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缙云山木本植物资源调查及其绿墙应用潜力分析

作者: 王锦秀,秦华 时间:2020-7-3 阅读次数:492

随着城市建筑大数量、高密度的发展,出现许多关于绿色建筑的概念——生物气候摩天大厦、生态气候摩天大厦、垂直绿化(杨经文,1995)、垂直园林(勃朗,2008)、垂直农业(戴波米耶,2011)、空中花园(波默罗伊,2013),世界各国都在推进着“可持续垂直都市圈”的建设[1]。在新加坡、美国、法国等地墙体绿化中灌木种类多样,应用也十分广泛,这种应用形式具有植物群落稳定性好、后期维护管理成本较低、易于形成图案和色块、观赏期长、可持续性高、成景效果快、使用方式多样、覆盖效果好、生态抗性强等特点。在绿墙应用中,木质藤蔓植物相对于草质藤本,其攀援性能好,覆盖面较大,观赏效果较好,也具有更好的生态效益。我国墙体绿化中木本植物的种类逐渐丰富,其在绿墙应用比例越来越高。2017年秦俊等人对上海绿墙进行调查,灌木为46种,藤本植物有11种,分别占总的应用种数的59%和14.6%[2],而在2011年朱苗青等人对上海绿墙调查,灌木和藤本植物应用分别占总种数的21.4% 和23.8%[3],从2011年到2016年,上海灌木类植物的应用种类数是原来的5倍,藤本植物的种类也增加了2种。

应用灌木和木质藤本植物的绿墙形式多样,包括传统墙体绿化、乔灌草墙面绿化、种植槽绿化和新型墙面绿化。绿墙具有很强的生态和美学价值,也具有一定的社会价值,但是在绿墙植物选择上,各地绿墙木本植物种类单一、观赏效果较差,外来植物引种、实验和驯化的较少,植物资源没有得到有效利用,绿墙的乡土性和观赏性的不足成为绿墙的一个普遍性问题,各地乡土植物没有得到合理开发,而乡土植物对当地气候具有很好的生态适应性,可以在恶劣的墙体上得以生存,并极具地方特色性[4]。引种和驯化可以增大绿墙植物的选择范围,打造“生态滤地”,它和分布区具有很强关联性,分布区是生物或植物的活动、生存范围。它蕴含着起源进化、生态习性等信息[5-6],是植物在自然地理条件下发展演化的结果,分布区理论在帮助筛选出本土的绿墙潜力种的同时,也有利于同一分布区内通过引种驯化,推进地方墙体绿化的特色性和景观性。缙云山自然保护区是长江中上游地区物种基因库,属于泛北极植物区、中国—日本植物亚区,木本植物特别丰富,内有自然野生木本植物92科238属427种[7],1995年统计四川(包含重庆)自然分布的木本植物96科311属1404种[8]。因此,本文在实地调研和阅读文献资料的基础上,对缙云山国家自然保护区中筛选出来的具墙体绿化潜力的灌木与木质藤本植物资源分析。为重庆地区绿墙建设和其他地方绿墙的引种驯化提供参考,加快重庆市生态园林建设的进程。

1/调查地概况

重庆缙云山国家自然保护区地处重庆市北碚区,地理位置在东经和北纬之间。缙云山国家级自然保护区总面积7600公顷,海拔200~952.5m。保护区为华蓥山山脉分支一段,属于亚热带季风湿润气候,年平均气温13.6℃,土壤类型多样,主要是酸性的黄壤和水稻土,所属气候缙云山的森林覆盖率高达96.6%,存在许多古老形态的植物,有国家级保护珍稀植物51种,为典型的亚热带常绿阔叶林物种基因库,具有很高的生态保护和科学研究价值。

2/材料与方法

于2018-2019对缙云山国家级自然保护区藤本植物和灌木资源进行调查,结合地区的植被资料,参考《缙云山植物志》、《四川植物志》、《中国植物志》等,筛选出缙云山中的木本攀缘植物和直立灌木,再根据墙面绿化木质藤本和直立灌木的筛选原则和各地植物应用的现状,得到重庆地区可用的绿墙资源,分析它们的观赏类型、生境特点、生态类型,采用吴征镒对中国种子植物属所属分布区的划分方法[9-10],对筛选出来的植物材料属的分布区类型进行划分,促进重庆地区建设具乡土性、生态性和特色性的绿墙,助推重庆绿色发展的战略部署。

3/结果与分析

3.1缙云山木本绿墙植物筛选

3.1.1木本绿墙植物筛选原则

(1)维护成本低

由于亚热带地区夏季普遍温度高,冬季温度也会较低,绿墙植物的生长环境梯度变化大、空间狭窄[11],应该选择耐旱、耐贫瘠、耐寒、病虫害较少等综合抗性强的植物,重点选择耐旱、耐贫瘠、耐阴或耐阳等的高生态适应性植物,减少维护的频率和成本,要选择根系较浅、须根系的植物,促进植物与基质之间的联系,保证存活率的同时,又降低了根系对墙体的破坏。

(2)观赏价值高

为保持景观持续性好的建筑立面效果,灌木资源应具有枝叶致密、株形低矮、覆盖能力强、观赏效果好等特性,由于观叶、观果植物耗养较多,为保持长期的立面效果,多选择寿命长的观叶常绿植物可降低绿墙水肥需求,除常绿的观叶植物外,还可以选择有随季节变化特性的观叶植物,让墙体绿化景观具有动态变化之感,对于选择的观花和观果植物,要选着花果期长、花果色艳丽的植物。

(3)安全特性好

植物的生长速度要适宜,保证其景观效果,减少植物的更换和修剪频率,又能保证植物不会生长过快,加快荷载而影响安全性,要避免选择强刺激性或有剧毒的物种,对其他植物具有毒副作用的植物也要排除在外。此外,所选择的攀援植物应具有较好的攀援性且枝干不易折,不会在强降雨、涡流等的影响下,荡在空中或发生坠落现象,造成地面损伤。

3.2筛选结果

调查得到缙云山自然保护区共有木本植物74科193属342种,包括直立灌木有63科147属248种和木本攀援植物27科58属94种,再根据植物筛选原则、属分布区类型和种的分布范围,结合各地绿墙应用植物调查的论文资料[12-15],筛选出重庆地区可利用的木本攀援植物32种(表1)和灌木45种(表2)。对二者的观赏特性、分布范围、生态类型、生境特点等进行统计分析,为同一分布范围的地区提供具有潜力的特色性墙体绿化材料。

3.3绿墙潜力种分析

缙云山自然保护区木质藤本和灌木资源丰富。筛选出的绿墙植物的属分布区主要是东亚分布、地中海区、西亚(或中亚)和东亚间断分布、和泛热带分布,分别有10种、17种和9种,绿墙植物属的分布区还具有中国特有属的分布区,属的分布区中仅没有地中海区、西亚至中亚分布和中亚分区。以上结果显示出缙云山墙体绿化灌木和木质藤本潜力种属的分布区的多样性,地处亚热带的缙云山绿墙植物属的分布区中热带分布和温带分布的成分比例高,也显现出了缙云山具墙体绿化潜力的灌木和木质藤本的起源古老性、资源的珍贵性和特殊性的特征。

通过调查和筛选,从缙云山自然保护区中筛选出了77种适宜墙体绿化的植物资源,其中木质藤本有19科22属32种,直立灌木有23科33属45种,分别占缙云山木质藤本和直立灌木的34.0%和18.1%,具有墙体绿化潜力的直立灌木和木质藤本比例较大,显示出缙云山国家自然保护区在墙体绿化方面的较高的资源性和潜力性。筛选出来的木质藤本的阴生和阳生之比为2:7,直立灌木的阴生和阳生的比例为1:3,阳生植物的比例明显高于阴生植物,部分植物具有较好的光适应性,能够更好的应用于墙面绿化。木质藤本中观花类、观叶类、观果类植物分别有22种、6种和18种,花期主要集中在春夏季,只有华素馨和常春藤秋季开花,观叶植物有地锦属和络石属的6种植物。直立灌木中观叶为主的6种,其中色叶直立灌木有4种,以观花为主和观果为主的直立灌木分别有16种和8种,花果共赏的有15种,直立灌木的花期还是多集中在春夏,但是植物的果期多在夏秋季节。潜力种普遍性观赏价值高,观花和观果的植物资源多,可利用花期和果期的不同,在进行墙体绿化时,将色叶物种与观果和观花的植物结合,打造四季有景可赏的高质量景观。四种类型的攀援植物的种数为——吸附类9种、蔓生类13种、缠绕类8种、卷须类2种。木质攀援植物中有蔓生灌木10种,包括薜荔、扶芳藤、使君子、杜仲、湖北络石、钩藤、夜来香、淡红忍冬、菝葜、木香。木质攀援植物类型多样,可以根据攀援植物的种类,结合不同的辅助措施布置在不同高度、材质的墙体上,蔓生灌木类的木质藤本攀援能力较差,适合高度较低的绿墙绿化。

4/讨论

缙云山自然保护区内丰富的木本植物资源具有很好的墙体绿化应用潜力,但在立体绿化的推进过程中,没有得到有效利用,发挥其生态、观赏等价值。对于某特定植物的引种,植物具有一定分布区,植物分布区和分布范围是引种驯化的基础,可以在短时间内通过分布区理论的指导,获得更好的效益。区系学的原理,寻求的引种地要和原产地地带性相协调,应预先评价引种的可行性和确立潜在引种范围[16]。本研究结合分布区理论、绿墙植物的筛选原则及各地绿墙植物的应用现状,筛选出缙云山木本植物中适于绿墙的潜力种,不同于前人绿墙植物调查性研究和生态适应性研究,本研究结果可以扩大绿墙植物的选择范围,也可以帮助引种驯化,但是此研究筛选出的绿墙潜力种还需要进一步试验,才能真正广泛性的应用于分布区内的其他地方。

参考文献:

[1]安东尼·伍德,帕亚姆·巴拉米,丹尼尔·萨法里克. 高层建筑的垂直绿化:高层建筑的植生墙设计[M]. 桂林:广西师范大学出版社,2014:14-19.

[2]秦俊.胡永红.建筑立面绿化技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2018:32-40.

[3]朱苗青. 可移动式垂直绿化节水灌溉研究[D].北京林业大学,2011. 

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[10]吴征镒 . 中国种子植物属的分布区类型的增订和勘误 [J]. 云南植物研究 ,1993,( 增刊Ⅳ ): 141-178.

[11]朱琼.如何选择墙体绿化植物[J].林业与生态,2017, (5):12-13.

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