早春地被花卉紫花地丁研究綜述

侯云云（西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，甘肅　蘭州　730070）

早春地被花卉紫花地丁研究綜述

侯云云
（西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，甘肅蘭州730070）

早春花卉品種單一、特別是地被層早春開花植物的匱乏是北方城市綠化中常面臨的問題。紫花地丁不僅具有較高的食用和藥用價(jià)值，且因其早春開花、花色艷麗且花期長(zhǎng)而具有獨(dú)特的觀賞價(jià)值。除此之外，紫花地丁為低矮宿根草本植物，株從緊密，并具有一定的耐陰、抗旱、抗鹽堿、耐踩踏和較強(qiáng)的恢復(fù)再生能力，極符合城市綠化地被層的栽培管理的要求。本文主要對(duì)紫花地丁的生物學(xué)特性和栽培技術(shù)進(jìn)行綜述，為其在園林綠化方面的推廣利用提供參考。

紫花地??；早春花卉；地被植物；抗逆性；園林應(yīng)用

隨著人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，城市園林綠化日益受到重視。地被植物是園林綠化中的重要素材之一，是提高綠化覆蓋率的重要部分。地被植物的選擇，在突出景觀特色、維持城市生態(tài)系統(tǒng)和豐富城市綠化景觀類型等方面具有重要的意義。它們不僅可以像草坪植物一樣成為城市綠化的本底，且因其種類豐富，還可通過(guò)不同的配置形成獨(dú)特的園林景觀［1］。現(xiàn)階段，園林綠化對(duì)地被植物的需求已由常綠型轉(zhuǎn)向多樣化，由草皮轉(zhuǎn)向觀花型，由精細(xì)養(yǎng)護(hù)轉(zhuǎn)向粗放管理［2］。

宿根花卉不僅順應(yīng)了地被植物時(shí)代發(fā)展的要求，具有一次栽植可多年觀賞，綠化效果顯著，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，還因其品種多、花色豐富，在城市園林綠化中具有其他材料不可代替的作用，成為現(xiàn)代園林中不可缺少的重要組成部分［3］。紫花地丁為野生宿根地被植物，其早春開花，花期長(zhǎng)，花色艷麗，觀賞價(jià)值高；生長(zhǎng)速度快，抗逆性和繁殖能力強(qiáng)，可應(yīng)用于草坪不易生長(zhǎng)或養(yǎng)護(hù)有難度的地方，改善和美化環(huán)境；此外，在紫花地丁的藥用價(jià)值方面已開展了大量的研究工作，表明其在抗炎、抑菌、抗病毒以及抗腫瘤等方面具有顯著效果［4-7］，應(yīng)用前景十分廣闊。本文就野生草本地被植物紫花地丁的相關(guān)研究做以綜述，以期為加快其在園林綠化上的推廣和利用提供理論依據(jù)，為干旱、鹽堿地區(qū)的園林綠化和環(huán)境改善提供新的優(yōu)良材料。

一、生物學(xué)特性

紫花地?。╒iola yedoensis）屬堇菜科（Violaceae）堇菜屬的多年生宿根草本植物，又名地丁草、野堇菜、光瓣堇菜。其植株矮小，高4～14 cm，無(wú)地上莖，葉基生。常生于荒地、路旁、山坡草地、灌叢等處［8］，在我國(guó)除青海和西藏，其他各省均有分布［9］。

㈠繁殖特性

紫花地丁為二型性閉花受精植物，在我國(guó)北方地區(qū)早春2-4月可形成開放花（Chasmogamous Flowers，CH花），CH花為蟲媒花，具紫色花瓣；之后產(chǎn)生無(wú)花瓣的完全閉鎖花（CleistogamousFlowers，CL花）。兩種花分別形成CH種子和CL種子，果實(shí)均為蒴果，種子成熟后依靠蒴果開裂產(chǎn)生的機(jī)械彈射力進(jìn)行散布，之后還可通過(guò)螞蟻搬運(yùn)行二次傳播［10-12］。

在對(duì)北京地區(qū)野生紫花地丁的觀察，發(fā)現(xiàn)向陽(yáng)地和半蔭地的紫花地丁于2月中旬返青，抽穗期和返青期同步進(jìn)行，長(zhǎng)出5～7片幼葉就會(huì)從莖上部伸展出2～3個(gè)花蕾，盛花期為3～4月，開花時(shí)花梗要長(zhǎng)于葉片［13］。抽穗至開花要10 d左右，開花到果實(shí)成熟約需30 d。二次花期為8月下旬至10月上旬。紫花地丁綠色期為270 d。生長(zhǎng)于哈爾濱市的紫花地丁從幼苗出土到展葉大約需要5d左右，從展葉到開花大約需要10d左右，開花也較早，花期長(zhǎng)大約50d［14］。從生長(zhǎng)初期到生長(zhǎng)末季，根部生物量逐漸達(dá)到最小值，地上生物量逐漸增長(zhǎng)，莖葉的生物量配比可增長(zhǎng)15.76倍，莖葉最終歸還到泥土中去，具有較好的自肥作用［14］。

㈡觀賞及綠化價(jià)值

紫花地丁株形整潔，花朵美麗，且每年具有春、秋2個(gè)花期［9］，觀賞應(yīng)用價(jià)值較高。早春在其他花卉還未萌動(dòng)時(shí)，紫花地丁便已綻放紫色或淡紫色開放花，花蝶形花冠，中等大，兩側(cè)對(duì)稱分布，花瓣5枚，喉部色較淡帶有紫色條紋，花色艷麗，每一植株大約開5朵［10］。紫花地丁植株低矮、株叢緊密、常連片生長(zhǎng)，且同區(qū)域同生境中紫花地丁花期較為整齊，故常在早春形成成片深淺變化的紫色花海，異常美觀，是這一時(shí)期最為引人注目的地被花卉。紫花地丁花柄較長(zhǎng)且挺起，將花朵嶄露于植株之上，可吸引蜂類和蝶類的拜訪［15-16］，增加了城市園林生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)多樣性，豐富了景觀的視覺效果。除此之外，有研究發(fā)現(xiàn)某些紫花地丁類群花色深，具有令人心曠神怡的玫瑰香味［14］。

紫花地丁葉基生，返青早，葉型也很美觀：邊緣具淺尺，上部較長(zhǎng)，呈長(zhǎng)圓形、狹卵狀披針形或長(zhǎng)圓狀披針形，葉基部楔形、截形或微心形［17］。在花期后進(jìn)入葉旺盛生長(zhǎng)期，葉面積增長(zhǎng)很快，葉子深綠肥大，除具有較高的綠化美化作用，王杰青的研究指出每平方米紫花地丁每周滯塵量為6.49g，釋氧量37.646 g/d，吸熱量為18 748.75 kj/d［14］。因此對(duì)于滯塵，凈化空氣，保護(hù)環(huán)境有很大益處。紫花地丁綠期很長(zhǎng)，秋后莖葉仍鮮綠如初，植株長(zhǎng)有綠色蒴果，直至初冬，地上部分才開始枯萎，所以是極好的地被植物［18-19］。

二、生態(tài)適應(yīng)及抗逆性

㈠耐陰性

綠化中地被植物多種植于喬、灌、草復(fù)合式園林設(shè)計(jì)的下層，所以地被植物耐陰能力的高低極大的影響到其園林綠化的價(jià)值。劉云生［18］等通過(guò)對(duì)紫花地丁進(jìn)行播種以及分株繁殖，觀察其生長(zhǎng)狀況發(fā)現(xiàn)耐陰性極好。紫花地丁在半蔭狀態(tài)下，植株粗壯，長(zhǎng)勢(shì)旺盛，葉片深綠、肥大［13］。張甡嘉［20］用黑色遮陰網(wǎng)對(duì)紫花地丁進(jìn)行了不同光照處理，與全光照下植株的生長(zhǎng)特性進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)隨著遮陰度的增加其葉綠素a+b含量升高，具有較高的耐陰性，在全光照到50 %遮陰度下能夠正常生長(zhǎng)，通過(guò)POD、光合速率、氣孔導(dǎo)度以及胞間CO2濃度這些耐陰性指標(biāo)的測(cè)定，認(rèn)為最適光照條件為遮陰度70%。在此條件下，紫花地丁花量多且整齊，具有極好的觀賞效果。王杰青［14］對(duì)紫花地丁各耐陰性指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)紫花地丁的光補(bǔ)償點(diǎn)較低、最大表觀量子效率較大、光合速率比較高，說(shuō)明紫花地丁具有較高的吸收弱光的能力，在低光下就可進(jìn)行有機(jī)物質(zhì)的正向合成，具有極強(qiáng)的耐陰能力和較高的光能有效利用率。此外，對(duì)光飽和點(diǎn)的測(cè)定發(fā)現(xiàn)其值較高，表明紫花地丁對(duì)有效光輻射的利用范圍較寬。以上研究表明紫花地丁具有較寬的對(duì)光強(qiáng)的適應(yīng)范圍，此種特性的植物可廣泛的應(yīng)用于園林配置中，既可在全光下生長(zhǎng)，又可移植于林下等低光處，對(duì)于解決耐陰地被物種缺乏這一現(xiàn)狀，具有重大的意義。

㈡抗旱性

目前我國(guó)北方地區(qū)城市園林綠地干旱問題尤為嚴(yán)重，選擇抗旱且適應(yīng)性好的地被植物是解決這一問題的關(guān)鍵。馬武昌［9］等測(cè)定了紫花地丁在水分脅迫條件下的凈光合速率、相對(duì)含水量和長(zhǎng)勢(shì)等生理反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在-0.84 MPa條件下水脅迫3天其僅為中度虧缺，表明紫花地丁有良好的抗旱性。劉忠鑫［2 1］用不同濃度的PEG-6000溶液對(duì)紫花地丁等三種野生地被植物種子和幼苗進(jìn)行了抗旱能力的綜合研究分析，測(cè)定了其萌發(fā)率、抗旱指數(shù)和幼苗葉片的SOD、MDA、可溶性蛋白含量等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)紫花地丁具有較好的抗旱性，且高于野罌粟。

㈢抗鹽堿性

我國(guó)鹽堿土面積約占到國(guó)土總面積的1/10，且多分布在北方地區(qū)。城市綠化建設(shè)雖是較為精細(xì)點(diǎn)的管護(hù)模式，但依然面臨土壤鹽堿化的困境。如何有效利用鹽堿土、對(duì)其進(jìn)行土壤的改良及修復(fù)，選則具有抗性的適宜植物種類是其中最為重要的環(huán)節(jié)。郭淑英等［22］將紫花地丁移栽于不同PH的鹽堿試驗(yàn)地中，研究分析鹽堿脅迫對(duì)其幼苗生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)含鹽量為3.6 g/kg的鹽堿土對(duì)紫花地丁影響不大，其株高、葉片數(shù)并沒有發(fā)生明顯的差異性變化。劉玉艷等［23］用不同濃度的NaCl、Na2SO4處理紫花地丁，對(duì)葉片的光合色素、蛋白質(zhì)、游離脯氨酸以及SOD等指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果顯示，植株能夠良好生長(zhǎng)的抗鹽閾值為NaCl 0.2 %、Na2SO40.4 %，其種子萌發(fā)時(shí)耐鹽適宜范圍為NaCl 0.54 %、Na2SO41.20 %，證明紫花地丁幼苗和種子均可耐低鹽脅迫。大量含晶細(xì)胞的存在、發(fā)達(dá)的儲(chǔ)水薄壁組織和高效同化組織是紫花地丁可以很好的適應(yīng)鹽堿脅迫的主要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)［24］。

㈣抗寒性

紫花地丁為多年生植物，若作為綠化植物雖可省去每年播種的麻煩，相應(yīng)地如要在北方地區(qū)應(yīng)用，必須具備較好的抗寒性。在對(duì)我國(guó)東北地區(qū)黑龍江省的紫花地丁抗寒性的研究表明：雖然這里4月份冰雪尚存，平均氣溫為10℃左右，5月中旬仍有霜凍，但紫花地丁在此氣溫條件下仍能萌發(fā)，并正常生長(zhǎng)和開花，表現(xiàn)出了極強(qiáng)的耐寒性［14］。王杰青［14］在對(duì)這一地區(qū)紫花地丁的研究中還發(fā)現(xiàn)，9月中旬哈爾濱的氣溫已開始下降，紫花地丁仍有開花現(xiàn)象，尚能結(jié)果。此外，張曉嬌等［25］結(jié)合觀賞特性對(duì)8種宿根地被植物的抗寒能力進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)紫花地丁存活率可達(dá)90 %以上，抗寒能力強(qiáng)且觀賞性狀優(yōu)良，可以在高寒地區(qū)推廣應(yīng)用［14］。

㈤其他抗性

石愛平等［26］對(duì)自然生長(zhǎng)的紫花地丁進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的研究，通過(guò)進(jìn)行踐踏脅迫測(cè)定、壓實(shí)脅迫測(cè)定、干旱脅迫測(cè)定、鹽脅迫測(cè)定和水澇脅迫測(cè)定，發(fā)現(xiàn)：其恢復(fù)再生能力較強(qiáng)；能抗8.78 kg / cm2的土壤堅(jiān)實(shí)度；土壤含水量在5 %～8 %仍能生長(zhǎng)；土壤含鹽量0.3 %時(shí)生長(zhǎng)未受影響，并能耐5 d以上的水淹。之后，陳啟潔等［27］研究再次表示，紫花地丁再生能力強(qiáng)，恢復(fù)生長(zhǎng)快，輕度的干旱、瘠薄以及水澇對(duì)紫花地丁的影響不大。紫花地丁是具有綜合抗逆性，是北方地區(qū)難得的優(yōu)良園林綠化地被植物。

此外，Jian Gao等［28］研究表明紫花地丁是一種新發(fā)現(xiàn)的對(duì)重金屬鎘具有富集作用的植物種類，其幼苗在Cd（NO3）2（2.5 mM）條件下，14小時(shí)光照/10小時(shí)黑暗、相對(duì)濕度70%、26攝氏度培養(yǎng)72小時(shí)后，葉片開始發(fā)黃、葉尖枯萎，認(rèn)為此條件可能為紫花地丁幼苗生長(zhǎng)的耐受極限，并對(duì)其進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組水平的研究。因此紫花地丁在鎘污染地區(qū)土壤生態(tài)修復(fù)重建及綠化中亦有極廣闊的應(yīng)用前景

三、栽培技術(shù)的應(yīng)用

紫花地丁自繁能力極強(qiáng)，每1平方米有15株母株的樣地內(nèi)，秋天可增至500株［2］。自然狀態(tài)下紫花地丁會(huì)發(fā)生分蘗現(xiàn)象，從春季到秋季種子均有萌發(fā)，所以自然繁殖狀態(tài)下，母株、新生小苗、分蘗株生長(zhǎng)在一起，可能會(huì)參差不齊。為了在城市園林綠化中取得更好的觀賞效果，可用組織培養(yǎng)法、播種育苗、分株移植進(jìn)行大面積種植。

㈠組織培養(yǎng)

植物組織培養(yǎng)繁殖快、繁育系數(shù)大，繁殖后代整齊性極好，能保持原有的優(yōu)良性狀，可獲得無(wú)菌苗。付印東等［29］以紫花地丁的莖尖為外植體進(jìn)行了組織培養(yǎng)，得出用70 %酒精處理莖尖30 s，再用0.1 % HgCl2處理6 min消毒效果最好；最適生長(zhǎng)和增殖培養(yǎng)基為MS + BA 3 mg/L + NAA 0.1 mg/L；誘導(dǎo)根的最適培養(yǎng)基為1/2 MS + BA 0.3 mg/L + AC 0.3 g/L。此外，喬琦等人［30］以紫花地丁未成熟種子萌發(fā)的子葉和下胚軸為外植體進(jìn)行了組織培養(yǎng)研究，結(jié)果顯示：MS + 2，4-D 0.5 mg/ L + 6-BA 0.5 mg/ L或者M(jìn)S + 2，4-D 1 mg/ L + 6-BA 0.2 mg/ L，愈傷組織誘導(dǎo)率可達(dá)100%，為最佳愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基。將生長(zhǎng)良好的愈傷組織轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基可誘導(dǎo)芽或根的分化，MS + 6-BA 1 mg/ L + 2，4-D 0.5 mg/ L為最佳生芽培養(yǎng)基，MS + 2，4-D 1 mg/ L + 6-BA 0.2 mg/ L為最佳生根培養(yǎng)基，這兩種器官分化途徑均可有效再生成苗。

㈡種子繁殖

組織快培雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但和常規(guī)營(yíng)養(yǎng)繁殖相比生產(chǎn)成本高，且需一定的條件和技術(shù)，還存在組培苗煉苗難、移栽成活率低的問題。對(duì)于紫花地丁，其果期長(zhǎng)，產(chǎn)生的種子量大，成本低又簡(jiǎn)單易行。種子最適采收期為蒴果挺起但尚未開裂，或已經(jīng)開裂但種子尚未彈出時(shí)的黑色種子，這樣的種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)最高，活力最高［31］。由于紫花地丁果實(shí)為蒴果，成熟時(shí)機(jī)械彈力會(huì)將種子彈出，所以采收建議于清晨進(jìn)行，選擇微微開裂和果皮顏色較深、較干燥飽滿挺起的蒴果。采收后于塑料袋密放于0℃條件下儲(chǔ)藏［31］。實(shí)驗(yàn)表明，紫花地丁種子不存在休眠現(xiàn)象［32］；低溫下萌發(fā)生長(zhǎng)緩慢，高溫根呈褐色并發(fā)生霉?fàn)€，均不利于種子萌發(fā)，其最適萌發(fā)溫度為20、25 ℃［33-35］；光照有利于種子萌發(fā)［34-35］。

用種子繁殖，可在5月份采收后直接播種于綠化地，很快便可萌發(fā)出苗。亦可于12月上旬播種于2～8℃條件下的溫室內(nèi)，次年2月便會(huì)出苗，3月下地定植。因?yàn)榉N子小，進(jìn)行播種時(shí)用小粒種子播種器或用手將種子均勻撒在床土上，覆土不應(yīng)太厚以蓋沒種子為宜。著床后，控制室內(nèi)溫度控制在15～25℃，播種和培養(yǎng)過(guò)程中用“盆浸法”濕潤(rùn)床土補(bǔ)充水分［2］。

種子萌發(fā)出苗后要加強(qiáng)管理，防止小苗徒長(zhǎng)控制溫度極其重要。光照充足，室內(nèi)溫度要白天25℃，晚間控制在8～10℃之間。于長(zhǎng)出第一片真葉時(shí)分苗，此時(shí)要注意，將移苗的根系舒展，水要澆頭。此后溫度調(diào)整為白天25℃左右，晚上20℃左右。此期間要補(bǔ)充光照2～3周，當(dāng)幼苗長(zhǎng)出5片葉子以上即可定植［2］。

㈢分株移植

用播種法進(jìn)行綠化易出現(xiàn)苗子疏密不均現(xiàn)象，且開花晚，而分株移植易做到整齊一致、見效快。分株移植時(shí)保留根系的紫花地丁在連續(xù)3 d 各一次澆水后便可返青，成活率可達(dá)到98 %，10 d長(zhǎng)出新苗，15 d 莖部分蘗；切斷根系的植株5 d 返青，12 d 后可長(zhǎng)出新葉，18 d后莖部分蘗［13］。在園林綠化上采用中小型植株進(jìn)行移栽效果最好［27］，研究表明小株紫花地丁較大株緩苗快，成活率高，且綠色期長(zhǎng)。從移植第三年起其開花率便達(dá)到或超過(guò)大型紫花地丁。如果要用大株進(jìn)行綠化應(yīng)采取裸根移植，這樣雖然比帶泥土的移植緩苗慢，但可以延緩其衰老期，具有良好的綠化效果。此外，在春季分株移植會(huì)影響紫花地丁當(dāng)年開花，雨季移植易于成活且不影響來(lái)年的花數(shù)量，因此最好于雨季進(jìn)行分株移植［29］。

四、園林應(yīng)用

野生地被植物適應(yīng)性強(qiáng)，能持久的發(fā)揮綜合效益；有利于體現(xiàn)城市景觀中的區(qū)域特色；有利于淡化人工環(huán)境、突出鄉(xiāng)土氣息、自然韻味，是實(shí)現(xiàn)城市園林綠化建可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)［36］。紫花地丁，其返青早，綠期較長(zhǎng)、株從緊密，地面覆蓋效果好，為多年生宿根草本，一次種植多年受益，作為結(jié)籽率高、自播能力較強(qiáng)的野生地被植物，可大面積群植。早春開花，同時(shí)產(chǎn)生花數(shù)多，花色艷麗豐富景觀視覺效果，具有較高的觀賞價(jià)值，不用施肥且病蟲害極少，無(wú)需修建，可進(jìn)行粗放型管理，代替草坪，投資少效益高，改變了單調(diào)無(wú)特色的景觀現(xiàn)象；可作為綴花地被，增添觀賞效果［14］；種植在園林建筑或古跡等附近的斜坡上即可護(hù)坡又可襯托景點(diǎn)［18］；栽植于路邊或林緣，增添雅致，效果極佳［14］；紫花地丁綜合抗性較強(qiáng)，可栽種于林下，也可種植于全光條件下，既耐寒有耐水澇，同時(shí)耐踐踏、緊實(shí)壓迫，對(duì)重金屬鎘具富集能力，既是高寒、鹽堿、干旱地區(qū)園林綠化開發(fā)利用的極好材料，也可用與鎘污染土壤的生態(tài)修復(fù)。

總之，紫花地丁是一種不可多得、具有極高利用和推廣價(jià)值的野生早春花卉地被植物。

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S685.26

A

1673-9019（2016）11-0051-04

2016-04-21

侯云云（1989-），女，陜西渭南人，碩士研究生，主要從事植物生理生態(tài)學(xué)研究。