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“翠叶葳蕤羽翼奇,绛文黄质凤来仪。作甘应似籦笼实,入骨寒香抱一枝。”,这是康熙年间孙元衡任台湾同知时对凤梨(菠萝)的褒扬,尽管身为“舶来品”,但凤梨科植物仍以其独特韵致在中国本土大放异彩。本期蜜观,我们有幸邀请到辰山植物园首席园艺师李萍老师,并在她的娓娓道来中探寻凤梨科植物的引种栽培之路,挖掘其背后所蕴含的生态应用价值。
凤梨科植物最早出现在一亿年前南美洲的圭亚那,随后其足迹逐渐遍及美洲的热带及亚热带区域。凤梨科植物凭借自身非凡的适应力,演化出独树一帜的生存策略,在充分发挥其生态作用的同时,也展现出应用于城市绿化的潜力。
凤梨科植物主要原产于美洲的热带和亚热带地区,只有一个种产自与美洲隔海相望的西非。其分布范围从美国的东南部一直向南延伸,直至智利的南北部。尽管凤梨科植物的分布范围比较局限,但其种类数量繁多——目前共有3700多种,分属于80多个属。对于凤梨科植物,我们最熟悉的可能就是平日食用的菠萝。除此之外,凤梨科植物还因其丰富的形态和颜色,具有一定的观赏价值,也可用于制作纤维制品。
中国没有凤梨科植物的自然分布,国内所有的凤梨都是舶来品。比如菠萝是在明末时期传入中国的,传入后主要分布于广东、广西、福建南部、台湾,以及云南的部分地区。观赏凤梨则要晚很多,建国初期仅广东和福建等地有少量收集,直到20世纪90年代中后期,越来越多的观赏凤梨通过展会等途径被引入国内,温室设施的保证也使生产观赏凤梨的苗圃逐渐从广东、福建等南方地区扩展至江南及北方地区。
凤梨科植物是如何演化出附生的习性呢?凤梨科植物如何选择附生在哪些树种上?它的多样性又展现在哪些方面?
起初,凤梨科植物与其他植物一样,属于地生的类型,但由于其生长在地表,周边被大型草木遮挡,光线水分等资源受限。因此,有一部分类群逐渐演化出附生的习性,并进化出了两种附生类型。其一为积水凤梨,叶片相互紧密靠接,形成了用于储存雨水的叶筒,且叶的基部分布着具吸收作用的鳞片,能够将雨水以及雨水中的营养物质吸收进植物体中,这无疑弱化了其根系的吸收功能,但仍旧保留根系的部分吸收功能。
其二为空气凤梨,其根系的吸收功能已经完全退化,完全由叶片吸收养分。凤梨科植物中具有附生习性的凤梨对栖息地的选择并不挑剔,它可以生长在其他树木的树干与林冠层上。比如老人须,它的种子会飘在树干上,并慢慢长出叶和茎,最终它的根系完全退化,仅凭茎叶进行固定和吸收养分和水份。凤梨科植物甚至并不一定要附生于植物上,只要周边环境有利于它的种子生根发芽,它甚至可以生长在电线杆上。
对生长环境的适应造就了凤梨科植物多变的生态习性,也使其形成各异的姿态。其中安第斯皇后凤梨(Puya raimondii)开花可以到达10米,辰山植物园栽培的帝王凤梨开花也可达到3米多,而空气凤梨中则有一些株型非常微小的种类,如同苔藓一般密密麻麻地长成一丛。
我的工作方向一直围绕着凤梨科植物种质资源的收集以及栽培及繁殖技术的研究,并针对凤梨科植物开展应用和科普展示工作。此外,我还少量开展了一些杂交育种工作。起初,我是被凤梨科植物美丽的外貌所吸引,但随着研究的不断深入,其精神内涵更使我折服。它扎根生长在高山荒漠、悬崖峭壁、甚至几十年都不下一场雨的干旱地区,在这些无法被人类开发利用的地方,凤梨科植物却在此旺盛地繁衍生息。
请问凤梨科植物在生态系统中扮演着怎样的角色?在历史上,这类植物和人类生活有怎样的关联?除了作为食品作物、观赏植物、纤维原料等经济价值以外, 人们还可以依据这类植物的多样性特征探究其它的利用价值吗?
在有凤梨科植物分布的美洲的各个生态系统中,尤其是雨林中上层区域的生物多样性丰富度比地球上其他地区的雨林更高,这很大程度上得益于积水凤梨的积水特性。比如南美洲的一些树蛙会把蝌蚪产在其叶筒中,让小蝌蚪完成发育。脊椎动物,微生物,包括一些植物,都会利用凤梨科植物去完成其生命周期。这些凤梨就像一个个空中生态岛,或者说像一艘艘诺亚方舟,是其他生物的庇护所。
美洲以外的人类认识凤梨科植物要追溯到1493年,哥伦布第二次登上美洲大陆的时候发现了印第安人种植的菠萝。此后,随着殖民航线的拓展,菠萝传入非洲和东南亚等地,并逐渐扩散至世界各地的热带地区。观赏凤梨则在18世纪末期至19世纪,随着植物猎人的种质资源收集活动向欧洲大陆传播。除了食用和观赏价值,一些凤梨科植物的叶片里有着强韧的纤维成分,印第安人和美洲当地的土著会用其叶片制作绳索或衣物,台湾地区也曾专门种植纤维品种的菠萝以制作菠萝麻。
目前,凤梨科植物在我国城市的园林绿地中的应用相对较少,但我认为凤梨科植物在这方面是可以去做一些文章的。有些积水凤梨的叶筒很大,比如帝王凤梨,成熟植株叶筒中最多可容纳40公斤的水,暴雨时其叶筒的储水功能可以减少雨水对地表的冲刷,是营造雨水花园很好的植物材料。
凤梨科植物目前在商业园艺市场上有所谓的明星品种,您对此有什么看法?您目前正在培育什么样的新品种?
市面上我们所见到的大部分观赏凤梨集中在果子蔓属与鹦哥凤梨属,也有爱好者对雀舌兰属与铁兰属的凤梨有所收集。但总体来说,对于种类繁多的凤梨科植物,国内收集的种还是太少了。澳大利亚、泰国、日本,以及我国的台湾省等地虽然也不是凤梨科植物的原产地,但收集的凤梨科植物种类要比我们多得多。因此,我认为国内还是有很大的空间去向公众推广凤梨科植物。
目前,国内苗圃生产的主要是适合家庭园艺栽培的中小型种类,而我近年来一直从事以帝王凤梨(Alcantarea imperialis)为代表的大型卷瓣凤梨属植物的栽培和杂交育种工作,这些种类体型硕大,适合公园绿地等较大场景的应用,与商业苗圃是错位的。
能否请您向蜜植生境的读者科普一下卷瓣凤梨属植物的特性?请问您对大型卷瓣凤梨属植物光照适应能力的研究是如何推动其在室外绿化空间中的应用的?
卷瓣凤梨属原生种大概为40多个,其原产地局限于巴西。开花时其花序高度一般在1.5米以上,大型的可达3~5米,非常壮观。我们收集物种后一般会先进行扩繁,然后开展不同环境下栽培试验,有时也会进行一些生理生化的测定,以检验植物对温度和光线的适应性等。通过相关研究表明,卷瓣凤梨可以忍受0℃以上的低温,不同物种对光线的需求各有不同。如卷瓣凤梨属种类中体型最大的种是帝王凤梨,喜强光,可以忍受夏季室外全光照的环境,而有些种类则需要遮阴的环境。然后基于对其习性的了解,将不同的种类应用于不同的生境中,比如一开始我们会在植物园温室中应用,随后应用到室外。接下来我们不仅在植物园内进行景观展示,慢慢地也会将其推广应用到城市的其他公园绿地中去。
作为目前国内收集凤梨科植物最多的植物园,辰山植物园在凤梨景观营造方面作出了榜样。但随着凤梨种质资源的不断积累,辰山植物园的凤梨科植物保育工作也存在亟待解决的问题。
请问并非位于热带地区的辰山植物园为什么选择对凤梨科植物进行研究,又是如何成为国内收集凤梨科植物最多的植物园的?能否请您为我们简单介绍一下辰山植物园凤梨科植物的引种栽培历史?
尽管凤梨科植物原产于热带与亚热带地区,对温度有一定的需求,但随着温室技术的发展,凤梨科植物一直是国内外许多著名植物园重点收集的类群之一,比如英国邱园、加拿大蒙特利尔植物园等家居设计工作室。辰山植物园也具备了培育凤梨科植物的基础条件。
上海是一个海纳百川的城市,改革开放以来长期开展国内外植物的引种工作,上海植物园自上世纪80年代就进行凤梨科植物的收集,收集的种和品种有200余个。2002年上海植物园又从美国引进了1000多种(含品种)凤梨科植物,这批植物在我们的悉心照料下达到了99%的成活率,使国内凤梨科植物的种质资源收集水平得到显著提升。
2010年辰山植物园温室建设之时,上海植物园提供了包括凤梨、多肉植物在内的几大类植物资源支援其建设,为辰山植物园打下了良好的种质资源基础。但在温室建设及布展过程中也有所损耗,2015年我从上海植物园转调到辰山植物园工作时交到我手上的凤梨大概有680个种和品种,其中不乏物种混淆的情况。
从那时起,我从整理鉴定现有物种做起,并重新规划辰山植物园凤梨科植物的引种工作,如加强卷瓣凤梨属、铁兰属、翠凤草属以及其它稀有物种的引种,并提高原种的占比。通过几年的努力,辰山植物园目前已收集了54个属、1500余种凤梨,其中原种的占比接近50%。
请问辰山植物园将卷瓣凤梨属植物进行室外展示所遇到的主要难点是什么?在观赏凤梨的室外景观营造上,您有哪些宝贵的经验?根据对其应用形式的研究,辰山植物园的凤梨科植物呈现出哪些独特的景观风格?
在观赏凤梨的室外景观营造上,把握其生态习性至关重要。不单单是卷瓣凤梨属植物,凤梨科植物普遍不耐寒。对很多物种来说,零度是其忍受低温的临界点,霜冻也会对其产生致命的伤害,这是我们进行室外应用和展示所面临的最大限制。因此,对于长江流域或北方的城市,观赏凤梨只能在暖季在室外进行临时的、季节性的展示,这是我们比较遗憾的地方。
我们于2017、2019年分两个阶段在辰山植物园热带花果馆打造了一座“凤梨山”,不同种类的观赏凤梨附生在假山石壁与人造枯木上,模拟凤梨在原产地的自然景观。我们根据凤梨科植物生长习性和对光线的不同需求,进行立面的多层次的展示,增强景观的丰富度。凤梨山区域的植物景观是比较固定的,大部分种类可以实现自我更新,呈现出自然的四季更替。在热带花果馆的入口处、沿路以及瀑布区域,我们也会做一些临时的布展,将开花的凤梨组合在一起,进行季节性的展示。我们还在热带花果馆的最西侧营造了一个品种丰富的菠萝园,展示不同菠萝品种开花结果的样子。
请分享一下您是如何开展凤梨科植物的保育工作,以及在过程中遇到的最主要的挑战。
随着现在收集的物种越来越多,对于需要温室设施加持的凤梨科植物来说,保育空间愈发局促,另外温室环境的可控性也有待提高。因为凤梨科植物中有些种类喜高温高湿环境,有些种类则来自高海拔地区,喜冷凉环境。但目前辰山植物园用于凤梨种质资源保存的塑料大棚冬季加温和夏天降温的效果都不太好,不利于一些敏感物种的安全保存。
凤梨种质资源的收集并非是一帆风顺的旅程,而是研究者们漫长且艰辛的接力。如今,凤梨科植物的引种栽培工作仍旧面临诸多困难。对此,李萍老师从自身经验出发家居设计工作室,为如何突破当下的局面给出了独到见解。
作为国内的凤梨科植物专家,请问您目前进行凤梨科植物引种栽培工作的主要难点是什么?
首先,中国不是凤梨科植物的原产地,因此在资源收集方面非常困难。由于国内植物进口审查程序严格,引进新品种的渠道并不畅通。
其次是目前已经引种的凤梨科植物分类混乱,究其原因,一方面是由于凤梨种类丰富,形态多变,同一种类不同产地形态上会有所差异;另一个原因可能是因为我们的物种大多来源于国外苗圃,由于人为栽培的历史较为久远,存在一些物种混淆的情况,比如在开放环境下不同物种间发生花粉杂交结籽的情况,如果苗圃经营者将这些种子播种后进行销售,便会出现植物形态特征与原种发表时的原始描述不同的情况。
因此,我们建议是无论研究者还是爱好者,在收集物种时尽量保留其原始拉丁文名称和引种信息。在进行杂交育种时也要详细记录亲本信息,避免分类混乱导致物种的研究和保存价值降低。再者就是形成国内凤梨科植物物种鉴定的专家团队,规范凤梨中文名的命名等。
国内专门进行凤梨科植物收集与研究的单位并不多,目前上海植物园、北京植物园、上海辰山植物园以及华南植物园、厦门植物园、深圳仙湖植物园等南方地区的植物园有开展凤梨科植物的引种保育工作,但是存在物种重合度较高、从事凤梨科植物引种保育的人员不稳定、保育工作不能长期坚持等现象。我认为植物园作为专门从事植物资源收集及保存单位,应该制定长期且持续的植物引种规划和策略,在人员队伍、栽培场地、资金投入等方面给予长期的支持。
另外,各单位之间应加强物种交流,互通有无。将物种分到南北方各个不同的植物园进行保育,能够显著提高种质资源保育的安全性,有利于物种的长期保存。在引种方面,我认为植物园应以收集原种为主。在政策层面,我们也希望来自相关部门的支持,作为国内收集凤梨科植物最多的植物园,目前我们的引种工作也进入了瓶颈期,辰山植物园想要大幅度增加物种数量,势必要从国外进口。如果能得到国家政策上的支持,简化引种手续,放宽准入标准,助力我们实现与全球植物园的联通和资源互换,凤梨科植物的引种之路将更加畅通。
请问您认为目前观赏凤梨的育种研究中还存在哪些问题?解决该问题所需要的最主要的资源支持是什么呢?
与凤梨的原产国以及欧美等国家相比,国内的凤梨资源相对匮乏,育种工作存在巧妇难为无米之炊的困境,因此加强凤梨资源的收集是重中之重。其次在申请新品种方面,国内目前只有菠萝属(Ananas)、果子蔓属(Guzmania)被列入国家植物品种保护名录并制定了植物品种特异性、一致性和稳定性测试指南,而其它的类群都未加入国家植物品种保护名录,也就无法开展新品种的申报和认定工作,因此我希望能有更多的凤梨类群加入到这个名录中,并提前编制好相应的新品种测试指南,促进凤梨种质资源的保护利用。希望不久的将来能有越来越多具有自主知识产权的凤梨新品种在国内园林市场上应用。
通过与李萍老师的对谈,我们在拓宽对凤梨科植物认知的同时,对其蕴含的生态及应用价值也有了更为深入的理解。如今,凤梨科植物相关产业仍有巨大的发展空间和潜力,李萍老师也从个人、植物园以及国家层面,对其种质资源的引进和保存进行了建议和呼吁。对于这样一艘承载着希望的“诺亚方舟”,我们需要给予更多关注的目光,使其早日为城市公园增添新绿。
李萍,高级工程师。1995年参加工作,先后在上海植物园和上海辰山植物园工作,现为辰山植物园首席园艺师,长期从事温室植物的引种、驯化研究以及应用与展示等工作,并以凤梨科植物为主要研究方向,在凤梨科植物的资源收集保育、科研科普及推广应用等方面取得显著成果。
我在上海植物园从事温室植物引种时,经常会用到一本叫《Tropica Color Encyclopedia of Exotic Plants and Trees》的工具书。这本书属于图册类,家居设计工作室按照科、属进行排序,对当时新入行的我来说非常好用。在网络搜索并不发达的年代,我可以通过这本书比较快的找到需要查询的物种。
在我从事凤梨研究以后,国内相关文献不多,其性状描述很难查到。2005年我被派到邱园进行考察时,便一头扎进他们的图书馆去翻找凤梨的专著《Flora Neotropica Monograph No.14》,该书是由一位美国的植物学家和他的助手编纂的,全本由三册组成,是目前历史上描述凤梨科植物形态特征最全的参考文献。当时我在邱园的图书馆翻拍了这本书的每一页,现在也经常会去查阅。这本书对我来说是非常有用的。
对我人生道路影响最大的人物有两位。一位是我最初就职于上海植物园时的钱又宇园长。1997年我被派往加拿大蒙特利尔植物园学习温室管理,使刚毕业的我打开了视野,见识到了来自世界各地的热带和亚热带植物,学习了先进的温室管理制度,并选定了凤梨植物作为研究的主要方向。
另一位是我们现在辰山植物园的执行园长胡永红。他也曾是我在上海植物园工作时的分管园长, 2002年他认为我们在凤梨科植物引种方面积累了一定的经验,有较好的基础,决定从国外一次性大量引进凤梨科植物,此举为上海植物园以及将来的辰山植物园的凤梨科植物资源收集工作奠定了基础,也是对我工作的最大支持。
上述提到的蒙特利尔植物园就像一个植物的万花筒。其地处北方,我去的时候是3月份,植物园外面是冰天雪地,但温室里面却是一副欣欣向荣的景象,其丰富的物种收集与成熟的温室系统,令我大开眼界且深受触动。2004年我曾赴巴西里约热内卢植物园考察。巴西是凤梨的天堂,无论是植物园还是街头绿地,随处可见各种各样的凤梨,路边的大树上也长着不同种类的空气凤梨,非常震撼。我第一次见到卷瓣凤梨属植物也是在巴西——红绿两色的三株帝王凤梨出现在街头绿地中,宽阔的莲座状叶丛非常壮观,我对它们的渴望也在当时就埋下了种子。终于在2011年成功圆梦,通过一家比利时凤梨种苗公司引到了我心心念念的帝王凤梨,当时非常激动。
●半价优惠:6周岁(不含6周岁)—18周岁(含18周岁)未成年人、全日制大学本科及以下学历学生,须本人凭学生证或有效证件购票于当日经专用通道检票入园。
●8.5折优惠:60周岁(含60周岁)—64周岁老年人凭本人相关有效证件可享受。
●免票:65周岁(含)以上老年人、1.3米(含)以下或6周岁(含)以下儿童、现役军人、残疾军人、烈士遗属、因公牺牲军人遗属、病故军人遗属、现役军人家属(父母,配偶,子女)、残疾人士以及消防救援人员(在职、家居设计工作室退休、残疾、政府专职消防员和消防救援院校学员)可申请免票。
1、G60 沪昆高速公路松江新城出口沿嘉松公路向北至辰花路左转到达1号门,至沈砖公路左转到佘天昆公路左转到达2号门。
2、G50沪渝高速公路赵巷出口左转沿嘉松公路向南至辰花路右转到达1号门,至沈砖公路右转到佘天昆公路左转到达2号门。
园区内导览车线路有A线站,B线站。A/B线元/人,中途下车再上车需另行购票。
辰山属于军事管控区,辰山范围内无人机受反制管理,如无申报手续私自使用无人机造成个人财产受损的将由游客自行承担,同时承担相应的法律责任。
原标题:《美洲雨林的“诺亚方舟”,城市绿化的明日之星——走进辰山植物园首席园艺师李萍的凤梨王国》
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