热带地区雨水花园乡土植物筛选与评估：基于双方法评估框架的耐水胁迫物种鉴定与生理机制解析

本刊推荐：本研究针对热带地区雨水花园植物筛选难题，创新性地结合视觉评估与叶绿素荧光（Fv/Fm）生理指标双轨评估体系，系统鉴定了44种草本植物在持续浸泡与干湿交替条件下的耐受性。研究发现9种乡土植物（包括紫菀属、石竹属等）在7-14天浸泡条件下仍维持Fv/Fm>0.7的光合稳定性，为热带地区雨水花园建设提供了科学选种依据与标准化评估范式。

　　

引言：雨水花园作为低影响开发（LID）的核心技术，通过滞留、渗透与蒸腾作用调控城市暴雨径流，其植被系统在稳定土壤、净化污染物及提升景观美学方面具有关键作用。热带地区雨水花园植物需同时具备耐淹性与抗旱性，但相关研究多集中于温带地区，乡土草本植物的适应性数据严重缺失。传统视觉评估法虽操作简便，但难以检测早期生理胁迫，而叶绿素荧光参数F_v/F_m（光系统II最大光化学效率）可定量反映光合机构受损程度，为植物耐逆性提供灵敏指标。

材料与方法：研究通过专家访谈筛选44种乡土及园艺品种（含22科），在台湾嘉义开展连续15天浸泡预试验。栽培基质采用60%粗砂+20%腐殖质+20%表土模拟雨水花园渗透环境。耐受性评估结合五级视觉损伤评分（1=无损伤至0=死亡）与WALZ MONITORING-PAM叶绿素荧光仪测定F_v/F_m（每物种3盆×3叶片）。通过聚类分析将物种划分为淹水敏感型（3种）、中度耐受型（17种）与耐受型（24种）。从中优选10种乡土多年生草本（如紫菀、半边莲、石竹等）进行正式试验，设置7天/14天浸泡与7天干旱的交替循环（3次浸水+2次干旱），监测6个时间点（W0浸前至W3第三浸水期）的生理响应。

结果：预试验显示79%耐受型物种为乡土植物，如肾蕨（Nephrolepis auriculata）、大吴风草（Farfugium japonicum）等维持F_v/F_m>0.7且视觉无损。正式试验中，Aster indicus（0.83→0.82）、Aster shimadae（0.84→0.85）、Evolvulus alsinoides（0.82→0.79）等9种在7-14天处理下F_v/F_m始终高于0.7阈值，且配对检验无显著差异（p>0.05）。唯泽兰（Eupatorium lindleyanum）在14天处理中F_v/F_m值下降66%（0.84→0.37，p<0.01），表明其虽耐持续淹水但难以适应干湿交替。对照组Euphorbia formosana因季节性降温出现F_v/F_m自然衰减（0.85→0.59），凸显环境温度对荧光参数的潜在干扰。

讨论：研究表明植物耐水胁迫能力不能仅凭生境描述推断（如湿地种Lobelia chinensis反在干湿交替中表现波动），需通过实证筛选。双方法评估中视觉评分适用于初步筛选（54%物种淹水15天无外观变化），而F_v/F_m可精准区分生理耐受等级（如Dianthus superbus虽视觉无恙但F_v/F_m显著降低）。乡土物种在耐受型中占比高，但非乡土品种（如Zephyranthes candida）亦具潜力，体现植物选择需兼顾生态适应性与园艺可行性。低温可能通过影响光化学效率干扰实验结果，建议后续研究控制温度变量。

结论：研究确立Aster indicus、Aster shimadae、Evolvulus alsinoides、Richardia scabra等4种乡土植物为热带雨水花园优选物种，其具备双重耐水胁迫特性。结合视觉与生理指标的双轨评估框架可提升植物筛选精度，为热带地区雨水花园的生态功能与景观可持续性提供技术支撑。