蔣 春，蔣薇薇，董筱筠，陸曉麗

(1.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153；2.句容市赤山湖管委會,江蘇 鎮(zhèn)江 212400；3.南通市公路管理處，江蘇 南通 226000)

優(yōu)良抑菌樹種及其群落配置概述

蔣 春1，蔣薇薇2，董筱筠1，陸曉麗3*

(1.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153；2.句容市赤山湖管委會,江蘇 鎮(zhèn)江 212400；
3.南通市公路管理處，江蘇 南通 226000)

對不同樹種抑菌能力的了解，是合理利用抑菌樹種的前提與基礎(chǔ)，對于充分發(fā)揮樹木的生態(tài)效益具有重要意義。該文歸納了樹木抑菌功能的應(yīng)用、抑菌能力的測試方法及不同樹種抑菌能力的差異及其影響因素，并總結(jié)出10個優(yōu)良抑菌樹種和8個抑菌樹種群落模式。

抑菌樹種；測試方法；群落配置

當(dāng)前，工業(yè)加速發(fā)展，人口急劇膨脹，空氣中致病菌增多。經(jīng)檢測，我國幾座城市空氣微生物中，有桿菌37種、球菌26種、絲狀菌20種、芽生菌7種，還有真菌和病毒。這些致病微生物導(dǎo)致人類感染疾病的幾率不斷增大。而樹木在生長發(fā)育過程中，向外釋放的一些低沸點、易揮發(fā)的小分子物質(zhì)具有抑制細菌的作用，被稱為殺菌素。據(jù)測定，百貨商場、電影院、醫(yī)院等公共場所，每立方米空氣中含菌量相比于人少樹多的山區(qū)高出47倍之多。綠色植物通過分泌揮發(fā)性殺菌素、滯塵、減弱風(fēng)速等作用直接或間接地凈化空氣中的細菌或阻止其傳播。許多學(xué)者已對植物的抑菌作用做了大量的研究[1-17]。本文主要是對前人的研究進行梳理，歸納了樹木抑菌功能的應(yīng)用、抑菌能力的測試方法及不同樹種的抑菌能力差異及其影響因素，并總結(jié)出10個優(yōu)良抑菌樹種和8個抑菌樹種群落模式，為城鄉(xiāng)綠化樹種的選擇和配置提供依據(jù)。

1 樹木抑菌能力的應(yīng)用

樹木具有較高含量的抑菌物質(zhì)和芳香物質(zhì)，具有改善環(huán)境的功能。研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的植物都能分泌揮發(fā)性物質(zhì)來抑制或殺滅細菌、真菌、原生動物等。這對減輕污染(殺菌劑、殺蟲劑的使用)、改善生態(tài)環(huán)境、提高綠化效益具有積極意義。樹木具有保健功能，在某些以空氣傳播的流行性疾病的多發(fā)地，特別是在呼吸道疾病蔓延的地區(qū)，多栽種一些抑菌作用較強的樹種，對疾病的控制有很強的現(xiàn)實意義。研究認為，松樹枝干上流出的松脂即松節(jié)油含有多種碳氫化合物以及萜品油、萜品醇和萜品油烯等揮發(fā)物，人體呼吸這些具有殺菌功能和防腐功能的揮發(fā)物中的某些成分，可殺死寄生在呼吸系統(tǒng)里的能使肺部和支氣管產(chǎn)生感染的各種微生物。

2 樹木抑菌能力的測試方法

戚繼忠等[7]采用撞擊平皿法,用肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基水平接樣，接樣位置：森林深處林下，以及行內(nèi)樹間或個體樹冠內(nèi)部；接樣時間5 min；接樣高度1.5 m。每小樣點同時重復(fù)采樣3次。在同地形上風(fēng)源細菌污染最強處設(shè)對照點。采樣后立即帶回實驗室置于37 ℃生物培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng)48 h并計數(shù)，應(yīng)用多元素方差分析法找出主要影響因子。

張浩等[8]采用自然沉降法，l998年10月7～8日，在公園、居住區(qū)和交通干道分別選擇環(huán)境條件基本一致的綠地作為采樣點，以附近無綠化的裸地為對照，對空氣中細菌采樣。在各采樣點，于人體呼吸線高度(約距地面1.2～1.5 m 處)，每間隔l m 連續(xù)放置4～5個培養(yǎng)皿，在空氣中暴露5 min后，帶回實驗室于恒溫培養(yǎng)箱中37 ℃連續(xù)培養(yǎng)20 h后，對各培養(yǎng)皿中細菌菌落進行計數(shù)，推算單位體積空氣中所含的細菌數(shù)。

張薇[5]采用活體采氣法。收集樹木揮發(fā)性氣體，利用氣相色譜儀測定其成分，并對這些樹種的抑菌物質(zhì)和芳香成分進行定量測定，比較分析不同樹木間氣體揮發(fā)物的種類和含量；再采用紙片擴散法測定上述抑菌成分的抑菌活性，采用試管法確定抑菌物質(zhì)抑制受試菌生長的最低濃度MIC(最小抑菌濃度)。

3 樹木抑菌能力差異與影響因素

3.1 樹種不同，抑菌效果不同

李曉儲等研究表明，抑制細菌功能以雪松、側(cè)柏、桂花較強，桂花、側(cè)柏有一定抑制霉菌效果；側(cè)柏、雪松、香樟、龍柏、廣玉蘭、乳源木蓮、水杉、欒樹、銀杏、枇杷對金黃色葡萄球菌的抑菌活性強，其中以側(cè)柏和乳源木蓮最強；側(cè)柏、雪松、香樟、龍柏、廣玉蘭、枇杷、乳源木蓮、欒樹、水杉、銀杏、三角楓、喜樹、雞爪槭、芍藥等對大腸桿菌抑菌活性強，其中以雪松、側(cè)柏、香樟最強。

戚繼忠等[10]研究結(jié)果顯示，園林樹種具有較強的清除細菌能力，其能力大小在不同種類間具一定差異，接骨木、火炬樹、京桃、樹錦雞兒等樹種除菌率小于40%；落葉松、圓柏、垂榆、加楊、華北檉柳等除菌率為40%～80%；油松、大花圓錐繡球除菌率大于80%。

于志會等[11]研究發(fā)現(xiàn)，供試的30個園林樹種的抑菌能力均存在著明顯的差異，對金黃色葡萄球菌抑菌能力由強至弱排在前10位的依次為側(cè)柏、龍爪桑、紅皮云杉、山楂、銀杏、油松、檉柳、復(fù)葉槭、鼠李和接骨木。

褚泓陽等[12]對12個樹種的抑菌作用進行了研究，認為所試樹種均有一定的抑菌作用，抑菌能力大小依次為七葉樹、云杉、圓柏、女貞、油松、核桃、白皮松、石楠、雪松、丁香和懸鈴木。同時發(fā)現(xiàn)，七葉樹、云杉、圓柏等抑菌力較強的樹種，其抑菌效果日變化相對平緩。樹木日抑菌作用最強的高蜂期在下午強日光、高氣溫之后的16時左右，且闊葉樹成熟葉的抑菌作用大于幼葉。

謝慧玲等對鄭州多種綠化植物進行研究，也發(fā)現(xiàn)27種供試植物均有一定的抑菌作用，抑菌作用較強樹種的有圓柏、雪松、碧桃、核桃、龍柏、側(cè)柏、蠟梅、女貞和銀杏等。.

3.2 樹木抑菌能力影響因素

3.2.1 因樹木的測定時間、群落類型、樹木物候的差異而不同 戚繼忠等對城市園林各立地類型空氣細菌含量進行測定，并應(yīng)用多元素方差分析法，找出的主要影響因子有測定時間、群落類型、樹木物候等，這3個因子主要通過樹木本身生理生化變化、群落生物學(xué)特點、生長發(fā)育特性改變著樹冠或林內(nèi)的含菌量，從而對觀測指標構(gòu)成了顯著影響。如多數(shù)樹種早、晚凈菌能力較強；森林凈菌能力顯著高于單株或單行；樹木盛年期比幼年期和衰退期凈菌力強。這些研究結(jié)果為如何配置抑菌樹種提供了科學(xué)依據(jù)。

3.2.2 隨距離樹木或群落的遠近而變化 由士江等[13]測定了圓柏、新疆楊、紅皮云杉等13種園林樹木抑菌作用的有效距離，試驗中樹木抑菌有效距離依據(jù)不同接樣距離抑菌率而定。結(jié)果顯示，不同樹木抑菌有效距離存在差異，其中油松的抑菌有效距離最大，大約為5.5 m；圓柏、紅皮云杉、接骨木、新疆楊、白榆、板栗、火炬樹的抑菌有效距離為3.5 m左右；金銀忍冬、五角楓、青海云杉、山杏、山楂次之，有效距離在2 m左右。這為如何確定樹木離目標物(如林間人行道)的栽植距離提供了科學(xué)依據(jù)。

3.2.3 不同樹種組合抑菌效果不同 于志會等[14]選取吉林地區(qū)常見的11個園林樹種(油松、旱柳、山楂、樹錦雞兒、玫瑰、黃刺玫、圓柏、大圓錐繡球花、金銀忍冬、茶條槭和色木槭)，測定了不同組合對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌的抑制作用。結(jié)果表明，油松+玫瑰+黃刺玫、玫瑰+油松+山楂對金黃色葡萄球菌的抑制效果最好(抑菌率50%以上)；金銀忍冬+圓柏+色木槭、茶條槭+圓柏+色木槭對表皮葡萄球菌的抑制效果最好(抑菌率70%以上)。

4 優(yōu)良抑菌樹種及其群落配置

4.1 10種優(yōu)良抑菌樹種[3,5-15]

綜合上述學(xué)者的研究，結(jié)合自己的研究工作，筆者總結(jié)出10種適合江蘇地區(qū)生長、且抑菌能力強的樹種，即側(cè)柏[Platycladus orientalis (L.)Franco]、雪松[Cedrusdeodara(Roxb.) G.Don]、香樟[Cinnamomum camphora (L.)Presl]、龍柏[Sabinachinensis(L.) Ant.cv Kaizuca]、銀杏(Ginkgobiloba)、水杉(Metasequoiaglyptostroboides)、廣玉蘭(Magnoliagrandiflora)、枇杷[Eriobotrya japonica (Thunb.)Lindl.]、桂花(Osmanthus fragransLour.)及石楠( Photinia serrulata)。

4.2 優(yōu)良抑菌群落配置

植物群落是同種、不同種植物個體的組合，通過分泌萜類、有機酸等物質(zhì)殺死細菌、真菌等，使群落內(nèi)部和周邊空氣含菌量大大減小。此外，其減噪、滯塵、固碳釋氧等生態(tài)環(huán)境效應(yīng)值的統(tǒng)計分析結(jié)果也表明，林地生態(tài)環(huán)境效應(yīng)與樣地模式的植物群落配置模式密切相關(guān)。因此，合理的植物群落配置對提高抑菌效果、改善環(huán)境具有重要意義。

4.2.1 群落配置原則[15]抑菌樹優(yōu)先原則。不同樹種之間的抑菌效應(yīng)差異巨大，綠地中抑菌力強的樹種較多，可大大提升其抑菌效應(yīng)。在營造居住區(qū)環(huán)境時應(yīng)多選一些如香樟、桂花、廣玉蘭、石楠、枇杷等抑菌能力強的樹種。

常綠樹優(yōu)選原則。落葉樹秋冬季葉片凋落，抑菌效果減弱，常綠裸子植物及一些常綠闊葉樹種如廣玉蘭、女貞、枇杷、桂花、石楠等，四季抑菌均好，應(yīng)優(yōu)先選擇。在綠地植物配置中提高常綠樹種的比例，可有效增強綠地對居民的保健作用，對秋冬季環(huán)境空氣質(zhì)量的改善有重要作用。

小喬木灌木優(yōu)選原則。試驗證明，小喬木和灌木組合能更有效地抑殺細菌，較多大喬木和灌木配置的綠地雖能從不同高度抑菌，但因其郁閉度高，通風(fēng)、光照差，其抑菌效應(yīng)并不太好。所以，以小喬木和灌木為主，適當(dāng)點綴大喬木的群落結(jié)構(gòu)模式較好。

生物多樣性原則。由于不同樹種揮發(fā)物只能抑滅某些特定的細菌類群，一個群落物種多樣就能同時抑滅多類細菌，也有利于病蟲害的隔離，有利于群落結(jié)構(gòu)的生態(tài)穩(wěn)定。

4.2.2 群落配置模式推薦 羅英等[16]對秋冬季江蘇淮安市城市街道不同配置模式的植物群落抑菌功能進行了研究，結(jié)果表明，秋季10月上旬不同植物群落均具有一定的抑菌作用，篩選出了2個抑菌效果較好的群落，即(1)淮海西路的群落：喬木層為大葉櫸樹(Zelkova schneideriana)和雪松，灌木層為紫荊(Cercis chinensis)和大葉黃楊(Euonymus japonicusThunb.)，地被為蔥蘭(Zephyranthes candida)。該群落抑菌率達51.93%；(2)北京北路的群落：喬木層為廣玉蘭，灌木層為石楠。該群落抑菌率達47.10%。以淮安市居住區(qū)不同配置的植物群落為樣，采用自然沉降法測定并分析了其抑菌功能。結(jié)果表明：喬灌配置綠地有著明顯的抑菌效應(yīng)，群落的抑菌效果因樹種及環(huán)境因子差異而不同，常綠樹種在冬季仍發(fā)揮較好的抑菌功能。從其測試的13個樹種配置模式中總結(jié)出抑菌率排名前3位的配置模式，即(1)小喬木層為桂花、石楠，灌木層為山茶(Camellia japonicaL.)、海桐[Pittosporumtobira(Thunb.) Ait.]，地被層為大葉黃楊(其中桂花14株)。該群落抑菌效應(yīng)強于其他喬灌配置的綠地，抑菌率達到63.24%；(2)喬木層為樸樹(Celtissinensis)、廣玉蘭，小喬木層為桂花，灌木層為山茶、海桐、南天竺(NandinadomesticaThunb.)，該群落抑菌率達到57.89%；(3)喬木層為鵝掌楸[Liriodendron chinense (Hemsl.)Sarg.]、廣玉蘭，小喬木層為桂花、石楠，灌木層為海桐、山茶，地被層為毛鵑(Rhododendron pulchrum)、紫葉小檗(Berberis thumbergiif.atropurpureaRehd.)，該群落抑菌率達到55.24%。

張浩等按照大氣生物監(jiān)測的方法和要求，選擇了上海市區(qū)的交通干道、公園和居住區(qū)的主要類型綠地，對綠地降低氣挾菌數(shù)量的生態(tài)效應(yīng)進行了初步研究。結(jié)果表明，綠地結(jié)構(gòu)、植物種類配置是影響綠地降低氣挾菌數(shù)量效應(yīng)的主要因素。從其測試的15個植物群落中篩選出抑菌效果排名前3位的群落配置模式，即(1) 喬木層為懸鈴木(Platanus orientalisL.)、雪松，灌木層為瓜子黃楊[Buxussinica(Rehd.et Wils.) M.Cheng]，地被層為麥冬(Ophiopoganjaponicus)，抑菌率達到63.32%；(2) 喬木層為銀杏、桂花，中層為孝順竹[Bambusa multiplex (Lour.)Raeuschel]，地被層為二月藍(Orychophragmus violaceus)，抑菌率達到81.53%；(3) 喬木層為香樟，中層為孝順竹，灌木層為八角金盤[Fatsiajaponica(Thunb.) Decne.et Planch.]，地被層為狗牙根[Cynodon dactylon (L.)Pers.]，抑菌率達到84.32%。

這些群落配置模式四季抑菌效果都比較明顯，可應(yīng)用于村鎮(zhèn)公共綠地、醫(yī)院、居住區(qū)、道路、垃圾填埋場、食品加工廠周邊等細菌較多的生態(tài)敏感區(qū)。

5 結(jié)語

人們可根據(jù)抑菌樹木抑菌能力的強弱，合理地將其栽植于不同抑菌度需求的場所，如抑菌能力最強的樹種可栽植于醫(yī)院、城市街道等人口稠密、細菌量較多的地方，抑菌能力較弱的樹種則可用于人口密度小、細菌量較少的城郊村鎮(zhèn)等。無論是單一配置，還是群落配置，在考慮其抑菌效率的同時，還應(yīng)全面考慮到其他生態(tài)需求(如綠地遮光效率、降溫效率、增濕效率、固碳釋氧效率、植物間他感作用等)，以及影響抑菌效果的各種因素(如樹種自身抑菌能力、發(fā)育時期、群落類型、季節(jié)、通風(fēng)、光照等)。展望未來，尤其是在城鄉(xiāng)綠化及環(huán)境治理方面，抑菌樹種有著廣泛的應(yīng)用前景，十分值得園林研究工作者們重視。

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1001-7380(2014)04-0050-04

2014-03-31;

2014-04-22

江蘇省科技支撐計劃(社會發(fā)展)“村鎮(zhèn)人居環(huán)境中生態(tài)敏感區(qū)植被構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究”(BE2013731)

蔣 春(1973-)，男，江蘇鹽城人，助理研究員，碩士，主要從事園林植物的保健功能研究，風(fēng)景、園林規(guī)劃設(shè)計與理論研究。

*通信作者：陸曉麗(1965-)，女，江蘇南通人，主要從事公路綠化研究，E-mail:zwqo6@hotmail.com。

S788.1

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10.3969/j.issn.1001-7380.2014.04.013