黄萍萍,张 丽,杨红梅,金 红
(1. 深圳汉植生物技术有限公司,广东 深圳 518000;2.深圳市中国科学院仙湖植物园,广东 深圳 518004)
萱草在我国有着悠久的栽培历史。对于萱草的记录最早可见于《诗经·卫风·伯兮》,在北宋时期更是作为母亲花的象征[1-2]。2016年APGIV 分类系统将萱草属(Hemerocallis)归为阿福花科(Asphodelaceae),萱草亚科(Hemerocallidoideae),萱草族(Hemerocallideae)[3]。萱草属植物全世界约有15 种,分布于东亚至俄罗斯西伯利亚地区,我国有11 种[4]。因萱草属植物分类繁杂,且现代杂交品种数量庞大,园林应用中萱草属种和品种均有涉及,故本文将萱草属植物统称为萱草进行描述。
萱草为国际流行的三大宿根花卉(萱草、玉簪、鸢尾)之一[5];因其品种繁多,花型花色丰富多样,株型美观,对环境耐受力强,对于栽培环境要求不高,养护和管理方面需求低等特点,常被应用于园林造景,道路绿化,家庭园艺和水土保持等方面[3]。萱草的花期一般为5—7月,有些品种可二次开花,可以补充夏秋少花季节城市绿化对于色彩的需求[1]。萱草花色丰富,可用于盆栽、丛植、片植、花丛点缀、花境镶嵌、花坛密植、道路绿化及专类园建设等(见图1~图3)。花期过后,萱草常绿品种因其叶形如兰,仍可作为其他植物的衬景[3]。
图2 萱草应用于花境
图3 萱草盆栽
萱草对环境的耐湿热、耐涝、耐盐等广泛耐受性让其成为我国亚热带地区,尤其是海滨地区园林绿化方面不可多得的园林植物之一。
萱草有着强劲的耐湿热能力和热害修复能力。在极端高温条件下例如在宁波地区气温连续17d高于35℃的环境中,萱草植株仍生长良好,表现出良好的耐热性[6]。在高湿环境中,萱草也能表现良好。海口市年平均气温为23.8℃,年平均降水量为1664mm,平均相对湿度为85%。在海口地区种植的30 个萱草品种均全年长势良好,其中以萱草品种‘盛夏红酒’(Hemerocallis‘Summer Wine’),‘星光玫瑰’(H.‘Stellar Double Rose’),‘遗梦’(H.‘Forgotten Dreams’)这三个品种的长势和观赏性最佳[7],试验结果证实了萱草优异的抗湿热能力[7]。此外,萱草具有热害修复能力,受过热害胁迫的萱草品种在气温回落的两周后就可抽生新芽,其中复花型品种可二次开花[6]。
在人为持续淹水胁迫处理环境中,萱草植株于第4 天才开始表现出明显的受害差异,其中萱草品种‘布奇’(H. ‘Here Lies Butch’)和‘玛丽里德’(H.‘Mary Reed’)在8d淹水胁迫处理情况下仍长势良好,显示强劲的抗涝能力[8]。
萱草在不同浓度的盐胁迫环境中均显示出良好的耐受性。在人工NaCl 胁迫处理环境中,萱草在0.6%~1.2%NaCl 溶液的盐胁迫处理下均可正常生长,表现耐盐特性[9-10]。
现代园林绿化对于植物物种的需求已从追求观赏性转向更注重生态效益的实现。城市景观的环保和生态化成为城市景观科学的首要目标,其理念是让“生态”成为城市景观造景设计的主导,尽可能保持自然生态系统的稳定,减少人工干扰和破坏,借助自然力量以最少的设计,恢复被破坏景观的再生能力[11]。
随着我国城市化和工业化进程的快速发展,城市区间的生态平衡不断遭到破坏,城市土壤重金属污染问题日渐严重。金属元素Cd、Zn、Cu、As、Pb 这几类元素受人类活动影响较大[12],例如装修建筑垃圾填埋后土壤中的Pb 和Zn 的析出量常超过常规土壤背景值[13];电子通讯设备生产和金属制品业的排放物中包含大量的Cr、Pb、Hg 和Cd等元素[14]。城市绿地和人类健康及城市环境安全息息相关,重金属污染成为许多城市急待解决的生态环境问题[15-17]。自20 世纪80年代提出利用植物来修复土壤后,植物修复土壤已经成为国内外植物研究方面的重心之一[18-20]。与常规土壤重金属清除方式相比,利用植物对土壤进行修复的优点有保持土壤的物理结构不被破坏从而保持稳定的生态功能、无残留、可大面积应用、管理简单且治理费用低等。回收的富集重金属植株还可加工回收重金属并进行循环利用,不会产生浪费和二次污染[21]。萱草对重金属有一定的耐受能力,并能够吸附土壤中的重金属元素,对土壤修复有积极作用。萱草在低浓度重金属胁迫下,例如在铜(Cu≤100mg/kg)、镉(Cd≤5mg/kg)、铅(Pb≤1000mg/kg)、锌(Zn≤1000mg/kg)的环境中长势良好,表明其对重金属有一定的耐受能力[22-26]。将萱草种植后的土壤与种植前的土壤中相对应的重金属含量进行对比,结果显示萱草对土壤中重金属的修复效率百分比为镉45.16%,铅76.3%,锌39.88%,铜82.14%[26-27]。试验结果说明萱草进行城市土壤重金属残留修复的可行性。
城市土壤因不同的人为活动例如建筑材料堆积、重型机械作业、交通运输和人为踩踏等行为会导致土壤自然结构孔隙变小,透水性变差[28],我国一些城市都存在部分道路绿地渗透性差的情况[29]。萱草根系发达,可改良土壤结构,促进降水和灌溉水的下渗,增加土壤含水率,对改善土壤有积极作用[30]。此外,萱草对土壤里盐分的改良也有促进作用。萱草因其株型较大因而对地面覆盖面积较大,从而降低土壤中水分的蒸发,进而抑制了土壤返盐现象[30]。研究发现种植萱草后的平均土壤含水率较之前增加了3 倍以上,从而加速了土壤脱盐,促进土壤的生态平衡恢复[27、30]。萱草在城市土壤及海滨地区盐碱土壤改良方面可发挥积极作用。
萱草在我国北方地区常被用于园林造景[31-32],在热带和亚热带地区少有被大规模应用。然而在海南地区所测试的30 个萱草品种全年良好的长势和在宁波地区萱草的成功种植显示了其在热带和亚热带地区可大量种植的可行性。此外,在北方低温气候下进行休眠的萱草品种在海口地区表现为全年常绿状态,例如在中国东部和北部地区花期为6—8月的萱草品种在海南地区的气候环境下花期均提前了2~3个月[7],说明萱草在南方热带和亚热带地区的园林造景方面相对于北方地区有着更为广泛的应用前景。
萱草在我国有着悠久的栽培历史和深厚的文化蕴意。其品种繁多,花型花色丰富多样,对于栽培环境要求不高,养护和管理方面需求低,常被用于庭园造景,道路绿化,家庭园艺等。而萱草对土壤中重金属残留的吸附作用和对土壤结构的改良作用则充分体现了其对生态环境的积极意义,同时也显示出萱草是一种观赏价值和生态价值兼备的优秀园林植物。萱草的广泛耐受能力例如耐湿热、耐涝、耐盐等特点使其更适应亚热带地区的气候,而萱草在宁波地区和海南地区的成功种植结果则证实了萱草在我国亚热带地区种植的可行性。其中抗湿热品种例如‘盛夏红酒’‘星光玫瑰’‘遗梦’,耐涝品种例如‘布奇’和‘玛丽里德’都可推广使用。考虑到我国亚热带地区特殊的气候环境和现代城市园林绿化对于植物物种在生态功能性方面的需求,兼顾现代城市区域性土壤的特殊性,萱草因其对亚热带地区气候和环境的耐受性和在土壤净化和土壤结构修复方面的功能,都使其成为适合我国亚热带地区城市景观设计不可多得的优秀园林植物之一。