發布時間:2022-05-24 09:35:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇植物小論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1建立植物園的作用
1.1課堂實踐,培養學生的自主探究能力科學是一門具有較強實踐性的學科,它的學習過程需要通過學生的動手操作來輔助內化、理解.課堂中的理論知識需要在實踐中得到驗證.如果能建立一個具備生物多樣性的植物園,讓學生帶著課堂教學中的問題,主動分析問題,自主探究,尋找答案,最終解決問題.它不僅能豐富教學形式,更能深化教學內容,優化科學課堂結構,提高學生的自主探究能力.因此,建立植物園非常有必要,它可以作為實驗活動與課堂理論相結合的實踐體.
1.2拓展實驗,激發學生濃厚的學習興趣觀察和實驗是初中科學教學的基礎,它具有積累感性知識,激發學生思維,培養學習興趣,訓練操作技能等作用.雖然教師也意識到了實驗的重要性,但是當面臨缺乏大量的活體實驗材料時不得不放棄.以往,學生的很多分組實驗,就是因此而被教師演示實驗所取代,甚至直接放棄實驗.而植物園的存在,完全解決了實驗取材問題,提高了初中生物實驗開出率,激發了學生濃厚的學習興趣.
1.3露天課堂,提高教學的生動性如果總是讓學生呆在教室里,面對著黑板上課,學生的學習情緒難免會低落,會覺得枯燥乏味,因此偶爾換個環境,把課堂搬到植物園中,讓學生徜徉在綠色世界中,呼吸著清新的空氣,映入眼中的是一個個鮮活的實體例子,可以使學生放松心情,激發學生學習熱情,同時使教學變得生動、活潑,有利于提高課堂效率.
2植物園的建設
場地選擇:因地制宜,選取校內適合種植的閑置土地或屋頂空間,面積以不小于50m2為宜,要求陽光充足、澆灌方便.土壤以山坡土等富含有機質的土壤為佳,也可以自己調配.花盆、藤架、噴壺等工具配足.植物品種的選擇:結合教材,選取和實驗要求匹配的植物,以及一些具有代表性的、容易栽培的植物,以方便教學需要和有利于拓展學生視野、豐富課外知識.種植和管理:按季節和教學進度合理安排各種植物的種植和培養,充分發揮學生社團(興趣小組)的積極性,由指導教師和學生共同參與種植和管理.植物園定期向全體學生開放參觀,成果定期匯報交流.
3如何充分利用植物園對學生進行生物學教學
3.1課堂教學與植物園觀察相結合例如,在講“單子葉植物和雙子葉植物”的特征和區分時,可以把學生帶到植物園中,通過分組探究學習,讓學生在觀察、對比、討論中了解單子葉植物和雙子葉植物在根、莖、葉、花瓣、子葉等方面的區別,并能準確的區分.又如,在“種群—群落—生態系統”教學中,可以在植物園中讓學生看一看,說一說,議一議,結合植物園中的各種植物及其環境,將三者的概念進行區分.
3.2就地取材,開展生物實驗教學如華師大版八年級上第四章第一節《綠色植物的營養器官》中“觀察葉片的氣孔”的實驗,我校學生在植物園中摘取書本中的選材———菠菜葉片,在顯微鏡下進行觀察,發現無法獲得清晰的結構圖,學生將多種植物的葉片在顯微鏡下進行觀察,最后發現鴨趾草和空心蓮子草這兩種植物葉片的氣孔在顯微鏡下呈現非常明顯.通過此實驗,學生不僅觀察和認識了氣孔,而且使學生動手實踐探究的能力得以提升.又如,在“葉脈書簽的制作”實驗中,我校學生在植物園中采摘茶花葉、桂花葉、樟樹葉、紅葉李葉進行實驗,實驗后,學生進行交流總結,有許多書本中未提到的意外發現,如:選材上,應選擇質地較柔韌的葉片,角質層太厚(如桂花樹葉)或者葉脈不夠韌的都不適合;煮沸后不同的葉片會呈現不同的顏色,有些像茶花一樣是棕色的,有些是黃綠色的;茶花的葉脈會很明顯地分成2層……學生根據實驗結果,還撰寫了實驗小論文.
3.3寓教于樂,給學生參與建立植物園的機會為了提高學生的動手實踐能力,培養學生的科學思維方法,激發學生探究性學習的興趣,我校開設了“打造更美植物園”這門校本課程,讓學生設計如何完善植物園,選出最佳方案并讓學生親自動手栽培植物,然后認養植物,觀察植物從種子萌發到開花、結果的全過程,體驗勞動的艱辛與快樂,在進行種植、觀察、記錄和管理的同時,養成細心做事和持之以恒的好習慣,在科學實踐中體會到動手參與的快樂.
4我校利用植物園進行教學取得的成果
通過師生的共同努力,我校在2012年建成了一個植物園,成功引種了近百種植物,還在屋頂上建了一個近40m2的屋頂花園,不僅美化了校園環境,更重要的是在此過程中開辟了第二課堂,把“德育培養、美學培養、勞動教育、環保教育”融入此活動中,對學生“團結合作,熱愛勞動,關心環保,服務社會”美德的養成、“勤于實踐,勇于創新”科學素質的培養和“崇尚自然,關注社會”課外生活常識的拓展等方面都產生了積極的意義.對比我校2009屆學生和2012屆學生對生物的學習情況(學校沒有為2009屆學生提供植物園),2012屆學生在充分利用植物園配合教學之后,具有以下特點:(1)課堂上學生踴躍發言,課堂氛圍活躍,學生能將生物學知識直接聯系到具體實物上,從而更輕松地掌握生物學基礎知識;(2)通過親手栽培植物,觀察植物的各個生長階段,利用植物進行活體實驗,學生掌握了更多的植物名稱、種植養護方法等知識,表現出更強的探究欲望和創新精神,具備更強的獨立實驗能力;(3)學生更熱愛大自然,親近大自然,保護生物多樣性、保護環境的意識更強烈.植物園從此成為了全校師生課余時間最愿意流連的地方.
總之,植物園是生物科學教學的好幫手,是對學生進行科學啟蒙的最佳素材,它為課堂教學提供了豐富的、時效性極強的實物素材,既保證了課堂教學的質量,又為學生親身實踐提供了最佳場所,開拓了視野,豐富了課余生活,對他們的終身發展奠定了良好的基礎.建議各校根據自己的實際條件積極開展植物園建設,它必將成為學校科學實踐教育的重要陣地.
作者:吳海飛單位:北侖區泰河學校
摘 要 植物生物學實驗是生物專業本科生的一門主干必修專業基礎實驗課,具有不可替代的地位。加強植物生物學實驗教學改革,培養應用型創新人才,是植物生物學課程的培養目標。通過改革教學內容、轉變教學理念、改進教學手段、制定完善的考核制度,突出學生主體地位,提高學生積極性和創造性、實踐技能與動手能力,取得良好的教學效果。
關鍵詞 植物生物學實驗;生物專業;教學改革
植物生物學實驗是生物專業本科生的一門主干必修專業基礎實驗課,具有不可替代的地位。它既是生物學科類各門專業實驗課的重要基礎,也是一門實踐性很強的學科,是生物類專業本科教學計劃中的一個重要組成部分,更是培養學生科研、實踐能力和綜合素質的重要途徑,也是實施素質教育的重要手段[1]。因此,它對學生分析問題和解決問題能力的培養,尤其對學生綜合素質的提高和創新能力的培養具有獨特的作用[2]。
為更好地提高植物生物學實驗教學質量,吉林大學部級生物實驗教學示范中心(簡稱“生物實驗中心”)通過修訂教學大綱、整合教學內容、轉變教學理念、改進教學手段和制定完善的考核制度,激發學生學習熱情和興趣,提高學生學習積極性和創造性、實踐技能與動手能力,取得良好的教學效果。
1 整合與優化實驗內容
科學的實驗教學體系、內容,應既有利于學生對知識、技能和方法的掌握,又有利于學生科學思維和創新能力的培養及綜合素質的提高,是提高植物生物學教學質量的重要基礎[3]。傳統的植物生物學實驗內容多為驗證性實驗,如植物組織和器官的結構觀察、植物理化性質的測定等,其優點是能夠及時鞏固課堂知識,缺點是教學內容重復,不能活躍學生的思維。實驗教學中采取的教學方法通常是教師介紹實驗目的、實驗材料、實驗內容和實驗方法,然后由學生根據實驗材料,按照實驗內容、實驗方法的描述驗證學過的理論知識。雖然通過教師的講解,學生對實驗內容和實驗規范有了較詳細的了解,實驗教師在實驗過程中也在不斷地督導學生學習,但是多數學生因為缺少實驗學習的積極性,在實驗過程中大多敷衍了事,照本宣科地完成實驗,不去分析實驗的機理,不去探討實驗中的問題,使實驗教學在教學活動中沒有發揮其相應的輔助作用。
為了加強學生實踐創新能力和科學思維的培養,生物實驗中心借助新版實踐教學大綱修訂之機,進一步整合與優化實驗教學內容,將實驗課內容分為四部分:基本實驗技術、驗證性實驗、綜合性實驗、設計性實驗。同時設置選修實驗供學生自行選擇。
基本實驗技術 植物生物學實驗是吉林大學生命科學學院學生入學時第一門專業基礎實驗課程,課程涉及的基本實驗技術訓練對以后學習至關重要。顯微鏡技術、生物繪圖技術是植物學實驗里最重要的基本實驗技術,也是生物學課程中常用的方法,要求學生必須熟練掌握。此外,還有其他的實驗技術,如葉綠體色素提取技術、種子發芽率測定技術等可以分散安排在不同實驗課中,讓學生反復練習,直到熟練操作并在期末的實驗考核中能有所反映。
基礎的驗證性實驗 植物營養器官內部結構的觀察和植物繁殖器官內部結構的觀察等是植物生物學實驗中較為經典的驗證性實驗。這兩個實驗主要要求學生掌握被子植物營養器官的各部分結構,了解花粉粒和胚囊的發育過程和種子的發育過程等。以植物生物學中的經典實驗和觀察性實驗為主,使學生掌握基本的實驗方法和培養學生的觀察能力,鞏固課堂所學的理論知識。
綜合性實驗 主要針對的是植物分類學的實驗和植物生理學實驗,以基本實驗技術和基礎的驗證性實驗的技能為基礎,變實驗室單一觀察的方法為實驗室與野外觀察相結合的方法,把傳統分類學實驗設計為以室內觀察和野外資源調查為主的綜合實驗,主要包括種子植物標本的采集、制作與保存,理化性質的測定等實驗內容。以種子植物標本的采集、制作與保存為例,先通過理論講授學習讓學生直觀地認識不同類群的植物,總結各類植物的特征,然后帶學生到野外進行對照和采集,識別各種常見的種子植物,進而掌握標本的采集、制作和保存方法。
設計性實驗 通過基本技能實驗、基礎實驗和綜合性實驗的訓練,學生已經具備一定的植物學基礎知識、操作和動手能力。教師可以根據學生的實際能力和實驗室的具體情況確定幾個研究方向,讓學生自己查資料,自行設計實驗方案,經教師檢查修改后,利用野外實習和課外假日時間來完成實驗的題目。設計植物的無土栽培、環境因素對植物生長發育的影響兩個設計性實驗,學生任選其一。
1)植物的無土栽培實驗:學生自己選擇植物,用人工配制的營養液進行培養,并與對照組土壤培養的植物對比,比較無土栽培和常規方法對植物生長的影響。
2)環境因素對植物生長發育的影響實驗:學生通過研究洗滌劑和重金屬等污染物對植物生長的影響,探索環境污染對植物可能造成的危害。
通過這樣的設計,培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,引導學生的科研興趣,訓練學生的綜合科研技能和協作能力。
2 改革實驗教學方法
先進的實驗教學理念和教學方法應該符合學生認知規律,有利于教學思想和教育理念的貫徹,有利于學生實驗興趣和實驗積極性的調動,有利于學生科學思維和創新能力的培養。生物實驗中心從2001年開始,逐漸探索先進的實驗教學理念和科學的實驗教學方法,如今已形成一套成熟穩定的實踐教學新模式。
開設生物學實驗原理與技術課程,實現學生從理論到實踐的良好過渡 為了配合植物生物學的教學改革,植物生物學實驗的教學內容分為生物學實驗原理與技術課程植物學實驗部分和植物生物學實驗兩門課程,兩者有機結合在一起,相輔相成。生物學實驗原理與技術課程是學生大學四年必修生物學專業實驗課的理論講授,共分為9個部分,每一部分都配在相應的實驗課程之前兩周進行講授。主要為學生在實驗課開始前對這門課程所有實驗的基本原理與技術進行系統梳理,包括實驗目的、實驗原理、實驗方法及注意事項等。植物生物學部分由植物學所有課程教師在實驗課開展之前為學生對本門課程全部實驗進行詳細講解和梳理,使學生實現從植物生物學課程到植物生物學實驗的良好過渡。
基本技術提前培訓,強化基本實驗技能培養 為增進對學生興趣的培養,給學生更加自主的選擇機會,利用學校部級生物基礎實驗教學示范中心24小時開放的優勢,植物生物學實驗所用儀器設備采取提前培訓。即在開課學期開學的前3周為基本儀器培訓,學生課前通過教材進行預習,在課上由實驗教師為學生專門講解顯微鏡基本技術的基本原理、顯微鏡操作方法;講解之后,學生進行課堂練習,并當堂進行操作考試。操作合格的學生由實驗教師在儀器使用證上簽字,學生方可用顯微鏡進行實驗。
要求學生課前預習,加深學生對實驗的理解 為加深學生對實驗的理解,利用現代化教學手段,拓展學生視野,在開學前將植物生物學的實驗項目、實驗原理、實驗步驟等相關信息掛在實驗中心網上;同時建立植物生物學實驗資源共享課程,將實驗操作視頻、PPT、相關網絡資源等掛在愛課網、吉林大學課程中心等網站上,方便學生預習。為保證預習效果,上課開始前10分鐘對學生預習情況進行課前小考并進行打分,計入實驗課總成績。教師在實驗課開始后僅需要對實驗要點和實驗注意事項進行簡要提示,留出較多時間讓學生自己動手觀察,然后通過相互討論來解決實驗中出現的問題,最后由教師做總結。
課后組織總結討論,拓展學生知識面 在實驗結束后統一進行實驗討論,學生將自己在實驗中遇到的問題、發現的現象、設計實驗的思路等實驗相關問題及由此拓展的實驗項目方面的問題跟教師進行交流,使學生對實驗的全過程有了更深層次的理解與掌握,解決實驗中遇到的問題,拓展學生的知識面。
3 改革實驗成績評定方法
科學、客觀評定學生實驗成績,會引導學生知識、能力和素質協調發展,否則會挫傷學生的積極性[4]。為此,通過實驗預習、實驗設計、實驗操作、實驗報告和實驗習慣等統籌評定學生實驗成績。植物生物學實驗課通過多元實驗考核方法,統籌考核實驗過程與實驗結果。成績評定分配比例為:實驗習慣占10%,實驗預習占10%,實驗操作占40%,實驗報告占20%,設計創新性實驗占20%。為加強學生良好實驗習慣的培養,制定28條相關規定,學生違反一條減0.5~3分,累計扣除10分后,取消該門實驗成績,重修該門實驗課程。歷屆畢業生在反饋意見中都反映實驗教學對他們實驗習慣的培養使他們終身受益。通過實驗成績評定方法改革,對學生知識、能力和素質協調發展起到導向作用。
4 植物生物學實驗教學改革的效果
經過幾年的改革與實踐,植物生物學實驗教學體系已形成自身鮮明的特色。在教學內容改革、教師教學理念轉變和教學手段改進、實驗實習、考試考核制度調整等方面均有所改革,取得顯著成績,獲得良好的教學效果。植物生物學實驗教學改革突出了學生的主體地位,多樣化的實驗教學形式激發了學生的學習熱情和興趣,提高了學生的學習積極性和創造性,使學生在實驗中得以錘煉[5]。植物生物學實驗考核體系的建立使學生在知識、能力和素質等方面均能得到鍛煉,使之成為學生接觸社會的載體和培養學生動手能力、提高實驗技能和綜合素質的良好平臺。
摘要 進行果利大植物營養液對花生災后復壯生長發育的影響研究,結果表明:花生苗期災前使用果利大植物營養液5 mL/L噴施2次,臺風暴雨水淹過后花生苗生長發育與對照基本上無差別;解除水淹后花生苗噴施果利大植物營養液、赤霉素對花生植株生理生長差別不大。解除水淹后湛油75號噴施果利大營養液5 mL/L 3次比對照噴施赤霉素10 mL/L 3次產量增加27.90%;同樣湛油62號噴施果利大營養液5 mL/L比對照噴施赤霉素10 mL/L產量增加27.13%。證明花生苗短期被迫水淹受災后,及時排水并噴施果利大可以起到緩解水淹脅迫癥,提高抗逆免疫力,提高花生苗抗逆生理適應力,達到災后復壯保產穩產的目的。
關鍵詞 果利大植物營養液;花生苗;災后復壯;生長發育;影響
近年來,臺風災害成為全球沿海地區突發性自然災害之首,臺風次生暴雨、洪澇、海水倒灌導致農業生產嚴重減產絕收。政府加大農業投入和種植結構調整。選育抗病、抗逆性的作物優良品種。但是,隨著全球氣候變暖,熱帶風暴在數量、級別、受災害面積上不斷增大,造成的重大災害時有發生。因此,為了降低臺風對沿海地區生產生活的風險壓力,必須提高人民群眾自主抵御風災的意識和能力,2012年受省科技廳資助,研究各種御臺、避臺、災后自救、補救、復壯保產增產的技術,減輕臺風災害對人民生活的影響,不斷提高農業生產抵御臺風暴雨災害的能力。筆者采用在臺風前后分別噴施植物營養液果利大、植物生長素赤霉素,對臺風暴雨水淹花生苗復壯保產的效果、探討該方法對水淹后花生生理變化及產量的影響,尋求花生抗災減災復壯保產增產的依據和方法技術。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
重復放大試驗,選在湛江市農業科學研究院花生良種基地進行。湛油62號[1]、湛油75號花生種子[1]由湛江市農業科學研究院提供,果利大植物營養液[2-3]由湛江南田龍肥料有限公司提供,赤霉素由江蘇豐源生物有限公司生產。
1.2 試驗設計
試驗共設2個處理,分別為于臺風前、后噴施果利大植物營養液(A)、植物生長素赤霉素(CK)。3次重復,小區面積666 m2。
1.3 試驗實施
試驗示范田分別播種湛油75號、湛油62號2個品種,播種子28.5萬~31.5萬粒/hm2,株行距20 cm×23 cm,每穴播2粒種子。定植前采用一次性全層施肥方法。同時播種,設標記。土壤及水肥管理條件相同。在災前2015年9月12日苗期處理A、CK分別噴施果利大植物營養液5 mL/L、赤霉素10 mL/L各1次[2]。于2015年9月23日與第1次同量同時各噴施第2次。2015年10月2日受超強臺風“彩虹”暴雨水淹沒花生田。臺風過后、全市停電,采用虹吸排水后,清理污泥雜物,同時沖清水洗去植株上泥土,處理A、CK各小區災后立即分別噴施果利大植物營養液5 mL/L、赤霉素10 mL/L各1次。間隔10 d噴1次,連續噴施3次。臺風過后調深溝,降低地下水位。表土稍干后中耕扶苗培土根施肥1次。隨后常規管理。
1.4 調查內容與方法
水淹結束后采花生苗主莖葉片測定有關生理特性的變化影響。測定丙二醛含量(采用TBA法測定)[4]、測定葉綠素總含量[5]、收獲時測定產量、籽仁品質性狀[6],用軟件對數據進行分析統計[3]。
2 結果與分析
2.1 花生苗期災前噴施果利大植物營養液對水淹脅迫后生理特性的影響
2.1.1 花生苗期災前噴施果利大植物營養液對水淹脅迫后葉片MDA含量的影響。植物葉片丙二醛(MDA)是膜脂過氧化的主要產物之一。MDA可與細胞膜上的蛋白質和酶等結合,引起蛋白質分子內和分子間的交聯,從而使酶失活,破壞生物膜的結構和功能,其含量可以反映植物遭受逆境傷害的程度。從表1可以看出,湛油75號、湛油62號花生苗災前噴施果利大植物營養液5 mL/L在受到臺風強暴雨水淹后花生苗葉片各個采樣本的丙二醛含量均為0.15 μmol/g。與對照噴施赤霉素10 mL/L(CK)水淹后花生苗的葉片MDA含量無差別。數據初步表明了災前噴施果利大植物營養液5 mL/L、赤霉素10 mL/L各2次,水淹后花生苗葉片MDA含量相同,及時排水沒有造成花生苗嚴重傷害。
2.1.2 花生苗期災前噴施果利大對水淹脅迫后葉片質膜透性的影響。細胞質膜是細胞與外界環境交換信息的屏障,是細胞內生化反應的場所。不良環境會造成膜的傷害,細胞膜透性增加,電解質外滲,外滲的電解質引起溶液電導率的變化來反映細胞膜的傷害程度[4]。從表1可以看出,湛油75號、湛油62號花生苗災前噴施果利大植物營養液5 mL/L 2次,花生苗在受到臺風強暴雨水淹后各個采樣葉片質膜透性均與CK差別不大。反映其水淹花生苗受到傷害程度較一致。
2.1.3 花生苗期災前噴施果利大植物營養液對水淹脅迫下葉片脯氨酸和葉綠素總含量的影響。脯氨酸有很強的水合能力和很高的水勢,蛋白質可借助脯氨酸束縛更多的水,防止淹水滲透脅迫下蛋白質的脫水變性,以維持正常的生命活動。水淹花生苗各個樣本的脯氨酸含量差距不大,各個樣本的葉綠素總含量比CK有所下降(表1),這說明噴施果利大植物營養液5 mL/L的湛油75號、湛油62號花生苗在受到臺風強暴雨水淹后體內脯氨酸大量形成,起到滲透調節作用,抵抗外界的脅迫作用,提高了對水分脅迫的忍耐能力。
葉綠素含量與光合作用密切相關,在水淹脅迫后結合變得松弛,葉綠素遭到破壞,葉片中的葉綠素含量會降低[4-7]。從表1可以看出,災前噴施果利大植物營養液5 mL/L的湛油75號、湛油62號花生苗在受到臺風暴雨水淹后各個采樣葉片的葉綠素含量平均值低于CK,但葉綠素含量均達到一定水平,與CK差異不太大。
2.2 花生苗災后噴施果利大植物營養液對植株生長發育的影響
對水淹解除后2個品種的花生苗噴施果利大植物營養液5 mL/L收獲期分別取植株各5株,烘干后測定葉片全N及可溶性總糖含量,結果表明,處理A與CK植株中的全N含量無顯著影響,但植株中的可溶性糖含量比CK低。災后噴施果利大植物營養液具有延緩哀老、延長生育期,從而利于植株體內的營養成分向花生籽仁中轉運和充實(表2)。
2.3 花生苗災后噴施果利大植物營養液對水淹后花生產量及產量構成因素的影響
花生莢果產量是考量花生苗受風災水淹害脅迫后復壯、提高抗逆耐性強弱的最終反映。花生苗水淹解除后噴施果利大植物營養液5 mL/L小區產量幅度隨著噴施次數增加而增加,湛油75號產量比CK增加27.90%,湛油62號產量比CK增加27.13%。花生仁籽粒有差異、出仁率影響不大(表3)。
湛油75號、湛油62號花生苗期,使用果利大植物營養液5 mL/L噴施1次,間隔10 d相同噴施第2次,解除淹水后2個品種花生苗噴施果利大植物營養液5 mL/L 3次比CK噴施赤霉素10 mL/L 3次收獲花生1 kg果粒數減少,1 kg仁數減少,出仁率比CK高。說明噴施果利大植物營養液5 mL/L,莢果數較CK增加。果仁較CK重量有所增加。
3 結論與討論
湛油75號、湛油62號花生苗期災前使用湛江南田龍肥料有限公司生產果利大植物營養液5 mL/L噴施1次,間隔10 d等量噴施第2次,受臺風暴雨水淹后花生苗葉片MDA、質膜透性、葉綠素總含量基本上無差別;災后解除水淹花生苗即刻噴施果利大植物營養液5 mL/L 1次,間隔10 d噴施1次,共3次。同時噴施赤霉素10 mL/L間隔10 d噴施1次,共3次。結果表明,湛油75號、湛油62號花生苗不論噴施果利大植物營養液還是赤霉素收獲期植株葉片總N含量、可溶性糖含量差別不大。湛油75號噴施果利大植物營養液5 mL/L 3次較對照噴施赤霉素10 mL/L 3次產量增加27.90%。湛油62號噴施果利大植物營養液5 mL/L 3次較對照噴施赤霉素10 mL/L 3次產量增加27.13%。收獲花生1 kg果粒數減少,1 kg仁數減少,出仁率較對照噴施赤霉素提高;說明噴施果利大植物營養液5 mL/L,莢果數比對照噴施赤霉素增大,果仁比對照噴施赤霉素重量有所增加,有待今后進一步研究出油率。表明花生苗短期被迫水淹受災后,及時解救并噴施果利大植物營養液和赤霉素可起到緩解淹水脅迫癥,提高抗逆免疫力及花生苗抗逆生理適應力的作用。
噴施果利大植物營養液可以起到緩解逆境應答和迅速恢復正常生長的作用。苗生長過旺,可在始花后25~30 d,用15%多效唑粉劑300 g/hm2對水1 500 kg/hm2噴施控制株高。正常情況下,花生苗體內脯氨酸含量并不高,但遭受水淹脅迫時花生苗體內的脯氨酸含量會增加,反映受水淹脅迫后花生苗對水的忍耐及抵抗能力,用以維持正常的生命。本次試驗各個樣本的脯氨酸含量差距不大,葉綠素總含量較對照噴施赤霉素有所下降,這說明噴施果利大植物營養液花生苗在受到臺風暴雨水淹后體內脯氨酸大量形成,提高對水分脅迫的忍耐能力。噴施果利大植物營養液花生苗葉片的葉綠素含量平均值低于對照噴施赤霉素,但葉綠素含量均達到一定水平,與對照噴施赤霉素有差異。正常條件下,葉綠素與葉綠體蛋白的結合緊密,水淹脅迫下它們之間的結合變得松弛,葉綠素遭到破壞,葉片中的葉綠素含量會降低[6-7],但葉綠素含量均達到一定水平。前期試驗于2004年噴施果利大植物營養液的湛油75號參加省區試,干莢果平均產量4 587 kg/hm2,較對照品種汕油523增產5.21%,增產達極顯著水平,果仁產量為3 151.95 kg/hm2,增產6.23%,增產達極顯著水平。2005年噴施果利大植物營養液的湛油75號復試,干莢果平均產量4 139.85 kg/hm2,增產14.06%,增產達極顯著水平,果仁產量為2 893.95 kg/hm2,增產19.54%,增產達極顯著水平。試驗結果表明,噴施果利大植物營養液在長達10年的應用研究中,不只是用于提高產量,改善品質。在逆境的脅迫下顯示有較強的抵抗逆境生長作用,抗旱、抗寒、抗病應用試驗證明:果利大植物營養液應用于農作物種植,安全無毒副作用,可以安全使用,同時可提高產量,改善品質,增加收益。近年來,因災損失嚴重,河水泛濫,臺風暴雨、引起的澇害對農作物的危害是毀滅性的。而且濕澇危害面積從南擴大到北,水淹農作物而造成的減產或者絕收對農業生產的影響巨大。國內這一領域研究較薄弱,因而深入研究澇漬對作物的影響具有重要的理論和實踐意義。
摘要 通過對三門江國家森林公園植物資源及生長適應性調查,發現該公園現有國家重點保護植物26種,共涉及22科,現存23種。園區內珍稀瀕危植物大多能適應園區環境并開花結實,少數能天然更新。本文還結合園區珍稀瀕危植物的現狀和受到的威脅,提出了相應的保護對策。
關鍵詞 珍稀瀕危植物;資源調查;三門江國家森林公園
植物多樣性是生物多樣性的重要組成部分,是物種和自然群落持續生存的基礎,不僅為人類提供了食品、醫藥、工業原料等直接經濟價值,而且具有保持水土、調節氣候等間接價值[1]。然而,隨著人口增長和技術進步,對資源的需求也不斷增加。過度的人類活動對植物遺傳多樣性構成重大威脅,造成大量珍稀物種消失,使其中的遺傳信息丟失,且這種人為破壞加快了珍稀樹種消失的速度。為了保護珍稀植物,對三門江國家森林公園進行了珍稀植物資源的調查。
1 調查地概況
三門江國家森林公園位于柳州市東郊(東經109°26′~110°48′;北緯24°10′~24°27′),1993年經原國家林業部批準建立,距柳州市中心6 km;海拔一般為200 m,最高海拔556 m;氣候屬中亞熱帶氣候,年平均氣溫20.7 ℃,平均日照時數1 410 h,年總積溫6 250 ℃,年平均降雨量1 450 mm;土壤以砂巖、砂頁巖、硅質巖及泥頁巖等發育的紅壤為主,占90%以上,有少量石灰土。優越的自然條件使得三門江國家森林公園的植物資源較為豐富,形成了天然的植物基因庫,據調查統計,三門江國家森林公園現有維管植物162科435屬881種,其中珍稀瀕危植物有22科26屬26種。
2 調查方法
本次調查主要采取文獻查詢、資料整理、野外綜合考察相結合的方式,采用《國家重點保護野生植物名錄》[2]《中國植物紅皮書》(第一冊)[3]、《廣西壯族自治區第一批重點保護野生植物名錄》(桂政發〔2010〕17號)[4]的分級標準,對所調查的珍稀瀕危保護植物資源現狀進行評估。
3 結果與分析
3.1 園區主要珍稀瀕危植物
經調查統計,三門江國家森林公園現存及前引有的部級重點保護植物共26種,其中部級保護植物18種,中國植物紅皮書記載的植物17種,廣西地方文件規定保護植物5種(表1)。26種珍稀瀕危植物中,原生植物僅6種,其余20種都為人工栽培。
3.2 園區引入的珍稀瀕危植物適應情況
三門江部級森林公園中26種珍稀瀕危植物中,金毛狗、桫欏、樟樹、紅椿、白桂木、香果樹為當地自然生長植物,在其適生環境中生長較好。如金毛狗常在杉木林下,成為主要草本植物;樟樹在酸性土較肥沃地段成為常見種;紅椿則主要分布于溝邊等水肥條件較好的地段,常見高大喬木;白桂木、香果樹則多為散生狀,較為罕見;桫欏則僅分布于溝邊等陰濕處。
三門江部級森林公園中珍稀瀕危植物中的蘇鐵、蓮、福建柏、水杉、金錢松、長葉竹柏、銀杏、蝴蝶果等為傳統園林植物,在當地生長較好,多能結實并繁殖苗木。但銀杏在當地雖已引種40余年,樹體生長良好,但尚未見結實。龍眼、荔枝、杜仲、喜樹為重要經濟樹,在柳州有較大規模的栽培,但在森林公園內由于氣候條件或局部環境條件的影響,生長較差。龍眼、荔枝雖可結實,但產量較低,特寒年份嫩梢常受凍;杜仲由于高溫氣候條件,生長較差,且蛀干害蟲危害嚴重;喜樹則由于栽植于疏林下,光照不足,生長差,逐漸死亡。
禿杉、南方紅豆杉、鵝掌楸、油杉、格木、任豆、頂果木、降香黃檀等為近年來廣西大力推廣的造林樹種,在三門江國家森林公園也有規模引種。禿杉、南方紅豆杉為山地樹種,喜溫涼濕潤環境,連續多年引種均失敗。任豆為強陽性樹種,引種時栽植于疏林下,生長勢弱,栽植后翌年或第3年均死亡。鵝掌楸、油杉、格木、頂果木、降香黃檀則在森林公園內生長良好,頂果木五年生樹高12.4 m,胸徑16 cm;鵝掌楸十二年生,樹高12 m,胸徑15 cm,表現極為速生。油杉、格木、降香黃檀則為珍貴用材,在三門江國家森林公園內生長也較快,可作為普通造林樹種規模發展。
4 三門江國家森林公園珍稀瀕危植物保護措施
4.1 健全相關法律法規
首先,要完善野生植物資源保護法規體系,我國近年來頒布了環境和植物保護的相關法律和文件,但有關生物資源保護和利用的法規尚不完善;其次,要加強法制的宣傳教育,通過普及有關植物資源管理的法律法規,提高群眾保護野生植物特別是珍稀瀕危植物的法制觀念;再次,嚴格執行國家有關植物資源保護的條例和地方性法規,對破壞國家珍稀瀕危保護植物的行為給予嚴厲打擊[5]。
4.2 定期開展調查工作
定期對森林公園內的保護植物開展普查工作,特別是瀕危的喬木種。要查明現狀,了解園內珍稀瀕危保護植物的種類、數量、生長環境等情況,從而采取相應的有效措施加以保護。
4.3 保護珍稀瀕危保護植物
就地保護是對植物保護的最主要方法。針對三門江國家森林公園內珍稀瀕危植物集中分布的區域,堅決不再開發新的旅游路線,對旅游路線之外的地帶實行封山育林,避免人為破壞,使自然植被和生物多樣性得到恢復和發展,從而有效改善其賴以生存的環境。遷地保護是植物保護的另一種方式,公園自建園開始規模引進區內外的瀕危植物,觀察生長發育情況,探索栽培技術[6]。
4.4 探索開發和利用途徑
珍稀瀕危植物普遍具有一定的利用價值。實際上多數瀕危植物正是由于具有較高的經濟價值而導致了人們的掠奪式開發,使其遭遇滅頂之災[6]。因此,在保護、發展的前提下深入研究這些寶貴資源的開發利用途徑,使之繼續為人類做出貢獻,即保護、發展的最終目的在于利用。通過合理開發利用,不僅能滿足日益增長的市場需求,順應人們“回歸大自然”的潮流,推動生態旅游的市場,增強公園的經濟活力,而且有利于促進公園更好地開展珍稀瀕危植物的保護工作,提高工作者的積極性;探索園內珍稀瀕危植物的生長發育規律,掌握其繁殖、栽培技術,通過人工栽植擴大其種群數量;充分利用園內豐富的資源條件,研究珍稀瀕危植物的采集加工技術工藝,研制生產出符合市場需求的各類產品。
摘要 隨著城市生態環境的建設發展,以及對城市綠化的重視,綠地養護成為一項十分重要的工作,其中植物病蟲害防治是園林養護的一個重要環節。對達拉特旗綠化植物種類及其病蟲害進行研究,以為綠地養護提供基礎數據。
關鍵詞 園林綠化;植物類型;病蟲害;防治;內蒙古達拉特旗
達拉特旗位于內蒙古西南部,鄂爾多斯市北端,黃河南岸。地貌復雜,土壤質地多樣,氣候屬于典型的溫帶大陸性氣候,日照豐富,四季分明,無霜期短,降水稀少,蒸發量大[1]。
1 調查方法
采取隨機抽樣的調查方法[2-3],對達拉特旗交通道路主干道及道路倆側綠化帶、公園、居民綠化區及山體的綠化植物進行調查研究。
2 結果與分析
2.1 鄂爾多斯市達拉特旗園林綠化植物主要類型
經抽樣調查統計得知,達拉特旗交通道路主干道及道路倆側綠化帶、公園及山體綠化植物有89種(含引進種和變種,下同),其中喬木53種,灌木23種,地被植物11種,藤本植物2種,以上植物所占比例分別為59.55%、25.84%、12.36%、2.25%(圖1)。
2.1.1 喬木類樹種。達拉特旗區域內的53種喬木,占綠化植物總數的59.55%。主要有河北楊、新疆楊、圓柏、油松、樟子松、山桃、山杏、云杉、垂柳、白榆、國槐、山桃、側柏、檜柏、小葉楊、沙柳、旱柳、杜梨、火炬樹、五角楓、皂莢、紫葉英、紫葉李等。其中,油松、樟子松、山桃、山杏多用于山體綠化,育苗栽培最多,分別占喬木樹種的37.1%、24.2%、11.3%、7.4%(圖2);檜柏、側柏、新疆楊主要用于道路綠化,其他為公園或居民小區內景觀植物。
2.1.2 灌木類樹種。達拉特旗區域內的23種灌木,占總數的25.84%。主要有榆葉梅、珍珠梅、紫丁香、金葉榆、側柏、沙地柏、檜柏、玫瑰、黃刺玫、紅瑞木、衛矛、沙地柏、沙柳、檉柳、金銀木、連翹、文冠果、紫葉小檗等。其中,側柏、沙地柏、檜柏、玫瑰、黃刺玫多用于道路綠化。丁香、沙地柏、連翹所占比例較高,分別達到33.31%、23.25%、11.65%(圖3)。
2.1.3 常見地被植物及藤本植物。有人工地被植物11種,占總數的12.36%。主要有景天、草坪、大花宣草、土麥冬、鳶尾、千屈菜,其中景天、草坪草所占比例較高,分別達52.43%、43.72%。藤本植物有常春藤、五葉地錦2種,占總數的1.26%。
2.2 區域內常見病蟲害種類
2.2.1 常見植物病害。①油松針枯病。又名落葉病,松針感病后針葉由暗綠變為灰黃,后變紅褐色脫落[4]。油松、樟子松等松樹類物種易感染。②楊樹爛皮病。植物感病后呈褐色水腫狀病斑,皮層變軟,或發生龜裂,病斑邊緣呈黑褐色。病變后表皮易與木質部剝離[5]。該地區的楊樹爛皮病主要為干腐型,發生在新疆楊、河北楊等植物主干及側枝上。③桃縮葉病。該病主要危害葉片,嚴重時也危害花、幼果及新梢。病變表現為嫩葉剛伸出時就呈卷曲狀,顏色發紅,隨著葉片開展,卷曲及皺縮程度會增加,全葉呈波紋狀凹凸,甚至完全變形[6]。受害植物主要有山桃、山杏等。④白粉病。白粉病種類多,真菌的寄主雜,主要危害闊葉植物及草本植物,降低其觀賞價值和光合作用[7-8]。該地區易感此病的植物有山桃、常春藤、衛矛等。
2.2.2 常見植物蟲害。①天牛。主要為害木本植物,易感病植物為樟子松、油松、側柏、檜柏、旱柳、垂柳、榆樹、山桃、山杏等[7]。②蚜蟲。俗稱油旱,種類多,繁殖力強,寄主復雜,危害期長,氣候干燥時容易出現該類蟲害。③柳藍葉甲。為害柳樹的重要害蟲,也為害楊樹,尤其是柳苗受害最重[7-8]。④松梢螟。寄主以松科為主,幼蟲鉆蛀主梢,樹冠呈掃帚狀,嚴重影響樹木生長。幼蟲蛀食球果影響種子產量,也可蛀食幼樹枝干,造成幼樹死亡[7]。樟子松、油松為易感植物。⑤小蠹。對寄主的選擇比較嚴格,為害極其隱蔽,直接取食樹木的木質部,主要危害側柏、檜柏、杉樹等。⑥國槐小卷蛾。幼蟲蛀食復葉基部、花穗及果莢(槐豆),葉片受害后萎蔫下垂,遇風脫落,樹冠枝梢出現光禿枝[8],該地區國槐易感病。
3 結論
根據植物種類及其易發病蟲害,從保障人類、園林植物和城市生態系統安全的角度出發,采取不同方法將預防與治理結合,控制病蟲害,保護人及環境,達到最佳的防治效益。
摘要:指出了苔蘚植物結構簡單,對土壤環境的變化反應敏感,是良好的生物指示植物。通過文獻調查和采用室內模擬實驗的方法,分析了苔蘚植物對富含酸、堿和重金屬三種惡劣土壤環境的適應性。結果表明:苔蘚植物對惡劣土壤環境的適應性較差,但對三種惡劣土壤環境的適應性特征各不相同;比較而言,苔蘚對酸性環境的耐受力最差,對重金屬的富集能力和耐受力較差,但對堿性環境表現出一定的適應性。以上結果可為當地苔蘚植物的多樣性保護以及合理利用苔蘚植物進行環境污染監測提供參考。
關鍵詞:苔蘚植物;惡劣土壤環境;適應性;酸性;堿性;重金屬
1 引言
苔蘚植物結構簡單,是高等植物中最原始的陸生植物類群。我國有記載的苔蘚植物有125科、572屬,共約3460種[1],分布于從熱帶赤道到嚴寒極地的廣闊空間,對維持全球生態系統的平衡發揮著重要作用。苔蘚植物的生長及其礦質元素是否受生長基質的影響一直是一個爭論的焦點。一種觀點認為,苔蘚植物生長受基質的影響小,苔蘚植物中所含的元素來源于大氣,因為苔蘚植物沒有根和維管束組織,組織不與地表接觸,不能從基質中吸收營養[2,3]。另一種觀點認為,生長基質對苔蘚植物的生長和富集能力有顯著影響,因此苔蘚植物常用于指示尋找礦藏資源或作為一種生物修復手段用于吸收土壤中的重金屬[4]。有關苔蘚與環境適應性的研究多探討苔蘚對生態環境的指示作用,缺乏對苔蘚植物的分布格局及相關環境條件的詳細資料[5]。因此,要充分發揮苔蘚植物的生態平衡效益,就有必要對苔蘚植物的土壤環境適應性開展深入研究。
通過文獻調查和取樣觀察試驗法,在總結苔蘚植物的生物反應性特征及其環境相關性研究現狀的基礎上,具體分析苔蘚植物對富含酸、堿和重金屬三種惡劣土壤環境的適應性。
2 研究方法
2.1 實驗材料
實驗與苔蘚植物對酸的單項檢測試驗方法相同,取樣時間和地點相同,兩項實驗同時開展[6]。所有苔蘚植物樣本均于2015年9月2日采集自宜昌市某居民生活小區的綠化地帶陰涼潮濕的苔蘚生長優勢區。該小區屬于城市住宅區,東面靠山,陰涼濕潤,具有喜陰植物生長的良好條件,苔蘚植物生長旺盛。所采苔蘚主要為真蘚,植物體密集叢生,灰綠色為主。將苔蘚生物結皮及其生活的土壤基質一起整片取回,等份切成4塊,每塊的面積約為2 cm×3 cm。
實驗儀器:①四個相同型號和尺寸的透明塑料杯,單個容量約為180 mL;②混合型酸,主要含有鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)和有機酸,總體濃度約為1 mol/L;③堿(Ca(OH)2),濃度約為0.5 mol/L;④重金屬污染模擬物,主要使用廢棄電池提取液和硫酸銅(CuSO4)混合液。重金屬污染模擬物的總體濃度不予表示,用量總計為一節5號電池、5滴硫酸銅(CuSO4)和10 mL蒸餾水;⑤自來水。
2.2 實驗方法
實驗采取對照實驗的方法,分為一個對照組和三個實驗組。將四份苔蘚的土壤基質樣品除雜,主要是除去附著其上的非苔蘚雜草。然后將四份帶基質的苔蘚分別置入四個塑料杯。第一杯(Cup1,簡稱C1)為對照組,在實驗過程中添加適量蒸餾水,保持原樣。其余三杯分次添加上述的混合型酸、堿和重金屬污染模擬物,且塑料杯分別識別為C2、C3、C4。實驗從2015年9月2日開始,至10月1日截止,持續30天,其中分別于9月2日,9月12日,9月22日三次添加完成。每次向C1添加適量蒸餾水,向C2添加3 mL酸液和3 mL水,向C3添加3 mL堿液和3 mL水,向C4添加重金屬污染模擬物總量的1/3。
2.3 實驗測定
采用觀察測定和日記記錄法,如實記錄包含三種不同添加物的苔蘚植物在不同階段之間的變化。每次添加完成后,從當日開始,每日定時進行觀察記錄,比較對照組和實驗組之間苔蘚植物的差別,主要觀察內容為苔蘚植物及其土壤基質在形狀、色澤等視覺性外觀方面的變化,以判斷苔蘚植物對惡劣土壤環境的適應程度。
3 研究結果
由表1可知,與對照組苔蘚植物相比,實驗組的苔蘚植物及其土壤基質在不同的惡劣環境下,顏色和形狀均發生了不同程度的變化。
首先,對照組C1的苔蘚植物在整個實驗期間生長良好,保持嫩綠色,土壤基質保持原形,總體情況最好,表明了苔蘚植物在正常土壤環境下的優秀適應力。其次,實驗組C2在三次添加混合型酸的過程中,酸與土壤成分發生反應,均有少量刺激性氣體產生,苔蘚植株顏色和形態變化明顯。9月2日第一次添加混合型酸的兩日后(9月4日),真蘚樣品的植株全部變成枯黃色,瀕臨死亡。六日后(9月8日),苔蘚生理形態完全消失,土壤與苔蘚混為一體,整體呈土灰色。9月12日第二次添加混合酸后,與9月8日狀態相比,無明顯變化。9月22日第三次添加混合酸,后期觀察結果顯示無明顯變化。再次,實驗組C3于9月2日第一次添加堿溶液后,首日未發現明顯異常。四日后,苔蘚植株整體為綠色,生長良好,生理形態良好。但近土壤處泛黃白色,土壤表面覆蓋有白色碳酸鈣。9月12日第二次添加堿溶液后,苔蘚植株上部為綠色,下部泛黃白色,生長良好,生理形態正常,土壤基質碳酸鈣較為明顯。第三次添加后,苔蘚植株上部遠離土壤處仍為綠色,生長良好,下部黃白色的比例增加,生理形態保持正常,但土壤基質碳酸鈣厚度明顯增厚。最后,實驗組C4于9月2日第一次添加重金屬溶液后,次日開始的隨后五日內不斷產生刺鼻的含土壤味道的銹味,苔蘚植株開始萎黃,但土壤結構保持原形。第二次添加完成后,兩日內苔蘚植株大部分萎黃死亡,生理形態保持原形,土壤結構保持原形。第三次添加完成后,兩日內苔蘚及其附著土壤成為深黃色,植株全部死亡,但生理形態保持原形不變,土壤結構保持原形。至10月1日實驗結束時,苔蘚植株開始與土壤基質混合。
4 討論和分析
實驗表明,苔蘚植物對酸、堿度和重金屬的富集性和耐受性程度各不相同。
實驗組C2的混合酸添加實驗結果表明,真蘚類苔蘚植物對酸性土壤環境適應性極差。添加3 mL酸液到面積為6 cm2的苔蘚土壤中,可在4 d內導致苔蘚植物整體性完全死亡,說明苔蘚植物對酸性環境反應極為敏感。研究人員進行人工模擬酸雨對苔蘚植物生長的試驗結果表明,pH3.0的酸雨會使大部分常見樹附生苔蘚死亡,但對其它種類的苔蘚影響不大;pH4.5的酸雨若持續一年以上,可使80%以上的苔蘚植物體死亡;喜酸性的苔蘚種類,如實驗用白發蘚和曲柄蘚,在pH3.0酸雨下一年后仍生長,但長勢不佳[7]。此外,苔蘚植物對酸沉降的反應較為敏感。對馬尾松林下苔蘚植物的調查發現,酸沉降會明顯降低苔蘚植物的物種多樣性,使其結構更加簡單。具體表現為經模擬酸沉降試驗后,所選苔蘚植物的平均厚度均呈下降趨勢。形態及長勢的惡化程度和苔蘚植物體內光合色素總量也隨噴灑酸雨pH值的下降而越趨嚴重[8]。在不受水分限制的濕潤地區,樹皮pH是影響苔蘚生長的主要因素,酸度強的樹皮不利于苔蘚生長[9]。酸雨對苔蘚植物的分布及其生理生態的影響已有大量報道,泉溪水體pH值的下降會引起苔蘚植物物種多樣性的下降,而較高濃度的O3會影響苔蘚植物的光合作用,導致生長下降[10]。本實驗的后續觀察記錄發現,C2的土壤基質在35 d后開始有新的苔蘚植物萌芽,這說明苔蘚植物具有一定改善生存環境基質的能力,這一結果有助于思考如何在惡劣土壤環境下充分發揮苔蘚植物的“拓荒植物”功能,以幫助其它物種的安全進入。
實驗組C3堿添加實驗的苔蘚在三個實驗組樣本中變化最小,表明真蘚類苔蘚植物對堿性土壤環境有一定的適應性。前人研究較少涉及苔蘚植物對堿性物質的富集性或對堿性土壤的適應性研究,這證實了相對于酸性環境和重金屬環境而言,苔蘚植物與堿性環境相容性最大,且與堿性環境下其它生物的共生關系密切,有利于保持生態系統的健康與穩定。隨著研究的不斷深入,在許多極端環境下,可以考慮將苔蘚植物作為土壤酸堿度的指示植物。比如,生長著白發蘚、大金發蘚的土壤是酸性的土壤,生長著墻蘚、真蘚的土壤是堿性土壤。苔蘚植物多為外吸水型,且表面積與體積比例較大,導致大量的陽離子交換點和由于不發達的角質層而產生的對離子吸收很低的阻力,使苔蘚能吸收大量的溶解于體表水中的堿性物質和礦質元素[11]。但是,苔蘚植物的養分元素在配子體中的分布隨年齡和植物體部位的不同而有所差異。所以,在自然土壤環境呈堿性的情況下,可能會產生較多限制苔蘚植物生長的元素。但有關研究尚不足夠,僅有研究表明石灰蘚群落的生物量與土壤有效P含量呈正相關[12]。宜昌地區氣候和土壤環境適宜苔蘚植物生長,擁有較豐富的苔蘚植物群落,本地區堿性土壤地貌也較為常見。苔蘚植物盡管對堿性土壤環境適應性強,但是目前尚不清楚堿性環境下苔蘚植物所吸收利用的養分元素如何與土壤進行循環交換,相關研究較少,應引起關注。
實驗組C4重金屬添加結果表明,真蘚類苔蘚植物對重金屬污染土壤完全缺乏抗性機理。苔蘚植物對重金屬污染極為敏感,是種子植物敏感度的10倍,具有強大的生物指示作用,因而能作為監測空氣污染程度的指示性植物。近年來由于工業廢棄物和農藥殘留物中的重金屬在自然界的流動和積累,致使重金屬己經成為植物生長不可避免的環境因素。苔蘚植物體內富集的重金屬元素主要來源于空氣和降水中,對于污染物的監測具有靈敏、精確和直接的特點,因此對重金屬污染監測和金屬礦識別鑒定具有重要的意義[13]。研究者對不同苔蘚植物體內的重金屬元素含量進行測定后發現,不同種類的苔蘚植物對同一種重金屬富集能力不同,同種苔蘚植物對不同種類重金屬富集能力也不相同。具體而言,苔蘚植物能夠指示的污染物,主要是二氧化硫(SO2)、氯化物、臭氧(O3)及一些重金屬離子[14]。
5 結語
研究主要探討苔蘚植物對富含酸、堿和重金屬三種惡劣土壤環境的適應性。結果表明,苔蘚植物對惡劣土壤環境的適應性較差,但適應程度不同。苔蘚植物對酸和重金屬的富集能力和耐受力較差,但對堿性土壤環境耐受力較強。酸在土壤中的沉降會明顯降低苔蘚植物的物種存活性,使其結構更加簡單,具體表現為經模擬混合型酸溶液沉降實驗后,所選苔蘚植物盡數死亡,土壤的平均厚度呈下降趨勢。顏色及形態的變化程度說明了苔蘚植物的惡劣土壤環境適應性逐漸降低。相對而言,苔蘚植物及其土壤基質對堿性溶液具有一定的富集能力和耐受性。最后,在苔蘚植物及其附著土壤中添加重金屬溶液,將導致苔蘚植株盡數死亡,并逐漸與土壤混合,因而重金屬是影響苔蘚植物生態系統安全的一類重要污染物質,它能直接或間接對苔蘚植物造成危害。當今城市環境的酸雨和重金屬污染負荷日益增加,迫切需要靈敏的指示生物來反映環境污染的變化,研究植被破壞和恢復過程中苔蘚植物群落的演替,有利于預測植被和環境的變化發展方向。
研究屬于苔蘚植物的嘗試性實驗分析,實驗樣本小,種類單一,因此研究結論不具有普適性。此外,由于時間所限,對苔蘚樣本的觀察期較短,觀察結果可能會有一定的時限偏差。我們將在后續研究中進一步增加樣本類別,并完善實驗方法,在直觀的觀察實驗法基礎上輔以化學分析,或與野外調查相結合,從而得出更加科學合理的研究結論。
摘要:對烏魯木齊市垂直綠化在植物材料的選擇應用方面的現狀進行了調查分析,在此基礎上討論并提出了開發利用本地鄉土植物的對策措施與建議,旨在為烏魯木齊城市園林垂直綠化材料的選擇和合理配置應用提供借鑒,為垂直綠化鄉土植物的進一步開發利用提供參考依據。
關鍵詞:垂直綠化;攀援植物;選擇與配置;烏魯木齊
1 引言
垂直綠化(Vertical Greenery)是利用植物材料沿建筑物立面或其它構筑物表面攀扶、固定、貼植、垂吊形成的綠化,范圍包括山體、護坡、花架、花格、柵欄、擋土墻、圍墻、立柱及各類建筑設施的綠化[1]。充分利用垂直綠化植物是增加城市園林綠化面積、改善生態環境的重要途徑。垂直綠化植物指包括攀緣植物和其他植物在內的適合于垂直面綠化栽植的所有植物。攀緣植物是垂直綠化的基礎材料,作為城市園林綠化不可缺少的植物種類,對于城市綠化植物群落的完善具有不可替代的作用。我國攀援植物資源極為豐富,各地均有不少適于垂直綠化的種類,但在園林中應用的不足百種,絕大多數資源尚處于野生狀態。新疆城市受自然因素的影響,在垂直綠化植物的選擇上受到很大的影響,品種應用受到限制,一些本土的垂直綠化植物尚處于野生狀態。因而進一步開發利用本地野生的攀援植物資源并將其應用于城市垂直綠化具有廣闊的前景。
2 研究地自然概況
烏魯木齊市位于中國西北、新疆中部、亞歐大陸腹地,地處北天山北麓、準噶爾盆地南緣,地處東經86°37′33″~88°58′24″,北緯42°45′32″~45°00′00″。全市面積14216 km2,其中建成區面積383.3 km2。遠離海洋,氣候干燥,屬干旱中溫帶,冬季長、嚴寒,夏季短、炎熱,春秋變化大,由于晝夜溫差大,烏魯木齊城區夏季平均氣溫為23 ℃,秋季溫和怡人,冬季銀裝素裹,風采獨具。轄區東以恰克馬克塔格至大河沿一線與吐魯番市接壤;西以頭屯河與昌吉市為界;南以喀拉塔格-克孜勒伊接南山礦區,突出部分折向東南,沿未日洛克-阿拉溝以東與托克遜縣相連,在夏澤格山脊線3以南與和碩縣毗連;西南與和靜縣為鄰;北部沿博格達山脊與吉木薩爾縣、阜康市、米泉市分界。
3 研究方法
3.1 實地考察
通過對烏魯木齊市區園林綠化現有栽培的垂直綠化植物進行實地調查并鑒定其種類,搜集有關烏魯木齊垂直綠化植物的數據信息。調查范圍包括烏魯木齊市區內的主要公共綠地和單位、機關園林綠地。如植物園、紅山公園、人民公園、南湖廣場、水磨溝公園、兒童公園、新疆師范大學、新疆農業大學等。對所搜集的數據進行整理、分析和綜合評價。
3.2 查閱文獻資料
在實地調查的基礎上,查閱相關文獻資料,基于烏魯木齊氣候條件和自然條件,應用氣候相似論原理對引種植物進行篩選,以確定具有園林觀賞價值的垂直綠化植物資源。結合園林植物配置的需要,基于不同植物的觀賞特性和應用范圍,了解并總結分析新疆本地野生的垂直綠化植物資源,篩選出烏魯木齊地區可利用攀緣植物資源。
4 結果與分析
4.1 新疆野生垂直綠化植物資源概況
新疆高等植物有近4000種(含栽培種),若篩選其中15%的種應用于城市綠化,其物種也可達到600余種[2]。但其中能用作垂直綠化植物的很少,主要分布在新疆各山區、山地丘陵區、干旱草原帶和平原荒漠地區。新疆野生垂直綠化植物不同種類的觀賞特性和園林用途各具特色,從總體來看,園林用途較為廣泛,觀賞特性各異,具有廣闊的應用前景(表1)。
4.2 烏魯木齊垂直綠化現狀及存在的問題
通過對一些學校、公園、居住區、廣場等地的綠化調查,發現烏魯木齊市受地理環境的制約,能應用的城市園林綠化植物僅10種,其中應用較普遍的有五葉地錦、爬山虎、葡萄等。其它種類應用數量極少,而且分布僅限于局部地點。因此全市種類單調,景觀效果單一。除此之外還發現垂直綠化在植物配置上單一區域一般采用同一種植物進行綠化,沒能與其他植物互補,使得在景觀上達不到四季有景,三季有花的效果。如單一種植地錦雖然在春夏可以看到綠葉,秋季可以看到紅葉,但在冬季景觀不容樂觀(表2)。
4.3 烏魯木齊的垂直綠化植物的園林應用
垂直綠化的形式很多,在選擇植物材料時首先應當充分利用當地植物資源,這不僅因為從生態適應性而言,這些植物最適于本地生長,而且從園林藝術角度考慮,極易形成地方特色;其次要考慮攀援習性的不同即攀援能力的強弱、觀賞特性的不同,以及被綠化物與植物材料的色彩、形態、質感的協調。考慮到單一種類觀賞特性的缺陷,在垂直綠化中,應當盡可能利用不同種類之間的搭配以延長觀賞期,創造出四季景觀。如爬山虎在夏季和秋季景觀秀美,尤其是秋季紅葉甚為宜人,但冬季一片蕭索[4]。
4.3.1 棚架式
棚架式綠化在園林中可單獨使用,也可用作由室內到花園的類似建筑形式的過渡物,一般以觀果遮蔭為主要目的。卷須類和纏繞類的攀援植物均可使用,木質的如爬山虎、五葉地錦、金銀花、葡萄、黑果懸鉤、南蛇藤、毛茛科鐵線蓮屬,草質的如啤酒花、觀賞南瓜、觀賞葫蘆、牽牛花等。花格、花架、綠亭、綠門一類的綠化方式也屬于棚架式的范疇,但在植物材料選擇上應偏重于花色鮮艷、枝葉細小的種類,如粉綠鐵線蓮、甘青鐵線蓮、西伯利亞鐵線蓮、東方鐵線蓮、金銀花、啤酒花等。地錦類的葉片大,秋葉紅橙也適宜選用。蔓生種類用作棚架式時,前期應當注意設立支架、人工綁縛以幫助其攀附。
4.3.2 涼廊式
涼廊式綠化是以攀援植物覆蓋長廊的頂部及側方,從而形成綠廊或花廊、花洞。應選擇生長旺盛、分枝力強、葉幕濃密或者花朵秀美的種類,一般多用木質的纏繞類和卷須類攀援植物。因為廊的側方多有格架,不必急于將藤蔓引至廊頂,否則容易造成側方空虛。在新疆可選用爬山虎、五葉地錦、金銀花、粉綠鐵線蓮、甘青鐵線蓮、西伯利亞鐵線蓮、東方鐵線蓮、南蛇藤、蛇葡萄等落葉種類。
4.3.3 籬垣式
籬垣式主要用于矮墻、籬架、欄桿、鐵絲網等處的綠化,以觀花為主要目的。由于一般高度有限,對植物材料攀援能力的要求不太嚴格,幾乎所有的攀援植物均可用于此類綠化,但不同的籬垣類型各有適宜材料。竹籬、鐵絲網、小型欄桿的綠化以莖柔葉小的草本種類為宜,如牽牛花、打碗花、籬打碗花、毛茛科鐵線蓮等;普通的矮墻、鋼架等可選植物更多,如蔓生類的野薔薇、藤本月季、金銀花和具吸盤或氣生根的五葉地錦、爬山虎等。
4.3.4 附壁式
附壁式綠化只能選用吸附類攀援植物,可用于墻面、裸巖、橋梁、假山石、樓房等設施的綠化。較粗糙的表面可選擇枝葉較粗大的種類如有吸盤的爬山虎、五葉地錦。巖石和假山石采用打碗花、籬打碗花、田旋花、光白英、南蛇藤等。
4.3.5 立柱式
隨著城市建設的發展,立柱式綠化已經成為垂直綠化的重要內容之一,它的依附物主要為電線桿、路燈燈柱、高架路立柱、立交橋立柱等,所用的攀援植物應選用適應性強、抗污染并耐陰的種類。由于新疆自然地理條件的限制,這方面的應用效果并不好,立體式綠化也多是在一些交通路口、廣場設置立體花壇。現在通過支架專門制成大型靜物的形象:如大象、仙鶴、鼎、茶壺等,用攀援植物覆蓋,在園林中可起到極好的點綴作用,尤其適于兒童活動區使用。
5 討論
5.1 垂直綠化植物的觀賞價值園林應用
垂直綠化植物大部分種類為攀緣匍匐植物,攀援的種類有很多,姿態也各種各樣,他們所特有的形態、色彩、花香使植物更加具有美感和觀賞價值。植物纏繞在樹上、花架以及柱子上構成美麗的綠色走廊、空中綠蔭等。有些藤本植物的莖比較細,風一吹盡顯飄逸的風韻,藤本斑斕的花朵和怒放的鮮花以及奇異的果實向人們展示出大自然植物的美[5]。
5.1.1 “軟化”作用
垂直綠化的攀附特性能隨著物體外形的變化而變化,軟化建筑物生硬的輪廓,不但與地面常規綠化相對應,而且能產生與城市綠化融為一體的效果。硬質景觀與柔質景觀配合既能豐富城市建筑群體的輪廓線,加強空間變化,還能突出景觀的藝術效果、季相變化和增加層次感。
5.1.2 美化作用
運用各種攀緣植物搭建的棚架、回廊,編織厚密的綠籬,不僅可以遮蓋城市景觀視域中的不佳部分,還形成合理獨立景觀[6]。攀援植物與其他園林小品或建筑相結合,可起到渲染、烘托、協調園林小品與環境的作用,充分發揮植物的形態、色彩、季相景觀[6]。
5.2 烏魯木齊垂直綠化植物選擇的原則
垂直綠化對植物的選擇要求是比較嚴格的,在選擇時首先應該考慮當地的植物資源,做到適地適樹,這樣不僅能提高植物的成活率,降低運輸成本,而且更容易達到所需的園林景觀效果[7]。要了解所選植物的生活習性、觀賞價值及綠化物的實際情況,這三者協調與統一便是合理的。
在垂直綠化中,單一植物的觀賞特性往往是存在缺陷的,所以在綠化當中盡可能的選用不同種類之間的綠化植物進行搭配使用以延長觀賞期,使之在四季都有景可觀。混合種植應該是現在園林垂直綠化中應該研究與提倡的方向[8]。
5.2.1 遵循“適地適樹”的種植原則
在垂直綠化的園林景觀設計中,應該充分考慮垂直綠化植物要求和適應能力,在不同的生境中所營造的垂直綠化植物景觀,應有其地域性及自身的特色。如抗寒性、抗旱性、耐鹽堿性以及耐冬季的極端低溫和夏季的極端高溫等,因此選擇適合本地氣候、環境條件的種類,以有利于景觀的塑造和景觀的可持續性。本土植物對當地的自然條件適應能力強,可迅速實現預期的景觀效果,也更能體現地方的風土文化和特色。
5.2.2 遵循與綠地功能要求相適應的種植原則
城市綠地的功能和效益是多樣的、綜合的,綠化植物種植是為了實現城市綠地的多種功能服務。因此,在城市綠地實施綠化植物種植時,就要服從和適應于城市綠地的功能要求。所種植植物的生物學、生態學特性與其在城市綠化建設中的用途和應用方式相適合。同時,在綠地內進行喬、灌、草等多種植物品種復層結構的群落式種植,這是實現城市植物多樣性最為有效的途徑和措施[9]。
5.2.3 “生態相似性”的原則
根據植物的生物學、生態學特性,在同緯度地區的相同生態環境中選擇植物進行選育工作,并進行種植試驗,在時間積累和實際成果的基礎上選育出合適的植物新品種,從而形成生機盎然的城市綠化新景觀[10]。
5.2.4 “人與自然相和諧”的原則
“人與自然和諧發展”已成為21世紀人類共同的心聲。因此,在城市綠化建設中引入植物新品種,實現植物多樣性時,也就必須要有“人與自然相和諧”的綠化觀念。因此,選用的綠化植物新品種應具有觀賞及環境保護功能,能適應和滿足現代人們日益增強的游賞的審美需求和希望親近自然的心理需求[11]。
5.3 烏魯木齊垂直綠化植物選擇的建議
植物是城市綠化的主體,豐富多樣的植物是合理構建城市綠地群落和提高綠地生態服務功能和景觀功能的基礎。合理開發利用植物資源,引進、繁育植物新品種,有利于豐富城市生物多樣性,完善城市生態結構,促進生態城市建設,提高城市人與自然的和諧發展[1]。適合烏魯木齊市垂直綠化的植物的種類比較多,目前主要的垂直綠化植物有五葉地錦、葡萄。有大量本土野生的藤蔓植物有待開發利用。
5.3.1 引進新品種,豐富垂直綠化植物
不同城市地區因地理位置、自然環境不同而適合生長不同的植物,而城市綠化中植物是不可或缺的,植物新品種的引進應用可以豐富城市植物資源庫、提高生物多樣性。保護和增加生物多樣性是搞好城市垂直綠化建設的基礎,對城市生態化建設具有不可替代的應用價值和實際意義。在引種的過程中,最好選用其他城市環境條件與烏魯木齊市相似的物種,這樣對提高垂直綠化植物成活率增加城市生態景觀具有重要意義[12]。
5.3.2 加強對鄉土植物的馴化
烏魯木齊垂直綠化植物資源較豐富,綠化及觀賞價值潛力很大,有待于我們去開發利用,為園林建設服務。根據新疆地區生態建設和城鎮園林綠化不同需求,對有開發利用價值的種類進行引種馴化,推廣和培育優良品種,滿足不同生態建設及城市綠化需求。加強鄉土植物的馴化,篩選適宜的植物品種。在鄉土植物種質創新上,應以生態選育為基本手段,收集、整理和開發鄉土木本植物天然變異類型,篩選優良種源或品種;同時保留觀賞價值不高但抗逆性強的鄉土品種,作為雜交育種的親本、基因工程目的片段的供體等[8]。
5.3.3 發揮政策推動力作用
政府制訂發展垂直綠化的地方性法規,提出鼓勵發展垂直綠化的政策,使垂直綠化工作有法可依。城市建設和綠化行政主管部門編制出垂直綠化建設和養護技術規范,科學合理地監管垂直綠化;有關部門和單位以各種形式生動、內容具體的實例,宣傳垂直綠化的重要意義,使之成為全民的共識,使垂直綠化的應用得以拓展。
6 結語
根據烏魯木齊市園林中垂直綠化現狀的調查,發現目前在園林垂直綠化上應用的植物僅有10種,常用的垂直綠化植物只有五葉地錦、葡萄、爬山虎3種,因此種類單調,景觀效果單一。本文在實地調查的基礎上,查閱相關文獻、書籍、資料,發現烏魯木齊可用的垂直綠化植物資源豐富,一些新疆觀賞價值較高的鄉土植物還未被開發利用,例如:西伯利亞鐵線蓮、粉綠鐵線蓮、光白英、戟葉鵝絨藤、打碗花、南蛇藤、野啤酒花等。合理的篩選馴化這些野生植物及引進其他城市環境條件與烏魯木齊市相似的物種,開發利用植物資源,可以豐富垂直綠化種類,迅速提高綠化面積,增強城市景觀效果。
隨著城市的發展,建筑及道路用地和綠化用地之間的矛盾愈演愈烈,合理利用有效的植物資源進行垂直綠化是增加綠化面積、改善生態環境的重要途徑。垂直綠化將會越來越受到人們的重視,垂直綠化植物資源也將得到進一步開發利用,也將豐富烏魯木齊市園林植物的多樣性。
摘要:以園藝療法中的植物元素為切入點,對植物種類、色彩、芳香、質感等方面進行了研究,探討了如何通過植物景觀種植設計來表現園藝療法,以期為日后園藝療法在城市綠地中的應用提供理論基礎。
關鍵詞:園藝療法;植物景觀;中心綠地
1 引言
園藝療法是對有必要在其身體以及精神方面進行改善的人們,利用植物栽培與園藝操作活動對其社會教育、心理、以及身體諸方面進行調整、更新的一種有效方法[1],通過與植物相關的活動達到促進體力、身心、精神恢復的 療法,它是藝術和心理治療相結合的一種治療方式[2]。現代社會的工業發展致使環境惡劣,嚴重影響了人們身心健康。據調查顯示,現代社會健康人群的比例僅占15%,大部分人群都處于亞健康狀態[3],利用園藝療法去治療人的身心健康變得尤其重要。園藝療法起源于17世紀末的英國,以治療在第二次世界大戰中受傷的軍人而逐漸在各國發展起來,目前,以美國園藝療法最為成熟。現代園藝療法的治療對象不僅限于病人,它強調參與活動的過程和意義,通過接觸自然來緩解壓力,使亞健康的人變得健康,使健康的人更健康[4]。園藝療法的研究和應用在發達國家已趨于成熟并深入人心,而在中國還處于初級階段[4],目前研究領域僅限于療養院的景觀設計,尚未在城市綠地中進行實踐運用。
在深入研究園藝療法的理論的基礎上,對某居住區中心綠地植物景觀進行創新設計,探討了基于園藝療法的景觀功能分區,并詳細闡述了各景區內植物的選擇和配置原則,旨在通過合理的植物景觀設計為居民提供具有園藝療效的休憩場所,以舒緩情緒、調節身心健康。
2 園藝療法的理論基礎
園藝療法項目中,五感刺激是園藝療法的基礎,園藝療法是通過人的視覺、嗅覺、味覺、聽覺和觸覺而感知事物特征或性質的一種科學方法,具有很強的精神發特性,醫學、神經學、社會學、心理學等都是研究園藝療法必不可少的知識體系。園藝療法是以園藝活動為媒介的,人們通過園藝勞動(如播種、施肥、澆水、修剪、松土等)和園藝交流(如交換栽培經驗、分享收獲成果、尋求合作等)參與互動,進行身體鍛煉[5]。種植地的勘察,植物的選擇、移植、栽培等管理,以及植物搭配都是需要了解并掌握的必須知識,作為園藝活動理論基礎的植物學、生態學、土壤學以及與療法場所相關的園林學、植物景觀設計學等都對園藝療法中植物景觀設計具有重要的指導作用。
3 項目概況
小區位于武漢市江夏區,是某事業單位為其退休老職工所改建的居民樓,針對老年人性格特點,建立了以“減壓舒緩”為主的園藝療養花園,中心綠地花園位于小區中心,面積約1237.6 m2。
3.1 布局與構思
以“保留、改造、養生、和諧”為基本原則進行花園植物景觀設計。花園圍繞“森林浴”模式展開,在保留原有植被的基礎上,對原有植物進行一定修剪、造型,并將“養生”的理念融入進去,通過植物給人帶來的五感刺激,針對老年人的身體狀態進行植物選擇、配置和活動安排,“和諧”指植物景觀設計遵循協調統一的原則和人通過園藝療法達到內心與自然的平衡協調。
庭院以“兩個中心,六個分區”為主要布局,將花園分別以“五感體驗區”和“活動體驗區”為主題進行植物種植設計,全局分為視覺療養區、聽覺療養區、味覺療養區、嗅覺療養區、觸覺療養區和活動區等六大功能區(圖1)。
3.2 功能分區
3.2.1 味覺治療區
在入口處單獨開辟一角種植可供采栽、食用的植物,如石榴、枸杞、柑橘、薄荷等,并設置相應的采栽小路,以免人們破壞植被景觀;此外還應種植一些花葉兼美、高矮不一的植物,如合歡、欒樹、枇杷、石楠、法國冬青等,既而豐富林冠線景觀。此外,對于食用花果要盡量少用或避免使用農藥,以免對人體產生不良反應。
3.2.2 視覺治療區
研究證明觀賞植物可以改善情緒、緩解壓力并增強忍耐性,不同顏色的花或葉片對人的身心影響也不盡相同[2],視覺治療區景觀除了使用色彩豐富的植物外,應選擇滿足四季接替開花的植物,并將暖色調植物和冷色調植物交叉種植,帶給人不同的心理感受。該區位于花園主入口附近,鄰近中心廣場,區內設有休息長廊和樹池座椅,供人們休息、交流,視覺治療區的植物選擇見表1所示。
3.2.3 嗅覺治療區
芳香療法主要的作用機制是心理反應加上從植物芳香精油中提取的芳香分子作用于人體的交互作用得到療效[6]。研究顯示植物的芳香可以有效減緩緊張情緒,使人愉悅,并增進睡眠[7],不同香味、不同濃度的香花植物可以產生不同的嗅覺刺激,達到不同的治療效果,若香味過于混雜濃重,則帶給人暈眩,對健康不利。據調查,相比之下,老人更親睞甜香型和清香型植物,因此嗅覺治療區種植的香花植物主要以甜香型和清香型為主,如桂花、玉蘭、月季、蔥蘭、盆栽米蘭等。該區位于花園中部,以白色大理石為地下裝飾,形成“桂花林”,樹池種植地被蔥蘭,既在香味上形成協調,在葉形、大小、花色等方面形成強烈對比;四周用花池圍繞成一封閉空間,花池里種植月季,并擺放盆栽米蘭。
3.2.4 聽覺治療區
人對于環境的認知,85%來自于視覺,10%來自于聽覺感官,視覺和聽覺是人對外界感知的最主要器官[8]。樹葉隨風發出的瑟瑟聲,花朵上蜂蝶的嗡嗡聲,潺潺的流水聲等對人心情平復、身體放松有明顯的作用。該區用潺潺的流水聲與郁郁蔥蔥的山石景觀組合形成聽覺景觀。選用的植物多為常綠植物,如鳳尾絲蘭、桂花、碧桃、楊梅、杜英、蘇鐵、鳶尾、花葉蔓長春等植物,溪流盡頭栽植一株鵝掌楸,與周圍郁郁蔥蔥的植物景觀形成鮮明對比。
3.2.5 觸覺治療區
植物的質感是指單株或群體植物直觀的粗糙感和光滑感[9],讓人們觸摸不同質地的植物,可以刺激感覺器官,達到一定治療效果。該區以老人和小孩活動為出發點,既要選擇無毒、無刺并無奇異花、葉的植物,也要注意應以灌木和地被為主,方便人們觸摸,如雞爪槭、紫薇、山茶、太陽花、杜鵑、紅千層等植物。將休息座椅設置在花叢中,讓人們隨時隨地觸摸植物,享受樂趣。
3.2.6 活動體驗區
活動體驗區主要包括活動健身區和栽培區。活動健身區以老年人、兒童活動為主,此區設置有羽毛球場和一系列健身器材,四周種植高大落葉喬木,并搭配灌木球和地被花卉,植物色彩以亮色為主,促進人的活動,如復羽葉欒樹、楓香、紫荊、大葉黃楊、紅繼木等植物。栽培區安排的園藝活動是結合人的參與性設計的,在園藝操作過程中,人體的各個部位都得到了鍛煉,尤其有助于改善老年人心血管系統的退化狀況,減少常見的心血管疾病發生幾率,是防止衰老的最好措施之一[10],人通過對植物進行播種、翻土、施肥、澆水、定植、收獲等行為感受生命的意義,能喚醒人們對生命的熱愛。栽培區固定在封閉的空間,利用綠籬將其與其它景區分隔,區內安排種植池和栽培工具,進行以栽培草本植物為主的園藝活動,如太陽花、蔦蘿、雛菊、風信子、金雞菊等植物,通過培育而開花的植物可以供人帶回家中,進一步感受園藝活動的價值。
4 結語
以某一居民區中心花園為例,以園藝療法的構成要素和功能作用為出發點,從植物種類選擇、色彩搭配、氣味選擇、質感處理以及與周圍環境的關系等方面進行了具有園藝療法功能的植物景觀設計,確保中心花園達到保健、養生、美觀的景觀效果。
編者按:多肉植物是目前很流行的綠化植物,又稱多漿植物或多肉花卉,主要生長在沙漠、高山、戈壁、瓦礫、山崖中,全世界共有多肉植物1萬余種。多肉植物的營養器官具有發達的薄壁組織,可以儲藏大量水分,使其在外形上顯得肥厚多汁或帶粉。由于多肉植物葉子“小小的”“肉肉的”“萌萌的”,而且葉片顏色豐富,容易養護,時下深受人們的喜愛。
大學畢業的余亞民早在幾年前就看到了多肉植物的商機,加之他自己也鐘愛多肉植物。于是,在家人的支持下,2014年,他投資20萬元建起了南昌第一家多肉植物花園,他的多肉植物生意做得越來越好。那么,他對于多肉植物有著怎樣的養護經驗以及在經營管理自己的公司上又有哪些獨特的理念呢?帶著這些問題,本刊記者走進了南昌朝夕多肉植物花園,采訪了85后創業青年余亞民,相信他的創業經驗對您的創業之路一定會有所啟發!
記者:余總,是什么促使您走上種植多肉植物之路,并決定以此作為自己的事業來發展的呢?在創業期間,什么事是您特別難忘的?
余亞民:提到多肉植物,我覺得自己挺幸運的,因為促使我把多肉植物當作一個創業項目來發展在很大程度上是機緣巧合。在我心里一直有一個夢想――開一家屬于自己的盆栽花卉店。因為廣州花卉行業比較發達, 2010年9月我南下去了廣州,雖然初心是奔著實現夢想而去的,但到了廣州后我并沒有從事花卉方面的工作,而是就職于某家食品公司做了一名普通的銷售員。在這家公司工作的兩年時間里,我自己雖然在生活理念、人際交往等方面得到了很大的提升,但是從未放棄最初的夢想,而且想把這個夢想變成現實的想法越來越強烈。我心想,要做盆栽花卉這一行,就得先進入這個行業積累經驗,于是我決定辭職去尋找花卉行業相關的工作。一次機緣巧合,我應聘到了一個擁有200畝基地,專門從事多肉植物生產及批發的花卉公司做銷售員。隨著每天與多肉植物的接觸,我越發喜愛多肉植物,也越看好它的前景。憑借在該公司積累的經驗和資源,2014年元旦我離職回到南昌發展多肉植物。能與多肉植物結緣并以此作為自己的事業發展,我覺得自己特別幸運,同時也倍加珍惜這個機會。如果說創業期間讓我最難忘的事情,那莫過于家人在我創業路上給予的無私幫助、無條件支持和理解了。
記者:余總,據了解,您的多肉植物花園是南昌的首家。請問:多肉植物好養護嗎?在養護管理上主要應該注意什么呢?
余亞民:多肉植物,在管理上相對一般花卉來說是比較簡單的。多肉植物表皮的特殊結構使其蒸騰量大大減少,失水明顯比其他植物種類少,具有較強的抗旱、抗逆性,因此,多肉植物不需要經常澆水。不過大部分多肉植物喜歡陽光充足、通風良好的環境。此外,在養護上只要注意土壤、溫度、水分等方面即可。具體注意事項如下:(1)土壤。建議潮土干種,而所謂的潮土就是指混合花土適當噴水后,手握成團、松開手輕輕一碰就散了的濕土。(2)溫度。多肉植物的適宜生長溫度為10~32℃,當低于10℃或高于32℃時,植株開始休眠。(3)水分。澆水沒有特定的時間,一般半個月澆1次水。注意保持“干透、澆透”的澆水原則,先把根系養好再去控水。
記者:對于基地的選址您當初是如何考慮的呢?目前您的多肉植物大棚里有多少個品種,市場效益如何?
余亞民:我把基地選在江西省南昌市揚子州楊新路附近,主要是因為這里地處沿江位置,通風性好,溫度相對會低一些,尤其是夏天,不會太熱。此外,這里離南昌市老城區和新區都比較近,可以方便顧客前來選購。目前我們大棚有300多個品種,效益一年比一年好,兩個大棚(總共面積為1畝)一般每月平均銷售額為3萬~6萬元,旺季最高銷售額一天曾達到5000元,現在平均每天可出售100盆左右。不過目前我們獲得的收益很大一部分投在了多肉植物品種的拓展以及維持公司的運營上。
記者:市場上比較受歡迎的品種有哪些?不同品種的多肉植物價格相差大嗎?
余亞民:多肉植物的形態多種多樣,可以滿足不同喜好的人的審美要求。目前市場上比較受歡迎的品種主要是景天科石蓮花屬、蓮花掌屬的植物,還有不少人喜歡番杏科的植物。比如吉娃娃、觀音蓮、玉露、雪蓮、熊童子、山地玫瑰、桃蛋、奶酪、福娘、阿房宮、冰梅、布紋球等都是比較暢銷的品種。現在興起的由各種多肉“拼盤”而成的組合式多肉盆栽最受消費者的歡迎。很多顧客會選擇喜歡的幾個多肉植物品種讓我現場幫他們組合,其中很多人一買都是七八盆,有的也幫朋友、同事買些。
多肉植物因品種不同,價格上差異也比較大,從幾元到幾千元,甚至幾萬元的品種都有。不過我們基地賣的多肉植物以平價的品種為主,每盆5~600元不等,價格是由市場來決定的。由于多肉植物的“萌態”很吸引人,所以喜愛多肉植物的人越來越多,其中也不乏愿意花高價購買者。尤其是一些消費者普遍喜愛的品種,當市場供應量不足時,價格就直線上升。當產量大了,供應趨于飽和后,其價格又不斷下降,甚至有時會創歷史新低。在這里要提醒廣大從事多肉植物種植的朋友:切不可盲目跟風,建議想商業化種植的朋友先調研市場后再謹慎栽培。
記者:近年來,為什么多肉植物會越來越流行?多肉植物的主要消費群體是哪些?您的產品主要是零售還是批發?
余亞民:多肉植物的流行主要是受人們對綠植消費需求轉型的影響。隨著人們生活水平的不斷上升,生活節奏也越來越快,人們都趨于購買一些干凈整潔、容易養護的植物。而多肉植物就很好地迎合了人們這一心理,因為它們打理起來很容易,且具有較強的抗旱能力,不會因為人們短期無暇照顧而死亡,所以多肉植物又被稱為“懶人植物”。加之多肉植物迷你精巧的造型作為家具的百搭擺設,非常惹人喜愛。很多顧客都專門買來放在辦公室和家里,他們說看著這些“萌萌的”多肉植物可以緩解壓力和疲勞,綠色清新的“小肉肉”給他們心曠神怡之感。此外,多肉植物特殊的景天酸代謝是很適合室內種植的。因為大部分多肉植物長期生長在干旱少水的環境中,為了應對白天高溫的環境,它們就選擇把主要的新陳代謝活動放在溫度較低的夜晚來進行,這樣不僅減少了水分的流失,而且可以吸收大量的二氧化碳,起到釋放氧氣、凈化空氣的作用。因此,它們可以營造健康良好的環境。
多肉植物因為外形小巧精致,葉片飽滿可愛備受女生的歡迎,所以其主要消費群體為18~35歲的女性,而其中消費主力軍是工作的白領女性。目前我們的產品零售和批發都做,但是以零售為主。銷量好的時候,我們會經常去廣東、福建、山東、上海等地的一些大型多肉植物生產基地外調一些品種。
記者:多肉植物最適合的繁殖方式是什么?
余亞民:多肉植物的繁殖方式一般有葉插和枝插兩種,也有部分“肉友”喜歡自己人工授粉、播種。但是其中以枝插最為常見,它是一種快速簡單而又容易保存母本基因的繁殖方式。枝插在多肉植物的繁殖中也叫“砍頭”,是指利用枝條的一段作為插穗的扦插方法。枝插的時候最宜選擇株型端正、葉片多而肥的健康植株。因為選擇健康的主體,扦插成功率才能高。此外,由于多肉植物中很多種類的體內有白色汁液或無色黏液,這種汁液和黏液在植物受傷時可使傷口迅速結膜,既防止了體內水分散失又避免了病菌感染。因此,在栽培中人們利用這一特點,可以將一些截面積很大的球形、柱形多肉植物切頂扦插。
記者:據了解,您不光是線下賣多肉植物,線上也在賣,多肉植物適合在網上銷售嗎?在營銷方式上,您有什么建議?
余亞民:多肉植物的根、莖、葉等營養器官能儲存充足的水分,在脫土情況下可以保持數月的生命力,所以它們比較適合在網上銷售。不過多肉植物在線上銷售,郵寄時要注意其根部需完全脫土,根系需充分晾干,因為在植株有水分的情況下寄送很容易患黑腐病。但是,目前我們主要還是以實體店銷售為主。
營銷手段上,我們主要是微信營銷、口碑營銷。以老帶新是主要的銷售方式。不過,我認為任何營銷模式都應建立在保證產品的質量上,誠信經營,做良心生意。還有就是用心,比如,在微店以及淘寶上銷售多肉植物,就必須把照片拍得漂亮一些,為此我還專門研究了如何擺拍,不少顧客最初都是被我拍的精美照片所吸引的。
記者:余總,您下一步的目標是什么?對于想創業的年輕朋友您有什么想說的嗎?
余亞民:下一步計劃是繼續擴展多肉植物花園,并把它打造成一個集生產、銷售、休閑、娛樂于一體的綜合性“花園”。這座“花園”可以給喜愛多肉植物的人們提供一個慢生活的休閑區域。人們可以在里面喝著咖啡或品著茶交流養護多肉植物的心得及經驗,甚至延伸到交流思想。把“萌物”――多肉植物帶來的快樂一直傳遞下去。對于想創業的年輕朋友,我認為最重要的一點就是要心懷夢想、腳踏實地、真誠待人、一步一個腳印,要始終相信“一份耕耘,一份收獲”,有付出就會有回報。
摘 要:園林植物與園林建筑是園林組成的二要素,二者缺一不可,共同構成了園林效果。而園林建筑與園林植物是互相依附襯托、互相補充呼應的的,二者是的配置是自然美與人工美的結合,處理得當,可求得和諧一致。文章介紹了我國園林發展的歷史及現狀,并結合常見的園林形式介紹了園林中建筑與植物配置的相互作用及重要性。
關鍵詞:景觀;園林建筑;植物配置;環境協調
1 我國園林的發展歷史及現狀
隨著時代的發展,園林已遍及我國大江南北,并且由最初的寥寥無幾的專屬人士所有發展到各城市社區均已配置。現如今,園林已經發展成為社會服務的一個不可或缺的角色,為廣大的居民提供了休閑娛樂的場所,以及美的感受。同時,社會對園林的設計、組成與管理也有了更高的要求。從宏觀層次來講,當代園林不僅要符合可休閑放松的標準,還要有一定的內涵意義,更重要得是還要符合生態綠化、保護環境的目的。從微觀層次來講,園林的設計、組成、管理都需要符合當代要求,要突出園林的藝術氣息。
2 園林建筑與植物配置的重要性
我國園林風格多樣,無論是大氣濃重的皇家園林、清高風雅的蘇州園林,或是莊嚴穩重的紀念園林,還是富有生活氣息的街頭綠地、社區公園等,建筑與植物配置都是極其考究,始終貫穿如一的。因為設計中植物與建筑配置的優劣直接影響園林的整體質量,也直接決定園林植物綠化觀賞效果和藝術水平的高低。在設計園林組成形式時要將建筑的大小、風格,門、窗、屋頂等元素,以及植物中花、草、樹,高低、顏色都應考慮在內。只有因地制宜,充分利用既有的自然環境及氣候特點,合理的設計、安排建筑與植物的組成形式, 才能使得建筑與山,水,花,木有機的結合組織,使得園林在總體上達到了建筑美與自然美的高度結合,相互融糅的境界。
3 各種園林中建筑與植物配置
3.1 皇家園林的植物配置
在我國近代史之前,統治階級是權利的象征,有著至高無上、威嚴不可侵犯的形象特征。而皇家園林作為統治階級的的一個所有物品,也不可避免的帶有恢弘大氣、尊嚴無比的特點。這些特點的具體表現不僅園林中建筑的形式以及植物品種、樣式的選擇,更重的是建筑與植物的搭配。皇家園林內建筑體型高大、布局嚴整,為了適應此類建筑,其院內植物也多選擇四季常青、蒼勁延年的樹種來襯托,比如松柏被廣泛應用借以表達帝王萬古長青的寓意。花卉則多選用有著富貴之意的牡丹、長久之意的菊花、多子多裔之意的石榴等品種。
3.2 江南園林建筑的植物配置
江南園林以淡雅清高為主調,因此其建筑外貌也多采用白墻黑瓦,來大肆渲染其淡雅素凈的色彩。而建筑組成多為隔層布置,來打造咫尺山林、以小見大,導出充滿詩情畫意的藝術效果。因此,其植物以有著高傲之意的竹、梅、荷為主。
3.3 寺觀園林的建筑與植物配置
寺觀園林布置較為簡約卻不簡單,其神圣、目空一切的本意也可通過建筑與植物來體現出來。寺觀園林建筑多以廟堂為主,各個殿堂建造多樣,或者富麗堂皇以供拜賞,或者樸素簡單以供禮佛。莊嚴肅穆氣氛不言而喻,因此一般多用銀杏、油松、圓柏、松等植物。
3.4 陵園園林的建筑與植物配置
陵園是用來緬懷革命先驅,具體有莊嚴、肅穆的特點。其建筑與植物的搭配多以整齊為效果,再配以松柏、銀杏來襯托革命先驅錚錚不息的革命精神,白菊等白色花朵來象征革命烈士的流芳百世。
3.5 現代園林的建筑與植物配置
現在建筑樣式多樣靈活,因此可以選擇多種樹種,應根據具體的環境條件、功能和景觀要求選擇適當的樹種,如白皮松、榆葉梅、圓柏、海棠、玉蘭、銀杏、國槐、法國梧桐、合歡、龍柏等植物,栽植方式也是多種多樣的。
4 園林建筑與植物配置的相互作用
一方面,園林建筑本身也是園林景觀之一,相對于園林的其他組成要素,園林建筑的輪廓、線條、色彩較為生硬、單一。而植物曲線以彎曲為主,因此,合理的選擇植物品種來搭配園林建筑,可以減弱、軟化園林建筑的生硬輪廓,增添園林建筑自然柔和的曲線之美。需要指出的是,雖然園林建筑與植物可以互相補充,但是要根據園林建筑的風格來確定選用何種形式的植物來互相襯托。此外,眾所周知,建筑是凝固的藝術,而富有生機的植物恰如春天的溫暖可以暖化建筑的冰冷,賦予建筑生命力,使其達到詩情畫意般的效果。再者,建筑的組成形式較為單一,而植物尤其是盆卉花景可靈活移動,這樣多樣化的植物就會賦予建筑物錯落有致、上下呼應的空間感覺,使園林建筑表達效果不再孤單。
另一方面,園林植物的生長是需要園林建筑的保護的。園林建筑可以在一定程度上為園林中的植物提供一個遮、擋、圍的作用,可以減弱突如其來的風雨雪等惡劣天氣對植物的破壞力度。園林植物呈現的是柔和的自然美,而建筑卻以是以植物為依托,隱形于建筑之中,用其陽剛之美將植物的自然美提升到更高的境界。隱建筑物于山水之中,將自然美提升到更高的境界。
摘要:通過對秦皇島市濱海地區野生鹽生植物腎葉打碗花進行調查與分析,初步探索了腎葉打碗花的生長特性和經濟價值,闡述了腎葉打碗花在園林綠化中的觀賞應用價值,認為其在園林觀賞方面具有很大的開發應用前景,并提出了在濱海地區園林應用上的建議。
關鍵詞:腎葉打碗花;野生植物;生長特性;觀賞價值;濱海地區;秦皇島市
腎葉打碗花[Calystegia soldanella(L.) R. Brown]又稱扶子苗、腎葉天劍、濱旋花,為旋花科(Convolvulaceae)打碗花屬(Calystegia R.Br)多年生草本植物,多生長在遼寧、河北、山東、江蘇、浙江、臺灣等省的沿海地區,也廣泛分布于歐洲、亞洲的溫帶地區及大洋洲海濱地帶。腎葉打碗花耐鹽堿、耐瘠薄,耐旱性很強,多見于海濱沙地或海岸巖石縫中[1],大多生長在距離海岸不遠的海岸沙丘或海灘上,常年受海霧侵蝕,基本都是野生狀態[2]。由于腎葉打碗花的莖具有匍匐性,覆蓋性很強,因此具有很高的護灘抗風性能[3]。故而腎葉打碗花在濱海城市的園林應用中具有廣闊的發展前景。
1 生物學特性
腎葉打碗花為多年生匍匐性草本植物。地下莖較粗,地上莖光滑或近光滑,平臥,不纏繞,有細棱或有時具狹翅。葉互生,腎形至近圓形,長1~2 cm,寬2~4 cm,先端圓形,有小凸尖,基部凹缺,邊緣波狀,葉柄長于葉片。花單生于葉腋,具花梗,花梗長于葉柄,有細棱,長2.5~5.0 cm;苞片卵圓形,緊包于花萼外,比萼片短,長0.8~1.5 cm,頂端圓或微凹,具小短尖;萼片近于等長,長1.2~1.6 cm,外萼片長圓形,內萼片卵形,具小尖頭,5片,宿存;花冠漏斗狀,直徑3.5~4.5 cm,粉紅色,冠檐微裂;雄蕊5枚,花絲基部擴大,無毛;子房2室,花柱細長,柱頭2裂。蒴果卵圓狀,長約1.6 cm。有種子4粒,黑褐色,長6~7 mm,表面無毛,亦無小疣[2,4-7]。
2 生態習性
腎葉打碗花喜歡溫和濕潤氣候,也耐惡劣環境,適應沙質土壤,是我國溫和氣候區沿海地帶鹽堿土的指示植物[6]。腎葉打碗花是淺根性植物,根系集中在5 cm左右深度的土層,常生長在土壤酸堿度偏中性的粗沙礫地里,主要集中分布在北方沿海一帶的礫石海灘上[2]。腎葉打碗花是一種臥地生長的草本植物,每年在4月上、中旬萌發,在秦皇島市一般于6~8月開花、9月前后結實,主要借海潮傳播種子繁殖后代;但是在秦皇島市生長的腎葉打碗花大部分不結果,主要以根擴展繁殖[4]。腎葉打碗花總是作為沙質、沙礫質、礫石質土地的優勢種或伴生種出現在海濱地帶,在靠近海岸的花崗巖、片麻巖或片巖組成的礫石土上,特別是海水浪花經常可以到達的山坡上,有時以單一群落出現;作為伴生種常出現在單葉蔓荊(Vitex trifolia L. var. simplicifolia Cham.)灌草叢的海灘上,有時與生活力極強的砂鉆苔草(Carex kobomugi Ohwi)組成海涂沙生草地群落,或與泌鹽灌木檉柳(Tamarix chinensis Lour.)等植物組成不同的建群層片結構群落出現[8]。可是在距海岸稍遠的沙土臺地上,由于海水浪花不能經常到達這里,雖然可看到砂鉆苔草、珊瑚菜(Glehnia littoralis F. Schmidt ex Miq.),但見不到腎葉打碗花的生長,這可能是由于腎葉打碗花根系太淺,不像砂鉆苔草和珊瑚菜根系深,可從底層吸取鹽分,而海水浪花又不能經常到達這里,使鹽分供給不夠所致[9]。所以它是一種近海沙灘地上的好鹽植物,具有很高的護灘抗風性能。每到春末夏初,植株碧綠、喇叭狀花粉紅盛開,如綠帶鑲嵌在開闊的海岸帶上,賦予灘涂草場以美麗的季相,為單調的海岸線憑添一番野趣[10]。
3 觀賞價值
腎葉打碗花在每年的6~8月開花,花大、艷麗而且花期長,十分耐看;而它那亮綠的葉片呈小巧的腎形,葉脈明顯,使之成為粉紅色花朵最好的陪襯,因而整個植株的觀賞價值較高。每到春末夏初,葉綠花紅,賦予灘涂草場以美麗的季相。同時,腎葉打碗花具有耐鹽、耐旱、耐瘠薄的特性,加上成蔓性、纏繞力強,可以引種到海邊旅游區作為一種地被花卉加以應用[4,7,11]。如在鹽堿地上將其作為巖石中的點綴,能充分展現海濱的原始氣息;將其作為巖石園的造景植物也是一個不錯的選擇。
4 其他經濟價值
4.1 飼用價值
腎葉打碗花葉片所含的蛋白質很豐富,灰分和脂肪含量也較高,鈣和磷的比例接近于平衡。加上其莖蔓粗壯、莖葉脆嫩、葉片肥厚、纖維素含量少、氣味純正、適口性好、覆被性很強,為牛、馬、驢、騾等多種家畜所喜食[6],據研究,腎葉打碗花在花期的莖葉鮮重比為1.0∶1.1,莖葉干物質重量比為1.00∶0.98,干葉重占莖葉干物質重量的49.00%,莖葉干物質達12.50%,整個生育期間莖葉干物質重量變率小,直到枯黃前期,其青飼價值也不減,青飼期長達150 d之久。曬干后是大家畜及兔、羊越冬的好飼料,放牧青飼或調制干草均為良好牧草[6],并且其生長快、產量高,具有一定的再生能力;花前期放牧或刈割,其再生草量可達第一次收草量的75%以上,初果期刈割,再生草量也可達花前產草量的一半,直到夏末秋初才逐漸失去再生能力[6]。腎葉打碗花營養期的葉面積指數可達1.45,在陽光充足、氣溫較高的夏季,光能利用率較高,生長快,生物量大,其單一群落的鮮莖葉產量可達52.5 t/hm2,這在土壤條件比較差的近海鹽性沙灘地上是一種高產的植物[12]。
4.2 藥用價值
腎葉打碗花還是一種很有發展潛力的中藥資源,其全草及根狀莖都可入藥,性味微苦、溫,具有祛風利濕、化痰止咳的功效,可用于咳嗽、腎炎水腫、風濕關節疼痛等病癥[13,14]。為了充分挖掘該資源,有關單位應對其進行深入研究,變資源優勢為經濟效益和社會效益。
4.3 生態價值
腎葉打碗花除了具有觀賞價值、飼用價值和藥用價值外,還具有生態保護價值,是一種良好的濱海沙生植物。
4.3.1 保護沿海灘涂 可用于鹽堿地綠化。由于腎葉打碗花莖蔓粗壯、生命力頑強、覆被性很強,耐鹽堿、耐瘠薄、耐旱,能夠抗高強度的海風,具有很高的護灘抗風性能[15]。所以在海灘上經過翻耕、整地、播種栽培,能很快形成植被[16],這樣能防止水土流失,有利于鹽堿環境的綠化與植被修復。
4.3.2 改良土壤 人工在沿海沙地補種腎葉打碗花,不僅可以美化海灘,還可以使鹽堿荒地得到充分利用,增加土壤中氮、磷、鉀及有機質和微生物的含量[15],從而改良沿海沙灘鹽堿地的土質[17]。
5 腎葉打碗花在濱海地區園林應用上的建議
5.1 與巖石和假山配置
由于腎葉打碗花生性強健,適應能力強,可與海邊的巖石或園林建筑里的假山相配,起到對巖石堅硬線條的軟化、平衡作用[18];而且在海邊鹽堿地將其作為巖石中的點綴,可充分展現海濱環境的原始風貌[19]。
5.2 做鹽堿地地被綠化材料
腎葉打碗花耐鹽堿、耐干旱、耐瘠薄,綠化面積大,可粗放式管理,用作鹽堿地地被綠化材料是不錯的選擇。腎葉打碗花在鹽堿地綠化布局上可片植形成獨立的塊狀模紋,而且嬌美粉艷的花朵可形成自然美麗的花坪,達到色彩繽紛的渲染效果,體現出樸素的自然美感[20]。尤其是濱海沙灘前緣的綠化,其淡淡的粉紅色花朵和嫩綠可愛的葉片可將海灘點綴的異常秀美,能形成如詩如畫的植被景觀[21]。
5.3 建立濱海野趣園
腎葉打碗花的適應性強,在粗放管理的野生植物景觀中配置最為適宜。在濱海地區園林應用方面,尤其是濱海風景名勝區、自然保護區、療養區、休養所等處,可布置、栽種大片的腎葉打碗花群落,為海邊單一的自然色調憑添一番絢麗的野趣[22]。
[摘要] 目的 探討自體、異體人工移植物重建膝關節前十字韌帶(ACL)的臨床效果。 方法 回顧性分析我院2004年4月~2010年2月收治入院的ACL斷裂患者60例臨床資料,將采用關節鏡下自體骨-髕腱-骨(B-PT-B)重建ACL患者30例設為A組,將采用關節鏡下異體B-PT-B重建ACL患者30例設為B組,兩組手術方法相同。觀察兩組患者術后紅細胞沉降、C反應蛋白及體溫變化情況,并用KT-2000、BiodexIKDC、Tegner、Lysholm等方法評估手術效果及肌力恢復情況并進行對比分析。 結果 隨訪30~55個月,兩組發熱天數、術后第6天紅細胞沉降率和C反應蛋白等比較差異均無統計學意義(均P > 0.05);A組膝前痛21例(70.0%),明顯高于B組13例(43.33%);髕股關節壓痛B組為18例(60.0%),A組28例(93.33%),差異均有統計學意義(均P < 0.05);兩組患者IFDC評分、Lyshom評分、Tegner評分、大腿圍度差值、KT-2000前移距離、Biodex等速肌力測試結果比較,差異均無統計學意義(均P > 0.05)。 結論 自體和異體移植物在術后均需要經歷再血管化和韌帶化,使得移植物強度在術后早期不足。
[關鍵詞] 前十字韌帶;移植物;重建;選擇;運動;生物力學
前十字韌帶(anterior crueiate ligament,ACL)是維持膝關節穩定的重要韌帶,主要限制脛骨的前移和旋轉,在膝關節活動中起到重要的穩定和制導功能[1]。隨著全民健身運動的普及,運動損傷日益增多,ACL損傷發生率不斷增加。其治療的方式多以手術韌帶重建為主。但無論何種方法,恢復膝關節的正常功能和穩定性無疑是最重要的,所以移植物的選擇成為了臨床爭論的焦點。筆者對2004年4月~2010年2月我院收治的60例采用兩種移植物重建ACL斷裂患者的臨床資料進行分析,現報道如下:
1 資料與方法
1.1 一般資料
選擇我院2004年4月~2010年2月收治的ACL斷裂患者60例,其中男44例,女16例;年齡15~49歲,平均(28.6±4.5)歲;致傷原因:交通意外18例,運動性損傷33例,其他9例;受傷位置:左側26例,右側34例。根據移植物的不同分為兩組,每組30例。將采用關節鏡下自體骨-髕腱-骨(B-PT-B)重建ACL患者30例設為A組,其中男21例,女9例;年齡16~45歲,平均(27.5±6.1)歲。將采用關節鏡下異體B-PT-B重建ACL患者設為B組,其中男23例,女7例,年齡15~49歲,平均(28.8±5.8)歲。本實驗經醫院倫理委員會審核批準,患者及家屬知情并簽寫知情同意書。兩組患者一般資料比較,差異無統計學意義(P > 0.05)具有可比性。見表1。
1.2 手術方法
所有患者常規術前準備,于患者膝部中線縱行切口,抽取自體肌腱(臨床常用肌腱為髕骨肌腱)抽取髕骨肌腱中段1/3部分(寬9 mm),連同肌腱兩端一小段骨骼(1.5~2.0 cm長的圓形骨塊)(圖1)。抽取部分作為自體移植物替換受損的膝關節ACL,自體移植物取出后關閉切口。關節鏡下觀察膝蓋內部情況及移植物(自體、異體)放置的正確位置,清除受傷的ACL,采用導針沿脛骨隧道插入股骨,位置在脛骨平臺下方4~5 cm、脛骨結節外側1~2 cm處,并依靠導針引導前十字韌帶重建(圖2)。在確認關節內出針位置良好后,空心鉆順導針出脛骨隧道,將移植物(自體或異體)一端固定在導針,自遂道穿入,放置在正確位置。應用特制螺釘固定移植物于股骨和脛骨上(圖3),關節鏡檢建的移植物位置良好后,縫合手術切口,手術結束。
1.3 術后處理
用長腿石膏或支具固定下肢于伸直位6周,術后1周開始行關節被動活動器(CPM)被動關節鍛煉,4周內在0°~90°范圍活動,4~6周逐步恢復關節正常活動范圍。6周后可去除支具保護,負重行走。3個月內不許跑步,6個月內不變向跑,1年后才能參加劇烈運動。
1.4 觀察指標[2]
觀察患者術后每天體溫(> 37.2℃為發熱)、術后第6天紅細胞沉降率及C反應蛋白變化情況,并隨訪IKDC、Lysholm、Tegner評分及疼痛情況,采用Lachman試驗、前抽屜試驗、軸移實驗、關節活動度、患側及健側大腿圍度差值。應用KT2000膝關節測量儀測量脛骨前移距離,評估膝關節的穩定性。采用Biodex等速肌力測試系統測量患膝在60°/s和120°/s伸屈的最大扭矩,并計算與患側的百分比,評估股四頭肌和N繩肌肌力恢復情況。
1.5 統計學方法
采用統計軟件SPSS 17.0對實驗數據進行分析,計量資料數據以均數±標準差(x±s)表示,兩兩比較采用t檢驗或非參數檢驗。計數資料以率表示,采用χ2檢驗。以P < 0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 兩組術后第6天紅細胞沉降率和C反應蛋白比較
兩組患者隨訪時間30~55個月,平均(35.8±6.2)個月,兩組患者術后無感染、免疫排斥發生,兩組發熱天數、術后第6天紅細胞沉降率和C反應蛋白等比較差異無統計學意義(P > 0.05),見表2。
2.2 兩組隨防結果比較
兩組Lachman試驗試驗陰性分別是B組19例(63.33%)和A組25(83.33%),1度陽性分別為10例(33.33%)和5例(16.67%),2度陽性分別為1例(3.34%)和0例。兩組前抽屜試驗陽性者各有1例。兩組軸移試驗陽性分別為B組3例(10.0%)和自體組5例(16.67%)。A組膝前痛21例(70.0%),明顯高于B組13例(43.33%),髕股關節壓痛方面B組為18例(60.0%),A組28例(93.33%),差異均有統計學意義(均P < 0.05),可能與自體移植物導致損傷擴大有關。兩組患者IFDC評分、Lyshom評分、Tegner評分、大腿圍度差值、KT-2000前移距離、Biodex等速肌力測試結果比較均無統計學意義(P > 0.05),見表3~5。
3 討論
ACL斷裂是相當常見的傷害(運動傷害、摩托車車禍和摔傷)。因其發生幾率較大(運動傷害約為PCL傷害的10倍),所以為臨床研究重點。近年來由于國人越來越強調運動的重要性,因此伴隨而來的運動傷害也有增加的趨勢。ACL斷裂可引起膝關節不穩而影響運動功能,若治療不當可發展為ACL缺失而導致膝關節進一步損傷,隨著微創外科及膝關節鏡技術的發展,膝關節ACL的重建有了新的發展,而關于移植物的選擇卻存在很多爭論。
3.1 前十字韌帶重建術選擇
參與膝剪力、跳躍、扭轉等活動的運動選手;活動力強而ACL撕裂即可修復的半月軟骨撕裂的患者;活動力強而ACL撕裂且合并另一條主要韌帶完全斷裂(后十字韌帶、內側副韌帶、外側副韌帶)的患者[3];關節不穩定影響患者日常生活。
3.2 手術治療
ACL重建術的目標,在于保護膝關節免于反復性的傷害;使患者日常生活中膝關節保持穩定;給予運動員穩定的膝關節從事高風險運動,避免創傷后關節炎的產生。一般接受手術治療的患者有下列特點:①膝關節不穩定或半月軟骨須修補者;②想繼續從事高難度的體育活動者;③不愿改變生活方式以適應膝關節不穩定者。
單純的韌帶縫合愈合較差,且愈合后有強度問題,因此目前手術的方法是取移植物作ACL重建術。移植體可分三類:自體移植物、異體移植物、合體移植物。目前廣泛使用的是“骨-髕骨肌健-骨”自體移植物。因為兩端均帶骨,移植后植體兩端是骨對骨的愈合,故愈合良好[4]。但其主要問題是有20%~25%的患者術后會發生前膝部疼痛。其次是用腿后肌健自體移植物,另外也可以用股四頭肌肌健或異體移植肌健[5]。移植物兩端的固定,可以用阻斷式螺釘、特殊固定物或一般螺釘。ACL重建術后如果加上積極的康復訓練,患者可以在6個月左右恢復正常的運動。
3.3 移植物選擇
目前主要有三種:自體B-PT-B、自體四股N繩肌腱(G/ST)以及同種異體肌腱。各有優缺點,均有足夠的初始強度,均取得滿意的臨床效果,但盡量選擇用自體材料,避免疾病的傳播。骨道的位置,也是手術成功的重要因素。脛骨骨道偏前則導致伸直受限及與股骨髁間窩頂撞擊,而導致失敗;太偏后則成“懸吊”韌帶,不起作用。有學者主張較正常偏后2 mm,中心點位于外側半月板游離緣延長線上,距后十字韌帶約7 mm,稍偏內為佳。股骨骨道偏前則屈曲受限,被動屈曲則導致韌帶撕裂而失敗,所以股骨骨道盡量靠后,以距股骨后緣1~2 mm,2點(左)或10點(右)左右的位置為佳。牢固的初始固定強度也是手術成功的關鍵[6]。股骨端:B-PT-P一般采用界面螺釘固定,而G/ST多采用固定鈕扣或穿針。脛骨端的固定:骨腱骨仍是界面螺釘為多,而G/ST則用界面螺釘加門釘或拴樁或Intrafix均能提供足夠強度。固定角度傾向于伸直位或30°,固定時韌帶張力并非越大越好,一般以80 N左右為宜。近年來ACL四骨道雙束重建越來越受到重視。理論上,雙束重建能更好地控制膝關節的旋轉功能。在臨床上,近期的結果尚有分歧,有報道差異無統計學意義,也有報道旋轉控制功能改善,遠期結果有待進一步研究。人工韌帶遠期效果有待提高,應慎重選擇。對未成年患者,主張先保守,勸其改變活動水平,使用支具,加強肌肉鍛煉,在骨成熟或接近成熟時行ACL重建。但對不愿意改變活動量、關節不穩、軸移試驗陽性的年輕患者,保守治療效果不好,應該考慮重建術。但如何避免骨骺損傷,目前爭議很大。已經證實骨塊或金屬固定物跨越骨骺會導致骨骺閉合,因此手術方式有很大挑戰性。關節外重建效果不好,減少或不損傷骨骺是一個嘗試,可取得良好效果。
將髕腱或N繩肌腱下端保留,經過半月板前角和冠狀韌帶下方或骨槽進入關節,固定于過頂位置,或避開骨骺的溝槽內。也有學者將肌腱的腱性部分經過骨骺鉆孔,固定于過頂位置,未見明顯生長影響。骨孔大小目前尚有有爭議,需盡量小,以6 mm左右為宜,但這些移植物是否隨著生長和肥大,目前尚不清楚。肌腱重建固定后,愈合需要時間,一般認為骨骨愈合至少6周,腱骨愈合至少8周,異體肌腱再延遲2周。對髕腱移植物,最薄弱處是3周時移植物骨道交界面,6周時位于骨塊的近側;對N繩肌腱,最薄弱處是3周時移植物骨道交界面,6周時是骨道內的腱性部分。關節內肌腱的改造是從表面開始,3~5個月血運化完成,半年左右愈合完全。但對異體肌腱,有人觀察約3年仍不完全。
3.4 并發癥
自體髕韌帶移植重建ACL術后膝關節相關并發癥及其發病機制,有學者對患者進行了平均2年的隨訪研究發現:術后膝關節存在觸發性或功能性疼痛,膝關節疼痛常位于髕股關節、髕骨下極、髕韌帶供區及脛骨結節部位。部分患者術后患膝活動度有不同程度受限、髕韌帶發生不同程度的短縮以及髕股關節間隙變窄。所以應用自體髕韌帶移植重建ACL不僅應注意疼痛等并發癥的發生,還應關注髕韌帶供區及髕股關節并發癥的發生,重視其發病的病理基礎。髕韌帶的1/3缺損可引起髕韌帶短縮及髕股關節退變。目前用于前交叉韌帶重建的移植物有自體材料(半腱半膜肌、股薄肌、骨-髕腱-骨)、異體韌帶、人工韌帶。術后可能發生的并發癥的處理則是康復醫生和治療師應考慮的問題。
摘要:通過模擬酸雨脅迫及苔蘚化感作用兩種不同的生長環境,初步探討了模擬酸雨及3種苔蘚鳳尾蘚(Fissidens bryoides)、提燈蘚(Mnium hornum)、縮葉蘚(Ptychomitrium)種植水對紫蘇(Perilla frutescens)種子萌發特性的影響。結果表明,pH為5.0及以上的低濃度模擬酸雨環境對紫蘇種子的萌發及幼苗生長影響不大,但隨著酸化程度的加深,對紫蘇種子萌發的抑制作用明顯增加,當pH降到1.0時種子不發芽。紫蘇幼苗葉片POD活力隨脅迫時間的延長呈先升后降的趨勢。而葉片MDA含量除pH為5.0處理組與對照組相近外,其他脅迫濃度下均有顯著增加,說明pH低于5.0紫蘇幼苗生長受到較嚴重損害。在苔蘚種植水培養環境中,與對照組相比,紫蘇種子發芽率、發芽指數、活力指數均隨苔蘚植物種植水濃度的升高而升高,在濃度為100%時對種子萌發的促進效果最為顯著。
關鍵詞:紫蘇(Perilla frutescens);種子萌發;生理指標;酸雨;化感作用
紫蘇(Perilla frutescens)別名赤蘇、紅蘇、紅紫蘇、香蘇等,系唇形科紫蘇屬一年生草本植物,是我國傳統的藥食兩用植物[1],目前各地均有栽培。紫蘇全株均有很高的營養價值,其具有低糖、高纖維、高胡蘿卜素等特點;在醫療保健方面,紫蘇具有保護肝臟、降血脂、降血壓、預防癌變、提高記憶力、抗過敏及抗微生物等功效,是衛生部首批頒布的60種“藥食同源”品種之一,可以開發出多種保健食品,在醫藥和食品工業上具有廣泛的用途[2]。隨著紫蘇相關研究的深入及產品市場的拓展,對紫蘇的數量與質量要求越來越高。而種子往往被認為是植物生命周期的開始,幼苗的生長是天然更新過程中最敏感的階段,受環境影響較大。研究表明,紫蘇種子表面有較厚的蠟質層,種皮透水、透氣性差,從而導致其休眠期較長、發芽率較低[3]。紫蘇種植大多采用育苗移栽法生產,而當大面積栽培(如進行山坡荒地改造和生態恢復)時則需要撒播,發芽率很低。相關研究也指出,惡劣環境條件的脅迫會對植物種子萌發和幼苗生長造成很大的影響[4]。
隨著工業的快速發展和礦物燃料消耗的增多,酸雨發生的頻率越來越高,發生的范圍也不斷擴大。研究表明,酸雨對植物種子萌發和幼苗生長均會產生較大的影響[5,6]。而酸雨是否會對紫蘇種子萌發及幼苗生長造成影響及其影響程度如何目前未見報道。在環境問題日益嚴峻的今天,苔蘚植物作為一類對環境條件特別敏感的高等植物類群,對其生態功能的研究開始興起[7]。苔蘚植物在涵養水源、營養循環、環境指示、天然更新及次生代謝物積累等方面都發揮著不容忽視的作用[8];同時,其作為生態系統的主要地被植物,不僅在物理結構上對種子和幼苗產生影響,而且可能對種子萌發和幼苗的建成存在化感作用[9,10]。化感作用(Allelopathy)是指植物通過向環境釋放次生化學物質而對鄰近植物(包括微生物)的生長發育產生直接或間接的有害或有益影響。Steijlen等[11]發現赤莖蘚(Pleurozium schreberi)對歐洲赤松種子萌發存在明顯的抑制作用,且認為是一種化學影響。杜桂森等[12]用5種苔蘚植物配子體的水提液分別培養5種作物種子,發現羊角蘚(Herpetineuron toccoae)、山羽蘚(Abietinella abietilla)、塔蘚(Hylocomium splendens)和細葉金發蘚(Polytrichum longisetum)對種子萌發均有不同的促進作用,而溫帶光萼苔(Porella platiphylla)則有不同程度的抑制作用。Equihua等[13]用苔蘚浸提液和新鮮植物體對帚石楠(Calluna vulgaris)的種子進行了處理,發現沒有化感作用。可見苔蘚植物對種子萌發的影響作用不盡相同。目前,關于苔蘚植物種植水對紫蘇種子萌發的化感作用研究鮮有報道。本研究通過模擬兩種不同的生長環境(酸雨脅迫及苔蘚化感作用),初步探討模擬酸雨及3種苔蘚植物種植水對紫蘇種子萌發特性的影響,為紫蘇在不同環境下大面積栽培提供科學依據,對坡地利用及生態重建具有重要意義。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 供試種子及苔蘚 紫蘇種子由湖北蘄春李時珍生物有限公司提供。新鮮鳳尾蘚(Fissidens bryoides)、提燈蘚(Mnium hornum)及縮葉蘚(Ptychomitrium)均采自湖北省黃岡市龍王山。
1.1.2 藥品和化學試劑 愈創木酚,30%H2O2,三氯乙酸,硫代巴比妥酸(0.6%TBA)溶液,20 mmoL/L KH2PO4(pH 6.0),100 mmol/L磷酸緩沖液(pH 6.0),70%乙醇等。
1.1.3 主要儀器和設備 722型分光光度計;HH-2數顯恒溫水浴鍋(常州國華電器有限公司生產);YP1201N型電子天平(上海舜宇恒平科學儀器有限公司);AB204-N型分析天平[梅特勒托利多儀器(上海)有限公司];飛鴿牌系列高速冷凍離心機;具塞試管、研缽、培養皿、濾紙等。
1.2 方法
1.2.1 模擬酸雨對紫蘇種子萌發及幼苗生長的影響 挑選子粒飽滿、大小一致的紫蘇種子,用蒸餾水沖洗3遍后放入盛有30%H2O2的燒杯中消毒20 min,再用蒸餾水徹底沖洗。將種子分為6組,分別用pH為1.0、2.0、3.0、4.0、5.0的模擬酸雨溶液和蒸餾水(對照)浸泡24 h,待種子充分吸水膨脹后將其整齊地排列在鋪有2層濾紙的培養皿(直徑12.5 cm)中,每皿50粒,每個濃度梯度重復3次。每粒種子之間留有均勻的間距,以保證與模擬酸雨溶液的良好接觸;且生長空間應足夠,以防止種子發霉后相互感染。將培養皿放入25 ℃培養箱中進行暗培養,每天噴淋1次上述6種溶液,液體噴淋量隨紫蘇幼苗的生長從5 mL到10 mL逐漸增加,共培養10 d。每天觀察發芽種子的生長狀況并進行發芽指標和生理指標的測定。
1.2.2 苔蘚植物種植水對紫蘇種子萌發的影響
1)苔蘚植物種植水的制備。將野外采集的3種新鮮苔蘚用自來水沖洗,去掉夾在其中的其他苔蘚和雜質,再用蒸餾水沖洗干凈,陰干后稱重,取相同重量的苔蘚分別置于3個盛有等量蒸餾水的培養皿中培養4 d。4 d后各培養皿中的液體即為相應的苔蘚植物種植水。
2)種子發芽及處理。紫蘇種子經消毒(70%乙醇中浸泡15 min,蒸餾水漂洗3次)后,挑選子粒飽滿、大小相近的種子播種于鋪有3層濾紙的培養皿(直徑9 cm)中,每皿50粒。濾紙已滴加蒸餾水(對照)或不同濃度梯度(1%、10%、100%)的苔蘚植物種植水8 mL,每個處理重復3次。25 ℃恒溫條件下暗培養10 d。每天記錄種子發芽數。發芽結束后,從每個重復中選出20個發芽較整齊且具有代表性的種子,用鑷子將其胚根取下,測量胚根長,取其平均值[1]。
1.3 發芽指標和生理指標的測定
試驗測定的紫蘇種子發芽指標有發芽率、發芽指數及活力指數,各發芽指標的測定參照文獻[1]的方法進行。生理指標有紫蘇幼苗葉片過氧化物酶(POD)活力和丙二醛(MDA)含量。POD活力的測定采用愈創木酚比色法[1個酶活力單位(U)定義為每分鐘每克樣品OD470 nm的變化值];MDA含量的測定采用硫代巴比妥酸法[14]。采用SPSS 17.0統計軟件和Excel 2003對試驗數據進行處理并作圖。
2 結果與分析
2.1 模擬酸雨脅迫對紫蘇種子萌發及幼苗生長的影響
2.1.1 模擬酸雨脅迫對紫蘇種子發芽率和發芽指數的影響 由表1可知,紫蘇種子發芽率和發芽指數隨著模擬酸雨溶液pH的下降而降低。當溶液pH為2.0時,在培養過程中出現了較嚴重的發霉及部分芽死亡現象,種子發芽率和發芽指數與對照相比差異極顯著,其中發芽率僅為對照的57.1%;當溶液pH為1.0時,種子不發芽,可能是種子已經被高濃度模擬酸雨溶液殺死。Fan等[15]研究發現,模擬酸雨溶液pH 2.0可能是抑制種子萌發與幼苗生長的閾值,這與本研究結果一致。當溶液pH為5.0時,種子發芽率和發芽指數與對照無顯著差異,表明溶液在該酸度下對種子萌發無影響。因此,種植環境pH 低于5.0不宜進行紫蘇栽培。
2.1.2 模擬酸雨脅迫對紫蘇幼苗葉片POD活力的影響 由圖1可知,紫蘇幼苗葉片POD活力隨脅迫時間的延長總體上呈先上升后下降的趨勢。脅迫初期3個處理組的POD活力都高于對照組,但在第十天時都逼近對照組,表明種子受酸雨脅迫后,機體啟動應激修復機制,POD活力上升清除體內的活性氧,但隨著處理時間的延長,種子積累過多的活性氧超過了其耐受能力,從而對植物本身產生了傷害,影響了生理代謝,導致POD活力下降[4]。
2.1.3 模擬酸雨脅迫對紫蘇幼苗葉片MDA含量的影響 MDA是植物體內膜脂過氧化的產物,其含量的高低反映了細胞膜脂過氧化程度的大小,含量越高表明細胞膜脂過氧化程度越高,細胞膜結構完整性越差[4]。由圖2可知,紫蘇幼苗葉片MDA含量隨著模擬酸雨溶液pH的降低而增加。在試驗處理的10 d內,與對照組相比,除pH為5.0的處理組外,其他處理組紫蘇幼苗葉片MDA含量明顯增加,表明模擬酸雨溶液pH在4.0及以下時引起了不同程度的細胞膜損傷,其活性氧積累導致紫蘇幼苗葉片不同程度的膜脂過氧化,且模擬酸雨溶液pH越低,膜脂過氧化程度越高。第四天時,pH為3.0的處理組紫蘇幼苗葉片MDA含量約為對照的3倍。
2.2 苔蘚植物種植水對紫蘇種子萌發的影響
2.2.1 不同濃度苔蘚植物種植水對紫蘇種子發芽率的影響 由圖3可知,與對照組相比,用不同濃度的3種苔蘚植物種植水培養紫蘇種子,種子發芽率都有不同程度的提高(1%濃度組除外),且隨種植水濃度的升高而升高;在濃度為100%時最高,鳳尾蘚和提燈蘚種植水處理組紫蘇種子發芽率均達到90.5%,縮葉蘚種植水處理組為89.3%。因此,本試驗選取的3種苔蘚植物對紫蘇種子萌發均有一定的促進作用。由方差分析可知,相同苔蘚植物種植水處理下,不同濃度種植水對紫蘇種子萌發的促進作用差異不顯著。
2.2.2 不同濃度苔蘚植物種植水對紫蘇種子發芽指數的影響 由圖4可知,當用濃度為1%的苔蘚植物種植水培養紫蘇種子時,種子發芽指數與對照組相比基本沒有變化,而濃度為10%和100%時種子發芽指數較對照組明顯升高。其中,鳳尾蘚組和提燈蘚組種植水濃度100%時,紫蘇種子發芽指數均達到最大,縮葉蘚組種植水濃度為10%和100%時,種子發芽指數相當。
2.2.3 不同濃度苔蘚植物種植水對紫蘇種子活力指數的影響 由圖5可知,用不同濃度的3種苔蘚植物種植水培養紫蘇種子時,種子活力指數均高于對照組,且隨著種植水濃度的升高而升高。當種植水濃度為100%時,紫蘇種子活力指數均達到最大,但3種苔蘚植物種植水對紫蘇種子活力指數的影響程度不同。
2.2.4 不同種類苔蘚植物種植水對紫蘇種子發芽率的影響 由圖6可知,與對照組相比,苔蘚植物種植水濃度為1%時,3種苔蘚植物種植水對紫蘇種子萌發均沒有影響。隨著種植水濃度的升高,3種苔蘚植物對紫蘇種子萌發的促進作用逐漸增強,而不同種類苔蘚對其促進作用程度不同:濃度為10%時,提燈蘚種植水處理組的種子發芽率最高;種植水濃度為100%時,鳳尾蘚和提燈蘚種植水處理組對種子萌發的促進作用最強,種子發芽率均最高,而縮葉蘚種植水處理組的種子發芽率與10%濃度組相同。由方差分析可知,相同濃度種植水處理下,不同種類苔蘚植物種植水對紫蘇種子萌發的促進作用差異不顯著。
3 小結與討論
種子的萌發除了與自身因素如種子的生命力、成熟而完整的胚、充足的營養儲備等有關以外,還與外界環境因素密切相關。本研究發現,隨著模擬酸雨溶液pH的降低,紫蘇種子的發芽率和發芽指數均顯著下降,幼苗受脅迫程度加深;當模擬酸雨溶液pH下降到2.0及以下時,紫蘇種子的發芽率大幅降低,且出現嚴重的發霉、死苗現象;pH為5.0的低濃度模擬酸雨環境適宜紫蘇生長,這與馬玉濤等[1]報道的紫蘇種子萌發pH適宜范圍(5.0~6.3)較窄的結果基本一致。紫蘇葉片膜脂過氧化產物MDA含量均隨著模擬酸雨溶液pH的降低而增加。在試驗處理的10 d內,與對照組相比,除pH為5.0的處理組外,其他處理組紫蘇葉片MDA含量均顯著增加。因此,pH為5.0以下的模擬酸雨溶液對紫蘇種子萌發及生長影響較大,可見紫蘇對酸雨脅迫的耐受能力不強,在酸雨地區種植紫蘇要考慮種植環境的酸堿度。
苔蘚植物生境的多樣性和對惡劣環境的適應性遠遠高于維管植物,同時多數苔蘚植物都能產生豐富的次生代謝物質,且具有較強的生物活性[10]。由于苔蘚種類、植物種子特性各不相同,苔蘚的化感作用對不同植物種子萌發的影響作用也不同。目前關于苔蘚植物對不同植物種子萌發的影響也有不少研究。在試驗材料的選取上多是選用苔蘚植物水提液[12],考慮到苔蘚植物主要是通過其分泌物來影響其周圍環境,因此本研究選用苔蘚植物種植水,即培養過苔蘚的液體。二者的內容物不同,前者的主要成分是苔蘚的代謝物和苔蘚的組成成分,而后者是苔蘚植物的分泌物,較前者成分簡單。從這方面來說,苔蘚植物種植水更符合自然條件下苔蘚在植物天然更新過程中發揮的作用。
本研究表明,鳳尾蘚、提燈蘚、縮葉蘚種植水對紫蘇種子萌發均有不同程度的促進作用,且種植水濃度越高促進作用越明顯。因此可以推斷,在這3種苔蘚的代謝物中的某種或幾種化學物質能夠打破紫蘇種子的休眠,促進其萌發,至于到底是何種物質以及其具體的影響機理還需要進一步的研究。本研究為在苔蘚生長的坡地進行大面積紫蘇種子撒播提供了一定的理論支撐,至少對其早期的萌發有著積極的影響。而苔蘚伴生的生境對紫蘇幼苗生長及其成分的影響還有待繼續深入研究。
摘要:本文通過大量的調查研究,查閱大量的資料,得出吉林省撫松縣野生動植物分布情況。此文對于林業界同行具有一定的借鑒作用。
關鍵詞:撫松縣;野生動植物;分布情況
野生動植物資源是整個自然資源的一部分,為寶貴的天然財富,與人類生活有著極為密切的關系。它是生態系統中物質循環和能量轉換較為活躍的環節,對保持生態平衡、促進物質循環、美化生活、提高人類精神文明起著重要作用。尤其一些珍貴稀有動植物又是大自然的歷史遺產,因而具有保存自然種源和基因庫的作用。
1 基本自然概況
撫松縣地處長白山腹地,處于長白山前玄武巖臺地,東鄰長白山自然保護區,西隔頭道松花江與靖宇相望,北以白山湖與樺甸為界,南與臨江、江源接壤。全縣總經營面積644524公頃,其中:有林地面積561392公頃,疏林地面積2573公頃,灌木林地面積2483公頃,未成林造林地面積3026公頃,活立木總蓄積7647萬立方米,人均綠地面積25.52畝,人均活立木畜積231.73立方米,森林覆被率87.8%。
我縣屬北溫帶大陸性氣候,四季分明,春秋兩季氣候多變,夏季短促而溫暖雨量集中;冬季漫長寒冷,積雪較深,年平均溫度6.1℃最高溫度36.7℃,最低溫度-44℃;無霜期130天左右;年平均降水量970毫米,多集中在七、八月份;冬季最大積雪厚度為1米左右,最大凍土厚度97毫米,年平均日照2387小時,海拔平均700-900米,分布著豐富的野生動植物資源。
2 野生動植物分布情況
2.1 針葉林動植物群
在海拔700-1500米之間,地貌是由玄武巖構成的傾斜高原,土壤以山地棕色泰加林土為主,氣候冬季嚴寒多雪,夏季濕潤涼爽,樹種組成簡單,以紅松、云杉、冷杉及落葉松為主,闊葉樹在林下零星分布,因而形成四季常青的針葉林帶,主要分布有馬鹿、狍子、野豬、高山鼠兔、松鼠、飛鼠、棕背鼠等耐寒和食性比較簡單的種類。鳥類以黑啄木鳥、煤山雀及花尾楱雞為主。
2.2 針闊葉混交林動物群
在海拔600-1200米之間,植被是以紅松為主的針闊葉混交林。這里地勢平緩,氣候溫和濕潤,土壤為灰棕壤,主林層有紅松、水曲柳、春榆、黃菠蘿、赤楊、紫杉等樹種,林下植物種類繁多,生長良好,植被層次明顯,層外有軟棗子、狗棗子、五味子、山葡萄等。由于植物種類繁多,生長茂盛,為野生動物提供了豐富的食物和隱蔽場所。主要分布的獸類有馬鹿、梅花鹿、野豬、獾、青鼬、白鼬、豹貓、松鼠等。鳥類有大山雀、沼澤山雀、榛雞、灰棕鳥、柳鶯、黑琴鳥、長耳^、老鷹、雀鷹等。爬行類有腹蛇、極北奎等。兩棲類有中國林蛙、爪鯢等。
2.3
闊葉雜林動植物群
一般在海拔1000米以下,氣候溫和濕潤,降水量700-800毫米之間,土壤主要是灰棕壤,植被以天然次生林為主,多為幼齡林,較不穩定,有如下幾種類型:在火燒跡地或采伐跡地上生長的楊、樺林;于土層深厚、排水良好的地段上生長的水、胡林,并有黃菠蘿、槭、椴等樹種伴生;還有次生蒙古櫟林。三種主要類型中,唯數蒙古櫟林最多。闊葉雜木林的主要林層不高,在人類活動頻繁的地方,多為單層林,反之,多為復層,林下幼樹灌木、草本植物較多,生長茂盛,多生長名貴中草藥野山參、天麻、五味子、刺五加、龍膽草、穿龍骨、貝母、細辛、百合、黃花菜、羊胡草、黃芪、黨參、黃連等。獸類有花鼠、林姬鼠、野豬、狗獾、狐、狍、狼、刺猬等。鳥類有紅尾伯勞、白腹蘭姬翁、冕柳鶯、黑尾蠟嘴雀、黃鸝等,雉鳥、斑翅山鶉、鵪鶉、榛雞、鴿子分布也不少。爬行類烏蛇、游蛇等。
2.4 河谷、草甸動植物群
在河谷和溪流沿岸,多生長柳、大青楊、赤楊等喜濕樹種,有的散生或成疏林,有的成柳林,下面生長茂密苔草及禾本科等草本植物。春夏季節,草甸內鮮花盛開,成為絢麗多彩的五花草塘。
主要分布國家珍稀水生動物中華秋沙鴨、鴛鴦、斑嘴鴨、綠頭鴨。兩棲類有爪鯢、中國林蛙、中華大蟾蜍、游蛇類。魚類有鯽魚、泥鰍、鰱魚、青鱗子等。
2.5 農田、居民點野生動植物群
在農田和居民點附近,人類活動極為頻繁,動物種類也較少,獸類主要有小家鼠、褐家鼠、黃鼬、狐等。鳥類數量最多的是麻雀、家燕、灰脊翎、金翅雀等。
3 撫松縣國家重點保護野生動植物分布情況
3.1 梅花鹿
棲息于混交林,山地草原和森林邊緣附近,在茂密的大森林中或多巖石的地方較多。冬季多在山地的南坡低洼地或雪覆蓋較少之處;春秋季在曠野少林的地方;夏季常在較密的林子里。晨昏在較開曠的田野,并常到有積水及潮濕的環境,有時遷移高山草原,以避暑和避蚊、蠅的侵擾。
3.2 長耳^
棲息于低山地帶、平原森林中,白天隱伏于樹干道旁樹枝上或林間空曠的草地間,很少活動,黃昏后飛出覓食,主要以嚙齒動物為食,也兼食昆蟲和小鳥。
3.3 花尾榛雞
多棲息于下木及植物被繁茂的林間巢期起居在固定的森林地段,巢期以后,結成小群,作短距離季節游蕩。主要以植物性食物為主,一窩產卵7-12枚。
3.4 鴛鴦
棲息于山地的河谷、湖泊、沼澤地帶。性雜食,動物性主要以小魚、小型軟體動物及昆蟲。植物性食物有山葡萄種子、木賊、稻谷及蓼科、十字花科、松科的種子。4月初遷來,9月末離去,約有半年時間,每窩產卵7-12枚,孵卵期28-29天。
3.5 紅松、水曲柳、黃菠蘿、懷槐
以上四種樹種在我縣分布較多,蓄積量高,整體林分組成在四成以上,天然紅松以我縣東北部居多,黃菠蘿、懷槐在我縣西南部分布較多,水曲柳在全縣均有分布。
撫松縣野生動植物資源豐富,不但是“東北三寶”的故鄉,而且素有“立體資源寶庫”之稱。境內有野生動物3010種,野生植物1243種。由于近年來禁獵禁槍行動及野山參保護區的建立,野生動物種群數量激增,其中大型獸類主要有馬鹿、梅花鹿、黑熊、野豬等;中小型獸類主要有狍子、麝、猞貍黃鼬等;還有眾多的鳥類、魚類及長白山林區特有的珍貴兩棲動物林蛙;野生珍稀植物有有人參、日本對開蕨、天麻、北五味子、草蓯蓉、紅景天、木靈芝等;天然無公害山野菜有薇菜、廣東菜、刺嫩芽、蕨菜、山芥菜、猴頭蘑等;食用菌類有元蘑、榆黃蘑、猴頭蘑、木耳、榛蘑等;漿果類有紅松籽、彌猴桃、藍淀果、越桔等。因此當前積極加以保護利用,全面禁止天然林采伐,努力實現人與自然的和諧相處,增加資金投入,是必要的也是緊迫的。
“植物生理學”等專業基礎課具有理論性強、發展快和與生產聯系緊密等特點,僅靠課堂教學難以滿足復合型和創新型人才培養的需要。以課堂教育引導為起點,以課外主題活動為渠道,以團隊合作為組織形式,在提高學生的學習積極性,培養學生的理論聯系實踐能力、團結協作能力、寫作能力、口頭表達能力和應變能力等方面進行了實踐和探索。
植物生理學課外學習活動專業素質綜合能力植物生理學是高等農業院校農學、植保、園藝、蔬菜、種子和生物技術等植物生產類專業的重要專業基礎課程,與農作物高產優質抗逆生產、設施農業建設、生態環境保護、藥用植物栽培和食品貯藏加工等領域密切相關,具有理論性強、發展快、知識點多、需要大量記憶、與生產聯系緊密等特點。其教學質量直接影響到學生對后續專業課程的學習,在素質和能力的綜合培養方面起重要作用。目前,在教學內容速增、學時緊縮的情況下,教師必須加強學生課外學習能力的培養,改革傳統的考核模式,以滿足人才培養的需要。
一、加強課外學習的必要性和緊迫性
課堂教學是傳授知識培養能力的主要環節,但傳統的課堂教學和考核模式難以圓滿解決以下幾個問題:第一,專業基礎課的專業特性。目前,專業基礎課教學現狀基本上是不同專業授課內容基本相同,考試試題相同,與專業聯系不夠緊密,在教學過程中沒有充分體現出專業基礎課其“基礎”與“專業”的橋梁作用。該教學和考核模式往往導致學生的專業學習目的和目標不夠明確,不利于學生的學習興趣、社會責任感和實踐應用能力的培養。第二,學生創新能力的培養。對學生的學習評價主要依據是對課本理論知識的掌握程度,導致許多學生靠上課記筆記、考前背試題,臨時突擊就能過關甚至取得好成績,主動學習和探究的精神不足,不能及時了解學科最新進展。第三,學生團隊精神的培養。以個人為考核對象的傳統考核模式,雖培養了學生獨立學習思考的習慣,但不利于學生團隊協助意識及能力的培養。第四,學生表達能力的培養。教學過程中往往是以教師為中心,“教師講-學生聽”的教學模式不利于學生組織能力、口頭表達能力和應變能力的提高。為此,本文根據農業院校的專業特點,學科建設特色和地域農業經濟特點,以課堂教育引導為起點,以課外主題活動為渠道,結合導師制,拓展學生的學習空間,在提高學生的學習興趣和積極性、專業素質、社會責任感和使命感,培養學生理論聯系實踐能力和團結協作能力上進行了探索。
二、課外學習活動的主要形式
1.查文獻撰寫論文
生物科學如植物生理學學科發展迅猛,近年來在植物營養生理、抗逆生理、植物激素作用機理和細胞信號轉導等領域的研究取得突破性進展,課本上的知識遠不能使學生及時掌握植物生命活動的本質。為此,與課本知識體系――植物生理學的內容(主要分為4篇――代謝生理篇、信號轉導篇、發育生理篇、逆境生理篇)相結合,在開課時就要求學生關注相關領域的研究報道,讓學生自主選題,利用課余時間分工合作查閱相關領域的研究進展,撰寫微型進展論文。如生物技術專業學生寫的“ABA信號轉導進展”和農學專業學生寫的“玉米的抗旱栽培生理”,等等。該形式的課外學習活動能夠培養學生的文獻檢索、電腦操作、分工合作、綜合分析、歸納總結和寫作能力。
2.多渠道收集相關信息
為了提高學生的學習興趣,促使學生關注本專業知識與人們生活、農業生產和國家經濟發展之間的聯系,引導學生關注網絡、書籍和新聞報道,開展信息收集活動。信息的主要內容包括:與植物生理學有關的研究進展和新聞報道;蘊含植物生理學知識的農諺或諺語;農業生產中急需解決的與植物生理學相關的問題;以植物生理學理論知識為基礎的專業課程或專業技能;本專業教師的科研項目與植物生理學的聯系,等等。如“濱海鹽堿地棉花栽培技術體系”“植物生長調節劑不能代替農藥肥料”“冬雪是麥被,春雪爛麥根”“雷雨發莊稼”“知名校友――玉米育種專家李登海”,等等。通過該活動激發其主動學習的積極性,培養學生的愛崗敬業精神,提高從事植物生產相關領域工作的熱情。
3.接觸實踐團隊合作演講
目前,我國的大學生大多數是獨生子女,協作能力較為欠缺,接觸農業生產實踐的機會較少。因此,根據專業基礎課密切聯系專業的特點,充分利用學校的教學科研基地,借助大部分學生來源于農村的優勢,通過課外活動接觸實踐,了解我國農業現狀,關注生產實踐中蘊含的本專業的理論知識,最后以團隊為單位進行演講的形式展示合作的成果。如“設施農業與植物生理學”和“果園管理中的植物生理學知識”,等等。該活動促使了學生對專業知識的了解,培養學生的理論聯系實踐的意識、團結協作能力、口頭表達能力和應變能力。
4.入實驗室進行科研訓練
生物學科是一門實驗性學科,通過參與課外科研活動才能加深其對專業知識的理解,只有在科研過程中才能發現問題,培養其創新能力。于是,我們與本科生導師制結合,引導學生關注農業生產實踐中存在的現象,提出問題,并設計實驗解決問題。如“參與氣孔運動調控的新組分-硫化氫”和“牡丹葉片早衰與活性氧代謝的關系”,等等。多名同學的研究成果被發表,其中2008級葉青同學的“H2O2介導H2S誘導的擬南芥氣孔關閉”發表在《植物生理學報》上。該活動在促進學生科研思維能力和動手能力的培養、鞏固知識、嫻熟技能和培養創新能力等方面起著極其重要作用。
三、實施課外學習活動的成效
1.學生學習主動性和積極性顯著提高
與生活和專業密切聯系的課外活動,激發了學生的學習興趣;同時學習過程考核所占比重的增大,在一定程度上克服學生考前死記硬背應付考試的不良傾向,學生自律能力提高,上課出勤率提高。促使學生養成上課認真聽講、課后關注本領域相關新聞,積極參加課外實踐的習慣。
2.為教師的教學和科研提供了新活力
學生在課外活動中收集的信息和撰寫的科研進展論文,也為任課教師補充課程內容,注入生機和活力提供了資料,有的甚至激發了科研新思路。如2011級生物技術的學生課外收集了121條諺語,近20首詩詞,71條相關新聞。此外,個別學生在查閱文獻時,發現了新的突破點,并進行了初步研究,為老師課題的申報提供了重要基礎。
3.學生的理論聯系實踐能力有所增強
統計學生關心的植物生產類的相關問題和新聞結果顯示,西南5省干旱、山東東營的鹽堿地開發項目、高光能系列農膜和果樹反光膜等技術的推廣應用、農業基礎設施建設、農業信息化和農業生產結構與成本等主題所占比例最高,說明學生更加關注本專業技術發展,對培養他們的愛崗敬業精神有極大的幫助,激發了學生從事本專業工作的熱情。
4.基礎課與專業課間之間的聯系更緊密將“以植物生理學理論知識為基礎的專業課程或專業技能”和“本專業教師的科研項目與植物生理學的聯系”列入學生的信息收集范疇,歸于課程成績,同時增加了“本年度植物生理學理論在本專業領域的應用”附加題,在一定程度上,克服了低年級學生對專業的茫然感,促使學生早了解專業,調動了學習專業基礎知識的積極性。
5.學生的表達能力和團隊意識增強
學生以團隊的形式進行調研和演講,教師根據團隊的整體表現(分工、合作和表達能力)賦予分值,讓學生感受到了集體智慧的魅力。曾有個同學學習積極性很高,但沒有與其他同學組隊,個人下很大的功夫查閱了植物光合作用研究歷史,收集了相關的圖片,但只做了一部分。教師一方面對他的工作給予肯定,另一方面,指出他的協作意識不足,如果他和大家一起做就可以完成的更好。團隊課外活動的開展使學生社會調查能力、交往能力、協作能力、口頭表達和應變能力等綜合能力得到培養,為他們今后參與工作面試(如應聘面試)奠定了良好的基礎。
在課堂教學中恰當地引導和組織學生進行一系列的課外活動,收到了較好的效果,這是地方農業院校實現服務三農的人才培養目標,培養學生綜合能力的有效途徑。今后需要進一步探究植物生理學課外活動的組織形式和活動內容,同時探討活動成績在學生課程考核中的比例,以期更好地引導學生主動學習和探究問題,促進理論與實踐的結合,提高人才培養質量。