環保型發泡生態板在華南垂直綠化中的適配植物引種優選

基金項目：“耐鹽堿新型綠墻植物資源收集與優選”（編號：D122202S9）

摘要"環保型發泡生態板是以建筑垃圾和粉煤灰為原料制作的模塊化垂直綠化種植載體，綠色環保、質輕價廉，具有廣闊的應用前景。為篩選適應發泡生態板堿性環境的垂直綠化植物，從濱海和石灰巖等地區引種61種植物，對其在生態板栽培的存活率、越冬率、越夏率以及抗逆性、觀賞性及生長勢等指標進行觀測評價。結果表明，引種植物存活49種，適應生態板栽培、越冬率和越夏率在 85% 及以上的有18種。采用“百分法”綜合篩選了12種適用于發泡生態板的垂直綠化植物，其中紫背鋪地錦竹草Callisiarepens、秋紅假紫萬年青Belosynapsisciliata和垂盆草Sedumsarmentosum3種植物綜合得分大于80分，可快速覆蓋板體成坪。

關鍵詞"發泡生態板；垂直綠化；引種；植物篩選；綠色環保；固廢資源化

Abstract Eco-frendly foamed ecological boards，made from construction waste and flyash，offer a modular and low-cost solution for vertical greening.However，theiralkaline nature poses challenges for plant survival.To identify suitable species， 61 plant varieties were introduced from coastal and limestone regions in South China and evaluated for survival rate，overwintering and oversummering performance， stress tolerance，ornamental value，and growth potential under board cultivation. Results showed 49 species survived， with18exhibitingoverwinteringand oversummeringratesabove 85% .Twelvevarieties of vertical greening plants suitable for foaming ecological board were selected by percentagemethod'，and Callsia repens，Belosynapsisciliata，Sedumsarmentosum hada comprehensivescoreof more than 80 andcould quicklycover 100% oftheboardbodyto forma lawn.

Keywords Foamed ecological board; Vertical greening;Plant introduction; Plant screening; Environment-friendly;Solid waste recycling

文章亮點

1）從濱海、石灰巖等地區成功引種49種植物，為環保型生態板提供專屬種質庫；2）突破堿性生態板（ ?pHgt;8.5 ）在華南垂直綠化中的植物適配瓶頸，篩選獲得12種適配植物，其中3種可實現60日內 100% 覆蓋板體成坪。

隨著我國城市化進程的加速推進，截至2023年末，全國設市城市城區總面積已達11.02萬 km² ，珠江三角洲核心城市廣州和深圳的城鎮化率已突破 86.76% 和 99.80%^[1] 0在這一背景下，垂直綠化作為緩解城市用地緊張、提升生態質量的關鍵技術，其需求量顯著增長。現有垂直綠化技術主要包括綠墻和生態墻2類[2。其中直接式綠墻技術為攀緣植物（如常春藤Hederanepalensisvar.sinensis）自然附著于墻面生長，雖成本低但可能侵蝕墻體[3～4]；而間接式綠墻技術通過支架（如金屬網）引導植物生長，可減少結構損害，但覆蓋速度受限[5]。其他垂直綠化技術，如模塊化面板系統通過預制含輕質基質的防水面板支持多樣化植物配置，具有優異的隔音、隔熱性能，但維護成本高[6～7]；紡織袋系統采用耐候織物裝載植物，靈活性高但易受水土流失影響，且長期穩定性不足[8-9]。針對上述局限，PeterJ.Irga 等[10]提出Tessellated雙面穿孔綠墻系統，整合了模塊化與綠墻技術優勢，該系統的預制混凝土結構被證實可通過熱量效應調節熱負荷。而同類技術研究[11表明此類設計有助于緩解熱島效應并降低建筑能耗。盡管初期成本較高，但其模塊化特性適配既有建筑改造[12]，未來需通過實驗室驗證（如顆粒物吸附實驗[13]）和長期實地測試，評估生態服務穩定性[14]，以推動城市綠化策略從單一綠化向城市生態系統構建的轉型。

垂直綠化技術歷經近30年的快速發展，已取得長足的進步，然而目前廣泛應用的技術仍普遍面臨經濟性、可持續性與生態穩定性三重困境：塑料和金屬模塊化系統的造價成本高；傳統基質更換周期短，易導致二次污染；單一植物群落年補苗率高[8-9]。與此同時，我國建筑廢棄物年產量達35億噸，綜合利用率不足 10% ；粉煤灰年產量為6億噸，綜合利用率不足 70%^[15～16] 。資源浪費與環境污染問題亟待解決。針對上述矛盾，研究團隊開發了以建筑垃圾（摻量 60% ））和粉煤灰（利用率 25% ）為主要原料的環保型發泡生態板[17]，通過容重優化（ （0.8g/cm³） ）、抗壓強度提升 （2.0MPa） 及模塊化設計，結合“喬灌草”植被結構，顯著降低了垂直綠化的成本，提升其生態穩定性并延長其使用壽命[17-18]。然而，環保型發泡生態板因原料特性呈堿性（pH值為 8.5～9.2） ，常規綠化植物難以適應該環境，故亟需篩選適應板體堿性環境且兼具景觀與生態功能的植物。

植物篩選可通過引種試驗與綜合評分法實現。其中，綜合評分法基于多指標加權評估體系，可系統量化植物的抗逆性、景觀效果及生長勢等關鍵性狀，現已成為垂直綠化植物篩選的主流方法。通過動態調整評價指標權重，該體系可適配建筑外墻、立交橋體等不同應用場景的植物優選需求[19-～21]。因此，研究從廣東省珠海市等濱海地區、清遠市等石灰巖地區和廣州嶺南花卉市場引種栽培61種候選植物，對其在發泡生態板栽培的存活率、越冬率、越夏率和抗逆性、觀賞性以及生長勢等指標進行觀測評價，并采用“百分法”進行綜合評價優選，以獲取具有優良抗逆性、觀賞性和生長勢，且能完全適應發泡生態板，并快速成坪實現全覆蓋的優良植物。研究結果可加速環保型發泡生態板在垂直綠化上的推廣應用，并推動建筑垃圾和粉煤灰等固廢資源化。

1材料與方法

1.1材料

試驗選用地被植物、藤蔓植物及屋頂綠化植物為材料，常見種類購自廣州嶺南花卉市場，其他則采自廣東省惠州市、珠海市等濱海地區，以及清遠市、貴州省息烽縣等石灰巖地區，共引種61種具備耐鹽堿、耐高溫等抗逆性的植物（表1）。

1.2試驗方法

試驗于2021年1月至2023年12月在廣州市增城區展開。增城屬南亞熱帶海洋性季風氣候，2021一2023年的平均氣溫為 22.7^°C ，平均降雨量為 1450.8mm ，平均日照時數為 1818.8h 其中，1月平均氣溫為 14.6^°C ，7月平均氣溫為 29.5^°C ；極端最高氣溫為 38.5^°C ，極端最低氣溫達-3.0℃①

首先進行植物引種試驗，主要采用3種育苗方法。1）播種法：將長春花（紫花）、海邊月見草、羅漢松、含羞草、九里香和馬蹄金共6種植物的種子用清水浸泡 2～4h 后播種。2）帶根移植法：將玉龍草、蛇莓、大葉石上蓮、小葉冷水花、石松、鋪地黍、細辛、魚藤、鏈莢豆、番杏、漸尖毛蕨和江南卷柏共12種植物連根采挖后移栽。3）扦插法：對其余43種植物各取 8～10cm 的頂芽或莖枝，將其放入生根劑0 .100mg/L 的 NAA+IBA. ）溶液中浸泡1h后進行扦插。其中，扦插與播種的基質由腐熟中藥渣、泥炭、珍珠巖、泥土按照 .2：1：0.5：1 比例配制而成，移植法的基質由泥炭、珍珠巖按照 5：1 比例配制而成。每種植物引種20株，所有引種植物均進行遮蔭保濕養護，并在引種園養護90d后，以長出新根新葉為存活標準統計引種存活率，不低于 80% 即達標。最后，將存活植株移栽至合適的花盆，露天常規養護2年，期間持續觀察記錄其生態習性與觀賞特性。

基于引種試驗結果，將存活的植物采用與引種育苗相同的方法進行穴盤育苗，并在4月中旬將穴盤苗（每種植物200株）移植至環保型發泡生態板（株行距設定為10cm×10cm ），同時安裝自動滴箭系統（每 625cm² 配置1個，流速為 0.5L/h ，開啟時段為每天8：00-8：20和16：30-16：50）。移植后第1周采用遮光率為 20% 的遮陽網進行遮蔭，之后移出遮陽網進行為期2年的露地養護。

試驗過程中，統計植物在生態板栽培的4項指標。1）生態板存活率：將穴盤苗移植于生態板種植養護30d后，以長出新根新葉為存活標準，計算存活植株占比。2）越冬率和越夏率：于11月中下旬白天最低氣溫低于 15^°C 前，以及4月底至5月初白天最高氣溫高于 32^°C 前，分別標記100株正常植株，在次年2月底和當年10月底統計枯損株的數量（枝葉干枯的面積 ?60% ），計算健康株占比，即越冬率/越夏率 =[（100^- 枯損株數） 3覆蓋度：種植180d后測量植株覆蓋發泡生態板的面積，即覆蓋度 Σ=Σ 覆蓋面積 ÷ 生態板面積 ×100% 。4）成坪時間：自種植日起到生態板覆蓋度穩定不低于 90% 所需的天數。

參考郁永英[19]和何秋華[22]評價篩選垂直綠化植物的方法，結合試驗地長期高溫的氣候特點，以及長期開展城市垂直綠化項目的經驗，構建包含抗逆性、觀賞性和生長勢3個層次的垂直綠化植物篩選體系（表2）。其中，抗逆性重點考核植物對極端環境的適應性，核心指標為耐干旱、耐高溫、耐暴曬，重要指標為耐低溫與抗病蟲；觀賞性側重綠化功能與美學價值，設置綠葉期、覆蓋密度、葉形葉色和花果期4項指標；生長勢聚焦空間拓展能力，包含攀緣能力、生長速度、高度和整齊度。最終按總分劃分植物等級，總分不低于70分者入選，總分不低于80分者為良好，總分不低于90分者為優秀。特別規定，若某植物任意一項抗逆性核心指標獲評0分，則直接篩除該植物。該體系可確保篩選出既適應高溫環境又兼具功能性與觀賞性的優質垂直綠化植物。

表1引種植物概況 Tab.1 Summary of introduced plant species and ecological characterstics

表1引種植物概況 （續） Tab.1 Summary of introduced plant species and ecological characterstics （Continued）

2結果與分析

2.1引種植物存活適應性及觀賞性狀觀測

表2垂直綠化植物評價篩選體系

Tab.2 Evaluation criteria for vertical greeningplantselection

試驗共引種61種抗逆植物，存活49種（存活率 80.33% ），有38種植物的引種存活率達標。其中，廣州引種24種（存活21種，達標16種），其他地區采集37種（存活28種，達標22種）。存活的植物中有32種為草本，其余為喬木、灌木或藤本。蛇莓以觀葉、觀果為主；毛馬齒莧、海邊月見草、濱豇豆、厚藤、地稔、單葉蔓荊、蔓荊和假地豆均有美麗顯眼的花朵，以觀葉、觀花為主；其余大部分引種成功的植物以觀葉為主（表3）。

2.2引種植物在生態板的適應性分析

根據引種植物在人工栽培條件下的生態習性和生態板性質對植物的要求，綜合考慮植物的逆境耐受能力、引種存活率和觀賞性等關鍵性狀，本試驗共挑選了紫背鋪地錦竹草、秋紅假紫萬年青、垂盆草等25種植物進行穴盤育苗，并移植至發泡生態板墻體的種植槽或種植孔進行栽培觀察。除了羅漢松和九里香無法在生態板存活外，其余23種植物均可正常生長，其中20種存活率在 90% 及以上。越冬率達 85% 及以上的有20種植物，越夏率達 85% 及以上的有18種，越冬率和越夏率均在 85% 及以上的有18種。存活率 100% 、越冬率 100% 、越夏率 100% 的植物有8種，分別是紫背鋪地錦竹草、吊竹梅、白花紫露草、金葉過路黃、毛馬齒莧、牛軛草、海邊月見草和蔓荊（表4）。

成坪時間和覆蓋度在一定程度上反映了植物在生態板的適應性和生長狀態，有9種植物可在2個月內成坪，其中紫背鋪地錦竹草、秋紅假紫萬年青、垂盆草、吊竹梅和白花紫露草在移植至生態板的180d后，可實現對板體的 100% 覆蓋。這5種植物可認為是適應生態板鹽堿性環境并能快速成坪的植物。

2.3引種植物在發泡生態板的綜合評價

垂直綠化植物的篩選重點考量抗逆性、觀賞性和生長勢3個方面。本試驗根據垂直綠化對植物的要求和發泡生態板對植物的適應性要求，采用“百分法”對25種試驗植物進行綜合評價（表5）?？偡?0分以下的植物有13種，主要存在攀緣能力差、無法延展成坪、覆蓋密度低、植株高度過高、景觀凌亂、不耐暴曬等問題。總分70分以上的植物有紫背鋪地錦竹草、秋紅假紫方年青、垂盆草、吊竹梅、胭脂云錦竹草、白花紫露草、金葉過路黃、細竹篙草、毛馬齒莧、牛軛草、薛荔、海邊月見草共12種。

總分 80～90 分的植物有秋紅假紫萬年青和垂盆草，二者均具很強的抗逆性、良好的觀賞性和較強的生長勢，是能夠完全適應發泡生態板、快速成坪且覆蓋度達到 100% 的良好材料。其中，秋紅假紫萬年青在墻體栽培時應注意控制濕度，澆水過度易患根腐病，影響其生長狀態和存活率；垂盆草的莖節處無法大量生根并吸附在墻體?？偡?0分以上的植物有紫背鋪地錦竹草，常用于屋頂綠化，具有很強的耐干旱、耐高溫、耐暴曬、耐低溫和抗病蟲能力，其莖節根系發達，可延展吸附于生態板并快速成坪，成坪后低矮茂密且整齊穩定；當溫度低于 10^°C 時葉片由綠變紫。其是能夠完全適應發泡生態板環境的優秀植物（圖1）。

表3引種植物的存活率及其生態習性和主要觀賞部位

Tab.3Survival rates，ecological traits，and ornamental characteristics of introduced plants

3討論

3.1改進繁殖技術提高引種存活率

此次引種采集地集中在廣東珠江三角洲及其周邊地區，其氣候特征等生態條件均與廣州栽培試驗地相似，理論上引種試驗成功率較高。然而，本次共收集引種61種植物，其中引種存活率 80% 以上的僅有38種，占總引種種數的62.30% ，總體而言試驗情況并不理想。引種存活率除了與植物在不同地區的生態適應性相關，還與繁殖的難易程度以及繁殖技術顯著相關。本次試驗主要通過扦插、播種和帶根移植方法進行繁殖引種，通過采集莖段、枝條等營養體進行捍插繁殖引種的有43種植物，其中10種的存活率為0，可見扦插繁殖技術顯著影響引種存活率。扦插繁殖的生根率和成苗率受到營養體器官、扦插基質、生根劑、溫濕度等條件的影響[23-25]，因此可通過改善以上條件改進繁殖技術，從而提高引種存活率。

3.2垂直綠化植物的評價篩選“百分法”

綜合評分法通過對植物的性狀按一定權重標準進行評分，可有效評判植物是否符合垂直綠化對抗逆性、觀賞性和生長勢等性狀的要求，是目前較常用且有效的垂直綠化植物篩選方法。為在有限地面上增加空間綠化面積，垂直綠化植物的存活時間和綠葉期非常重要，所選植物應具有很強的抗逆性和越冬、越夏能力，以及四季常綠不落葉的周年觀賞性。其中綠葉期是觀賞性當中非常重要的指標，枝葉茂密、葉色鮮亮、可觀花觀果也應為優選性狀。與立地生長的條件不同，垂直綠化通常需要植物依附墻體生長且不易掉落，要求其具有吸附或纏繞等較強的攀緣能力。因此，綜合評價篩選在優先考慮抗逆性和觀賞性的基礎上，增加攀緣能力等與生長習性相關的評選指標。為了能在較短時間內讓植物在墻體表面形成較大的綠化面積，應盡量選擇生長速度快的優良材料，以盡快形成茂盛的綠化景觀效果。本研究在常用綜合評分法的基礎上，根據環保型發泡生態板對植物的要求，調整權重評分標準，形成了新的“百分法”，并利用該方法篩選了12種適用于發泡生態板的垂直綠化植物，其中綜合得分大于80分的3種植物可快速覆蓋板體成坪?？梢?，該方法有助于篩選更多適配環保型發泡生態板的垂直綠化植物資源。

表4引種植物在生態板的適應性分析

Tab.4Performanceof introducedplantscultivatedon foamed ecological boards

圖1總分最高植物在發泡生態板覆蓋成坪后的景觀 Fig.1 Landscape of top three plant species after coverage on foamed ecological board：

3.3加快綠色環保垂直綠化技術應用

近30年來，垂直綠化技術快速發展，目前有傳統型攀爬牽引式綠色垂直立面（綠色墻）和新興技術型墻面人工植被系統（模塊化組合式生命墻）等多項技術[8，26]。與攀爬牽引式的傳統型技術不同，模塊化組合式新興型垂直綠化技術更多通過特殊的支撐結構使植物在建筑立面上生長，以提高綠化覆蓋率、觀賞性和改善生態環境。支撐結構作為新興型垂直綠化系統的四大構成部分之一，是植物種植載體的基礎，由塑料、金屬等材料制作而成，其成本占總安裝成本的10%～12% ，普遍存在造價成本高、難以回收利用而產生廢棄垃圾等問題。

在開展城市垂直綠化工作時，選擇何種技術不僅需要考慮其覆蓋度和觀賞性，還需考慮其成本及養護難度等問題。隨著城市垂直綠化需求規模的逐步擴大、工業綠色低碳轉型的呼聲日益強烈，該技術應用過程中的成本、綠色環保和廢棄物回收等方面的問題將不得不被置于更加突出的位置。在此情況下，可持續綠色垂直綠化技術，尤其是環保型材料的使用顯得尤為重要。本研究所使用的環保型發泡生態板是一種以城市建筑垃圾和粉煤灰等廢棄物為主要原料的新型模塊化垂直綠化種植載體，具有綠色環保、質輕價廉、便于運輸與安裝等優點[17～18]。將該環保型生態板與本研究優選獲得的紫背鋪地錦竹草、秋紅假紫萬年青等優良植物配套使用，將形成一套既能保證優良覆蓋度、觀賞性，又兼具環保性、低成本的新型綠色可持續垂直綠化技術。隨著更多與環保型生態板相適應的垂直綠化植物的評價篩選，新型綠色環保垂直綠化技術將廣泛應用于大規模的城市垂直綠化中。大量建筑垃圾和粉煤灰廢棄物將用于生產發泡生態板，以供城市垂直綠化使用，這對建筑廢垃圾和粉煤灰廢棄物的再生循環利用具有重要的促進意義。

4結論

環保型發泡生態板是以建筑垃圾和粉煤灰為原料制作的模塊化垂直綠化種植載體，綠色環保、質輕價廉，在城市垂直綠化中具有廣闊的應用前景。本文以該生態板作為垂直綠化種植載體，進行華南地區垂直綠化植物篩選。引種61種植物，最終存活49種，并從中篩選出12種適配環保型發泡生態板的垂直綠化植物，包括紫背鋪地錦竹草、秋紅假紫萬年青和垂盆草。篩選的優良植物可與環保型生態板配套形成一整套可持續綠色環保的新型垂直綠化技術，顯著加快環保型生態板在城市垂直綠化中的推廣應用，并推動建筑垃圾和粉煤灰等固廢資源化。

表525種試驗植物在發泡生態板栽培的綜合評價得分

Tab.5 Comprehensive scoring of 25 tested plants for suitability on foamed ecological boards

但本文篩選的植物以草本為主，木本及藤本植物不足，制約了多樣化景觀營造和生態功能拓展。未來需針對不同氣候區開展區域性植物篩選，通過補充喬木、灌木等植物類型，提高生態板綠化技術體系在全國范圍的適用性和生態效益。

注：圖片均為作者自攝。

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作者簡介：

汪蓉/1990年生/女/四川南充人/碩士/廣東景澤生態環境股份有限公司（廣州510650）/中級園林工程師/專業方向為園林植物與觀賞園藝

鐘紀琪/1994年生/男/湖南邵陽人/本科/廣東景澤生態環境股份有限公司（廣州510650）/生態環境工程助理/專業方向為立體綠化

龍衍君/2000年生/男/廣東吳川人/本科/廣東景澤生態環境股份有限公司（廣州510650）/生態環境工程助理/專業方向為園林植物與觀賞園藝

周厚高/1962年生/男/四川安岳人/博士/仲愷農業工程學院園藝園林學院（廣州510225）/教授/研究方向為園林植物與觀賞園藝

伍青（*通信作者）/1990年生/男/廣東陽江人/博士/仲愷農業工程學院園藝園林學院（廣州510225）/講師/研究方向為園林植物與觀賞園藝/E-mail：wuqing@zhku.edu.cn