芳香植物的應(yīng)用歷史及園林應(yīng)用研究進展

何雪雁，金荷仙,2，姜嘉琦

（1.浙江農(nóng)林大學(xué) 風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江 杭州 311300；2.《中國園林》雜志社，北京 100037）

人類對芳香植物的應(yīng)用幾乎貫穿于人類發(fā)展的整個歷史，且在未有歷史記載前就已應(yīng)用芳香植物。目前，在歐洲、北美、日本等地，芳香植物已形成了成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，應(yīng)用于香料美容、食品日化、醫(yī)療保健、觀光農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。

環(huán)境污染和人們健康觀念的轉(zhuǎn)變，對人居環(huán)境提出了更高的要求。芳香植物在園林綠地中起到綠化、美化、香化，凈化空氣，改善人體情緒等作用。加強對芳香植物的研究，對營造健康的人居環(huán)境有著重要意義。本文主要概括了芳香植物的概念、種質(zhì)資源，論述了國內(nèi)外芳香植物的應(yīng)用歷史和園林應(yīng)用研究進展，提出芳香植物在我國園林應(yīng)用的建議及展望，以期為我國芳香植物的研究和發(fā)展提供參考和借鑒。

1 芳香植物概述

1.1 芳香植物的概念

《中國大百科全書》[1]《芳香植物景觀》[2]《中國芳香植物》[3]等都對芳香植物的概念進行了論述。狹義上，芳香植物是可散發(fā)出香氣和可供提取芳香油的植物總稱；廣義上，芳香植物是兼有藥用植物和香料植物共有屬性的植物類群，且大多具有很高的觀賞性。芳香植物的葉、花、果、根等器官中含有芳香油（Aromatic oil）、香精油（Essential oil）、揮發(fā)油（Volatile oil）或難揮發(fā)樹脂狀分泌物等物質(zhì)，具有凈化空氣、殺菌消毒等生態(tài)功能，在一定程度上能對人體產(chǎn)生影響；芳香植物用途廣泛，可以作為綠化植物、中草藥等被直接利用，也可加工成精油、油樹脂等用于香料美容、食品日化、醫(yī)療保健等領(lǐng)域[1-7]。

1.2 芳香植物的種質(zhì)資源

芳香植物在全球分布非常廣泛，黃士誠和張紹揚在其《芳香植物名錄匯編》中收錄芳香植物3 300 種，隸屬756 屬163 科[8]。其中被有效開發(fā)利用的只有400 多種，常應(yīng)用于園林綠化的芳香植物則更少，只有200～ 300 種[3]。

我國自然資源豐富，是世界上芳香植物資源最豐富的國家之一，據(jù)不完全統(tǒng)計，約有芳香植物800 余種，隸屬100 余科200 多屬，分布遍及全國，主要分布在長江、淮河以南，尤其西南、華南地區(qū)[9-12]。

2 國內(nèi)外芳香植物的應(yīng)用歷史

2.1 國外芳香植物的應(yīng)用歷史

國外在很早以前就開始應(yīng)用芳香植物，公元前4 500 年左右，古埃及砂紙草上記錄了最早芳香植物的應(yīng)用情況[13-15]。從舊約時代開始，芳香植物的應(yīng)用已記錄于大量的詩書和詩歌中，所羅門時代的人們在庭院中栽植菖蒲Acorus calamus，肉桂Cinnamomum cassia等芳香植物[16]。約公元前670 年Ashurbanipal 國王、公元前520年Dareios 國王、公元前350 年Alexander 國王都在其游園中大量栽種芳香植物[16-18]。公元前230 年，羅馬植物學(xué)之父Theophrastus 編寫的《植物志》將芳香植物按喬木、灌木、草本進行分類，使芳香植物群體變得系統(tǒng)[19]。

中世紀，歐洲的宗教勢力發(fā)展壯大，芳香植物被廣泛栽植于修道院中，人們發(fā)現(xiàn)芳香植物對有些疾病有治療、減輕的功能，這使得歐洲開始盛行栽植芳香植物[20]。文藝復(fù)興時期，芳香植物的應(yīng)用以松科Pinaceae，柏科Cupressaceae 為主，同時大量種植香果類植物，出現(xiàn)了柑桔園、檸檬園等芳香果園[21]。

17 世紀興起的理性主義哲學(xué)及統(tǒng)治者的至高王權(quán)，誕生了古典主義園林，其中不乏種植各類芳香植物，如法國凡爾賽宮花園中大面積栽植百里香Thymusspp.，鼠尾草Salviaspp.等芳香植物[22-23]。

18 到20 世紀，浪漫主義、法制民主等思想，促成了英國自然式風(fēng)景園的出現(xiàn)[24]，杜鵑Rhododendron simsii，東北紅豆杉Taxus cuspidata，茉莉花Jasminum sambac等芳香植物開始在園林中大量應(yīng)用[25]。1936 年，法國化學(xué)家Gattefossé 首次提出“芳香療法”概念，指出芳香植物制成的香料或揮發(fā)的物質(zhì)對疾病有治療、減輕或預(yù)防的作用[26-29]。

在現(xiàn)代園林中，植物資源不斷豐富，歐洲、北美等地相繼建造植物園，園內(nèi)規(guī)劃各類芳香植物專類園和香草專類區(qū)[30]。日本從20 世紀50 年代在北海道建設(shè)薰衣草Lavandula angustifolia種植基地，吸引眾多旅客，逐漸成為旅游觀光勝地。

2.2 國內(nèi)芳香植物的應(yīng)用歷史

我國應(yīng)用芳香植物歷史悠久，主要應(yīng)用于藥用、祭祀、食用、沐浴、熏香等領(lǐng)域。《天香傳》中“香之為用從上古矣”的記載，推測我國芳香植物的應(yīng)用最早可追溯到上古時代[31]。

先秦時期，芳香植物主要應(yīng)用于祭祀、藥用、沐浴、熏香等。在殷商甲骨文中有焚燒芳香植物來驅(qū)諱避疫、利用芳香植物釀制香酒的記載?！对娊?jīng)》中記載“周人尚臭”，這里的“臭”是香味的意思，表明周人在祭祀祖先神靈時崇尚使用芳香性植物[32]。春秋戰(zhàn)國時期，人們注意到了芳香植物的保健功能，宮廷女性常將其撒在浴池里，或?qū)⑵渥龀上隳译S身攜帶?！渡胶＝?jīng)》中記載“薰草……佩之可以已癘”，“癘”指傳染病一類的疾病，古人將辛溫的藥用芳香植物佩戴在身上，以此來抵御病邪[33]。

秦漢時期，觀賞園藝逐漸興起，人們常將奇樹、芳藤、名花、異草配植于園中?！妒酚?禮書》中記載“椒蘭、芬芷所以養(yǎng)鼻也?！闭f明漢代人們已開始享受并應(yīng)用植物散發(fā)的香味。晉葛洪在《西京雜記》中記錄了種植在上林苑中的三千多種芳香植物。東漢時期集結(jié)整理成書的中醫(yī)四大經(jīng)典著作之一《神農(nóng)本草經(jīng)》中有利用芳香植物“聞香治病”的記載。

唐宋時期，各國之間頻繁交流，國內(nèi)園林園藝不斷發(fā)展，芳香植物的品種日益增多，其中郁金香Tulipa gesneriana，紫苜蓿Medicago sativa，胡椒Piper nigrum等芳香植物就是由當(dāng)時的商人從西方帶回，至今仍被廣泛應(yīng)用[34]。李格非撰寫的《洛陽名園記》中載入了19 個洛陽名園，均以種植牡丹Paeonia suffruticosa，芍藥P.lactiflora為盛，茉莉、山茶Camellia japonica等芳香植物也有所應(yīng)用[35]。

明清時期，李時珍在《本草綱目》中收錄大量具有保健、療疾作用的芳香植物，如紫丁香Syringa oblata，薄荷Mentha haplocalyx，柏木Cupressus funebris等，可用于制藥，或調(diào)香以驅(qū)穢求利[36]。我國古典園林植物配置注重色、香、韻，常應(yīng)用芳香植物于園中，如拙政園中部的主體建筑以蓮Nelumbo nucifera為主景，取《愛蓮說》中“香遠益清，亭亭凈植”之意；網(wǎng)師園西部的殿春簃，舊時以盛植芍藥聞名；留園西區(qū)假山上的“聞木樨香軒”，因建筑周圍種植少花桂Cinnamomum pauciflorum而得名，以桂馨喻禪道無隱[37-39]。

到了現(xiàn)代，芳香植物的觀賞特性、生態(tài)價值、保健功能等被有效開發(fā)，促使其大量運用于園林綠地中，出現(xiàn)了保健園、夜花園、盲人園等專類園[40-42]。

3 國內(nèi)外芳香植物園林應(yīng)用的研究進展

目前，國內(nèi)外對芳香植物園林應(yīng)用方面的研究比較深入[43-46]。近幾年，研究側(cè)重于以下四個方面：第一、芳香植物種質(zhì)資源的全面調(diào)查收集與評價、引種與栽培的研究；第二、芳香植物揮發(fā)性有機物收集測定與成分分析，香氣成分特征的研究；第三、芳香植物對人體健康干預(yù)效應(yīng)的研究；第四、芳香植物的園林應(yīng)用形式研究。

3.1 芳香植物種質(zhì)資源調(diào)查與評價、引種栽培方面的研究

針對各地不同的氣候環(huán)境，對芳香植物展開實地調(diào)查與評價，總結(jié)當(dāng)?shù)剡m宜生長的芳香植物，結(jié)合相關(guān)的引種栽培研究，可推進芳香植物在園林綠地中的應(yīng)用和豐富園林芳香植物配置。

在種植資源調(diào)查與評價方面，胡亞運通過對杭州市5 種類型園林綠地芳香植物的實地調(diào)査，得出杭州市各類型園林綠地應(yīng)用的芳香植物僅177 種，種類缺乏多樣性，且大多用于營造視覺景觀；從芳香植物組成、芳香植物景觀的配置方式、植物的群落結(jié)構(gòu)等方面對140 個樣地的芳香植物群落進行了研究與分析，得出杭州市芳香植物群落Patrick 指數(shù)變化范圍在6～ 7；各類型綠地之間Shannon-Wiener 指數(shù)喬木層＞灌木層＞草本層；各類型綠地之間Simpson 指數(shù)灌木層＞喬木層＞草本層[33]。郝江珊等通過實地調(diào)查得出?？谑?2 個主要的城市公園共計應(yīng)用芳香植物43 科84 個屬100 種，并通過查閱相關(guān)文獻與書目，整理統(tǒng)計出海南芳香植物資源（野生種和栽培種）隸屬于99 科398 種，分析出?？谑袘?yīng)用芳香植物種類較少，需進一步豐富和優(yōu)化植物景觀[47]。

在引種與栽培方面，Angelini 等提出需優(yōu)化繁殖和移栽、可持續(xù)雜草管理、灌溉等技術(shù)，種植甜葉菊Stevia rebaudiana并獲得產(chǎn)量和質(zhì)量[48]。姬強等對樹狀月季花Rosa chinensis的關(guān)鍵栽培技術(shù)進行研究，總結(jié)了其病蟲害防治、修剪、水肥管理等養(yǎng)護管理技術(shù)，豐富寧夏園林綠化樹種多樣性[49]。高明等對長春地區(qū)9 種芳香植物進行引種栽培試驗，闊葉百里香Thymus pulegoides，貓薄荷Nepeta mussini，藿香Agastache rugosa等長勢良好，香蜂花Melissa officinalis全部死亡，無法露地越冬[50]。

3.2 芳香植物揮發(fā)物收集測定與成分分析，香氣成分特征的研究

通過采集與測定芳香植物揮發(fā)物，分析芳香植物中的芳香物質(zhì)，從而進一步研究其芳香釋放機理，為園林綠地中芳香植物配置提供一定理論依據(jù)。國內(nèi)外的學(xué)者針對多物種、單個物種、各個器官的植物揮發(fā)性有機物成分進行了大量的分析工作[51-56]。目前已鑒定出的植物揮發(fā)性有機物有1 700 余種，隨著檢測技術(shù)的提高，植物揮發(fā)性有機物種類還會不斷增加[57-58]。

Jeerapat 等通過GC-MS 技術(shù)分析雙翅舞花姜Globba schomburgkii的揮發(fā)物，共鑒定出89 種化合物，其中大部分為倍半萜烯和二萜類化合物，并通過評估提取物的抗微生物活性，揭示萜類化合物含量與抗菌活性之間的相關(guān)性[59]。Kim 研究得出美國東南部天然松樹所釋放的揮發(fā)物以烷烴、烯烴為主[60]。Tamara 等利用頂空固相微萃?。℉S-SPME）與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）對不同批次的散沫花Lawsonia inermis葉片揮發(fā)物進行檢測，共鑒定出72 種成分，主要為脂肪族化合物（9.0%～ 64.7%），萜類化合物（5.8%～ 45.5%）和芳烴（7.9%～45.2%），烷烴（0.9%～ 18.5%）[61]。

丁倩倩等收集并分析了二喬玉蘭Magnolia soulangeana，紫玉蘭M.liliflora，飛黃玉蘭M.denudata‘Feihuang’和深山含笑Michelia maudiae鮮花揮發(fā)物成分，得出四者的組分都為有益成分，建議多應(yīng)用于園林綠化中[62]。鄭寶強等研究得出卡特蘭‘大新1 號’RhyncholaeliocattleyaKing of Taiwan‘Ta Shin#1’花蕾期的香氣成分有42 種，烯類物質(zhì)是影響卡特蘭香氣的重要化合物，3，7-二甲基-1、3，6-辛三烯、α-蒎烯等是卡特蘭‘大新1號’的特征香氣化合物[63]。王琦等對不同開花時期的多花紫藤Wisteria floribunda揮發(fā)物進行研究，結(jié)果表明多花紫藤鮮花揮發(fā)物包括酚類、芳香烴類等34 種化合物，其中羅勒烯、乙酸葉醇酯、檸檬烯是其主要香氣成分[64]。秦軍分析了黃水仙Narcissus pseudonarcissus花開放過程中香氣成分及含量的變化，結(jié)果表明酯類化合物對洋水仙香氣形成有著重要的影響，乙酸苯甲酯是洋水仙致香的關(guān)鍵成分[65]。

3.3 芳香植物對人體健康干預(yù)效應(yīng)的研究

國外不少學(xué)者對芳香植物對人體健康干預(yù)效應(yīng)方面展開了研究。Son 等通過測定被試者的腦電波、血壓變化，發(fā)現(xiàn)嗅聞側(cè)柏Platycladus orientalis揮發(fā)氣體后，被試者生理狀態(tài)趨于穩(wěn)定[66]。Dunnett 對城市公園活動人群進行調(diào)查，結(jié)果表明在以芳香植物為主的環(huán)境中，志愿者的皮膚溫度降低1～ 2℃，脈搏減少4～ 8 次·min-1，心臟負擔(dān)減輕[67]。有研究者通過測定激發(fā)電位和腦電波，發(fā)現(xiàn)檀香油和薰衣草油均能提高α波活動，即被試者精神處于松弛狀態(tài)[68-69]。Zahireddin 等研究得出妊娠早期可以通過使用芳香植物精油來緩解惡心、嘔吐等早孕反應(yīng)[70]。Hwang 研究發(fā)現(xiàn)嗅聞薰衣草和佛手柑Citrus medica的混合精油可以有效降低原發(fā)性高血壓患者的血壓[71]。Shimada[72]，Hongratanaworakit[73]，Ilmberger[74]，Goes[75]等研究得出薰衣草、茉莉、薄荷、甜橙Citrus sinensis的精油可以增加人的自主覺醒，具有緩解壓力、振奮精神的作用。

芳香植物對人體健康干預(yù)效應(yīng)研究在我國起步比較晚，金荷仙[76-77]、鄭華等[78]較早對此進行研究。金荷仙等通過梅Prunus mume，木犀Osmanthus fragrans香氣對人體健康影響的研究，得出梅花與桂花香氣具有使人放松的效果，具體體現(xiàn)在肌電值的下降以及使高血壓病人體溫降低，提出桂花香氣對人體注意力、記憶力及想象力具有積極的影響。鄭華等人鑒定了不同季節(jié)活體珍珠梅Sorbaria kirilowii的揮發(fā)物成分，得出揮發(fā)物中含有一定的刺激性和毒性成分；通過測定人體生理指標，發(fā)現(xiàn)被試人群嗅聞?wù)渲槊泛?，總體情緒趨向焦慮、緊張，提出在園林應(yīng)用中應(yīng)注意控制其種植總量和種植密度[78]。吳凌峰將6 種芳香植物配置成兩大功能聞香區(qū)，分別為“助睡眠”和“降血壓”區(qū)，54 名志愿者經(jīng)過連續(xù)1 個月的聞香實驗，90%志愿者夜間睡眠有所改善，70%的高血壓患者血壓有不同程度的下降[23]。張高超等在17 m×9 m 的長方形場地內(nèi)種植迷迭香Rosmarinus officinalis、薄荷、檸檬草Cymbopogon citratus以及玫瑰Rosa rugosa，招募35 名志愿者在場地內(nèi)進行閱讀、散步、冥想等活動，在實驗前后分別對志愿者的唾液進行采集，實驗結(jié)果顯示，志愿者的軀體舒適感受以及人際關(guān)系、壓力、抑郁等狀態(tài)均有所改善[79]。賈梅利用生物反饋儀，測定人體嗅聞九里香Murraya exotica，狹葉梔子Gardenia stenophylla等7 種芳香植物揮發(fā)物時的生理指標，得出7 種芳香植物對人體健康均有一定的改善作用[80]。

3.4 芳香植物的園林應(yīng)用形式研究

國外在園林應(yīng)用進行了較多探索。David 等介紹了適合栽植的30 多種花境植物，闡述了它們的由來、香味、色彩、形態(tài)及栽培習(xí)性等[81]。在實踐方面，主要的園林應(yīng)用形式為芳香植物專類園、盲人園、夜花園、康復(fù)花園等，其中以伊麗莎白和諾那?埃文斯康復(fù)花園、美國布魯克林植物園、荷蘭肯霍夫公園[82]等最具代表性。歐美、日本等國將芳香植物進行大面積種植，使芳香田園風(fēng)光發(fā)展成旅游勝地，如日本北海道的薰衣草花海、保加利亞的玫瑰園、法國普羅旺斯的薰衣草農(nóng)場。

國內(nèi)對此也進行了大量的研究。孫明等提出根據(jù)不同植物的生理生化特性、功能建立芳香植物專類園，可以分區(qū)域種植，同時也可以根據(jù)不同季節(jié)設(shè)立不同的植物園區(qū)[10]。李軍通過實地調(diào)查，分析了芳香植物在嶺南園林中的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出芳香植物的配置方法和要點，并對我國芳香植物景觀進行了展望[83]。張俊霞等總結(jié)了芳香植物的園林應(yīng)用形式，提出應(yīng)大力開發(fā)芳香植物資源，培育優(yōu)良新品種，積極探索和實踐芳香植物的應(yīng)用形式[84]。在實踐方面，中國先后從國外引進香草品種并開始大面積種植，如新疆和碩縣芳香生態(tài)觀光園中的薰衣草、廣東的香茅草Cymbopogon citratus等。臺灣地區(qū)先后建成臺光香草園、臺中薰衣草森林、云林順智香草園等；南京中山植物園建成國內(nèi)規(guī)模最大的盲人植物園，考慮盲人的需求，種植無毒、無刺、葉形奇特的芳香植物，充分調(diào)動盲人的嗅覺、觸覺等感官去感知自然界植物；上海辰山植物園中的盲人植物園，以單向盲道為盲人游客的主要體驗通道，沿途利用不同的植物特性，布置針對性的體驗區(qū)，植物選擇以嗅覺和觸摸感知為主的芳香類植物。

4 小結(jié)與展望

芳香植物的應(yīng)用歷史悠久，應(yīng)用范圍廣泛。國內(nèi)外的專家、學(xué)者對芳香植物園林應(yīng)用方面進行了眾多理論與實踐的研究。芳香植物在園林綠地中的應(yīng)用日益普遍，但仍存在諸多問題，如種類單一、配置不合理、忽視芳香植物的保健功效等。在未來的發(fā)展中，可在以下幾方面進行深入研究。

4.1 加強芳香植物資源的調(diào)查、引種馴化及新品種的培育

目前，我國芳香植物資源豐富，但在園林綠地中應(yīng)用的芳香植物品種相對較少。芳香植物資源利用率低，應(yīng)加強對芳香植物資源的調(diào)查、評價、引種馴化，在保護植物資源的前提下，探索對人體健康有益的芳香植物種類，有效開發(fā)芳香植物資源并加以綜合利用，一方面積極培育優(yōu)良新品種，另一方面大力開發(fā)野生芳香植物資源。

4.2 加強對影響因素的定量分析，優(yōu)化芳香植物應(yīng)用的健康配置

芳香植物作為植物生態(tài)效益的重要部分，科學(xué)合理地發(fā)揮其在園林植物配置中的作用，可提高園林造景藝術(shù)及其生態(tài)效益。影響芳香植物規(guī)劃設(shè)計及功能發(fā)揮的因素有很多，各物種間的協(xié)同性、拮抗性，植物在不同季節(jié)、生長階段產(chǎn)生的揮發(fā)物對環(huán)境的影響程度和對人體健康的功效性，影響植物生長的環(huán)境因子等都需要通過科學(xué)嚴謹?shù)亩ㄐ?、定量分析，明確芳香植物的生態(tài)功能和保健功效，并積極探索和實踐芳香植物在園林應(yīng)用中的健康配置模式，從而形成芳香植物規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)理論，對今后健康景觀的設(shè)計與建設(shè)具有現(xiàn)實意義。

4.3 建立多感官園林景觀設(shè)計的評價體系

園林景觀設(shè)計的評價研究已有很多[85-88]，大多偏重園林植物個體和群體的美學(xué)價值（空間結(jié)構(gòu)、季相色彩、觀賞特性等）及園林群落本身的生態(tài)價值（物種多樣性、協(xié)調(diào)性、安全性等）。隨著芳香植物在園林綠地的廣泛應(yīng)用，多感官體驗成為園林景觀設(shè)計的重要部分，需建立多感官園林景觀設(shè)計的評價體系以完善園林景觀設(shè)計綜合評價體系模型。針對不同使用群體、景觀類型運用不同的評價體系，構(gòu)建評價模型，對優(yōu)化現(xiàn)有園林景觀，提高今后園林景觀的建設(shè)水平，具有指導(dǎo)意義。