耐荫植物的生态效益及在广州城市园林中的应用

易文芳　陈玉中　钟月

摘要：根据耐荫植物耐荫性及其生态效益的前期研究，分析耐荫植物的现实环境需求迫切性，提出广州地区耐葫植物的种类选择，以及片林下、林缘处、建筑物阴面、墙面、高架桥、人行天桥下的耐荫植物配置应用。

关键词：耐荫植物；生态价值；园林应用

1耐荫植物相关研究

耐荫植物是需光强度介于阳性植物和阴性植物之间，在全日照条件下生长较好，在荫蔽或弱光条件下通过生理及外部形态的改变适应，保证光能利用效率的最大化，保持自身系统平衡状态的植物。我国植物耐荫性研究始于20世纪70年代末，苏雪痕针对植物在不同光照条件下的生长发育情况及光合作用情况初步研究，提出了园林植物耐荫性及配置理论；陈有民利用生理指标法和形态指标法对华北地区部分乔木耐荫性做了经验性排序；陈绍云等认为，叶绿素总量与叶绿素a/b值与植物耐荫性具有相关性。张费庆等在综合研究绿色植物叶片解剖结构、生理物质和光合蒸腾特性等的基础上建立了以叶片下表皮厚度、栅栏组织、海绵组织、叶绿素、叶片含水量和光补偿点等指标组成的城市绿化植物耐荫性诊断指标体系。以上研究主要涉及宏观观察、形态解剖、光合作用特性以及耐荫性的生理机理作用，对研究耐荫植物的生态效益提供了价值参考。

2耐荫植物的生态效益

耐荫植物作为生态系统中的生产者，通过叶片将太阳能通过光合作用固定下来，供消费者、分解者所利用，不可缺少。同时它在城市环境中释放氧气，吸附尘埃，杀菌和净化空气，防止水土流失等，还可供人食用，起到一定的保健价值。在广州区域，耐荫植物的生态作用主要体现在固氮释氧、降温增湿、提供鸟虫类栖息地3个方面。

2.1固氮释氧 研究人员采用丙酮和酒精萃取叶片，用分光光度法、层次分析法（AHP）测定阳生植物和阴生植物的叶绿素含量、叶面积、栅栏组织、海绵组织及叶片厚度等方面进行定量研究，结果表明：阳性参试植物在太阳光下单位时间内的光合效率明显高于阴性参试植物。但是植物在遮荫条件下，耐荫植物表现出很强的补偿调节能力，其通过增加叶片尺寸增加光合面积；调整叶片变薄，增加海绵组织的比例，从而提高叶片对散射光的利用效率；增加叶绿素含量，从而提高光合效率，将更多的太阳能转化为氮元素固定下来，而阳生植物的相对调节能力比较差。

2.2降温增湿 广州地区作为南方首批改革开放城市，城市扩张规模空前，以粗放、低成本、破坏自然为代价获得近十几年的经济发展，前期城市总体规划不符合现在城市规格，造成城区硬质铺装覆盖率高，硬质铺装比郊区的土壤、植被具有更大的热容量和吸热率，从而使城市地区储存了较多的热量，同时向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温的生态现象，形成城市热岛。有关研究表明：纸质叶的植物蒸腾降温增湿的作用要明显大于革质叶植物，耐荫植物叶片大，密集枝叶能吸收和反射大部分太阳辐射。同时，由于其旺盛的蒸腾作用，向环境蒸发较多的水分，吸收较多热量，从而导致环境温度下降，空气湿度增加，这在一定程度上能给被誉为为“火炉城市”的广州室外环境降温增湿。

2.3为动物提供栖息地

城市绿地所形成的复层混交群落，上中下层结构稳定，同时树林荫蔽、枝叶繁茂，土壤肥沃，疏松湿润，枯枝落叶层厚积，微生物、低级动物的食物充沛，环境适宜，较高郁闭度以及广州地区大部分植物四季常绿的特点，给鸟类、昆虫类提供了最佳的栖息地，在城市中就能听到虫鸣鸟叫声，改善了城市人的生活环境。

3耐荫植物应用的迫切性

自然生态系统在一定程度上可以实现自我调节和修复，但在城市生态系统中，人类占主导地位，广州做为特大城市，城市环境日新月异、“三废”、水质、土壤、空气无不受到污染的“温室效应”，林立的高楼、水泥路面、玻璃幕墙及花岗石广场形成的城市“热岛效应”，水热失衡日趋严重，植物亦因领导好恶经常更换，很难使生态环境处于相对平衡状态。城市中绿地位于建筑物的包围之中，50%以上绿地处于荫蔽环境，园林绿化植物面临日照时间短和光照强度弱的环境胁迫。对于维持广州城市的生态平衡、改善生态、生活环境、缓解城市生态危机，研究耐荫植物迫在眉睫。

4广州地区城市耐荫植物的种类选择

4.1可植于乔木下的中层耐荫植物 光叶海桐、竹柏、米兰、九里香、红背桂、山茶、桂花、含笑、海桐、南天竹、冬红、栀子、云南黄馨、亮叶朱蕉、散尾葵、鱼尾葵、三药槟榔等。

4.2可植于林下的耐荫地被植物 秋海棠类、小叶女贞、花叶良姜、沿阶草、吉祥草、珍珠梅、非洲茉莉、麦冬、天门冬、花叶万年青、广东万年青、银边草、水鬼蕉、石蒜、鸢尾、肾蕨、鸟巢蕨、铁线蕨、鸭趾草、海芋、露兜、葱兰、天鹅绒竹芋、大叶红草、十大功劳、八角金盘、大叶油草、吊篮、合果芋、吊竹梅、变叶木、桃叶珊瑚、洒金桃叶珊瑚、玉簪、蟛蜞菊等。

4.3可作为垂直绿化的耐荫藤本植物 绿萝、花叶绿萝、常春藤、络石、使君子、异叶爬墙虎、蜈蚣藤、薛荔等。

5广州地区耐荫植物应用

广州地处华南，珠江三角洲中北缘，西江、北江、东江三江汇合处。该区域界于112°57′～114°3′E，22°26′～23°56′N，濒临中国南海，属海洋性亚热带季风气候，温暖多雨、光热充足、夏季长，全年平均气温20～22%，水热同期，雨量充沛，利于植物生长，为四季常绿、花团锦簇的“花城”。

5.1林下种植 在城市园林绿地中由于林窗的存在，部分阳光可以射入林下空间，形成光片、光斑及树木散射光作用等，文中所列的中层、地被、攀援匍匐类耐荫植物均可种植。增加植物群落的层次结构，少则4～5层，多则7～8层，例如：上层以喜阳乔木人面树、小叶榕、大王椰子、绿化芒、白玉兰为主，中层植花叶榕、散尾葵、美丽针葵，中下层植亮叶朱蕉、春羽、非洲茉莉、桃叶珊瑚等，下层植鹅掌柴、葱兰、红背桂、地被天门冬、沿阶草、麦冬等。这种由多个种组成的植物群落，要比单一种的群落能更有效地利用环境资源，具有更大的稳定性。而耐荫植物的耐荫性在多层植物群落空间中得以最大化利用。

5.2林缘种植 以植物生态学原理为理论依据，以植物生长习性为根本，在林缘线附近创造优美的复层植物群落景观，并利用上层、中上层乔木色叶树种如红枫和鸡爪槭，及中层、中下层花灌木如锦绣杜鹃、茶梅等，种植在林缘等光照相对充足的地方，形成“万绿丛中一点红”的景观，丰富园林绿地的色彩和季相变化，增加园林景观层次感，提高园林绿化质量”。

5.3立交桥、人行天桥下种植 由于上部受桥面遮挡，光照、雨水、露水等较其他绿地少，植物生长主要靠人工灌溉，受道路人行、车行的影响，植物叶片表面灰尘积累多，光合效率较低；生长环境恶劣，种植的耐荫植物种类较少，目前广州高架桥下种植的植物主要有合果芋、灰莉、蜘蛛兰、鹅掌柴等，种植方式一般以片植为主，景观和色彩单一。立柱和桥阴区应尽量选择耐荫能力强的品种来适应该处的弱光照条件。同时，由于桥区车流量非常大，尾气的排放量非常大，空气污染非常严重，选择一些对空气污染抗性比较强的植物。此外，立交桥植物种类的选择还要考虑行车安全的因素。

5.4建筑墙面、阴面种植 据有关研究表明：建筑绿化与绿色建筑产生直接的节能与环境效益，同时这部分效益也直接或间接产生绿色建筑的经济效益和社会效益。例如，建筑绿化对建筑能耗的节省可直接减少建筑全生命周期内的用能成本；建筑绿化能减少噪音，优化空气质量对于提高人所生活的建筑内外空间的舒适性和健康性具有很大帮助。广州市区尤其是天河区，作为城市的经济中心可谓是寸土寸金，大量的商业、写字楼建筑挤占了城市绿地空间，人们在有限的城市用地之中，通过加大对植物立体化的配置，建立稳定而多样化的园林植物复层种植结构，做好建筑外墙面垂直绿化，建筑物四周阴面绿地配置乡土耐荫性植物，既发挥出绿色建筑的各种效益，又提高了城市绿化率。

6结语

我国具有丰富的耐荫植物资源，具有观花、观叶、观果等多种观赏价值。当今在构建生态园林城市的大背景下，加大對植物立体化（片林下、立交桥、人行天桥下、建筑周围）等大量的城市阴生环境的配置，建立起稳定而多样化的园林植物复层种植结构，丰富园林绿地的色彩和季相变化，增加园林景观层次感，提高园林绿化质量，营造一种新型的融保健、科学、文化、艺术、安全为一体的生态植物园林景观成为城市园林绿化的大趋势。

（收稿：2017-04-21）