北京城市园林绿化生态效益的研究(4)

    提要　对园林植物生态适应性进行研究，结合其生态功能性表现，提出植物应用的综合评价指标并推荐适于不同绿地应用的植物。

    关键词　耐荫性　抗寒性　抗污性　综合评价　指标

    中图分类号　TU985.1

    一　城郊一体，建立大范围的园林绿地系统，有效地改善整个城市的环境质量

    (一)针对市内各类型绿地的现状和特点，提高市区园林绿化的生态效益
    (二)改善北京城市隔离绿地的种植结构，提高隔离绿地的生态效益
    (三)提高郊区绿化覆盖率，改善北京城市的背景生态环境
    因版面有限以上内容文字从略。

    二　根据园林植物的生态适应性和生态功能，合理应用园林植物

    (一)北京园林植物生态适应性指标

    鉴于不同种类的园林植物对于其生存环境的适应能力各不相同，同一种植物对于环境中的不同限制因素的表现也存在着一定的差异，本项目在系统测定的基础上，研究了园林植物对各种不同类型的绿地环境的适应性，对各种园林植物的生态适应性进行了综合分析和评价，从而筛选出适用于不同类型绿地种植的园林植物。

    1.不同园林植物耐荫性的差异及分类

    耐荫园林植物的筛选和应用是合理建立复层种植结构、提高单位面积绿地绿化生态效益的关键措施。

    试验测定共分四部分，即光———光响应曲线的测定、CO2响应曲线的测定、叶片解剖结构以及叶绿素含量的测定。

    光———光响应曲线和CO2响应曲线的测定。使用仪器为美国Lambda公司生产的LiCor6200光合作用分析系统，以人工光源—镝灯下进行测定。测定时随机选取大枝中上部小枝条的功能叶片进行测定，取测定的平均值做光———光响应曲线和CO2响应曲线。叶片解剖结构的观察中，取试验材料的功能叶片剪取中间部位，用FAA固定，制成永久石蜡切片，番红———固绿染色，观察统计叶片的总厚度、上下表皮层厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织/海绵组织厚度的比值、栅栏组织的层数等。叶绿素测定中，将叶绿素提取液用751分光光度计分别测量在663nm和645nm初的光密度，按Arnon公式计算叶绿素a、叶绿素b及叶绿素素(a+b)的含量。

    试验材料为81种北京市常用园林植物，对测定结果进行多元分析，得出供试植物的耐荫性排序(由强到弱)，结合园林绿化实践的要求，对上述常用园林植物的耐荫性进行分类，其结果见表4.1。

    表中，第一类植物的光补偿点和光饱和点均较低，是典型的耐荫植物，能充分地利用弱光进行光合作用。适于在复层人工植物群落中作下层地被或中层栽植，也适于种植于建筑物背阴面等光照强度较弱的环境中；第二类植物的光补偿点较低而光饱和点较高，即既能够充分地利用弱光又能够在光照强度较高的环境中生长良好，表现出对环境中的光照有很宽的适应范围，这类植物在园林绿化中具有最广阔的应用前景，可以种植于人工植物群落的内部作下层地被或中层植物、可作群落的上层植物、可种植于群落的外缘、也可种植于建筑物的背阴面等光照强度较弱的环境等等；第三类植物的光补偿点较高而光饱和点较低，即表现为既不很耐荫又需要有一定的侧方庇荫环境，对光照的适应范围较窄；第四类植物的光补偿点和光饱和点都较高，是典型的阳性植物，必须应用于无庇荫处，才能生长良好。

    北京处于中纬度地区，是典型的温带大陆性季风气候。冬季气候寒冷干燥，是北京气候的特征之一。据多年统计，北京1月平均气温为-4℃，绝对低温(历史极端最低气温-22.8℃(1951.1.13)，低温尤其是绝对低温是影响园林植物进行正常生命活动和制约生存的重要因素，也是选择园林植物的主要依据之一。

    试验所选取的植物材料为北京市绿地绿化中最常用的乡土园林植物树种及近年来推广的园林植物树种，共计71种。于1995～1996年，采用冷冻电导率法测定各种园林植物的抗寒性。植物冷冻伤害率的计算方法:

    式中，Do为空白(自然状态下)组的电导率，Db为最大(煮沸5分钟)组的电导率，Da为一定温度冷冻处理组的电导率，M为植物在该温度下的伤害率。每种测定植物在测定的不同时期，各作8次重复。

    根据供试植物冷冻伤害率的测定结果，以各测定植物在不同低温处理下的冷冻伤害率为影响因素(变量)，对植物的抗寒性进行最短距离法聚类分析。以平方距离1.50进行截取，则测试的园林植物的抗寒性可聚为四类:

    第一类，抗寒性最强的植物，共22种，其中常绿植物7种(油松、桧柏、侧柏、云杉、华山松、矮紫杉、小叶黄杨)；落叶乔木12种(榆树、刺槐、馒头柳、毛白杨、加杨、银杏、绦柳、臭椿、元宝枫、柿树、槐树、栾树)；落叶灌木3种(紫丁香、珍珠梅、中国地锦)。这类植物，在试验的各组冷冻处理下，植物组织均未受到伤害或伤害率很小，即植物对低温的抗性极强。

    第二类，抗寒性较强的植物，共12种，其中常绿植物1种(白皮松)，落叶乔木1种(西府海棠)，落叶灌木10种(金银木、榆叶梅、美国地锦、红王子锦带、碧桃、红帽子丰花月季、迎春、连翘、木槿)。

    第三类，抗寒性中等的植物，共16种，其中常绿植物2种(铺地柏、雪松)；落叶灌木14种(猬实、锦带花、紫叶矮樱、四季丁香、紫叶小檗、紫薇、梅花、金叶女贞、曼海姆宫殿丰花月季、大叶黄杨、扶芳藤、紫藤、杏花村丰花月季、黄刺玫)。

    第四类，抗寒性弱的植物，共10种，其中常绿植物3种(粗榧、大叶女贞、京8号常春藤)；落叶乔木3种(杂交马褂木、合欢、玉兰)；落叶灌木4种(紫荆、牡丹月季、木瓜、蜡梅)。

    不同种的园林植物对于不同梯度的低温处理的表现不尽相同，抗寒性较弱的园林植物表现更为明显。如木瓜、玉兰在深度的低温休眠和解除休眠后其组织均受到严重的伤害，表现为抗低温能力差。而粗榧，京8号常春藤在冬季的深度低温休眠中，对低温的抗性较强，但在春季解除休眠后，抗寒性下降表现为抗寒性差。抗寒性强的植物，在各种不同梯度的低温处理下的伤害率均较小，表现出抗低温的能力强。

    同时，在城市环境中，冬季的不良气候环境对植物的影响是多因素的综合作用，不单纯表现为低温对植物的伤害。北京地区早春土壤解冻前，干燥的空气和大风造成的植物体生理干旱，也是影响园林植物进行正常生理活动的重要限制因子，因此我们在进行绿地园林植物的选择分析时，既考虑了上述试验测定的结果，又结合了园林绿化实践经验的总结，综合评价园林植物的抗寒性，以便更好地服务于园林绿化的实践。

    3.不同园林植物抗污性的差异及分类

    根据对北京市工业污染区绿化树种生长势的调查和研究结果，我们对其中各种常用园林植物的调查指标进行最短距离法聚类分析，依据植物对SO2、Cl2的抗性评价和园林工作实践中对园林植物的分类进行汇总(见表4.2和表4.3)。

    抗性“强”的植物，在工厂相对于污染源等距离的情况下，不出现受害症状或受害症状不明显；抗性“中等”的植物，叶片出现不同程度的明显受害症状，但能恢复生长，仍具有一定的绿化效果，抗性“较强”的植物的表现，介于抗性“强”和抗性“中等’之间；抗性“弱’的植物，叶片受害严重，变形变色或提前脱落，恢复生长能力弱，绿化效果差。

    (二)评价园林植物的综合指标

    在对北京主要园林植物的生态功能进行系列研究、比较不同植物的差异性并作出分类的基础上(详见本报告第二部分)，根据上述对各类园林植物耐荫、抗寒、抗污性能的研究结果，同时结合园林工作的实践总结和前人的部分研究结论，建立了园林植物应用的综合指标(见表4.4)。

    根据对北京常用园林植物生态适应性和生态功能的综合评价指标，在城市园林绿化的实际应用中，可以结合绿化的实际需要和绿地环境状况的要求，进行园林植物的选择。

    (三)推荐适用于不同环境特点和功能要求的各类绿地的园林植物

    1.郊区绿地和隔离绿地以选用乡土园林植物树种为主

    应用的园林植物应是抗性强、养护管理粗放、具有较强抗污染和吸收污染能力，同时有一定经济应用价值。有条件的地段，在作为群落上木的乔木类中，适当注意用材、经济植物的应用；中木的灌木类植物中，可选用药用植物、经济植物；而群落下层，宜选用乡土地被植物，既可丰富群落的物种、丰富景观造成乡村野趣，也可降低绿化造价和养护管理的投入。

    推荐北京城市郊区和隔离绿地适用的园林植物有:

    常绿乔木:侧柏、桧柏、油松、白皮松、云杉等；

    落叶乔木:白蜡，毛白杨、构树、栾树、臭椿、旱柳、槐树、榆树、枣树、柿树、银杏、元宝枫等

   灌木:金银木、珍珠梅、连翘、紫薇、小花溲疏、天目琼花、碧桃、华北紫丁香等

    地被植物:二月兰、紫花地丁、马蔺，萱草、玉簪、涝峪苔草等。

    2.城区绿地按照不同的环境特点和功能要求选用不同的园林植物

    适用于污染环境绿地，抗污、吸污能力强的园林植物

    以园林植物的抗污染特性为主要评价指标，结合植物的光合作用、蒸腾作用、吸收污染物特性等测定指标，进行分析，选择出适于污染区绿地的园林植物。

    常绿乔木类　首选:侧柏、白杄、蜀桧、桧柏、华山松。

    可选用　白皮松、龙柏。

    落叶乔木类　首选:毛泡桐、银杏、臭椿、毛白杨、元宝枫、构树、栾树、榆树。可选用:馒头柳、槐树、杜仲、桑树。

    常绿灌木类:大叶黄杨、小叶黄杨、矮紫杉、铺地柏

    落叶灌木类　首选:棣棠、海洲常山、金叶女贞、丰花月季、紫穗槐、珍珠梅、金银木、紫薇，平枝栒子、鸡麻、猬实。

    可选用　紫丁香、碧桃、连翘、太平花。

    藤本　美国地锦、紫藤。

    适用于医院绿地，杀菌能力强的园林植物

    以园林植物的杀菌特性为主要评价指标，结合植物的吸收CO2、降温增湿、滞尘以及耐荫性等测定指标，选择适用于医院型绿地的园林植物种类:
　　常绿乔木类　首选:油松、洒金柏、白皮松。
　　可选用　桧柏、雪松、华山松、粗榧等。
　　落叶乔木类　首选:核桃、槐树、栾树、臭椿、黄栌、杜仲。
　　可选用　毛泡桐、银杏、馒头柳、桑树、绦柳、元宝枫等。
　　常绿灌木类　大叶黄杨、矮紫杉、小叶黄杨、早园竹。
　　落叶灌木类　首选:碧桃、金银木、紫丁香、紫穗槐。
　　可选用　珍珠梅、海州常山、丰花月季、平枝栒子、黄刺玫、金叶女贞等。
　　草坪地被类　鸢尾、早熟禾、涝峪苔草、麦冬、萱草。
　　适用子精密仪器型现代企业绿地，滞尘作用强的园林植物
　　以园林植物的滞尘作用为主要指标，结合植物的吸收二氧化碳、降温增湿作用等测定指标，选择适于减尘型绿地的园林植物:
　　常绿乔木类　首选:桧柏、侧柏、洒金柏。
　　可选用　油松、华山松、雪松、白皮松。
　　落叶乔木类　首选:槐树、元宝枫、银杏、绒毛白蜡、构树、毛泡桐。
　　可选用　栾树、臭椿、合欢。
　　常绿灌木　矮紫杉、沙地柏、大叶黄杨、小叶黄杨。
　　落叶灌木　首选:榆叶梅、紫丁香、天目琼花、锦带花。
　　可选用　金银木、珍珠梅、紫薇，紫荆、丰花月季、海州常山、太平花、棣棠、鸡麻、迎春。
　　草坪地被　首选:早熟禾、涝峪苔草、麦冬。
　　可选用　野牛草。

    适用于综合型绿地的园林植物

    该类型绿地的立地条件相对较好，以植物的观赏特性结合其适应性和改善环境的功能选用植物种类，可选用的园林植物种类最为丰富。绝大部分的乡土园林植物和大量引种成功的园林植物都可适当地加以应用。

    参加本项研究的还有:古润泽、王雁、韩丽莉、张新献、李辉、王巧占等同志。
    ※“八五”国家科技攻关专题；“八五”北京市科技攻关项目。