植物園在城市植物環境建設中的作用
摘 要：根據植物園的歷史和功能，論述了植物園在城市環境建設中的作用，并提出植物園建設的理論原則以及當代植物園的社會功能。
關鍵詞：植物園； 植物環境；植物保育與利用；人工與自然園景結合
1 城市植物環境概念與植物環境建設
1.1 城市植物環境的概念
植物環境是人類發生并賴以生存的環境和條件。然而，當人類集中居住而有“城”，物品交換而成“市”的城市出現后，城市的自然環境，越來越不相同。古代的、典型的城市完全是由房屋、廣場和道路構建成的，硬地、硬墻和硬路都是無生命的環境。城市集中了最先進、最重要和最有效的生產力，城市社會、經濟和文化的繁榮成為一個國家、一個地區經濟、文化發展水平的標志。為改善城市生態條件，城市的綠化發展了，園林城市、花園城市是人們向往的目標。然而，城市的現代化，快速擴展和膨脹，高樓大廈的林立，工業和城市的污染，使花園和園林的綠量也不足以改善城市的生態條件，城市需要森林。20世紀60年代以來提出了發展城市森林、建立森林城市的方向，現在城市森林的概念包括城區、城郊的一切樹木和相關的植被。也就是說：城市的園林、水體、草坪以及生長植物的其他開放地域都是城市森林的范圍。其實，當城市高度發展的時候，城市里的植物并不完全在室外開放的地方，建筑物的內部：包括室內、墻面、屋頂、陽臺、廳廊等處都有植物，所以用“城市植物環境系統”來表達，可能更為確切。
1.2 城市植物環境建設的范疇
城市化進程是經濟發展和社會發展的標志和結果，是不可避免和不可逆轉的。城市生態環境保護與改善是迫切的，在城市及城市群中的植物環境是城市生態系統中最基礎和最具活力的成分，也是活化城市生態系統的關鍵要素。隨著城市范圍的不斷擴大，城鎮中常包含有林業、農業、園藝、經濟植物、休閑娛樂等各種綠地以及自然和半自然生境，還有小型自然保護區等。協調和平衡它們之間的關系，并得到科學合理的統一規劃，是城市生態系統建設中重要內容。
各種自然、半自然，人工、半人工綠地，室外、室內植物環境的綜合就是城市的植物環境。它對城市的人居條件、生產條件、經濟發展具有重要作用，對城市的發展具有導向意義。城市植物環境系統的范疇包括：城市植物環境的規劃設計、生態平衡、群落結構、物種選擇、植物類群和遺傳資源的利用、文化內涵、美學藝術和精神意境，其研究目的是為城市的發展提供生物多樣、生態系統相對穩定的、人與自然和諧協調的植物環境。而其研究內容則包括：城市群大植物環境與自然環境的過渡與銜接、城市間的植物環境（道路，公路，鐵路，河道和農、林、園各業）的協調發展、城市的整體植物環境、城市內不同類型建筑群的附屬植物環境、城市內不同立地條件的植物配置和物種選擇、古樹名木的保護、城市內（大城市內）生物多樣和遺傳資源的保護和利用、自然生態的保護等。
2 植物園的歷史與功能
2.1 植物園的發展史
世界植物園的歷史從16世紀中期至今，共約460余年，大致可以分為3個階段。從16世紀中期到18世紀中期的200年為第一階段。18世紀中期到20世紀中期為第二階段，這個階段植物園發展最快，開發利用經濟植物最熱的時期。第三階段可以從20世紀后期開始，以人們認識全球生態危機為起點，人類懂得了要保護植物物種的道理。
2.2 植物園是保護植物物種資源的方舟
世界上現有2300多個植物園，保育了植物種質資源600余萬份。近年對400余個世界主要植物園的分析結果表明，世界植物園栽培有80,000個物種(包括變種)。顯然，植物園在世界范圍的植物遷地保護中舉足輕重，被譽為保護植物的方舟。
我國有高等植物3萬多種，約占世界總數的10%，是世界上具有植物多樣性最豐富的國家之一，并具有物種豐富度高、特有種屬多、區系起源古老和栽培植物種質資源豐富等特點。
我國十分重視植物園在植物資源保護上的作用。現有植物園已達到150余個。根據對我國140處植物園的統計，共占地約24,000hm2，引種的物種約17,000種，占我國植物區系的50～60%。建國以前植物園為數不多。建國以后植物園的發展出現了兩個高峰期。社會、經濟和文化的發展，尤其是外向型經濟發展的需要和精神文明建設的結果，使越來越多的城市決策人認識到植物園在科學技術和經濟發展，以及精神文明建設方面的意義。人們意識到，植物園是一個城市精神文明的窗口，是物質文明和精神文明發展水平的標志。當前，我國植物園正處于一個新的發展高潮中。
值得注意的是植物園發展的速度和規模都越來越快，如深圳植物園自1983年成立后，在20余年左右的時間內，已經在占地580hm2的園地上，發展成為一個擁有約7，000余種植物的，具有若干特色專類園，各方面都相當成熟的植物園，并在國內外取得較高的聲譽和好評。其經驗表明：如果能從不同系統和渠道把智力和技術和財力結合得很好，植物園的建設可以比預計的快得多。
世界各國的植物園是實現全球《植物保護全球戰略》的重要力量。這個戰略計劃的主要目的是遏止植物多樣性的消失，維持地球的生態平衡。
2.3 植物園是深化認識植物探索自然奧秘的場所
對植物認識的深化，最主要的是接觸活植物，大多數人不容易也不可能經常到野外去接觸千千萬萬的野生植物，更不可能對大量的植物進行長期的、連續性的觀察和研究，這只有在植物園才是最方便可行的。只要有一種植物引種到了植物園里，就可以在任何時候去觀察它，不論白天還是黑夜，都可以多次重復地觀察同一個整體植物，也可以選擇任何發育階段，對任何部位進行觀察和研究。盡管植物園里的研究不能完全代替野外的研究，但有許多研究卻也只有把植物引到植物園里才能實現。以往在植物園進行的研究，包括植物區系、系統發育、生境研究、生長發育的系統觀察、比較形態學、染色體、解剖學、胚胎學、植物化學成分、遺傳、生態、繁殖、花粉自交親和性、種子生理學以及園藝學和經濟意義的評估、展示利用以及作為科普教育材料等。植物園在研究中不斷有所發現，對生物科學的發展作出貢獻。如中國科學院北京植物園還發明了種子超干貯藏的理論和技術，為物種保護提供了重要技術。中國科學院南京中山植物園，發現一個親和力很好的異屬嫁接組合。以銅錢樹(Paliurus hemsleyanus)為砧木嫁接棗樹是一個世界范圍內很少見的優良的異屬嫁接組合。中國科學院西雙版納熱帶植物園，2001年發現了山姜屬(Alpinia)的物種在所有種群內都有花朵柱頭運動方向不同的兩種表現型。2004年，中國科學院華南植物園又發現了一種全新的自花授粉機制??花粉滑動授粉，引起各國植物學家的密切關注。
2．4 植物園是經濟繁榮的戰略植物資源庫
植物多樣性是植物園的靈魂。植物園集中了大量的各種類型的活植物。綜觀歷史上植物園所創造的應用性科研成果，它們的主要特點是在研究植物資源、發掘新植物為人類所利用方面起重要作用。
從世界范圍看，如橡膠的發現和變成今天這樣重要的經濟植物，以及金雞納、咖啡、油棕和劍麻等的引種，植物園功效卓著。我國植物園在經濟植物的應用研究中，面向的植物對象十分廣闊，而且這些研究又以緊密結合生產實際，直接服務于生產過程為特色。植物園這類研究的特色還在于它們能與其他學科相結合，為社會和經濟發展做出自己的貢獻。如在云南煙草業的發展中，在引種美國煙草良種“大金元”(Mammoth Gold)史上，植物園就有不可磨滅的功勛。據2000年的統計數據，該省煙草加工業年產值約370億元，煙草制造業約為340億元，占云南省國民生產總值的18%以上，占全國煙草業的27%左右。幾十年來累積的產值則更為驚人。植物園著眼于利用野生植物資源，對野生果樹資源研究的成績也是突出的。利用東北分布的野生山葡萄(Vitis amurensis)等種質培育優良品種，開葡萄育種中利用野生資源的先河，為我國葡萄鮮食和釀造業上的創造的效益也是十分可觀的。在藥用植物方面，植物園對薯蕷屬(Dioscorea)植物資源的利用和變野生為家化栽培的研究中也對國民經濟起了很大的促進作用。從使薯蕷皂素由原來必須從國外進口變成了出口，并開發出了一系列的藥品。目前薯蕷皂素原料的藥物年總產值已達10億元。在過去的幾十年間，已為國家創造財富達100億元以上。近年來，植物園在獼猴桃（Actinidia）新品種的選育中，又取得優秀成果，開創了我國植物園向國外出售品種專利的先聲。
我國植物園在發掘自己的野生資源和引進國外良種上已起了很重要的作用。發掘有用植物并使之形成新產業的研究過程，是一個為時較長，甚至不是一代人所能完成的事。因此，看待植物園的這方面的科研成果更要用歷史的眼光去評價它。有些成果常常是不止一代人前赴后繼奮斗的結果，是一個隊伍在一段歷史時期內的奮斗的結果。在我國現代植物園的發展歷史不足一百年，過去幾十年來，在這方面已經取得了一些很有影響的成就！其中，觀賞植物如山茶(Camellia)、杜鵑(Rhodendron)、蓮屬(Nelumbo)、野牛草(Buchloe dactyloides)、鳶尾(Iris)、郁金香(Tulipa gesneriana)和草坪草等的引種和選育；經濟植物如紅花(Carthamus tinctorius)、甜高梁(Sorghum saccaratum)、薰衣草（Lavandula angustifolia）、甜葉菊（Stevia rebaudiana）、金雞菊(Coreopsis drummondii)、香子蘭（Venilla planifolia）、羅漢果(Siraitia grosvenorii)、甜茶(Rubus suavissimus)、 刺梨(Rosa roxburghii)、菊苣(Cichorium intybus)、巖薔薇(Cistus) 的引種和選育；藥用植物如羅芙木(Rauvolfia verticillata)、龍血樹(Draceana draco)、 美登木(Maytenus hookeri)、月見草(Oenothera) 的引種和選育；果樹類如黃皮(Clausena lansium)、獼猴桃(Actinidia) 黑莓(blackberry)、藍漿果(blueberry)的引種和選育；樹木如云南松(Pinus yunnanensis)、望天樹(Parashorea chinensis)、檀香（Santalum album ）以及許多松柏類植物、棕櫚科植物、沙生植物、熱帶經濟植物的引種和育種。
目前，我國城市里的植物種類還是較有限的，根據2000年對上海的調查結果：城市共有喬木21科221種，灌木18科82種，木質藤本10科25種，竹類49種，合計377種。從這個數字看，植物園提供新植物材料的潛力是很明顯的。
3 植物園建園理論在建設城市植物環境中的意義
總結我國和世界植物園建設的經驗，在植物園的建園思想中，至少有如下4個方面是對城市植物環境建設具有重要意義的。
3.1 堅持植物資源保育與開發利用并重、并舉近200年來，隨著資本主義經濟的發展，以歐美植物園為主的世界植物園體系就是在這樣的歷史條件下和經濟基礎上發展起來的。植物園是國家與地區開發利用經濟植物的科學探索工具、科學實驗的園地和植物資源的武庫。中國有著極其豐富的植物寶藏，迄今為止，中國的植物園隊伍還遠遠沒有完成探索利用新有用植物的任務。發掘新的有用植物，尤其是新的保健和藥用植物，依然是中國植物園的重要職責。
植物園的歷史是一部人類認識植物、利用植物的歷史。千百年來，人們總把地球上孕育人類的植物環境和植物資源當作用不完的寶藏。直至20世紀70年代人們才發現，對于人類的消費來說，地球上的植物資源已經不再是“取之不盡，用之不竭”了。地球生態危機使人類覺醒，必須保護自然、保護物種。如若不然，人類終將遭受滅頂之災。從此，植物園被譽為保護植物的“方舟”而受到重視。當前，首當其沖的問題是保育，若再不重視保育，今后將沒有資源可被利用。但保護物種，歸根到底是為了人類的生存的需要，是為了利用。所以，對于植物資源戰略上必須采取保育與開發“并重、并舉”的方針。
3.2 人工園景與自然景色相互結合，栽培生境與自然生境相互銜接
人工園林景觀與自然植被景觀相結合。作為一個“園”，盡管總體上說是以“自然美”為主體，但其景觀總是包含著人為的造園因素，即便是達到了“雖為人作，宛自天開”的高度，也不可避免會有人為的痕跡。但植物園尤其是大型的綜合性植物園的景觀中，不能只有園林的概念，而不包括自然的風景和景觀，這是回歸自然的理念所反映出來的要求。在新建和擴建植物園時，都把增加自然景觀部分作為不可缺少的部分。在城市中，同樣，找園林不難，而找自然生境卻不易。包含一部分沒有受到干擾和破壞的自然生境和自然景觀，同樣，也是城鄉建設的需要。
栽培生境與自然生境的相互銜接。無論從“園”的概念或現實情況看，植物園除了少部分有一些自然植被保護區外，包括遷地保護收集園地在內，都是人工維護下的園藝、農業或林業用地。植物都處于人工栽培的生境條件下，它與物種自然繁衍所要求的生境條件相去甚遠。從物種保育的目的和保護生物學的原理看，這是不適宜的。植物園既然要發揮挽救植物的“方舟”的作用，就應當在植物園的范圍內盡可能保留一些當地的自然植被環境，而且應選擇保存那些生物多樣性豐富，自然條件多變的小環境，為遷地保護對象，尤其是其中的本地區植物物種提供自然繁衍的生境。遷地保護不但要重視取樣技術，保證獲取絕大部分遺傳資源，同時更要注意保育的環境。后者以往一向未受重視，更應引起特別注意。
可以說，前一個“結合”是為了滿足人群的要求，而后一個“結合（銜接）”則是為了滿足植物物種的生存和繁衍，是為了植物物種保育的需要而應采取的措施。
保留自然生境是物種保育的需要，而城市里生物多樣性的保育也離不開自然生境的存在。
3.3 科學的內容，藝術的外貌，文化的展示
半個世紀以來，“科學的內容，藝術的外貌”一直是指導我國植物園建設的重要方針。這個方針在我國植物園的建設，特別是大型綜合性植物園的建設中，起著重要的作用。21世紀，世界科技、經濟、文化都有了極大的發展，植物園的意義也有了新的發展，植物園與廣大人民群眾的界面建設，已經成為植物園建設水平和成就的標志。植物園能否在科普教育中發揮較大的作用已成為植物園建設成敗的重要標志。因此，原本就是植物園一個重要方面的“文化的展示”就顯得更加為人關注。時至今日，再不注意文化的展示，那又會變得落伍了。目前，世界著名植物園中，古老的意大利帕多瓦植物園和英國邱皇家植物園已被聯合國教科文組織評定為世界歷史文化遺產。這3個方面是一個相輔相成、有機結合的整體，可稱為植物園建園“鼎足思想”。它對和諧社會的構建，融科學、藝術、文化三者為一體，達到人與自然和諧共存具有重要意義。
3.4 重視科學技術，堅持環境保護，強調健康經營，保證服務質量
注意克服不良傾向，是植物園建設的原則，也是城市植物環境建設所應遵循的原則。
4 植物園是促進人與自然共存、和諧社會構建的勝地
4.1 以自然優美園景陶冶性情、啟迪靈感，激發人們追求與自然和諧共處植物園的主體是活植物，往往都不以非植物性景點或主題建筑作為主要內容，也不以少數幾種植物為主體，植物園永遠不變的特征是植物物種多樣性。植物園發展到現在，可以說是人類與數以十萬計的植物界物種相結識的場所。植物園是盡可能多地展示植物物種，并讓人們了解它們的地方。植物園在表現“自然美”的同時，也常常對自然景觀稍加修飾，因此，植物園的園林景觀可以包括從高度人工化的庭園到完全自然風光的系列過程。通過園景的表達，以促進人與自然和諧共處為其重要目標。
植物園往往都保留一定面積的原有自然植被，有選擇地保留那些有典型意義的地段，以利于開展相關的研究工作和讓游客了解自然。并把自然植被放在與專類園同等的地位來加以關心和保護。這些自然植被的保護，展示著本地區主要植物群落，具有重要的科學意義。并可讓人們認識和懂得如何保護和利用本地區的植物。
4.2 開展建設和諧社會意義的科學普及
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