1. 引言
山麦冬[Liriope spicata (Thunb.) Lour.],又称土麦冬,传统上属于百合科山麦冬属植物,为多年生常绿或半常绿草本植物,《北京植物志》(1974、1985、1992)一直作为栽培植物记载 [1] [2] [3] 。有关该种最早的标本采集记录为1926年8月17日夏维瑛的采集(W. Y. Hsia359, BJFC00000079),说明山麦冬在北京的栽培将近一个世纪。而山麦冬属的另一个种禾叶山麦冬[Liriope graminifolia (L.) Baker]尽管《北京植物志》一直未记载 [1] [2] [3] ,但是在北京确有天然分布。经细致核实有关禾叶山麦冬的标本资料,发现最早的标本记录为1908年7月20日采自北京房山北庵至周口店(Y. Yabes. n., NAS00550253),该份标本最初被错误地鉴定为沿阶草[麦冬Ophiopogon japonicus (L. f.) Ker-Gawl.],其他采自房山被错误鉴定的标本采集记录还有不少 [4] 。因此,《北京植物志》记载产自房山县上方山的“麦冬”或“山麦冬”均为错误鉴定,实为“禾叶山麦冬”,北京没有野生的沿阶草属植物。通过核实标本和野外调查,也发现了禾叶山麦冬在北京其他区县分布的标本采集记录和记载:如顺义、昌平、平谷、怀柔 [5] 、门头沟、房山。
2021年11月,在调查北京百望山森林公园常绿阔叶植物种质资源过程中,发现百望山西南腹地天摩沟水系及周边约50 hm2自然浅沟区域,有疑似野生山麦冬群落分布(图1~7)。于是我们就该植物分布的实际状况和历史沿革展开了调查和考证。
2. 百望山自然环境概述
百望山位于北京西郊小西山的海淀区,属太行余脉,地理坐标东经116°21′43″~116°28′12″,北纬39˚57'52''~40˚02'11''。是太行山延到华北平原最东端的山峰,主峰海拔210 m,京密引水渠绕山而过,有“太行前哨第一峰”之美誉。土壤为山地褐色土,大部分为淋溶褐土 [6] 。年均降雨量638 mm [7] ,高于北京市和海淀区年均降雨量。这里地形复杂,地势陡峭、土壤贫瘠,植被茂密,自然资源丰富,森林覆盖率达95%。独特的生态环境孕育了丰富和有特点的生物多样性,有多种野生动物在此栖息,同时,也是大量候鸟迁徙的通道。西南山坳处至今尚存有百年人居遗迹(图1)。
百望山森林公园成立于1992年,此前是荒山,总面积244.6 hm2。20世纪60~70年代开始人工造林,当时皆选用北京乡土乔灌木,没有草本植物栽植记录。园内气温一般较市内温度低3~5℃,全年无霜期180~200 d,雨量丰富,为华北地区降雨量最多的地区之一 [8] 。园内的野生植物中,乔木主要有:侧柏 [Platycladus orientalis (L.) Franco]、油松(Pinus tabuliformis Carr.)、流苏树(Chionanthus retusus Lindl. & Paxton) (老树)、毛梾(Cornus walteri Wangerin)、元宝枫(Acer truncatum Bunge)、栾树(Koelreuteria paniculata Laxm.)、暴马丁香[Syringa reticulata subsp. amurensis (Rupr.) P. S. Green & M. C. Chang]、山桃[Amygdalus davidiana (Carrière) de Vosex Henry]、山杏 [Armeniaca sibirica (L.) Lam.];灌木主要有:黄栌(Cotinus coggygria Scop.)、酸枣[Ziziphus jujuba var. spinosa (Bunge) Hu ex H. F. Chow.]、荆条[Vitex negundo var. heterophylla (Franch.) Rehd.]、孩儿拳头[Grewia biloba var. parviflora Hand.-Mazz.]、雀儿舌头[Leptopus chinensis (Bunge) Pojark.];常见的草本植物有:求米草[Oplismenus undulatifolius (Ard.) Roemer & Schuit.]、狭叶珍珠菜[Lysimachia pentapetala Bunge]、益母草(Leonurus japonicus Houtt.)、地丁草(Corydalis bungeana Turcz.)、甘野菊(Chrysanthemum lavandulifolium (Fisch. ex Trautv.) Makino)、旋覆花(Inula japonica Thunb.)、二月兰[Orychophragmus violaceus (L.) O. E. Schulz]、蒲公英 (Taraxacum mongolicum Hand. -Mazz.) 等。此外,自上世纪九十年代开始引种了一些外来木本植物,如1998年引种了常绿阔叶树种荷花玉兰(Magnolia grandiflora L.)、2014年引种了常绿针叶树种蓝冰柏(Cupressus glabra ‘Blue Ice’)和落叶阔叶树种北美红栎(Quercus rubra L.)、2017年引种了常绿阔叶树种石楠[Photinia serratifolia (Desf.) Kalkman]。百望山森林公园也是众多野生动物的栖息地和大量候鸟迁徙的通道。观察到的哺乳动物主要有野猪(Sus scrofa)、猪獾(Arctonyx collaris)、野兔(Lepus sinensis)、野鸡(Phasianus colchicus)、黄鼬(Mustela sibirica fontanierii)、刺猬(Erinaceus amurensis)、赤狐(Vulpes vulpes)、岩松鼠(Sciurotamias davidianus)等;有数种蛇类、蛙类等两栖爬行类动物在此栖息;监测到鸟类达65种,每年春秋两季,常有大量猛禽类、雁鸭类、燕雀类等在此停留取食 [9] 。
3. 实地考察结果与分析
2022年2月9日和8月21日对百望山开展2次专题考察。采用样线法和观察记录的方法对自然生长的山麦冬植群丛,做不同季节观察记录;通过文献考证,结合山麦冬在北京地区的栽培历史,对区域地形地貌、历史人居遗迹、自然植被与伴生植物多样性及绿量指标、环境空气湿度、人为干预及区域荫蔽程度、野生动物活动休憩规律以及山麦冬自然分布条件等多项指标进行对比分析;并对百望山森林公园形成的历史及人居遗迹、区域内自然条件、植物生境等进行了重点分析。
3.1. 山麦冬在百望山的分布现状及立地环境
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Table 1. Comparison of the overall environment between Tianmogou area and the overall environment of Baiwang Mountain
表1. 天摩沟区域与百望山整体环境因素对比
2022年2月9日,实地考察了百望山有山麦冬分布的天摩沟水系(图2、图3)及周边区域的生境特点及山麦冬分布规律。天摩沟水系与百望山整体环境相比,是一个自然形成、相对集中,南北长约200 m,东西宽约100 m的浅沟谷地,浅沟缓坡约为15˚左右,土层厚度20 cm,腐殖质层2~3 cm。植被整体结构为乔木层和草本层2层,缺少灌木层,整体为较荫蔽的林地。山麦冬在此区域内,整体呈间断式片状散点分布,片丛面积多 < 1 m2,也有少量片丛 ≥ 1 m2 (图4、图5)。植被中的乔木主要有油松、侧柏、洋槐(Robinia pseudoacacia L.)及元宝枫,山麦冬的主要伴生植物为求米草、狭叶珍珠菜、益母草、紫堇等,周边的蕨类植物有中华卷柏[Selaginella sinensis (Desv.) Spring]、银粉背蕨[Aleuritopteris argentea (Gmél.) Fée]等。至今30多年内,山麦冬一直处于自然生长的状态,并无人工栽植记录。区域内陡峭坑洼或林木荫蔽的立地环境也不具备人工栽培条件(见表1)。
另据于凤珍多年观察认为,近20年以来,区域内自然生长山麦冬的繁衍速度,表现了明显增长趋势。2023年11月4日许联瑛做现场考察,发现区域内出现较多大于2~5 m2或者更大片丛的情况,对比前几年考察记录,证实了其明显增长的趋势。
天摩沟水系及周边区域,空气湿度明显高于园内其他地区,这里水量充沛,有水利工程,蓄水池,整体背风。20年前,冬季曾有少量水体不冻。在一般年景的夏秋季,求米草会对山麦冬形成一定程度的遮盖。
由此说明山麦冬是非常适合该地区的环境条件,种群表现出自然增长的状态,这可能与该区域水量充沛,冬季背风温暖有明显的关系。
3.2. 百望山山麦冬与城市人工栽培条件下植株形态对比
我们将百望山自然生长的山麦冬与天坛公园等地人工栽培的片丛进行一些对比:百望山自然生长的山麦冬叶片长度25~40 cm,宽度4~6 mm,叶片颜色深绿,花期7~8月,果熟期9~11月,花量一般或较繁密,花葶高度短于叶片长度,整体生长性状表现稳定(图6、图7)。在4~5月可见自然更新小苗(图8)。根据北京百望山森林公园老员工回忆,该区域内自然生长的山麦冬至今已有30年或更长时间。天坛公园广利门以东、南北两侧绿地(面积约2.1 hm2)人工栽培的山麦冬,2019年栽植成坪,草坪采购的时间和地点相同。自然生长的山麦冬立地条件整体为较荫蔽的林下;人工栽培的山麦冬立地条件既有全光照地段、也有林下较荫蔽地段。通过在2个对比区域内随机采样10个样本进行实测,认为百望山自然生长的山麦冬性状稳定基本一致,天坛公园人工栽培的山麦冬成坪5年(2022~08至2023~09多次观察)以来,在片丛(植株)高矮、叶片长度与宽度、花葶高度、花期等形态方面则出现一些明显的分化。人工栽培的山麦冬这种形态分化现象,在北京西城区德外一些社区、丰台区筑梦园社区及其他一些绿地也有相同或相近表现。
百望山自然生长的山麦冬与天坛公园、西城区、丰台区等地人工栽培的山麦冬,其生物学性状表现出一定差异,说明山麦冬在百望山应当存在相对较长的时间,属于长期适应当地环境而自然生长的结果。
3.3. 人类活动情况分析
目前该区域内可见一个世纪以前的人居遗迹。从1919年开始,持续到二十世纪上半叶,法国天主教圣母会在百望山投入巨资,苦心经营,在百望山内西南山坳等处,修建了兼具了疗养院和修道院功能、颇具规模的建筑群,包括修道院、教堂、疗养院、学校、花园、引水渠、墓地和葡萄园等。此建筑群曾以法国楼代称。随着建筑功能、教会设施及周边环境的不断完善,德、比、荷等多个国家传教士也在这里聚会,故这里又有“九国教堂”之称。荷兰人威廉斯WILLIEMS (1877~1947) 1931~1947年期间,在此任神父并葬于此 [10] 。威廉斯1912年就来到中国,他在来到黑山扈教堂(百望山)之前,曾在河北保定地区长期担任传教士,他拥有花园、菜圃和葡萄园,很有种植“兴趣”并有经营。
至上世纪50年代以后,此区域长期属于相对僻静、人为干扰相对较弱地段,上世纪90年代之前水源一直保持稳定,有利于野生动物及各种鸟类在此停憩取食补水。
根据区域内地形地貌、自然水系、植被特征、野生动物活动、百年人居遗迹等生境以及自然气候变暖等客观条件 [11] ,尤其是山麦冬的自然分布区域,认为山麦冬在这里有自然分布的论据尚不充分。结合山麦冬在北京栽培的历史,认为百望山生长的山麦冬属于人工引种栽培后果实的自然扩散或藉野生动物食用果实后导致的的自然生长。
4. 20世纪以来北京地区的气候变化情况
研究认为20世纪是受人类影响显著的暖期 [12] 。近百年自然气候显著变暖背景下,近50年中国地表气温加速上升,气候变暖十分明显 [13] 。北京观象台1871~2007年的历史观测数据表明:近136年来北京地区平均气温上升了1.05℃,升温幅度明显。20世纪80年代以来,北京开始变得冬天不冷、夏季酷热。近50年以来,北京的年平均气温明显上升,1951~2007年平均气温的增温幅度为0.39℃/10年,高于全国(0.26℃/10年)及华北(0.33℃/10年)的升温趋势。从20世纪80年代以来,在将近40年时间里,每一个年代都比上一个年代冬季天数有所减少。从20世纪80年代154.1天减少为21世纪第2个10年的142.1天,共减少了11.7天,超过一旬以上 [11] 。可以认为,气温升高也是导致在北京栽培的山麦冬经过近百余年的适应形成了今天的自然分布状态的重要原因。
5. 结论
通过上述分析和讨论,我们提出以下初步结论:
1) 山麦冬作为多年生常绿草本植物,在北京首次发现其野外自然生长的状态。自然生长(natural growth)是植物在非人为干扰情况下适应当地气候条件而自然生存繁衍的现象,自然生长与人工栽培植物相比,一般具有更强的适应能力和抗逆性。山麦冬在百望山实现自然生长,似可作为北京地区气候变化与植物变迁的一个例证。
2) 百望山自然生长的山麦冬与天坛公园、西城区、丰台区等地人工栽培的山麦冬,其生物学性状表现出一定差异,应当属于长期适应当地环境而自然生长的结果。
3) 在百望山西南腹地自然生长的山麦冬应属于人工栽植后,其果实经自然扩散或野生动物协助扩散后形成的自然生长群落。认为山麦冬在这里有自然分布的论据尚不充分。
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Figure 1. Diagram of the distribution area of the natural growing Liriope spicata in Baiwang Mountain Forest Park
图1. 自然生长的山麦冬分布区域示意图(百望山森林公园)
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Figure 2. Tianmogou area of Baiwang Mountain, habitat of Liriope spicata (On the left side of the habitat is the centennial diversion channel) 2021-11-16
图2. 百望山天摩沟山麦冬生境(左侧是百年引水渠) 2021-11-16
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Figure 3. Liriope spicata in Tianmogou area are in intermittent state, crowd together, pedestrian visible coherent distribution 2021-11-16
图3. 天摩沟山麦冬整体呈间断、片状、人行可见的连贯性分布2021-11-16
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Figure 4. Winter Landscape of natural growth Liriope spicata in Baiwang Mountain 2022-01-11
图4. 百望山自然生长山麦冬的冬季景观2022-01-11
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Figure 5. Flowering state of natural growth Liriope spicata 1 2022-08-08
图5. 自然生长山麦冬的花期表现1 2022-08-08
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Figure 6. Flowering state of natural growth Liriope spicata 2 2022-08-21
图6. 自然生长山麦冬的花期表现2 2022-08-21
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Figure 3. Persistent fruit of natural growth Liriope spicata 2022-04-10
图7. 自然生长的山麦冬果实宿存2022-04-10
![](//html.hanspub.org/file/6-2360873x15_hanspub.png?20240416094810465)
Figure 8. Natural renewal status of natural growth Liriope spicata 2023-04-19
图8. 自然生长的山麦冬植株自然更新状态2023-04-19
注:图片均由于凤珍提供或拍摄。
致谢
衷心感谢中国林业科学研究院李振坚副研究员对本文所提修改意见;衷心感谢北京林业大学秦孝天博士对《威廉斯神父——一个荷兰梅耶人在中国》所做译文整理。
基金项目
“生物多样性调查评估项目”(2019HJ2096001006)。
参考文献
NOTES
*通讯作者。