陈青 等 永兴岛 8 种危险性害虫的空间生态位与分布格局

- 47 -

表 4 椰心叶甲在永兴岛的各项聚集度指标

样地 虫口密度 m/

(头枝条‒1

)

方差

S2

平均

拥挤度 m*

丛生

指数 I

聚块性

指数/(m*/m)

久野

指数 Ca

扩散

系数 C

负二项分布

指数 K

分布

格局

东部 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，与聚集度指标分析结果一致。

2.4 榕蓟马在永兴岛的空间生态位与分布格

局调查分析

从表 5 可以看出，榕蓟马在永兴岛东部、南

部、西部、北部、中部的丛生指数 I 分别为 5.83、

5.57、5.70、5.93、5.79，聚块性指数 m*/m 均为

1.13，久野指数 Ca 均为 0.13，扩散系数 C 分别为

6.83、6.57、6.70、6.93、6.79，负二项分布指数 K

分别为 7.41、7.86、7.83、7.62、7.84；聚集度指

标均表现为 I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1 和 K>0，

表明榕蓟马在永兴岛的东部、南部、西部、北部、

中部均为聚集分布。

m*和 m 间的回归分析发现，m*=3.37+1.05m

（相关系数 r=0.99），α=3.37>0，β=1.05>1，进一

步证明榕蓟马在永兴岛东部、南部、西部、北部、

中部分布的基本成分均为个体群，均为聚集分布，

与聚集度指标分析结果一致。

2.5 透翅天蛾在永兴岛的空间生态位与分布

格局调查分析

从表 6 可以看出，透翅天蛾在永兴岛东部、

南部、西部、北部、中部的丛生指数 I 分别为 2.03、

2.01、2.12、2.07、2.15，聚块性指数 m*/m 分别

为 1.14、1.14、1.14、1.13、1.13，久野指数 Ca

分别为 0.14、0.14、0.14、0.13、0.13，扩散系数

C 分别为 3.03、3.01、3.12、3.07、3.15，负二项

分布指数 K 分别为 7.01、7.36、7.18、7.55、7.55；

聚集度指标均表现为 I>0、m*/m>1、Ca>0、C>1

和 K>0，表明透翅天蛾在永兴岛的东部、南部、

西部、北部、中部均为聚集分布。

m*和 m 间的回归分析发现，m*=1.14+1.06m

（相关系数 r=0.99），α=1.22>0，β=1.06>1，进一

步证明透翅天蛾在永兴岛东部、南部、西部、北

部、中部分布的基本成分均为个体群，均为聚集

分布，与聚集度指标分析结果一致。

表 5 榕蓟马在永兴岛的各项聚集度指标

样地 虫口密度 m/

(头枝条‒1

)

方差

S2

平均

拥挤度 m*

丛生

指数 I

聚块性

指数(m*/m)

久野

指数 Ca

扩散

系数 C

负二项

分布指数 K

分布

格局

东部 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 透翅天蛾在永兴岛的各项聚集度指标

样地 虫口密度 m/

(头枝条‒1

)

方差

S2

平均

拥挤度 m*

丛生

指数 I

聚块性

指数(m*/m)

久野

指数 Ca

扩散

系数 C

负二项

分布指数 K

分布

格局

东部 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

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 48 -

2.6 拟三色星灯蛾在永兴岛的空间生态位与

分布格局调查分析

从表 7 可以看出，拟三色星灯蛾在永兴岛东

部、南部、西部、北部、中部的丛生指数 I 分别

为‒0.69、‒0.71、‒0.69、‒0.81、‒0.77，聚块性指

数 m*/m 分别为 0.94、0.94、0.95、0.94、0.94，

久野指数 Ca 分别为‒0.06、‒0.06、‒0.05、‒0.06、

‒0.06，扩散系数 C 分别为 0.31、0.29、0.31、0.19、

0.23，负二项分布指数 K 分别为‒17.96、‒18.12、

‒18.78、‒16.88、‒18.15，聚集度指标均表现为 I<0、

m*/m<1、Ca<0、C<1 和 K<0，表明拟三色星灯蛾

在永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为

均匀分布。

m*和 m 间的回归分析发现，m*=0.18+0.93 m

（相关系数 r=0.99），α=0.18 >0，β=0.93 <1，进

一步证明拟三色星灯蛾在永兴岛东部、南部、西

部、北部、中部分布的基本成分均为个体群和均

匀分布，与聚集度指标分析结果一致。

表 7 拟三色星灯蛾在永兴岛的各项聚集度指标

样地 虫口密度 m/

(头·枝条‒1

)

方差

S2

平均

拥挤度 m*

丛生

指数 I

聚块性

指数(m*/m)

久野

指数 Ca

扩散

系数 C

负二项

分布指数 K

分布

格局

东部 12.40 3.84 11.71 ‒0.69 0.94 ‒0.06 0.31 ‒17.96 均匀分布

南部 12.80 3.76 12.09 ‒0.71 0.94 ‒0.06 0.29 ‒18.12 均匀分布

西部 13.00 4.00 12.31 ‒0.69 0.95 ‒0.05 0.31 ‒18.78 均匀分布

北部 13.60 2.64 12.79 ‒0.81 0.94 ‒0.06 0.19 ‒16.88 均匀分布

中部 14.00 3.20 13.23 ‒0.77 0.94 ‒0.06 0.23 ‒18.15 均匀分布

2.7 蔷薇三节叶蜂在永兴岛的空间生态位与

分布格局调查分析

从表 8 可以看出，蔷薇三节叶蜂在永兴岛东

部、南部、西部、北部、中部的丛生指数 I 分别

为‒0.60、‒0.58、‒0.69、‒0.75、‒0.80，聚块性指

数 m*/m 分别为 0.80、0.82、0.80、0.80、0.80，

久野指数 Ca 分别为‒0.20、‒0.18、‒0.20、‒0.20、

‒0.20，扩散系数 C 分别为 0.40、0.43、0.31、0.25、

0.20，负二项分布指数 K 分别为‒5.00、‒5.57、

‒4.90、‒5.08、‒5.00；聚集度指标均表现为 I＜0、

m*/m<1、Ca<0、C<1 和 K<0，表明蔷薇三节叶蜂

在永兴岛在永兴岛的东部、南部、西部、北部、

中部均为均匀分布。

m*和 m 间的回归分析发现，m*=0.08+0.78m

（相关系数 r=0.99），α=0.08>0，β=0.78<1，进一

步证明蔷薇三节叶蜂在永兴岛东部、南部、西部、

北部、中部分布的基本成分均为个体群和均匀分

布，与聚集度指标分析结果一致。

表 8 蔷薇三节叶蜂在永兴岛的各项聚集度指标

样地 虫口密度 m/

(头枝条‒1

)

方差

S2

平均

拥挤度 m*

丛生

指数 I

聚块性

指数(m*/m)

久野

指数 Ca

扩散

系数 C

负二项

分布指数 K

分布

格局

东部 3.00 1.20 2.40 ‒0.60 0.80 ‒0.20 0.40 ‒5.00 均匀分布

南部 3.20 1.36 2.63 ‒0.58 0.82 ‒0.18 0.43 ‒5.57 均匀分布

西部 3.40 1.04 2.71 ‒0.69 0.80 ‒0.20 0.31 ‒4.90 均匀分布

北部 3.80 0.96 3.05 ‒0.75 0.80 ‒0.20 0.25 ‒5.08 均匀分布

中部 4.00 0.80 3.20 ‒0.80 0.80 ‒0.20 0.20 ‒5.00 均匀分布

2.8 美洲斑潜蝇在永兴岛的空间生态位与分

布格局调查分析

从表 9 可以看出，美洲斑潜蝇在永兴岛东部、

南部、西部、北部、中部的丛生指数 I 分别为‒0.68、

‒0.71、‒0.73、‒0.79、‒0.79，聚块性指数 m*/m

分别为 0.96、0.96、0.95、0.95、0.95，久野指数

Ca 分别为‒0.04、‒0.05、‒0.05、‒0.05、‒0.05，

扩散系数 C 分别为 0.32、0.29、0.28、0.21、0.21，

负二项分布指数 K 分别为‒23.05、‒22.21、‒22.07、

‒20.75、‒20.94；聚集度指标均表现为 I<0、

m*/m<1、Ca<0、C<1 和 K<0，表明美洲斑潜蝇在

永兴岛的东部、南部、西部、北部、中部均为均

陈青 等 永兴岛 8 种危险性害虫的空间生态位与分布格局

- 49 -

匀分布。

m*和 m 间的回归分析发现，m*=1.20+0.88 m

（相关系数 r=0.99），α=1.20>0，β=0.88<1，进

一步证明美洲斑潜蝇在永兴岛东部、南部、西部、

北部、中部分布的基本成分均为个体群和均匀分

布，与聚集度指标分析结果一致。

表 9 美洲斑潜蝇在永兴岛的各项聚集度指标

样地 虫口密度 m/

(头枝条‒1

)

方差

S2

平均

拥挤度 m*

丛生

指数 I

聚块性

指数(m*/m)

久野

指数 Ca

扩散

系数 C

负二项

分布指数 K

分布

格局

东部 15.60 5.04 14.92 ‒0.68 0.96 ‒0.04 0.32 ‒23.05 均匀分布

南部 15.80 4.56 15.09 ‒0.71 0.96 ‒0.05 0.29 ‒22.21 均匀分布

西部 16.00 4.40 15.28 ‒0.73 0.95 ‒0.05 0.28 ‒22.07 均匀分布

北部 16.40 3.44 15.61 ‒0.79 0.95 ‒0.05 0.21 ‒20.75 均匀分布

中部 16.60 3.44 15.81 ‒0.79 0.95 ‒0.05 0.21 ‒20.94 均匀分布

3 讨论与结论

3.1 讨论

空间分布格局是害虫种群的重要特征，了解

空间生态位与分布格局可为种群消长动态和扩散

范围的预测预报提供重要的参考依据。卢辉等[8]、

黄俊等[9]、陈红星等[10]调查发现，木瓜秀粉蚧在

海南木薯、扶桑绵粉蚧在杭州萧山大花马齿苋、

榕管蓟马在广州华南农业大学垂叶榕的空间分布

型均为聚集分布；而李洪奎等[11]调查发现，美洲

斑潜蝇在青州市东高镇茄子田属均匀分布。本研

究发现，木瓜秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、椰心叶甲、

榕蓟马、透翅天蛾聚集度指标均表现为 I>0、

m*/m>1、C>1、K>0 和 Ca>0，m*和 m 间的回归

方程均表现为α>0 和β>1；而拟三色星灯蛾、蔷

薇三节叶蜂、美洲斑潜蝇则在永兴岛的东部、南

部、西部、北部、中部聚集度指标均表现为 I<0、

m*/m<1、C<1、K<0 和 Ca<0，m*和 m 间的回归

方程均表现为 α>0 和 β<1。结果表明，木瓜秀粉

蚧、扶桑绵粉蚧、椰心叶甲、榕蓟马、透翅天蛾

在永兴岛东部、南部、西部、北部、中部分布的

基本成分均为个体群，经相互吸引呈聚集分布；

拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂、美洲斑潜蝇在永

兴岛均为个体群，经相互吸引呈均匀分布。木瓜

秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、椰心叶甲、榕蓟马、透翅

天蛾较拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂、美洲斑潜

蝇聚集突发成灾概率较大；其中，木瓜秀粉蚧、

扶桑绵粉蚧、榕蓟马、美洲斑潜蝇在永兴岛的分

布型与卢辉等[8]、黄俊等[9]、陈红星等[10]、李洪

奎等[11]的调查研究结果一致，椰心叶甲、透翅天

蛾、拟三色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂在永兴岛的分

布型为首次报道。

3.2 结论

本研究首次发现，木瓜秀粉蚧、扶桑绵粉蚧、

椰心叶甲、榕蓟马、透翅天蛾在永兴岛的东部、

南部、西部、北部、中部均为聚集分布；而拟三

色星灯蛾、蔷薇三节叶蜂、美洲斑潜蝇在永兴岛

的东部、南部、西部、北部、中部均为均匀分布。

参考文献

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（责任编辑 林海妹）

2023 年 1 月 热带农业科学 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

基金项目 国家重点研发计划项目（No.2021YFD1000500）。

第一作者 杨复香（1997—），女，硕士研究生，研究方向为昆虫生态与生物入侵，E-mail：y15675138212@163.com。

通讯作者 李磊（1985—），男，博士，副研究员，研究方向为昆虫生态及害虫综合治理，E-mail：lee_lay@163.com。

海南不同地区红火蚁社会型鉴定

杨复香1

刘锦龙1

张国庆1

周爱明1

李磊2

（1. 华中农业大学植物科学技术学院 湖北武汉 430070；2. 中国热带农业科学院环境与

植物保护研究所 海南海口 571101）

摘 要 为明确海南部分地区红火蚁的社会型，通过多重 PCR（Multiplex Polymerase Chain Reaction）技术及 Gp-9b 等

位基因扩增 2 种方法，鉴定分析了采集自海南万宁、琼海、海口、陵水、文昌、屯昌和儋州 7 个不同地区的红火蚁的

社会型。鉴定结果表明，采自 7 个地区的不同蚁巢社会型均为多蚁后型。本研究对海南地区科学监测红火蚁具有重大

意义，同时为增强红火蚁的防治效果提供理论依据。

关键词 红火蚁；社会型；多重 PCR 技术；Gp-9b 等位基因

中图分类号 S433 文献标识码 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

入侵红火蚁（Solenopsis invicta Buren）是一

种膜翅目（Hymenoptera），蚁科（Formicidae）的

土栖性昆虫，其食性杂，攻击力强，种间竞争优

势明显，具有较强的温度适应能力、传播和扩散

能力[1-3]，是全球最具危险性的入侵生物之一。红

火蚁原分布于南美洲[4]，2003 年在中国台湾桃园、

台北县发现有红火蚁危害；2004 年底，在中国广

东吴川首次发现红火蚁入侵[5]；2012 年在海口和

文昌发现红火蚁入侵[6]；至 2018 年 6 月，红火蚁

在我国已扩散入侵至 11 省 317 县，且扩散传播速

度及面积有进一步增大趋势[7]，对我国的农业生

产，人类生活、身体健康及入侵地区的生物多样

性有重大威胁。

红火蚁是社会性昆虫，其种群具有单蚁后型

和多蚁后型 2 种形态，前者巢穴只有一只可繁殖

蚁后，而后者巢穴存在多只可繁殖蚁后[8]。除此

之外，2 种不同形态的红火蚁种群在蚁巢建巢与

分巢方式、蚁巢规模大小、巢穴密度、蚁群结构、

种群扩散、蚁后繁殖力、工蚁大小及攻击性强弱

和同巢工蚁的遗传相关性等方面均存在一定的差

异[9-11]。

红火蚁社会型的产生与基因型有较大关系。

Ross 等[12]研究发现，蚁群中蚁后的数量与 Pgm-3

和 Gp-9 基因的变异有关，而 Gp-9 表现出比 Pgm-3

更强的等位基因频率差异，是预测多蚁后型较好

的指标[13]；对 Gp-9 基因进行测序分析发现，其

编码一种参与种间化学识别的信息素结合蛋白，

这种遗传因素影响蚁后的生殖表型和行为策略，

并决定着工蚁是否容纳蚁后。单蚁后型蚁巢工蚁

Gp-9 基因只携带 B 等位基因，为纯合子；而多蚁

后型蚁巢的工蚁 Gp-9 处则携带 B 和 b 两个等位

基因，为杂合子。Gp-9Bb 基因型蚁后与 Gp-9BB 基

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 52 -

因型蚁后释放不同的化学信息物质，Gp-9Bb 基因

型工蚁通过对化学信息素的识别，容纳能够产生

相同化学信号的 Gp-9Bb 基因型蚁后，而排斥

Gp-9BB 基因型蚁后[14]。

红火蚁社会型鉴定已有较全面的研究，具体鉴

定方法有生物学观察法[15]、蛋白质电泳法[16]、探针

法[17]、RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism，特异性限制性片段长度多态性分析）法[18]

和基于 PCR 技术的分子手段[19-20]等。其中基于 PCR

技术的分子鉴定方法简单易行、耗时短且成功率

高，仅需提取不同巢穴中工蚁的 DNA，在几个小时

之内即能完成多个巢穴的鉴定[8]。本研究以采自海

南 7 个不同地方的红火蚁为实验对象，基于 PCR 技

术的分子手段对不同蚁巢的红火蚁 Gp-9 基因进行

扩增并鉴定，以期明确海南不同地区红火蚁蚁巢的

社会型，为其防治与监控提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验所用红火蚁工蚁采自海南万宁、琼海、

海口、陵水、文昌、屯昌和儋州 7 个地方的不同

蚁巢。采集后的工蚁用 95%的酒精保存在‒80℃冰

箱中用于后续鉴定。

1.2 方法

1.2.1 DNA 提取 将保存在 95%酒精中的红火

蚁取出，每巢取 15 头工蚁，用蒸馏水漂洗后，用

TIANGEN® TIANamp Genomic DNA Kit 试剂盒

进行 DNA 提取，操作步骤严格按照说明书进行。

用 1%的琼脂糖凝胶电泳检测 DNA 产物纯度，紫

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

国）检测其浓度，确保 DNA 的 OD260/OD280 和

OD260/OD230 均在 1.8~2.0。检测完后将 DNA 产物

保存于‒20℃。

1.2.2 PCR扩增 引物合成参照 Valles等[21]和文

献[8]，Gp-9B 的特异性引物：26BS，5’ CTCGCCGATTCTAACGAAGGA；16BAS，5’ ATGTATACTTTAAAGCATTCCTAATATTTTGTC。Gp-9b 的特异

性引物：24bS，5’ TGGAGCTGATTATGATGAAGAGAAAATA；25bAS，5’GCTGTTTTTAATTGCATTTCTTATGCAG。Insert5_F1：5’ CGGAGTGCGTACGTGATCT；Insert5_R1_bSpec：5’ CCATGATCGAAAAACCGACT。引物由武汉天一辉远生物

科技有限公司合成。

多重 PCR 扩增与 Gp-9b 等位基因扩增反应体

系均为 50 μL，包括 2PCR Mix 25 μL，4 种引物

各 2 μL，基因组 DNA 50~500 ng，用 ddH2O 补足

至 50 μL。反应程序为：98℃预变性 2 min，35 个

循环[98℃变性 10 s，55℃（Gp-9b 等位基因扩增

的退火温度为 47℃）退火 15 s，72℃延伸 30 s]，

72℃延伸 5 min。用 2%琼脂糖凝胶电泳检测 PCR

产物。

2 结果与分析

以红火蚁工蚁 DNA 为模板，利用 Gp-9B

（26BS，16BAS）和 Gp-9b

（24bS，25bAS）两对

特异性引物进行多重 PCR 扩增。结果显示，2 种

社会型的基因型是不同的。多蚁后型蚁巢的 PCR

产物经琼脂糖凝胶电泳后，在 423 和 517 bp 处各

有一条扩增条带，而单蚁后型蚁巢仅在 517 bp 处

有单一条带。Gp-9b 等位基因扩增法用 Insert5_ F1

和 Insert5_R1_bSpec 一对特异性引物进行扩增，

多蚁后型蚁巢应在 259 bp 处有单条扩增条带，而

单蚁后型蚁巢无条带。

用上述 2 种方法对在海南 7 个地区采集的 32

个蚁巢进行鉴定，多重 PCR 结果显示，32 个蚁巢

在 500 bp 上下各有一条扩增条带（图 1）。Gp-9b

等位基因扩增结果显示，32 个蚁巢均在 250 bp

左右有单一的扩增条带（图 2）。以上 2 种方法鉴

定结果表明，海南 7 个不同地区采集的 32 个蚁巢

均为多蚁后型蚁巢。

3 讨论与结论

不同社会型的红火蚁在蚁巢密度、种群扩散

速度等方面的差异与其防治密切相关。研究表明，

红火蚁蚁巢密度及分布决定防治方案的制定[22]；

蚁巢密度越大，同一剂量茚虫威饵剂对蚁巢防治

效果越差[23]；此外，对红火蚁种群扩散速度进行

监测能提高防治的有效性[24]。因此，快速鉴定红

火蚁社会型对于红火蚁的科学监测及准确防控具

有重大指导意义。

Nonacs 等[25]认为，红火蚁新入侵一个地区

时，栖息地广泛存在且符合单蚁后型繁殖行为策

略，而多蚁后型的出现是由于入侵地区适宜筑巢

地逐渐饱和。随后的研究表明，Gp-9BB 型蚁后只

杨复香 等 海南不同地区红火蚁社会型鉴定

- 53 -

E 图中后 4 条带为 Gp-9b 等位基因扩增法的扩增条带。

图 1 利用多重 PCR 检测红火蚁的社会型

图 2 利用 Gp-9b 等位基因扩增法检测红火蚁的社会型

能依靠自身婚飞前储存的能量养育第一代工蚁，

而 Gp-9Bb 型蚁后则可以通过加入已存在的多蚁后

型种群共同养育第一代[26]，且不同社会型的工蚁

Gp-9 基因型的差异导致其识别蚁后及调节蚁后

数量的能力不同。在这种简单的遗传控制下，红

火蚁表现出基本的社会多型性，因此具有主效作

用的 Gp-9 单基因可以作为红火蚁社会进化中重

要复杂行为表达的基础[14]。

利用多重 PCR 与 Gp-9b 等位基因扩增法快速

鉴定红火蚁社会型的方法已被广泛研究报道并应

用，且鉴定结果较为准确可靠[8,11]。Mescher 等[27]

利用 Gp-9b 等位基因扩增法发现，南美本土的单

蚁后型蚁巢占比高于多蚁后型蚁巢；Kjeldgaard

等[28]鉴定了美国德克萨斯州 6 个红火蚁发生地的

73 个蚁巢，发现单蚁后与多蚁后型蚁巢数量比接

近 1∶1。本实验结果表明，海南万宁、琼海、海

口、陵水、文昌、屯昌和儋州 7 个地区的 32 个蚁

巢均为多蚁后型。罗礼智[29]根据蚁巢密度及工蚁

大小等推断我国的红火蚁主要为多蚁后型；邵敬

国等[11]对广东、广西、福建和湖南 4 个省（区）

120 个蚁巢进行社会型鉴定发现，多蚁后型与单

蚁后型比例约为 4:1。结合前人研究与本实验结

果，可以推测在海南省红火蚁中多蚁后型蚁巢可

能占主导地位，这与我国的红火蚁以多蚁后型为

主的观点相符。但本研究中红火蚁的采样只涉及

海南 7 个地区，并未覆盖全海南，采集的蚁巢数

量有限。因此，明确海南地区红火蚁多蚁后型与

单蚁后型蚁巢的比例及分布，还需要进一步的大

范围采样及鉴定。

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2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

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（责任编辑 林海妹）

2023 年 1 月 热带农业科学 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

基金项目 海南省气象局技术提升项目（No.hnqxSJ202116）；海南省自然科学基金项目（No.421QN0966）；国家重点研发计

划课题（No.2019YFD1002203）。

第一作者 邹海平（1987—），男，硕士，高级工程师，研究方向为农业气象，E-mail：google2456@163.com。

海南岛冬季辣椒寒害指标及发生规律研究

邹海平1,2 张京红1,2 陈小敏1,2 李伟光1,2 白蕤1,2 吕润1,2

（1. 海南省气候中心 海南海口 570203；2. 海南省南海气象防灾减灾重点实验室 海南海口 570203）

摘 要 利用海南岛 18 个气象站 1968—2017 年气象数据和灾情数据，在国家标准《辣椒寒害等级》基础上构建考虑

低温阴雨影响的辣椒寒害指标，得出海南岛冬季辣椒寒害时空变化规律。结果表明：总体而言，海南岛 12 月、1 月辣

椒苗期和花果期寒害 50 年发生总次数及各等级寒害 50 年发生总次数均主要由中部、西北部向沿海地区减少，2 月则主

要由北向南和由中部向沿海地区减少。近 50 年海南岛绝大多数站点冬季各月辣椒苗期和花果期寒害年发生次数均不显

著减少，对海南岛辣椒种植总体有利。但近 50 年北、中部地区 2 月辣椒苗期和花果期极重度寒害年发生次数在增加，因

此上述地区需加强防范 2 月极端寒害对辣椒的不利影响。总体上，海南岛辣椒苗期和花果期寒害发生影响范围 1 月＞2 月

＞12 月、轻度＞中度＞重度＞极重度，近 50 年来冬季各月辣椒苗期和花果期寒害（含各等级）发生影响范围在缩小。

关键词 辣椒；寒害；低温阴雨；气候倾向率；时空变化

中图分类号 S641.3;S42 文献标识码 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

海南岛地处热带，属热带季风海洋性气候，

冬季（12 月至翌年 2 月）均温为 18.1~22.8℃[1]，

为冬季瓜菜生产提供了极其有利的自然条件。目

前，海南岛冬季瓜菜种植面积保持在 20 万 hm2

左右，出岛量近年均保持在 300 万 t 以上[2]。冬季

蔬菜产业在海南省产业脱贫、促进增收和保障民

生及建设海南自由贸易港等方面发挥着重要作用。

海南已成为我国冬季北运蔬菜重要的生产基地，在

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 56 -

全国冬季蔬菜市场发挥了不可替代的作用[3-4]。辣

椒是海南冬季瓜菜生产的主要种类之一，年播种

面积在 4.1 万 hm2 左右，是供应内地冬季“菜篮

子”的第一大蔬菜品类[5-6]。但受冬季风影响，

北方冷空气仍有可能影响海南，引发辣椒低温寒

害[7]，导致减产。如 2008 年 1—2 月的低温给海

南辣椒造成严重影响，辣椒生长缓慢、植株纤弱、

大幅减产，个别地段绝收[8]。农业气象灾害等级

指标的准确性及其时空分布特征是农业气象灾害

研究的基础，只有正确判断灾害的活动区域及其

发生频率，才能对研究区域灾害程度有直观、准

确的了解，为下一步灾害监测和风险评估等提供

科学依据[9]。因此，研究海南岛冬季辣椒寒害指

标及其时空变化规律显得十分必要。

诸多学者对水稻冷害[10]、热害[11]、雨洗花灾

害[12]，玉米冷害[13]、干旱[14-15]，冬小麦冻害[16]、

干旱[14]，油菜涝渍害[17]等农业气象灾害指标及时

空变化特征开展了细致的研究。在辣椒寒害方面，

李娜等[18]以日最低气温≤10.0℃、持续日数≥3 d

寒害过程的积寒和作为辣椒年度寒害气候致灾因

子，并以此建立气候风险估算模型及综合气候风险

区划指数模型，编制华南（广东、广西和福建）辣

椒苗期和花果期寒害气候风险区划图。张蕾等[19]

基于海南岛 1998—2011 年气象资料，以日最低气

温≤12.0℃、持续日数≥5 d 寒害过程的有害积寒

和作为辣椒年度寒害气候致灾因子，综合孕灾敏

感性、承载体易损性和防灾能力，对海南岛辣椒

寒害进行风险评价与区划。上述研究主要是对辣

椒年度寒害进行等级划分和风险区划，而未涉及

历次辣椒寒害过程等级划分和不同等级辣椒寒害

时空变化特征分析。谭宗琨等[20]利用霍治国等[21]

编制的国家标准《辣椒寒害等级》征求意见稿对

广西冬季露地栽培辣椒寒冻害进行分级，揭示其

时空分布特征并进行风险评估与区划。2017 年，

霍治国等[21]针对华南地区编制的国家标准《辣椒

寒害等级》（GB/T 34965—2017）正式实施，该标

准规范了辣椒寒害致灾因子和等级，为辣椒寒害

等级划分、时空变化规律分析和监测预警等奠定

了坚实的基础。但该标准并未考虑低温阴雨对辣

椒的影响，低温阴雨会使得辣椒光合作用减弱而

导致抗寒能力削弱。为此，本研究利用海南岛 18

个气象站 1968—2017 年气象数据和灾情数据，在

《辣椒寒害等级》基础上融合辣椒低温阴雨灾害

指标，进而分析海南岛冬季辣椒寒害发生规律，

以期为海南岛冬季辣椒抗寒减灾提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 材料

气象资料来自海南省气象信息中心，包括海

南岛 18 个气象站 1968 年 12 月 1 日至 2018 年 2

月 28 日的逐日平均温度、最低温度和日照时数。

灾情数据来自《中国气象灾害大典·海南卷》[7]

及海南省气候中心和海南省气象台调研、收集整

理的灾情库。

1.2 方法

1.2.1 辣椒寒害指标确定 气温低于 15℃辣椒

生长发育受阻[22]，在海南冬季低温阴雨天气日照

时数明显偏少[7]。因此，辣椒低温阴雨指标设置

为日均温≤15℃、日照≤2 h 持续日数。通过辣椒

寒害灾情资料确定不同等级辣椒苗期和花果期低

温阴雨持续日数（表 1）。若该指标与《辣椒寒害

等级》发生冲突则取灾害等级更重者。

表 1 辣椒低温阴雨指标

生育期 低温阴雨天数/d 寒害等级 生育期 低温阴雨天数/d 寒害等级

6~8 轻 7~9 轻

9~11 中 10~12 中

12~14 重 13~15 重 苗期

≥15 极重

花果期

≥16 极重

1.2.2 分析时段确定 海南冬季辣椒寒害主要发

生在 12 月至翌年 2 月，同一地方辣椒种植时间各

异，导致同一地方同一时间处于苗期和花果期的

辣椒同时存在，因此，对 12 月至翌年 2 月每月辣

椒苗期和花果期寒害时空规律均予以分析。

1.2.3 气候倾向率计算 利用一元线性回归方程

斜率的 10 倍表示气候要素的变化倾向率。采用 F

检验法对拟合的回归方程进行显著性检验

邹海平 等 海南岛冬季辣椒寒害指标及发生规律研究

- 57 -

（α=0.05）。

1.2.4 站次比计算 辣椒寒害站次比是指某一年

份某一区域内某级辣椒寒害发生的站数占该区域

内全部站数的比例，用于评价寒害影响范围的大

小（%），即：

Yj=m/M×100%

式中，Yj 为辣椒寒害站次比，j 为某年，m 为

某级辣椒寒害发生的站数，M 为全部站数，即 18。

1.2.5 数据分析 气象指标的空间分布图采用

ArcGIS9.3 软件中的 IDW 模块插值生成，栅格大

小为 200 m×200 m。采用自然断点法对气象指标

进行分级。

2 结果与分析

2.1 寒害指标的适应性验证

利用 1968—2018 年寒害灾情资料对辣椒寒

害指标准确性进行验证，结果表明，海南岛苗期

37 个样本和花果期 35 个样本中灾情与辣椒寒害

指标计算结果符合的样本数分别为 32 和 29 个，

符合率分别为 86%和 83%。为保证寒害指标的可

靠性，利用 2019—2022 年辣椒寒害灾情调研数据

对指标进行再次验证，结果表明，苗期 4 个样本

和花果期 4 个样本中灾情与指标计算结果符合的

样本数均为 3 个，符合率为 75%。以澄迈县为例，

2022 年 2 月 19 日至 24 日受强冷空气影响，海南

岛出现强降温和阴雨天气，按照本文构建的辣椒

寒害指标计算得出澄迈县花果期辣椒寒害等级为

轻度，经实地调研，花果期辣椒受精不良，坐果

率降低，实际受害等级亦为轻度。可见本文构建

的辣椒寒害指标可用于海南岛冬季辣椒寒害变化

规律分析。同时在研究中发现，2008 年海南遭遇

当时 39 年一遇的极端低温阴雨天气，经济损失近

10 亿，大部分地区辣椒受灾达到极重度级别，而

利用《辣椒寒害等级》计算得到的辣椒寒害等级

为轻度至中度，利用辣椒低温阴雨指标计算的寒

害等级主要为极重度，可见将低温阴雨指标融合

进《辣椒寒害等级》切实可行。因篇幅有限，仅列

举作为代表性站点的澄迈县灾情验证结果（表 2）。

表 2 海南岛典型站点辣椒寒害调查结果与利用指标判断结果的匹配情况

实际灾情等级 寒害指标计算灾情等级 是否符合 时间

苗期 花果期 苗期 花果期 苗期 花果期

1993 年 1 月 极重度 重度 重度 中度 × ×

1996 年 2 月 中度 轻度 中度 轻度 √ √

1999 年 12 月 极重度 – 极重度 – √ –

2008 年 2 月 极重度 极重度 极重度 极重度 √ √

2016 年 1 月 – 轻度 – 轻度 – √

2016 年 2 月 – 重度 – 中度 – ×

2018 年 2 月 – 中度 – 中度 – √

2019 年 12 月 轻度 轻度 轻度 轻度 √ √

2021 年 1 月 轻度 – 中度 – × –

2022 年 2 月 – 轻度 – 轻度 – √

注：√为结果符合，×为结果不符合，–为无。

2.2 辣椒寒害发生次数的变化特征

2.2.1 空间分布

（1）各月寒害发生次数 图 1 为冬季各月辣

椒苗期寒害发生次数空间分布图。可见，海南岛

12 月至翌年 2 月辣椒苗期寒害 50 年发生总次数

分别为 0~22（图 1-a）、1~34（图 1-b）和 0~19（图

1-c），均值分别为 11.3、16.4 和 10.7。各月辣椒

苗期寒害发生总次数均大致由中部、西北部向沿

海地区减少。各月辣椒花果期寒害发生总次数空

间分布与苗期对应月份类似。

（2）各月不同等级寒害发生次数 图 2 为 12

月辣椒苗期不同等级寒害发生次数空间分布图。

可见，海南岛 12 月辣椒苗期轻度至极重度寒害

50 年发生总次数分别为 0~9（图 2-a）、0~7（图

2-b）、0~5（图 2-c）和 0~5（图 2-d）。12 月辣椒

苗期轻度至重度寒害发生总次数大致自中部、西

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 58 -

a、b、c 分别表示 12 月、1 月、2 月辣椒苗期寒害 50 年发生总次数。

图 1 各月辣椒苗期寒害发生次数空间分布

a、b、c、d 分别表示 12 月辣椒苗期轻、中、重、极重度寒害 50 年发生总次数。

图 2 12 月辣椒苗期不同等级寒害发生次数空间分布

邹海平 等 海南岛冬季辣椒寒害指标及发生规律研究

- 59 -

北部向沿海地区减少，极重度寒害大致自中部向沿

海地区减少。12 月辣椒花果期不同等级寒害发生总

次数空间分布与苗期对应等级类似。

1 月辣椒苗期寒害发生总次数空间分布与 12

月辣椒苗期对应寒害等级相似，花果期仅极重度

寒害发生总次数与 12 月辣椒花果期对应等级不

同，大致自西北向东南减少；2 月辣椒苗期寒害

发生总次数空间分布仅中度寒害与 12 月辣椒寒害

对应等级相似，轻度和极重度寒害发生总次数大致

自北向南减少，重度寒害大致自中部向沿海地区减

少。2 月辣椒花果期各等级寒害发生总次数与 12

月辣椒花果期对应寒害等级均不同，轻度和极重度

寒害发生总次数大致自北向南减少，中度和重度寒

害分别大致自中部向沿海地区和西北向东南减少。

总体而言，海南岛冬季 12 月和 1 月辣椒苗期

和花果期寒害 50 年发生总次数及各等级寒害 50

年发生总次数空间分布均主要由中部、西北部向

沿海地区减少，2 月则主要由北向南减少和中部

向沿海地区减少。

12 月辣椒苗期轻度至极重度寒害发生总次数

占当月总次数的比例均值分别为 45.8%、32.7%、

16.8%、4.7%，1 月相对应的占比均值分别为

48.1%、41.1%、8.5%、2.3%，2 月分别为 51.2%、

32.2%、10.6%、6.0%；12 月辣椒花果期轻度至极

重度寒害发生总次数占当月总次数的比例均值分

别为 72.1%、22.6%、3.3%、2.0%，1 月相对应的

占比均值分别为 84.1%、11.5%、4.2%、0.2%，2

月分别为 73.3%、16.2%、4.7%和 5.8%。可见，

冬季各月辣椒苗期和花果期均分别主要以轻、中

度寒害和轻度寒害为主。

2.2.2 时间变化 表 3 为冬季各月辣椒苗期寒害

年发生次数变化趋势。可看出，12 月、1 月和 2

月辣椒苗期寒害年发生次数呈减少趋势的站点个

数分别为 17、17 和 15 个，其中减少显著的站点

分别有 1、0 和 2 个；呈增加趋势的站点分别为 0、

1 和 1 个；无变化趋势的站点分别有 1、0 和 2 个。

具体到各寒害等级上，12 月除辣椒轻度寒害年发

生次数呈增加趋势的站点较多（6 个且主要分布

在北部）外，其余等级寒害绝大多数站点以减少

趋势或无变化趋势为主，此为绝大多数站点 12 月

辣椒苗期寒害年发生次数随时间减少的原因；1

月除辣椒轻度和中度寒害年发生次数呈增加趋势

的站点较多（6、5 个且分别主要分布在北、中部）

外，其余等级寒害绝大多数站点以减少趋势或无

变化趋势为主，但因同一站点轻度和中度寒害呈

增加趋势并不同时出现，这就导致绝大多数站点

表 3 冬季各月辣椒苗期寒害年发生次数变化趋势

12 月 1 月 2 月 站点 所有等级 轻度 中度 重度 极重度 所有等级 轻度 中度 重度 极重度 所有等级 轻度 中度 重度 极重度

海口市 ▽ △ ▽ – – ▽ ▽ △ ▽ – ▽ ▽ ▽ ▽ △

东方市 ▽ ▽ ▽ – – ▽ ▽ ▽ – – ▽ ▼ △ – △

临高 ▽ △ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▽ ▽ △

澄迈 ▽ △ ▽ ▽ ▽ △ △ ▽ △ – ▽ ▽ ▽ △ △

儋州市 ▽ △ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▽ △ – ▼ ▽ ▼ ▽ △

昌江 ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ ▽ △ – – ▽ ▽ ▽ – △

白沙 ▼ ▽ ▼ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▼ ▽ ▼ ▽ ▽ ▼ △

琼中 ▽ △ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▼ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ △

定安 ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▽ – △

屯昌 ▽ △ ▽ ▽ – ▽ △ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▼ – △

琼海市 ▽ ▽ ▽ – – ▽ ▽ ▽ – – ▽ ▽ ▽ – △

文昌市 ▽ ▽ ▽ △ – ▽ △ ▽ ▽ – ▽ ▽ ▽ – △

乐东 ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ △ ▽ – ▽ △ ▽ – △ –

五指山市 ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ △ ▼ ▽ ▽ ▽ ▽ ▽ –

保亭 ▽ – ▽ ▽ – ▽ △ ▽ ▽ ▽ ▽ – ▽ – –

三亚市 – – – – – ▽ – ▽ – – – – – – –

万宁市 ▽ ▽ – – – ▽ ▽ – – – ▽ ▽ – △ –

陵水 ▽ ▽ – – – ▽ – ▽ – – – – – – –

注：▲、▼分别表示显著增加、减少（p<0.05），△、▽分别表示不显著增加、减少，–表示研究期间未发生寒害无变化趋势。

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 60 -

1 月辣椒苗期寒害年发生次数呈减少趋势；2 月除

辣椒极重度寒害年发生次数呈增加趋势的站点较

多（12 个且主要分布在北、中部）外，其余等级

寒害绝大多数站点以减少趋势或无变化趋势为

主，这就导致绝大多数站点辣椒苗期 2 月寒害年

发生次数呈减少趋势。

冬季 12 月和 2 月辣椒花果期寒害年发生次数

变化趋势与苗期相似，1 月稍有不同，其仅轻度

寒害年发生次数呈增加趋势的站点较多（5 个且

主要分布在中部）外，其余等级寒害绝大多数站

点以减少趋势或无变化趋势为主。

2.3 辣椒寒害发生站次比的变化特征

表 4 为冬季各月辣椒苗期和花果期寒害发生

站次比均值及变化趋势。可看出，12 月、1 月和

2 月辣椒苗期寒害发生站次比均值分别为 18.0%、

29.0%和 19.1%，说明辣椒苗期寒害影响范围 1 月

>2 月>12 月。各月辣椒苗期不同等级寒害发生站

次比均值轻度>中度>重度>极重度，表明冬季各

月辣椒苗期寒害影响范围轻度>中度>重度>极重

度。辣椒花果期寒害发生站次比总体亦表现出类

似规律。随时间变化上，除 2 月辣椒苗期和花果

期极重度寒害发生站次比呈现出不显著增加趋势

（气候倾向率分别为 0.93%/10a、0.85%/10a）外，

2 月其余等级和 12 月、1 月寒害（含各等级）发

生站次比均表现出减少趋势，且仅 2 月辣椒花果

期轻度寒害发生站次比显著减少。可见，总体上

冬季各月辣椒苗期和花果期寒害（含各等级）发

生影响范围随时间在缩小。

表 4 冬季各月辣椒苗期和花果期寒害发生站次比均值及变化趋势

苗期 花果期 月份 寒害等级 均值/% 10 a 气候倾向率/% 均值/% 10 a 气候倾向率/%

所有等级 18.0 –3.17 17.8 –3.23

轻度 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

极重度 1.3 –0.58 0.6 –0.36

所有等级 29.0 –2.93 27.3 –3.45

轻度 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

极重度 0.8 –2.36 0.1 –0.05

所有等级 19.1 –4.13 17.1 –4.73

轻度 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

极重度 1.3 0.93 1.2 0.85

注：*为通过显著性检验（p＜0.05）

3 讨论

灾情验证表明，在国家标准《辣椒寒害等级》

基础上构建的考虑低温阴雨对辣椒影响的辣椒寒

害指标准确性较高。将该指标用于分析海南岛冬

种辣椒寒害时空变化规律，做如下讨论。

（1）总体上，海南岛冬季 12 月和 1 月辣椒苗

期和花果期寒害 50 年发生总次数及各等级寒害

50 年发生总次数空间分布均主要由中部、西北部

向沿海地区减少，2 月则主要由北向南、中部向

沿海地区减少。因此，海南岛 12 月和 1 月需重点

防范中部、西北部地区辣椒寒害，2 月则为北、

中部地区。在辣椒苗期和花果期寒害发生等级上，

冬季各月均分别主要以轻、中度和轻度为主。时

间变化上，海南岛绝大多数站点冬季各月辣椒苗

期和花果期寒害年发生次数呈不显著减少趋势，

这与当前气候变暖背景下我国寒潮事件减少[23]、

海南省冷事件发生频率整体降低[24]事实吻合，对

海南岛辣椒种植总体有利。但海南岛 12 月北部地

区轻度寒害，1 月北、中部地区轻、中度寒害，2

月北、中部地区极重度寒害年发生次数不显著增

邹海平 等 海南岛冬季辣椒寒害指标及发生规律研究

- 61 -

加，需引起重视，尤其需重点防范 2 月极端寒害

对辣椒的不利影响，这与当前气候变化背景下我

国极端天气事件频率增加事实亦吻合[25]。

（2）总体而言，辣椒寒害发生站次比均值 1

月>2 月>12 月、轻度>中度>重度>极重度，近 50

年来冬季各月辣椒苗期和花果期寒害（含各等级）

发生站次比在减小。

辣椒寒害受灾程度除与气象条件有关外，还与

辣椒品种[26-27]、管理水平（如水肥、抗寒保暖）[28-29]

等因素有关，同一地块，不同的辣椒品种和管理

水平，辣椒抗寒能力亦会不同，最终导致受灾程

度不同。本研究构建的辣椒寒害气象指标并未考

虑上述因素，因此以后的研究将不断完善改进辣

椒寒害指标，以提高辣椒寒害气象指标的准确度，

进而提高海南岛冬季辣椒寒害监测预警水平。此

外，本文用 18 个气象站点辣椒寒害发生次数进行

空间插值得到全省辣椒寒害发生次数空间分布

图，准度有待提高，后续研究将构建气象因子与

经纬度、海拔高度、地形等因子关系，再进行空

间计算，从而得到更准确的本省辣椒寒害发生次

数空间分布图。

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（责任编辑 龙娅丽）

2023 年 1 月 热带农业科学 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

基金项目 陕西省教育厅 2021 年度一般专项科研计划项目（No.21JK1001）；杨凌职业技术学院 2022 年院内基金项目研究成

果（No.ZK22-47）。

第一作者 刘颖沙（1990—），女，讲师，硕士，主要研究方向为食品安全与检测，E-mail: 873964550@qq.com。

胶体金免疫层析卡优化及其与 ELISA 法检测

克伦特罗残留的比较

刘颖沙1

刘昭彤2

邢维维3

鲁瑶1

岳彩洋1

杨洋1

（1. 杨凌职业技术学院生物工程分院 陕西杨凌 712100；2. 中国空间技术研究院西安分院

陕西西安 710100；3. 北京维德维康生物技术有限公司 北京 100095）

摘 要 盐酸克伦特罗俗称“瘦肉精”，国家明令禁止使用，市面上最常见的瘦肉精快速检测方法即为快速检测试纸条，

因其特异性和灵敏度较低，容易造成结果的不准确。本文优化克伦特罗单抗的制备方法，单克隆抗体的免疫球蛋白亚

类为 IgG1，分子量为 148.5 kDa，染色体数目为 83~91 条，亲和常数为 2.51×108

M‒1

，得到最佳的标记条件 pH=8、最

佳抗体标记量为 10 μL/mL 的 120%（12 μL/mL）抗体标记量、最佳离心力为 8 000 r/min，对样品垫、吸水纸、NC 膜进

行探索与优化，本研究研制的克伦特罗检测卡检出限为 3 ng/mL，与莱克多巴胺、沙丁胺醇和妥布特罗无交叉反应，特

异性好，与酶联免疫吸附法测定值符合率良好。

关键词 盐酸克伦特罗；检测；单克隆抗体；准确度；特异性；酶联免疫吸附法

中图分类号 TS251.7 文献标识码 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

克伦特罗（瘦肉精，CL）是用来促进动物生

长、降低肥肉率的一种人工合成肾上腺素受体，其

在组织内会有残留，消费者食用后会危害身体健

康。中国自 2001 年开始严禁销售含有瘦肉精的肉

类及配合饲料。然而，近些年，猪肉瘦肉精中毒事

件屡屡皆是，2021 年“3·15”新闻播出，如今，

猪肉中的瘦肉精还没有完全解决，又被发现在羊肉

中添加，使消费者对肉制品出现恐慌心理[1-3]。

克伦特罗性质稳定、半衰期长，很容易在动

物体内造成积累，人一旦食用残留过多盐酸克伦

特罗的动物制品，就会造成食物中毒，严重者甚

至死亡，世界各国已纷纷禁止将 CL 用作兽用饲

料添加剂。但目前仍有许多不法分子违规使用，

这对食品安全造成了重大隐患。因此，为确保食

品安全，维护消费者的健康，急需建立快速、可

靠的克伦特罗检测方法。

刘颖沙 等 胶体金免疫层析卡优化及其与 ELISA 法检测克伦特罗残留的比较

- 63 -

对于克伦特罗的检测方法常见的有肉眼观察

法、化学分析法、酶联免疫法、色谱分析技术，

随着消费者对肉制品品质要求的提高，以及现有

检测实验室、人员的不足，快速检测法更加适用，

对克伦特罗的现场检测法最常见的是胶体金快速

检测试剂条，操作检测只需 15 min 即可完成，方

便携带，容易判定，适合屠宰场、产品验收场等

现场初筛检测。但是市售的检测卡灵敏度和准确

度不一，大都是 5 μg/L 左右，容易出现假阳性或

假阴性、结果不准确的现象，造成误判[4-6]。胶体

金免疫层析法与酶联免疫法检测克伦特罗的对比

研究大部分为猪尿样品的检测[7-8]，现有研究报

道，对胶体金标记条件的研究较多，而对于样品

垫、吸水纸优化的较少。因此，本研究优化克伦

特罗单抗的制备方法，并对标记的 pH、抗体标记

量、离心力进行优化，确定最优标记条件，对样

品垫、吸水纸、NC 膜进行探索与优化，对比在猪

肉样品检测中胶体金免疫层析法与酶联免疫法检

测克伦特罗的优劣。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试材 猪肉样品为市售。

1.1.2 试剂 盐酸克伦特罗[瘦肉精（98.8%）]、

沙丁胺醇标准品、妥布特罗标准品、莱克多巴胺

标准品购自于坛墨质检-国家标准物质中心；制备

胶体金免疫层析卡的原材料，例如吸水纸、NC

膜、金标垫、样品垫购自于上海捷宁有限公司；

其他试剂购自于西安企鹅试剂有限公司。

1.1.3 仪器 划膜喷金仪购自于上海捷宁有限公

司；可编程切条机购自于上海捷宁有限公司；酶

标仪购自于美国伯乐有限公司。

1.2 方法

1.2.1 克伦特罗单抗的制备以及效价检测 按照

张玲玲等[9]方法采用盐酸克伦特罗做为半抗原与

载体蛋白（HSA、BSA、OVA 等）偶联制备人工

抗原，进行动物免疫和单克隆抗体的制备。

1.2.2 标记条件确定 （1）pH 条件确定 将

1.0 mL 胶体金溶液加入 1.5 mL 的离心管中，调整

pH 依次为 7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5，分别加

入 5 μL 的克伦特罗单克隆抗体，5 min 后，加入

BSA 溶液 20 μL，放置片刻后，进行离心，弃上

清液，加入 200 μL 复溶液重悬，通过试纸条上 T

线的显色程度确定最佳 pH。

（2）抗体标记量条件确定 将 1.0 mL 胶体金

溶液加入 1.5 mL 的离心管中，将 pH 调节至 7.5，

分别加入 1、3、5、10、20、40 μL 的克伦特罗单

克隆抗体，5 min 后，加入 BSA 溶液 20 μL，放

置片刻后，进行离心，弃上清液，加入 200 μL 复

溶液重悬。优化判定原则和依据参考曹海林[10]的

方法，一般取加入抗体量最少，且检测限抑制好的

抗体加入量为抗体的最小标记量，最佳标记量按照

最小标记量的 1.2 倍计算。

（3）离心力优化 为进一步提高金标抗体结

合力度，保证金标抗体活性，本研究应用不同离

心力对金标抗体进行结合力度优化。具体做法

为：按照 3 000、5 000、8 000、12 000 r/min 离

心 8 min，离心完后观察上清液是否澄清及探针

是否容易重悬。

1.2.3 金标卡的制备 （1）样品垫优化 样品垫

的选择：选取玻璃纤维素膜 GL-01、GL-02、GL-03、

GL-04 作为样品垫，用相同的配方处理这 4 种样

品垫，进行样品测试。

样品垫的处理条件优化，按照表 1 配制 6 种

样品垫处理液（以 PBS 为基质溶液），将样品垫

裁剪后放入处理液中，对比市场上常见的不同配

方对样品垫的影响情况。

（2）吸水纸 吸水纸判断的标准与样品垫不

表 1 样品垫处理液配方 单位：%

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 ‒ ‒ ‒ ‒ ‒

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 64 -

一致。对比市场上常见的 HS01、HS02、HS03 这

3 种吸水纸，在吸水纸上添加 30 μL 中性红溶液，

在 50 s 内比较溶液在吸水纸上的吸收情况，直到

吸水纸完全饱和。通过测定吸水纸的吸水率来比

较不同吸水纸的吸水效果，吸水率的计算公式为：

吸水率=（吸水纸湿重一吸水纸干重）÷吸水纸干

重×100%。

（3）NC 膜 T 线：将包被抗原稀释成 0.5、

0.8、1.0 mg/mL，包被至 NC 膜上，根据 T 线阴

性显色选择及检测限选择最适 T 线包被浓度。C

线：将二抗浓稀释成 0.5、1.0、1.5 mg/mL，包被

至 NC 膜上，根据 C 线与 T 线阴性显色选择最适

C 线包被浓度。

（4）金标垫 金标垫采用 45℃恒温干燥和

20℃~25℃自然干燥。干燥时间为 15、30、45 和

60 min。确定最优的干燥方式和时间。

（5）组装 试纸条的组装就是将 NC 膜、金

标垫、样品垫和吸水纸按照一定的顺序粘贴 PVC

板上。

1.2.4 卡片应用性检测 （1）灵敏度检测 取克

伦特罗标准品先用甲醇溶解，配制成 10 μg/mL 溶

液，然后用 PBS 缓冲液将克伦特罗标准品稀释为

3、5、10、15、20 和 40 ng/mL，以 PBS 缓冲液

作为阴性对照。阴性：T 线、C 线均红色；阳性：

T 线不显色，C 线红色；待克伦特罗的浓度达到

用肉眼无法观察到检测线（T 线），而控制线（C

线）比较明显时，的浓度便为所制备的试纸条的

检出限。

（2）特异性检测 取克伦特罗相似物莱克多

巴胺、沙丁胺醇和妥布特罗，分别用甲醇溶解，

再用 PBS 缓冲液稀释成浓度为 5、10、15、20、

40、100 ng/mL，用空白溶液作为阴性对照。观察

不同类似物在试纸条上的显色情况。

（3）准确度检测 组织处理：称取（20.01）

g 均质后的样品于 50 mL 离心管中，加入 6 mL 组

织稀释液，涡动 2 min，5 000 r/min，离心 10 min。

用 RIDA C18 柱纯化，取 80 μL（稀释 4 倍）测定。

检测：按照试剂盒的要求，依次加入标品和样品、

酶标记物，经过孵育洗涤后，加入底物，室温避

光反应 15~20 min，最后加入终止液，在 450 和

630 nm 处读 OD 值。计算样品含量。

2 结果与分析

2.1 克伦特罗单抗的制备以及效价检测

2.1.1 单克隆抗体的鉴定 经间接 ELISA 检测、

染色体计数、SDS-PAGE 电泳和 ELISA 单克隆抗

体亚型检测试剂盒检测可知，单克隆抗体的免疫

球蛋白亚类为 IgG1，分子量为 148.5 kDa，染色

体数目为 83~91 条，亲和常数为 2.51×108 M‒1

。

2.1.2 抗体的交叉反应率 选择与克伦特罗类似

结构或功能的药物，替代克伦特罗标准溶液，测

定其标准曲线，并计算 IC50 抑制浓度，计算交叉

反应率。结果发现，单克隆抗体对克伦特罗的交

叉反应为 100%，对沙丁胺醇的交叉反应率为

12%，对特布他林的交叉反应率为 8%，对西马特

罗、维多洛尔和莱克多巴胺的交叉反应为 0.2%，

对普萘洛尔、阿替洛尔、间羟胺、拉贝洛尔、氧

烯洛尔、异丙肾上腺素、肾上腺素和去甲肾上腺

素的交叉反应均<0.1%。

选择与克伦特罗类似结构或功能的药物，替

代克伦特罗标准溶液，测定其标准曲线，并计算

IC50 抑制浓度，计算交叉反应率，结果见表 2。

表 2 抗体交叉反应率 单位：%

药物名称 交叉反应 药物名称 交叉反应

克仑特罗 100.0 阿替洛尔 <0.1

沙丁胺醇 12.0 间羟胺 <0.1

特布他林 8.0 拉贝洛尔 <0.1

西玛特罗 0.2 氧烯洛尔 <0.1

维多洛尔 0.2 异丙肾上腺素 <0.1

莱克多巴胺 0.2 肾上腺素 <0.1

普萘洛尔 <0.1 去甲肾上腺素 <0.1

2.2 标记条件优化结果

2.2.1 pH 条件确定 结果显示：根据胶体金标

记的原理，只有在 pH 接近和稍高于蛋白质的等

电点时，胶体金蛋白质的吸附力最强；pH 过高过

低都不利于两者的结合，图 1 显色当 pH 为 8 时，

T 线显色最深，所以最适 pH 为 8。

2.2.2 抗体标记量条件确定 抗体标记量条件优

化结果如表 3 所示。

胶体金标记的 2 个关键环节是标记时的 pH

和最佳蛋白质标记量的确定。胶体金与被标蛋白

质的用量比例是否合适是影响标记成功的一个重

刘颖沙 等 胶体金免疫层析卡优化及其与 ELISA 法检测克伦特罗残留的比较

- 65 -

图 1 pH 条件优化图

要因素。过多蛋白质标记，在造成浪费的同时，

又会引起试纸的拖带现象；过少蛋白质标记又会

导致胶体金标记不完全，从而降低试纸的灵敏度

及假阳性现象的出现。随着抗体标记量的增加，

阴性显色也会增加，但是当抗体标记量大于

10 μL/mL 时，阴性显色会变浅，并且检测限抑制

也会变差。当抗体标记量在 10 μL/mL 时，阴性 T

线显色及检测限显色梯度最大，所以最佳抗体标

记量为 10 μL/mL 的 120%，即为 12 μL/mL（表 3）。

表 3 抗体标记量条件优化结果

添加量/μL 阴性显色 5 μg/L 检测限显色

1 ++ ++

3 ++± ++

5 +++ ++

10 ++++ +±

20 +++ ++

40 +++ +++

注：“+”越多，显色效果越显著，下同。

2.2.3 离心力优化 当离心力为 3 000、5 000 r/min

时，上清液浑浊，说明离心力不够，还有一部分胶

体金没有离心下来。当离心力为 8 000、12 000 r/min

时，上清液澄清，但是离心力为 12 000 r/min 时，

探针不容易重悬，说明最佳离心力为 8 000 r/min。

2.3 金标卡制备优化

2.3.1 样品垫优化 样品垫优化结果如图 2 所

示。图 2 结果表明，4 种规格的样品垫中，3 号样

品垫显色最深，而且线条均一，故选择 GL-03 型

样品垫。

图 2 样品垫优化结果

图 3 左图显示的是相同的时间里阴性样本对

照。可看出，配方 1、2 显色比较好，配方 3、4、

5 次之，配方 6 出现中空现象；但是从右图的阳

性对照看，配方 1、2、3、4 不能完全消线，而配

方 5 可以完全消线。因此，选择配方 5，优化确

定样品垫的处理配方为 0.01 mol/L pBS+1%

BSA+1%吐温‒20。

左图为阴性样本对照，右图为阳性样本对照。

图 3 样品垫处理配方的结果

2.3.2 吸水纸 3 种样品垫对中性红溶液的吸收

情况表明，HS01、HS02、HS03 吸水率分别为

159.2、123.4、129.5，这也说明 HS01 吸水纸的吸

水量最大，故选择 HS01 吸水纸。

2.3.3 NC 膜 （1）T 线浓度确定 T 线浓度显

色结果如表 4 所示。结果表明，随着包被抗原浓

度的增加，检测线（T 线）的显色越来越明显，

当抗原包被浓度为 1.0 mg/mL 时，T 线阴性显色

及检测限显色差异最大，所以 T 线最适包被浓度

为 1.0 mg/mL。

（2）C 线浓度确定 C 线浓度确定结果如表 5

所示。结果表明，随着二抗包被浓度的增加，质

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 66 -

表 4 T 线浓度确定结果

浓度/(mg·mL‒1

) T 线阴性显色 T 线检测限显色

0.5 ++ +

0.8 +++ +

1.0 ++++ ++

表 5 C 线浓度确定结果

浓度/(mg·mL‒1

) C 线阴性显色 T 线检测限显色

0.5 +++ +++

1.0 ++++ +++

1.5 +++++ +++

控线（C 线）的显色越来越明显，当二抗包被浓

度为 0.5 mg/mL 时 C/T 线显色基本一致，所以 C

线最适包被浓度为 0.5 mg/mL。

2.3.4 金标垫干燥方式优化 不同干燥方式对试

纸条显色效果的影响如表 6 所示。从表 6 可以看

出，干燥 30 min 显色效果劣于干燥 45 和 60 min，

室温干燥优于加热干燥，可能在加热时，金标抗

体在泳动时集中在 NC 膜的两边，导致显色效果

不佳。故室温干燥 45 min 为最佳条件。

表 6 不同干燥方式对试纸条显色效果的影响

干燥时间/min 干燥方式

30 45 60

室温干燥 ++ +++ +++

45℃恒温 + ++ ++

2.4 卡片应用性检测

2.4.1 灵敏度检测 灵敏度检测结果（表 7）表明，

克伦特罗检测卡在 1 ng/mL 标准品时 T 线显色略

微有影，3 ng/mL 标准品时 T 线不显色，说明克

伦特罗检测卡的灵敏度为 3 ng/mL。

表 7 灵敏度检测结果

克伦特罗浓度/(ngmL‒1

) 显色强度

0 +++

1 有影

3 干净

5 干净

10 干净

15 干净

20 干净

2.4.2 特异性检测 特异性检测结果（表 8）表明，

添加不同浓度的莱克多巴胺、沙丁胺醇、妥布特

罗标准品，对克伦特罗检测卡均未发生抑制作用，

说明克伦特罗检测卡特异性比较好。

表 8 特异性检测结果

抗原浓度/(ngmL‒1

) 莱克多巴胺 沙丁胺醇 妥布特罗

5 +++ +++ +++

10 +++ +++ +++

15 +++ +++ +++

20 +++ +++ +++

40 +++ +++ +++

100 +++ +++ +++

2.4.3 准确度检测

共检测了 150 个猪组织样品，比较上述 2 种

方法的检测结果。ELISA 阳性猪组织样品 16 份，

阳性率 10.67%；胶体金法猪组织样品 14 份，阳

性率 9.33%，2 种检测方法阳性率无统计学差异

（p>0.05）。本研究研制的克伦特罗检测卡与酶联

免疫吸附法测定值符合率较高。

3 结论

盐酸克伦特罗被国家明令禁止使用。本文优化

克伦特罗单抗的制备方法，单克隆抗体的免疫球蛋

白亚类为 IgG1，分子量为 148.5 kDa，染色体数目

为 83~91 条，亲和常数为 2.51×108 M‒1

，得到最佳

的标记条件 pH=8、最佳抗体标记量为 10 μL/mL

的 120%（12 μL/mL）、最佳离心力为 8 000 r/min。

与传统的卡片相比，本研究对样品垫、吸水纸、金

标垫干燥方式进行探索与优化，优化确定样品垫的

处理配方为 0.01 mol/L pBS+1% BSA+1%吐温-20，

选择 HS01 吸水纸作为吸水纸，金标垫干燥方式为

室温干燥 45 min。得到的胶体金卡准确度、灵敏

度、保质期更优。经试验，本研究克伦特罗检测卡

检出限为 3 ng/mL，优于市面上的检测卡片，与莱

克多巴胺、沙丁胺醇和妥布特罗无交叉反应，特异

性好，与酶联免疫吸附法测定结果符合率良好，准

确度高，适宜在屠宰场、产品验收场等现场的初筛

检测活动。

参考文献

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（责任编辑 龙娅丽）

2023 年 1 月 热带农业科学 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

基金项目 国家自然科学基金“北部湾城市群空间协同发展低碳效应及规划研究”（No.51768001）。

第一作者 王政强（1997—），男，硕士研究生，研究方向为低碳规划设计，E-mail：826257437@qq.com。

通讯作者 唐世斌（1963—），男，副教授，硕士生导师，研究方向为风景园林建筑工程与规划设计研究，E-mail：tshibin@163.com。

南宁市农业生态安全评价及障碍因子诊断

王政强1

唐世斌1

黄宇超1,2 许玮1,2 黄小华1,2 左德坤3

（1. 广西大学林学院 广西南宁 530004；2. 广西壮族自治区国有七坡林场 广西南宁 530225；

3. 东北林业大学园林学院 黑龙江哈尔滨 150006）

摘 要 探究南宁市 2010—2020 年农业生态安全状况，为区域绿色农业发展、生态文明建设提供理论依据。构建“压

力-状态-响应”模型，采用熵权法和 TOPSIS 模型对南宁市农业生态安全状况进行综合评价，结合评价结果建立障碍因

子诊断模型，进行障碍度诊断分析。结果表明：南宁市农业生态安全综合指数整体呈现下降趋势，期间存在波动变化，

生态安全等级处于危险状态；影响南宁市农业生态安全的主要障碍因子包括第三产业占 GDP 比重、农民人均纯收入、

化肥施用强度、耕地复种指数、有效灌溉面积、农作物成灾率和土地垦殖率等；南宁市农业生态安全水平亟需加强，

未来发展中应合理利用土地资源、调整和优化产业结构以及加强农业科技力量和生态建设力度。

关键词 农业生态安全评价；PSR-熵权 TOPSIS 模型；障碍度；南宁市

中图分类号 X826；F327 文献标识码 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

农业生态安全作为中国生态安全的重要组成

部分，是指农业自然资源和生态环境处于一种健

康、平衡、不受威胁的状态[1]，生态安全是城市

生态文明建设的主要目标，也是社会可持续发展

的根本基础[2]。近年来，鉴于城镇建设和人类活

动的无序扩张，城市资源环境约束力不断加大[3]，

农业用地面临着环境破坏、资源短缺、生态恶化

等问题，对农业生态系统的安全性与稳定性构成

极大威胁。随着国土空间规划及北部湾城市群建

设“十四五”方案的实施，南宁市作为北部湾城

王政强 等 南宁市农业生态安全评价及障碍因子诊断

- 69 -

市集群的中心城市，无序的城市建设规模扩增必

然会对农业生态环境产生制约，农业生态安全问

题日趋严峻，因而，对南宁市农业生态安全进行

综合评价，有助于推动区域绿色农业发展和生态

文明建设。

农业生态问题一直是各相关领域学者研究的

热点。目前，学者们对农业生态安全的研究多着

眼于对策研究[4]、生态安全指数[5]、土地利用[6]等

方面，生态安全评价的现有研究内容、空间尺度十

分广泛，研究体系十分完整，各领域的学者研究主

要集中在指标体系构建[7-9]、影响因子分析[10-13]、

多尺度视角[14-17]、模型方法构建[18-20]等方面。

南宁市作为北部湾城市集群的重要生态空

间[21]，随着党的十九大生态文明建设和国家生态

安全屏障战略的提出，为南宁市农业发展以及转

型升级提供了难得的机遇。鉴于此，本文采用

PSR—熵权 TOPSIS 模型对 2000—2020 年南宁市

农业生态安全进行评价分析，审视南宁市农业生

态安全演变情况并进行障碍因素分析，以期为南

宁市实现农业可持续发展、推进供给侧结构性改

革和加快农业转型升级提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 研究区概况 南宁市（ 22°12′-24°2′N,

107°18′-109°38′E）位于广西壮族自治区南部，是

广西首府和北部湾城市群核心城市，下辖 12 个区

（县），总面积 22 112 km2

，地形是以邕江延伸的

广大河谷为中心的盆地形态，南、北、西 3 个方

向均有山地围绕。南宁属亚热带季风气候，气候

湿润、日照充足，年均温度为 21.6℃，水系发达，

是传统的灌溉农业区以及国家重要的亚热带水果

基地、粮食基地。2020 年，南宁市全年地区总产

值为 4 726.34 亿元，年末常住人口 875.85 万人，

城镇化率达到 68.79%，人均 GDP 为 59 729 元，

农林业发展水平较高，其中农业总产值为 577.44

亿元，农作物播种面积达 97.61 万 hm2

，全年粮食

产量 209.28 万 t。

1.1.2 数据来源 本研究涉及土地、资源、人口、

经济、环境等数据。相关的指标数据主要来源于

2010—2020 年的《南宁统计年鉴》《广西统计年

鉴》，2010—2020 年南宁市国民经济和社会发展

统计公报、南宁市环境状况公报、南宁市农业发展

统计公报等作为补充。

1.2 方法

1.2.1 指标体系 （1）指标体系构建 采用 PSR

模型[22]，并根据以往学者对农业生态环境和生态

安全评价体系的研究为参考[23-25]，从农业生态安

全压力、农业生态安全状态、农业生态安全响应

3 个方面，选取具有代表性的 22 个评价指标来构

建南宁农业生态安全评价指标体系（表 1）。

（2）数据标准化处理 采用极差法对指标数

据进行标准化处理。计算公式为：

正向指标： min

max min

ij ij

ij

ij ij

x x

x

x x

    ···········（1）

负向指标： max

max min

ij ij

ij

ij ij

x x

x

x x

    ···········（2）

式中，xij 指第 j 项指标第 i 年的指标值；x’ij

为标准化后的值，maxxij 和 minxij 分别表示第 i 个

样本的第 j 项指标的最大值和最小值。

（3）指标权重确定 采用熵权法[26]进行计算

以确定指标权重，计算公式为：

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 个影响因子向量中

的 第 i 个值所占该影响因子的概率，其中

Pij=xij/Σxij；ej 为第 j 项指标的熵值，ln 为自然对

数；dj 为第 j 项指标的差系数其中（dj=1-ej），其

中 Wj 为各指标的权重，m 为指标总数。

1.2.2 熵权 TOPSIS 模型 运用 TOPSIS 法[27]计

算目标与正、负理想解的偏离和靠近度来研究生

态安全变化趋势，为增强矩阵客观性，结合熵权

法对 TOPSIS 模型进行改进，对南宁市农业生态

安全进行测度评价。相关计算过程见公式（5）～

（10）。

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 70 -

表 1 南宁市农业生态安全评价指标体系

目标层 准则层 因素层 指标层 指标解释说明 属性 权重

X1：人口密度/(km2

·人‒1

) 区域总人口/区域土地总面积 ‒ 0.041 2

X2：城镇化水平/% 区域常住城镇人口/总人口数 ‒ 0.042 4 社会经

济压力

X3：人口自然增长率/% 反映人口自然增长的趋势 ‒ 0.040 5

X4：人均耕地面积/(hm2

·人‒1

) 研究区内每个人所占耕地面积的大小 + 0.037 9

X5：农作物播种面积/hm2 反映耕地利用程度 + 0.040 9

X6：化肥施用强度/t 单位耕地面积上施用化肥量 ‒ 0.035 4

农业生态

安全压力

（P） 农业环

境压力

X7：耕地复种指数/% 年内耕地面积上种植农作物的平均次数 ‒ 0.035 3

X8：有效灌溉面积/hm 资源状 2 反映耕地抗旱能力的指标 + 0.050 9

态 X9：人均日常生活用水量/L 反应水资源状态 ‒ 0.040 0

X10：农作物成灾率/% 成灾面积与受灾面积的比值 ‒ 0.041 3

X11：环境空气质量优良率/% 反映区域内空气质量 + 0.036 4

X12：森林覆盖率/% 区域林地总面积与土地总面积比率 + 0.038 9

X13：年均降水量/mm 衡量一个地区降水多少的重要指标 ‒ 0.041 0

生态环

境状态

X14：年均气温/℃ 反映区域农作物生境的指标 ‒ 0.060 2

X15：单位面积粮食产量/(kg·hm‒2

) 粮食生产总量与耕地面积比值 + 0.034 0

农业生态

安全状态

（S）

土地利

用状态 X16：土地垦殖率/% 反映土地资源利用程度的重要指标 + 0.041 8

X17：农民人均纯收入/(元人‒1

) 反映农民收入情况 + 0.047 0

X18：第三产业占 GDP 比重/% 反映人民生活水平质量 + 0.079 3 社会经

济响应

X19：农业总产值/万元 区域内农业经济发展的活力 + 0.046 1

X20：建成区绿化覆盖率/% 绿化覆盖面积占建成区的百分比 + 0.088 0

X21：农业人口占总人口比例/% 农业人口数与总人口数的比值 + 0.041 5

南宁市

农业生

态安全

评价指

标体系

农业生态

安全响应

（R） 社会环

境响应

X22：农业机械化程度/(kW·hm‒2

) 区域农业机械总动力与耕地面积的比值 + 0.040 1

（1）基于熵权的评价矩阵构建：

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）正负理想解确定

令 Y+

为最偏好的方案（正理想解），Y‒

为最不

偏好方案（负理想解），计算公式为：

   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）距离计算 选用欧式距离法，分别计算

每个指标向量到正理想解的距离 Dj

+和负理想解

的距离 Dj

‒

，计算公式为：

2

1

( )

m

j ij i

i

D yy  



   ·························（8）

_ 2

1

( )

m

j ij i

i

D yy 



   ·························（9）

（4）与理想解的贴近度计算：

j

Dj T

Dj Dj



    ······························· （10）

依据本研究，指标贴进度值越大，该年份地农

业生态安全状况越好，反之则越差，其中 0<Tj<1。

根据南宁市农业生态安全综合值的结果，并借鉴相

关研究[28-30]。对指标贴近度按照等间距划分将农业

生态安全评价标准划分为 5 个等级（表 2）。

1.2.3 障碍因子诊断模型 采用障碍因子诊断模

型[31]，分别对准则层与指标层指标进行障碍度测

算，分析南宁市农业生态安全状况的主要障碍因

素。计算公式如下：

王政强 等 南宁市农业生态安全评价及障碍因子诊断

- 71 -

表 2 南宁市农业生态安全评价等级标准

农业生态安全等级 分级标准 系统状态

Ⅰ （0,0.2） 危险

Ⅱ [0.2,0.4） 较危险

Ⅲ [0.4,0.6） 临界状态

Ⅳ [0.6,0.8） 较安全

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，Fij 为因子贡献度，即 wj*v，其中 wj

为各项指标层权重，v 为准则层权重；Pij 表示指

标偏离度，即 Pij=1‒xij；Oij 为指标层障碍度；Uij

为准则层障碍度。

2 结果与分析

2.1 南宁市农业生态安全现状分析

2.1.1 农业生态安全整体状况 根据以上数据和

方法，计算出 2010—2020 年南宁市农业生态安全

压力、状态、响应指数及生态安全综合评价指数

（表 3）。从图 1 可以看出，农业生态安全等级基

本上都处于Ⅱ级，生态安全为较危险状态，仅有

2010、2011 年指标贴进度高于 0.4，处于Ⅲ级。

整体上，2010—2015 年农业生态安全评价指数由

0.477 3 下降至 0.301 3，由临界安全状态降至较危

险状态；2016—2020 年呈现先下降后上升趋势，

但整体上仍处于较危险状态，且 2018 年生态安全

指数呈现极低值 0.250 7。

表 3 南宁市农业生态安全综合指数

年份 生态压力指数 生态状态指数 生态响应指数 生态安全综合指数 生态安全等级

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 各子系统变化状况 （1）农业生态安全压

力变化 由图 1~3 可知，整体来看，2010—2020

年南宁市压力层面农业生态安全整体状况呈现下

降趋势。具体来看，D+

数值波动增加，偏离正理

想解，D‒

数值逐渐减少，趋近负理想解，指标贴

近度 T 由 2010 年的 0.731 3 下降为 2020 年的

0.245 8，压力层面农业生态安全等级由Ⅳ级降为

Ⅱ级，生态安全状况由较安全下降至较危险。2000

—2015 年压力指数层处于下降状态，评价指数由

较安全下降为临界状态最后至较危险状态；2016

—2020 年指数虽然有上下波动，但整体上仍然处

于下降状态，基本位于较危险等级。这一阶段南

宁市人口密度一直处于较高的水平，由 301.26 人

/km2 增至 395.82 人/km2 人地矛盾加剧，并且伴随

南宁市经济建设力度与城市规模加大，建设用地

不断扩张、城镇化率逐年增加以及农药施用强度等

指标增大了农业生态安全所承受的压力。

（2）农业生态安全状态变化 由图 1~3 可知，

2010—2020年南宁市状态层面农业生态安全整体

状况呈现波动式下降趋势，其中，正理想距离 D+

数值先上升后下降，向正理想解先偏离后靠拢，

负理想距离 D‒

数值增大，远离负理想解。指标贴

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

状态层面农业生态安全等级由Ⅲ级降为Ⅱ级，生

态安全状况由临界安全下降至较危险。2000—

2015 年状态指数层呈现先增长后稳步下降状态，

评价指数临界状态下降至较危险状态；2016—

2020 指数层出现 3 个变化，2016—2017 年指数

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 72 -

有反弹上升趋势，但 2018 年又呈现出极低值，

2019—2020 年则呈现出较为稳步的上升趋势，但

生态状态等级基本处于临界安全状态。主要是因为

南宁市本身生态基底良好，森林资源丰富，森林覆

盖率达 45%以上。但一方面由于城镇建设发展，出

现建设用地掠夺农业用地，又会在城市其余地方将

占用的农用地给补回来的情况，因而有效灌溉面

积、单位面积粮食产量和土地垦殖率均会有所变

化；另一方面受自然灾害的影响，农作物成灾率不

稳定，致使农业生态安全处于波动变化状态。

图 1 南宁市农业生态安全指数动态变化

（3）农业生态安全响应变化。由图 1~3 可知，

2010—2020年南宁市响应层面农业生态安全整体

状况呈现稳步上升趋势，其中，正理想距离 D+

数值先上升后下降，逐渐倾近于正理想解，负理

想距离 D‒

数值增大，逐渐脱离负理想解。指标贴

近度由 2010 年的 0.176 9 上升至 2020 年的

0.516 4，响应层面农业生态安全等级由Ⅰ级升为

Ⅲ级，生态安全状况由危险上升至临界安全。该

阶段经济朝向高质量高水平方向发展，产业结构

不断完善，减少了农业发展对土地的过度损耗以

及工业发展对生态环境造成的污染破坏；另一方

面，“十四五规划”制定以来，南宁市生态文明建

设和三农工作成效显著，南宁市农民人均纯收入

由 5 005 元增至 16 130 元，建成区绿化覆盖率由

40.36%增至 41.1%，农业机械化程度也不断提高，

截至 2020 年农业机械总动力达到 495 万 kW。

2.2 障碍因子诊断分析

根据障碍因素诊断计算，得出南宁市 2000—

2020 年农业生态安全准则层障碍度及障碍因子，

图 2 正理想距离 D+

动态变化

图 3 负理想距离 D‒

动态变化

按照大小顺序筛选出主要指标，具体如图 4、表 4

所示。

南宁市准则层 3 个子系统对其农业生态安全

的阻碍度略有不同（图 4），2010—2012 年南宁市

农业生态环境压力系统的障碍度呈现波动性上升

趋势，并于 2012 年达到峰值 35.2%，2013—2020

年障碍度偶有波动但整体呈现下降趋势。农业生态

环境状态系统的障碍度，由 2010 年 30.87%上升至

2020 年 51.98%，整体呈现波动式上升。农业生态

环境响应系统的障碍度分为 2 个阶段，2010—2017

呈现上升状态，2017 年达到峰值 44.42%后陡然下

降至 2020 年的 22.86%。“十二五”阶段，整体上响

应系统障碍度>状态系统障碍度>压力系统障碍

度，说明对南宁市农业生态安全的威胁性逐步减

弱，“十三五”后状态系统的障碍度逐步成为主导

因素。

选取每年障碍度排名前 10 的指标作为南宁

市农业生态安全的主要障碍因子（表 4）。

王政强 等 南宁市农业生态安全评价及障碍因子诊断

- 73 -

其中，第三产业占 GDP 比重在 2010—2017

年一直占据障碍因子主要位置，2018 年退至第 8

位，而后逐渐退出主要障碍因子行列，人口密度

与城镇化率在 2010—2015 基本保持在 8、9 位，

2016 年以后不再作为主导因子，农业总产值与农

民人均纯收入均出现类似情况，说明十三五规划

以后，南宁市作出相应一系列农业生态发展政策

的调整，经济因素逐渐不再是影响农业生态安全

的主要障碍因素。人均耕地面积在 2016 年以后逐

渐成为主要障碍因子，化肥施用强度和耕地复种

指数在研究期间内基本处于前 10，农作物成灾率

和年均降水量则在整个期间内反复出现，说明农

业生态环境所面对的压力是属于长期存在的障碍

因子，需要采取持续性的措施加以解决。有效灌

溉面积在整个研究期间内基本处于前 3 的位置，

2018—2020 年才开始有下降的趋势，2010—2020

年，单位面积粮食产量和土地垦殖率等指标的阻

碍度总体呈现下降趋势，但仍然位于前 10 位，说

明“十二五”以来，南宁市加快了集约型经济的

步伐，但是对土地资源利用仍然不合理，致使土

地资源利用程度较低。因此，要在保持南宁市农

业优势的基础上，减少对环境的破坏，并要不断

调整优化产业结构。

图 4 南宁市农业生态安全准则层障碍度变化趋势

表 4 南宁市农业生态安全障碍因素排序 单位：%

障碍因子排序及障碍度 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 讨论与结论

3.1 讨论

人与生态环境协调发展一直是研究热点话

题。本研究选取 2010—2020 年的南宁市作为研究

对象，结合城市建设发展特征分析农业生态安全

状况，为国土空间规划、区域绿色农业发展和生

态文明建设提供理论依据，对农业安全和可持续

发展具有重要理论意义和借鉴价值。同时农业生

态安全评价是项复杂的系统工程，涉及较多方面

的因素，考虑到数据的准确性、可获得性以及可

操作性，构建指标体系时未能纳入部分指标，因

而并不能完全反映南宁市农业生态环境状况，研

究结果可能会存在一定的误差，有待进一步优化；

适当延长时间跨度，能更准确地反映农业生态安

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 74 -

全的变化趋势；研究方法上还需深入探讨出更科

学合理的系统方法。

3.2 结论

本研究采用 PSR 模型构建南宁市农业生态安

全评价指标体系，结合熵权法和 TOPSIS 模型分

析了 2010—2020 年南宁市农业生态安全变化状

况，并结合评价结果构建障碍因子模型判定影响

南宁市农业生态安全的主要障碍因素。结论如下：

2010—2020 年农业生态安全评价指数由 0.477 3

下降至 0.365 8，其生态安全等级由临界安全至较

危险；从子系统来看，压力系统、状态系统、响

应系统的安全指数，2010—2018 年期间整体呈现

下降状态，2019 以后才略有上升趋势，表明南宁

市农业生态安全状况不容乐观。

从因子障碍度来看，第三产业占 GDP 比重、

农民人均纯收入、化肥施用强度、耕地复种指数、

有效灌溉面积、农作物成灾率和土地垦殖率等是

影响南宁市农业生态安全的主要障碍因子，从子

系统障碍度来看，状态准则层和响应准则层的障

碍度总体呈上升趋势，阻碍程度逐渐增强，这表

明南宁市生态治理虽取得了一定的成效，生态环

境得到改善。但是，农业生态安全状况并未取得

显著成效，仍需从源头入手，降低农业生产对生

态环境的压力，南宁市以后应合理利用土地资源、

调整和优化产业结构以及加强农业科技力量和生

态建设力度。

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（责任编辑 龙娅丽）

2023 年 1 月 热带农业科学 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，硕士，工程师，研究方向为园林植物与观赏园艺，E-mail：960757360@qq.com。

通讯作者 谭广文（1959—），男，硕士，教授级高级工程师，研究方向为园林植物应用、风景园林规划设计，E-mail：

1002871592@qq.com。

深圳市城市路口花境植物应用调查与分析

易慧琳1

谢伟文1,2 马绵英1,2 梁冠威3

谭广文1

（1. 广州普邦园林股份有限公司 广东广州 510600；2. 仲恺农业工程学院 广东广州 510225；

3. 广州市中森园林绿化工程有限公司 广东广州 510060）

摘 要 深圳市为建设“世界著名花城”，充分利用路口优势打造花境景观来提升城市文明，取得良好的效果。实地调

查深圳各区总计 60 个路口花境植物。结果表明，深圳道路花境植物共 279 种，隶属 79 科 205 属，其中灌木占比较大，

乡土植物应用比例偏少，观花和彩叶植物以红色系为主；应用频度大于或等于 15%的植物有 52 种，其中簕杜鹃

（Bougainvillea glabra）、朱槿（Hibiscus rosa-sinensis）、大花美人蕉（Canna  generalis）、粉叶金花（Mussaenda philippica）

应用频度最大，这些植物基本具备色彩鲜艳、花期长、多年生、抗污染等优点，符合城市路口花境植物选择要求。最

后针对园林生态及以人为本提出建设道路路口花境的相关建议。

关键词 深圳；路口；花境；植物应用

中图分类号 S688.3 文献标识码 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

随着我国经济的不断发展，人们对环境建设

愈加重视，绿化品味逐步得到提升。花境作为一

种独特的植物造景形式从西方引入，得到了越来

越广泛的应用[1-2]。花境具有美化城市、净化空气、

降低噪声、改善道路环境小气候的生态作用，在

一定程度上体现城市文明的发展程度。在城市快

节奏发展的背景下，于人口聚集区域营造花境可

以缓解和安抚市民内心的浮躁，具有康复人类心

理的功能。

国内花境的建设与研究，率先开展于发达一

线城市[3-7]，深圳市作为我国花境建设的先锋城

市，近几年一直致力于改善城市环境，提升城市

品位，增强城市竞争力，打造优美、舒适、独具

人文内涵的“世界著名花城”[8]；从花境的规划

和建设、花事活动的组织与推广 2 个方面出发，

多年来在山林花海、花景大道、花漾街区、花卉

易慧琳 等 深圳市城市路口花境植物应用调查与分析

- 77 -

特色公园等花景建设上进行了大量的投入，目前

已经初步形成植物生态环境优良，山、海植物景

观特色鲜明，中心区四时花景不断、各不相同，

不断追求创新的现代化都市植物景观[9]。

研究具有领衔地位的深圳市花境景观，对全

国城市花境建设具有重要的示范意义。因此，多

名学者对深圳市花境植物的应用进行了调查与分

析，宋丽萍等[10]统计了深圳南山区道路花境植物

种类，并总结 24 种配置模式。张伟等[11]对深圳市

公园、植物园、街道、居住区 38 个主要花境节点

进行调查，发现深圳市常用花境植物以灌木为主，

一、二年生花卉应用频率相对较低。陈蓉等[12-13]

发现，深圳前海道路绿地花境植物中草本植物占

比较大，且以红色系植物居多。王伟湘等[14]对深

圳花境中彩叶植物进行统计发现，彩叶草、变叶

木是花境中应用最为普遍的彩叶植物。但针对城

市道路路口这个特殊的景观节点的花境植物应用

鲜有研究。

城市道路路口人流量、车流量较大，是城市

道路营造景观的重要节点。花境可以根据不同路

口景观需求进行变化和调整，为不同路口添加令

人印象深刻的记忆点。同时借助路口重要节点，

运用不同组合植物营造花境还可充分展示城市地

方特色与文化隐喻。城市道路路口环境特殊，花

境植物的选择应同时考量安全性、美观性、经济

性、生态性等，如植株矮壮、不影响交通视野、

冠型规整、防风、叶片韧性好、不易风折、色彩

鲜艳、花期长、适应高密度种植、多年生为主、

抗污染和滞尘能力强等。本研究以深圳市主要城

市道路路口花境作为调查对象，对路口花景植物

组成、使用频度及花色应用情况进行调查和分析，

以期为花境植物推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

研究区域位于广东省深圳市（113°46'~114°37'

E，22°27'~22°52' N)，地处广东省东南沿海，属

南亚热带海洋性季风气候，气候温和，雨量充沛，

日照时间长。2020 年年平均气温 23.8℃，平均降

水量 1 581.8 mm，日照时数 1 954.0 h，年平均相

对湿度 76%。地带性植被类型为炎热的常绿季雨

林[15]，常见的乡土植物有潺槁木姜子（Litsea

glutinosa）、豺皮樟（Litsea rotundifolia var. oblongifolia）、亮叶冬青（Ilex nitidissima）、银柴

（Aporusa dioica）、假鹰爪（Desmos chinensis）、

九节（Psychotria asiatica）、石斑木（Rhaphiolepis

indica）、淡竹叶（Lophatherum gracile）、山麦冬

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

1.2 方法

分别从福田区、罗湖区、宝安区、龙岗区、

南山区、盐田区、光明新区、龙华区、坪山区、

大鹏新区各随机选取 6 个路口，共 60 个样点作为

本次研究对象。于 2020 年 11 月开始进行实地调

查，调查的花境包括路口渠化岛植物景观、道路

中央绿化带及四周绿地植物景观。调查内容包括

植物品种名（因不同品种植物颜色及形态不同，

对花境景观影响较大，以下数据均以品种为单位

进行统计）、色彩、频度、生活型等，并拍摄照片，

记录花境植物实际生长情况与景观效果。其中，

植物应用频度是指某一种植物在调查范围内应用

的频率，即植物应用频度=某种植物应用出现的样

点数/总调查样点数×100%。

2 结果与分析

2.1 路口花境植物组成分析

对深圳市 60 个路口花境植物进行实地调查

统计可知，深圳市路口花境应用的园林植物 279

种，隶属 79 科 205 属。大于或等于 5 种植物的科

总计 18 个，包含菊科（Asteraceae）、天门冬科

（Asparagaceae）、夹竹桃科（Apocynaceae）、唇

形科（Lamiaceae）、禾本科（Poaceae）等，占总

科数的 22.78%，其所属花境植物共有 176 种，占

深圳市路口花境植物总数的 63.08%，超过总物种

数目的一半，优势科在深圳市路口花境植物组成

中地位突出（图 1）。

按植物不同生活型进行分类，乔木 56 种，隶

属 24 科 43 属，占比 20.07%；灌木 96 种，隶属

42 科 68 属，占比 34.41%；藤本 5 种，隶属 3 科

4 属，占比 1.79%；多年生草本 68 种，隶属 31

科 57 属，占比 24.37%；一、二年生草本 55 种，

隶属 24 科 43 属，占比 19.71%（表 1）。乔木∶灌

木∶藤本∶多年生草本∶一、二年生草本的物种

数比例约为 11:19:1:14:11。深圳市路口花境植物

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 78 -

图 1 深圳市路口花境植物优势科

应用中灌木和多年生草本占主导地位，而藤本植

物应用则相对偏少。

按植物生源地进行分类，路口花境中乡土植

物有 34 科 56 属 125 种，占总数的 44.80%，总体

路口花境中乡土植物占比较低。其中灌木占比最

大，达 35.20%，藤本和一、二年生草本最小，分

别为 2.40%和 12.00%（表 2）。出现这一结果的

原因是乡土植物应用不够，引入了大量非乡土植

物。按同类型占比分析，藤本和乔木是乡土化程

度最大（60.00%、57.14%），其中乔木成本高、

运输困难，因此城市基调树种和骨干树种多为乡

土树种；一、二年生草本乡土程度最小（27.27%），

草本植物体量小，运输便利，因此大部分一、二

年生草本依赖于进口或引种栽培。植物应用乡土

化程度与城市经济发展和区域属性有关，深圳特

区经济发达，对外开放时间早，对外容纳程度大，

且政府注重花卉产业发展，因此有较多机会引入

大量外地种质资源。

表 1 深圳市路口花境植物生活型组成分析

科 属 种 生活型 数量 占比/% 数量 占比/% 数量 占比/%

乔木 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组成分析

类型 乡土植物种数/种 同类型乡土植物占比/% 总体乡土植物比例/%

乔木 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

合计 125 44.80 100.00

2.2 植物使用频度分析

从使用频度（表 3）进行分析，深圳市路口

花境植物使用频度大于或等于 15%的植物有 32 科

50 属 52 种，多为华南地区常见且种植广泛、适应

性强的植物，包含乔木 5 种，藤本 1 种，灌木 13

种，多年生草本 14 种，一、二年生栽培草本 19 种。

其中频度超过 35%的植物共 13 种，分别为簕

杜鹃、朱槿、大花美人蕉、粉叶金花、狐尾天门

冬、蓝雪花、矮牵牛、变叶木、龙船花、朱蕉、

鼠尾草、彩叶草、鸟蕉，均为华南地区常见多年

生观花观叶植物，具有植株矮、花期长、多年生、

抗污染等特点，基本符合道路路口花境植物选择

安全、美观、经济的原则。使用频率最高的是簕

杜鹃、朱槿、大花美人蕉、粉叶金花，分别是

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这 4 种植物。勒杜鹃

作为深圳市市花，具有较好的生态适应性，在应

用频率上位居榜首。

易慧琳 等 深圳市城市路口花境植物应用调查与分析

- 79 -

表 3 深圳市路口花景植物使用频度≥15%的植物分析

频度 种数 植物种类

≥35% 13

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

粉叶金花（Mussaenda philippica）、狐尾天门冬（Asparagus densiflorus cv. Myersii）、蓝雪花

（Ceratostigma plumbaginoides）、矮牵牛（Petunia × hybrida）、变叶木（Codiaeum variegatum）、龙

船花（Ixora chinensis）、朱蕉（Cordyline fruticosa）、鼠尾草（Salvia japonica）、彩叶草（Coleus hybridus）、

鸟蕉（Strelitzia reginae）

25%~35% 16

美丽异木棉（Ceiba speciosa）、番薯藤（Ipomoea batatas）、马利筋（Asclepias curassavica）、银叶菊

（Jacobaea maritima）、小叶榕（Ficus concinna）、鸡蛋花（Plumeria rubra cv. Acutifolia）、狼尾草

（Pennisetum alopecuroides）、凤凰木（Delonix regia）、马缨丹（Lantana camara）、凌霄（Campsis

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

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

capillifolium）

15%~25% 23

佩兰（Eupatorium fortunei）、香彩雀（Angelonia angustifolia）、蓝金花（Otacanthus azureus）、一串

红（Salvia splendens）、小叶榄仁（Terminalia neotaliala）、红檵木（Loropetalum chinense var. rubrum）、

黄婵（Allamanda cathartica）、蓝蝴蝶（Rotheca myricoides）、绣球花（Scadoxus pole-evansii）、雪花

木（Breynia disticha）、肾茶（Clerodendranthus spicatus）、石竹（Dianthus chinensis）、新几内亚凤

仙花（Impatiens hawkeri）、蓝花草（Ruellia simplex）、美女樱（Glandularia × hybrida）、黄蝎尾蕉

（Heliconia subulata）、秋枫（Bischofia javanica）、七彩铁（Dracaena draco）、狗尾草（Setaria viridis）、

半边莲（Lobelia chinensis）、凤尾鸡冠花（Celosia cristata）、五星花（Pentas lanceolata）、万寿菊（Tagetes

erecta）

2.3 观花及彩叶植物应用分析

观花植物的使用既可以丰富场地景观变化，

又能增添景观的生机与活力[16]。为了追求花境观

赏效果，路口花境建设中以观花和彩叶植物为主

导，此次调查观花植物有 161 种，彩叶植物 32 种，

兼具观花与彩叶植物 11 种，观花和彩叶植物占比

73.12%。

根据色彩可将观花及彩叶植物分为红色系、

黄色系、蓝色系、白色系，各色系植物在路口的

应用分别为 84、51、32、37 种，各占 41.18%、

25.00%、15.69%、18.14%（图 2）。暖色系的红色

系和黄色系是深圳市路口花境植物的主导颜色，

冷色系的蓝色系和白色系则相对应用偏少一些，

这与陈蓉等[12]调研的前海道路花境植物观花色

彩一致。

图 2 深圳市路口花境植物花色分析

3 结论与建议

深圳市路口植物花境应用园林植物 79 科 205

属 279 种，以灌木和多年生草本为主，占比分别

为 34.41%、24.37%。乡土植物应用比例偏少，其

中一、二年生草本乡土化仅为 27.27%。花境打造

过程中以观花和彩叶植物为主导，其中暖色调植

物偏高。应用频度大于等于 15%的植物有 52 种，

均为华南地区种植广泛、适应性强的植物，一半

以上的路口花境均使用了簕杜鹃、大花美人蕉、

朱槿、粉叶金花，此类植物基本具备色彩鲜艳、

花期长、多年生、抗污染等优点，符合道路路口

花境植物选择要求。针对以上结论提出部分建议。

（1）提高乡土植物与新优植物应用比例，匹

配内涵底蕴丰富的“世界著名花城”城市文明。

乡土植物性价比高，适应性强、管理养护成本低，

同时还能彰显地方文化底蕴，提高园林生态稳定

性。同时在选择引进外来物种时应优先使用生态

适应性好的新优植物，具体可参考欧阳底梅等[17]

方法，加以营造特色景观，提高景观植物多样性。

（2）提高冷色系植物应用比例，以人为本，

服务于人。从环境心理学考虑，以冷色系为主的

花境更能让观赏者在急躁的生活中得到抚平与安

宁。此外，在炎热的夏季，适当增加冷色系植物

能给人带来清凉感受。

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 80 -

（3）降低一、二年生花卉应用频率，打造节

约型园林城市。针对部分经济次发达城市，应当

谨慎使用一、二年生草本植物，多使用适应当地

土壤及气候的多年生物种，营造具有当地文化特

点的花境景观，打造符合可持续发展的节约型园

林城市。

（4）多维度选种，解决多层次问题。聚焦于

安全性、美观性、经济性、生态性等原则，选择

基本具备植株矮壮、冠型规整、耐风害、色彩鲜

艳、花期长、适应高密度种植、多年生为主、抗

污染和滞尘能力强等特点的品种。

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（责任编辑 林海妹）

2023 年 1 月 热带农业科学 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

基金项目 国家自然科学基金项目（No.51768001）。

第一作者 王奕雯（1997—），女，硕士研究生，研究方向为风景园林规划设计，E-mail：583452581@qq.com。

通讯作者 唐世斌（1963—），男，研究生，副教授，硕士生导师，研究方向为风景园林建筑工程与规划设计，E-mail：tshibin@

163.com。

南宁市金花茶公园绿地人工植物群落物种特征分析

王奕雯1

唐世斌1

张海燕1,2 谭苇苇1,2 雷海年1,2 覃盟琳1,3

（1. 广西大学林学院 广西南宁 530004；2. 广西壮族自治区国有七坡林场 广西南宁 530225；

3. 广西大学土木建筑工程学院 广西南宁 530004）

摘 要 为了解南宁市金花茶公园绿地人工植物群落物种特征，采用全面踏查法和样地调查法在全园布设 290 个样地，

对金花茶公园进行人工植物群落物种调查与特征分析。结果表明：金花茶公园共有植物 397 种，隶属 92 科 238 属（目

标植物 83 科 204 属 354 种、非目标植物共 26 科 40 属 43 种）；植物生活型齐全，观赏植物以木本植物为主；落叶植物:

常绿植物=1:12.6，乡土植物:外来植物=1:2；植物分为花、叶、果、干、形、根、芳香 7 种观赏特性，其中，非山茶科

植物分别有 132、211、48、23、43、9、14 种，以观花、观叶植物为主；山茶科植物共 90 种，以观花为主。进一步总

结出南宁市金花茶公园植物群落物种的特点：（1）公园藤本、竹类植物应用较少；（2）缺乏彩叶植物，季相变化不明

显；（3）乡土植物与外来植物对比悬殊；（4）公园花期安排合理，注重植物与文化融合等特点。提出丰富竹类、藤本

植物竖向景观；增加乡土植物、彩叶植物、季相变化明显的植物种植；注重入侵目标植物的养护管理；营造健康的山

茶植物群落与其伴生种的种间关系等建议。

关键词 公园绿地；人工植物群落；植物物种特征；金花茶公园；南宁市

中图分类号 Q948 文献标识码 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

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

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南宁市金花茶公园是国内首个以研究、栽培、

科普金花茶为主的山茶科植物专类园，园内除了

具有供游人游憩观赏的功能，还有金花茶基因库

作为国内科研人才的研究基地。该基因库是世界

上保存金花茶物种数量最多的科研基地，目前收

集金花茶原种（变种）33 个，培育金花茶 10 万

多株，对国内山茶科物种保护工作有重大贡献[1]。

近年有学者对金花茶公园进行了相关研究，胡佩

龙等[2]调查金花茶公园园林植物（山茶科除外）

资源状况，对植物种类、来源、生活型、观赏特

性等方面进行分析；黄月明[3]采用典型样地调查

法和层次分析法（AHP）对金花茶公园内 61 个样

地进行植物调查与景观评价，为公园后期建设提

供参考；黄海玲等[4]采用实地调查与文献资料法

分析金花茶公园各区的植物群落结构，评价全园

植物造景，提出丰富山茶配置形式等建议。目前

针对金花茶公园绿地人工植物群落的物种调查与

特征分析尚不全面且距今时间较久，公园植物景

观建设有所更新，故开展南宁市金花茶公园绿地

的人工植物群落物种特征分析，可为亚热带地区

的植物专类园景观建设与城市公园植物配置提供

科学依据。

1 调查对象与方法

1.1 调查对象概况

金花茶公园位于南宁市青秀区葛村路，属南

亚热带季风气候，夏热冬温，雨水丰沛。该园是

国内首个以种植、研究“茶族皇后”——金花茶

（Camellia petelotii）为主的山茶科植物专类园。

全园占地面积 23.78 hm2

，绿地面积 17.71 hm2

，

绿地率 74.5%[5]。

1.2 调查方法

向金花茶公园管理单位收集公园彩平图、卫

星图等调查所需图纸材料，对金花茶公园绿地（除

苗圃区域与金花茶基因库）进行全面踏查后，使

用 ArcGIS 软件在公园卫星图上划分功能区、园

路、驳岸线、植物群落（图 1）。根据踏查基础划

分植物群落 330 个，全园大于 100 m2 的人工植物

群落共计 192 个，采用典型样地调查法在大于

100 m2 的人工植物群落内布设 290 个 100 m2 的样

方。自 2021 年 10 月起进行 2 个月的公园绿地人

工植物群落物种调查与特征分析，收集植物的种

类、科、属、来源、生活型、观赏特性数据。通

过查阅《中国植物志》[6]、《广西植物名录》[7]、

《广西主要乡土树种》[8]、《园林树木学》[9]、《中

国外来入侵植物名录》[10]等书籍，使用 Excel 对

调查原始数据进行处理分类，编制金花茶公园维

管束植物名录。

图 1 南宁市金花茶公园布样

2 结果与分析

2.1 公园绿地人工植物群落植物科、属、种组

成分析

调查统计分析结果（表 1）表明，金花茶公园

绿地人工植物群落在植物科、属、种组成上具有

以下特点。

（1）植物种类比较丰富，共有植物 397 种，

表 1 金花茶公园绿地人工植物群落植物科、属、种统计

目标植物 非目标植物 植物类群 科 占比/% 属 占比/% 种 占比/% 科 占比/% 属 占比/% 种 占比/%

蕨类植物 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

单子叶植物 18 21.96 66 32.35 96 27.12 4 15.39 9 22.50 10 23.25 被子植物 双子叶植物 57 68.68 130 63.73 249 70.34 17 65.38 26 65.00 26 60.47

合计 83 100 204 100 354 100 26 100 40 100 43 100

王奕雯 等 南宁市金花茶公园绿地人工植物群落物种特征分析

- 83 -

隶属 91 科 238 属，其中非目标植物共 26 科 40 属

43 种，目标植物 83 科 204 属 354 种。（说明：本

次人工植物群落研究，非目标植物不做分析，以

下仅分析目标植物。）

（2）目标植物以被子植物为主，蕨类植物和

裸子植物较少。被子植物有 345 种，隶属 76 科

196 属（单子叶植物 96 种，双子叶植物 249 种），

占目标植物总种数的 97.46%；蕨类植物仅 5 科 5

属 5 种，裸子植物仅 3 科 3 属 4 种，仅占目标植

物总种数的 1.13%、1.41%。

（3）被子植物中，以双子叶植物为主，占目

标植物总种数的 70.34%。

2.2 植物优势科分析

根据植物所属科的种数，将植物划分为多种

科（>10 种）、中等科（6~10 种）、寡种科（2~5

种）、单种科（1 种）4 类。统计分析结果见表 2。

金花茶公园绿地人工植物群落的植物优势科特点

表现为：

表 2 南宁市金花茶公园人工植物群落优势科统计

科 属 种

级别 数量 占比/% 数量 占比/% 数量 占比/%

多种科(>10 种) 8 9.64 60 29.41 183 51.69

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

寡种科(2~5 种) 20 24.10 38 18.63 52 14.69

单种科(1 种) 44 53.01 44 21.57 44 12.43

合计 83 100 204 100 354 100

（1）植物单种科和寡种科科数占比较大，但

种数占比较少。二者在总科数上占 77.11%，但总

种数上仅占 27.12%。寡种科、单种科包含木兰科

（Magnoliaceae）、木棉科（Bombacaceae）、蓼科

（Polygonaceae）、榆科（Ulmaceae）等。

（2）植物种数主要集中于多种科和中等科内，

多种科植物和中等科植物种数占比高达 72.88%。

仅山茶科就有 90 种植物，植物种数占比 25.42%，

超过人工植物群落植物总数的 1/4。

（3）多种科植物在公园植物景观上占有优势，

公园在注重突出山茶科植物的同时也兼顾营造亚

热带景观氛围。多种科主要为山茶科（Theaceae）、

天南星科（Araceae）、百合科（Liliaceae）、棕榈

科（Arecaceae）、爵床科（Acanthaceae）等，共

有 183 种，占植物总种数的 51.69%。其中山茶科、

棕榈科、爵床科、百合科、桑科植物分别占多种

科植物种数的 49.18%、7.65%、7.65%、7.65%、

7.10%，都属亚热带常绿阔叶林主要植物。

2.3 植物生活型组成分析

植物生活型是指植物为生存对外界趋同适应

的形态结果[11]。金花茶公园人工植物群落生活型

组成见表 3。此次样方范围调查到山茶科植物 90

种，隶属于 1 科 3 属，占植物总种数的 25.42%。

公园内非山茶科植物有乔木 36 科 61 属 75 种，灌

木 37 科 61 属 78 种，草本 82 科 37 属 99 种，竹

类 3 科 5 属 5 种，藤本 3 科 5 属 7 种。其中常绿

表 3 南宁市金花茶公园人工植物群落生活型分析

常绿 落叶 植物类群 生活型 科 属 种 科 属 种

乔木 1 3 4 0 0 0 山茶科植物 灌木 1 1 86 0 0 0

乔木 23 44 57 13 17 18

灌木 32 53 70 5 8 8

草本 37 82 99 0 0 0

竹类 1 2 5 0 0 0

非山茶科植物

藤本 3 5 7 0 0 0

合计 328 26

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 84 -

树种占 92.66%，落叶树种占 7.34%。

金花茶公园人工植物群落生活型有以下特点：

（1）金花茶公园植物景观虽四季常青，但缺

乏一定季相变化，景观层次上略显单调。公园内

目标植物以常绿乔木、常绿灌木、草本为主，分

别占总种数的 16.10%、45.20%、27.97%，常绿植

物与落叶植物比例悬殊，比例为 12.6:1。

（2）公园内常绿灌木以山茶科植物为主，山

茶科灌木共 86 种，占常绿灌木总种数的 55.13%。

2.4 山茶科植物观赏特性分析

以下将单独对山茶科植物观花特性进行总

结，本次在样地范围内共调查到山茶科植物 90

种，隶属 1 科 3 属。以下将对其花色、花期进行

分析。统计结果见图 2。金花茶公园山茶科植物

观赏特性表现为：

图 2 山茶科植物花期分析统计

（1）园内山茶科植物分期开放，四季有花。

花期主要集中在 10 月至翌年 3 月，10 月开始云

南山茶、国外山茶、茶梅（Camellia sasanqua）、

金花茶蓓蕾初绽；2—3 月达到盛花期，华东山茶、

金花茶、茶梅、云南山茶群芳争艳，且正值新春

佳节游人高峰期；4 月花期近末，5 月降至最低值，

但此时杜鹃红山茶仍有开放，以其为母本杂交的

山茶，例如夏日粉裙（C. japonica 'Xiarifenqun'）、

夏日七心（C. japonica 'Xiariqixin'）、夏日叠星（C.

japonica 'Xiaridiexing'）等四季系列山茶在 6—12

月仍处于盛花期，花期长达 9 个月，弥补了园内

山茶科植物夏、秋两季的花期低迷景观缺陷。

（2）山茶科原种按其主要花色可分为红、黄、

白三类色系。本次调查记录的红色系山茶共有 65

种，占山茶科植物总种数的 72.22%，以华东山茶、

云南山茶、茶梅、四季山茶、国外山茶为主，例

如大红金心（Camellia japonica ‘Dahong Jinxin’）、

九曲（C. japonica ‘Jiuqu’）、杜鹃红山茶等，还有

部分广西地区红山茶，多齿红山茶（C. polyodonta）、大果南山茶（C. semiserrata var. magnocarpa）等，种植范围遍布全园，主要集中在茶

花精品区、四季茶花区。黄色系山茶有 12 种，占

山茶科植物总种数的 13.33%，品种少于红色山

茶，但栽培量较大，以广西本土各个品种的金花

茶为主，群植在金花茶故乡区，清新无忧区等，

例如东兴金花茶（C. tunghinensis）、小花金花茶

（C. micrantha）、显脉金花茶（C. euphlebia）、凹

脉金花茶（C. impressinervis）等。白色系山茶共

13 种，占山茶科植物总种数的 14.44%，相较于红、

黄色系山茶种植量较少，以广西本土山茶、国外

山茶为主，例如越南油茶（C. vietnamensis）、尖

连蕊茶（C. cuspidata）、大头茶（Polyspora axillaris）、朝仓（C. sasanqua ‘Asakura’）等，主要栽

培在茶花精品区、金花茶故乡区、四季茶花区等。

（3）公园注重山茶文化与植物景观的融合，

全园山茶科植物按品种分区，各区围绕山茶品种

为中心命名。例如，主要种植广西特有种山茶的

区域命名为金花茶故乡区；来自华东、日本、美

国等近百种外来种山茶集中种植的区域为茶花

精品区，且多采用点植、孤植手法突出山茶；以

杜鹃红山茶为母本的杂交山茶——四季系列山

茶，该山茶种植的区域命名为四季茶花区，花期

较长。

2.5 非山茶科植物观赏特性分析

植物各部分特征具有色彩、质感上的美学特

性，可充分利用其色彩与空间层次上的搭配，在

感官上给予游人一定美感[12]。将对植物的花、叶、

果、干、形、根、芳香 7 种特性进行分析，每种

植物可包含多种观赏特性。

非山茶科植物观赏性调查结果见表 4。从表 4

可知，公园内非山茶科植物 264 种，隶属 82 科

201 属。

金花茶公园非山茶科植物观赏特性表现为：

观叶植物、观花植物为主，分别占总种数的

79.92%、50.00%；观果植物、观形植物次之，占

总种数的 18.18%、16.29%；观干植物、芳香植物

与观根植物占比递减，分别占 8.71%、5.30%、

3.41%。

王奕雯 等 南宁市金花茶公园绿地人工植物群落物种特征分析

- 85 -

表 4 南宁市金花茶公园非山茶科人工植物观赏特性分析

观赏特性 科 属 种 占非山茶科植物总种数比例/%

观花植物 56 116 132 50.00

观叶植物 70 156 211 79.92

观果植物 25 42 48 18.18

观干植物 9 16 23 8.71

观形植物 18 30 43 15.91

观根植物 2 2 9 3.41

芳香植物 9 13 14 5.30

2.5.1 观花植物应用分析 观花植物生活型齐

全，配置形式丰富。观花植物共 132 种，隶属 56

科 116 属，其中乔木 27 种、灌木 46 种、草本 57

种、藤本 2 种，分别占观花植物的 20.45%、34.85%、

43.18%、1.52%。爵床科、苏木科（Caesalpiniaceae）、百合科植物种数较多。园内苏木科植物

大多作为上层乔木，百合科植物作为下层草本，

例如仪花（Lysidice rhodostegia）、红花羊蹄甲

（Bauhinia × blakeana）、中国无忧花（Saraca

dives）等树种以群植、散植或园路树等形式种植

在茶花精品区、健身步道、清新无忧区等区域，

林下片植沿阶草（Ophiopogon bodinieri）、吊兰

（Chlorophytum comosum）等百合科草本作为下

层地被植物，模拟适合山茶科植物生长的半阴性

环境。儿童娱乐区花镜与入口管理区花坛大量采

用一年生观花草本，如千日红（Gomphrena globosa）、蓝猪耳（Torenia fournieri）、朱唇（Salvia

coccinea）、遍地黄金（Arachis pintoi）等，花色

明丽、附有童趣。对非山茶科观花植物花期进行

分析。

非山茶科观花植物花期统计结果见图 3，表

现为以下特点：公园花期不断，四季皆有花赏，3

月起观花植物种数激增，并在 4—9 月达到盛花

图 3 非山茶科观花植物花期统计

期，11 月至翌年 2 月观花植物种数较少但景观相

对稳定。

2.5.2 观叶植物应用分析 观叶植物生活型齐

全，注重彩叶植物的搭配。观叶植物共 211 种，

隶属 70 科 156 属，其中乔木 64 种、灌木 54 种、

草本 82 种、竹类 5 种、藤本 6 种，分别占观叶植

物总种数的 30.48%、25.71%、39.05%、2.38%、

2.86%。公园内应用频率较高的观叶树种有扁桃

（Mangifera persiciforma）、菩提树（Ficus religiosa）、小叶榕（Ficus concinna）、小叶榄仁

（Terminalia neotaliala）等，作为园路树栽培，

四季常青、遮阴避暑。也有秋色叶树种大花紫薇

（Lagerstroemia speciosa）、池杉（Taxodium distichum var. imbricatum）等围植在颍湖驳岸。鹅掌

柴（Schefflera heptaphylla）、黄金榕（Ficus microcarpa 'Golden Leaves'）、锈鳞木樨榄（Olea

europaea subsp. cuspidata）等观叶灌木大多修剪

成型，篱植在园区各处。金花茶故乡与茶花精品

区观叶藤本长势优秀，红苞喜林芋（Philodendron

erubescens）、龟背竹（Monstera deliciosa）、绿萝

（Epipremnum aureum）等攀附在乔木主干，营造

丰富的层间植物景观。公园内彩叶植物共 51 种，

以草本植物为主，占观叶植物总种数的 23.81%；

竹芋科、天南星科、鸭跖草科（Commelinaceae）

植物应用广泛，如孔雀竹芋（Calathea makoyana）、

银羽竹芋（Ctenanthe setosa）、五彩芋（Caladium

bicolor）、吊竹梅（Tradescantia zebrina）等，通

常应用在节点花境或打造彩色地被景观。

2.5.3 观果植物应用分析 观果植物共 48 种，隶

属 25 科 42 属，其中乔木 39 种、灌木 9 种，分别

占观果植物总种数的 81.25%、18.75%。可食观果

树种丰富，东门入口栽植荔枝（Litchi chinensis）、

龙眼（Dimocarpus longan）、扁桃等本土观果树种，

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 86 -

全民健身区、颍湖茶香区、北门入口等区散植洋

蒲桃（Syzygium samarangense）、阳桃（Averrhoa

carambola）、波罗蜜（Artocarpus heterophyllus）

等外来观果树种，果期主要集中在 6—8 月，果色

分为红色、黄色、褐色、绿色 4 种色系，为公园

夏季的绿荫增添别样的色彩。

2.5.4 观干植物应用分析 观干植物共 23 种，隶

属 9 科 16 属，观干植物生活型植物种类不均，乔

木、灌木、竹类分别占观干植物总种数的 52.17%、

8.70%、21.74%。以禾本科（Poaceae）竹类为主，

例如粉单竹（Bambusa chungii）、黄金间碧竹

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

multiplex f. fernleaf）等，主要集中在公园红线边

界和全民健身区，除了观干特性也有与外界隔离

的功能。公园内各处丛植紫薇（Lagerstroemia

indica）、小花紫薇（Lagerstroemia micrantha），

除观花特性外，其枝干表皮光滑、干形曲折有致，

也具一定观赏性。

2.5.5 观形植物应用分析 观形植物共 42 种，隶

属 18 科 30 属，其中乔木 23 种、灌木 10 种、竹

类 4 种、草本 6 种，分别占观形植物总种数的

54.76%、23.81%、9.52%、14.29%。观形植物以

棕榈科、龙舌兰科植物为主，金花茶故乡区栽植

各个品种的龙血树，如海南龙血树（Dracaena

cambodiana）、香龙血树（Dracaena fragrans）、

剑叶龙血树（Dracaena cochinchinensis）等，树

形独特，除美观外还模拟了金花茶群落原生环境。

文娱大草坪主要栽培棕榈科植物，散植三角椰子

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

（Washingtonia filifera）、假槟榔（Archontophoenix

alexandrae）、江边刺葵（Phoenix roebelenii）等乔、

灌木，打造疏林草地，与园内常见阔叶林景观分

隔，让植物景观疏密有致，纹理丰富。东门百韵

长廊处列植王棕（Roystonea regia）作为迎宾景观，

尽显亚热带地域风情。茶花精品区内栽植粉花山

扁豆（Cassia javanica subsp. nodosa）、凤凰木

（Delonix regia）等羽状复叶乔木，其树形犹如羽

翼、婆娑多姿，非花期也具有极高观赏价值。

2.5.6 观根植物应用分析 观根植物共 9 种，隶

属 2 科 2 属，生活型种类单一，仅有乔木 9 种。

以桑科榕属植物为主，可作为孤植树、园路树栽

培，树形高大、郁闭度高，有绿黄葛树（Ficus

virens）、印度榕（F. elastica）、菩提树、小叶榕（F.

concinna）等，以其独具特色的板根、气生根为观

赏特性，具有“独木成林”的景观效果，其根系

如织网嵌入绿地，长势优秀。

2.5.7 芳香植物应用分析 芳香植物 14 种，隶属

于 9 科 13 属，有乔木、灌木、草本，分别占芳香

植物总种数的 23.08%、53.85%、23.08%，如白兰

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

里香（Murraya exotica）等。芳香植物集中在颍

湖茶香区，如茉莉花（Jasminum sambac）、四季桂

（Osmanthus fragrans var. semperflorens）修剪整

齐，呈阶梯式层层篱植在坡面，仿照“茶山”景观

与景区主题呼应，花期时暗香浮动，沁人心脾。

2.6 植物物种来源分析

将金花茶公园的植物按其来源划分成野生

种、广西特有种、驯化种、归化种、栽培种、外

来种、入侵种 7 类。统计结果见表 5。

如表 5 所示，金花茶公园中的目标植物以外

来种为主，占植物总种数的 44.63%；其次是野生

种、栽培种植物，分别占植物总种数的 26.56%、

19.49%；驯化种、广西特有种、入侵种植物占比

较小，分别占 2.83%、2.54%、2.54%；归化种植

物占比最小，仅有 1.41%。

表 5 南宁市金花茶公园植物物种来源组成统计表

植物来源 乔木 灌木 草本 竹类 藤本 总计 占比/%

野生种 37 28 27 0 2 94 26.56

广西特有种 0 8 1 0 0 9 2.54

驯化种 3 5 2 0 0 10 2.83

归化种 1 1 3 0 0 5 1.41

栽培种 22 20 22 3 2 69 19.49

外来种 16 99 39 2 2 158 44.63

入侵种 0 3 5 0 1 9 2.54

王奕雯 等 南宁市金花茶公园绿地人工植物群落物种特征分析

- 87 -

金花茶公园人工植物群落来源组成具有以下

特点：

（1）金花茶公园人工植物群落中乡土植物较

少，以外来植物为主。根据南宁市林业和园林局

对乡土植物的定义[13]，野生种、广西特有种、驯

化种、归化种属于乡土植物，其余种可划作外来

植物。乡土植物共有 118 种，占植物总种数的

33.33%，常见种类有木棉（Bombax ceiba）、朱槿

（Hibiscus rosa-sinensis）、扁桃等；外来植物共

236 种，占 66.67%，常见种类有小叶榄仁、朱缨

花 （ Calliandra haematocephala ）、 红 叶 石 楠

（Photinia × fraseri）、澳洲鸭脚木（Schefflera

macrostachya）等。

（2）山茶科植物以外来种为主。共有外来种

山茶 70 种，占山茶科植物总种数的 77.78%，其

中有 30 种来源华东地区，占 33.33%，如长蕊金

心（Camellia japonica ‘Changrui Jinxin’）、红十八

学士（Camellia japonica ‘Hongshibaxueshi’）、

八宝丽春（Camellia japonica‘Babaolichuni’）、

狮子笑（Camellia japonica ‘Shizixiao’）等。本

地种山茶 20 种，占比 22.22%，其中广西特有种 8

种，以各个品种的金花茶为主，如凹脉金花茶、

显脉金花茶、防城金花茶（Camellia fangchongensis）、小花金花茶等。

（3）园内有少量入侵种植物，但危害性较低。

园内共有入侵植物 9 种，如长春花（Catharanthus

roseus）、炮仗花（Pyrostegia venusta）、再力花

（Thalia dealbata）、葱莲（Zephyranthes candida）、

韭莲（Zephyranthes carinata）、假连翘（Duranta

erecta）等。这些植物虽被划分为入侵种，但危害

程度较低，最高仅为 3 级局部入侵类，大多属于

5 级有待观察类植物，都属常见园林植物，只要

正确应用，同样具有观赏性。

3 讨论与结论

3.1 讨论

（1）本文将南宁市金花茶公园人工植物群落

分为植物物种资源和物种特性两方面进行讨论。

可知，金花茶公园植物多样性丰富，且物种观赏

性与同城公园相似。南宁市公园数量较多、可横

向对比同城公园。金花茶公园的单位面积植物物

种密度为 14.89 种/hm2

，高于南宁市那考河湿地

公园（4.61 种//hm2

）[14]、青秀湖公园（10.32 种/hm2

）

[15]、花卉公园（6.48 种/hm2

）[12]，近似南宁市人

民公园（12.78/hm2

）[16]，说明公园植物多样性丰

富。在物种观赏特性上，金花茶公园以观花、观

叶植物为主，与南宁市滨江公园[17]、狮山公园[18]

调查结果一致。

（2）通过纵向对比金花茶公园自身情况可发

现，公园一直积极采纳各方建议，优化植物景观。

目前非山茶科植物共有 264 种，高于胡佩龙等[2]

调查结果（非山茶科植物 193 种）；黄海玲[4]、莫

杰姝[5]等提出公园内山茶文化特色不够突出、驳

岸线植物景观相似度高等问题，如今经过实地调

查都发现均有改善。

基于本次调查研究结果，建议金花茶公园：

（1）可适当增加竹类和藤本植物的种类与应用形

式，丰富竖向景观；（2）为体现地域特色和乡土

文化，避免南宁市其他公园景观同质化，可增加

乡土植物的应用比例，使植物景观具有良好的稳

定性；（3）可根据公园情况适当增加春色叶、秋

色叶树种的种植，在公园水域部分提高彩叶灌木、

彩叶草本的使用，丰富公园的色调与季相变化；

（4）公园内入侵种园林植物应用范围较大，虽有

一定观赏性，但要注意使用频度与养护管理，避

免过度生长影响绿地景观；（5）建议使用新品种

植物前，以保护山茶科植物群落为重点，充分掌

握山茶科植物及其伴生植物的种间关系及其适应

的生境状况，降低植物种间竞争带来的负面影响。

3.2 结论

对金花茶公园绿地人工植物群落物种特征的

调查分析，得出以下结论：

（1）金花茶公园乔木、灌木、草本应用比例

合理，竹类、藤本种类较少。公园共有人工植物

354 种，隶属于 83 科 204 属。山茶科植物 90 种，

占总种数的 25.42%，乔木 4 种、灌木 86 种。非

山茶科植物有 264 种，占总种数的 74.58%，乔木

75 种、灌木 78 种、草本 99 种、竹类 5 种、藤本

7 种。

（2）金花茶公园花期安排合理，四季有花，

山茶主题明确。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、

春两季非山茶科植物花期低迷，游人观赏重点可

集中在山茶科植物，山茶花期进入淡季时，非山

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 88 -

茶科植物则正值盛花期。

（3）金花茶公园观干、观根、芳香 3 种观赏

特性的植物应用较少，彩叶植物占比小，常绿植

物与落叶植物对比悬殊，季相变化不明显。非山

茶科植物在观赏性比例上为观花:观叶:观果:观干:

观形:观根:芳香=132:211:48:23:43:9:14，山茶科观

花植物 90 种。其中彩叶植物占总种数的 14.40%，

落叶植物占 7.91%，常绿植物占 92.66%。

（4）金花茶公园绿地人工植物群落以外来种

为主，与同城公园植物景观相似度高。园内乡土

植物占总种数的 33.33%，而外来植物占 66.67%，

公园植物景观虽有浓厚的亚热带风情，但主要是

外来植物占优势，乡土植物种类应用不够广泛，

植物景观特色不鲜明，过于趋同，降低了金花茶

公园与南宁市其他公园植物景观的差异性，与胡

佩龙等[2]调查结果相似。

（5）金花茶公园注重植物文化科普与教育。

园内各个分区命名以植物为核心，把植物文化融

入景观构建，丰富公园文教内容。如茶花精品区

收集了国内外百余山茶品种进行种植展示，金花

茶故乡区以种植广西本土的金花茶原种（变种）

为主，山茶科植物均有挂牌介绍。清新无忧区种

植中国无忧花与苏木科植物，颍湖茶香区将茉莉、

茶、四季桂等修剪成阶梯状模拟茶山景观，紧贴

“茶香”蕴意。

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（责任编辑 龙娅丽）

2023 年 1 月 热带农业科学 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 李银（1987—），女，硕士研究生，工程师，研究方向为园林绿化，E-mail：514622318@qq.com。

通讯作者 谭广文（1963—），男，硕士，教授级高工，研究方向为园林植物应用，E-mail：1002871592@qq.com。

陆河县建成区园林植物区系研究

李银 晏雨童 关开朗 邓演文 谢腾芳 谭广文

（广州普邦园林股份有限公司 广东广州 510600）

摘 要 通过实地调查，对陆河县建成区域进行园林植物区系研究。结果表明，陆河县建成区植物区系内共有园林植

物 67 科 149 属 215 种，主要以泛热带分布区类型为主，其中世界广布类型有 18 科 3 属，分别占科属总数的 26.87%和

2.01%；热带分布区类型有 40 科 123 属，分别占科属总数的 59.70%和 82.55%；温带分布区类型有 9 科 23 属，分别占

科属总数的 13.43%和 15.44%。与临近地区相比较，植物区系科的分布类型均以热带分布为主，植物资源丰富度和多样

性均较低。建议陆河县在城市园林绿化中，增加城市垂直绿化面积，丰富植物景观层次，提高城市绿化率。此外，在

城市绿化中可增加中国特有科属成分，提升城市园林植物多样性，形成区域特色。

关键词 园林植物；区系分析；陆河县

中图分类号 S688 文献标识码 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

在城市建设中，城市中的绿化用地是其重要

环节，对整个城市发展有重要影响，园林树木植

物在优化城市环节中发挥着不可替代的作用[1]。

近几年对城市园林植物的研究多侧重于适应性与

多样性、应用形式调查等方面，且目前对陆河县

的植物研究仅涉及古树名木资源，还未见全面系

统地对陆河县建成区园林树木的研究分析。为此，

在全面调查陆河县建成区园林树木的基础上，对

园林植物区系进行系统研究，了解这些植物的区

系成分、性质和生态习性，为更合理地配置园林

植物提供参考[2]。

1 材料与方法

1.1 材料

陆河县隶属广东省汕尾市，位于广东省南部，

地处北纬 23°68′~23°28′，东经 115°24′~115°49′；

县域面积 1 005 km2

，其中县城建成区（东经

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

面积达 16.41 km2[3]。陆河县属于亚热带季风气

候，气候温和，雨量充沛，日照充足，年均气温

21.5℃，年均降雨量 2 324 mm，日照时数 2 138 h，

无霜期 350 d 以上[4]；土壤类型以赤红壤为主，呈

酸性，肥力较低；地带性植被类型为南亚热带季

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 90 -

风常绿阔叶林[5]。

1.2 方法

根据城市园林绿地分类标准，对陆河县建成

区的公园绿地、广场绿地、附属绿地（包括校园

绿地、居住绿地、单位绿地、道路绿地）、防护绿

地及区域绿地进行植物调查研究，其中公园绿地

5 个，广场绿地 2 个，附属绿地 173 个，防护绿

地及区域绿地 1 个，共计绿地 181 个。调查记录

了绿地内乔木、灌木、草本等园林植物，采用实

地勘察和查阅文献资料等形式，对陆河县建成区

的园林植物进行植物区系研究。

2 结果与分析

2.1 陆河县建成区园林植物区系组成

陆河县建成区园林绿地内共有园林植物 67

科 149 属 215 种，乔木 41 科 87 属 123 种，灌木

32 科 52 属 63 种，草本 18 科 26 属 28 种；其中

作为绿篱植被的有 22 科 33 属 41 种，国家和省重

点保护植物有樟、黄花梨、罗汉松、杜鹃红山茶、

土沉香、海南红豆杉等。

2.2 陆河县建成区园林植物科、属组成分析

2.2.1 科的组成 参照王宝宁等[6]对重庆市永川

区木本园林植物区系的研究方法，对陆河县建成

区的园林植物按科进行分类。由表 1 可见，陆河

县建成区的园林植物中，种数在 10 种以上的科共

有 5 科，为豆科 Leguminosae 、夹竹桃科

Apocynaceae 、棕榈科 Euphorbiaceae 、大戟科

Euphorbiaceae 和桑科 Moraceae，科、属、种分别

占陆河县建成区园林植物总科、总属、总种的

7.64%、26.17%、28.83%。种数在 5~9 种的科有

桃金娘科 Myrtaceae、禾本科 Gramineae、龙舌兰

科 Agavaceae、茜草科 Rubiaceae 等 11 个科，这

11 个科共有 44 属 65 种，科、属、种分别占科属

种总数的 16.42%、29.53%、30.23%。种数在 2~4

种的科有芸香科 Rutaceae、爵床科 Acanthaceae、

木兰科 Magnoliaceae 等 19 科，科属种分别占总数

的 28.36%、23.49%、26.51%。剩余为单种科，有

32 科 32 属 32 种，分别占科、属、种总数的 47.76%、

表 1 陆河县建成区园林植物各科的属种组成

科名 属数 种数 科名 属数 种数 科名 属数 种

数

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

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

棕榈科（Palmae） 10 12 梧桐科（Sterculiaceae） 2 3 杨柳科（Salicaceae） 1 1

大戟科（Euphorbiaceae） 9 12 罗汉松科（Podocarpaceae） 2 3 木棉科（Bombacaceae） 1 1

桑科（Moraceae） 2 11 樟科（Lauraceae） 1 3 藤黄科（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 漆树科（Anacardiaceae） 2 2 马钱科（Loganiaceae） 1 1

龙舌兰科（Agavaceae） 4 6 紫草科（Boraginaceae） 2 2 酢浆草科（Oxalidaceae） 1 1

茜草科（Rubiaceae） 4 6 紫茉莉科（Nyctaginaceae） 1 2 橄榄科（Burseraceae） 1 1

蔷薇科（Rosaceae） 4 6 杜英科（Elaeocarpaceae） 1 2 金缕梅科（Hamamelidaceae） 1 1

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

紫葳科（Bignoniaceae） 5 5 杜鹃花科（Ericaceae） 1 2 海桐科（Pittosporaceae） 1 1

楝科（Meliaceae） 5 5 秋海棠科（Begoniaceae） 1 1 木麻黄科（Casuarinaceae） 1 1

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

木樨科（Oleaceae） 4 5 西番莲科（Passifloraceae） 1 1 柏科（Cupressaceae） 1 1

马鞭草科（Verbenaceae） 2 5 天南星科（Araceae） 1 1 兰科（Orchidaceae） 1 1

芸香科（Rutaceae） 3 4 姜科（Zingiberaceae） 1 1 红豆杉科（Taxaceae） 1 1

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

木兰科（Magnoliaceae） 2 4 竹芋科（Marantaceae） 1 1 苏铁科（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 凤仙花科（Balsaminaceae） 11

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

李银 等 陆河县建成区园林植物区系研究

- 91 -

21.48%、14.88%。由数据结果可得，陆河县建成

区园林植物区系以单属种科占优势，既有多样化

的组成，也有优势显著的科。

2.2.2 属的组成 陆河县建成区园林植物 149 属

中，种数大于等于 10 种的属有榕属 Ficus 1 属。

种数有 4~9 种的有鸡蛋花属 Plumeria 、木槿属

Hibiscus 和榄仁树属 Terminalia 共 3 属 13 种，属

和种分别占总属数和总种数的 2.01%、6.05%。种

数在 2~3 种的属共有 36 属 83 种，主要有樟属

Cinnamomum、羊蹄甲属 Bauhinia、夹竹桃属

Nerium、假连翘属 Duranta 等，占总属、总种的

24.16%、38.60%。仅含 1 种的单种属共 109 属，

含有植物 109 种，如秋枫属 Bischofia、云实属

Caesalpinia、合欢属 Albizia、凤凰木属 Delonix

等，比例为总属数和总种数的 73.15%、50.70%，

占有绝对优势。

2.3 陆河县建成区园林植物区系的地理分析

2.3.1 科的地理分析 根据吴征镒[7-8]对世界种

子植物科分布区类型系统的研究方法，对陆河县

建成区的园林植物进行科的地理成分分析，如表

2、3 所示。陆河县建成区园林植物中世界广布类

型有 18 科，如桑科 Moraceae、蔷薇科 Rosaceae、

千屈菜科 Lythraceae 等，占总科数的 26.87%；热

带分布区类型有 40 科，占总科数的 59.70%，被

使用最广泛的类型为热带分布区类型。其中泛热

带分布的科有樟科 Lauraceae 、大戟科

Euphorbiaceae、夹竹桃科 Apocynaceae、木棉科

Bombacaceae 等 28 科，占总科数的 41.79%；东亚

（热带、亚热带）及热带南美间断分布区类型有

6 科，占总科数的 8.96% ，主要有五加科

Araliaceae 、龙舌兰科 Agavaceae 、杜英科

Elaeocarpaceae 等；旧世界热带分布区类型的有海

桐科 Pittosporaceae；热带亚洲至热带大洋洲分布

有木麻黄科 Casuarinaceae、苏铁科 Cycadaceae、

姜科 Zingiberaceae 和马钱科 Loganiaceae；热带亚

洲至热带非洲中南非分布区类型的有杜鹃花科

Ericaceae。温带分布区类型共 9 科，占总科数的

13.43%，其中北温带分布区有松科 Pinaceae、百

合科 Liliaceae、柏科 Cupressaceae、金缕梅科

Hamamelidaceae 等 6 科；东亚及北美间断分布区

类型、东亚区分布类型、南半球热带以外间断或

星散分布区类型各仅有 1 科，分别是木兰科

Magnoliaceae、红豆杉科 Taxaceae、南洋杉科

Araucariaceae。总体而言，热带性质的科占优势，

表明陆河县建成区植物区系科的分布类型以泛热

带成分为主，表现出亚热带植物区系的特点。

2.3.2 属的地理分析 根据吴征镒[9]对中国种子

植物属的分布区类型划分原则，将陆河县建成区园

林植物属的区系组成划分为 19 种分布区类型，世

界广布类型有千里光属 Senecio、苋属 Amaranthus、

表 2 陆河县建成区园林植物科的分布区类型

分布区类型 科名

世界广布

豆科(Leguminosae)、桑科(Moraceae)、蔷薇科(Rosaceae)、千屈菜科(Lythraceae)、杨梅科(Myricaceae)、禾

本科(Gramineae)、紫草科(Boraginaceae)、榆科(Ulmaceae)、酢浆草科(Oxalidaceae)、瑞香科(Thymelaeaceae)、

兰科(Orchidaceae)、木樨科(Oleaceae)、茜草科(Rubiaceae)、茄科(Solanaceae)、菊科(Compositae)、苋科

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

热带分布

樟科(Lauraceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、紫葳科(Bignoniaceae)、夹竹桃科(Apocynaceae)、锦葵科

(Malvaceae)、木棉科(Bombacaceae)、梧桐科(Sterculiaceae)、棕榈科(Palmae)、使君子科(Combretaceae)、

漆树科(Anacardiaceae)、无患子科(Sapindaceae)、楝科(Meliaceae)、藤黄科(Guttiferae)、芸香科(Rutaceae)、

橄榄科(Burseraceae)、山茶科(Theaceae)、爵床科(Acanthaceae)、凤仙花科(Balsaminaceae)、秋海棠科

(Begoniaceae)、鸭跖草科(Commelinaceae)、西番莲科(Passifloraceae)、天南星科(Araceae)、竹芋科

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

(Myrtaceae)、罗汉松科(Podocarpaceae)、五加科(Araliaceae)、龙舌兰科(Agavaceae)、杜英科

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

(Pittosporaceae)、马钱科(Loganiaceae)、木麻黄科(Casuarinaceae)、苏铁科(Cycadaceae)、姜科

(Zingiberaceae)、杜鹃花科(Ericaceae)

温带分布 杨柳科(Salicaceae)、金缕梅科(Hamamelidaceae)、柏科(Cupressaceae)、山茱萸科(Cornaceae)、百合科

(Liliaceae)、松科(Pinaceae)、木兰科(Magnoliaceae)、红豆杉科(Taxaceae)、南洋杉科(Araucariaceae)

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

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表 3 陆河县建成区园林植物科和属的分布区类型

科数 属数 分布区类型 个数 占比/% 个数 占比/%

1 世界广布 18 26.87 3 2.01

2 泛热带广布 24 35.82 32 21.48

2-1.热带亚洲－大洋洲和热带美洲 / / 2 1.34

2-2.热带亚洲－热带非洲－热带美洲 1 1.49 3 2.01

2S.以南半球为主的泛热带 3 4.48 2 1.34

3 东亚（热带、亚热带）及热带南美间断 6 8.96 25 16.78

4 旧世界热带 1 1.49 14 9.40

5 热带亚洲至热带大洋洲 4 5.97 15 10.07

6 热带亚洲至热带非洲 / / 12 8.05

6d.南非 1 1.49 / /

7 热带亚洲 / / 16 10.74

7-1.爪哇(或苏门达腊)、喜马拉雅间断或星散分布到华南、西南 / / 1 0.67

7-2. 热带印度至华南(尤其云南南部)分布 / / 1 0.67

热带小计 40 59.70 126 82.55

8 北温带 2 2.99 9 6.04

8-4. 北温带和南温带间断分布 4 5.97 1 0.67

9 东亚及北美间断 1 1.49 4 2.68

10-1.地中海区、西亚(或中亚)和东亚间断分布 / / 2 1.34

12 地中海区、西亚至中亚分布 / / 1 0.67

12-3.地中海区至温带一热带亚洲、大洋洲和南美洲间断分布 / / 1 0.67

14 东亚 1 1.49 5 3.36

（16）南半球热带以外间断或星散分布 1 1.49 / /

温带小计 9 13.43 23 15.44

合计 67 100.00 149 100.00

鼠尾草属 Salvia 3 属，占总植物属的 2.01%。热带

分布区类型的植物共有 123 属，占总植物属的

82.55%；其中泛热带分布区类型的植物有 39 属，

主要有大戟属 Euphorbia、羊蹄甲属 Bauhinia、木

槿属 Hibiscus、椰子属 Cocos等，占总数的 26.17%；

东亚（热带、亚热带）及热带南美间断分布区类

型有风铃木属 Handroanthus、鸡蛋花属 Plumeria、

丝葵属 Washingtonia、大王椰属 Roystonea 等 25

属，占总植物属的 16.78%；旧世界热带分布区类

型的有 14 属，占总数的 9.40%，主要有血桐属

Macaranga、合欢属 Albizia、狗牙花属 Ervatamia、

长春花属 Catharanthus 等；热带亚洲至热带大洋

洲分布区类型有 15 属，主要有樟属 Cinnamomum、

变叶木属 Codiaeum、假槟榔属 Archontophoenix

等，占总植物属的 10.07%；热带亚洲至热带非洲

分布区类型的植物属有 12 属，占总数的 8.05%，

主要有凤凰木属 Delonix、朱缨花属 Calliandra、

火焰树属 Spathodea 等；热带亚洲分布区类型有

石栗属 Aleurites、鸡骨常山属 Alstonia、棕竹属

Rhapis 等 18 属，占总植物属的 12.08%。

温带分布区类型共有 23 属，占总数的

15.44%，其中北温带分布区类型有 10 属，主要有

柳属 Salix、李属 Prunus、樱属 Cerasus 等，占总

数的 6.71%；东亚及北美间断分布区类型有玉兰

属 Yulania 、木樨属 Osmanthus 、向日葵属

Helianthus、绣球属 Hydrangea 共 4 属，占总植物

属的 2.68%；地中海区、西亚(或中亚)和东亚间断

分布区类型有夹竹桃属 Nerium、女贞属 Ligustrum

共 2 属，占总数的 1.34%；地中海区、西亚至中

亚分布区类型有燕麦草属 Arrhenatherum、木樨榄

属 Olea 共 2 属；东亚分布区类型有枇杷属

Eriobotrya 、栾属 Koelreuteria 、沿阶草属

Ophiopogon、檵木属 Loropetalum、桃叶珊瑚属

Aucuba 共 5 属，占总植物属的 3.36%。

李银 等 陆河县建成区园林植物区系研究

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3 讨论与结论

参考王金涛[10]、廖富林等[11]、周贱平等[12]

的研究发现，陆河县与惠州、梅州、河源等临近

地区相比较，植物区系科的分布类型均以热带分

布为主，其次是温带分布。陆河县建成区植物资

源丰富度和多样性均较低，这可能与地区经济开

发和发展有所关联。

数据分析发现，陆河县建成区园林植物主要

以乔木、灌木为主，藤本植物种植较少。建议应

本着适地适树和科学绿化的原则，在城市园林绿

化中，适当有序地开发、引种、保护及利用园林

植物资源，搭配采用草本、灌木、藤本植物的栽

培种植，丰富植物景观，增加城市垂直绿化面积，

提高城市绿化率。此外，本研究分析得出的陆河

县建成区园林植物区系组成中，分布科和属都未

有中国特有的分布区类型。在今后的城市绿化中，

可增加中国特有科属成分，适当种植特色植物，

既丰富城市园林植物多样性，也形成区域特色性。

对陆河县建成区园林植物区系进行研究分析

可知，陆河县建成区园林植物种类较为丰富，共

有 67 科 149 属 215 种，既有多样化的组成，也有

优势显著的科，优势科包括豆科、夹竹桃科、棕

榈科、大戟科等。根据划分的原则，陆河县建成

区园林植物区系中 67 科分为 9 个类型 4 个变型，

149 属分为 11 个类型 8 个变型，其中热带分布科

和热带分布属分别比温带分布科和温带分布属占

比大，即陆河县建成区植物区系成分主要以热带

分布区类型为主，与陆河县所处的地理位置和气

候条件相吻合。

参考文献

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（责任编辑 林海妹）

2023 年 1 月 热带农业科学 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

基金项目 广西林产品质量检验检测中心能力提升（No.桂林科字〔2021〕第 9 号）。

第一作者 曾永明（1965—），男，本科，高级工程师，主要研究方向为林产化工技术和食用林产品检测技术，E-mail：

993390896@qq.com。

通讯作者 陈松武（1977—），男，硕士研究生，高级工程师，主要研究方向为木材加工技术食用林产品检测技术，E-mail：

291961165@qq.com。

固相萃取-气相色谱法测定茶叶中甲氰菊酯含量的

不确定度评定

曾永明 黄小芮 栾洁 蒙芳慧 周静萱 陈松武

（广西壮族自治区林业科学研究院 广西南宁 530002）

摘 要 对固相萃取-气相色谱法测定茶叶中甲氰菊酯含量进行不确定度评估。运用固相萃取-气相色谱法对茶叶中甲氰

菊酯含量进行测定, 通过建立数学模型，确立测量过程中不确定度的分量及来源，计算合成标准不确定度和扩展不确

定度。结果表明：不确定性的主要来源是甲氰菊酯标准工作曲线、重复测量、固相萃取过程、ECD 检测器和标准溶液

配置等；当茶叶中甲氰菊酯含量为 0.60 mg/kg 时，扩展不确定度为 0.040 mg/kg（k=2）。该模型为固相萃取-气相色谱法

测定茶叶中甲氰菊酯含量的不确定度分析提供科学依据。

关键词 固相萃取-气相色谱法；不确定度；茶叶；甲氰菊酯

中图分类号 TS272.7 文献标识码 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

中国是茶叶的故乡，茶礼有缘，古已有之。

种茶历史悠久，敬茶礼节严格，饮茶风俗奇特，

饮茶至今已有 4 700 多年历史。中国是种植茶叶

国家之一，特别在中国南方地区均广泛种植茶叶。

在优良的茶叶生产种植过程中，需要对品种、自

然环境条件、管理方式以及加工技术等严格管理：

一是保护好茶叶的种植环境，降低污染源的产生；

二是通过种豆科类绿肥、铺盖稻草等绿色农艺措

施提升地力来减少农药的使用量，降低农残和重

金属污染；三是做好病虫害综合防治工作，以虫

制虫，促进茶园生态良性循环。但是目前，我国

大部分茶园还处于粗放经营阶段，经营管理工作

尚不够完善。此外，部分地区因大量施用农药，

环境受到严重污染，环境中的农药通过食物链传

递并富集，进入人体，长期食用农残超标的农产

品将危害人体健康。在茶区调研中，茶农纷纷反

映，在喷施农药时，好坏不分，往往把益虫一起

杀死，而且效果也不够理想。最令人担忧的是，

精制出的成品茶中，存在不同程度的农药残留，

这一点应引起高度重视，政府监管部门应该加强

曾永明 等 固相萃取-气相色谱法测定茶叶中甲氰菊酯含量的不确定度评定

- 95 -

监督管理，真正实现食品生产过程中从“农田到

餐桌”的全程监管。因此，市场监督和监测成了

控制产品质量的最后一道关口，也是保障人民身

体健康最重要的一道防线。茶产业的农残污染问

题是食品安全的关键因素，对于整个产业的稳定

发展起着重要的作用。

甲氰菊酯(Fenpropathrin)，是 20 世纪七八十

年代迅速发展起来的拟除虫菊酯类杀虫杀螨剂，

化学名称为 α-氰基-3-苯氧基苄基-2,2,3,3-四甲基

环丙烷酸酯，分子式为 C22H23NO3，在世界各国

广泛使用。C22H23NO 毒性中等，有触杀、胃毒和

一定的驱避作用，属神经毒剂，使昆虫因神经系

统过度兴奋、麻痹而死亡，无内吸和熏蒸活性。

甲氰菊酯具作用迅速、杀虫谱广、击倒作用强、

持效期长、高效、快速、长残效等特性，其最大

特点是对多种害虫和叶螨同时具有良好的防治效

果，特别适合用于预防茶树害虫茶尺蠖、茶毛虫

和茶小绿叶蝉[1]。但在实际生产过程中，部分相

关人员存在超量使用农药的现象，致使食品中农药

残留，可能对人体健康造成潜在的不良影响[2-3]。

在食品安全监测工作中，准确地测量农产品中甲

氰菊酯含量，对维护食品安全具有重要意义。目

前需要依靠第三方检测机构准确的测量结果来帮

助维护食品安全工作，而测量过程中人为操作因

素、环境因素、标准物质和仪器设备等方面都会

对结果的不确定度造成影响[4-5]。为了提高测量结

果的可靠性，找出影响测量结果的最主要因素，

本研究参照 JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定

与表示》[6]，采用固相萃取-气相色谱法测定茶叶

中甲氰菊酯的含量，通过评定不确定度的方式，

对测量过程中可能造成误差的操作进行测算，确

定影响测量结果的主要因素，以改进农残测量的

精准性，对保障茶叶质量安全具有一定作用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器设备 MS3 basis 旋涡混合器（IKA 仪

器有限公司）；离心机 TD5A-WS（湘仪离心机仪

器有限公司）；M32 自动高通量平行浓缩仪（北京

莱伯泰科仪器股份有限公司）；VM24 固相萃取装

置（天津博纳艾杰尔仪器有限公司）；GC-2010Plus

气相色谱仪（日本岛津公司）；配备电子捕获 ECD

检测器，色谱柱：SH-Rtx-1（30 m×0.25 mm× 0.25 μm

毛细色谱柱)。

1.1.2 测量仪器 电子天平，最大允许误差为

±0.5 mg；瓶口分液器，最大允许误差为 0.03%；

10 mL 移液管，精度 0.02 mL；0.1~1.0 mL 移液枪，

误差范围为±1%；20~200 μL 移液枪，误差范围为

±1%；10.00 mL 容量瓶，精度 0.10mL；ECD 检测

器的定量允差 1.2%等。

1.1.3 标准物质 甲氰菊酯，购于农业农村部环

境保护科学监测研究所，浓度为 100 μg/mL，不

确定度 U=±3%（k=2）。

1.1.4 化学试剂 乙腈（色谱纯，上海安谱公司）；

正己烷（色谱纯，上海安谱公司）；丙酮（色谱纯，

上海安谱公司）；氯化钠（分析纯，西陇科学股份

有限公司）；无水硫酸钠（分析纯，西陇科学股份

有限公司）；二级水（自制）。

1.1.5 耗材 FLORISIL SPE 小柱(1 g，6 mL)（上

海安谱公司）；13 mm×0.2 μm 有机滤膜（上海安

谱公司）。

1.1.6 测定样品 茶叶，来自广西壮族自治区市

场管理局组织的能力验证机构。

1.2 方法

1.2.1 标准工作溶液的配置 从冰箱取出浓度为

100 μg/mL 的甲氰菊酯标准溶液放在室温为 25℃

的实验室回温 4 h 后；用 20~200 μL 移液枪移取

100 μL 甲氰菊酯标准溶液于 10.00 mL 容量瓶中，

用正己烷稀释定容至刻度，配制成浓度为 1 μg/mL

的工作标准溶液（此工作标准溶液保存在 4℃冰

箱中，有效期一周）。检测时通过稀释在室温为

25℃的实验室回温 4 h 的工作标准溶液，得到

0.10、030、0.50、0.70、1.00 μg/mL 共 5 个梯度

浓度的标准溶液；采用 GC-2010Plus 气相色谱仪

进行甲氰菊酯含量测定，每一浓度的标准溶液分

别进样 3 次，得到相应的色谱峰面积，用最小二

乘法拟合得到标准曲线回归方程。

1.2.2 供试品溶液的制备 实验样品为已粉碎的

茶叶样品，由广西壮族自治区市场管理局组织的

能力验证机构加入甲氰菊酯农药。准确称取茶叶样

品和空白样品各 2.00 g（精确到 0.01 g）于 50 mL

离心管中，加入 18 mL 蒸馏水涡旋 1 min 复原至茶

叶鲜样状态，静止 30 min 使茶叶充分浸润；然后

加入 20 mL 的乙腈和 3~5 g 氯化钠，用涡旋混合器

2023 年 1 月 热带农业科学 第 43 卷第 1 期

- 96 -

涡旋 2 min，采用 TD5A-WS 离心机 4 000 r/min 离

心 5 min；用 10 mL 移液管吸取 10 mL 上层乙腈

溶液到 15 mL 离心管中，调节 M32 自动高通量平

行浓缩仪水浴温度不大于 40℃，以氮气流量 6 psi

吹至近干；加入 2 mL 正己烷，涡旋 1 min，盖上

盖子，待净化[7]。

1.2.3 提取液的净化和定容 首先向 FLORISIL

SPE 小柱（1 g，6 mL）中填充约 2 cm 厚的无水硫

酸钠，放入 VM24 固相萃取装置中，按表 1 操作

步骤进行固相萃取操作：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 流速润洗 FLORISIL SPE 小柱

进行活化；接着加入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

待净化样品提取溶液上样于 SEP 小柱中进行净

化；最后洗脱，调节流速为 1.5 mL/min，依次用

2.5 mL 正己烷+丙酮（9∶1）进行洗脱，用 15 mL

离心管收集洗脱液约 8~9 mL。在 M32 自动高通量

平行浓缩仪上控制水浴温度不高于 40℃，调节氮

气流量为 6 psi，将收集的洗脱液氮吹浓缩至近干；

用移液枪正确加入 1 mL 正己烷，在涡旋混合器涡

旋 1 min，过 0.2 μm 有机滤膜，装瓶上机测定。

表 1 提取液净化和定容操作步骤

步骤 溶剂 体积/mL 流速/(mL·min–1)

活化/平衡 正己烷+丙酮混合液(体积比为 9∶1)/正己烷 5.0/5.0 1.0

上样 正己烷 2.0 1.5

淋洗 正己烷+丙酮混合液(体积比为 9∶1) 3.0 1.5

洗脱 正己烷+丙酮混合液(体积比为 9∶1) 7.5 mL 分 3 次洗脱，每次 2.5 mL

浓缩、定容 洗脱液在 M32 自动高通量平行浓缩仪氮吹至近干后，用正己烷溶解定容为 1.00 mL，过 0.2 μm 滤膜，

装瓶上机测定。

1.2.4 气相色谱条件 毛细管色谱柱：SH-Rtx-1

（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；初始温度 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；进样体

积：1 μL；进样口温度：250℃；分流比 1∶50；

ECD 检测器温度：280℃；氮气流速：30 mL/min；

柱流速：2 mL/min。

2 结果与分析

2.1 数学模型的建立

分别称取 10 组试样，进行平行试验，用外标

法定性和定量，试样中农药残留量计算公式如下：

1 3

2 s

V AV

V Am 

 

 

 

ω ···························（1）

式（1）中：ω，试样中农药残留量，mg/kg；

ρ，标准溶液中农药的质量浓度，mg/L；A，样品

溶液中被测农药的峰面积；As，农药标准溶液中

被测农药的峰面积；V1，提取溶剂总体积，mL；

V2，用于检测的提取溶液的体积，mL；V3，样品

溶液定容体积，mL；m，试样的质量，g。

2.2 测定不确定度分量来源分析

根据测量过程和公式（1），茶叶中甲氰菊酯

含量测定不确定度的来源如下：

（1）配制标准溶液时引入的不确定度 U1,rel，

包括标准物质纯度引入的不确定度 U1，标准工作

溶液稀释过程中移液器引入的不确定度 U2，容量

瓶容量引入的不确定度 U3，定容时人为读数误差

引入的不确定度 U4，定容时温度变化引入的不确

定度 U5

[8-10]；

（2）标准曲线引入的不确定度 U2,rel

[11]；

（3）称样时电子天平引入的不确定度 U3，rel；

（4）添加萃取溶剂时瓶口分液器引入的不确

定度 U4,rel；

（5）移取萃取溶液时 10 mL 刻度吸管引入的

不确定度 U5,rel；

（6）固相萃取过程中引入的不确定度 U6,rel；

（7）样品定容时 1 mL 移液枪引入的不确定

度 U7,rel；

（8）气相色谱仪自动进样引入的不确定度

U8,rel；

（9）ECD 检测器响应值引入的不确定度

U9,rel；

（10）重复测量的相对不确定度 U10,rel（A 类）。

试验所用试剂均为色谱纯，因而空白样品测