《Horticulturae》：Effects of White LED Correlated Color Temperature on Growth, Flowering, Physiology, and Visual Perception of Spathiphyllum wallisii in Indoor Living Walls
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室内活体墙系统作为亲生物设计元素在室内环境中的应用日益增多，然而这类系统中植物的生长几乎完全依赖人工照明。虽然发光二极管（Light-Emitting Diode, LED）技术提供了灵活的光谱特性，但关于商品化白光LED的不同相关色温（Correlated
室内活体墙系统作为亲生物设计元素在室内环境中的应用日益增多，然而这类系统中植物的生长几乎完全依赖人工照明。虽然发光二极管（Light-Emitting Diode, LED）技术提供了灵活的光谱特性，但关于商品化白光LED的不同相关色温（Correlated Color Temperature, CCT）如何影响室内垂直绿化系统中植物表现的信息仍较有限。本研究评估了三种不同CCT的白光LED灯具，即暖白光（2700 K）、中性白光（4000 K）和冷白光（6500 K），对完全人工光照条件下室内活体墙系统中栽培的Spathiphyllum wallisii Regel的生长、开花、生理表现及视觉感知的影响。植物在12 h光周期下生长8个月，测定了生长参数、开花情况、SPAD指数、光系统II最大光化学效率（Fv/Fm）及生物量积累。此外，通过问卷调查评估了不同光照条件下的视觉偏好。植物生长参数、开花及生理表现受CCT影响较小，表明S. wallisii在低辐照度条件（~16–18 μmol m?2 s?1）下能够适应较广范围的白光LED光谱。然而，冷白光处理与略高的冠层覆盖度和地上部生物量相关，尽管各CCT间的总体差异相对有限。相反，调查结果显示对中性白光有明显偏好，该处理被最频繁地感知为提供了最自然的植物外观和最适宜室内活体墙的照明条件。这些发现表明，中性白光LED可能在维持令人满意的植物生长和实现良好视觉感知之间为室内绿化设施提供适宜的平衡。
室内植被融合作为亲生物设计的重要组成部分，近年来因其多重环境、美学与心理效益而受到广泛关注。与室外绿墙不同，室内活体墙系统运行于高度受控的环境条件下，光照可用性常成为限制植物生长的最关键因素，尤其在完全封闭、无自然光照射的空间中。优化人工照明条件对于确保室内活体墙的功能性与美学成功至关重要。LED技术凭借其高能源效率、长寿命、高发光效能、低辐射热输出及光谱设计灵活性，已成为室内植物栽培的主流照明选择。然而，园艺应用中针对特定叶绿素吸收峰定制的红蓝光谱LED虽能优化植物生长，却难以直接应用于以视觉美观和人体舒适为首要目标的室内活体墙场景。商品化白光LED因具有更自然的光色表现而更为常用，其按相关色温（CCT）分类，涵盖暖白光（约2700 K）、中性白光（约4000 K）和冷白光（约6500 K）等类型。
Spathiphyllum wallisii Regel（天南星科），俗称" peace lily"，是广泛应用的室内观叶植物，以其光亮叶面和持久白色佛焰苞花序而备受青睐。该研究旨在评估不同CCT白光LED对完全人工光照下室内活体墙中S. wallisii生长、开花、生理表现及观赏品质的影响，并通过问卷调查评估人体视觉偏好，以期为室内活体墙照明选择提供兼顾植物健康与人体视觉舒适的实践指导。
该研究于希腊雅典农业大学花卉学与景观建筑学实验室的完全封闭无自然光室内空间进行，实验周期为2020年11月4日至2021年6月30日。研究人员构建了三个0.50 m × 0.50 m的实验活体墙面板，采用合成聚丙烯土工织物毡（VLS-500；厚度4 mm，持水量3.6 L m
?2），形成16个种植袋的4×4网格结构。灌溉系统为闭式循环滴灌系统，每日定时灌溉1分钟。研究选用规格一致的S. wallisii商业苗木，每面板种植6株，共18株。
照明处理采用三种经济型商用GU10 LED灯具（Eurolamp，功率10 W，光通量1000 lm，光束角38°，显色指数CRI > 80），CCT分别为2700 K、4000 K和6500 K。灯具距面板中心1 m安装，以黑色聚乙烯帘幕隔离防止光污染。光周期设定为12 h/12 h。研究采用CCD阵列光谱仪测定光谱组成，照度计多点测量空间分布，量子传感器测定光合有效辐射通量密度（Photosynthetic Photon Flux Density, PPFD）。实测中心PPFD约16–18 μmol m
?2 s
?1，此低辐照水平模拟住宅和商业环境的典型室内条件。
测量指标包括：每14天记录的株高（基部至最高叶尖，不含花）、冠幅（最大水平直径）、花数；SPAD-502叶绿素仪测定的叶绿素相对含量；ImageJ软件分析的数字图像冠层覆盖度；暗适应下MINI-PAM测定的Fv/Fm；实验结束时测定的叶面积、叶长宽比及各器官干重（75 °C烘干72 h）。第二、三月期间，123名参与者完成了视觉偏好问卷调查。
统计方法上，生长和生理变量采用重复测量方差分析，以光照处理为组间因素、时间为组内因素；生物量和终点测量采用单因素方差分析，显著性水平p ≤ 0.05。
研究结果部分，冠层覆盖度动态显示，三处理均随时间稳步增长，实验初期覆盖度相近（61%–63%），末期冷白光处理达约76%，而中性白光和暖白光分别为68%–69%，冷白光处理略高。
植物生长与开花方面，重复测量方差分析表明，光照处理对平均株高、冠幅和花数无显著影响，但采样日期效应极显著。平均株高23.9–24.9 cm，冠幅27.5–27.8 cm，花数9.1–10.0朵/株。株高初期约25 cm，中期降至最低22.8–24.3 cm，后期回升，冷白光和中性白光略高于暖白光。冠幅稳定在28–29 cm。花数于第56–84天达峰值11–12朵/株，随后下降，末期约5朵/株；仅第112天和第126天冷白光花数显著较高。值得注意的是，所有处理约一个月后白色佛焰苞均渐变为绿色，新生花序保持绿色。
叶片绿度与光合效率方面，SPAD均值未受光照处理影响（暖白光48.2至中性白光50.6），但时间效应极显著；初期约50?–51，中期降至46–48，后升至52–55，末期再降。Fv/Fm值稳定在0.80–0.83的健康范围内，处理间无显著差异。
叶片形态integrity形态与生物量参数显示，总叶面积700–820 cm
2、叶长宽比2.35–2.45，处理间均无显著差异。但叶干重、花干重和地上部总干重存在显著差异：冷白光叶干重最高（3.7 g），显著高于中性白光（3.1 g）；冷白光和 neutral-white花干重较高（0.55 g和0.48 g），暖白光最低（0.27 g）；地上部总干重冷白光（4.3 g）显著高于其他两处理（均约3.6 g）；根干重无显著差异（约1.2–1.3 g）。
人体视觉偏好调查结果明确显示中性白光占优：家用照明偏好率49.6%（冷白光30.9%，暖白光19.5%）；植物色彩最自然感知率61.0%（冷白光24.4%，暖白光14.6%）；室内活体墙照明首选率48.0%（冷白光37.4%，暖白光14.6%）。
讨论部分，研究人员指出S. wallisii在所有三种CCT处理下均维持了正常生长和生理表现，表明该耐阴物种能适应不同白光LED光谱。低PPFD（约16–18 μmol m
?2 s
?1）下植物处于光限制条件，生长主要受光量而非光谱质量制约，这解释了处理间差异有限的现象。冷白光略高的覆盖度和生物量可能与其较高蓝光比例有关，蓝光促进叶片厚度、叶绿体发育和生物量积累，但效应较小，且照度细微差异也可能贡献了该结果。
开花响应方面，LED CCT对S. wallisii开花影响有限，与该物种日中性特性一致，其开花受光强、温度、植株年龄等多因素调控而非严格光周期控制。花数随时间下降主要归因于持续低辐照下碳同化不足以维持生殖发育，末期温度升高（接近29–30 °C）及未补充施肥导致的养分耗竭也可能加剧了该趋势。佛焰苞由白转绿是低光下增强光合能力的适应性反应，但降低了观赏价值，揭示了适应性与观赏性之间的权衡。
光合性能方面，Fv/Fm稳定表明无显著光抑制胁迫，但稳定的光化学效率不代表充足的碳同化，开花下降和佛焰苞绿化印证了碳限制的存在。SPAD值在冷白光和 neutral-white下略高，可能与其较高蓝光比例促进叶绿素合成有关。
视觉感知方面，中性白光的强烈偏好与其平衡光谱带来的优良显色性和视觉质量有关。暖白光的偏黄色调使植物显得不够自然，冷白光则因过高蓝光含量而显冷峻，中性白光在4000 K左右最接近自然日光感。
研究结论指出，商品化白光LED在不同CCT下均能维持S. wallisii在室内活体墙中的可接受生长和生理表现，该耐阴物种在低辐照下可适应多种白光光谱。但所应用的低光水平虽足以短期维持，却可能不足以支持长期生长、开花和观赏品质。冷白光虽带来略高的生物量和冠层发育，但差异较小，表明此条件下植物响应主要受光量而非光谱组成限制。相比之下，人体视觉感知受CCT强烈影响，中性白光因其更自然的外观而备受青睐。从实践角度，室内活体墙照明设计应兼顾植物表现和用户感知，中性白光LED在维持适当植物生长的同时提升视觉质量，提供了实用平衡。研究局限性包括单一物种、单一光强水平、每处理仅一面板，限制了结果的普遍性和处理效应的完全分离。未来研究应采用重复面板，探索更广范围的光强、光谱、光周期及植物物种，以进一步优化室内亲生物应用的照明策略。
