黄蝉属植物研究现状及其园林应用
2016-11-19冯嘉仪李碧洳欧泳欣翁殊斐
冯嘉仪 李碧洳 欧泳欣 翁殊斐
摘 要 黄蝉属(Allamanda L.)植物是重要的观赏植物。综述了黄蝉属植物种质资源及其系统学、生理生态特性、药理作用、杀虫活性和栽培繁殖等方面的研究现状,归纳总结该属植物在园林中的配置应用情况,并对该属植物今后的研究方向进行展望。
关键词 黄蝉属 ;软枝黄蝉 ;黄婵 ;园林应用
中图分类号 S688 Doi:10.12008/j.issn.1009-2196.2016.04.009
Review and Application of Allamanda in Landscape Architecture
FENG Jiayi LI Biru OU Yongxin WENG Shufei
(College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University,
Guangzhou, Guangdong 510642)
Abstract Many species of Allamanda are important ornamental plants. The paper summarized the status of Allamanda, including its germplasm resources, advances in systematics, physiological and ecological characteristics, pharmacological action, insecticidal activity, and landscape architecture. And the future direction in the research of Allamanda was also proposed.
Keywords Allamanda L. ; Allamanda cathartica L. ; Allamanda schottii Pohl ; Landscape architecture
黄蝉属(Allamanda Linn.)植物是夹竹桃科(Apocynaceae)鸡蛋花亚科黄蝉族常绿或落叶灌木[1],常作观花栽培。花橙黄色,花冠漏斗状,枝叶有乳汁,全株有毒,具有杀虫的功效。性喜高温多湿、阳光充沛,但不耐寒、不耐旱,适合在排水良好、肥沃的土壤中种植。植株丛生繁茂,花色艳丽,花期持久,是岭南地区公园、校园、机关绿地、居家庭院常见的观赏花卉。黄蝉属植物具有较高的观赏价值,适合列植、丛植、群植于庭园、公园、池畔、道路、草坪、山坡、花架边等,或植于路边修成花篱,应用形式多样。
1 黄蝉属的种质资源
1.1 地理分布
黄蝉属是一个中等大小的属,约有15种,因其花蕾的形状及颜色貌似即将羽化的蝉蛹而得名,属名来源于瑞士植物学家弗雷德里克-路易·阿拉曼德(Frédéric-Louis Allamand)[2]。原产于巴西至中美洲,广泛分布于热带。模式为软枝黄蝉(Allamanda cathartica L.),种加词“cathartica”意为“蝉”[3]。《中国植物志》和《Flora of China》对黄蝉属植物的形态特征已做出详细说明[1,4]。
1.2 引种栽培
香港于19世纪中期开始引入栽培软枝黄蝉,20世纪30年代已有黄蝉(A. Schottii Pohl)的栽培记录[1,5]。根据《中国植物志》[1],软枝黄蝉有2变种,软枝黄蝉(原变种)(A. cathartica var. cathartica)和大花软枝黄蝉(新拟)[Allamanda cathartica L. var. hendersonii (Bull. ex Dombr.) Bail. et Raff.]。此外,20世纪末还引入了软枝黄蝉的园艺品种重瓣软枝黄蝉(A. cathartica L.‘Stansills Dunble),近年还引入了大紫蝉(A. blanchetii A.DC.)、白蝉(A. cathartica L.‘Alba)、细叶黄婵(A. oenotherifolia Pohl)及其园艺品种银叶黄蝉(A. oenotherifolia Pohl‘Silver)[5]。现我国海南、广西、广东、福建、台湾及北京(温室内)庭园均有栽培。
2 黄蝉属植物研究进展
2.1 系统学
中国学者对黄蝉属植物的系统学研究集中在花部结构、花粉形态、叶表皮及生殖细胞的离体分裂等方面。黄久香等[6]对12种夹竹桃科植物的RAPD分析结果表明,黄蝉族植物具单心皮子房和蒴果,比萝芙木族2个心皮子房和核果在形态上较进化,同属的黄蝉和软枝黄蝉亲缘关系较近,遗传相似性系数达0.740。一般认为,植物叶片性状是重要的分类特征之一,其气孔器及其叶表皮纹饰微观形态特征,因存在种属水平上的差异,而被认为具有重要的分类学意义和鉴定价值。田建平等[7]用扫描电镜对黄蝉和软枝黄蝉的叶表皮细胞结构特征进行观察,认为二者叶表皮形态高度相似,但在气孔外缘角质层环状纹饰方面存在差异。可见黄蝉和软枝黄蝉在分类学方面,存在着明显差异。
有学者从微观角度对黄蝉离体生殖细胞的分化过程进行研究。徐是雄[8]用微管免疫荧光法观察黄蝉花生殖细胞在花粉管中进行有丝分裂时的微管动态,发现微管在不同分裂期的分布情形很不一样。黄蝉花生殖细胞在进入花粉管后约0.5 h开始有丝分裂,4.5 h后基本完成,形成2个相互连接的精子。徐是雄[9]还用共焦激光扫描光学显微镜观察了从黄蝉花粉管中分离出来的生殖细胞微管骨架的结构变化,对生殖细胞微管骨架系统的形成过程进行描述,黄蝉离体生殖细胞完全变圆后,细胞内的微管最终形成一个相当稳定的网状骨架结构,不会被Triton X-100侵蚀。
2.2 生理生态特性
黄蝉属植物性喜阳,喜高温多湿,生长适宜温度20~30℃,花期适宜温度20~22℃,不耐寒,冬季常受寒害影响。胡竞恺等[10]对2008年初低温寒害后的受害表现及景观恢复情况进行调查,发现黄蝉的受害等级达到4级,在受害9个月后恢复到受害前的景观效果。
在改善环境、提高环境质量方面,黄蝉属植物显示出了良好的生态效益。韩俊永[11]对深圳市28种园林植物进行固碳释氧、蒸腾释水、蒸腾吸热效益等方面的研究结果表明,软枝黄蝉的单位叶面积年固碳量高,固碳释氧能力强,单位叶面积年蒸腾水量较高,降温增湿能力较强,因而具有较高的生态效益。王祥林等[12]对8种园林植物在再生水灌溉条件下的矿质元素、重金属元素含量和生长影响进行研究,表明软枝黄蝉的重金属含量降低幅度较大,能够积极地抑制植物对重金属元素的吸收和积累,降低植物叶片中的重金属元素的含量。温达志等[13]对30种园林植物在短期大气污染胁迫下的生理生态反应进行研究,表明黄蝉比深山含笑(Michelia maudiae T.P. Yi & J.C. Fan)、秋枫(Bischofia javanica Blume)和大红花(Hibiscus rosa-sinensis L.)吸收更多的CO2,同时也吸收了更多量的SO2和NOx等气体污染物。
2.3 药理作用
黄蝉属植物不仅具有重要的观赏价值,其枝、叶、根等组织的提取物具有抗氧化、抗肿瘤、抗真菌等作用。抗氧化剂或自由基清除剂能有效抑制及清除自由基,缓解对机体的不利影响,具有防病、治病及延缓衰老的作用。刘红等[14]用不同溶剂对黄蝉花朵化学成分的提取实验表明,黄蝉提取物清除O2-和DPPH的效果较好,抗氧化性较强,有一定药效作用,可做强心剂,用于治疗血管硬化、蛇咬伤等。
黄蝉属植物的化学成分以环烯醚萜(irdoid)和木脂素(lignan)类为主,其中环烯醚萜类内酯成分黄蝉花定(allamandin)、鸡蛋花素(plumericin)等化合物的生物活性具有抗肿瘤、抗真菌的作用[15],因而受到学者广泛关注。黄蝉提取物灌胃给药实验发现,小鼠肝瘤H22、小鼠肉瘤S180受到显著抑制;并且提取物腹腔注射给药治疗小鼠白血病P388,明显延长了小白鼠生命期[15]。 Kupchan等[16]的研究表明,软枝黄蝉的乙醇提取物和环烯醚萜类内酯黄蝉花定、黄蝉花辛(allamandicin)和黄蝉花素(allamdin)体内对抗小鼠白血病P388及人体鼻咽癌(KB)细胞时表现出明显的活性。Kardono等[17]也进行了类似的研究,发现黄蝉花素对纤维肉瘤、黑色素瘤、乳癌等具有细胞毒活性。Anderson等[18]用黄蝉提取物进行试验,也表明环烯醚萜类具有抗肿瘤作用。
此外,提取物还具有抗真菌作用。从软枝黄蝉中提取出来的鸡蛋花苷(plumieride)显示出强烈的抗皮肤真菌的活性[19]。Vilegas等[20]的研究也表明,黄蝉属植物中提取出的鸡蛋花素(plumericin)和异鸡蛋花素(isoplumericin)具有抗真菌的活性。
2.4 杀虫活性
黄蝉属植物具有一定的杀虫活性,国内外对此已进行相关研究。软枝黄蝉提取物对椰心叶甲(Brontispa longissima)5龄幼虫也具有很强的毒杀作用、杀卵作用和抑制生长发育作用[21],对螺旋粉虱(Aleurodicus disperses)也具有较好的田间防治效果[22]。冯岗等[23]的研究结果表明,软枝黄蝉的活性成分黄蝉花定、黄蝉花辛和黄蝉花素对菜青虫(Pieris rapae)5龄幼虫具有很强的拒食作用和毒杀作用。Alen等[24]也指出,软枝黄蝉树皮甲醇提取物对松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)具有强烈的毒杀作用。
此外,黄蝉花水提取液、乙醇提取液可有效防治白蚁(Odontotermes formosans)[25],2 d后白蚁的矫正死亡率分别为70%和50%[26];黄蝉叶提取物可有效防治橄榄星室木虱(Pseudophacopteron canarium),36 h后校正死亡率接近100%[27],具有较高的开发和利用价值。因此在农业生产及园林绿化中,可以充分利用黄蝉属植物提取物的杀虫活性防治害虫。
2.5 栽培繁殖
黄蝉属植物的繁殖方式主要有种子繁殖和扦插繁殖。但通常采用扦插法,一般在春、秋季剪取当年生的枝条短截后插于湿沙中[28]。黎海利等[29]对软枝黄蝉的扦插试验表明,扦插基质和生长调节剂对软枝黄蝉的扦插效果有极显著的影响,河沙为最佳扦插基质,200 mg/L NAA优于同浓度的IBA。
3 黄蝉属植物的园林配置应用
3.1 列植作花篱
黄蝉属植物具有较高的观赏价值,可通过列植的方式作花篱,配植于路边、花坛、草地、山坡边缘(图1)。通过直线状种植成一行或多行形成花篱,高0.5~1.5 m ,在园林中起到围合形成独立空间的作用,做成屏障引导视线集中在主景上。因其树冠较为整齐,株型紧凑,行列栽植的景观较为单纯、整齐。
黄蝉属植物具有很强的抗污染能力,因此可通过列植的形式应用于道路绿化中。城市道路绿化植物配置不仅需要考虑空间层次及色彩搭配,相互配合,还要较好地发挥绿化的隔离防护作用。黄蝉和软枝黄蝉能隔离汽车有害尾气、吸烟滞尘和降温,兼顾观赏功能,可用于道路绿化和高架桥绿化,起到隔离防护的主导功能[30]。还可应用于高架桥桥面、路面两旁、中央分车带和人行天桥。将软枝黄蝉种植于人行天桥种植槽内,形成有特色的城市道路垂直绿化景观,加强道路绿化的观赏效果。
3.2 群植营造大面积植物色块和滨水景观
花色是花境植物观赏特性最为重要的一方面,在植物诸多的审美要素中,花色给人的美感最直接、最强烈[31]。黄蝉和软枝黄蝉花期较长,每到花期,黄灿灿的花朵簇拥形成一片金黄的色块,作背景形成片状自然式花境,不仅可以因地就势创造自然景观,符合自然风景中林缘野生花卉自然生长规律,也体现了艺术效果,起到衬托主景的作用。黄蝉属植物色彩丰富、管理粗放、适应性强、更具乡土特色,通过群植的种植形式产生明显的色彩效果,可构成形状各异的植物色块或鲜艳的地被,形成强烈的热带景观效果(图2)。黄蝉和软枝黄蝉通过群植的形式组合成一个整体,与乔木、灌木、地被等复层组合,大面积的黄色色块,表现出群体的美,形成错落有致、层次丰富、虚实相间、林缘线起伏多变、丰富多彩的园景。
黄蝉属植物具有典型的热带性,喜高温多湿,适合营造滨水景观,是很好的驳岸绿化材料(图3)。滨水植物景观依水而建,水体的生态建设促进了水流的多样性变化,植物的应用丰富了滨水空间,发挥植物景观的生态效益,尽显自然本色[32]。园林水体驳岸的处理形式多种多样,黄蝉和软枝黄蝉在岸边栽植可起到丰富景观视线,增加水面层次,突出自然野趣的作用[33]。可作为下层灌木或地被,进行对水边驳岸的修饰,既可巩固水土,也可使驳岸显得更加自然,避免呆板生硬,通过植物质感和色彩的对比体现充满活力、蓬勃向上的气息。但在实际栽植时,不能进行整形处理。人工驳岸边栽植整形的灌木或几何形状的栽植灌木,会使植物景观显得呆板、与水景不协调而缺乏生气[34]。
3.3 丛植点缀配景
黄蝉属植物具有花色艳丽的特点,是良好的观花灌木,丛植时体现了植物个体和组合的色彩美,作为点缀与建筑小品和其他植物景观互相呼应。在园林中,可以搭配不同色彩的黄蝉属植物,2~5株丛植于庭园、草地、山坡、水边和建筑物外围,两株丛植时树种的姿态大小应有不同,三株丛植时以不等边三角形种植、四株丛植时以不等边四边形或3∶1组合的形式种植,五株丛植时则以3∶2或4∶1的形式分成两个组进行种植,同时应注意在组合种植时,最大或最小的植株不能单独在一边。还可以与棕榈科、夹竹桃科、姜科等热带特色花木进行搭配,营造色彩丰富的热带风情景观。
3.4 垂直绿化
垂直绿化是相对于地面绿化而言,利用植物的攀缘性、垂枝性或附生性等生物特性,通过各种手段使绿化向立体方向发展,增加绿量、增加绿化层次,在立体空间进行绿化的一种方法[35]。软枝黄蝉的攀援依附性较强,其枝条柔软,有垂直绿化的效果,可种于栅栏、花墙、花门,或搭架、立支柱牵引枝条上架棚,整除侧芽,促使枝条速生(图4)。枝条攀附其上再自然下垂,构成立体景观。软枝黄蝉作为木质藤本的一种,可与花架、廊架等结合,使园林小品与藤本植物的优美形态相互衬托,达到刚柔并济的效果,是一种重要的立体绿化形式。
3.5 盆栽观赏
黄蝉属植物花色鲜艳,明艳可爱,观赏价值较高,一些新引进的品种和园艺栽培种可单独作为盆栽观赏。修剪成灌木状应用于阳台、客厅及天台作装饰,营造赏心悦目的效果。但植株的汁液有毒,应避免接触到皮肤的伤口[36]。
4 展望
黄蝉属植物虽种类较少,且在我国均为引种栽培种,但在园林绿化中应用却较多,是重要的观花植物。其枝叶茂盛,花大色艳,花期长,具有独特的观赏价值,园林应用形式多样,生态效益较高,对环境适应性强,是优良的园林绿化材料。黄蝉和软枝黄蝉在形态上相似,但因其生物学特性的差异,园林应用形式就有所不同,在植物规划设计中应注意软枝黄蝉可作为观赏藤本植物进行植物配置应用。随着园林绿化的进一步发展及欣赏水平的多样化,黄蝉属植物的园林特色将得到更多的展现。黄蝉属植物具有较高的园林应用价值,经过合理配置后将成为城市园林绿化的有机组成部分。
目前,国内外对于黄蝉属植物的化学成分及药理作用方面已进行了一定研究,其提取物表现出良好的药理作用,应加强对于提取物的开发利用,发挥黄蝉属植物的药用价值。当前对黄蝉属植物的引种、栽培应用方面的研究比较少,有待深入研究,需要加强引种驯化栽培并加强繁殖、物候规律和抗逆性如抗寒性、耐涝性等方面的研究,选育出优良品种,提高其环境适应性,从而更好地服务于园林绿化。
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