毕业设计（论文）-地被植物在高寒地区的研究.pdf

1 目录目录 目录.1 第一章 文献综述 3 1.1 地被植物的概念和分类. 3 1.1.1 地被植物的概念3 1.1.2 地被植物的分类4 1.2 国内外地被植物的应用与研究. 4 1.2.1 国外的研究现状4 1.2.2 国内的研究现状5 1.3 地被植物的发展趋势. 7 1.3.1 加强地被植物生物生态学特性、景观效果和生态效益研究7 1.3.2 加强地被植物种质资源库的建立和基础研究7 1.3.3 加强园林地被植物品种创新研究8 1.3.4 加大园林地被植物产业化水平研究8 1.3.5 加强园林地被植物应用的合理性8 1.4 地被植物的抗寒性研究进展. 9 1.5 地被植物的抗旱性研究进展. 9 2 第二章 绪论 11 2.1 地被植物的重要性 11 2.2 研究的目的和意义 11 2.3 研究的范围和内容 12 2.4 研究方法与进度安排 13 2.5 技术路线 13 3 第三章 地被植物的特性和功能 14 3.1 地被植物的特性 14 3.1.1 生物特性14 3.1.2 观赏特性14 2 3.1.3 应用特性16 3.2 地被植物的功能 16 3.2.1 生态功能17 3.2.2 景观功能18 3.2.3 经济功能20 4 第四章 地被植物在鄂尔多斯地区的应用分析21 4.1 鄂尔多斯的气候、地貌等条件 21 4.2 鄂尔多斯的绿化现状 21 4.3 地被植物的配置设计原则 22 4.3.1 科学性原则22 4.3.2 功能性原则24 4.3.3 艺术性原则33 4.3.4 地域性原则35 5 第五章 地被植物的耐寒实验研究 37 5.1 实验材料 37 5.1.1 马蔺37 5.1.2 紫花苜蓿37 5.1.3 金叶莸38 5.2 实验方法 38 5.2.1 引种地温度调查试验38 5.2.2 低温胁迫试验39 5.2.3 越冬防寒试验39 5.3 试验相关数据的测定 39 5.3.1 质膜透性的测定39 5.3.2 可溶性糖含量的测定39 5.4 自然生长条件下的实验结果与分析 40 5.4.1 质膜透性的结果与分析40 5.4.2 可溶性糖含量的结果与分析41 6 第六章 结论与展望 42 7 参考文献.43 3 第一章第一章 文献综述文献综述 目前，随着城市化的加快以及人们生活水平的提高，作为城市园林绿化建设 重要组成部分和园林植物配置不可缺少的素材， 地被植物在园林设计中的应用已 越来越被重视。在人类栖息的生态系统中，地被植物通常在乔木、灌木和草坪组 成的植物景观中起承上启下的作用。通过对这些地被植物的应用，不仅增加了植 物层次，丰富园林景色，给人们提供优美舒适的环境，而且在增加绿地的绿量， 消除二次扬尘，大量减少近地面空气中的含菌量，降低气温，改善空气湿度，保 持水土，护坡固堤，减少和抑制杂草生长等方面最大限度的发挥了城市绿地的生 态效益。所以，研究地被植物的应用，特别是在特定区域的应用成为本文的研究 重点。 1.1 1.1 地被植物的概念和分类地被植物的概念和分类 地被植物，顾名思义是覆盖地表面的低矮植物。在植物学上，地被植物则被 认为是指覆盖在阴湿处的苔藓、地衣及其它一些覆地生长的低等植物，多数是依 靠孢子繁殖的。传统的地被植物的概念是：凡能覆盖地面的植物均称地被植物， 除草本外，木本植物中之矮小丛生、堰伏性或半蔓性的灌木以及藤本，均可能作 园林地被植物用。又有学着认为，那些自然生长高度或者是修剪后高度在 lm 以 下，最下分枝较贴近地面，成片种植后枝叶密集，能较好地覆盖地面，形成一定 的景观效果，并具较强扩展能力的植物，包括木本、草本、藤本及多肉植物(不 包括草坪植物) 1.1.1 1.1.1 地被植物的概念地被植物的概念 可以这样总结，地被植物是指生长高度在 lm 以下、枝叶密集、成片种植， 具较强扩展能力，能迅速覆盖地面且抗污染能力强，易于粗放管理，种植后不 需经常更换，对地面起着很好的保护作用，具有良好的观赏价值和生态效益的 植物，包括一、二年生和多年生草本植物，还包括一些适应性较强的苔藓、蕨 类植物、常绿和落叶木本地被、攀援藤本植物和宿根花卉等。国内的地被植物 从广义上来说，通过密植能达到覆盖地表面的植物均可当作地被来应用，因而 也包括草坪植物；狭义的地被植物是指除草坪植物以外的符合上述定义的植 4 物。国外的地被植物概念，明确将草坪植物排除在外。而本文所谈到的地被植 物，均是指狭义上的，不含草坪植物。 1.1.2 1.1.2 地被植物的分类地被植物的分类 地被植物的种类繁多，可以从不同的角度加以分类，一般按其生物学、生态 学特性，并结合观赏特点及应用范围进行分类。 按照生物学特性，地被植物可分为草本类地被植物、木本类地被植物、藤蔓 类地被植物(藤本及攀援)和蕨类地被植物。 按照生态学特性，地被植物可分为阳性地被植物、阴性地被植物、半阴性地 被植物、耐寒地被植物、耐旱地被植物、耐水湿地被植物和耐盐碱地被植物。 按照观赏特点，地被植物可分为常绿地被植物、观叶类地被植物、观花类地 被植物、观果类地被植物和芳香型地被植物。 按照园林的用途，地被植物可分为观赏型地被植物、游憩型地被植物、环保 型地被植物和保健型地被植物。 按照应用方式，地被植物可分为整形装饰地被植物、空旷地被植物、林缘、 疏林地被植物、林下地被植物、假山置石地被植物、坡地和岸边地被植物、行道 绿篱地被植物、立体绿化地被植物、高速公路、立交桥下地被植物。 1.2 1.2 国内外地被植物的应用与研究国内外地被植物的应用与研究 园林地被植物与草坪科学是一门新兴的应用学科。近几十年来，人们开始逐 渐认识到地被植物的重要性， 国内外也相继开展了许多园林地被植物方面的研究 工作，包括地被植物的种质资源调查、筛选、生态习性、观赏特性及园林景观绿 化应用的研究等。 1.2.1 1.2.1 国外的研究现状国外的研究现状 国外对地被植物重视较早，20 世纪 70 一 80 年代侧重于研究地被植物的调 查、筛选和应用方面，90 年代则偏向某些观叶类地被植物品种的形态特征和观 赏特性、生物学特性方面的研究。 1971 年，dikey 对适合在佛罗里达州生长的地被进行大量调查和观察;1973 年 powell 经过几年调查，筛选出 20 种适合堪培拉地区生长的地被植物，并对栽 培方式提出合理化建议 ;1977 年，fleluerll41 对地被植物在减少城市绿化维修费 用方面的作用，提出了推广建议。 5 1982 年， spruyt 筛选出 40 种适合做地被的植物品种;1985 年， percy 也在地 被植物筛选方面做了研究工作。 1992 年，fortgens，hoffman-mha 探讨了百里香属(唇形科)30 个种以上野 生和栽培品种的地被植物的生物学特性、观赏特性、命名和系统分类。并对其耐 寒性作了研究，阐述了它们作为育种基因资源的开发价值。1994 年，hedel 一 dr 和 pittenger-dr 研究了多种地被植物在美国南部地区的应用以及它们对刹割 更新的反应。1995 年，sulgrove-sm 介绍了古老但优良的 3 个常春藤栽培品种的 观赏特性(叶型、叶色)和园林用途，可用作图案式栽植、树坛周围的绿化和岩石 园中栽植以及作为大面积地面覆盖材料、悬挂和盆景，阐述了用此种种植后可形 成的优美景观。1997 年，fiorincescu 一 a 对蔷薇科 10 种地被植物的装饰价值、 开花习性、耐寒性和抗病性，以及种植方式和对景观形成的影响进行了研究。 1.2.2 1.2.2 国内的研究现状国内的研究现状 过去由于认识上存在偏差，对地被植物在改善环境、建设生态型园林等方面 的作用重视不够，导致植物配置层次单一、品种单调，直接影响了城市环境的生 态质量。伴随着近年来风景园林学科的发展和人们生活水平的提高，国内对地被 植物研究从 20 世纪 70 年代末才开始逐步重视，并取得了显著的成效。其中最早 出现的较为全面论述地被植物的著作是 1984 年出版的由胡中华等编著的草坪 与地被植物 ，其中对草坪地被植物的概念、分类、繁殖等作了系统概述。笔者 结合国内近几十年对园林地被的研究工作，对园林地被植物的研究进展概况 作以下几方面简要介绍，为进一步开展园林地被植物研究和推广应用提供参考： 1. 地被植物种质资源调查研究 1982 年，周家琪等对秦岭南坡活地塘等地区野生花卉和地被植物种质资源 进行了调查，对 23 科 51 种野生花卉和地被植物种的生活型、花期、花色、植株 高度、幅度、分枝情况和园林应用作了研究和评价。国内不少城市或省份也都开 展了野生地被植物的调查和筛选研究。 1988 年，谭继清等对重庆市的园林地被植物资源进行了调查和应用研究， 结果认为：重庆市的园林地被植物资源丰富，常见的地被植物计有 86 科 278 属 429 种。 2003 年，周繇通过 3 年的调查研究，报道了长白山区野生地被植物共有 44 科 110 属 75 种；同时筛选出 30 种适宜园林应用的野生地被植物。 此外， 国内其他许多城市和省份也进行了地被植物资源的调查， 如乌鲁木齐、 济南、丽水、南京等。 6 另外许多植物园和一些自然保护区也进行了园林地被植物资源。1982 年， 上海植物园在调查基础上，推荐了垂盆草、连钱草等地被植物，1989 年，西安 植物园进行秦岭攀缘植物引种并比较系统地对其野生地被植物资源的挖掘应用 进行研究；杭州植物园，南岭国家自然保护区、广东石灰岩地区、浙江西天目山 自然保护区等也进行了一系列园林地被植物种质资源的调查研究。 2. 地被植物的引种调查研究 在地被植物引种方面，国内各单位根据各自情况，也相继开展此项工作。地 被植物引种主要有 2 种形式：一种是从当地野生地被中引种驯化，二是从国外或 国内其他地方引进，进行适应性评价栽培试验。 1990 年北京林业大学地菊组采用栽培菊和野菊杂交育成适合于作地被植物 的全新品种群。它们的特点是：植株低矮，节间短，生长缓慢，植株冠幅小，花 团紧密，品种有：美矮粉、矮白、群霞等；植株匍匐状斜生或匍地生分枝很多， 花簇圆满的如：匍地雪、匍地荷花、银星等；抗逆性强的：四季黄、满天星等。 1990 年对观花地被细叶美女樱的观赏特性、耐寒性和抗杂草能力进行了研究。 1993 年对铺地枇杷的观赏特性，根系的固土能力，以及作为江堤河岸的水土保 持植物的特性进行了研究。 3. 地被植物的适应性和耐性研究 目前国内对地被植物适应性和耐性研究主要集中在耐荫性、 耐寒性和耐盐碱 性研究，其中又以耐荫性研究最多。 植物耐荫性是植物在弱光照条件下的一种生活能力,由植物遗传特性和植物 对外界变化的光照条件适应性 2 个方面决定。 国内苏雪痕教授最早对杭州园林植 物群落中的一些种群在不同光照条件下的生长发育及光合特性作了研究,并提出 了园林植物耐荫性及群落配置理论。 在耐盐性和耐寒性方面,francios 通过观察盐分对地被植物的影响,总结出地 被植物在受到盐害时所表现出来的症状及具体防治方法。 王和详等也对引进草种 地被，做耐盐碱程度的测定，并推荐了一些耐盐碱优良草种。石爱平等对紫花地 丁耐盐性进行了研究。百喜草是一种很好水土保持地被植物,属于中度抗盐种。 fortgen 等对唇形科植物耐寒性进行研究，阐述了它们作为育种基因资源的开发 价值。sulgrove 对 6 种地被植物耐寒性进行了调查,筛选出 5 种耐寒性强的品种。 4. 地被植物的园林应用研究 赵雪宇等研究了适合北方地区栽植的优良地被植物， 其他一些作者如张艳敏 以连钱草为例阐述了北方园林中地被植物、早春植物的选择应用。关文阐述了昆 明市园林绿化的现状，尹擎等初步筛选出适宜于昆明种植，且具有一定开发价值 7 的乡土植物乔木 57 种、灌木 43 种、攀缘及地被植物 49 种，这为昆明市及滇中 城市选用乡土植物种类进行庭园绿化提供了一定依据。其它地区如丽水白云山、 济南市、湘潭地区、长沙、厦门以及江西省等也有类似的个案研究。 园林景观设计方面，黄丹对城市园林地被植物配置要点进行了分析，认为地 被植物花期与绿叶期的组合要恰当，地被植物与上层林木色彩要搭配协调，地被 植物的高度要搭配适当，草坪地被要与山石等其它材料协调配置。汪天等论述了 地被植物在园林中的选择问题，王志红、朱云华则分别从不同角度论述了地被植 物在园林及设计中的应用问题。 草坪与地被植物在城市园林中造景与绿化应用越 来越广泛，但片面铺设草坪会造成一定的负面影响，需不断完善草坪及地被植物 的应用方式。任全进研究了药用观赏地被植物在园林绿化中的应用与作用，提出 进一步发展药赏兼用地被植物的建议。 1.3 1.3 地被植物的发展趋势地被植物的发展趋势 90 年代以后国外开始注重育种基因资源的开发，同时注重地被植物生理学 和生态学特性研究，并通过育种方法培育出彩色地被植物，在国际上非常有竞争 力。而在国内，园林地被植物的产业化程度、新品种创新能力、种质资源库建立 和基础研究工作、生态效益等方面的研究同国际上还有一定差异，还有许多问题 需要解决。 1.3.1 1.3.1 加强地被植物生物生态学特性、景观效果和生态效益研究加强地被植物生物生态学特性、景观效果和生态效益研究 城市生态园林的主体是植物群落，植物多样性只有在和谐、有序和稳定的群 落中才能共存，达到最好的生态和经济效益。目前，对园林地被植物的研究还仅 仅局限于单个或几个方面， 对地被植物在生态系统中的生物生态学特性的研究还 不够深入，没有形成系统，今后要加强这方面工作。同时，也要开展地被植物混 合配置效果和生态效益方面的研究， 使地被植物在适宜的地方形成最好的景观效 果。 1.3.2 1.3.2 加强地被植物种质资源库的建立和基础研究加强地被植物种质资源库的建立和基础研究 我国具有丰富的野生地被植物资源，因此，应进一步加大野生地被植物种质 资源收集，在地被植物生物学特性、适应性、抗性和观赏价值等系统研究及综合 评价基础上，建立起完整的野生地被植物个体资料，并在全面规划和保护的前提 下，有序地利用野生地被植物。同时，对于国内观赏价值高的地被植物，要从分 8 子水平上进行遗传多样性和亲缘关系研究，对地被植物资源加以鉴别和分类，为 品种创新奠定物质基础。 1.3.3 1.3.3 加强园林地被植物品种创新研究加强园林地被植物品种创新研究 园林地被植物作为园林植物的一部分， 只有努力建立自主的园林地被植物品 种创新体系，不断推出新品种，才能为园林地被植物应用和发展提供动力。在注 重传统育种方法的同时，也要加大分子育种的研究。同传统育种方法相比，分子 育种可以打破物种之间的遗传物质交流界限，为地被植物育种提供保障。目前， 对于地被植物育种方面国内还缺乏这方面研究， 此外， 还需加强科学引进国内外优良品种的工作。 我国是一个干旱和半干旱、 盐碱化程度很高的国家，地被植物种类丰富、应用合理是保证我国许多城市可持 续发展的重要环节。因此，在建设生态园林城市的过程中，利用我国丰富的地被 植物资源，开展园林地被植物先进性育种技术、抗寒、抗旱和抗盐转基因方面的 研究，具有重要意义。 1.3.4 1.3.4 加大园林地被植物产业化水平研究加大园林地被植物产业化水平研究 目前，虽然我国园林地被植物在城市中的应用在逐年扩大，但种类还是具有 很大的局限性，致使城市园林景观比较单调。我国是植物大国，地跨寒、温、热 三带，山岭、江川纵横，适合温带和热带地区的地被植物种类相对比较多，对高 寒地区的研究就更为迫切， 许多优秀观花地被植物的野生种类值得认真深入地研 究和利用，因此，通过科学研究解决园林地被植物规模化生产中的配套技术，推 出园林观赏、水土保持、休闲等园林地被种类，供城市推广和应用，以丰富我国 各类地区的园林地被植物种类，创造各具特色的城乡绿地景观。 1.3.5 1.3.5 加强园林地被植物应用的合理性加强园林地被植物应用的合理性 地被植物作为绿地的基础覆盖材料，有着举足轻重的作用，尤其园林景观的 季节性变化非常明显，这就为地被植物的选择应用提供了很大的空间，但并非所 有的地方都适合种植地被植物。目前，地被植物应用推广方面还存在一定的盲目 性，由于种植地点不当，景观不能令人满意而使某种优良的地被植物惨遭市场淘 汰的现象时有发生。如何选择恰当的地被植物应用于合适的地段，以增加园林景 观的美感，延长观赏期就显得颇为重要。 9 1.4 1.4 地被植物的抗寒性研究进展地被植物的抗寒性研究进展 国内外对于木本植物的抗寒性研究较多， 但对于草本植物特别是地被植物的 抗寒性研究较少。张文惠等(2002)研究低温胁迫下马蹄金叶片内的游离脯氨酸 （pro） ，超氧化物歧化酶(sod),丙二醛(mda)的变化，探讨这些因子对马蹄金受 低温胁迫后的敏感性及相关性。刘慧民等(2003)研究五叶地锦枝条在温度逐渐降 低(-1538)的条件下，可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、不饱和膜脂肪酸 等有机物的含量均显著增加，有机物含量与温度间呈显著线性相关，过氧化物酶 活性呈显著线性降低关系，电导率呈显著线性上升关系。徐晓薇等(2004)在观察 田间冻害性状的基础上， 采用电阻法和电导率测定蝴蝶兰抗寒力强弱。 魏娜(2006) 对北京引种的一些宿根花卉包括地被植物进行了观赏性评价和抗寒性研究。 dexfer(1930)首次用电导法测定了植物的抗冻性，自此以后，用电导法测定 植物材料的抗逆性越来越受到人们的重视。rajashekar 等(1982)在研究梨属一些 植物的抗寒性时发现处理温度与电解质透出率之间不是直线关系，而呈“s”形 曲线，并用该曲线急剧上升区的中点所对应的温度作为半致死温度。在狗牙根抗 寒性研究中，trenholm(1998)报道了狗牙根中 tnc(总可溶性糖含量)的积累在品 种间存在的差异，floradwarf 低温下比 tifdrawf 生长得慢，有利于积累更多的 tnc，以利于提高抗寒性。 1.5 1.5 地被植物的抗旱性研究进展地被植物的抗旱性研究进展 相对国外而言，我国地被植物的研究起步较晚，70 年代末才开始进行研究， 进入 80 年代后才开始受到人们的广泛重视。早期的研究主要是基于对野生资源 的调查、引种，研究的主要方向是引种栽培与园林应用，其中筛选了一些可以直 接应用在园林中的耐早野生地被植物。例如，于卫平、王立英(1995)对贺兰山区 野生植物资源进行实地调查指出沙地柏、山荞麦、单瓣黄刺玫、小叶金露梅、 、 锦鸡儿属、互叶醉鱼草、蒙古栎及内蒙野丁香等为具有观赏价值的耐旱性地被， 并提出了应用的方式。 在抗早性研究方面规模最大，历时最长，成效最显著的要属北京林业大学地 被菊课题组的研究工作。通过所谓的“野化育种”方法得到的地被菊是一类抗逆 性强，耐粗放管理的新型菊花品种群。它不仅抗早，而且抗寒、耐荫、耐盐碱， 是集多种抗性于一体的优良地被植物。 另外，武涛(2002)以 17 种性状优良、抗逆性强的园林地被植物为研究对象， 对干旱胁迫下生理变化规律进行研究和比较，比较出他们的抗旱性强弱，同时摸 10 索出较为科学合理的抗早性研究方法， 研究指出各地被植物在干早胁迫下的一些 生理变化规律，表明相对水分亏缺、质膜透性以及游离脯氨酸含量的变化能够很 好的反映水分胁迫条件下植物体内生理及代谢变化、 可以用作衡量抗旱性强弱的 生理指标；而叶保水力和叶绿素含量对抗旱评价只具有一定的参考价值。 11 2 2第二章第二章 绪论绪论 2.1 2.1 地被植物的重要性地被植物的重要性 发展地被植物，是维护生态平衡、保护环境卫生、美化城乡面貌、减少大气 污染、防止水土流失的有效措施之一。在我国西部、北部的主要城市，多年来， 每到风季，便尘土飞扬，黄沙满天，这是由于地被植物大面积受到破坏，是黄土 地面裸露，水土流失严重造成的。在国外，一些工业发达的城市和人口集中的地 区，除了重视一般的绿化植树外，还有一个重要特征，就是普遍种植地被植物。 不论是路旁，河坡、湖边和空地，甚至高层建筑的屋顶、墙面，凡是可以栽植、 覆盖植物的地方，都尽可能地披上绿装，点缀色彩，坚决消除一切裸露的土地， 使城市空气清新、面貌整洁。在城市建设中，应首先考虑适宜人们生活和身心健 康的环境。城市人口比较集中，应大力发展地面覆盖植物，这是当前经济建设中 的百年、千年大计，也是城市绿化工作的重要环节。因此，在调查本地资源的基 础上，重视这方面的技术培养与资金投入，建立较好的管理机构，是目前城市绿 化建设的重要措施。 2.2 2.2 研究的目的和意义研究的目的和意义 目前，随着城市化的加快以及人们生活水平的提高，作为城市园林绿化建设 重要组成部分和园林植物配置不可缺少的素材， 地被植物在园林设计中的应用已 越来越被重视。在人类栖息的生态系统中，地被植物通常在乔木、灌木和草坪组 成的植物景观中起承上启下的作用，通过科学合理的搭配与组合，不仅能增加城 市的绿量，提高绿化覆盖率等指标，还能在满足人们回归大自然心理的同时，具 有保护和美化环境、丰富园林景观、提高绿地生物多样性等作用。据研究报道， 在片林群落的局部地段，按一定比例栽入耐荫灌木和耐荫地被植物，可组成稳定 性好、外观优美、季相丰富的多层混交群落，以美化环境，更好地提高城市生态 效益。 在我国城市绿化的发展进程中， 以往园林设计者更多的目光是投向贵族气质 浓郁的大气草坪，以期与国外城市园林绿化的大手笔、大气派景观相媲美，达到 所谓的中西融合一致。然而，事实证明草坪的养护与管理无论在财力、人力还是 物力上都是很大的投入和支出，而地被植物因其养护简单，管理粗放，不需经常 12 修剪，有着草坪植物无法企及的天然优势。再则，园林地被景观的多层次性和丰 富性，也是草坪的单一景观效果所无法填补的。因而，地被植物在园林设计与应 用中的地位与功用日益突显，愈加倍受人们青睐与推广。同时，随着地被植物在 各类城市绿地中的广泛选择与应用，如何因地制宜、适地适种地合理搭配地被植 物，充分发挥植物群落的景观效益与生态效益，节省城市绿化的经济成本，也是 现阶段城市绿化工作应值得关注与重视的课题。 因为地被植物有着如此重要的作 用，依托我院在鄂尔多斯地区绿化景观项目设计的实践发现：在地处高寒地区的 鄂尔多斯园林绿化中，草坪的应用因气候寒冷、干燥、风沙大而使得其在生长、 养护等方面受到了极大的限制，取而代之的地被植物因其特有的覆盖能力强、观 赏性好、适应性强等特点引起相关部门的注意并投入应用，但尚未系统的明确物 种的选择范围、 管理模式等问题。 所以， 通过对地被植物在高寒地区的应用研究， 将会逐步从现有地被植物和地被植物资源中选育出更多更好的、 能够应用于高寒 地区的，具有良好环境效益和一定经济价值、科学价值的新地被植物。 2.3 2.3 研究的范围和内容研究的范围和内容 本研究是分析当地地被植物应用现状及存在的问题， 反馈到项目设计中进行 相应改进，并从地被植物的生态和景观方面分析研究，筛选出适合于当地及近似 环境地区应用的地被种类， 提出适合高寒地区园林绿化的地被应用方式和配置模 式，并提出适当的引种驯化途径，为高寒地区城市生态园林建设及打造园林城市 建立相应的理论基础。 研究方案的样本区依托在鄂尔多斯 2009 年实施的城市公园绿地、城市道路 绿地、居住区绿地，这些高寒地区城市典型的绿地形式。研究对象为鄂尔多斯地 区的乡土地被植物及引种的部分地被植物，从地被的生态和景观方面分析研究， 筛选适合于当地应用的地被种类， 提出适合当地及同等条件的高寒地区园林绿化 的地被应用方式和配置模式。 生态、景观方面需要观测的内容： 植株高度、生长特征、绿期、花期、果期等生理特点；耐寒、耐旱、耐荫、 耐湿等特殊习性；不同时期、不同绿地条件、不同自然条件的表现性状以及对环 境的影响。 13 2.4 2.4 研究方法与进度安排研究方法与进度安排 广泛收集相关书籍、杂志、报刊等资料，运用互联网系统查阅国内外对园林 地被植物在城市绿地中的应用等相关资料，并利用已经整理的相关理论基础，结 合目前城市各类绿地中的地被植物应用方式，以及配合相关的实验研究，进行综 合分析，归纳总结出高寒地区地被植物的应用，并提出相关建议与对策，从而对 相似区域做出理论的指导和科学的依据。 2.5 2.5 技术路线技术路线 本研究工作分成两条主线进行，其中一条围绕地被植物展开讨论，从地被植 物的作用、重要性、各种特性和功能、设计配置、设计原则、和各个要素之间的 搭配来展开论述，另外一条针对鄂尔多斯地区的气候特点、地被植物在本地区的 应用现状、 以及地被植物在高寒地区的实验研究来展开论述， 两条路线相互穿插， 互为补充，得出结论，这些都为我们以后研究地被植物在高寒地区的使用提供科 学的保障和技术的支持。 14 3 3第三章第三章 地被植物的特性和功能地被植物的特性和功能 3.1 3.1 地被植物的特性地被植物的特性 地被植物和草坪植物一样，都可以覆盖地面，涵养水分，但地被植物有许多 草坪植物所不及的特点。其种类繁多，分布极广，是介于乔灌木和草坪层次之间 的一层低矮植被，可利用资源空间大，不同的叶色、花色和果色为园林绿化形式 美、艺术美提供诸多选择，为园林作品增添自然美，使之更具生机和吸引力。而 固有的生态适应性和繁殖能力， 又使该类植物管理粗放， 能快速遏制杂草的蔓延。 因此，良好的地被植物一般应具备抗早性、耐荫性等生物特性，色彩、季相景观 多变等观赏特性，并具有较高的应用价值和市场发展前景。 3.1.1 3.1.1 生物特性生物特性 不少地被植物本来就是一些适应性很强的乡土种类， 它们经过长期的选择与 进化，耐寒性、耐旱性、耐荫性、抗逆性、适应性强，生长速度快，对土壤、光 照、温度等条件的要求不严，能适应多种不同的环境条件，并形成当地的优势种 类。 一般普遍表现为根系发达、 叶面失水量小、 耐旱性强， 且具有广泛的适应性， 可以在阴、阳、干、湿多种不同的环境条件下生长，且生长迅速、覆盖力强，弥 补了乔木生长缓慢、下层空隙大的不足，在短时间内可以收到较好的观赏效果。 通常，一般植物很难在树荫下生长，而耐阴的地被植物则可解决树下地面覆盖问 题，作立体栽植、提高生态效益，如络石、常春藤、扶芳藤等极耐阴，都可在浓 荫树冠下栽植。而部分耐旱性较强的如卫矛属、蔷薇属等植物，即使常年不浇水 也不至于死亡，适合干旱缺水地区绿化应用。 3.1.2 3.1.2 观赏特性观赏特性 在城市绿地中，可以用作地被的植物种类较多，且色彩繁多，群体功能强， 每种植物都独具形态、色彩、风韵、芳香等观赏特性，这些观赏特性又随着不同 的季节和生长阶段有所丰富和发展。植物单体的美主要侧重于形体姿态、色彩光 泽、韵味联想、芳香以及自然衍生美，地被植物群体的美则集中反映了地被植物 单体的观赏效果。在绿地植物群落建植中，可以利用地被植物各自的观赏特性， 形成具有自然野趣、色彩鲜艳、花团锦簇的独特地被景观，并以整体效果在绿地 空间中起到丰满与充实的作用，从而发挥近自然绿地群落的独特效益。因此，植 15 物配置时，首先要充分了解地被植物单体的观赏特性和群体的观赏特性。 1. 株型 在植物景观设计中，地被植物是重要的基底与前景，其株型是构成景观的重 要因素之一，作为绿地的背景决定了整个地被层的外观效果。其种类丰富，具有 不同的结构，构成了平铺状、从状、钉子状等不同株型，不同形状的植物经过合 理的安排和配置，可以产生韵律、节奏等不同艺术组景的效果。因此，在地被植 物景观设计中，要充分了解不同植物的株型，并根据功能和景观要求进行地被植 物的配置。 2. 叶型 地被植物的叶型也有不同的形态， 不同的形状和大小的叶片形态具有不同的 观赏特性。部分地被植物的叶形优美，具有较大的观赏价值。叶形分为圆形、心 形、披针形、长椭圆形、剑形、开裂形、三叶草形、复叶形等。 不同地被植物的叶色丰富，有的色彩会随着季节的变化而变化。充分掌握叶 色并加以安排，可以形成植物景观营造中的精巧之笔。绿色虽然属于植物叶子的 基本颜色，但是细分则有浓绿、嫩绿、浅绿、黄绿、墨绿、亮绿等差别，还有一 些色叶植物。常见的地被植物叶色深绿的，有麦冬、阔叶麦冬等;叶色浅绿色的 有白三叶等;叶色黄绿色的有莺尾、景天等。合理地配置不同叶色的地被植物， 可以丰富绿化层次，产生不同的观赏效果。 叶的质地不同也会产生不同的质感，进而产生不同的心理感受，尤其是对于 以群集效果为主的地被植物的叶片。地被植物配合其他植物应用，其观赏效果也 就大不相同。例如，膜质叶片呈半透明状，常给人以恬静之感；革质的叶片，具 有较强的反光能力，由于叶片较厚，颜色较浓暗，有光影闪烁的感觉；粗糙多毛 的叶片，给人以粗野的感觉。总之，地被植物叶片的质感有着较强的感染力，可 以使人们产生十分复杂的、丰富的心理感觉。 3. 花型 众多的地被植物具有花色丰富、花形独特、花期长等特点。地被植物花色的 复杂变化，可以形成不同的景观效果，艳红色的花如火如茶，大面积配置所形成 的群集效果在开花期会形成热情兴奋的气氛；白色的花有悠闲、淡雅的气质；黄 色的花会产生夺目的效果；蓝紫色的花则会给人以深沉的感觉。 4. 季相景观 随着季节变化，地被植物也会呈现出不同的发芽、开花、结实等生长节律， 这种随季节变化而表现出的不同节律，就组成了植物的季相景观。地被植物在景 观配置中宜成片栽植，使之成为主景的底色。在进行季相景观设计时，应根据实 16 地景观来搭配，利用季相的变化创造出丰富的地被植物景观，使它们的不同季相 与上层植物相映成趣，达到四季有景的效果。 3.1.3 3.1.3 应用特性应用特性 1. 易于造型修饰 大多数草本地被植物的植株高度不高于 25cm， 具有匍匐性或良好的可塑性， 可以充分利用特殊的环境造型；特别是地被植物中的木本植物有着高低、层次上 的变化，部分品种在自然状态下虽然可以长得较高大，但在反复的整形修剪后也 可以控制在一定高度之内，尤其易于造型修饰，既可修剪成球形、塔形，又可构 建成模纹图案，不仅丰富了植物景观的丰富度，还使植物群落结构有着高低起伏 的层次变化。 2. 管理粗放，节省成本 地被植物多为自繁力强的草本植物和多年生木本植物， 一次种下后不需要经 常更换，使用年限普遍比草坪长，如地被月季、扶芳藤、小紫薇等植物的正常寿 命都在 10 年以上，因而能保持连年不衰，多年受益。且在后期养护管理上，由 于其适应性较好， 覆盖地面能力强， 病虫害也相对较少， 不易滋生杂草， 耐修剪， 较之单一的大面积草坪而言，养护管理较为粗放，不用经常灌溉和喷施农药，也 不需要经常修剪和精心护理，减少了人工养护的费用和时间，成本也大大降低。 3. 应用广泛 由于具有上述特点，地被植物在园林绿化中的应用非常广泛，根据不同的立 地条件可以选用不同的地被植物，形成色彩、季相变化丰富的园林景观，提高植 物群落的稳定性，大大降低投入成本和养护成本，对于环保和节水型园林，具有 非常广阔的前景，并为景观的多样性和生态性提供无限可能。 3.2 3.2 地被植物的功能地被植物的功能 地被植物是园林绿化的重要组成部分，也是园林造景的重要植物材料，在提 高园林绿化质量中，不仅具有维护生态平衡、保护环境、减少污染等生态功能， 还具有丰富绿地景观层次、柔化、烘托硬质主体、暗示空间边界等景观功能，并 能节约园林绿地造景成本，兼有用材、食用、药用、香料等多种经济价值。 17 3.2.1 3.2.1 生态功能生态功能 据研究报道，不同结构的片林的如乔、灌、草三层结构的片林的生态效益要 比乔、灌两层的片林及乔、灌单层的片林结构要好的多。 1. 增加绿量，抑制杂草 多数地被植物枝叶细密，可以增强绿地的绿量(即提高单位绿地面积上的叶 面积总数)，能更加充分地利用上层乔木、灌木未能吸收的太阳光能，提高城市 中的绿视率、 绿地景观和绿地生态效益。 地被植物各方面的抗性较好， 生长迅速， 繁殖力强， 能有效地减少或抑制杂草生长， 提高整个植物群落的抗逆性与稳定性。 因此，合理地选择和栽植地被植物能提高群落绿量与生态效益，可使绿地空间与 植物群落得到最大限度的利用。此外，地被植物还能疏松表层土壤、增加土壤腐 殖质含量，具有改善土壤理化性状的作用，对上木的生长有促进作用。 2. 减少冲刷，保持土壤 地被植物根系浅，分布范围广阔，在表土中有絮结密集的草根层，因而具有 较强的地表覆盖能力，许多坡地、水库、河岸、水沟等处，有了地被植物的覆盖， 不但能截流降落的雨水，而且能削弱暴雨落下的动力，减缓雨水流速，从而大大 降低地表径流速度，有效地控制水土流失。以 20cm 厚度的表土层为例，有地被 植物或草坪草等植被层的土壤被雨水冲刷尽所需的时间为 3.2 万年， 而裸地仅需 13 年，由此可见，地被植物对减少雨水冲刷，提高土壤稳定性和抗冲能力有着 重要的意义。尤其在坡地、水库、河岸等地种植地被植物，水土保持效果更加明 显。 3. 吸尘降噪，缓解辐射 许多地被植物茎叶密集交错，叶片上又有很多绒毛，能吸附大量的飘尘和粉 尘，大片的草坪地被植物，就如一座庞大的天然“吸尘器” ，能连续不断地接收、 吸附、过滤着空气中的绝大部分粉尘与颗粒，且由于其植株低矮，刮风时能防止 尘土飞扬，并对二次扬尘有着显著的缓冲效果。有研究表明，在 34 级风下，城 市中心区公共场所上空的粉尘浓度是地被植物所覆盖绿地的 13 倍，而细菌含量 是绿地空间的 3 万倍。同时，地被植物的茎叶具有良好的吸声效果，20m 宽的覆 盖性绿地可吸收 2db，30m 宽的林带可减少噪声强度 68db，40m 宽的隔离绿地 可减少噪声强度 1015db，可见，地被植物在很大程度上能有效缓解城市的噪音 污染。而且，地被植物还能减缓降低太阳辐射及反射，吸收强烈日光和紫外线， 减少地面反光所产生的刺眼现象，减轻和消除人们的眼睛疲劳，且在公路两旁建 立草坪或地被植物的缓冲带，能有效降低车祸的发生机率。 18 4. 降温增湿，涵养水源 地被植物就像水库一样，它们覆盖地面后，其庞大而密集的根系层可蓄积水 分，有效地减少地表径流，提高地下水位，涵养水源，进而增强植物群落体系的 保水性与抗寒性， 且还能有效截留下渗水中的有毒、 有害物质， 使水源得到净化; 而地上部分通过蒸腾作用能将土壤中的水分吸取排放到空间， 加之绿地叶面系数 的增加，还可有效地降低地表温度，提高空气湿度，调节绿地小气候。据测定， 1 公顷的地被，每年要蒸发 67 立方米的水分，同一时间，温度要比裸露地面低 23，湿度增加 25%。一般在有地被植物的林下比没有地被植物的林下温度要 低 12左右，空气湿度高出 1020%，爬满了藤蔓植物的墙面比没有绿化的墙 面的温度平均要低 5，室内温度则相差 23。 5. 过滤毒气，净化环境 地被植物是人类生态环境的清道夫和忠诚卫士，能稀释、过滤、分解并吸收 大气中的有害气体， 可以通过光合作用吸收空气中的二氧化碳， 释放出大量养气， 提高空气中的负离子含量，犹如大自然的空气净化剂。据有关科学研究表明，每 公顷地被植物每年能从空气中吸收同化 200t 以上污染物质，同时每昼夜能释放 氧气 600kg，吸收二氧化碳气体 900 多 kg。而黄杨、小叶锦鸡儿、麻叶绣球以及 一些蔷薇属植物等还能不断地分泌杀菌素， 有效地杀灭空气中的细菌。 由此可见， 地被植物在净化空气，保护环境方面有着不可估量的重要作用。 3.2.2 3.2.2 景观功能景观功能 地被植物覆盖效果显著，使得黄土不露天，其品种多样性、色彩丰富性和景 观季相性能将园林中的乔木、灌木、草花以及其它造景因素调和成色彩纷呈、高 低错落的多层立体空间，营造优美多样的植物景观，从而软化园林硬质景观，烘 托与点缀主体景观的多重功能。 1. 提供众多种类，营建自然美景 地被植物是园林绿化的重要组成部分，其种类繁多，分布极广，是介于乔灌 木和草坪层次之间的一层低矮植被，可利用资源空间很大，不同的叶色、花色和 果色为园林绿化形式美、艺术美提供诸多选择，若能在整体设计上，因地制宜地 配置适当的型、色、质地、高矮的地被植物，则可形成四季常青的地被植物景观 (如麦冬、沿阶草、吉祥草)、终年看叶胜似花的花叶及彩叶植物地被(如玉替、石 蒜、蝴蝶兰)、五彩斑斓的观叶地被(如变叶木、红继木、金叶女贞)等各类风格迥 异的景观效果。尤其，地被植物除了常绿观叶种类，大部分多年生草本、灌木和 藤本地被植物均具有明显的季相变化。随着季节的更替，植物的色彩差异而营造 19 出不同的景观变化，生动地提示着季节的转换，给人以惊喜、丰富多变的感受， 有效地增加了园林景致趣味，形成了四时各异的自然美景。 2. 丰富景观层次，强化群落结构 园林地被植物通常在乔木、 灌木和草坪组成的植物景观中起承上启下圆的作 用，它通过覆盖地面来减少或消除杂草，增加绿地面积，提高绿化覆盖率，使绿 地中乔木、灌木、地被植物的层次和营养结构更加复杂和多样化的同时，为人们 提供一个完整的由植物组成、具有吸引力的植物组合体。 3. 烘托主体景观，凸显层次分明 一般情况下， 地被植物主要作为配景使用。 在园林造景设计中， 常利用自然、 单纯的地被植物作为背景来衬托上部的乔、灌木，使植物群落层次分明，突出主 要景观，使其更为醒目并自然的成为视觉中心，达到突出主景的效果，常见于花 坛镶边地被植物景观。但也可作为主景应用，以单层种植构成各种装饰型地被、 模纹花带等。 4. 柔化硬质景观，协调景观要素 地被植物在园林中常常被用来解决各类建筑工程上遗留的实质性难题， 一些 质感、色彩不同的景观元素、水平与垂直方向延伸的景观元素等都可以通过同一 种地被植物的过渡而很好地协调统一起来，而不再僵硬过度、缺乏生气。如生硬 的水岸边、笔直的道路、建筑物的台阶和楼梯、道路或建筑物的转角位、高大的 乔木等都可以在地被植物的衬托下变成统一协调的有机整体。通常，我们在道路 边缘可选择一些带有延伸性的植物(诸如铺地柏、常春藤)，会打破植物与道路明 显生硬的界线，使整体景观更加舒适宜人。 5. 暗示空间边界，组织交通人流 利用地被植物暗示空间边界，提示路径的变化，装饰不同类型的园林景观。 绿地镶边地被植物的边界为观赏者留下美好的第一印象， 也能很好地表达出设计 师对该空间的功能用途的界定和整体组织意向。 空间之间的划分可通过各种地被 植物不同颜色、高矮、株形等对比搭配，形成分明的、流畅的界线与路径指向。 我们可利用这类色彩或质地明显对比的地被植物并列配置来吸引游人的注意力。 它可以装点园路的两旁，为树丛增添美感和特色，既烘衬了热烈的气氛又很好地 分隔了空间，引导游览路线。 20 3.2.3 3.2.3 经济功能经济功能 1. 节约成本 地被植物个体小、种类多、生长速度快，覆盖力强，自然更新能力较强，繁 殖简单，一次种下，多年受益，也弥补了乔木生长缓慢、下层空隙大的不足，在 短时间内可收到较好的观赏效果，在前期景观营造中，可节约一定的经济成本。 同时，在后期养护管理上，地被植物较单一的大面积草坪病虫害少，不易滋生杂 草， 养护管理粗放， 不需要经常修剪和精心护理， 减少了人工养护的花费的精力， 也降低了后期管护和管理的投入和支出， 符合当今社会所提倡的生态可持续发展 的目标。 2. 多种经济价值 除观赏价值外，许多地被植物具有药用、食用的功能，有的还可以作为提取 香料、纤维、淀粉等的工业原料。这为地被植物的开发利用提供了新的途径，使 得生态效益和经济效益紧密结合起来，因而具有较高的应用价值和市场发展前 景。 21 4 4第四章第四章 地被植物在鄂尔多斯地区的应用分析地被植物在鄂尔多斯地区的应用分析 4.1 4.1 鄂尔多斯的气候、地貌等条件鄂尔多斯的气候、地貌等条件 鄂尔多斯市地处 373524405140n，10642401112720e 之间，属 温带内陆干旱半干旱大陆性气候区。 冬季寒冷漫长， 春季干旱多大风， 夏季温热、 雨水集中，秋季短促，气温下降快，霜冻来临早，日照充足，气温日变化大，气 象灾害频繁。干旱、冰雹、大风、霜冻等自然灾害是制约鄂尔多斯市国民经济发 展的主要气象灾害。 鄂尔多斯市西高东低，地貌类型多样，既有芳草如茵的美丽草原，又有开阔 坦荡的波状高原；全市境内五大类型地貌，平原约占总土地面积的 4.33%，丘陵 山区约占总土地面积的 18.91%，波状高原约占总土地面积的 28.81%，毛乌素沙 地约占总土地面积的 28.78%， 库布其沙漠约占总土地面积的 19.17%。 海拔在 850 米至 2149 米之间。 属典型的温带大陆性气候。 年日照时间为 27164 小时3193 9 小时。年平均气温在 5.3-8.7，平均月最低气温为10-13，7 月平均 气温为 21-25，全年气温日差为 11-15，年差为 45-50。东部地区降 水量为 300 毫米400 毫米，西部地区降水量为 190 毫米350 毫米，全年降水 集中在 7-9 月。蒸发量大，年蒸发量为 2000 毫米3000 毫米。 鄂尔多斯地处我国西北部，冬天寒冷干燥，最低气温可达-40，如此低的 温度势必会对植物的生长造成影响。一年生植物，冬季来临之前枯萎死亡，寒冷 的冬天对一年生植物没有太大的影响。而对于二年生植物及多年生植物而言，能 否渡过寒冷的冬天成为其在该地生长的决定性因素， 因此鄂尔多斯的园林植物材 料的使用也受到了一定的限制，因此，研究地被植物的应用，特别是耐寒性具有 很重要的意义。 4.2 4.2 鄂尔多斯的绿化现状鄂尔多斯的绿化现状 鄂尔多斯是我国沙漠化最严重的地方之一，境内南有毛乌素沙地，北有库布 其沙漠，全市沙漠化土地面积占国土总面积的 48%。由于鄂尔多斯干旱少雨，风 大沙多，加上几十年前的过度放牧和人为破坏，毛乌素和库布其在不断地向外扩 张，农牧民的土地和牧场被一片片地吞噬了，眼看着即将失去自己的家园。为了 保卫这片蒙古族先民繁衍生息了千年的土地， 鄂尔多斯各族人民在当地政府的领 导下，开始了保卫家园的战斗，和沙漠争夺本属于自己的土地。要阻止沙漠的前 进，最有效的办法就是植树种草，使之形成植被，以达到防风固沙的作用。 22 2009 年底，仅东胜区的绿地总面积就达到 2200 万平方米，主城区绿地率达 到 32.1%，绿化覆盖率达到 37%，人均公共绿地 7.8 平方米。 （注：按照国务院 城市绿化目标，到 2010 年，城市规划建成区绿地率达到 35以上，绿化覆盖率 达到 40以上，人均公共绿地面积达到 10 平方米以上，城市中心区人均公共绿 地达到 6 平方米以上） 。他们已经建成 20 万平方米以上的公园、广场、街头绿地 6 处，总占地面积 193.4 万平方米。20 万平方米以下的公园广场街头绿地共有 36 个，总占地面积达 163.95 万平方米。道路绿地、生产绿地、单位附属绿地、居 住绿地、防护绿地达 3 亿平方米。 4.3 4.3 地被植物的配置设计原则地被植物的配置设计原则 地被植物包括的范围广泛，色彩丰富，花期分散，合理配置不仅能为园林添 色，而且能使城市绿地的生物多样化。城市生态园林绿地中，植物群落类型多， 差异大，地被品种的选用虽无固定的模式，但亦应根据“因地制宜，功能为先， 高度适宜，四季有景”的原则统筹配置。同时，在城市生态景观建设