西北林学院学报２０１３，２８（５）：６３￣６５ Ｊｏｕｒｎａ１ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—７４６１．２０１３．０５．１１ ６种藤本植物的生态效应比较 秦吉中 ，童开林。 （１．商洛市国营林场管理站，陕西商洛７２６０００；２杨陵职业技术学院，陕西杨陵７１２１００） 摘 要：在室外自然条件下，通过测定爬山虎、常春藤、紫藤、凌霄、络石和羊蹄甲等６种城市中常见 的藤本植物的叶面积指数和光合与呼吸速率等指标，计算其释氧固碳和降温增湿量，比较了它们之 间的生态学效应。结果表明，不同植物的生态学效应存在差异，降温增湿和释氧固碳能力均以羊蹄 甲最强，凌霄和爬山虎次之，其他３种植物相对较弱。应加强藤本植物在城市园林绿化中的应用研 究，充分发挥藤本植物的生态效应。 关键词：藤本植物；垂直绿化；生态效应 中图分类号：￥７１８．５２１．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００１—７４６１（２０１３）一０５—００６３—０３ Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｏｎ Ｓｉｘ Ｖｉｎｅｓ ＱＩＮ Ｊｉ—ｚｈｏｎｇ ．ＴＯＮＧ Ｋａｉ—ｌｉｎ。 ａｔｅ—ｏｗｎｅｄ Ｆｏｒｅｓｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｓｈａｎｇｌｕｏ，Ｓｈａａｎｘｉ ７２６０００，Ｃｈｉｎａ； （１ Ｔｈｅ ＳｔＹａｎｇｌｉｎｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ＆Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｙａｎｇｌｉｎｇ，Ｓｈａａｎｘｉ ７１２１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ｏｕｔｄｏｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ，ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ａｎｄ ｒｅｓｐｉ— ｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｎ ｓｉｘ ｖｉｎｅｓ ｉｎ ｕｒｂａｎ ａｒｅａｓ：Ｐａｒｔｈｅｎｏｃｉｓｓｕｓ ｔｒｉｃｕｓｐｉｄａｔａ，Ｈｅｄｅｒａ ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ ｖａｒ．ｓｉｎｅｎｓｉｓ，Ｗｉｓ— ｔｅｒｉａ ｓｉｎｅｎｓｉ，Ｔｒａｃｈｅｌｏｓｐｅｒｍｕｍ ｊａｓｍｉｎｏｉｄｅｓ，Ｃａｍｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ ａｎｄ Ｂａｕｈｉｎｉａ ｈｕｐｅｈａｎａ．Ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｓｉｘ ｖｉｎｅｓ ｗｅｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｄｉｆｆｅｒ— ｅｎｃｅｓ ｉｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｗｅｒｅ ｆｏｕｎｄ ａｍｏｎｇ ６ ｖｉｎｅｓ．Ｂ．ｈｕｐｅｈａｎａ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇｅｓｔ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｉｎ ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｃａｒｂｏｎ ｆｉｘａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｘｙｇｅｎ ｒｅｌｅａｓｉｎｇ，ｆｏｌｌｏｗｅｄ ｂｙ Ｃ．ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ ａｎｄ Ｐ． ￡ｒ ｃ乱ｃ ｓ 口 ｎ．Ｉｔ ｗａｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｉｎｅｓ ｉｎ ｕｒｂａｎ ｇｒｅｅｎｉｎｇ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ ｔｏ ｍａｋｅ ｆｕｌｌ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｎｅ；ｖｅｒｔｉｃａｌ ｇｒｅｅｎｉｎｇ；ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｅｎｅｆｉｔ 藤本植物（包括木质藤本和草质藤本）需借助其 他植物或支持物才能生长到一定高度，具有灵活及 卓越的生长能力。它不仅是热带森林结构中重要的 外貌特征Ｉ】］，也是影响群落动态的重要因素＿２］。藤 究＿３ ］。在以钢筋、水泥为主组成的城市景观中，藤 本植物因其靠吸附根、卷须、钩、刺等特殊器官，通过 缠绕、攀援等方式生长在其他物体上，十分适合绿化 城市中建筑物墙面、屋顶、阳台、棚架、立交桥，山石 本植物中不仅有许多重要的经济种类，且许多种类 是城市垂直绿化的好材料。但由于藤本植物并非自 然分类群，来源非常广泛，林区的荒地或林地间隙经 常被它们占据，被人们视为祸害，忽略了对它们的研 究。尽管目前我国对不同区域的植物区系和植被已 有很深入的研究，但很少就藤本植物进行单独研 等其他乔灌木和地被植物所不能良好生存的环境， 因此成为立体绿化的主要材料。本研究对城市中常 见的爬山虎（Ｐａｒｔｈｅｎｏｃｉｓｓｕｓ ｔｒｉｃｕｓｐｉｄａｔａ）、常春藤 （Ｈｅｄｅｒａ ｎｅｐａｌｅｎｓｉｓ ｖａｒ．ｓｉｎｅｎｓｉｓ）、紫藤（Ｗｉｓｔｅｒｉａ ｓｉｎｅｎｓｉｓ）、络石（Ｔｒａｃｈｅｌｏｓｐｅｒｍｕｍ ｊａｓｍｉｎｏｉｄｅｓ）、凌 霄（Ｃａｍｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ）、羊蹄甲（Ｂａｕｈｉｎｉａ ｈｕ一 收稿日期：２０１３－０１—１０修回日期：２０１３—０３—２０ 基金项目：国家林业局林业公益性科研专项“秦岭山地森林增汇理水技术体系研究”（２０１００４０３６）。 作者简介：秦吉中，男，工程师，研究方向：森林生态学。Ｅ—ｍａｉｌ：ＳｈａｎｇＬｕｏｌｅｚ＠１２６．ｃｏｒｎ ＊通信作者：童开林，男，工程师，研究方向：园林绿化与规划。 ６４ 西北林学院学报 ｐｅｈａｎａ）等６种垂直绿化植物的释氧固碳和降温增 湿能力等生态学效应进行测定与比较，不仅有助于 促进城市垂直绿化的发展，对进一步保护和利用藤 本植物资源也具有重要意义。 １ 材料与方法 １．１试验材料 试验中所用材料以生长于西安市的爬山虎、常春 藤、紫藤、络石、凌霄、羊蹄甲等６种生长健壮的藤本 植物为研究对象，其中爬山虎、络石、常春藤、凌霄为 附壁式绿化材料，紫藤和羊蹄甲为棚架式绿化材料。 １．２测定指标 １．２．１ 叶面积指数的测定 ７月中旬，将面积为０． ５ ｍ 的方框放置在被测植物的绿化平面上，记录框 内的叶片总数（Ｃ），并在植物不同部位随机摘取叶 片２０枚，测量叶片面积（ｓ），计算叶片平均面积５，Ｓ 乘以叶片总数Ｃ便得到边框范围内所有叶片的总 面积Ｓ（Ｓ：Ｓ×Ｃ），叶片总面积Ｓ再除以边框的面积 就得到植物的叶面积指数Ｒ（Ｒ＝Ｓ×Ｃ－－０．５）。 １．２．２光合、蒸腾速率的测定利用美国产Ｌｉｃｏｒ一 ６ ４００光合系统测定仪，在自然光照下采用开放式 气路在实地进行活体测定。选择少云晴天，从８：Ｏ０ ～１８：Ｏ０每２ ｈ测定１次。以植物向阳叶片作为测 定对象，每个种测定３～４片小叶，每片小叶重复测 定５次。 １．３生态效益的计算 植物的光合作用必须在一定的光照条件下才能 进行，白天植物同时进行光合作用和呼吸作用，只是 光合积累量大于呼吸消耗量，晚上只进行呼吸作用， 消耗营养物质。因而植物一天的净光合积累量，是 白天净光合积累量减去夜呼吸消耗量的差值。在一 般情况下，植物的夜呼吸消耗量按白天积累量的 ２ｏ 计算，由单位叶面积日同化量计算一昼夜植物 的释氧和固碳效应 ］。根据单位绿化面积日蒸腾总 量和释水量，计算出植物的降温和增湿效应。 ２ 结果与分析 ２．１ ６种藤本植物释氧固碳量的比较 由表１可以看出，６种藤本植物单位叶面积每 天的释氧固碳量，以羊蹄甲为最高，其ＣＯ。吸收量 为５．４９ ｇ／ｍ ，（） 释放量为３．９９ ｇ／ｍ ；凌霄次之， 其ＣＯ。吸收量为４．１４ ｇ／ｍ ，０ 释放量为３．０１ ｇ／ ｍ ；络石为最低，其ＣＯ 吸收量为２．８９ ｇ／ｍ ，０ 释放量为２．１０ ｇ／ｍ 。单位叶面积每天的释氧固碳 量由高到低排序为：羊蹄甲＞凌霄＞爬山虎＞紫藤 ＞常春藤＞络石。 表１ ６种藤本植物Ｃ０ 吸收量和０ 释放量 Ｔａｂｌｅ １ Ｃ０２ ｆｉｘａｔｉｏｎ ａｎｄ ０２ ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｓｉｘ ｖｉｎｅｓ 注：Ｗｏ为单位叶面积每天Ｃ０２吸收量，Ｗｍ为单位绿化面积每 天Ｃ０２吸收量，Ｍｏ为单位叶面积每天０２释放量，Ｍｍ为单位绿化 面积每天０２释放量。 ２．２ ６种藤本植物蒸腾强度的比较 由表２可以看出，就单位叶面积每小时的蒸腾 水量而言，６种藤本植物中以爬山虎最高，为８６．４２ ｇ・ｍ ・ｈ一，羊蹄甲次之，为７５．４２ ｇ・ｍ一 ・ ｈ。常春藤和紫藤蒸腾强度相近，分别为４４．７３ ｇ ・ｍ ・ｈ 和４３．９１ ｇ・ｍ ・ｈ一，络石最低，为 ２８．４２ ｇ・ｍ ・ｈ。而对于单位绿化面积每小时 蒸腾水量而言，由于羊蹄甲和凌霄的叶面积指数比 爬山虎大，故依单位绿化面积每小时的蒸腾水量多 少排序为：羊蹄甲＞凌霄＞爬山虎＞常春藤＞紫藤 ＞络石。 ２．３ ６种藤本植物降温增湿量的比较 植物在蒸腾作用的同时伴随着能量的消耗和潜 热能的转换。根据杨士弘蒸腾潜热和降温的估算方 法＿８］，考虑到空气的湍流、对流和辐射热交换作用， 空气与植物叶面之间及空气微团之间不断进行热量 交换，可以认为，在１ ｍ 的土地上，植物蒸腾所消耗 的这部分热量来自于其周围的底面积为１０ ＩＴＩ。、高 为１００ ｍ的气体柱（１０ ｒｎ 为小气候的水平尺度， １００ ｍ代表城市覆盖层的高度，即由屋顶到地面的 高度）。 表２ ６种藤本植物的叶面积指数及蒸腾强度 Ｔａｂｌｅ ２ Ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｓｉｘ ｖｉｎｅｓ 植物 Ｒ／（１２＂１２・ｍ ）Ｅｏ／（ｇ・ｍ ・ｈ＿。）Ｆｍ／（ｇ・ｍ ２・ｂ＿。） 爬山虎 ３．８ｌ 常春藤 ４．２１ 紫藤 ３．７６ 络石 ４．１２ 凌霄 ４．８２ 羊蹄甲 ５．０２ 注：Ｅｏ为单位叶面积每小时的蒸腾水量；Ｅｍ为单位绿化面积 每小时的蒸腾水量。 第５期 秦吉中等：６种藤本植物的生态效应比较 ６５ 表３ ６种藤本植物的降温增湿效应 Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｏｏｌｉｎｇ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｉｘ ｖｉｎｅｓ 植物Ｅｍ／（ｇ・ｍ－”・ｈ ）Ｔ／￣Ｃ ／ＸＴ／℃ △＿厂／ 爬山虎 ３２９．２６ ２９．４３ ０．６４ １．１３ 常春藤 １８８．３１ ２８．７８ ０．３７ ０．６６ 紫藤 １６５．１０ ２８．２２ ０．３２ ０．６１ 络石 １１ ７．０９ ２８．２４ ０．２３ ０．４２ 凌霄 ３３６．５３ ２８．４７ ０．６５ １．２ 羊蹄甲 ３７８．６１ ２８．１８ ０．７３ １．４ 注：Ｔ为被测植物的叶面温度；△Ｔ为空气温度下降值；△ｆ为 空气相对湿度的增加值。 由表３可以看出，周围环境１ ０００ ｍ。的空气降 温增湿程度因植物的蒸腾作用强弱而不同。蒸腾作 用最强的羊蹄甲可使周围１ ０００ ｍ。的空气降温 ０．７３℃，增湿１．４ ；其次是凌霄和爬山虎，分别可 降温０．６５℃和０．６４℃，增湿１．２ 和１．１３ ；常春 藤、紫藤和络石的降温增湿能力比较弱，分别可降温 ０．３７℃、０．３２℃和０．２３℃，增湿０．６６ 、０．６１ ９／６和 ０．４２ 。依降温增湿能力的强弱排序为：羊蹄甲＞ 凌霄＞爬山虎＞常春藤＞紫藤＞络石。 这一降温和增湿值，是在充分考虑了大气的对流 和辐射产生的热量交换的基础上测定的，而实际上， 由于城市空间相对狭小，空气流动性较弱，因此垂直 绿化植物降温与增湿效应更加明显，如在藤本植物花 架下测定其降温效果可能达到５℃甚至更高Ⅲｇ］；在城 市空间，空气流动较小的条件下，测定到叶面附近湿 度增加可以达到５ ～１０ 甚至更多口］。 ３ 结论与讨论 藤本植物的生态习性是对其分布区的生态环境 长期适应的结果。本研究结果显示，在试验的６种 藤本植物中，羊蹄甲的释氧固碳效应和降温增湿效 应均为最强，凌霄和爬山虎次之，紫藤和常春藤较 弱，络石最弱。因此，城市园林垂直绿化可优先选用 羊蹄甲、凌霄和爬山虎。羊蹄甲是一种值得推广的 优良垂直绿化植物；凌霄最宜庭院之中依附大树、石 壁、墙垣栽植，也是棚架、花廊、花门的好材料；爬山 虎具吸盘，附着能力强，叶大而密，是建筑外墙、实体 围墙、山石、立交桥桥体及立柱绿化的最佳植物。 近年来，随着经济发展，城市高楼林立，绿量尚 显不足，绿色景观差，而藤本植物具有粗放性管理、 经济效益强、占地面积少，掩盖和遮挡不雅观的建筑 物等特点，在改善城市空间环境中运用十分广泛。 加上藤本植物结构特殊、性能独特、功能多样，具有 较高的园林观赏价值和生态效应，在保护和改善自 然生态环境的同时，美化了人的居住空间。但目前 城市园林绿地中已应用的藤本植物（尤其是常绿木 本藤本植物）存在着种类少、景观效果单一、乡土特 色不明显等情况。因此，在加强对藤本植物保护和 基础研究的同时，要加强对藤本植物资源开发利用 的研究。同时，应加大垂直绿化配置模式的探索，采 取多种途径推广组合式垂直绿化形式。藤本植物的 立体绿化仍处于探索阶段，仍然存在一些技术上、管 理上的、养护上和认识上的问题，这需要我们在藤本 植物立体绿化上加大研究力度，从而在城市绿化系 统中更合理应用藤本植物。 在城市园林绿化中，藤本植物的生长环境相对 独特，如接触面的高温、光照不足、水分缺乏等，因此 在对藤本植物应用中，要对其生理生态进行深入研 究；同时逐步加大对藤本植物生长型、生态适应性、 行为生态学及抗逆性的研究，明确藤本植物的行为 方式和生态适应性，便于更好地应用于城市园林和 荒山绿化，为城市绿化建设和植被恢复与生态重建 中的景观植物多样性和植物生态配置提供理论依据 和技术支持。 参考文献： ［１］蔡永立，郭佳．藤本植物适应生态学研究进展及存在问题ＥＪ］． 生态学杂志，２０００，１９（６）：２８ ３３． ＣＡＩ Ｙ Ｌ，ＧＵＯ Ｊ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ａｎｄ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｖｉｎｅ ａｄａｐｔｉｖｅ ｅｃｏｌ— ｏｇｙＥＪ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｙ，２０００，１９（６）：２８—３３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） Ｅ２］ＧＥＮＴＲＹ Ａ Ｈ．Ｌｉａｎａｓ ａｎｄ ｐａｒａｄｏｘ＂ｏｆ ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇ ｌａｔｉｔｕｄｉｎａｌ ｇｒａｄｉｅｎｔｓ ｉｎ ｗｏｏｄ ａｎｄ ｌｉｔｔｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｅｃｏｌｏｇｙ， １９８３，２４：６３－６７． Ｅ３］张玉武，杨红萍．贵州梵净山国家级自然保护区藤本植物的研 究一附梵净山藤本植物名录［Ｊ］．武汉植物学研究，２００１，１９ （４）：２６９－２９８． Ｅ４］颜立红，祁承经，彭春良．湖南湖北藤本植物物种多样性和生 态特征［Ｊ］．林业科学，２００６，４２（１１）：１７ ２２． ＧＵ Ｌ Ｈ，ＱＩ Ｃ－１．ＰＥＮＧ Ｃ Ｉ ．Ｓｐｅｃｉｅｓ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｏｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｖｉｎｅｓ ｉｎ Ｈｕｎａｎ ａｎｄ Ｈｕｂｅｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ［Ｊ］．Ｓｃｉ ｅｎｔｉａ Ｓｉｌｖａｅ Ｓｉｎｉｃａｅ，２００６，４２（１１）：１７－２２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ｒ－ｓ］童开林．１０种地被植物的耐阴性与园林适应性比较［Ｊ］．西北 林学院学报，２０１２，２７（４）：２３４ ２３７． ＴＯＮＧ Ｋ Ｌ．Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｓｈａｄｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ａｎｄ ａｄａｐｔ— ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｇａｒｄｅｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｏｆ １０ ｇｒｏｕｎｄ ｃｏｖｅｒ ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｓｅｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１２，２７ （４）：２３４ ２３７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［６］ 高阳林，肖斌，于璐，等．园林植物数据分析系统的应用与研究 ［Ｊ＿．西北林学院学报，２００９，２４（４）：２１８ ２２３． ＧＡＯ Ｙ Ｌ，ＸＩＡＯ Ｂ，ＹＵ Ｌ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｆｏｒｓｅｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００９，２４（４）：２１８—２２３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ） ［７］刘光立，陈其兵．成都市四种垂直绿化植物生态效应研究［Ｊ］． 西华师范大学学报，２００４，２５（３）：２５９ ２６２． ［８］杨士弘．城市生态环境学［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９６． ［９］祁承经，颜立红，彭春良．异军突起的藤本植物［Ｊ］．武汉植物 学研究，２００７，２５（４）：３８１－３９５．
