩葉草(Coleus hybridus)、

鳥蕉(Strelitzia reginae)

25%~35% 16

美麗異木棉(Ceiba speciosa)、番薯藤(Ipomoea batatas)、馬利筋(Asclepias curassavica)、銀葉菊

(Jacobaea maritima)、小葉榕(Ficus concinna)、雞蛋花(Plumeria rubra cv. Acutifolia)、狼尾草

(Pennisetum alopecuroides)、鳳凰木(Delonix regia)、馬纓丹(Lantana camara)、凌霄(Campsis

grandiflora)、秋海棠(Begonia grandis)、醉蝶花(Tarenaya hassleriana)、鳥尾花(Crossandra

infundibuliformis)、萼距花(Cuphea hookeriana)、長春花(Catharanthus roseus)、假蒿(Eupatorium

capillifolium)

15%~25% 23

佩蘭(Eupatorium fortunei)、香彩雀(Angelonia angustifolia)、藍金花(Otacanthus azureus)、一串

紅(Salvia splendens)、小葉欖仁(Terminalia neotaliala)、紅檵木(Loropetalum chinense var. rubrum)、

黃嬋(Allamanda cathartica)、藍蝴蝶(Rotheca myricoides)、繡球花(Scadoxus pole-evansii)、雪花

木(Breynia disticha)、腎茶(Clerodendranthus spicatus)、石竹(Dianthus chinensis)、新幾內(nèi)亞鳳

仙花(Impatiens hawkeri)、藍花草(Ruellia simplex)、美女櫻(Glandularia × hybrida)、黃蝎尾蕉

(Heliconia subulata)、秋楓(Bischofia javanica)、七彩鐵(Dracaena draco)、狗尾草(Setaria viridis)、

半邊蓮(Lobelia chinensis)、鳳尾雞冠花(Celosia cristata)、五星花(Pentas lanceolata)、萬壽菊(Tagetes

erecta)

2.3 觀花及彩葉植物應用分析

觀花植物的使用既可以豐富場地景觀變化,

又能增添景觀的生機與活力[16]。為了追求花境觀

賞效果,路口花境建設(shè)中以觀花和彩葉植物為主

導,此次調(diào)查觀花植物有 161 種,彩葉植物 32 種,

兼具觀花與彩葉植物 11 種,觀花和彩葉植物占比

73.12%。

根據(jù)色彩可將觀花及彩葉植物分為紅色系、

黃色系、藍色系、白色系,各色系植物在路口的

應用分別為 84、51、32、37 種,各占 41.18%、

25.00%、15.69%、18.14%(圖 2)。暖色系的紅色

系和黃色系是深圳市路口花境植物的主導顏色,

冷色系的藍色系和白色系則相對應用偏少一些,

這與陳蓉等[12]調(diào)研的前海道路花境植物觀花色

彩一致。

圖 2 深圳市路口花境植物花色分析

3 結(jié)論與建議

深圳市路口植物花境應用園林植物 79 科 205

屬 279 種,以灌木和多年生草本為主,占比分別

為 34.41%、24.37%。鄉(xiāng)土植物應用比例偏少,其

中一、二年生草本鄉(xiāng)土化僅為 27.27%?;ň炒蛟?/p>

過程中以觀花和彩葉植物為主導,其中暖色調(diào)植

物偏高。應用頻度大于等于 15%的植物有 52 種,

均為華南地區(qū)種植廣泛、適應性強的植物,一半

以上的路口花境均使用了簕杜鵑、大花美人蕉、

朱槿、粉葉金花,此類植物基本具備色彩鮮艷、

花期長、多年生、抗污染等優(yōu)點,符合道路路口

花境植物選擇要求。針對以上結(jié)論提出部分建議。

(1)提高鄉(xiāng)土植物與新優(yōu)植物應用比例,匹

配內(nèi)涵底蘊豐富的“世界著名花城”城市文明。

鄉(xiāng)土植物性價比高,適應性強、管理養(yǎng)護成本低,

同時還能彰顯地方文化底蘊,提高園林生態(tài)穩(wěn)定

性。同時在選擇引進外來物種時應優(yōu)先使用生態(tài)

適應性好的新優(yōu)植物,具體可參考歐陽底梅等[17]

方法,加以營造特色景觀,提高景觀植物多樣性。

(2)提高冷色系植物應用比例,以人為本,

服務于人。從環(huán)境心理學考慮,以冷色系為主的

花境更能讓觀賞者在急躁的生活中得到撫平與安

寧。此外,在炎熱的夏季,適當增加冷色系植物

能給人帶來清涼感受。

第84頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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(3)降低一、二年生花卉應用頻率,打造節(jié)

約型園林城市。針對部分經(jīng)濟次發(fā)達城市,應當

謹慎使用一、二年生草本植物,多使用適應當?shù)?/p>

土壤及氣候的多年生物種,營造具有當?shù)匚幕?/p>

點的花境景觀,打造符合可持續(xù)發(fā)展的節(jié)約型園

林城市。

(4)多維度選種,解決多層次問題。聚焦于

安全性、美觀性、經(jīng)濟性、生態(tài)性等原則,選擇

基本具備植株矮壯、冠型規(guī)整、耐風害、色彩鮮

艷、花期長、適應高密度種植、多年生為主、抗

污染和滯塵能力強等特點的品種。

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[17] 歐陽底梅, 寧祖林, 彭彩霞. 華南新優(yōu)園林植物[M]. 北京:

中國林業(yè)出版社, 2020:1-128.

(責任編輯 林海妹)

第85頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

Jan. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.1

收稿日期 2022-07-05;修回日期 2022-07-12

基金項目 國家自然科學基金項目(No.51768001)。

第一作者 王奕雯(1997—),女,碩士研究生,研究方向為風景園林規(guī)劃設(shè)計,E-mail:583452581@qq.com。

通訊作者 唐世斌(1963—),男,研究生,副教授,碩士生導師,研究方向為風景園林建筑工程與規(guī)劃設(shè)計,E-mail:tshibin@

163.com。

南寧市金花茶公園綠地人工植物群落物種特征分析

王奕雯1

唐世斌1

張海燕1,2 譚葦葦1,2 雷海年1,2 覃盟琳1,3

(1. 廣西大學林學院 廣西南寧 530004;2. 廣西壯族自治區(qū)國有七坡林場 廣西南寧 530225;

3. 廣西大學土木建筑工程學院 廣西南寧 530004)

摘 要 為了解南寧市金花茶公園綠地人工植物群落物種特征,采用全面踏查法和樣地調(diào)查法在全園布設(shè) 290 個樣地,

對金花茶公園進行人工植物群落物種調(diào)查與特征分析。結(jié)果表明:金花茶公園共有植物 397 種,隸屬 92 科 238 屬(目

標植物 83 科 204 屬 354 種、非目標植物共 26 科 40 屬 43 種);植物生活型齊全,觀賞植物以木本植物為主;落葉植物:

常綠植物=1:12.6,鄉(xiāng)土植物:外來植物=1:2;植物分為花、葉、果、干、形、根、芳香 7 種觀賞特性,其中,非山茶科

植物分別有 132、211、48、23、43、9、14 種,以觀花、觀葉植物為主;山茶科植物共 90 種,以觀花為主。進一步總

結(jié)出南寧市金花茶公園植物群落物種的特點:(1)公園藤本、竹類植物應用較少;(2)缺乏彩葉植物,季相變化不明

顯;(3)鄉(xiāng)土植物與外來植物對比懸殊;(4)公園花期安排合理,注重植物與文化融合等特點。提出豐富竹類、藤本

植物豎向景觀;增加鄉(xiāng)土植物、彩葉植物、季相變化明顯的植物種植;注重入侵目標植物的養(yǎng)護管理;營造健康的山

茶植物群落與其伴生種的種間關(guān)系等建議。

關(guān)鍵詞 公園綠地;人工植物群落;植物物種特征;金花茶公園;南寧市

中圖分類號 Q948 文獻標識碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.01.015

Analysis of Species Characteristics of Artificial Plant Community in

Nanning Golden Camellia Park

WANG Yiwen1

TANG Shibin1

ZHANG Haiyan1,2 TAN Weiwei1,2 LEI Hainian1,2 QIN Menglin1,3

(1. College of Forestry, Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004, China; 2. Guangxi Zhuang Autonomous Region

State-owned Qipo Forest Farm, Nanning, Guangxi 530225, China; 3. School of Civil Engineering and Architecture,

Guangxi University, Nanning, Guangxi 530004, China)

Abstract To understand the specific characteristics of artificial plant communities in the green space of Golden Camellia

Park in Nanning, this paper carries out functional zoning and plant community division of the green space by the comprehensive inspection method and sample plot investigation method in Jinhua tea park. The results show that: there are 397 species of

plants in Jinhua tea park, belonging to 92 families and 238 genera (354 species of target plants in 83 families and 204 genera,

and 43 species of non-target plants in 26 families and 40 genera); the life forms of plants are complete, and the ornamental

plants are mainly woody; deciduous plants: evergreen plants =1:12.6, native plants: exotic plants =1:2; plants are divided into

seven ornamental characteristics: flower, leaf, fruit, stem, shape, root and fragrance. Plants (except for the Camellia group) are

mainly flowering and foliage plants, with 132, 211, 48, 23, 43, 9, and 14 species, respectively; there are 90 species of Camelliaceae plants, mainly for flower watching, and the flowering period is concentrated in winter and spring. The characteristics

of the park are included (1) there are few lianas and bamboos in the park; (2) lack of colored leaf plants and seasonal changes

are not obvious; (3) a wide gap between native plants and exotic plants; (4) The park has a reasonable flowering schedule and

focuses on features such as the integration of plants and culture. We proposed the enrichment of the vertical landscape of

bamboo and vines; an increase in the planting of native plants, colorful plants, and plants with obvious seasonal changes; attention paid to the conservation and management of invasive target plants; suggestions on establishing a healthy camellia plant

community and the interspecific relationship between its associated species.

Keywords park green space; artificial plant community; plant species characteristics; Golden Camellia Park; Nanning City

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2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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南寧市金花茶公園是國內(nèi)首個以研究、栽培、

科普金花茶為主的山茶科植物專類園,園內(nèi)除了

具有供游人游憩觀賞的功能,還有金花茶基因庫

作為國內(nèi)科研人才的研究基地。該基因庫是世界

上保存金花茶物種數(shù)量最多的科研基地,目前收

集金花茶原種(變種)33 個,培育金花茶 10 萬

多株,對國內(nèi)山茶科物種保護工作有重大貢獻[1]。

近年有學者對金花茶公園進行了相關(guān)研究,胡佩

龍等[2]調(diào)查金花茶公園園林植物(山茶科除外)

資源狀況,對植物種類、來源、生活型、觀賞特

性等方面進行分析;黃月明[3]采用典型樣地調(diào)查

法和層次分析法(AHP)對金花茶公園內(nèi) 61 個樣

地進行植物調(diào)查與景觀評價,為公園后期建設(shè)提

供參考;黃海玲等[4]采用實地調(diào)查與文獻資料法

分析金花茶公園各區(qū)的植物群落結(jié)構(gòu),評價全園

植物造景,提出豐富山茶配置形式等建議。目前

針對金花茶公園綠地人工植物群落的物種調(diào)查與

特征分析尚不全面且距今時間較久,公園植物景

觀建設(shè)有所更新,故開展南寧市金花茶公園綠地

的人工植物群落物種特征分析,可為亞熱帶地區(qū)

的植物專類園景觀建設(shè)與城市公園植物配置提供

科學依據(jù)。

1 調(diào)查對象與方法

1.1 調(diào)查對象概況

金花茶公園位于南寧市青秀區(qū)葛村路,屬南

亞熱帶季風氣候,夏熱冬溫,雨水豐沛。該園是

國內(nèi)首個以種植、研究“茶族皇后”——金花茶

(Camellia petelotii)為主的山茶科植物專類園。

全園占地面積 23.78 hm2

,綠地面積 17.71 hm2

,

綠地率 74.5%[5]。

1.2 調(diào)查方法

向金花茶公園管理單位收集公園彩平圖、衛(wèi)

星圖等調(diào)查所需圖紙材料,對金花茶公園綠地(除

苗圃區(qū)域與金花茶基因庫)進行全面踏查后,使

用 ArcGIS 軟件在公園衛(wèi)星圖上劃分功能區(qū)、園

路、駁岸線、植物群落(圖 1)。根據(jù)踏查基礎(chǔ)劃

分植物群落 330 個,全園大于 100 m2 的人工植物

群落共計 192 個,采用典型樣地調(diào)查法在大于

100 m2 的人工植物群落內(nèi)布設(shè) 290 個 100 m2 的樣

方。自 2021 年 10 月起進行 2 個月的公園綠地人

工植物群落物種調(diào)查與特征分析,收集植物的種

類、科、屬、來源、生活型、觀賞特性數(shù)據(jù)。通

過查閱《中國植物志》[6]、《廣西植物名錄》[7]、

《廣西主要鄉(xiāng)土樹種》[8]、《園林樹木學》[9]、《中

國外來入侵植物名錄》[10]等書籍,使用 Excel 對

調(diào)查原始數(shù)據(jù)進行處理分類,編制金花茶公園維

管束植物名錄。

圖 1 南寧市金花茶公園布樣

2 結(jié)果與分析

2.1 公園綠地人工植物群落植物科、屬、種組

成分析

調(diào)查統(tǒng)計分析結(jié)果(表 1)表明,金花茶公園

綠地人工植物群落在植物科、屬、種組成上具有

以下特點。

(1)植物種類比較豐富,共有植物 397 種,

表 1 金花茶公園綠地人工植物群落植物科、屬、種統(tǒng)計

目標植物 非目標植物 植物類群 科 占比/% 屬 占比/% 種 占比/% 科 占比/% 屬 占比/% 種 占比/%

蕨類植物 5 6.02 5 2.45 5 1.41 5 19.23 5 12.50 7 16.28

裸子植物 3 3.61 3 1.47 4 1.13 0 0 0 0 0 0

單子葉植物 18 21.96 66 32.35 96 27.12 4 15.39 9 22.50 10 23.25 被子植物 雙子葉植物 57 68.68 130 63.73 249 70.34 17 65.38 26 65.00 26 60.47

合計 83 100 204 100 354 100 26 100 40 100 43 100

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王奕雯 等 南寧市金花茶公園綠地人工植物群落物種特征分析

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隸屬 91 科 238 屬,其中非目標植物共 26 科 40 屬

43 種,目標植物 83 科 204 屬 354 種。(說明:本

次人工植物群落研究,非目標植物不做分析,以

下僅分析目標植物。)

(2)目標植物以被子植物為主,蕨類植物和

裸子植物較少。被子植物有 345 種,隸屬 76 科

196 屬(單子葉植物 96 種,雙子葉植物 249 種),

占目標植物總種數(shù)的 97.46%;蕨類植物僅 5 科 5

屬 5 種,裸子植物僅 3 科 3 屬 4 種,僅占目標植

物總種數(shù)的 1.13%、1.41%。

(3)被子植物中,以雙子葉植物為主,占目

標植物總種數(shù)的 70.34%。

2.2 植物優(yōu)勢科分析

根據(jù)植物所屬科的種數(shù),將植物劃分為多種

科(>10 種)、中等科(6~10 種)、寡種科(2~5

種)、單種科(1 種)4 類。統(tǒng)計分析結(jié)果見表 2。

金花茶公園綠地人工植物群落的植物優(yōu)勢科特點

表現(xiàn)為:

表 2 南寧市金花茶公園人工植物群落優(yōu)勢科統(tǒng)計

科 屬 種

級別 數(shù)量 占比/% 數(shù)量 占比/% 數(shù)量 占比/%

多種科(>10 種) 8 9.64 60 29.41 183 51.69

中等科(6~10 種) 11 13.25 62 30.39 75 21.19

寡種科(2~5 種) 20 24.10 38 18.63 52 14.69

單種科(1 種) 44 53.01 44 21.57 44 12.43

合計 83 100 204 100 354 100

(1)植物單種科和寡種科科數(shù)占比較大,但

種數(shù)占比較少。二者在總科數(shù)上占 77.11%,但總

種數(shù)上僅占 27.12%。寡種科、單種科包含木蘭科

(Magnoliaceae)、木棉科(Bombacaceae)、蓼科

(Polygonaceae)、榆科(Ulmaceae)等。

(2)植物種數(shù)主要集中于多種科和中等科內(nèi),

多種科植物和中等科植物種數(shù)占比高達 72.88%。

僅山茶科就有 90 種植物,植物種數(shù)占比 25.42%,

超過人工植物群落植物總數(shù)的 1/4。

(3)多種科植物在公園植物景觀上占有優(yōu)勢,

公園在注重突出山茶科植物的同時也兼顧營造亞

熱帶景觀氛圍。多種科主要為山茶科(Theaceae)、

天南星科(Araceae)、百合科(Liliaceae)、棕櫚

科(Arecaceae)、爵床科(Acanthaceae)等,共

有 183 種,占植物總種數(shù)的 51.69%。其中山茶科、

棕櫚科、爵床科、百合科、??浦参锓謩e占多種

科植物種數(shù)的 49.18%、7.65%、7.65%、7.65%、

7.10%,都屬亞熱帶常綠闊葉林主要植物。

2.3 植物生活型組成分析

植物生活型是指植物為生存對外界趨同適應

的形態(tài)結(jié)果[11]。金花茶公園人工植物群落生活型

組成見表 3。此次樣方范圍調(diào)查到山茶科植物 90

種,隸屬于 1 科 3 屬,占植物總種數(shù)的 25.42%。

公園內(nèi)非山茶科植物有喬木 36 科 61 屬 75 種,灌

木 37 科 61 屬 78 種,草本 82 科 37 屬 99 種,竹

類 3 科 5 屬 5 種,藤本 3 科 5 屬 7 種。其中常綠

表 3 南寧市金花茶公園人工植物群落生活型分析

常綠 落葉 植物類群 生活型 科 屬 種 科 屬 種

喬木 1 3 4 0 0 0 山茶科植物 灌木 1 1 86 0 0 0

喬木 23 44 57 13 17 18

灌木 32 53 70 5 8 8

草本 37 82 99 0 0 0

竹類 1 2 5 0 0 0

非山茶科植物

藤本 3 5 7 0 0 0

合計 328 26

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2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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樹種占 92.66%,落葉樹種占 7.34%。

金花茶公園人工植物群落生活型有以下特點:

(1)金花茶公園植物景觀雖四季常青,但缺

乏一定季相變化,景觀層次上略顯單調(diào)。公園內(nèi)

目標植物以常綠喬木、常綠灌木、草本為主,分

別占總種數(shù)的 16.10%、45.20%、27.97%,常綠植

物與落葉植物比例懸殊,比例為 12.6:1。

(2)公園內(nèi)常綠灌木以山茶科植物為主,山

茶科灌木共 86 種,占常綠灌木總種數(shù)的 55.13%。

2.4 山茶科植物觀賞特性分析

以下將單獨對山茶科植物觀花特性進行總

結(jié),本次在樣地范圍內(nèi)共調(diào)查到山茶科植物 90

種,隸屬 1 科 3 屬。以下將對其花色、花期進行

分析。統(tǒng)計結(jié)果見圖 2。金花茶公園山茶科植物

觀賞特性表現(xiàn)為:

圖 2 山茶科植物花期分析統(tǒng)計

(1)園內(nèi)山茶科植物分期開放,四季有花。

花期主要集中在 10 月至翌年 3 月,10 月開始云

南山茶、國外山茶、茶梅(Camellia sasanqua)、

金花茶蓓蕾初綻;2—3 月達到盛花期,華東山茶、

金花茶、茶梅、云南山茶群芳爭艷,且正值新春

佳節(jié)游人高峰期;4 月花期近末,5 月降至最低值,

但此時杜鵑紅山茶仍有開放,以其為母本雜交的

山茶,例如夏日粉裙(C. japonica 'Xiarifenqun')、

夏日七心(C. japonica 'Xiariqixin')、夏日疊星(C.

japonica 'Xiaridiexing')等四季系列山茶在 6—12

月仍處于盛花期,花期長達 9 個月,彌補了園內(nèi)

山茶科植物夏、秋兩季的花期低迷景觀缺陷。

(2)山茶科原種按其主要花色可分為紅、黃、

白三類色系。本次調(diào)查記錄的紅色系山茶共有 65

種,占山茶科植物總種數(shù)的 72.22%,以華東山茶、

云南山茶、茶梅、四季山茶、國外山茶為主,例

如大紅金心(Camellia japonica ‘Dahong Jinxin’)、

九曲(C. japonica ‘Jiuqu’)、杜鵑紅山茶等,還有

部分廣西地區(qū)紅山茶,多齒紅山茶(C. polyodonta)、大果南山茶(C. semiserrata var. magnocarpa)等,種植范圍遍布全園,主要集中在茶

花精品區(qū)、四季茶花區(qū)。黃色系山茶有 12 種,占

山茶科植物總種數(shù)的 13.33%,品種少于紅色山

茶,但栽培量較大,以廣西本土各個品種的金花

茶為主,群植在金花茶故鄉(xiāng)區(qū),清新無憂區(qū)等,

例如東興金花茶(C. tunghinensis)、小花金花茶

(C. micrantha)、顯脈金花茶(C. euphlebia)、凹

脈金花茶(C. impressinervis)等。白色系山茶共

13 種,占山茶科植物總種數(shù)的 14.44%,相較于紅、

黃色系山茶種植量較少,以廣西本土山茶、國外

山茶為主,例如越南油茶(C. vietnamensis)、尖

連蕊茶(C. cuspidata)、大頭茶(Polyspora axillaris)、朝倉(C. sasanqua ‘Asakura’)等,主要栽

培在茶花精品區(qū)、金花茶故鄉(xiāng)區(qū)、四季茶花區(qū)等。

(3)公園注重山茶文化與植物景觀的融合,

全園山茶科植物按品種分區(qū),各區(qū)圍繞山茶品種

為中心命名。例如,主要種植廣西特有種山茶的

區(qū)域命名為金花茶故鄉(xiāng)區(qū);來自華東、日本、美

國等近百種外來種山茶集中種植的區(qū)域為茶花

精品區(qū),且多采用點植、孤植手法突出山茶;以

杜鵑紅山茶為母本的雜交山茶——四季系列山

茶,該山茶種植的區(qū)域命名為四季茶花區(qū),花期

較長。

2.5 非山茶科植物觀賞特性分析

植物各部分特征具有色彩、質(zhì)感上的美學特

性,可充分利用其色彩與空間層次上的搭配,在

感官上給予游人一定美感[12]。將對植物的花、葉、

果、干、形、根、芳香 7 種特性進行分析,每種

植物可包含多種觀賞特性。

非山茶科植物觀賞性調(diào)查結(jié)果見表 4。從表 4

可知,公園內(nèi)非山茶科植物 264 種,隸屬 82 科

201 屬。

金花茶公園非山茶科植物觀賞特性表現(xiàn)為:

觀葉植物、觀花植物為主,分別占總種數(shù)的

79.92%、50.00%;觀果植物、觀形植物次之,占

總種數(shù)的 18.18%、16.29%;觀干植物、芳香植物

與觀根植物占比遞減,分別占 8.71%、5.30%、

3.41%。

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王奕雯 等 南寧市金花茶公園綠地人工植物群落物種特征分析

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表 4 南寧市金花茶公園非山茶科人工植物觀賞特性分析

觀賞特性 科 屬 種 占非山茶科植物總種數(shù)比例/%

觀花植物 56 116 132 50.00

觀葉植物 70 156 211 79.92

觀果植物 25 42 48 18.18

觀干植物 9 16 23 8.71

觀形植物 18 30 43 15.91

觀根植物 2 2 9 3.41

芳香植物 9 13 14 5.30

2.5.1 觀花植物應用分析 觀花植物生活型齊

全,配置形式豐富。觀花植物共 132 種,隸屬 56

科 116 屬,其中喬木 27 種、灌木 46 種、草本 57

種、藤本 2 種,分別占觀花植物的 20.45%、34.85%、

43.18%、1.52%。爵床科、蘇木科(Caesalpiniaceae)、百合科植物種數(shù)較多。園內(nèi)蘇木科植物

大多作為上層喬木,百合科植物作為下層草本,

例如儀花(Lysidice rhodostegia)、紅花羊蹄甲

(Bauhinia × blakeana)、中國無憂花(Saraca

dives)等樹種以群植、散植或園路樹等形式種植

在茶花精品區(qū)、健身步道、清新無憂區(qū)等區(qū)域,

林下片植沿階草(Ophiopogon bodinieri)、吊蘭

(Chlorophytum comosum)等百合科草本作為下

層地被植物,模擬適合山茶科植物生長的半陰性

環(huán)境。兒童娛樂區(qū)花鏡與入口管理區(qū)花壇大量采

用一年生觀花草本,如千日紅(Gomphrena globosa)、藍豬耳(Torenia fournieri)、朱唇(Salvia

coccinea)、遍地黃金(Arachis pintoi)等,花色

明麗、附有童趣。對非山茶科觀花植物花期進行

分析。

非山茶科觀花植物花期統(tǒng)計結(jié)果見圖 3,表

現(xiàn)為以下特點:公園花期不斷,四季皆有花賞,3

月起觀花植物種數(shù)激增,并在 4—9 月達到盛花

圖 3 非山茶科觀花植物花期統(tǒng)計

期,11 月至翌年 2 月觀花植物種數(shù)較少但景觀相

對穩(wěn)定。

2.5.2 觀葉植物應用分析 觀葉植物生活型齊

全,注重彩葉植物的搭配。觀葉植物共 211 種,

隸屬 70 科 156 屬,其中喬木 64 種、灌木 54 種、

草本 82 種、竹類 5 種、藤本 6 種,分別占觀葉植

物總種數(shù)的 30.48%、25.71%、39.05%、2.38%、

2.86%。公園內(nèi)應用頻率較高的觀葉樹種有扁桃

(Mangifera persiciforma)、菩提樹(Ficus religiosa)、小葉榕(Ficus concinna)、小葉欖仁

(Terminalia neotaliala)等,作為園路樹栽培,

四季常青、遮陰避暑。也有秋色葉樹種大花紫薇

(Lagerstroemia speciosa)、池杉(Taxodium distichum var. imbricatum)等圍植在潁湖駁岸。鵝掌

柴(Schefflera heptaphylla)、黃金榕(Ficus microcarpa 'Golden Leaves')、銹鱗木樨欖(Olea

europaea subsp. cuspidata)等觀葉灌木大多修剪

成型,籬植在園區(qū)各處。金花茶故鄉(xiāng)與茶花精品

區(qū)觀葉藤本長勢優(yōu)秀,紅苞喜林芋(Philodendron

erubescens)、龜背竹(Monstera deliciosa)、綠蘿

(Epipremnum aureum)等攀附在喬木主干,營造

豐富的層間植物景觀。公園內(nèi)彩葉植物共 51 種,

以草本植物為主,占觀葉植物總種數(shù)的 23.81%;

竹芋科、天南星科、鴨跖草科(Commelinaceae)

植物應用廣泛,如孔雀竹芋(Calathea makoyana)、

銀羽竹芋(Ctenanthe setosa)、五彩芋(Caladium

bicolor)、吊竹梅(Tradescantia zebrina)等,通

常應用在節(jié)點花境或打造彩色地被景觀。

2.5.3 觀果植物應用分析 觀果植物共 48 種,隸

屬 25 科 42 屬,其中喬木 39 種、灌木 9 種,分別

占觀果植物總種數(shù)的 81.25%、18.75%。可食觀果

樹種豐富,東門入口栽植荔枝(Litchi chinensis)、

龍眼(Dimocarpus longan)、扁桃等本土觀果樹種,

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2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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全民健身區(qū)、潁湖茶香區(qū)、北門入口等區(qū)散植洋

蒲桃(Syzygium samarangense)、陽桃(Averrhoa

carambola)、波羅蜜(Artocarpus heterophyllus)

等外來觀果樹種,果期主要集中在 6—8 月,果色

分為紅色、黃色、褐色、綠色 4 種色系,為公園

夏季的綠蔭增添別樣的色彩。

2.5.4 觀干植物應用分析 觀干植物共 23 種,隸

屬 9 科 16 屬,觀干植物生活型植物種類不均,喬

木、灌木、竹類分別占觀干植物總種數(shù)的 52.17%、

8.70%、21.74%。以禾本科(Poaceae)竹類為主,

例如粉單竹(Bambusa chungii)、黃金間碧竹

(Bambusa vulgaris f. vittata)、鳳尾竹(Bambusa

multiplex f. fernleaf)等,主要集中在公園紅線邊

界和全民健身區(qū),除了觀干特性也有與外界隔離

的功能。公園內(nèi)各處叢植紫薇(Lagerstroemia

indica)、小花紫薇(Lagerstroemia micrantha),

除觀花特性外,其枝干表皮光滑、干形曲折有致,

也具一定觀賞性。

2.5.5 觀形植物應用分析 觀形植物共 42 種,隸

屬 18 科 30 屬,其中喬木 23 種、灌木 10 種、竹

類 4 種、草本 6 種,分別占觀形植物總種數(shù)的

54.76%、23.81%、9.52%、14.29%。觀形植物以

棕櫚科、龍舌蘭科植物為主,金花茶故鄉(xiāng)區(qū)栽植

各個品種的龍血樹,如海南龍血樹(Dracaena

cambodiana)、香龍血樹(Dracaena fragrans)、

劍葉龍血樹(Dracaena cochinchinensis)等,樹

形獨特,除美觀外還模擬了金花茶群落原生環(huán)境。

文娛大草坪主要栽培棕櫚科植物,散植三角椰子

(Dypsis decaryi)、金山葵(Syagrus romanzoffiana )、 散 尾 葵 ( Dypsis lutescens )、 絲 葵

(Washingtonia filifera)、假檳榔(Archontophoenix

alexandrae)、江邊刺葵(Phoenix roebelenii)等喬、

灌木,打造疏林草地,與園內(nèi)常見闊葉林景觀分

隔,讓植物景觀疏密有致,紋理豐富。東門百韻

長廊處列植王棕(Roystonea regia)作為迎賓景觀,

盡顯亞熱帶地域風情。茶花精品區(qū)內(nèi)栽植粉花山

扁豆(Cassia javanica subsp. nodosa)、鳳凰木

(Delonix regia)等羽狀復葉喬木,其樹形猶如羽

翼、婆娑多姿,非花期也具有極高觀賞價值。

2.5.6 觀根植物應用分析 觀根植物共 9 種,隸

屬 2 科 2 屬,生活型種類單一,僅有喬木 9 種。

以桑科榕屬植物為主,可作為孤植樹、園路樹栽

培,樹形高大、郁閉度高,有綠黃葛樹(Ficus

virens)、印度榕(F. elastica)、菩提樹、小葉榕(F.

concinna)等,以其獨具特色的板根、氣生根為觀

賞特性,具有“獨木成林”的景觀效果,其根系

如織網(wǎng)嵌入綠地,長勢優(yōu)秀。

2.5.7 芳香植物應用分析 芳香植物 14 種,隸屬

于 9 科 13 屬,有喬木、灌木、草本,分別占芳香

植物總種數(shù)的 23.08%、53.85%、23.08%,如白蘭

(Michelia × alba)、含笑花(Michelia figo)、九

里香(Murraya exotica)等。芳香植物集中在潁

湖茶香區(qū),如茉莉花(Jasminum sambac)、四季桂

(Osmanthus fragrans var. semperflorens)修剪整

齊,呈階梯式層層籬植在坡面,仿照“茶山”景觀

與景區(qū)主題呼應,花期時暗香浮動,沁人心脾。

2.6 植物物種來源分析

將金花茶公園的植物按其來源劃分成野生

種、廣西特有種、馴化種、歸化種、栽培種、外

來種、入侵種 7 類。統(tǒng)計結(jié)果見表 5。

如表 5 所示,金花茶公園中的目標植物以外

來種為主,占植物總種數(shù)的 44.63%;其次是野生

種、栽培種植物,分別占植物總種數(shù)的 26.56%、

19.49%;馴化種、廣西特有種、入侵種植物占比

較小,分別占 2.83%、2.54%、2.54%;歸化種植

物占比最小,僅有 1.41%。

表 5 南寧市金花茶公園植物物種來源組成統(tǒng)計表

植物來源 喬木 灌木 草本 竹類 藤本 總計 占比/%

野生種 37 28 27 0 2 94 26.56

廣西特有種 0 8 1 0 0 9 2.54

馴化種 3 5 2 0 0 10 2.83

歸化種 1 1 3 0 0 5 1.41

栽培種 22 20 22 3 2 69 19.49

外來種 16 99 39 2 2 158 44.63

入侵種 0 3 5 0 1 9 2.54

第91頁

王奕雯 等 南寧市金花茶公園綠地人工植物群落物種特征分析

- 87 -

金花茶公園人工植物群落來源組成具有以下

特點:

(1)金花茶公園人工植物群落中鄉(xiāng)土植物較

少,以外來植物為主。根據(jù)南寧市林業(yè)和園林局

對鄉(xiāng)土植物的定義[13],野生種、廣西特有種、馴

化種、歸化種屬于鄉(xiāng)土植物,其余種可劃作外來

植物。鄉(xiāng)土植物共有 118 種,占植物總種數(shù)的

33.33%,常見種類有木棉(Bombax ceiba)、朱槿

(Hibiscus rosa-sinensis)、扁桃等;外來植物共

236 種,占 66.67%,常見種類有小葉欖仁、朱纓

花 ( Calliandra haematocephala )、 紅 葉 石 楠

(Photinia × fraseri)、澳洲鴨腳木(Schefflera

macrostachya)等。

(2)山茶科植物以外來種為主。共有外來種

山茶 70 種,占山茶科植物總種數(shù)的 77.78%,其

中有 30 種來源華東地區(qū),占 33.33%,如長蕊金

心(Camellia japonica ‘Changrui Jinxin’)、紅十八

學士(Camellia japonica ‘Hongshibaxueshi’)、

八寶麗春(Camellia japonica‘Babaolichuni’)、

獅子笑(Camellia japonica ‘Shizixiao’)等。本

地種山茶 20 種,占比 22.22%,其中廣西特有種 8

種,以各個品種的金花茶為主,如凹脈金花茶、

顯脈金花茶、防城金花茶(Camellia fangchongensis)、小花金花茶等。

(3)園內(nèi)有少量入侵種植物,但危害性較低。

園內(nèi)共有入侵植物 9 種,如長春花(Catharanthus

roseus)、炮仗花(Pyrostegia venusta)、再力花

(Thalia dealbata)、蔥蓮(Zephyranthes candida)、

韭蓮(Zephyranthes carinata)、假連翹(Duranta

erecta)等。這些植物雖被劃分為入侵種,但危害

程度較低,最高僅為 3 級局部入侵類,大多屬于

5 級有待觀察類植物,都屬常見園林植物,只要

正確應用,同樣具有觀賞性。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

(1)本文將南寧市金花茶公園人工植物群落

分為植物物種資源和物種特性兩方面進行討論。

可知,金花茶公園植物多樣性豐富,且物種觀賞

性與同城公園相似。南寧市公園數(shù)量較多、可橫

向?qū)Ρ韧枪珗@。金花茶公園的單位面積植物物

種密度為 14.89 種/hm2

,高于南寧市那考河濕地

公園(4.61 種//hm2

)[14]、青秀湖公園(10.32 種/hm2

[15]、花卉公園(6.48 種/hm2

)[12],近似南寧市人

民公園(12.78/hm2

)[16],說明公園植物多樣性豐

富。在物種觀賞特性上,金花茶公園以觀花、觀

葉植物為主,與南寧市濱江公園[17]、獅山公園[18]

調(diào)查結(jié)果一致。

(2)通過縱向?qū)Ρ冉鸹ú韫珗@自身情況可發(fā)

現(xiàn),公園一直積極采納各方建議,優(yōu)化植物景觀。

目前非山茶科植物共有 264 種,高于胡佩龍等[2]

調(diào)查結(jié)果(非山茶科植物 193 種);黃海玲[4]、莫

杰姝[5]等提出公園內(nèi)山茶文化特色不夠突出、駁

岸線植物景觀相似度高等問題,如今經(jīng)過實地調(diào)

查都發(fā)現(xiàn)均有改善。

基于本次調(diào)查研究結(jié)果,建議金花茶公園:

(1)可適當增加竹類和藤本植物的種類與應用形

式,豐富豎向景觀;(2)為體現(xiàn)地域特色和鄉(xiāng)土

文化,避免南寧市其他公園景觀同質(zhì)化,可增加

鄉(xiāng)土植物的應用比例,使植物景觀具有良好的穩(wěn)

定性;(3)可根據(jù)公園情況適當增加春色葉、秋

色葉樹種的種植,在公園水域部分提高彩葉灌木、

彩葉草本的使用,豐富公園的色調(diào)與季相變化;

(4)公園內(nèi)入侵種園林植物應用范圍較大,雖有

一定觀賞性,但要注意使用頻度與養(yǎng)護管理,避

免過度生長影響綠地景觀;(5)建議使用新品種

植物前,以保護山茶科植物群落為重點,充分掌

握山茶科植物及其伴生植物的種間關(guān)系及其適應

的生境狀況,降低植物種間競爭帶來的負面影響。

3.2 結(jié)論

對金花茶公園綠地人工植物群落物種特征的

調(diào)查分析,得出以下結(jié)論:

(1)金花茶公園喬木、灌木、草本應用比例

合理,竹類、藤本種類較少。公園共有人工植物

354 種,隸屬于 83 科 204 屬。山茶科植物 90 種,

占總種數(shù)的 25.42%,喬木 4 種、灌木 86 種。非

山茶科植物有 264 種,占總種數(shù)的 74.58%,喬木

75 種、灌木 78 種、草本 99 種、竹類 5 種、藤本

7 種。

(2)金花茶公園花期安排合理,四季有花,

山茶主題明確。非山茶科植物花期集中在 4—9

月,山茶科植物盛花期在 10 月至翌年 3 月。冬、

春兩季非山茶科植物花期低迷,游人觀賞重點可

集中在山茶科植物,山茶花期進入淡季時,非山

第92頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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茶科植物則正值盛花期。

(3)金花茶公園觀干、觀根、芳香 3 種觀賞

特性的植物應用較少,彩葉植物占比小,常綠植

物與落葉植物對比懸殊,季相變化不明顯。非山

茶科植物在觀賞性比例上為觀花:觀葉:觀果:觀干:

觀形:觀根:芳香=132:211:48:23:43:9:14,山茶科觀

花植物 90 種。其中彩葉植物占總種數(shù)的 14.40%,

落葉植物占 7.91%,常綠植物占 92.66%。

(4)金花茶公園綠地人工植物群落以外來種

為主,與同城公園植物景觀相似度高。園內(nèi)鄉(xiāng)土

植物占總種數(shù)的 33.33%,而外來植物占 66.67%,

公園植物景觀雖有濃厚的亞熱帶風情,但主要是

外來植物占優(yōu)勢,鄉(xiāng)土植物種類應用不夠廣泛,

植物景觀特色不鮮明,過于趨同,降低了金花茶

公園與南寧市其他公園植物景觀的差異性,與胡

佩龍等[2]調(diào)查結(jié)果相似。

(5)金花茶公園注重植物文化科普與教育。

園內(nèi)各個分區(qū)命名以植物為核心,把植物文化融

入景觀構(gòu)建,豐富公園文教內(nèi)容。如茶花精品區(qū)

收集了國內(nèi)外百余山茶品種進行種植展示,金花

茶故鄉(xiāng)區(qū)以種植廣西本土的金花茶原種(變種)

為主,山茶科植物均有掛牌介紹。清新無憂區(qū)種

植中國無憂花與蘇木科植物,潁湖茶香區(qū)將茉莉、

茶、四季桂等修剪成階梯狀模擬茶山景觀,緊貼

“茶香”蘊意。

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(責任編輯 龍婭麗)

第93頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

Jan. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.1

收稿日期 2022-07-19;修回日期 2022-08-18

第一作者 李銀(1987—),女,碩士研究生,工程師,研究方向為園林綠化,E-mail:514622318@qq.com。

通訊作者 譚廣文(1963—),男,碩士,教授級高工,研究方向為園林植物應用,E-mail:1002871592@qq.com。

陸河縣建成區(qū)園林植物區(qū)系研究

李銀 晏雨童 關(guān)開朗 鄧演文 謝騰芳 譚廣文

(廣州普邦園林股份有限公司 廣東廣州 510600)

摘 要 通過實地調(diào)查,對陸河縣建成區(qū)域進行園林植物區(qū)系研究。結(jié)果表明,陸河縣建成區(qū)植物區(qū)系內(nèi)共有園林植

物 67 科 149 屬 215 種,主要以泛熱帶分布區(qū)類型為主,其中世界廣布類型有 18 科 3 屬,分別占科屬總數(shù)的 26.87%和

2.01%;熱帶分布區(qū)類型有 40 科 123 屬,分別占科屬總數(shù)的 59.70%和 82.55%;溫帶分布區(qū)類型有 9 科 23 屬,分別占

科屬總數(shù)的 13.43%和 15.44%。與臨近地區(qū)相比較,植物區(qū)系科的分布類型均以熱帶分布為主,植物資源豐富度和多樣

性均較低。建議陸河縣在城市園林綠化中,增加城市垂直綠化面積,豐富植物景觀層次,提高城市綠化率。此外,在

城市綠化中可增加中國特有科屬成分,提升城市園林植物多樣性,形成區(qū)域特色。

關(guān)鍵詞 園林植物;區(qū)系分析;陸河縣

中圖分類號 S688 文獻標識碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.1.016

Floristic Study on Garden Plants in Built-up Area of Luhe County

LI Yin YAN Yutong GUAN Kailang DENG Yanwen XIE Tengfang TAN Guangwen

(Pubang Landscape Architecture CO., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510600, China)

Abstract Through field investigation, the garden plant flora of the built-up area of Luhe County was studied. The results

showed that there were 215 species of garden plants belonging to 149 genera and 67 families in the built-up area in Luhe

County. The flora composition of the built-up area was mainly pan-tropical areas, among which there were 18 families and

three genera in the world distribution types areas, accounting for 26.87% and 2.01% of total families and genera, respectively.

There were 40 families and 123 genera in the tropical distribution area, accounting for 59.70% and 82.55% of the families and

genera, respectively. There were nine families and 23 genera in the temperate zone, accounting for 13.43% and 15.44% of the

families, respectively. Compared with the neighboring areas, the distribution types of flora and family are mainly tropical, and

the richness and diversity of plant resources are low. We suggest that Luhe County should increase the vertical greening area,

enrich the levels of plant landscape, and improve the urban greening rate. In addition, in the future, urban greening can increase the composition of unique Chinese families and genera, enhance the diversity of urban garden plants, and form regional

characteristics.

Keywords garden plants; floristic analysis; Luhe County

在城市建設(shè)中,城市中的綠化用地是其重要

環(huán)節(jié),對整個城市發(fā)展有重要影響,園林樹木植

物在優(yōu)化城市環(huán)節(jié)中發(fā)揮著不可替代的作用[1]。

近幾年對城市園林植物的研究多側(cè)重于適應性與

多樣性、應用形式調(diào)查等方面,且目前對陸河縣

的植物研究僅涉及古樹名木資源,還未見全面系

統(tǒng)地對陸河縣建成區(qū)園林樹木的研究分析。為此,

在全面調(diào)查陸河縣建成區(qū)園林樹木的基礎(chǔ)上,對

園林植物區(qū)系進行系統(tǒng)研究,了解這些植物的區(qū)

系成分、性質(zhì)和生態(tài)習性,為更合理地配置園林

植物提供參考[2]。

1 材料與方法

1.1 材料

陸河縣隸屬廣東省汕尾市,位于廣東省南部,

地處北緯 23°68′~23°28′,東經(jīng) 115°24′~115°49′;

縣域面積 1 005 km2

,其中縣城建成區(qū)(東經(jīng)

115°37′51″~115°41′20″,北緯 23°16′40″~23°20′2″)

面積達 16.41 km2[3]。陸河縣屬于亞熱帶季風氣

候,氣候溫和,雨量充沛,日照充足,年均氣溫

21.5℃,年均降雨量 2 324 mm,日照時數(shù) 2 138 h,

無霜期 350 d 以上[4];土壤類型以赤紅壤為主,呈

酸性,肥力較低;地帶性植被類型為南亞熱帶季

第94頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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風常綠闊葉林[5]。

1.2 方法

根據(jù)城市園林綠地分類標準,對陸河縣建成

區(qū)的公園綠地、廣場綠地、附屬綠地(包括校園

綠地、居住綠地、單位綠地、道路綠地)、防護綠

地及區(qū)域綠地進行植物調(diào)查研究,其中公園綠地

5 個,廣場綠地 2 個,附屬綠地 173 個,防護綠

地及區(qū)域綠地 1 個,共計綠地 181 個。調(diào)查記錄

了綠地內(nèi)喬木、灌木、草本等園林植物,采用實

地勘察和查閱文獻資料等形式,對陸河縣建成區(qū)

的園林植物進行植物區(qū)系研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 陸河縣建成區(qū)園林植物區(qū)系組成

陸河縣建成區(qū)園林綠地內(nèi)共有園林植物 67

科 149 屬 215 種,喬木 41 科 87 屬 123 種,灌木

32 科 52 屬 63 種,草本 18 科 26 屬 28 種;其中

作為綠籬植被的有 22 科 33 屬 41 種,國家和省重

點保護植物有樟、黃花梨、羅漢松、杜鵑紅山茶、

土沉香、海南紅豆杉等。

2.2 陸河縣建成區(qū)園林植物科、屬組成分析

2.2.1 科的組成 參照王寶寧等[6]對重慶市永川

區(qū)木本園林植物區(qū)系的研究方法,對陸河縣建成

區(qū)的園林植物按科進行分類。由表 1 可見,陸河

縣建成區(qū)的園林植物中,種數(shù)在 10 種以上的科共

有 5 科,為豆科 Leguminosae 、夾竹桃科

Apocynaceae 、棕櫚科 Euphorbiaceae 、大戟科

Euphorbiaceae 和???Moraceae,科、屬、種分別

占陸河縣建成區(qū)園林植物總科、總屬、總種的

7.64%、26.17%、28.83%。種數(shù)在 5~9 種的科有

桃金娘科 Myrtaceae、禾本科 Gramineae、龍舌蘭

科 Agavaceae、茜草科 Rubiaceae 等 11 個科,這

11 個科共有 44 屬 65 種,科、屬、種分別占科屬

種總數(shù)的 16.42%、29.53%、30.23%。種數(shù)在 2~4

種的科有蕓香科 Rutaceae、爵床科 Acanthaceae、

木蘭科 Magnoliaceae 等 19 科,科屬種分別占總數(shù)

的 28.36%、23.49%、26.51%。剩余為單種科,有

32 科 32 屬 32 種,分別占科、屬、種總數(shù)的 47.76%、

表 1 陸河縣建成區(qū)園林植物各科的屬種組成

科名 屬數(shù) 種數(shù) 科名 屬數(shù) 種數(shù) 科名 屬數(shù) 種

數(shù)

豆科(Leguminosae) 11 15 無患子科(Sapindaceae) 3 3 松科(Pinaceae) 1 1

夾竹桃科(Apocynaceae) 7 13 千屈菜科(Lythraceae) 2 3 楊梅科(Myricaceae) 1 1

棕櫚科(Palmae) 10 12 梧桐科(Sterculiaceae) 2 3 楊柳科(Salicaceae) 1 1

大戟科(Euphorbiaceae) 9 12 羅漢松科(Podocarpaceae) 2 3 木棉科(Bombacaceae) 1 1

??疲∕oraceae) 2 11 樟科(Lauraceae) 1 3 藤黃科(Guttiferae) 1 1

桃金娘科(Myrtaceae) 5 9 石蒜科(Amaryllidaceae) 2 2 榆科(Ulmaceae) 1 1

禾本科(Gramineae) 4 6 漆樹科(Anacardiaceae) 2 2 馬錢科(Loganiaceae) 1 1

龍舌蘭科(Agavaceae) 4 6 紫草科(Boraginaceae) 2 2 酢漿草科(Oxalidaceae) 1 1

茜草科(Rubiaceae) 4 6 紫茉莉科(Nyctaginaceae) 1 2 橄欖科(Burseraceae) 1 1

薔薇科(Rosaceae) 4 6 杜英科(Elaeocarpaceae) 1 2 金縷梅科(Hamamelidaceae) 1 1

錦葵科(Malvaceae) 2 6 冬青科(Aquifoliaceae) 1 2 南洋杉科(Araucariaceae) 1 1

紫葳科(Bignoniaceae) 5 5 杜鵑花科(Ericaceae) 1 2 海桐科(Pittosporaceae) 1 1

楝科(Meliaceae) 5 5 秋海棠科(Begoniaceae) 1 1 木麻黃科(Casuarinaceae) 1 1

菊科(Compositae) 5 5 鴨跖草科(Commelinaceae) 1 1 瑞香科(Thymelaeaceae) 1 1

木樨科(Oleaceae) 4 5 西番蓮科(Passifloraceae) 1 1 柏科(Cupressaceae) 1 1

馬鞭草科(Verbenaceae) 2 5 天南星科(Araceae) 1 1 蘭科(Orchidaceae) 1 1

蕓香科(Rutaceae) 3 4 姜科(Zingiberaceae) 1 1 紅豆杉科(Taxaceae) 1 1

爵床科(Acanthaceae) 3 4 虎耳草科(Saxifragaceae) 1 1 莧科(Amaranthaceae) 1 1

木蘭科(Magnoliaceae) 2 4 竹芋科(Marantaceae) 1 1 蘇鐵科(Cycadaceae) 1 1

五加科(Araliaceae) 2 4 野牡丹科(Melastomataceae) 1 1 茄科(Solanaceae) 1 1

百合科(Liliaceae) 2 4 山茱萸科(Cornaceae) 1 1 唇形科(Labiatae) 1 1

山茶科(Theaceae) 2 4 鳳仙花科(Balsaminaceae) 11

使君子科(Combretaceae) 1 4 鳶尾科(Iridaceae) 11

第95頁

李銀 等 陸河縣建成區(qū)園林植物區(qū)系研究

- 91 -

21.48%、14.88%。由數(shù)據(jù)結(jié)果可得,陸河縣建成

區(qū)園林植物區(qū)系以單屬種科占優(yōu)勢,既有多樣化

的組成,也有優(yōu)勢顯著的科。

2.2.2 屬的組成 陸河縣建成區(qū)園林植物 149 屬

中,種數(shù)大于等于 10 種的屬有榕屬 Ficus 1 屬。

種數(shù)有 4~9 種的有雞蛋花屬 Plumeria 、木槿屬

Hibiscus 和欖仁樹屬 Terminalia 共 3 屬 13 種,屬

和種分別占總屬數(shù)和總種數(shù)的 2.01%、6.05%。種

數(shù)在 2~3 種的屬共有 36 屬 83 種,主要有樟屬

Cinnamomum、羊蹄甲屬 Bauhinia、夾竹桃屬

Nerium、假連翹屬 Duranta 等,占總屬、總種的

24.16%、38.60%。僅含 1 種的單種屬共 109 屬,

含有植物 109 種,如秋楓屬 Bischofia、云實屬

Caesalpinia、合歡屬 Albizia、鳳凰木屬 Delonix

等,比例為總屬數(shù)和總種數(shù)的 73.15%、50.70%,

占有絕對優(yōu)勢。

2.3 陸河縣建成區(qū)園林植物區(qū)系的地理分析

2.3.1 科的地理分析 根據(jù)吳征鎰[7-8]對世界種

子植物科分布區(qū)類型系統(tǒng)的研究方法,對陸河縣

建成區(qū)的園林植物進行科的地理成分分析,如表

2、3 所示。陸河縣建成區(qū)園林植物中世界廣布類

型有 18 科,如???Moraceae、薔薇科 Rosaceae、

千屈菜科 Lythraceae 等,占總科數(shù)的 26.87%;熱

帶分布區(qū)類型有 40 科,占總科數(shù)的 59.70%,被

使用最廣泛的類型為熱帶分布區(qū)類型。其中泛熱

帶分布的科有樟科 Lauraceae 、大戟科

Euphorbiaceae、夾竹桃科 Apocynaceae、木棉科

Bombacaceae 等 28 科,占總科數(shù)的 41.79%;東亞

(熱帶、亞熱帶)及熱帶南美間斷分布區(qū)類型有

6 科,占總科數(shù)的 8.96% ,主要有五加科

Araliaceae 、龍舌蘭科 Agavaceae 、杜英科

Elaeocarpaceae 等;舊世界熱帶分布區(qū)類型的有海

桐科 Pittosporaceae;熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布

有木麻黃科 Casuarinaceae、蘇鐵科 Cycadaceae、

姜科 Zingiberaceae 和馬錢科 Loganiaceae;熱帶亞

洲至熱帶非洲中南非分布區(qū)類型的有杜鵑花科

Ericaceae。溫帶分布區(qū)類型共 9 科,占總科數(shù)的

13.43%,其中北溫帶分布區(qū)有松科 Pinaceae、百

合科 Liliaceae、柏科 Cupressaceae、金縷梅科

Hamamelidaceae 等 6 科;東亞及北美間斷分布區(qū)

類型、東亞區(qū)分布類型、南半球熱帶以外間斷或

星散分布區(qū)類型各僅有 1 科,分別是木蘭科

Magnoliaceae、紅豆杉科 Taxaceae、南洋杉科

Araucariaceae??傮w而言,熱帶性質(zhì)的科占優(yōu)勢,

表明陸河縣建成區(qū)植物區(qū)系科的分布類型以泛熱

帶成分為主,表現(xiàn)出亞熱帶植物區(qū)系的特點。

2.3.2 屬的地理分析 根據(jù)吳征鎰[9]對中國種子

植物屬的分布區(qū)類型劃分原則,將陸河縣建成區(qū)園

林植物屬的區(qū)系組成劃分為 19 種分布區(qū)類型,世

界廣布類型有千里光屬 Senecio、莧屬 Amaranthus、

表 2 陸河縣建成區(qū)園林植物科的分布區(qū)類型

分布區(qū)類型 科名

世界廣布

豆科(Leguminosae)、???Moraceae)、薔薇科(Rosaceae)、千屈菜科(Lythraceae)、楊梅科(Myricaceae)、禾

本科(Gramineae)、紫草科(Boraginaceae)、榆科(Ulmaceae)、酢漿草科(Oxalidaceae)、瑞香科(Thymelaeaceae)、

蘭科(Orchidaceae)、木樨科(Oleaceae)、茜草科(Rubiaceae)、茄科(Solanaceae)、菊科(Compositae)、莧科

(Amaranthaceae)、唇形科(Labiatae)、虎耳草科(Saxifragaceae)

熱帶分布

樟科(Lauraceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、紫葳科(Bignoniaceae)、夾竹桃科(Apocynaceae)、錦葵科

(Malvaceae)、木棉科(Bombacaceae)、梧桐科(Sterculiaceae)、棕櫚科(Palmae)、使君子科(Combretaceae)、

漆樹科(Anacardiaceae)、無患子科(Sapindaceae)、楝科(Meliaceae)、藤黃科(Guttiferae)、蕓香科(Rutaceae)、

橄欖科(Burseraceae)、山茶科(Theaceae)、爵床科(Acanthaceae)、鳳仙花科(Balsaminaceae)、秋海棠科

(Begoniaceae)、鴨跖草科(Commelinaceae)、西番蓮科(Passifloraceae)、天南星科(Araceae)、竹芋科

(Marantaceae)、野牡丹科(Melastomataceae)、鳶尾科(Iridaceae)、石蒜科(Amaryllidaceae)、桃金娘科

(Myrtaceae)、羅漢松科(Podocarpaceae)、五加科(Araliaceae)、龍舌蘭科(Agavaceae)、杜英科

(Elaeocarpaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、紫茉莉科(Nyctaginaceae)、馬鞭草科(Verbenaceae)、海桐科

(Pittosporaceae)、馬錢科(Loganiaceae)、木麻黃科(Casuarinaceae)、蘇鐵科(Cycadaceae)、姜科

(Zingiberaceae)、杜鵑花科(Ericaceae)

溫帶分布 楊柳科(Salicaceae)、金縷梅科(Hamamelidaceae)、柏科(Cupressaceae)、山茱萸科(Cornaceae)、百合科

(Liliaceae)、松科(Pinaceae)、木蘭科(Magnoliaceae)、紅豆杉科(Taxaceae)、南洋杉科(Araucariaceae)

第96頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

- 92 -

表 3 陸河縣建成區(qū)園林植物科和屬的分布區(qū)類型

科數(shù) 屬數(shù) 分布區(qū)類型 個數(shù) 占比/% 個數(shù) 占比/%

1 世界廣布 18 26.87 3 2.01

2 泛熱帶廣布 24 35.82 32 21.48

2-1.熱帶亞洲-大洋洲和熱帶美洲 / / 2 1.34

2-2.熱帶亞洲-熱帶非洲-熱帶美洲 1 1.49 3 2.01

2S.以南半球為主的泛熱帶 3 4.48 2 1.34

3 東亞(熱帶、亞熱帶)及熱帶南美間斷 6 8.96 25 16.78

4 舊世界熱帶 1 1.49 14 9.40

5 熱帶亞洲至熱帶大洋洲 4 5.97 15 10.07

6 熱帶亞洲至熱帶非洲 / / 12 8.05

6d.南非 1 1.49 / /

7 熱帶亞洲 / / 16 10.74

7-1.爪哇(或蘇門達臘)、喜馬拉雅間斷或星散分布到華南、西南 / / 1 0.67

7-2. 熱帶印度至華南(尤其云南南部)分布 / / 1 0.67

熱帶小計 40 59.70 126 82.55

8 北溫帶 2 2.99 9 6.04

8-4. 北溫帶和南溫帶間斷分布 4 5.97 1 0.67

9 東亞及北美間斷 1 1.49 4 2.68

10-1.地中海區(qū)、西亞(或中亞)和東亞間斷分布 / / 2 1.34

12 地中海區(qū)、西亞至中亞分布 / / 1 0.67

12-3.地中海區(qū)至溫帶一熱帶亞洲、大洋洲和南美洲間斷分布 / / 1 0.67

14 東亞 1 1.49 5 3.36

(16)南半球熱帶以外間斷或星散分布 1 1.49 / /

溫帶小計 9 13.43 23 15.44

合計 67 100.00 149 100.00

鼠尾草屬 Salvia 3 屬,占總植物屬的 2.01%。熱帶

分布區(qū)類型的植物共有 123 屬,占總植物屬的

82.55%;其中泛熱帶分布區(qū)類型的植物有 39 屬,

主要有大戟屬 Euphorbia、羊蹄甲屬 Bauhinia、木

槿屬 Hibiscus、椰子屬 Cocos等,占總數(shù)的 26.17%;

東亞(熱帶、亞熱帶)及熱帶南美間斷分布區(qū)類

型有風鈴木屬 Handroanthus、雞蛋花屬 Plumeria、

絲葵屬 Washingtonia、大王椰屬 Roystonea 等 25

屬,占總植物屬的 16.78%;舊世界熱帶分布區(qū)類

型的有 14 屬,占總數(shù)的 9.40%,主要有血桐屬

Macaranga、合歡屬 Albizia、狗牙花屬 Ervatamia、

長春花屬 Catharanthus 等;熱帶亞洲至熱帶大洋

洲分布區(qū)類型有 15 屬,主要有樟屬 Cinnamomum、

變?nèi)~木屬 Codiaeum、假檳榔屬 Archontophoenix

等,占總植物屬的 10.07%;熱帶亞洲至熱帶非洲

分布區(qū)類型的植物屬有 12 屬,占總數(shù)的 8.05%,

主要有鳳凰木屬 Delonix、朱纓花屬 Calliandra、

火焰樹屬 Spathodea 等;熱帶亞洲分布區(qū)類型有

石栗屬 Aleurites、雞骨常山屬 Alstonia、棕竹屬

Rhapis 等 18 屬,占總植物屬的 12.08%。

溫帶分布區(qū)類型共有 23 屬,占總數(shù)的

15.44%,其中北溫帶分布區(qū)類型有 10 屬,主要有

柳屬 Salix、李屬 Prunus、櫻屬 Cerasus 等,占總

數(shù)的 6.71%;東亞及北美間斷分布區(qū)類型有玉蘭

屬 Yulania 、木樨屬 Osmanthus 、向日葵屬

Helianthus、繡球?qū)?Hydrangea 共 4 屬,占總植物

屬的 2.68%;地中海區(qū)、西亞(或中亞)和東亞間斷

分布區(qū)類型有夾竹桃屬 Nerium、女貞屬 Ligustrum

共 2 屬,占總數(shù)的 1.34%;地中海區(qū)、西亞至中

亞分布區(qū)類型有燕麥草屬 Arrhenatherum、木樨欖

屬 Olea 共 2 屬;東亞分布區(qū)類型有枇杷屬

Eriobotrya 、欒屬 Koelreuteria 、沿階草屬

Ophiopogon、檵木屬 Loropetalum、桃葉珊瑚屬

Aucuba 共 5 屬,占總植物屬的 3.36%。

第97頁

李銀 等 陸河縣建成區(qū)園林植物區(qū)系研究

- 93 -

3 討論與結(jié)論

參考王金濤[10]、廖富林等[11]、周賤平等[12]

的研究發(fā)現(xiàn),陸河縣與惠州、梅州、河源等臨近

地區(qū)相比較,植物區(qū)系科的分布類型均以熱帶分

布為主,其次是溫帶分布。陸河縣建成區(qū)植物資

源豐富度和多樣性均較低,這可能與地區(qū)經(jīng)濟開

發(fā)和發(fā)展有所關(guān)聯(lián)。

數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),陸河縣建成區(qū)園林植物主要

以喬木、灌木為主,藤本植物種植較少。建議應

本著適地適樹和科學綠化的原則,在城市園林綠

化中,適當有序地開發(fā)、引種、保護及利用園林

植物資源,搭配采用草本、灌木、藤本植物的栽

培種植,豐富植物景觀,增加城市垂直綠化面積,

提高城市綠化率。此外,本研究分析得出的陸河

縣建成區(qū)園林植物區(qū)系組成中,分布科和屬都未

有中國特有的分布區(qū)類型。在今后的城市綠化中,

可增加中國特有科屬成分,適當種植特色植物,

既豐富城市園林植物多樣性,也形成區(qū)域特色性。

對陸河縣建成區(qū)園林植物區(qū)系進行研究分析

可知,陸河縣建成區(qū)園林植物種類較為豐富,共

有 67 科 149 屬 215 種,既有多樣化的組成,也有

優(yōu)勢顯著的科,優(yōu)勢科包括豆科、夾竹桃科、棕

櫚科、大戟科等。根據(jù)劃分的原則,陸河縣建成

區(qū)園林植物區(qū)系中 67 科分為 9 個類型 4 個變型,

149 屬分為 11 個類型 8 個變型,其中熱帶分布科

和熱帶分布屬分別比溫帶分布科和溫帶分布屬占

比大,即陸河縣建成區(qū)植物區(qū)系成分主要以熱帶

分布區(qū)類型為主,與陸河縣所處的地理位置和氣

候條件相吻合。

參考文獻

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(責任編輯 林海妹)

第98頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

Jan. 2023 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE Vol.43, No.1

收稿日期 2022-05-06;修回日期 2022-08-18

基金項目 廣西林產(chǎn)品質(zhì)量檢驗檢測中心能力提升(No.桂林科字〔2021〕第 9 號)。

第一作者 曾永明(1965—),男,本科,高級工程師,主要研究方向為林產(chǎn)化工技術(shù)和食用林產(chǎn)品檢測技術(shù),E-mail:

993390896@qq.com。

通訊作者 陳松武(1977—),男,碩士研究生,高級工程師,主要研究方向為木材加工技術(shù)食用林產(chǎn)品檢測技術(shù),E-mail:

291961165@qq.com。

固相萃取-氣相色譜法測定茶葉中甲氰菊酯含量的

不確定度評定

曾永明 黃小芮 欒潔 蒙芳慧 周靜萱 陳松武

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院 廣西南寧 530002)

摘 要 對固相萃取-氣相色譜法測定茶葉中甲氰菊酯含量進行不確定度評估。運用固相萃取-氣相色譜法對茶葉中甲氰

菊酯含量進行測定, 通過建立數(shù)學模型,確立測量過程中不確定度的分量及來源,計算合成標準不確定度和擴展不確

定度。結(jié)果表明:不確定性的主要來源是甲氰菊酯標準工作曲線、重復測量、固相萃取過程、ECD 檢測器和標準溶液

配置等;當茶葉中甲氰菊酯含量為 0.60 mg/kg 時,擴展不確定度為 0.040 mg/kg(k=2)。該模型為固相萃取-氣相色譜法

測定茶葉中甲氰菊酯含量的不確定度分析提供科學依據(jù)。

關(guān)鍵詞 固相萃取-氣相色譜法;不確定度;茶葉;甲氰菊酯

中圖分類號 TS272.7 文獻標識碼 A DOI: 10.12008/j.issn.1009-2196.2023.1.017

Evaluation of Uncertainty in the Determination of Fenpropathrin in Tea by

Solid Phase Extraction Gas Chromatography

ZENG Yongming HUANG Xiaorui LUAN Jie MENG Fanghui ZHOU Jingxuan CHEN Songwu

(Guangxi Academy of Forestry Sciences, Nanning, Guangxi 530002, China)

Abstract To evaluate the uncertainty in the fenpropathrin determination in tea by solid phase extraction gas chromatography.

A mathematical model was developed to establish the components and sources of indeterminacy in the measurement process

and to calculate the synthetic standard and extended indeterminacy. The primary sources of uncertainty were the standard

working curve for alpha-cypermethrin, repeated measurements, the solid phase extraction process, the ECD detector, and the

criteria solution configuration. The extended uncertainty was 0.040 mg·kg-1 (k=2) when the content of alpha-cypermethrin in

tea was 0.60 mg·kg-1. The model provides a scientific and reliable basis for the uncertainty analysis of the determination of

alpha-cypermethrin in tea by solid phase extraction-gas chromatography.

Keywords solid phase extraction gas chromatography; uncertainty; tea; fenpropathrin

中國是茶葉的故鄉(xiāng),茶禮有緣,古已有之。

種茶歷史悠久,敬茶禮節(jié)嚴格,飲茶風俗奇特,

飲茶至今已有 4 700 多年歷史。中國是種植茶葉

國家之一,特別在中國南方地區(qū)均廣泛種植茶葉。

在優(yōu)良的茶葉生產(chǎn)種植過程中,需要對品種、自

然環(huán)境條件、管理方式以及加工技術(shù)等嚴格管理:

一是保護好茶葉的種植環(huán)境,降低污染源的產(chǎn)生;

二是通過種豆科類綠肥、鋪蓋稻草等綠色農(nóng)藝措

施提升地力來減少農(nóng)藥的使用量,降低農(nóng)殘和重

金屬污染;三是做好病蟲害綜合防治工作,以蟲

制蟲,促進茶園生態(tài)良性循環(huán)。但是目前,我國

大部分茶園還處于粗放經(jīng)營階段,經(jīng)營管理工作

尚不夠完善。此外,部分地區(qū)因大量施用農(nóng)藥,

環(huán)境受到嚴重污染,環(huán)境中的農(nóng)藥通過食物鏈傳

遞并富集,進入人體,長期食用農(nóng)殘超標的農(nóng)產(chǎn)

品將危害人體健康。在茶區(qū)調(diào)研中,茶農(nóng)紛紛反

映,在噴施農(nóng)藥時,好壞不分,往往把益蟲一起

殺死,而且效果也不夠理想。最令人擔憂的是,

精制出的成品茶中,存在不同程度的農(nóng)藥殘留,

這一點應引起高度重視,政府監(jiān)管部門應該加強

第99頁

曾永明 等 固相萃取-氣相色譜法測定茶葉中甲氰菊酯含量的不確定度評定

- 95 -

監(jiān)督管理,真正實現(xiàn)食品生產(chǎn)過程中從“農(nóng)田到

餐桌”的全程監(jiān)管。因此,市場監(jiān)督和監(jiān)測成了

控制產(chǎn)品質(zhì)量的最后一道關(guān)口,也是保障人民身

體健康最重要的一道防線。茶產(chǎn)業(yè)的農(nóng)殘污染問

題是食品安全的關(guān)鍵因素,對于整個產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定

發(fā)展起著重要的作用。

甲氰菊酯(Fenpropathrin),是 20 世紀七八十

年代迅速發(fā)展起來的擬除蟲菊酯類殺蟲殺螨劑,

化學名稱為 α-氰基-3-苯氧基芐基-2,2,3,3-四甲基

環(huán)丙烷酸酯,分子式為 C22H23NO3,在世界各國

廣泛使用。C22H23NO 毒性中等,有觸殺、胃毒和

一定的驅(qū)避作用,屬神經(jīng)毒劑,使昆蟲因神經(jīng)系

統(tǒng)過度興奮、麻痹而死亡,無內(nèi)吸和熏蒸活性。

甲氰菊酯具作用迅速、殺蟲譜廣、擊倒作用強、

持效期長、高效、快速、長殘效等特性,其最大

特點是對多種害蟲和葉螨同時具有良好的防治效

果,特別適合用于預防茶樹害蟲茶尺蠖、茶毛蟲

和茶小綠葉蟬[1]。但在實際生產(chǎn)過程中,部分相

關(guān)人員存在超量使用農(nóng)藥的現(xiàn)象,致使食品中農(nóng)藥

殘留,可能對人體健康造成潛在的不良影響[2-3]。

在食品安全監(jiān)測工作中,準確地測量農(nóng)產(chǎn)品中甲

氰菊酯含量,對維護食品安全具有重要意義。目

前需要依靠第三方檢測機構(gòu)準確的測量結(jié)果來幫

助維護食品安全工作,而測量過程中人為操作因

素、環(huán)境因素、標準物質(zhì)和儀器設(shè)備等方面都會

對結(jié)果的不確定度造成影響[4-5]。為了提高測量結(jié)

果的可靠性,找出影響測量結(jié)果的最主要因素,

本研究參照 JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定

與表示》[6],采用固相萃取-氣相色譜法測定茶葉

中甲氰菊酯的含量,通過評定不確定度的方式,

對測量過程中可能造成誤差的操作進行測算,確

定影響測量結(jié)果的主要因素,以改進農(nóng)殘測量的

精準性,對保障茶葉質(zhì)量安全具有一定作用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 儀器設(shè)備 MS3 basis 旋渦混合器(IKA 儀

器有限公司);離心機 TD5A-WS(湘儀離心機儀

器有限公司);M32 自動高通量平行濃縮儀(北京

萊伯泰科儀器股份有限公司);VM24 固相萃取裝

置(天津博納艾杰爾儀器有限公司);GC-2010Plus

氣相色譜儀(日本島津公司);配備電子捕獲 ECD

檢測器,色譜柱:SH-Rtx-1(30 m×0.25 mm× 0.25 μm

毛細色譜柱)。

1.1.2 測量儀器 電子天平,最大允許誤差為

±0.5 mg;瓶口分液器,最大允許誤差為 0.03%;

10 mL 移液管,精度 0.02 mL;0.1~1.0 mL 移液槍,

誤差范圍為±1%;20~200 μL 移液槍,誤差范圍為

±1%;10.00 mL 容量瓶,精度 0.10mL;ECD 檢測

器的定量允差 1.2%等。

1.1.3 標準物質(zhì) 甲氰菊酯,購于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)

境保護科學監(jiān)測研究所,濃度為 100 μg/mL,不

確定度 U=±3%(k=2)。

1.1.4 化學試劑 乙腈(色譜純,上海安譜公司);

正己烷(色譜純,上海安譜公司);丙酮(色譜純,

上海安譜公司);氯化鈉(分析純,西隴科學股份

有限公司);無水硫酸鈉(分析純,西隴科學股份

有限公司);二級水(自制)。

1.1.5 耗材 FLORISIL SPE 小柱(1 g,6 mL)(上

海安譜公司);13 mm×0.2 μm 有機濾膜(上海安

譜公司)。

1.1.6 測定樣品 茶葉,來自廣西壯族自治區(qū)市

場管理局組織的能力驗證機構(gòu)。

1.2 方法

1.2.1 標準工作溶液的配置 從冰箱取出濃度為

100 μg/mL 的甲氰菊酯標準溶液放在室溫為 25℃

的實驗室回溫 4 h 后;用 20~200 μL 移液槍移取

100 μL 甲氰菊酯標準溶液于 10.00 mL 容量瓶中,

用正己烷稀釋定容至刻度,配制成濃度為 1 μg/mL

的工作標準溶液(此工作標準溶液保存在 4℃冰

箱中,有效期一周)。檢測時通過稀釋在室溫為

25℃的實驗室回溫 4 h 的工作標準溶液,得到

0.10、030、0.50、0.70、1.00 μg/mL 共 5 個梯度

濃度的標準溶液;采用 GC-2010Plus 氣相色譜儀

進行甲氰菊酯含量測定,每一濃度的標準溶液分

別進樣 3 次,得到相應的色譜峰面積,用最小二

乘法擬合得到標準曲線回歸方程。

1.2.2 供試品溶液的制備 實驗樣品為已粉碎的

茶葉樣品,由廣西壯族自治區(qū)市場管理局組織的

能力驗證機構(gòu)加入甲氰菊酯農(nóng)藥。準確稱取茶葉樣

品和空白樣品各 2.00 g(精確到 0.01 g)于 50 mL

離心管中,加入 18 mL 蒸餾水渦旋 1 min 復原至茶

葉鮮樣狀態(tài),靜止 30 min 使茶葉充分浸潤;然后

加入 20 mL 的乙腈和 3~5 g 氯化鈉,用渦旋混合器

第100頁

2023 年 1 月 熱帶農(nóng)業(yè)科學 第 43 卷第 1 期

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渦旋 2 min,采用 TD5A-WS 離心機 4 000 r/min 離

心 5 min;用 10 mL 移液管吸取 10 mL 上層乙腈

溶液到 15 mL 離心管中,調(diào)節(jié) M32 自動高通量平

行濃縮儀水浴溫度不大于 40℃,以氮氣流量 6 psi

吹至近干;加入 2 mL 正己烷,渦旋 1 min,蓋上

蓋子,待凈化[7]。

1.2.3 提取液的凈化和定容 首先向 FLORISIL

SPE 小柱(1 g,6 mL)中填充約 2 cm 厚的無水硫

酸鈉,放入 VM24 固相萃取裝置中,按表 1 操作

步驟進行固相萃取操作:在 FLORISIL SPE 固相

萃取小柱中,首先加入 5.00 mL 正己烷+丙酮混合

液,以 1.0 mL/min 流速潤洗 FLORISIL SPE 小柱

進行活化;接著加入5.00 mL正己烷;以1.0 mL/min

流速平衡 SPE 小柱;然后以 1.5 mL/min 流速把

待凈化樣品提取溶液上樣于 SEP 小柱中進行凈

化;最后洗脫,調(diào)節(jié)流速為 1.5 mL/min,依次用

2.5 mL 正己烷+丙酮(9∶1)進行洗脫,用 15 mL

離心管收集洗脫液約 8~9 mL。在 M32 自動高通量

平行濃縮儀上控制水浴溫度不高于 40℃,調(diào)節(jié)氮

氣流量為 6 psi,將收集的洗脫液氮吹濃縮至近干;

用移液槍正確加入 1 mL 正己烷,在渦旋混合器渦

旋 1 min,過 0.2 μm 有機濾膜,裝瓶上機測定。

表 1 提取液凈化和定容操作步驟

步驟 溶劑 體積/mL 流速/(mL·min–1)

活化/平衡 正己烷+丙酮混合液(體積比為 9∶1)/正己烷 5.0/5.0 1.0

上樣 正己烷 2.0 1.5

淋洗 正己烷+丙酮混合液(體積比為 9∶1) 3.0 1.5

洗脫 正己烷+丙酮混合液(體積比為 9∶1) 7.5 mL 分 3 次洗脫,每次 2.5 mL

濃縮、定容 洗脫液在 M32 自動高通量平行濃縮儀氮吹至近干后,用正己烷溶解定容為 1.00 mL,過 0.2 μm 濾膜,

裝瓶上機測定。

1.2.4 氣相色譜條件 毛細管色譜柱:SH-Rtx-1

(30 m×0.25 mm×0.25 μm);初始溫度 180℃保持

8 min,以 15℃/min 速度升至 220℃,保持 1 min,

再以 30℃/min 升至 250℃,保持 10 min;進樣體

積:1 μL;進樣口溫度:250℃;分流比 1∶50;

ECD 檢測器溫度:280℃;氮氣流速:30 mL/min;

柱流速:2 mL/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)學模型的建立

分別稱取 10 組試樣,進行平行試驗,用外標

法定性和定量,試樣中農(nóng)藥殘留量計算公式如下:

1 3

2 s

V AV

V Am ?

? ?

? ?

? ?

ω ···························(1)

式(1)中:ω,試樣中農(nóng)藥殘留量,mg/kg;

ρ,標準溶液中農(nóng)藥的質(zhì)量濃度,mg/L;A,樣品

溶液中被測農(nóng)藥的峰面積;As,農(nóng)藥標準溶液中

被測農(nóng)藥的峰面積;V1,提取溶劑總體積,mL;

V2,用于檢測的提取溶液的體積,mL;V3,樣品

溶液定容體積,mL;m,試樣的質(zhì)量,g。

2.2 測定不確定度分量來源分析

根據(jù)測量過程和公式(1),茶葉中甲氰菊酯

含量測定不確定度的來源如下:

(1)配制標準溶液時引入的不確定度 U1,rel,

包括標準物質(zhì)純度引入的不確定度 U1,標準工作

溶液稀釋過程中移液器引入的不確定度 U2,容量

瓶容量引入的不確定度 U3,定容時人為讀數(shù)誤差

引入的不確定度 U4,定容時溫度變化引入的不確

定度 U5

[8-10];

(2)標準曲線引入的不確定度 U2,rel

[11];

(3)稱樣時電子天平引入的不確定度 U3,rel;

(4)添加萃取溶劑時瓶口分液器引入的不確

定度 U4,rel;

(5)移取萃取溶液時 10 mL 刻度吸管引入的

不確定度 U5,rel;

(6)固相萃取過程中引入的不確定度 U6,rel;

(7)樣品定容時 1 mL 移液槍引入的不確定

度 U7,rel;

(8)氣相色譜儀自動進樣引入的不確定度

U8,rel;

(9)ECD 檢測器響應值引入的不確定度

U9,rel;

(10)重復測量的相對不確定度 U10,rel(A 類)。

試驗所用試劑均為色譜純,因而空白樣品測

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