植物园在城市植物环境建设中的作用

　　摘　要：根据植物园的历史和功能，论述了植物园在城市环境建设中的作用，并提出植物园建设的理论原则以及当代植物园的社会功能。
　　1　城市植物环境概念与植物环境建设
　　1.1　城市植物环境的概念
　　植物环境是人类发生并赖以生存的环境和条件。然而，当人类集中居住而有“城”，物品交换而成“市”的城市出现后，城市的自然环境，越来越不相同。古代的、典型的城市完全是由房屋、广场和道路构建成的，硬地、硬墙和硬路都是无生命的环境。城市集中了最先进、最重要和最有效的生产力，城市社会、经济和文化的繁荣成为一个国家、一个地区经济、文化发展水平的标志。为改善城市生态条件，城市的绿化发展了，园林城市、花园城市是人们向往的目标。然而，城市的现代化，快速扩展和膨胀，高楼大厦的林立，工业和城市的污染，使花园和园林的绿量也不足以改善城市的生态条件，城市需要森林。20世纪60年代以来提出了发展城市森林、建立森林城市的方向，现在城市森林的概念包括城区、城郊的一切树木和相关的植被。也就是说：城市的园林、水体、草坪以及生长植物的其他开放地域都是城市森林的范围。其实，当城市高度发展的时候，城市里的植物并不完全在室外开放的地方，建筑物的内部：包括室内、墙面、屋顶、阳台、厅廊等处都有植物，所以用“城市植物环境系统”来表达，可能更为确切。
　　1.2　城市植物环境建设的范畴
　　城市化进程是经济发展和社会发展的标志和结果，是不可避免和不可逆转的。城市生态环境保护与改善是迫切的，在城市及城市群中的植物环境是城市生态系统中最基础和最具活力的成分，也是活化城市生态系统的关键要素。随着城市范围的不断扩大，城镇中常包含有林业、农业、园艺、经济植物、休闲娱乐等各种绿地以及自然和半自然生境，还有小型自然保护区等。协调和平衡它们之间的关系，并得到科学合理的统一规划，是城市生态系统建设中重要内容。
　　各种自然、半自然，人工、半人工绿地，室外、室内植物环境的综合就是城市的植物环境。它对城市的人居条件、生产条件、经济发展具有重要作用，对城市的发展具有导向意义。城市植物环境系统的范畴包括：城市植物环境的规划设计、生态平衡、群落结构、物种选择、植物类群和遗传资源的利用、文化内涵、美学艺术和精神意境，其研究目的是为城市的发展提供生物多样、生态系统相对稳定的、人与自然和谐协调的植物环境。而其研究内容则包括：城市群大植物环境与自然环境的过渡与衔接、城市间的植物环境（道路，公路，铁路，河道和农、林、园各业）的协调发展、城市的整体植物环境、城市内不同类型建筑群的附属植物环境、城市内不同立地条件的植物配置和物种选择、古树名木的保护、城市内（大城市内）生物多样和遗传资源的保护和利用、自然生态的保护等。
　　2　植物园的历史与功能
　　2.1　植物园的发展史
　　世界植物园的历史从16世纪中期至今，共约460余年，大致可以分为3个阶段。从16世纪中期到18世纪中期的200年为第一阶段。18世纪中期到20世纪中期为第二阶段，这个阶段植物园发展最快，开发利用经济植物最热的时期。第三阶段可以从20世纪后期开始，以人们认识全球生态危机为起点，人类懂得了要保护植物物种的道理。
　　2.2　植物园是保护植物物种资源的方舟
　　世界上现有2300多个植物园，保育了植物种质资源600余万份。近年对400余个世界主要植物园的分析结果表明，世界植物园栽培有80,000个物种(包括变种)。显然，植物园在世界范围的植物迁地保护中举足轻重，被誉为保护植物的方舟。
　　我国有高等植物3万多种，约占世界总数的10%，是世界上具有植物多样性最丰富的国家之一，并具有物种丰富度高、特有种属多、区系起源古老和栽培植物种质资源丰富等特点。
　　我国十分重视植物园在植物资源保护上的作用。现有植物园已达到150余个。根据对我国140处植物园的统计，共占地约24,000hm2，引种的物种约17,000种，占我国植物区系的50～60%。建国以前植物园为数不多。建国以后植物园的发展出现了两个高峰期。社会、经济和文化的发展，尤其是外向型经济发展的需要和精神文明建设的结果，使越来越多的城市决策人认识到植物园在科学技术和经济发展，以及精神文明建设方面的意义。人们意识到，植物园是一个城市精神文明的窗口，是物质文明和精神文明发展水平的标志。当前，我国植物园正处于一个新的发展高潮中。
　　值得注意的是植物园发展的速度和规模都越来越快，如深圳植物园自1983年成立后，在20余年左右的时间内，已经在占地580hm2的园地上，发展成为一个拥有约7，000余种植物的，具有若干特色专类园，各方面都相当成熟的植物园，并在国内外取得较高的声誉和好评。其经验表明：如果能从不同系统和渠道把智力和技术和财力结合得很好，植物园的建设可以比预计的快得多。
　　世界各国的植物园是实现全球《植物保护全球战略》的重要力量。这个战略计划的主要目的是遏止植物多样性的消失，维持地球的生态平衡。
　　2.3　植物园是深化认识植物探索自然奥秘的场所
　　对植物认识的深化，最主要的是接触活植物，大多数人不容易也不可能经常到野外去接触千千万万的野生植物，更不可能对大量的植物进行长期的、连续性的观察和研究，这只有在植物园才是最方便可行的。只要有一种植物引种到了植物园里，就可以在任何时候去观察它，不论白天还是黑夜，都可以多次重复地观察同一个整体植物，也可以选择任何发育阶段，对任何部位进行观察和研究。尽管植物园里的研究不能完全代替野外的研究，但有许多研究却也只有把植物引到植物园里才能实现。以往在植物园进行的研究，包括植物区系、系统发育、生境研究、生长发育的系统观察、比较形态学、染色体、解剖学、胚胎学、植物化学成分、遗传、生态、繁殖、花粉自交亲和性、种子生理学以及园艺学和经济意义的评估、展示利用以及作为科普教育材料等。植物园在研究中不断有所发现，对生物科学的发展作出贡献。如中国科学院北京植物园还发明了种子超干贮藏的理论和技术，为物种保护提供了重要技术。中国科学院南京中山植物园，发现一个亲和力很好的异属嫁接组合。以铜钱树(Paliurus hemsleyanus)为砧木嫁接枣树是一个世界范围内很少见的优良的异属嫁接组合。中国科学院西双版纳热带植物园，2001年发现了山姜属(Alpinia)的物种在所有种群内都有花朵柱头运动方向不同的两种表现型。2004年，中国科学院华南植物园又发现了一种全新的自花授粉机制——花粉滑动授粉，引起各国植物学家的密切关注。
　　2．4　植物园是经济繁荣的战略植物资源库
　　植物多样性是植物园的灵魂。植物园集中了大量的各种类型的活植物。综观历史上植物园所创造的应用性科研成果，它们的主要特点是在研究植物资源、发掘新植物为人类所利用方面起重要作用。
　　从世界范围看，如橡胶的发现和变成今天这样重要的经济植物，以及金鸡纳、咖啡、油棕和剑麻等的引种，植物园功效卓著。我国植物园在经济植物的应用研究中，面向的植物对象十分广阔，而且这些研究又以紧密结合生产实际，直接服务于生产过程为特色。植物园这类研究的特色还在于它们能与其他学科相结合，为社会和经济发展做出自己的贡献。如在云南烟草业的发展中，在引种美国烟草良种“大金元”(Mammoth Gold)史上，植物园就有不可磨灭的功勋。据2000年的统计数据，该省烟草加工业年产值约370亿元，烟草制造业约为340亿元，占云南省国民生产总值的18%以上，占全国烟草业的27%左右。几十年来累积的产值则更为惊人。植物园着眼于利用野生植物资源，对野生果树资源研究的成绩也是突出的。利用东北分布的野生山葡萄(Vitis amurensis)等种质培育优良品种，开葡萄育种中利用野生资源的先河，为我国葡萄鲜食和酿造业上的创造的效益也是十分可观的。在药用植物方面，植物园对薯蓣属(Dioscorea)植物资源的利用和变野生为家化栽培的研究中也对国民经济起了很大的促进作用。从使薯蓣皂素由原来必须从国外进口变成了出口，并开发出了一系列的药品。目前薯蓣皂素原料的药物年总产值已达10亿元。在过去的几十年间，已为国家创造财富达100亿元以上。近年来，植物园在猕猴桃（Actinidia）新品种的选育中，又取得优秀成果，开创了我国植物园向国外出售品种专利的先声。
　　我国植物园在发掘自己的野生资源和引进国外良种上已起了很重要的作用。发掘有用植物并使之形成新产业的研究过程，是一个为时较长，甚至不是一代人所能完成的事。因此，看待植物园的这方面的科研成果更要用历史的眼光去评价它。有些成果常常是不止一代人前赴后继奋斗的结果，是一个队伍在一段历史时期内的奋斗的结果。在我国现代植物园的发展历史不足一百年，过去几十年来，在这方面已经取得了一些很有影响的成就！其中，观赏植物如山茶(Camellia)、杜鹃(Rhodendron)、莲属(Nelumbo)、野牛草(Buchloe dactyloides)、鸢尾(Iris)、郁金香(Tulipa gesneriana)和草坪草等的引种和选育；经济植物如红花(Carthamus tinctorius)、甜高梁(Sorghum saccaratum)、薰衣草（Lavandula angustifolia）、甜叶菊（Stevia rebaudiana）、金鸡菊(Coreopsis drummondii)、香子兰（Venilla planifolia）、罗汉果(Siraitia grosvenorii)、甜茶(Rubus suavissimus)、 刺梨(Rosa roxburghii)、菊苣(Cichorium intybus)、岩蔷薇(Cistus) 的引种和选育；药用植物如罗芙木(Rauvolfia verticillata)、龙血树(Draceana draco)、 美登木(Maytenus hookeri)、月见草(Oenothera) 的引种和选育；果树类如黄皮(Clausena lansium)、猕猴桃(Actinidia) 黑莓(blackberry)、蓝浆果(blueberry)的引种和选育；树木如云南松(Pinus yunnanensis)、望天树(Parashorea chinensis)、檀香（Santalum album ）以及许多松柏类植物、棕榈科植物、沙生植物、热带经济植物的引种和育种。