易文芳 陳玉中 鐘月
摘要:根據(jù)耐蔭植物耐蔭性及其生態(tài)效益的前期研究,分析耐蔭植物的現(xiàn)實環(huán)境需求迫切性,提出廣州地區(qū)耐葫植物的種類選擇,以及片林下、林緣處、建筑物陰面、墻面、高架橋、人行天橋下的耐蔭植物配置應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:耐蔭植物;生態(tài)價值;園林應(yīng)用
1耐蔭植物相關(guān)研究
耐蔭植物是需光強度介于陽性植物和陰性植物之間,在全日照條件下生長較好,在蔭蔽或弱光條件下通過生理及外部形態(tài)的改變適應(yīng),保證光能利用效率的最大化,保持自身系統(tǒng)平衡狀態(tài)的植物。我國植物耐蔭性研究始于20世紀(jì)70年代末,蘇雪痕針對植物在不同光照條件下的生長發(fā)育情況及光合作用情況初步研究,提出了園林植物耐蔭性及配置理論;陳有民利用生理指標(biāo)法和形態(tài)指標(biāo)法對華北地區(qū)部分喬木耐蔭性做了經(jīng)驗性排序;陳紹云等認(rèn)為,葉綠素總量與葉綠素a/b值與植物耐蔭性具有相關(guān)性。張費慶等在綜合研究綠色植物葉片解剖結(jié)構(gòu)、生理物質(zhì)和光合蒸騰特性等的基礎(chǔ)上建立了以葉片下表皮厚度、柵欄組織、海綿組織、葉綠素、葉片含水量和光補償點等指標(biāo)組成的城市綠化植物耐蔭性診斷指標(biāo)體系。以上研究主要涉及宏觀觀察、形態(tài)解剖、光合作用特性以及耐蔭性的生理機理作用,對研究耐蔭植物的生態(tài)效益提供了價值參考。
2耐蔭植物的生態(tài)效益
耐蔭植物作為生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者,通過葉片將太陽能通過光合作用固定下來,供消費者、分解者所利用,不可缺少。同時它在城市環(huán)境中釋放氧氣,吸附塵埃,殺菌和凈化空氣,防止水土流失等,還可供人食用,起到一定的保健價值。在廣州區(qū)域,耐蔭植物的生態(tài)作用主要體現(xiàn)在固氮釋氧、降溫增濕、提供鳥蟲類棲息地3個方面。
2.1固氮釋氧 研究人員采用丙酮和酒精萃取葉片,用分光光度法、層次分析法(AHP)測定陽生植物和陰生植物的葉綠素含量、葉面積、柵欄組織、海綿組織及葉片厚度等方面進(jìn)行定量研究,結(jié)果表明:陽性參試植物在太陽光下單位時間內(nèi)的光合效率明顯高于陰性參試植物。但是植物在遮蔭條件下,耐蔭植物表現(xiàn)出很強的補償調(diào)節(jié)能力,其通過增加葉片尺寸增加光合面積;調(diào)整葉片變薄,增加海綿組織的比例,從而提高葉片對散射光的利用效率;增加葉綠素含量,從而提高光合效率,將更多的太陽能轉(zhuǎn)化為氮元素固定下來,而陽生植物的相對調(diào)節(jié)能力比較差。
2.2降溫增濕 廣州地區(qū)作為南方首批改革開放城市,城市擴張規(guī)模空前,以粗放、低成本、破壞自然為代價獲得近十幾年的經(jīng)濟發(fā)展,前期城市總體規(guī)劃不符合現(xiàn)在城市規(guī)格,造成城區(qū)硬質(zhì)鋪裝覆蓋率高,硬質(zhì)鋪裝比郊區(qū)的土壤、植被具有更大的熱容量和吸熱率,從而使城市地區(qū)儲存了較多的熱量,同時向四周和大氣中大量輻射,造成了同一時間城區(qū)氣溫普遍高于周圍的郊區(qū)氣溫的生態(tài)現(xiàn)象,形成城市熱島。有關(guān)研究表明:紙質(zhì)葉的植物蒸騰降溫增濕的作用要明顯大于革質(zhì)葉植物,耐蔭植物葉片大,密集枝葉能吸收和反射大部分太陽輻射。同時,由于其旺盛的蒸騰作用,向環(huán)境蒸發(fā)較多的水分,吸收較多熱量,從而導(dǎo)致環(huán)境溫度下降,空氣濕度增加,這在一定程度上能給被譽為為“火爐城市”的廣州室外環(huán)境降溫增濕。
2.3為動物提供棲息地
城市綠地所形成的復(fù)層混交群落,上中下層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,同時樹林蔭蔽、枝葉繁茂,土壤肥沃,疏松濕潤,枯枝落葉層厚積,微生物、低級動物的食物充沛,環(huán)境適宜,較高郁閉度以及廣州地區(qū)大部分植物四季常綠的特點,給鳥類、昆蟲類提供了最佳的棲息地,在城市中就能聽到蟲鳴鳥叫聲,改善了城市人的生活環(huán)境。
3耐蔭植物應(yīng)用的迫切性
自然生態(tài)系統(tǒng)在一定程度上可以實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)和修復(fù),但在城市生態(tài)系統(tǒng)中,人類占主導(dǎo)地位,廣州做為特大城市,城市環(huán)境日新月異、“三廢”、水質(zhì)、土壤、空氣無不受到污染的“溫室效應(yīng)”,林立的高樓、水泥路面、玻璃幕墻及花崗石廣場形成的城市“熱島效應(yīng)”,水熱失衡日趨嚴(yán)重,植物亦因領(lǐng)導(dǎo)好惡經(jīng)常更換,很難使生態(tài)環(huán)境處于相對平衡狀態(tài)。城市中綠地位于建筑物的包圍之中,50%以上綠地處于蔭蔽環(huán)境,園林綠化植物面臨日照時間短和光照強度弱的環(huán)境脅迫。對于維持廣州城市的生態(tài)平衡、改善生態(tài)、生活環(huán)境、緩解城市生態(tài)危機,研究耐蔭植物迫在眉睫。
4廣州地區(qū)城市耐蔭植物的種類選擇
4.1可植于喬木下的中層耐蔭植物 光葉海桐、竹柏、米蘭、九里香、紅背桂、山茶、桂花、含笑、海桐、南天竹、冬紅、梔子、云南黃馨、亮葉朱蕉、散尾葵、魚尾葵、三藥檳榔等。
4.2可植于林下的耐蔭地被植物 秋海棠類、小葉女貞、花葉良姜、沿階草、吉祥草、珍珠梅、非洲茉莉、麥冬、天門冬、花葉萬年青、廣東萬年青、銀邊草、水鬼蕉、石蒜、鳶尾、腎蕨、鳥巢蕨、鐵線蕨、鴨趾草、海芋、露兜、蔥蘭、天鵝絨竹芋、大葉紅草、十大功勞、八角金盤、大葉油草、吊籃、合果芋、吊竹梅、變?nèi)~木、桃葉珊瑚、灑金桃葉珊瑚、玉簪、蟛蜞菊等。
4.3可作為垂直綠化的耐蔭藤本植物 綠蘿、花葉綠蘿、常春藤、絡(luò)石、使君子、異葉爬墻虎、蜈蚣藤、薛荔等。
5廣州地區(qū)耐蔭植物應(yīng)用
廣州地處華南,珠江三角洲中北緣,西江、北江、東江三江匯合處。該區(qū)域界于112°57′~114°3′E,22°26′~23°56′N,瀕臨中國南海,屬海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候,溫暖多雨、光熱充足、夏季長,全年平均氣溫20~22%,水熱同期,雨量充沛,利于植物生長,為四季常綠、花團錦簇的“花城”。
5.1林下種植 在城市園林綠地中由于林窗的存在,部分陽光可以射入林下空間,形成光片、光斑及樹木散射光作用等,文中所列的中層、地被、攀援匍匐類耐蔭植物均可種植。增加植物群落的層次結(jié)構(gòu),少則4~5層,多則7~8層,例如:上層以喜陽喬木人面樹、小葉榕、大王椰子、綠化芒、白玉蘭為主,中層植花葉榕、散尾葵、美麗針葵,中下層植亮葉朱蕉、春羽、非洲茉莉、桃葉珊瑚等,下層植鵝掌柴、蔥蘭、紅背桂、地被天門冬、沿階草、麥冬等。這種由多個種組成的植物群落,要比單一種的群落能更有效地利用環(huán)境資源,具有更大的穩(wěn)定性。而耐蔭植物的耐蔭性在多層植物群落空間中得以最大化利用。
5.2林緣種植 以植物生態(tài)學(xué)原理為理論依據(jù),以植物生長習(xí)性為根本,在林緣線附近創(chuàng)造優(yōu)美的復(fù)層植物群落景觀,并利用上層、中上層喬木色葉樹種如紅楓和雞爪槭,及中層、中下層花灌木如錦繡杜鵑、茶梅等,種植在林緣等光照相對充足的地方,形成“萬綠叢中一點紅”的景觀,豐富園林綠地的色彩和季相變化,增加園林景觀層次感,提高園林綠化質(zhì)量”。
5.3立交橋、人行天橋下種植 由于上部受橋面遮擋,光照、雨水、露水等較其他綠地少,植物生長主要靠人工灌溉,受道路人行、車行的影響,植物葉片表面灰塵積累多,光合效率較低;生長環(huán)境惡劣,種植的耐蔭植物種類較少,目前廣州高架橋下種植的植物主要有合果芋、灰莉、蜘蛛蘭、鵝掌柴等,種植方式一般以片植為主,景觀和色彩單一。立柱和橋陰區(qū)應(yīng)盡量選擇耐蔭能力強的品種來適應(yīng)該處的弱光照條件。同時,由于橋區(qū)車流量非常大,尾氣的排放量非常大,空氣污染非常嚴(yán)重,選擇一些對空氣污染抗性比較強的植物。此外,立交橋植物種類的選擇還要考慮行車安全的因素。
5.4建筑墻面、陰面種植 據(jù)有關(guān)研究表明:建筑綠化與綠色建筑產(chǎn)生直接的節(jié)能與環(huán)境效益,同時這部分效益也直接或間接產(chǎn)生綠色建筑的經(jīng)濟效益和社會效益。例如,建筑綠化對建筑能耗的節(jié)省可直接減少建筑全生命周期內(nèi)的用能成本;建筑綠化能減少噪音,優(yōu)化空氣質(zhì)量對于提高人所生活的建筑內(nèi)外空間的舒適性和健康性具有很大幫助。廣州市區(qū)尤其是天河區(qū),作為城市的經(jīng)濟中心可謂是寸土寸金,大量的商業(yè)、寫字樓建筑擠占了城市綠地空間,人們在有限的城市用地之中,通過加大對植物立體化的配置,建立穩(wěn)定而多樣化的園林植物復(fù)層種植結(jié)構(gòu),做好建筑外墻面垂直綠化,建筑物四周陰面綠地配置鄉(xiāng)土耐蔭性植物,既發(fā)揮出綠色建筑的各種效益,又提高了城市綠化率。
6結(jié)語
我國具有豐富的耐蔭植物資源,具有觀花、觀葉、觀果等多種觀賞價值。當(dāng)今在構(gòu)建生態(tài)園林城市的大背景下,加大對植物立體化(片林下、立交橋、人行天橋下、建筑周圍)等大量的城市陰生環(huán)境的配置,建立起穩(wěn)定而多樣化的園林植物復(fù)層種植結(jié)構(gòu),豐富園林綠地的色彩和季相變化,增加園林景觀層次感,提高園林綠化質(zhì)量,營造一種新型的融保健、科學(xué)、文化、藝術(shù)、安全為一體的生態(tài)植物園林景觀成為城市園林綠化的大趨勢。
(收稿:2017-04-21)