第一节 园林植物生态效益

园林植物（Landscape plants）是指一切适用于园林绿化（从室内花卉装饰到风景名胜区绿化）的植物材料的统称（陈有民，1990）。因此，园林植物就成了广义的花卉——既包含木本花卉也包括草本花卉；既有观花植物（即狭义的花卉），也有观叶、观果、观姿类植物等，以及适用于园林绿地和风景名胜区的若干保护植物（环境植物）和经济植物。现在我们用“园林植物”一词来概括园林绿化所有的一切植物材料。其中，发挥卫生防护功能的植物材料，特称“防护植物”，例如，西藏习见栽培的防护林树种北京杨Populus×beijingensis、新疆杨Populus alba var. pyramidalis、银白杨Populus alba、白柳Salix alba等；以观赏为主或者“纯观赏”的植物材料特称“观赏植物”，如：西藏城市绿化中常见应用的紫叶李Prunus cerasifera f. atropurpurea、山樱花Prunus serrulata、鸡爪槭（红枫）Acer palmatum、大叶黄杨（冬青卫矛）Euonymus japonicus等；以经济生产为主的植物材料称为“经济植物”，例如，在拉萨、林芝栽培广泛的苹果Malus pumila、卵果秋子梨（苹果梨）Pyrus ussuriensis var. ovoidea、光核桃Prunus mira等；此外，还包括蕨类、水生植物、仙人掌类、多浆类、食虫类等多种西藏室内栽培的植物种类，如金琥Echinocactus grusonii、黄蝉兰Cymbidium iridioides、吊兰Chlorophytum comosum、蟆叶秋海棠Begonia rex等（蔷薇科植物拉丁学名描述中，李属植物按照《中国植物志》要求应划分为：桃属Amygdalus、杏属 Armeniaca、李属 Prunus、樱桃属 Cerasus、稠李属 Padus、桂樱属Laurocerasus等6个小属。本文为便于查询、统计，采用大属概念，均列入李属Prunus中）。

当然，采用这样的区分并非绝对，这种界限甚至是无法确定的。例如：部分观赏价值较高的蔬菜、果树、药用植物、经济树种或者造林树种，也常在园林植物范畴之中，常见的植物有：龙胆Gentiana spp. 、悬铃木Platanus acerifolia、柳Salix spp．等。

园林植物的生态效益，随其种类、大小及形态而不同。具体来讲，园林植物的生态效益主要有以下几种。

一 美化环境，丰富区域植被种群

园林植物在美化环境、促进人居环境健康方面起着重要的作用。各种植物以其花叶的不同形态、色彩和风格丰富城市建筑群体轮廓，美化市容，衬托建筑，增加艺术效果，达到城市环境的统一性和多样性；同时，城市绿化还可以遮挡有碍观瞻的景色，使城市面貌更加整洁。当然，随着园林植物的多途径选育，适应于不同城镇小气候的园林植物种类逐渐丰富，使得在各种类型的立地条件下均可以种植园林植物，使美化环境的理想成为可能。例如，1999年引入西藏的耐阴园林植物玉簪 Hosta plantaginea, 2007年开始在拉萨、山南、林芝大面积应用的红叶石楠Photinia×fraseri, 2001年开始在拉萨、林芝应用的高丛珍珠梅 Sorbaria arborea等就是最好的佐证。目前，西藏园林植物种类已经达到96科214属418种，这些园林植物不但美化了环境，更极大地丰富了西藏城镇植被种群结构。

同时，室内栽培的园林植物不但能够美化生活环境，也会给居室带来芳香，使人放松，精神愉快。常见适于室内种植、摆放的芳香植物有：桂花 Osmanthus fragrans、蜡梅 Chimonanthus praecox、紫罗兰 Matthiola incana、茉莉花Jasminum sambac、石竹Dianthus chinensis等。

二 固碳释氧，制造氧气及负离子

园林植物通过光合作用固定太阳能，吸收CO2，并释放大量O2，对维护城市碳氧平衡有重要作用，是地球碳循环中的一个重要储存库。在现代化的城镇中，人口密集，高楼如林，如果没有绿色植物的保护，空气中的CO2不断增加，O2比例降低，就会给人的身心健康带来巨大损害。在海拔高、空气稀薄的青藏高原，植物制造O2的生态功能显得尤为重要。

众所周知，随着海拔的升高，大气压力呈直线下降的趋势，而干燥空气是均匀混合的，各种空气气体成分的混合比例不随海拔变化（Zumbrun et al. , 1983），所以，在同等环境条件下，随着海拔的升高，空气逐渐稀薄，相对于海平面处的相对O2含量必然逐步降低。例如，在海平面处大气压为1013hPa，而在海拔2600m处降为750hPa，对应可以计算出2600m处空气中O2含量仅为海平面O2含量的74.04%，即相对O2浓度仅为15.47%，已经处于缺乏状态。在林芝地区八一镇（海拔3000m）测定树种的光合作用过程中，Licor-6400便携式光合作用测定系统测定出当地的大气压为702.5hPa，即相对O2浓度仅为14.49%，这对在高原上生活、生产的人群极其不利。而通过园林植物的大量栽培，能够在小区域空气中于一定范围内提高相对O2含量也是不争的事实。

另一例证是：2007年国际足联的一项研究表明：随着海拔上升，人体血液中的O2含量随着空气O2含量减少而减少；在海拔500m以下，运动员的体能几乎不会受到任何影响；海拔超过500m以后，会出现因人而异的心跳加速，体力下降的负面效应；在海拔2000m的地方，高原病开始显现，低氧适应成为必需；海拔超过3000m后体能表现就会受到巨大的冲击。为此，2007年5月27日，国际足联宣布禁止在海拔2500m以上的体育场进行国际足球比赛（2007年6月27日，国际足联执委会在部分南美国家强烈抗议的重压之下修改了限高令，海拔2500m的“门槛”被改为海拔3000m）。

此外，根据张婷等（2008）对青藏铁路公司机车乘务人员脂肪肝发病率较高原因的研究，蒋瑾等（2004）对高海拔地区人群脂肪肝发病较高原因的研究也表明：除了高血糖、高脂血症、嗜酒之外，慢性缺氧也是脂肪肝发病率升高因素之一，这些因素相互协同对人体造成损害。因此，园林植物的生态效益，尤其在其制造O2的功能，达到缓解缺氧症状方面更是重要。

三 降温增湿，调节小气候

园林植物是气温和地温的“调节器”。城市环境建设中，大量应用的园林植物能缓和阳光的热辐射，使酷热的天气降温、失燥，给人以舒适的感觉。而且，城市绿地率、绿化覆盖率对气温有明显的影响。

近年来，支持这一结论的研究成果很多，比较有代表性的有：（1）秦俊等（2009）对上海居住区常见的23种植物群落的降温增湿效应进行观测的结果表明：所有植物群落都有降温增湿作用，且群落间降温增湿效应差异较大。各群落的降温增湿效应在13:00～14:00最强，与草坪之间的差异达到最大；在16:00～17:00，各群落间降温增湿效应差异小，18%的植物群落降温效应低于草坪，45%的植物群落增湿效应低于草坪。针叶林、针阔混交林和竹林的降温增湿效应最强，日均降温效应＞2.3℃，日均增湿效应＞12.4%。（2）杜克勤等（1997）在安徽省淮北市对不同行道绿化树，蔓藤攀缘植物，以及草坪绿地温、湿度效应进行了测定，认为：夏季3种乔木行道绿化树种较未绿化空旷地日平均地表气温降低2.2～3.2℃，最高降温达3.8℃; 2种蔓藤攀缘植物地表日平均降低温度2.7～3.9℃，最高降温达4.3℃；草坪绿地和行道绿化树荫下水泥路面较空旷裸露水泥路面地表温度分别平均降低9.8℃和8.5℃，最高降温达15.6℃；乔木行道绿化树和蔓藤攀缘植物下日平均地表相对湿度较未绿化空旷地增加12.9%～14.7%和17.5%；同时还对不同植物种类、形态特征及郁闭度等影响降温增湿效应的因素进行了分析。（3）马秀枝等（2011）对内蒙古农业大学东校区3种主要的校园绿化树种垂柳 Salix babylonica、新疆杨、油松 Pinus tabulaeformis，在晴天树木阴影中心原位测定地表温度、大气温度和大气相对湿度，用来研究不同树种的降温增湿效应。结果表明：行道树下空气温度、地表温度的日变化趋势与对照点相似，呈∩形；但大气相对湿度的日变化趋势正好相反，呈∪形；与对照（附近水泥路面）相比，3种主要行道树都具有明显的降温和增湿效应，尤其是一天的中午时段的降温效应更为明显。与对照水泥地相比，3种行道树的大气温度平均降温率为4.3%～5.1%，地表温度平均降温率为34.9%～42.9%，平均增湿率为29.5%～34.5%；从降温增湿的综合效应来看，垂柳和油松大于新疆杨。这除了与不同树种树冠的几何形状、叶面积指数以及树木长势等有关外，可能还与不同树种的枝下高有关。

四 吸收有毒气体并杀菌减菌

城市绿地对空气的净化作用，主要表现在能稀释、分解、吸收和固定大气中的有毒有害物质，再通过光合作用形成有机物质，化害为利。据研究，加拿大杨每年可吸收硫46kg/hm2，核桃林每年可吸收硫34kg/hm2（陈植，2000）。

一般说来，空气的成分是比较固定的，但随着现代化城市的发展，室内外的人类活动向空气中排放了大量的有害气体和烟尘，改变了空气的成分，造成了空气污染。被污染的空气会严重地损害人体的健康，影响作物的生长，造成对自然资源以及建筑物等的破坏。人类活动排放到空气中的有害物质，大致可分为粉尘和气体两大类；从世界范围看，气体污染物较多的是SO2、CO、NO2等，这些气体主要来自矿物燃料（煤和石油）的燃烧和工厂的废气。

在西藏，室外空气中主要有害物质来源于汽车尾气；室内空气主要有害物质来源于室内装修材料与薪炭材燃烧的产物。科学分析表明：汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、CO、CO2、碳氢化合物（CnHm）、氮氧化合物（NOx）、铅及硫氧化合物等，其中主要有害成分是CnHm、CO和NOx；这3种物质对人体都有毒害，其中CnHm及NOx在太阳紫外线的作用下，会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有O3、醛类（R-CHO）、硝酸酯类（R-ONO2）等多种复杂化合物。这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎，危害更大。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交通事故遇难者相比，英国每年死于空气污染的人要多出10倍。主要污染气体对人体影响见表1-3、表1-4和表1-5。

随着居住条件的改善，室内有害气体对人体的危害不容忽视。主要原因是一方面西藏群众有长期在室内燃烧薪炭材取暖的风俗，极易导致室内CO、CO2浓度超出极限；另一方面，随着生活质量的提高，新建设完成的安居工程、居民安置点以及城镇公寓楼开始采用大量的室内装修材料，而西藏晚间温度低，群众大多有关闭门窗以保证室内温度的习惯，所以，极易导致室内有害气体的长期积累。室内有害气体来源及对人体造成的危害见表1-6和表1-7。

室外污染物的控制可以通过采用较节能环保小排量汽车，减少尾气的排放量，也可以通过改进发动机的燃烧方式以减少排放或采用催化转化器将尾气中的有害气体净化，达到消除汽车尾气中有害物质成分的目的。室内空气污染物的控制可以采用低甲醛含量绿色材料进行室内装修并通风透气、改变薪炭材取暖方式等途径达到目的，这些措施在采用园林植物辅助降低污染物时将达到更好的效果。同时，园林植物的绿叶是为大气治病的“医生”。大量的研究表明，它能分泌出如酒精、有机酸和萜类等挥发性物质，可杀死致病细菌、真菌和原生动物，生物学家称这些物质为“植物杀菌素”。如：玫瑰、桂花、紫罗兰、茉莉花、柠檬Citrus limon、蔷薇、石竹、紫薇 Lagerstroemia indica，这些芳香花卉产生的挥发性油类具有显著的杀菌作用；其中，紫薇、茉莉花、柠檬等植物能在5min内就可以杀死病原菌；茉莉花、蔷薇、石竹、紫罗兰、玫瑰、桂花等植物散发出的香味对结核杆菌、肺炎球菌、葡萄球菌的生长繁殖具有明显的抑制作用。

据研究，园林植物中存在大量的可以吸收有毒气体的种类。例如：1株成年的君子兰 Clivia miniata，一昼夜能吸收空气1m3，释放80%的O2，在极其微弱的光线下也能进行光合作用。在10～20m2的室内，有2～3盆君子兰就可以把室内的烟雾吸收掉；特别是北方寒冷的冬天，由于门窗紧闭，室内空气不流通，君子兰会起到很好的调节空气的作用，保持室内空气清新。吊兰也能在微弱的光线下进行光合作用，吸收空气中的有毒有害气体，1盆吊兰在8～10m2的房间就相当于1个空气净化器。一般在房间内养1～2盆吊兰，能24h释放O2，并吸收空气中的甲醛（HCHO）、苯乙烯（C8H8）、CO、NO2等致癌物质。吊兰对某些有害物质的吸收力特别强，比如空气中混合的CO和HCHO，分别能吸收95%和85%；吊兰还能分解苯（C6H6），吸收香烟烟雾中的尼古丁等比较稳定的有害物质，所以吊兰又被称为室内空气的绿色净化器。常见能够吸收有毒气体或杀菌消毒的园林植物种类见表1-8。

当然，并非所有的园林植物都适宜在室内摆放，部分园林植物还要注意摆放位置。例如：兰花Cymbidium virescens清雅脱俗，能够吸滞空气中的可吸入颗粒物，是厅堂内最好的摆放植物，但它的香气会令人过度兴奋，而引起失眠，不宜摆放在卧室；紫荆Cercis chinensis繁花似锦，是最好的夏秋观花植物，但它的花粉如与人接触过久，会诱发哮喘或使咳嗽症状加重，不宜种植于室内及行人密集的地方；含羞草Mimosa pudica含蓄深情，但它体内的含羞草碱是一种毒性很强的有机物，人体过多接触后会使毛发脱落；月季素有“花中皇后”的美誉，是最佳的观花植物，但它所散发的浓郁香味，会使一些人产生胸闷不适、憋气与呼吸困难；百合Lilium brownii var. viridulum花的香味会使人的中枢神经过度兴奋而导致失眠；夜来香Telosma cordata在晚上会散发出大量刺激嗅觉的微粒，闻之过久，会使高血压和心脏病患者感到头晕目眩、郁闷不适，甚至病情加重；夹竹桃Nerium oleander可以分泌出一种乳白色液体，接触时间一长，会使人中毒，引起昏昏欲睡、智力下降等症状；松柏类花木的芳香气味对人体的肠胃有刺激作用，不仅影响食欲，而且会使孕妇感到心烦意乱，恶心呕吐，头晕目眩；天竺葵（洋绣球）Pelargonium hortorum花散发的微粒，如与人接触，会使人的皮肤过敏而引发瘙痒症；郁金香Tulipa gesneriana花朵中含有一种毒碱，接触过久，会加快毛发脱落；黄色花的杜鹃花（如：羊踯躅 Rhododendron molle、黄杯杜鹃Rhododendron wardii等）之花朵中含有一种毒素，一旦误食，轻者会引起中毒，重者会引起休克，严重危害身体健康（薛福连，2004；杨玉想等，2005；张学增等，2009）。

五 吸滞尘埃

大气除有毒气体污染外，灰尘、粉尘等也是主要的污染物质。园林植物可通过降低风速以及叶面吸滞，从而减轻和有效防止大气中的固体粉尘悬浮颗粒污染。据统计，1亩园林植物每年可以吸滞的尘埃达20～60t，据此推测：如果城市绿化覆盖率达到50%，则大部分悬浮颗粒都可以得到净化（刘梦飞，1989）。当然，不同植物的滞尘能力和滞尘积累量也有差异（见表1-9），树冠大而浓密、叶面多毛或粗糙以及分泌油脂或黏液的树种具有较强的滞尘力。

六 消除噪声

噪声是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。广义来说，噪声系指人们所不想要听到的声音。凡是不悦耳的声音，在不适当的时间于不适当的地方所发出的声音，或是足以引发个人生理上或心理上不愉快反应的声音，均属噪声。依照《中华人民共和国环境噪声污染防治法》（1996）的定义认为，声音超过管制标准者均属噪声。噪声主要有建筑噪声、交通噪声、工业噪声、社会噪声等。人低声耳语声音约为30dB，大声说话为60～70dB。60dB以下为无害区，60～110dB为过渡区，110dB以上是有害区。汽车噪声为80～100dB，电视机伴音可达85dB，人们长期生活在85～90dB的噪声环境中，就会得“噪音病”。在人口密集的城市里，汽车、火车、飞机等交通工具发达，机器的轰鸣和人们的喧闹等，都发出种种噪声，已成为令人烦恼的公害。过强的噪声可以引起耳部的不适，如耳鸣、耳痛、听力损伤。据临床医学统计，若在80dB以上噪声环境中生活，造成耳聋者可达50%；医学专家研究认为，家庭噪声是造成儿童聋哑的病因之一。为保障城市居民生活中的声环境质量，国家制定了《声环境质量标准》GB3096-2008（中华人民共和国环境保护部，2008），明确规定了城市中五类区域的环境噪声最高限值（见表1-10）。

园林植物是消除噪声的良好材料，是天然的“消声器”。树木的树冠和茎叶对声波有散射、吸收的作用，树木茎叶表面粗糙不平，其大量微小气孔和密密麻麻的茸毛，就像凹凸不平的多孔纤维吸音板，能把噪声吸收，减弱声波传递，因此具有隔音、消声的作用。

不同树种对噪声的消减效果不同，如图1-1所示（引自《园林树木学》）。其中以美青杨消减噪声能力最强，榆树次之，红皮云杉最小。

除树种外，不同冠幅、枝叶密度，不同的绿带类型、林冠层次及林型结构，对噪声的消减效果不同。在树林防止噪声的测定中，普遍认为：①树林幅度宽阔，树身高，噪声衰减量增加。研究显示，44m宽的林带，可降低噪声6dB；乔、灌、草结合的多层次的40m宽的绿地，就能减低噪声10～15dB。②树木靠近噪声源时噪声衰减效果更好。③树林密度大，减噪效果好，密集和较宽的林带（19～30m）结合松软的土壤表面可降低噪声50%以上（姚成等，1995；陈振兴等，2003；解宝灵，2003；丁亚超等，2004；周敬宣等，2005；王钦，2005；杜振宇等，2007；刘佳妮，2007）。

七 保持水土

降水常造成水土流失，而园林植被可明显地减弱这一作用。首先，园林植被可截留一部分降水，其次，苔藓层、枯落物可以吸收一部分水量，再加上土壤的渗透作用，就减少和减缓了地表径流量和流速，因而起到了水土保持作用。

在实际工作中，为了达到涵养水源保持水土的目的，应选植树冠厚大、郁闭度强、截留雨量能力强、耐阴性强而生长缓慢和能形成富于吸水性落叶层的树种。根系深广也是选择的条件之一，因为根系广、侧根多，可加强固土固石的作用，根系深则有利于水分深入土壤的下层。按照上述的标准，一般常选用柳、槭 Acer spp. 、胡桃 Juglans regia、枫杨Pterocarya spp. 、水杉 Metasequoia glyptostroboides、云杉 Picea spp. 、冷杉Abies spp. 、圆柏Sabina chinensis等乔木和榛Corylus heterophylla、夹竹桃、胡枝子Lespedeza spp. 、紫穗槐Amorpha fruticosa等灌木。当然，草坪地被以及苔藓植物严密覆盖地面，其根系又密集交织于土壤中，可避免雨水冲刷土表，也是减少地表径流，防止土壤被冲刷和侵蚀的极好选择（L.理查德，1985；李嘉乐等，1989；白伟岚，1993；傅湘等，1999；鲍淳松等，2001）。