楊柳青，范艷麗，周琪瑤

（中南林業(yè)科技大學(xué) 風(fēng)景園林學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

植物區(qū)系是一個(gè)地區(qū)在一定時(shí)期內(nèi)所有植物在一定的自然地理?xiàng)l件下尤其是在古地理?xiàng)l件下發(fā)展演化的結(jié)果[1-2]，是一個(gè)地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。研究一個(gè)區(qū)域的區(qū)系成分，不僅可以了解該地區(qū)的區(qū)系來源及演化過程，也可以為珍稀物種的保護(hù)和野生植物資源的引種馴化與利用提供科學(xué)依據(jù)。壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是全國(guó)40 個(gè)具有國(guó)際意義（Ⅰ級(jí)）的自然保護(hù)區(qū)之一，是全球200 個(gè)重點(diǎn)生態(tài)區(qū)之一。壺瓶山保護(hù)區(qū)內(nèi)維管束植物228 科、1026 屬、2836 種，分別占湖南省維管束植物科、屬、種的89.06%、72.39%、54.41%，是湖南省維管束植物種類最為豐富的地區(qū)[3]。因此，本文在實(shí)地調(diào)研及查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)壺瓶山自然保護(hù)區(qū)灌木植物的區(qū)系及生態(tài)類型進(jìn)行系統(tǒng)分析研究，總結(jié)墻體綠化灌木植物篩選原則，討論不同生態(tài)類型灌木植物的墻體綠化應(yīng)用策略，并從壺瓶山灌木植物中篩選出在墻體綠化中具有應(yīng)用潛力的種類，為湖南地區(qū)用于墻體綠化的灌木植物的引種馴化提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

湖南壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地處湖南省石門縣，地理位置在東經(jīng)110°29′～110°59′和北緯29°50 ′～30°09 ′之間。保護(hù)區(qū)位于我國(guó)武陵山脈東北端，屬典型的季風(fēng)氣候區(qū)，為亞熱帶山地氣候，年均氣溫9.2℃。壺瓶山保護(hù)區(qū)內(nèi)地貌復(fù)雜，具有顯著的山地巖溶地貌特征。氣候生物資源十分豐富，土壤類型豐富多樣[4]。

壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)以保護(hù)華南虎等瀕危動(dòng)物物種及其棲息地和珙桐等珍稀植物物種及群落為主。由于未受到第四季冰川的襲擊，壺瓶山保存著良好的生態(tài)環(huán)境和大量珍貴的孑遺植物及其群落，被譽(yù)為“華中地區(qū)彌足珍貴的物種基因庫(kù)”，具有極高的科學(xué)研究?jī)r(jià)值。壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)地帶性植被在森林分區(qū)上為中亞熱帶北部常綠闊葉林亞地帶，屬三峽武陵山雪峰山林區(qū)[5]。植被具有北亞熱帶的典型特點(diǎn)，具有重要的植物地理學(xué)意義。

2 材料與方法

2014—2018年間多次對(duì)壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)灌木植物資源進(jìn)行線路調(diào)查（植物生活型按照《中國(guó)植被》中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分），在野外對(duì)灌木植物進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒定，難以鑒定的植物種，采集標(biāo)本后參考《中國(guó)植物志》《湖南植物志》《壺瓶山植物志》等進(jìn)行鑒定，整合實(shí)地調(diào)研資料及收集整理相關(guān)文獻(xiàn)資料，從而完成壺瓶山自然保護(hù)區(qū)灌木植物名錄。在此基礎(chǔ)上對(duì)壺瓶山保護(hù)區(qū)灌木植物按照科、屬、種等分類等級(jí)進(jìn)行數(shù)量和分布區(qū)類型統(tǒng)計(jì)，進(jìn)而描述區(qū)系的基本特征及其與其他區(qū)系之間的關(guān)系。由于同屬在植物分類學(xué)上所含種具有較為一致的起源及進(jìn)化趨勢(shì)，且在進(jìn)化的過程中，會(huì)隨著地理環(huán)境的變化而發(fā)生變化，具有較明顯的地區(qū)差異[6]。因此，采用吳征鎰等對(duì)中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型劃分為依據(jù)，確定并統(tǒng)計(jì)灌木植物各屬的分布區(qū)類型。

3 結(jié)果與分析

3.1 壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)灌木植物的區(qū)系組成及分布區(qū)類型

3.1.1 保護(hù)區(qū)灌木植物科、屬級(jí)統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)多年的實(shí)地調(diào)查與鑒定，同時(shí)通過標(biāo)本采集及鑒定等方法統(tǒng)計(jì)，結(jié)合現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料，統(tǒng)計(jì)出保護(hù)區(qū)共有灌木植物84 科217 屬598 種（包含變種、亞種和變形）。其中裸子植物4 科5 屬8 種，被子植物80 科212 屬590 種，包括雙子葉植物77科209 屬584 種，單子葉植物3 科3 屬6 種。

根據(jù)壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)灌木植物各科所含種的數(shù)量，將區(qū)內(nèi)灌木植物科劃為5 個(gè)等級(jí)：?jiǎn)畏N科，少種科（含2～9 種），中等科（含10～19 種），較大科（含20～149 種），大科（50種以上）[7-8]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)單種科有25 科，共25 種，占總科數(shù)的29.76%，種數(shù)占總種數(shù)的4.18%；少種科（含2～9 種）最多，共有40 科，占總科數(shù)的47.62%，共有180 種，占總種數(shù)的30.11%；中等科（含10～19 種）有13 科，占總科數(shù)的15.47%，共有174 種，占總種數(shù)的29.10%；較大科（含20～149 種）有5 科，占總科數(shù)的5.95%，共125 種，占總種數(shù)的20.90%；大科（含50 種以上）有1 科，占總科數(shù)的1.19%，共計(jì)94 種，占總種數(shù)的15.71%。區(qū)內(nèi)的灌木植物少種科最多，是保護(hù)區(qū)灌木植物區(qū)系構(gòu)成的最為重要的部分。

對(duì)湖南壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)灌木植物217個(gè)屬進(jìn)行分組，其中單種屬有124 個(gè)，占總屬數(shù)的57.15%，共124 種，占總種數(shù)的20.73%。少種屬有84 個(gè)，占總屬數(shù)的38.70%，共329 種，占總種數(shù)的55.02%。中等屬有7 屬，占總屬數(shù)的3.23%，共81 種，占總種數(shù)的13.55%。較大屬有2 個(gè)，占總屬數(shù)的0.92%，共64 種，占總種數(shù)的10.70%。壺瓶山保護(hù)區(qū)內(nèi)無大屬。保護(hù)區(qū)灌木植物的數(shù)量分布主要以單種屬（57.15%）、少種屬（38.70%）為優(yōu)勢(shì)；說明該保護(hù)區(qū)灌木植物屬的組成較為分散，成分較為復(fù)雜。

3.1.2 保護(hù)區(qū)灌木植物分布區(qū)類型

壺瓶山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)的灌木植物共有 217 屬，根據(jù)吳征鎰等對(duì)中國(guó)種子植物屬的分布區(qū)類型的劃分[9-11]，該區(qū)灌木植物屬的分布區(qū)類型包括了 14 個(gè)分布區(qū)類型（表1）。包括了我國(guó)種子植物除中亞分布外的所有分布區(qū)類型,這充分說明了該區(qū)植物區(qū)系組成的復(fù)雜程度，同時(shí)也表明了該區(qū)與世界各區(qū)的聯(lián)系程度。

表1 壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)灌木植物區(qū)系屬的分布類型Table 1 Area types of shrub species in Hupingshan nature reserve

通過分析可知，壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)灌木植物世界分布屬有5 屬，占總屬數(shù)的 2.30%。熱帶性分布屬（第2～7 分布型）有110 屬，占總屬數(shù)的50.69%。溫帶性分布屬（第8～14 分布型） 有 97 屬[7]，占總屬數(shù)的44.71%。中國(guó)特有分布屬有5 屬，占總屬數(shù)的2.30%。數(shù)量最多的為熱帶性分布屬，同時(shí)溫帶性分布屬也占較大比重，與壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于亞熱帶北部的地理特征相吻合。該區(qū)灌木植物區(qū)系具有強(qiáng)烈的熱帶特質(zhì)，同時(shí)也顯示出較豐富的溫帶成分。從這兩者占該區(qū)總屬數(shù)百分比來看，明顯看出該區(qū)是熱帶植物區(qū)系和溫帶植物區(qū)系的重要交匯地帶，且明顯反映出亞熱帶向暖溫帶過渡的特征。

3.2 壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)灌木植物墻體綠化應(yīng)用潛力分析

3.2.1 灌木植物的墻體綠化應(yīng)用趨勢(shì)

通過對(duì)近年來國(guó)外墻體綠化先進(jìn)案例的調(diào)查分析，筆者發(fā)現(xiàn)在美國(guó)、法國(guó)、新加坡、日本等墻體綠化技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家，墻體綠化中灌木植物的應(yīng)用十分廣泛，且種類豐富多樣[12]。如新加坡樟宜國(guó)際機(jī)場(chǎng)墻體綠化植物材料中大量應(yīng)用了鵝掌柴、紅花檵木、金葉女貞及其他數(shù)十種鄉(xiāng)土灌木植物。另外，這些國(guó)家的墻體綠化形式已不單單滿足于將植物簡(jiǎn)單的排列于墻面，而是采用植生毯將所要綠化的墻面打造成為一個(gè)“垂直花園”。該種墻體綠化方式具有植物群落穩(wěn)定性高、景觀效果更加生態(tài)自然、后期管理養(yǎng)護(hù)成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。在其植物材料應(yīng)用方面，灌木植物的種類十分豐富，應(yīng)用面積占比最高可達(dá)60%，經(jīng)數(shù)年生長(zhǎng)后，灌木植物可成為群落中的優(yōu)勢(shì)種，起到重要的生態(tài)作用并具有良好的景觀效果。如西班牙馬德里Caixa Forum 博物館外立面的墻體綠化中灌木植物面積約占總面積的50%（圖1）；巴黎凱布朗利博物館外立面植物綠墻面積約為1 400 m2，灌木約占比40%（圖2）。

圖1 馬德里Caixa Forum 博物館外立面墻體綠化及局部植物景觀（www.sohu.com/a/232241336_99937572）Fig.1 Wall greening and local plant landscape of Caixa Forum museum in Madrid

圖2 巴黎Quai Branly 博物館外立面植物綠墻及局部植物景觀（www.sohu.com/a/232241336_99937572）Fig.2 Wall greening and local plant landscape of the Quai Branly museum in Paris

圖3 廣州碧桂園總部大樓建筑外立面植物綠墻（www.http://image.baidu.com）Fig.3 Wall greening of the headquarters building of Biguiyuan in Guangzhou

近年來我國(guó)墻體綠化灌木植物種類也日漸豐富，應(yīng)用比例也逐漸增加，很多墻面甚至全部采用灌木植物進(jìn)行綠化。常見的灌木種類有鵝掌柴、紅花檵木、紅葉石楠、金葉女貞、杜鵑、變?nèi)~木等[13]。例如上海世博館主題館建造了5 000 m2的室外綠墻，該綠墻全部由黃楊、紅葉石楠、六道木、亮葉忍冬、金森女貞等灌木植物組成；廣東碧桂園大樓外立面全部采用植物進(jìn)行綠化，共應(yīng)用600余種喬木、灌木、多年生草本及地被植物，其中包括花葉女貞、龜甲冬青、桂花、杜鵑、迎春等數(shù)十種灌木植物（圖3）；深圳前海華僑城酒店生態(tài)植物墻總面積約1 300 m2，使用的6 種植物材料也均為灌木植物（圖4）。此外，很多裝飾性的小型植物綠墻也越來越多地應(yīng)用灌木植物（圖5）。

圖4 深圳前海華僑城酒店生態(tài)植物墻（http://blog.sina.com.cn/s/blog_151dc69340102wjm5.html）Fig.4 Ecological plant wall of overseas Chinese city hotel in Qianhai,Shenzhen

圖5 小型裝飾性植物墻（作者自攝）Fig.5 Small decorative plant walls

以上案例充分說明灌木植物在墻體綠化應(yīng)用具有巨大潛力。與草本植物相比，灌木植物在墻體綠化應(yīng)用中具有耐受性強(qiáng)、生長(zhǎng)緩慢、觀賞特性多樣、生存期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。在養(yǎng)護(hù)管理到位的情況下，墻體綠化灌木植物的壽命通常超過兩年，既有助于墻體植物群落的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)綠墻的景觀效果，又可減少植物材料的更換次數(shù)，降低后期的管理養(yǎng)護(hù)成本。但目前我國(guó)墻體綠化灌木植物存在種類較為單一、色彩單調(diào)、缺少季相變化、鄉(xiāng)土種類少等問題，因此調(diào)查并篩選能夠應(yīng)用于墻體綠化的灌木植物以豐富墻體綠化灌木植物種類對(duì)于未來墻體綠化的發(fā)展具有十分重要的意義。

3.2.2 壺瓶山墻體綠化灌木植物篩選

3.2.2.1 墻體綠化灌木植物篩選標(biāo)準(zhǔn)

1）景觀效果好

墻體綠化的植物選擇應(yīng)充分考慮其景觀效果。選擇時(shí)應(yīng)以常綠灌木為主，不僅可以維護(hù)冬季景觀效果，減少更換次數(shù)，而且能夠延長(zhǎng)綠墻的使用壽命，以降低后期管理成本。為保證墻體綠化覆蓋度，植物材料的選擇應(yīng)以枝葉稠密、覆蓋效果好的種類為主。在此基礎(chǔ)上，對(duì)于有觀花、觀果、色葉灌木或具有季相變化等有特殊觀賞特性的灌木植物進(jìn)行優(yōu)先選擇，以豐富墻體綠化的整體設(shè)計(jì)，調(diào)節(jié)觀賞期，打造富有變化、觀賞性高的綠墻景觀。

2）株型緊湊、生長(zhǎng)緩慢

墻體綠化植物以各種合理的方式固定在墻體表面，或直接鋪貼于墻面，或通過搭接、綁縛固定在墻體表面的預(yù)制骨架上[13]。為避免破壞墻體結(jié)構(gòu)，保證其載體荷載安全，不宜選擇株型高大、生長(zhǎng)速度過快的植物材料。此外，植物生長(zhǎng)速度過快不但不利于保持綠墻的景觀效果，還不便于后期養(yǎng)護(hù)管理。因此，墻體綠化所選擇的灌木植物應(yīng)以株型緊湊整齊、生長(zhǎng)速度緩慢、擴(kuò)展性適中的種類為主。

3）適應(yīng)性強(qiáng)、養(yǎng)護(hù)管理簡(jiǎn)單、繁殖容易

墻體綠化植物的種植環(huán)境特殊，植物材料應(yīng)選擇適應(yīng)性強(qiáng)、管理養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單、耐粗放管理的灌木植物。根據(jù)綠墻所在地氣候與環(huán)境條件，因地制宜，選擇具備耐濕熱、耐光照、抗風(fēng)及抗病蟲害等能力的灌木植物。另外，墻體綠化所需植物數(shù)量較大，為降低建造成本，應(yīng)選擇繁殖容易的灌木植物，對(duì)于有成熟繁殖技術(shù)的灌木植物品種應(yīng)優(yōu)先考慮。

4）根系淺、須根發(fā)達(dá)

墻體綠化灌木植物以植生槽、栽植盆或植生毯為種植載體，生長(zhǎng)空間相對(duì)狹小，生長(zhǎng)基質(zhì)少，因此植物材料必須為淺根系植物，同時(shí)具備發(fā)達(dá)的須根以起到固定植物和吸收養(yǎng)分的作用。此外，主根發(fā)達(dá)及根系穿刺能力強(qiáng)的植物要慎用，以免破壞種植載體及墻面防水層，影響墻體綠化效果。

3.2.2.2 具有墻體綠化應(yīng)用潛力的灌木植物種類

通過對(duì)壺瓶山灌木植物生態(tài)特性、觀賞價(jià)值、適應(yīng)能力、管理成本等特性的篩選，總結(jié)出72 種具有墻體綠化應(yīng)用潛力的湖南地區(qū)鄉(xiāng)土灌木植物品種，并對(duì)觀花、觀果時(shí)期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以期對(duì)相同地域、環(huán)境的地區(qū)的墻體綠化植物應(yīng)用提供更多的選擇（表2）。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié) 論

1）壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)共有灌木植物84科217 屬598 種。其中裸子植物4 科5 屬8 種，被子植物80 科212 屬590 種。少種科與單種科分別占總科數(shù)的47.62%和29.76%；單種屬占總屬數(shù)的57.15%。植物區(qū)系結(jié)構(gòu)方面，該區(qū)灌木植物屬的地理成分主要以熱帶成分為主，占總屬數(shù)的50.69%，其次為溫帶成分，占總屬數(shù)的 44.71%，顯示了該區(qū)北亞熱帶植物區(qū)系的特征。區(qū)內(nèi)灌木植物區(qū)系成分復(fù)雜，具有中國(guó)種子植物屬15 個(gè)地理分布類型中除中亞分布以外的14 個(gè)。此外，該區(qū)灌木植物種不僅含有大量的古老孑遺植物，而且包括石門小檗、石門杜鵑、湖南菝葜等多個(gè)世界植物新種的模式標(biāo)本。因此，壺瓶山自然保護(hù)區(qū)灌木植物具有種類豐富、區(qū)系成分復(fù)雜、起源古老、單種和少種科屬突出、古老殘遺及稀有物種繁多等特點(diǎn)。

表2 壺瓶山墻體綠化灌木植物及其觀賞特性Table 2 Wall greening shrubs and their ornamental characteristics in Hupingshan

續(xù)表1Continuation of table 1

2）壺瓶山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)灌木植物資源豐富，但許多觀賞性強(qiáng)的品種尚未在墻體綠化得到應(yīng)用。通過篩選，總結(jié)出具有墻體綠化應(yīng)用潛力的湖南地區(qū)鄉(xiāng)土灌木植物品種共72 種。其中以觀花為主的灌木25 種，以觀果為主的灌木15 種，花果共賞的灌木22 種，色葉灌木6 種。對(duì)以上具有墻體綠化應(yīng)用潛力的鄉(xiāng)土灌木植物品種加以合理的開發(fā)利用，可大大豐富墻體綠化灌木植物材料種類，為墻體綠化形式提供更多的可能。

4.2 討 論

1）植物的區(qū)系特征可為引種提供一定的理論指導(dǎo)

植物區(qū)系與植物的引種馴化關(guān)系十分密切。植物區(qū)系是植物在某一特定時(shí)期內(nèi)植物與其分布區(qū)內(nèi)的自然環(huán)境、歷史條件長(zhǎng)期互相適應(yīng)的結(jié)果。植物的區(qū)系地理特征通常可以反映出其生態(tài)特性與生境特征。對(duì)于植物區(qū)系特征相似的區(qū)域，植物引種成功的概率較高。該特點(diǎn)可為選擇新的墻體綠化灌木植物提供一定的理論依據(jù)。

2）重視綠墻環(huán)境對(duì)于灌木植物選擇的要求

由于不同灌木植物對(duì)其生存環(huán)境的要求不同，在應(yīng)用時(shí)需考慮該綠墻能否滿足引入植物的生態(tài)要求。根據(jù)墻體綠化中人為干預(yù)最小的光照因子可將壺瓶山灌木植物資源分為陽生灌木植物、陰生灌木植物、耐陰灌木植物三類。陽生灌木植物喜生長(zhǎng)在強(qiáng)光照條件下 ,常見生境是山坡灌草叢等空曠處。在墻體綠化應(yīng)用中，該類灌木植物可用于室外光照條件較好的的墻體。陰生灌木植物對(duì)光照較為敏感，光照強(qiáng)烈時(shí)可能導(dǎo)致生長(zhǎng)不良，且對(duì)空氣濕度要求較高，主要生長(zhǎng)于密林下。該類灌木植物適用于室內(nèi)及室外北立面的墻體綠化。耐陰灌木植物是指在光照條件好的環(huán)境生長(zhǎng)好，但也耐受適當(dāng)?shù)氖a蔽，或者需要較輕度的遮陰的植物,最常見的生境是林緣疏蔭處。該類植物應(yīng)用范圍較廣，可用于室外綠墻，也可用于光線較好或具有人工光源的室內(nèi)綠墻。

3）充分利用鄉(xiāng)土灌木植物品種，豐富墻體綠化植物品種選擇

在墻體綠化的過程中，鄉(xiāng)土灌木植物的應(yīng)用能夠獲得較高的生態(tài)效益，打造富有本地特點(diǎn)的墻體綠化景觀，且可以有效降低墻體綠化成本。通過對(duì)壺瓶山灌木植物資源進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)該區(qū)灌木植物資源十分豐富，但很多具有較高觀賞價(jià)值的鄉(xiāng)土灌木植物還未在墻體綠化中被廣泛開發(fā)和利用。因此，建議從中選擇具有優(yōu)良觀賞價(jià)值及適應(yīng)性強(qiáng)的野生灌木品種，進(jìn)一步豐富墻體綠化灌木植物資源，打造生態(tài)效益高、綠化效果好且富有地域特色的墻體綠化景觀。

隨著城市綠化要求的不斷提高及墻體綠化技術(shù)的不斷發(fā)展，墻體綠化應(yīng)用日益廣泛。但目前我國(guó)的墻體綠化仍存在著植物種類少、形式單一、建造成本高昂、景觀持久性差等問題。如何選擇合適的墻體綠化植物品種、馴化培養(yǎng)觀賞價(jià)值高且抗性強(qiáng)的健壯苗木、選擇適宜有效的墻體綠化植物種植方法將成為今后研究的主要方向。

由于實(shí)驗(yàn)條件、調(diào)查研究時(shí)間等客觀因素的限制，本文僅在理論上對(duì)壺瓶山灌木植物進(jìn)行了篩選，而對(duì)于所篩選植物在墻體綠化中的適應(yīng)性、景觀效果等方面的表現(xiàn)及應(yīng)用中所存在的困難，尚需通過實(shí)驗(yàn)或調(diào)查進(jìn)行深入研究。