鄒貺林 李向茂 王延洋 許曉波

（1 上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海市閔行區(qū) 200240；2 上海市綠化管理指導(dǎo)站，上海市黃浦區(qū) 200020）

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市建筑密度越來越大，人口和車輛與日俱增，帶來了交通擁堵和城市生活環(huán)境惡劣等“城市病”。其中，建設(shè)高架橋形成立體的交通道路網(wǎng)，能有效解決交通擁堵問題。然而，建設(shè)高架橋在帶來交通便利的同時(shí)，也會(huì)對(duì)城市景觀、生態(tài)環(huán)境等帶來負(fù)面影響[1]。而利用橋蔭下的消極空間營(yíng)造綠化，能增加城市綠地率和綠化覆蓋率[2-3]，同時(shí)，橋蔭綠化相較于傳統(tǒng)平面綠化，具有降溫增濕、碳氧平衡、滯塵、殺菌和減污等生態(tài)效益[4]。

在上海橋蔭綠化建設(shè)之初，橋柱綠化就有小規(guī)模的嘗試，如建于2000年的徐匯漕溪路立交、南浦大橋立交和中山南一路的部分橋柱，都建有橋柱綠化，同時(shí)這也是至今保留下來的為數(shù)不多的橋柱綠化[5]。在橋柱綠化中，攀援植物因覆蓋性強(qiáng)、可纏繞橋體形成綠色支柱、具有橋蔭景觀效果，而被廣泛應(yīng)用。目前，上海市橋柱綠化應(yīng)用的攀援植物主要是五葉地錦和常春藤，品種較為單一。2016年上海市政府提出了千根橋柱綠化的綠柱行動(dòng)，并對(duì)豐富橋柱綠化植物種類提出了新要求。在此背景下，筆者對(duì)8 種橋柱攀援植物在光照脅迫下的生長(zhǎng)特性進(jìn)行研究，以期篩選出適用于上海市高架橋蔭的攀援植物，從而豐富橋柱綠化的植物多樣性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用目前上海市立體綠化中常見且適應(yīng)性較好的8種攀援植物：常春藤、五葉地錦、爬山虎、油麻藤、薜荔、花葉絡(luò)石、白花絡(luò)石、花葉蔓長(zhǎng)春。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 全光照條件下攀援植物生長(zhǎng)生理特性研究

2016年2月將8種成苗期的攀援植物種植在1.0 m×2.0 m 的網(wǎng)片框架結(jié)構(gòu)的種植容器中。每個(gè)容器種植一種植物，植物種植密度為6棵/m2。種植期間正常澆水，避免干旱脅迫干擾。在相同的水肥管理下，每個(gè)季度觀察記錄各攀援植物的生長(zhǎng)量，使用Li-6400 便攜式光合作用測(cè)定儀，測(cè)定各攀援植物的凈光合速率。

1.2.2 光照脅迫條件下攀援植物生長(zhǎng)生理特性研究

在試驗(yàn)地選擇背陽處，模擬橋柱綠化少光、干旱、少肥的自然環(huán)境條件，選取長(zhǎng)勢(shì)一致的8種成苗期的攀援植物，統(tǒng)一盆栽種植在試驗(yàn)地中，植物種植密度為6棵/m2，要求水肥管理一致。2016年3月開始對(duì)8種攀援植物分別進(jìn)行全光照、25%遮陽、50%遮陽、75%遮陽等不同光照條件處理。3個(gè)月后觀察記錄各攀援植物的生長(zhǎng)量，使用Li-6400 便攜式光合作用測(cè)定儀對(duì)各攀援植物的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度進(jìn)行測(cè)定，使用LYS-A 葉綠素測(cè)定儀測(cè)定各攀援植物葉片的葉綠素含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 全光照條件下攀援植物生長(zhǎng)生理特性分析

2.1.1 全光照條件下8種攀援植物的生長(zhǎng)量比較

在全光照和相同的栽培管理?xiàng)l件下，各攀援植物可根據(jù)自身的遺傳特征，表現(xiàn)出各自的生長(zhǎng)特性和生長(zhǎng)量，這種生長(zhǎng)特性指標(biāo)可作為橋柱綠化植物的篩選參考指標(biāo)，如生長(zhǎng)快、覆蓋性強(qiáng)的攀援植物可作為橋柱綠化的先鋒植物，生長(zhǎng)慢的攀援植物可與生長(zhǎng)快的攀援植物混種，以彌補(bǔ)生長(zhǎng)快的攀援植物冬季落葉的不足。

由表1 可知，從2 月到11 月，生長(zhǎng)最快、覆蓋度增加最快的攀援植物是五葉地錦和油麻藤，其中，五葉地錦在3 月—7 月的生長(zhǎng)較快，長(zhǎng)度從25 cm長(zhǎng)至189 cm，覆蓋度從6%增加至61%，7 月—9 月的長(zhǎng)度、覆蓋度分別增加125 cm、35%；油麻藤在3 月—7 月的生長(zhǎng)也較為迅速，長(zhǎng)度從17 cm 長(zhǎng)至210 cm，覆蓋度從5%增加至62%， 7 月—9 月，其長(zhǎng)度、覆蓋度分別增加144 cm、31%。而常春藤、白花絡(luò)石、花葉絡(luò)石生長(zhǎng)較慢、覆蓋率較低，11 月長(zhǎng)度分別為90、22、53 cm，覆蓋率分別為26%、25%、40%，其中，白花絡(luò)石的長(zhǎng)度和覆蓋率最低。綜合分析表明，在全光照條件下，8 種攀援植物在10 個(gè)月內(nèi)的生長(zhǎng)速度表現(xiàn)為油麻藤＞五葉地錦＞花葉蔓長(zhǎng)春＞薜荔＞爬山虎＞花葉絡(luò)石＞常春藤＞白花絡(luò)石。

表1 全光照條件下8種攀援植物的生長(zhǎng)量分析

2.1.2 全光照條件下6種攀援植物的光照特性比較

植物的有機(jī)物合成、能量?jī)?chǔ)存與轉(zhuǎn)化均來源于光合作用；光合作用是植物生長(zhǎng)的決定性因素，光合作用產(chǎn)生的能量是植物正常生長(zhǎng)的首要因子[6]。同時(shí)，光是植物生長(zhǎng)發(fā)育的基本環(huán)境因素[7]，植物生長(zhǎng)發(fā)育的完成需要光合作用產(chǎn)生的同化物比呼吸作用消耗的同化物多；植物光合作用的補(bǔ)償點(diǎn)和飽和點(diǎn)分別代表了其對(duì)弱光和強(qiáng)光的利用能力，代表了植物的需光特性和需光量[8]。如在光強(qiáng)低于光補(bǔ)償點(diǎn)的條件下，即當(dāng)植物凈光合速率為負(fù)值時(shí)，無法積累同化產(chǎn)物；光飽和點(diǎn)低且光補(bǔ)償點(diǎn)相應(yīng)也低的植物具有較強(qiáng)的耐陰性[9-10]；光補(bǔ)償點(diǎn)較高、光飽和點(diǎn)較低的植物應(yīng)栽植于側(cè)方遮陽或部分時(shí)段蔭蔽的環(huán)境；喜光陽生植物的光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)均較高[11]。因此，通過對(duì)6 種常用橋柱綠化植物在0～1 600 Lux 光照強(qiáng)度條件下的光響應(yīng)曲線及其特征參數(shù)進(jìn)行研究（五葉地錦、花葉蔓長(zhǎng)春因測(cè)定數(shù)據(jù)有誤，暫不列出），有助于在不同立地條件下選擇適宜的攀援植物種類。

研究結(jié)果表明，常春藤、爬山虎、花葉絡(luò)石、白花絡(luò)石、薜荔、油麻藤6種攀援植物的光響應(yīng)曲線方程擬合良好，決定系數(shù)R2均接近1。由表2 可知，6種攀援植物中，白花絡(luò)石與常春藤的光補(bǔ)償點(diǎn)較低，分別為1.890、2.020 Lux，爬山虎和薜荔的光補(bǔ)償點(diǎn)較高，分別為9.259、9.480 Lux；薜荔的光飽和點(diǎn)最低，為233.750 Lux，白花絡(luò)石的光飽和點(diǎn)最高，為1 338.680 Lux。由此可知，在極陰的光照條件下，爬山虎和薜荔長(zhǎng)勢(shì)較差，白花絡(luò)石和常春藤長(zhǎng)勢(shì)較好，推薦白花絡(luò)石和常春藤可在極陰光照條件下使用。

表2 6種植物的光飽和點(diǎn)及光補(bǔ)償點(diǎn) （單位：Lux）

2.2 光照脅迫條件下攀援植物生長(zhǎng)生理特性分析

2.2.1 不同光照條件下8種攀援植物的生長(zhǎng)量比較

由表3可知，遮陽處理3個(gè)月后，隨遮陽比例的增加，油麻藤、花葉絡(luò)石、五葉地錦的長(zhǎng)度和覆蓋度均呈下降趨勢(shì)，其中油麻藤的下降幅度最明顯（全光照處理的長(zhǎng)度為361 cm、覆蓋度為100%，75%遮陽處理的長(zhǎng)度為192 cm、覆蓋度為40%）；隨遮陽比例的增加，白花絡(luò)石、常春藤、薜荔的長(zhǎng)度和覆蓋度均呈上升趨勢(shì)，其中薜荔的增加幅度最大；隨遮陽比例的增加，花葉蔓長(zhǎng)春和爬山虎的長(zhǎng)度及覆蓋度大體上均呈先升后降的趨勢(shì)，表明適當(dāng)遮陽對(duì)這兩種植物的生長(zhǎng)是有利的，但遮陽比例過高則會(huì)抑制其生長(zhǎng)。綜合分析可知，在不同光照條件下，以五葉地錦的生長(zhǎng)最好，油麻藤在全光照條件下生長(zhǎng)較好，薜荔在遮陽條件下生長(zhǎng)較好。

表3 不同光照條件下8種攀援植物的生長(zhǎng)量比較

2.2.2 不同光照條件下8種攀援植物的凈光合速率比較

由圖1可知，8種攀援植物的凈光合速率在不同光照條件下表現(xiàn)不同。其中，常春藤、花葉絡(luò)石、花葉蔓長(zhǎng)春、白花絡(luò)石、爬山虎、薜荔、五葉地錦的凈光合速率均隨遮陽比例的增加而降低，以薜荔的降低幅度最大；油麻藤的凈光合速率隨遮陽比例的增加呈先升后降的趨勢(shì)。

圖1 不同遮陽條件下8種攀援植物的凈光合速率變化

2.2.3 不同光照條件下8種攀援植物的氣孔導(dǎo)度比較

植物氣孔張開程度直接影響植物蒸騰作用、光合作用和呼吸作用（用氣孔導(dǎo)度表示）；為適應(yīng)不同的環(huán)境條件，植物通過改變氣孔導(dǎo)度來調(diào)控外界水氣和CO2的交換，從而起到調(diào)節(jié)植物體內(nèi)蒸騰速率和光合速率的作用[12]。

由圖2可知，8種攀援植物的氣孔導(dǎo)度在不同光照條件下表現(xiàn)不同。其中，爬山虎、薜荔的氣孔導(dǎo)度隨遮陽比例的增加而增加；花葉蔓長(zhǎng)春、白花絡(luò)石、常春藤的氣孔導(dǎo)度隨遮陽比例的增加而逐漸降低；五葉地錦和油麻藤的氣孔導(dǎo)度隨遮陽比例的增加呈先升后降的趨勢(shì)，以在50%遮陽條件下氣孔導(dǎo)度為最大；花葉絡(luò)石的氣孔導(dǎo)度隨遮陽比例的增加呈先降后升的趨勢(shì)，以在25%遮陽條件下氣孔導(dǎo)度為最小。由此表明，爬山虎、薜荔在遮陽條件下的適應(yīng)性較強(qiáng)。

圖2 不同遮蔭條件下8種攀援植物的氣孔導(dǎo)度變化

2.2.4 不同光照條件下8種攀援植物的葉片葉綠素含量比較

由表4可知，8種攀援植物的葉片葉綠素含量在不同光照條件下表現(xiàn)不同。其中，白花絡(luò)石、常春藤、薜荔的葉片葉綠素含量隨遮陽比例的增加而上升，花葉絡(luò)石、五葉地錦的葉片葉綠素含量隨遮陽比例的增加而降低，油麻藤、花葉蔓長(zhǎng)春、爬山虎的葉片葉綠素含量隨遮陽比例的增加呈先升后降的趨勢(shì)。由此表明，五葉地錦為陽生植物，耐陰性較差，薜荔、常春藤為耐陰性植物。

表4 不同光照條件下8種攀援植物的葉片葉綠素含量比較 （單位：g/m2）

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在全光照條件下，供試的8種攀援植物在10 個(gè)月內(nèi)的生長(zhǎng)速度表現(xiàn)為油麻藤＞五葉地錦＞花葉蔓長(zhǎng)春＞薜荔＞爬山虎＞花葉絡(luò)石＞常春藤＞白花絡(luò)石；白花絡(luò)石和常春藤的光補(bǔ)償點(diǎn)較低，爬山虎和薜荔的光補(bǔ)償點(diǎn)較高，薜荔的光飽和點(diǎn)最低，白花絡(luò)石的光飽和點(diǎn)最高，由此可知，在極陰光照條件下，爬山虎和薜荔的長(zhǎng)勢(shì)較差，而白花絡(luò)石和常春藤的長(zhǎng)勢(shì)較好，可推薦這兩種植物在極陰光照條件下種植。

在不同光照條件下，隨著遮陽比例的增加，油麻藤、花葉絡(luò)石和五葉地錦的長(zhǎng)度及覆蓋度，均呈降低趨勢(shì)，白花絡(luò)石、常春藤和薜荔均呈上升趨勢(shì)，花葉蔓長(zhǎng)春和爬山虎均呈先升后降的趨勢(shì)；僅油麻藤的凈光合速率呈先升后降的趨勢(shì)，其余7 種攀援植物均呈降低趨勢(shì)；爬山虎、薜荔的氣孔導(dǎo)度均呈上升趨勢(shì)，花葉蔓長(zhǎng)春、白花絡(luò)石、常春藤均呈逐漸降低趨勢(shì)，五葉地錦和油麻藤均呈先升后降的趨勢(shì)，花葉絡(luò)石則呈先降后升的趨勢(shì)；白花絡(luò)石、常春藤、薜荔的葉片葉綠素含量均呈上升趨勢(shì)，花葉絡(luò)石、五葉地錦均呈降低趨勢(shì)，油麻藤、花葉蔓長(zhǎng)春、爬山虎均呈先升后降的趨勢(shì)。

綜上所述，五葉地錦在全光照和較好光照條件下，其生長(zhǎng)速度快、覆蓋度大，適宜選為橋柱綠化建設(shè)初期的先鋒植物，但五葉地錦為落葉藤本植物，冬天落葉后只有枯灰的植物莖，景觀效果較差。油麻藤在全光照條件下長(zhǎng)勢(shì)和覆蓋度均較好，但在遮陽條件下，其長(zhǎng)勢(shì)和覆蓋度均有很大程度的降低，再加上其在不同遮陽比例下的葉片葉綠素含量變化幅度較小，推薦在較好光照條件的橋柱綠化建設(shè)中選用。值得注意的是，油麻藤的纏繞性很強(qiáng)，易破壞橋柱上的設(shè)施（如下水管與路燈），需定期修剪。常春藤、薜荔的葉片葉綠素含量隨遮陽比例的增加均呈上升趨勢(shì)，爬山虎的葉片葉綠素含量在遮陽條件下一直較高，這3 種攀援植物宜在光照條件較差的橋柱綠化建設(shè)中選用，其中，薜荔在遮陽條件下長(zhǎng)勢(shì)最好，推薦在極端遮陽條件下選用。值得注意的是，由于薜荔后期生長(zhǎng)速度很快，易對(duì)橋柱設(shè)施特別是對(duì)軌道交通橋柱上的電器設(shè)備產(chǎn)生影響，因此在橋柱電器設(shè)施較多的路段要避免選用薜荔。白花絡(luò)石、花葉絡(luò)石和花葉蔓長(zhǎng)春在全光照條件和不同遮陽條件下的長(zhǎng)勢(shì)和覆蓋度均較差，不推薦在橋柱綠化建設(shè)中選用。