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薜荔在城市生态环境建设中的应用形式研究

2021-11-26廖健鑫周晚来戚智勇

绿色科技 2021年21期
关键词:立体绿化植物

廖健鑫,周晚来,刘 瑜,戚智勇

(1.中南大学 建筑与艺术学院,湖南 长沙 410000;2.中国农业科学院都市农业研究所,四川 成都 610000;3.长沙环境保护职业技术学院,湖南 长沙 410000)

1 引言

我国城镇化已进入高质量发展阶段,城市绿化作为改善城市生态环境的重要手段越来越受到重视,建成生物多样性丰富、生态与社会效益显著的绿地系统是城市绿化建设的必然选择[1]。而在很多城市,由于建设用地指标有限,地价高,用于绿化建设的土地面积越来越少,特别是旧城市受原有“重建筑、轻绿化”的总体规划限制,难以增加绿地面积[2],立体绿化受到人们的关注。立体绿化选择攀援植物或其它植物栽植、依附或铺贴于各种构筑物及其它空间结构上,有效利用了城市空间,克服了土地紧张和空间有限等城市发展的阻力,可显著改善城市生态环境[3]。立体绿化相对于平面绿化,是在特殊的立地条件下开展绿化,因此对其工艺材料、植物品种选择等方面有着不同的需求。特别是抗逆性强、适应范围广、四季常绿的藤本植物成为了立体绿化植物选者的目标。薜荔(FicuspumilaL.)又名木莲、凉粉子、鬼馒头、王不留行等,隶属桑科榕属,野生零散生长在日本以及我国长江以南多地,在我国台湾地区已形成规模化人工栽培。薜荔具有叶常绿,总体抗逆性很强,生态幅很广,极少病虫害,依靠不定根攀缘等特点,是上好的城市立体绿化植物材料。薜荔全株可供药用,果实可制凉粉,茎皮富含纤维,可供造纸和纺织,国内外学者对其药用[4,5]、食用[6,7]价值研究较多,但园林栽培应用研究很少,且社会认知度不高。本文综合分析了薜荔作为城市景观植物的特性和利用价值,归纳了薜荔在城市绿化尤其是立体绿化中的应用形式,并尝试提出薜荔产业的合理化发展建议,以期在城市生态环境建设中,尤其是在立体绿化中推广使用薜荔,为进一步开发利用这一优秀植物资源的园林用途提供依据。

2 薜荔的基本特性及其主要变种

常绿攀援或匍匐灌木;含乳汁,小枝有褐色绒毛。叶两型,互生,具有较厚的角质膜和发达的表皮毛,不结果枝上生不定根,叶卵状心形,长约2.5 cm;结果枝上无不定根,叶卵状椭圆形,长4~10 cm。全缘,基部3主脉,革质,表面光滑,背面网脉隆起,呈蜂窝状。花单性,雌雄异株;隐花果倒卵形或梨形,径3~5 cm(图1)。

图1 薜荔(作者自摄)

薜荔原产我国和日本,广泛分布于我国长江以南及广东、海南等省区。垂直分布海拔50~200 m, 在平原、丘陵、山麓都有不同程度的零星野生分布。适宜在酸碱性土壤中生长[8],常生长于土壤湿润或空气湿度较大的环境中。繁殖分有性繁殖(种子)和无性繁殖(扦插、嫁接、组织培养),但一般情况下,大多数种子发育不完全,出苗率极低,较少采用种子繁殖,多用不结果枝扦插进行营养繁殖[9]。主要变种是爱玉子(Ficuspumilavar.awkeotsang(Makino) Corner),叶长椭圆状卵形,背面密被锈色柔毛;榕果长圆形,表面被毛,顶部渐尖,脐部凸起;总梗短,密被粗毛。分布于中国台湾(模式产地,但多栽培)、福建、浙江。果可食[10]。

3 薜荔作为城市景观植物的特点

3.1 生态适应性广

薜荔耐阴、耐热、耐旱、耐水淹、耐贫瘠,病虫害少,抗污能力较强,是总体抗逆性强、生态适应性广泛的植物,在我国多地均生长良好。蔡永立[11]等对薜荔、藤构、广东蛇葡萄等11种生长习性和攀援方式不同的木质藤本叶片的解剖特征进行了比较和因子分析,发现薜荔叶片具有较厚的栅栏组织、发达的下表皮毛和下皮层结构,表现出适应较强光照和较干燥生境的生态性状,是偏旱生或阳生叶类型。邹贶林[12]等对8种桥柱攀援植物在光照胁迫下的生长特性进行研究,表明薜荔的光补偿点较高而光饱和点最低,随着遮阳比例的增加,薜荔的长度和覆盖度增加均呈上升趋势,表明薜荔是耐阴性植物,适合在遮阳条件下选用。李新芝[13]对8种用于城市垂直式刚性河岸的植物景观修复的藤本植物的抗逆性进行了研究,发现薜荔耐热性最强,在受涝50d时仅部分叶片出现斑点、水渍。田大伦[8]等研究发现薜荔对土壤中大量营养元素含量要求不高,且在重金属含量显著超出土壤元素背景值的土壤中仍能正常生长,表明薜荔耐贫瘠、抗污能力较强。汪结明[14]等研究发现薜荔对Mn的耐性指数达82.48%。

3.2 攀援性强

薜荔茎节极短,平均为1.9 cm,节数最多[15],且节上和茎的节间均生不定根,茎分叉多,密布成网状,茎间相互牵制,这使得茎条可牢固贴伏附着物,但不易破坏建筑物表面和内部构造,因而非常适合用于城市立体绿化。夏汉平[16]等研究发现薜荔平均每条茎对水泥墙体的附着力为1.54 kg,显著高于爬墙虎。爬墙虎以卷须顶端生吸盘牢固地粘附在墙壁上,并分泌粘性物质黏结于墙面[17,18],在较长的时间尺度上这种粘性物质可能对攀援物体有一定的影响,而薜荔依靠不定根攀援,附着力大,生长较快,还可以作为辅助其他没有吸盘或不定根的植物攀援上墙的附着物,免去工程措施,是较为理想的营造立体绿化景观的攀援植物。蔡永立[15]等研究发现薜荔的不定根稳定固着需要有较大的支持木,要求支持木直径不小于4.8 cm。

3.3 观赏性佳

薜荔不结果枝叶片细圆,结果枝叶片厚大,色泽亮丽有质感,种植多年后不会明显出现基部叶片脱落、产生根结等老化现象,是优良的观叶植物,可弥补其它藤本植物冬季落叶造成的季节性裸露,以及下部藤蔓老化影响景观效果等缺点。薜荔果实大且多,形似无花果,盛果期时倒挂在枝条中,果期长,可以从6月持续到翌年春季而不脱落,是独特的观果植物[19,20]。薜荔攀援在建筑物上,随着外型变化而变化,可以软化建筑的生硬轮廓,消除建筑均质化现象,加强城市道路景观和建筑的相互作用。

3.4 生态效益好

薜荔生长较快且成活率高,能在短期内发挥覆盖作用,扩大城市绿化面积,增加城市绿量。同时,还阻挡阳光直射覆盖面,减少地表雨水径流,有效防止水土流失,可以用作生态恢复的先锋植物。在一般养护管理条件下,薜荔新梢年生长量60~80 cm,覆盖面积达0.6~1.2 m2,定植3~4年后能覆盖近3 m的墙面[21]。吴易雄[22]等还研究发现利用薜荔等藤本植物对湖南省桑植县石漠化土地具有较好的治理作用,且薜荔较爬山虎、雷公藤等生长势更优。

薜荔的城市生态效益还体现在吸附城市中硫、氮化合物等有害气体,提高城市空气质量。薜荔可以吸收SO2、NO2等有害气体,具有短柔毛的叶可以有效吸附大气中飘浮的固体颗粒物,起到防治大气污染、改善空气质量的作用。Misa Takahashi和Sueli Kohama[23]等研究发现离子束辐照产生的薜荔果突变体具有吸收NO2的能力,且对NO2的吸收能力随遗传呈递增趋势。薜荔还有较强的固碳释氧和吸热降温增湿能力,可以调节小气候,有效减轻城市干热岛及干热街谷效应。黎国健[24]等量化评价了华南地区12种垂直绿化植物的生态效益,结果表明薜荔每日固碳量10.33 g/m2,释氧量7.51 g/m2,使其周围1000 m3空气降温1.01 ℃、相对湿度增加1.13%,单位绿化面积综合生态效益仅次于桂叶老鸦嘴,排在第2位。

4 薜荔在城市绿化中的应用形式

4.1 墙面或立柱绿化

薜荔攀援附着能力强,耐阴,覆盖效果好,立柱类立地条件类似于薜荔野生生境下的攀附树干,可用于墙面、城市电线杆、灯杆、立交桥桥柱绿化等,可以最大程度扩大城市绿化面积,增加城市绿量。加上其病虫害极少,不用施药,避免了对附着物的污染,同时可以降低养护成本。但薜荔后期生长速度较快,易对桥柱灯柱上的电器设施产生影响,因此在电器设备较多的路段选用薜荔进行绿化,应加大后期养管力度。另外,支持面的大小影响薜荔的攀援能力,应避免采用铁丝网、绳索等表面积过小的工程措施辅助薜荔攀援(图2)。

图2 墙面绿化(作者自摄)

4.2 边坡或驳岸绿化

薜荔叶片繁密,终年不凋,可以覆盖坡面,不定根发达,具有很强的固土护坡能力,加上其耐水淹,可用于城市道路两侧地形起伏较大的自然缓坡、岩面、路基边坡、水体驳岸绿化等,可达到美化坡地、避免滑坡、降低人工修剪养护等成本的效果(图3)。

图3 边坡绿化(作者自摄)

4.3 植物造型绿化

薜荔是多年生常绿木质藤本,可用于植物造型,其造型物轮廓鲜明,修剪周期长,不会因冬季落叶而影响造型效果,也可在城市公园、立体花坛中攀附于各种材料制成的造景物上, 如形成绿色拱门,用于各种大型主题造型等(图4)。

图4 植物造型绿化(作者自摄)

4.4 地被绿化

薜荔对光照、温度、水分、土壤肥力等要求不高,抗污染能力强,可用于林下、荒地或城市垃圾场等,匍匐地面吸附空气下层污染物,阴湿环境生长更佳(图5)。

图5 地被绿化(作者自摄)

5 发展与建议

我国薜荔分布虽广,但分布相当零散,且因其具有较高的经济价值,一些地区掠夺式的开发利用导致薜荔野生种质资源受到破坏[19,25]。城市景观植物通常应具有易存活、性状稳定可控、适应多变的城市环境等特性。尽管薜荔总体抗逆性强,可以发挥较好的生态效益,但目前有关的基础研究相对缺乏。同时由于薜荔独特的花序结构以及昆虫传粉模式,导致其种子发育不完全,种子出苗率极低。生产上较少采用种子繁殖,多用不结果枝扦插进行营养繁殖,这一方面使得薜荔的繁殖效率较低,不利于其大规模应用;另一方面降低了不同薜荔种质间基因交换的概率和种质更新优化的速度,导致薜荔的优良品种相对较少,难以满足多变的城市绿化应用要求。因此对薜荔产业的合理化发展提出以下几个建议。

5.1 加强对薜荔种质资源的保护和开发利用

政府和社会应加强对薜荔种质资源的收集和保护,建立种质资源库,对其自然更新能力和可持续利用技术进行深入研究,在适宜其生长的地区进行资源蕴藏量、分布和年产量调查,从而为薜荔的开发利用提供依据,加大宣传教育工作力度,提高薜荔的整体社会认知度。

5.2 开展薜荔的品种选育和种苗扩繁研究

通过现代生物技术对薜荔进行引种驯化、品种选育,开发快速方便的人工繁殖方法,建立大型种苗繁育基地,为薜荔的规模化城市景观应用提供丰富的品种选择和充足的种苗产品。

5.3 开展多领域应用基础研究,提高薜荔综合利用水平

通过政府资金投入和政策扶持, 深入研究薜荔的经济价值及深加工技术,形成完善的薜荔产业经济链。譬如,把薜荔的根、茎、叶、花、果、种子广泛应用于医药保健、食品加工、造纸纺织、园林绿化等行业。在园林应用方面,可以结合新工法新材料开发出适用于城市立体绿化、现代家庭园艺的新产品,譬如,可食性薜荔景观等,提高薜荔的综合利用水平。

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