开放式生物园生态区的设计

吴幸萍

摘 要：根据《义务教育生物学课程标准（2022年版）》的要求规划生态区，生物园主要通过生态区来展示生态系统多样性。当前中学生物园常见的生态区类型有水生生态区、阴生生态区、沙生生态区。文章以广州市培正中学等几所学校为例，结合地区的自然条件，探讨了中学生物园生态区的设计和建设。

关键词：生物园设计;开放式生物园;生物课程资源

根据《义务教育生物学课程标准（2022年版）》的要求规划生态区，生物园主要通过生态区来展示生态系统多样性。中学生物园常见的生态区类型有水生生态区、阴生生态区、沙生生态区。一些地区的学校结合当地的自然条件，还设置模拟森林生态区、湿地生态区、岩石植物区和盐生植物区等。下面讨论几个主要的生态区设计。

一、水生生态区的设计

广东地区气候湿润、多雨，校园适宜建设水生生态区。在水生生态区可种植沉水、浮叶、浮水和挺水水生植物，可选择观赏性较强的水生植物和岭南水生经济作物;养殖软体类、鱼类、两栖类、爬行类动物等。下面结合广州市广雅中学、广州市培正中学和广州番禺执信中学的水生生态区进行说明。

广州市广雅中学校园的水生生态区地形狭长，长约60米。种有各种各样的水生植物，如挺水植物有香菇草（Hydrocotyle vulgaris）、窄叶泽泻（Alisma canaliculatum）、水竹芋（Thalia dealbata）、梭鱼草（Pontederia cordata）、菖蒲（Acorus calamus）、风车草（Cyperus alternifolius）、变叶芦竹（Arundo donax）;浮叶植物有紫睡莲（Nymphaea）;浮水植物有青萍（Lemna minor）;沉水植物有大聚藻（Myriophyllum aquaticum）、黑藻（Hydrilla verticillata）等。岸边种植了肾蕨（Nephrolepis auriculata）、垂枝红千层（Callistemon viminalis）、龟背竹（Monstera deliciosa）、春羽（Philodendron selloum）、石菖蒲（Acorus tatarinowii）、文殊兰（Crinum asiaticum）、金边露兜树（Pandanus pygmaeus）、花叶艳山姜（Alpinia zerumbet）、垂柳（Salix babylonica）、鸡蛋花（Plumeria rubra）等观赏植物，错落有致。

春天，紫玉兰盛放，春意盎然，为典雅的校园带来勃勃生机。小溪中有田螺、小鱼等小型水生动物，目前该水生生态区可开展“池塘生态系统的成分”调查活动，兼有教学与美化的功能。

广州市培正中学利用实验楼内的水池设计水生生态区。生态区主要种植浮水植物睡莲，盛开的白睡莲、红睡莲和紫睡莲成为主景，池内放养金鱼、螺，每年春季青蛙来到池塘产卵，花开蛙鸣，青蛙在睡莲叶上抱对，吸引师生前来观看，本区是青蛙发育观测点，水池中的藻类等水生植物可作实验材料。

广州番禺执信中学的水生生态区选址在环形教学楼中央，设计了水净化装置，对水池的水体起到净化作用，可以利用该生态区开展有关水质监测实验。生态区一角还设立“泮塘五秀”——莲（Nelumbo mucifera）、慈姑（Sagittaria trifolia）、马蹄（Heleocharis dulcis）、茭白（Zizania latifolia）、菱角（Trapa natans）种植区，以体现广州特色。

二、阴生生态区的设计

阴生生态区配置阴生植物，可利用潮湿环境放置朽木等利于苔藓类和菌类生长，注意采用悬挂和攀援等方式形成垂直绿化。

广州市培正中学校园的红广场周围种有九株树龄近百或过百年的榕树（Ficus microcarpa），树冠大，枝叶繁茂，古朴苍劲;还种有以蒲葵（Livistona chinensis）为主的十多株树龄长的高大乔木，这些树木所占绿地面积大，非常适合建造模拟热带森林，种植阴生植物。阴生植物应选择适应性强、易于管理、观赏价值高的品种，如鸢尾科的鸢尾（Iris tectorum Maxim）、射干（Belamcanda chinensis）、石蒜科的文殊兰（Crinum asiaticum）、朱顶兰（Hippeastrum vittatum）等的花和带状叶形、龙舌兰科中朱蕉（Cordyline fruticosa）、绿叶朱蕉（Cordyline fruticosa）、巴西铁（Dracaena fragrans）、银线竹蕉（Dracaena deremensis）、金边虎尾兰（Sansevieria trifasciata）等的色彩都具有很高的观赏性。嫩绿的白纹草（Chlorophytum bichetii）、温雅的文竹、古老的榕树和挂在其上的吊兰（Chlorophytum comosum）相映成趣。原有樹种中乔木数量多，缺少灌木类，现增加种植灌木，以片植和丛植的方式栽种了海桐（Pittosporum tobira）和一百多株2米多高的桂花等芳香植物，并适当种植藤本植物，文竹（Asparagus setaceus）攀爬石头生长，绿萝、薜荔（Ficus pumila）依附着长满了地衣的树干向上攀援，苔藓成斑、藤萝掩映颇有生气。该区还放置些朽木，以利菌类生长。榕树丫上放置鸟箱招引鸟类，形成阴生生态区。为方便观察，区内设置了园路。阴生生态区面积约700平方米，良好的生态环境为动物的栖息创造了条件，校园放养了松鼠，时有小鸟、蜜蜂和蝴蝶飞来，春天常看到蜗牛在叶子上、树枝上，偶尔在树丛里还会发现青蛙，夏季的雨后，湿润的腐殖土表面爬满了蚯蚓。利用该区可以开展“群落的结构”教学，进行“土壤中动物类群丰富度的研究”探究实验。

广州市铁一中学的阴生生态区利用运动场旁边的一块绿地建成，面积约235平方米。几株高大的大叶榕，枝繁叶茂，遮蔽效果好，靠近运动场一侧比较空旷，种植杨桃（Averrfioa carambola）、黄皮（Clausena lansium）、人心果（Manilkara zapota）等果树形成中间乔木层，遮挡西晒的太阳。乔木下丛植青棕（Ptychosperma macarthurii）、棕竹（Rhapis excelsa）、细棕竹（Rhapis gracilis）、艳山姜（Alpinia zerumbet）和草豆蔻（Alpinia hainanensis）等较高大的耐阴植物，下层地被种植蕨类植物（Pteridophytes）、姜科（Zingiberaceae）、竹芋科（Marantaceae）、百合科（Liliaceae）、天南星科（Araceae）、石蒜科（Amaryllidaceae）、龙舌兰科（Agavaceae）、兰科（Orchidaceae）等阴生植物，基本上按照分科种植的方式，以园路分隔不同种类的植物，利于分类学习。本区采用“三五成丛、高低错落、疏密有致”的园林手法，构建多层多种的自然园林群落景观。该区主要的阴生植物种类有：

1. 蕨类植物

蕨类植物绝大多数属于阴生植物，生活在光照弱，土壤水分充足、空气湿度大的生境，该园利用大叶榕树下的绿地种植各类蕨类植物，构成阴生生态区的一个组成部分。种植方面，桫椤和芒萁是典型的阳生蕨类植物，可把它们种植在阳光较充足的地方。芒萁、狗脊和苏铁蕨是酸性土壤植物，只能生长在酸性土壤上，种植时须添加黄土（岗土）作表土层。巢蕨和鹿角蕨是附生蕨类植物，让他们附生在大树的枝干上，树木死去的树皮可提供附生蕨类一些养分，垂直绿化也提高了该区的美化效果。该区种植药用、食用、观赏和指示类蕨类植物21种。

药用蕨类植物：莲座蕨（Angiopteris fokiensis）、金毛狗（Cibotium Barometz）、狗脊（Woodwardia japonica）、贯众（Cyrtomium fortunei）、骨碎补（Davallia mariesii）、江南星蕨（Microsorium fortunei）等。

食用蕨类植物：海金沙（Lygodium japonicum）。

观赏蕨类植物：翠云草（Selaginella uncinata）、桫椤（Alsophila spinulosa）、凤尾蕨（Pteris cretica）、半边旗（Pteris semipinnata）、华南毛蕨（Cyclosorus parasiticus）、巢蕨（Neottopteris nidus）、三叉蕨（Tectaria subtriphylla）、肾蕨（Nephrolepis auriculata）、大叶骨碎补（Davallia formosana）、崖姜（Pseudodrynaria coronans）、鹿角蕨（Platycerium wallichii）等。

指示蕨类植物：芒萁（Dicranopteris pedata）、苏铁蕨（Brainea insignis），可用于指示酸性土环境。铁线蕨（Adiantum capillus-veneris）为钙质土的指示植物。

2. 竹芋科

绿道肖竹芋（Calathea princes）、毛柄银羽竹芋（Ctenanthe setosa）、锦竹芋（Ctenanthe oppenheimiana）、紫背竹芋（Stromanthe sanguinea）。

3. 百合科

文竹（Asparagus setaceus）、蓬莱松（Asparagus myriocladus）、蜘蛛抱蛋（Aspidistra elatior）、山菅兰（Dianella ensifolia）、麦冬（Ophiopogon japonicus）、银纹沿阶草（Ophiopogon intermedius）。

4. 天南星科

龟背竹（Monstera deliciosa）、春羽（Philodendron selloum）、石菖蒲（Acorus tatarinowii）、白肋亮丝草（Aglaonema costatum）、海芋（Alocasia macrorrhiza）、红叶树藤（Philodendron erubescens）。

5. 石蒜科

文殊兰（Crinum asiaticum）、红花文殊兰（Crinum amabile）、网球花（Haemanthus multiflorus）、南美水仙（Eucharis grandiflora）。

6. 龙舌兰科

朱蕉（Cordyline fruticosa）、七彩铁（Cordyline fruticosa）、绿叶朱蕉（Cordyline fruticosa）、银线竹蕉（Dracaena deremensis）、巴西铁树（Dracaena fragrans）、荷兰铁（Yucca guatemalensis）。

7. 兰科

兰科植物的观赏性很强，在名校中布置兰圃，更使校园显得雅致，散发出书院气息。兰科在被子植物中处在较高的分类地位，该区的设置有利于学生开展对兰科植物的研究。兰科植物设在阴生植物区，园路绕大叶榕树干铺设，围成一圈，园路内面积约20平方米。兰科植物的栽培基质要求松软、通气、透水和微酸性，因此种植兰科植物前，壤土需要进行改造，可以添加陶粒、药渣、碎树皮。地栽建兰（Cymbidium ensifolium）、墨兰（Cymbidium sinense）、硬叶仁化（Cymbidium ensifolium）和鹤顶兰（Phaius tankervilliae），树枝悬挂文心兰（Oncidium hybridum），石斛（Dendrobium nobile）、蛇舌兰（Diploprora championii）附生在树干上。

三、沙生生態区的设计

沙生生态区是模拟干旱环境而设计的教学园地。本区与生态方面的教学内容联系密切，常见的种类包括仙人掌科（Cactaceae）、大戟科（Euphorbiaceae）、景天科（Crassulaceae）、龙舌兰科（Agavaceae）的植物。仙人掌科植物的观赏重点在于它的形态、刺、棱、花和果的部分;而其他沙生植物的观赏重点就在于它的叶、茎、花的部分，如龙舌兰科的植物叶片如针呈放射状排列，一些种类的叶片还带有色彩和斑纹。

沙生生态区一般宜选择高燥、排水良好且有一定坡度的光照充足的空旷地。南方地区的气候条件与沙生植物原产地的气候条件不同，该区的植物种植，要考虑沙生植物生长的环境条件。南方地区雨季时间长，土壤容易积水，沙生植物长势不好，土壤需改良才能种植。种植时，要注意控制植物的密度。

广州市铁一中学的沙生生态区设在高三级组楼后的两块绿地，光照充足，面积150平方米。绿地的中间铺填黄白色沙子，栽种中小型各种沙生植物，两侧种植墨绿色的矮生沿阶草（玉龙草）（Ophiopogon japonicus）与之形成对比，再配部分动物标本（防湿），构成生动的沙生群落景观。布景的石块上刻有“绿柱入长空，笑傲漠北”的诗句，平添几分豪气。该区种植的沙生植物主要有仙人掌（Opuntia dillenii）、朝雾阁（Stenocereus pruinosus）、昙花（Epiphyllum oxypetalum）、金琥（Echinocactus grusonii）、麒麟角（Euphorbia neriifolia）、龙骨（Euphorbia trigona）、红雀珊瑚（Pedilanthus tithymaloides）、落地生根（Bryophyllum pinnatum）、沙漠玫瑰（Adenium obesum）、银边龙舌兰（Agave angustifolia）、剑麻（Agave sisalana）、金边虎尾兰（Sansevieria trifasciata）等。南方地区多雨，金琥肉质茎藏于露天沙土中容易腐烂，把金琥放在木篮中，木篮的砂质壤土及时疏水，植物生长良好。木篮吊挂在不锈钢环上，富有情趣。

生态区的设计要注意体现各地区丰富的地域特色。例如，一些山区学校校园有岩石的，则可根据自然条件设置岩石植物区;校园有小山岗的，可依地而建模拟森林生态区;靠近海滨的校园，可建设盐生植物区。还可以根据学校特殊的地理环境，建设湿地生态区等。广州市广雅中学生物园的模拟森林生态区颇具岭南特色。该生态区占地面积约350平方米，小山岗上乔木层种植细叶榕（Ficus microcarpa）、大叶榕（Ficus virens）、阴香（Cinnamomum burmannii）和鱼尾葵（Caryota ochlandra）。灌木层有裸子植物苏铁（Cycas revolute）、单子叶植物棕竹（Rhapis excelsa）、朱蕉（Cordyline fruticosa）、绿叶朱蕉（Cordyline fruticosa），芳香植物九里香（Murraya exotica）、含笑花（Michelia figo）和桂花（Osmanthus fragrans）。地被植物有蕨类植物（Pteridophytes）、广东沿阶草（Ophiopogon reversus）、天门冬（Asparagus cochinchinensis）、蜘蛛抱蛋（Aspidistra elatior）、水鬼蕉（Hymenocallis americana）、文殊兰（Crinum asiaticum）、龟背竹（Monstera deliciosa）。棚架上攀爬着使君子（Quisqualis indica）和麒麟尾（Epipremnum pinnatum），还有薜荔（Ficus pumila）附着石块和细叶榕树干生长，苍古自然，宛若天成，这些藤本植物丰富了植物景观层次。春天，粉的、紫的和白的杜鹃花开满了山岗，分外娇俏，鸟语花香，师生还可以在榕树下的石凳休憩、谈心。

[*本文系广东省教育科学“十三五”规划2017年度研究教育科研一般项目《中学生物园设计的研究与实践》（课题编号：2017YQJK007）的研究成果]