皇家爱丁堡植物园是世界著名的五大植物园之一,位于苏格兰,始建于17世纪,开始它是一个药用植物园,收集种植药用植物,面积只有一个网球场大小。今天的皇家爱丁堡植物园是一个拥有:爱丁堡(Edinburgh)、本莫(Benmore)、娄根(Logan)和道克(Dawyck)四个园区的国际一流的植物园,园内收集保存了3万4千种活植物,其中高等植物16405种(包括1279种珍稀濒危植物),占全世界有花植物的6.5%,也是世界上高等植物物种富集量排名第五的植物园。每年平均接待游客75万人,其中10%的游客来自海外。
皇家爱丁堡植物园是一个非政府部门的公共团体,由苏格兰环境和乡村事务部(SEERAD)委任的董事局经营管理,植物园分为四个部门:科学研究部、园艺部、科普旅游部和后勤服务部,另外设有一个独立经营运作的公司。植物园在职园工213人,其中从事各专类植物收集、栽培的园艺师76人,从事植物分类、系统演化和生物多样性保护的研究人员32人,图书馆、标本馆、公共实验室、计算机信息等管理人员30人,科普旅游部17人,后勤服务部45人。2002至2003年度植物园获得的总经费844万英镑,其中71%由SEERAD提供,植物园申请的科研经费占总经费的9%,其它的经费来自门票、捐赠、咨询、展览、课程培训等收入。在1985年制定的苏格兰国家遗产法案中明确规定了植物园的任务,皇家爱丁堡植物园首先是一个科研机构,致力于发现和描述植物,研究植物之间的亲缘关系,植物的进化、演化以及植物的保护。这个研究工作的支撑平台是植物园从世界各地收集回来种在园内的活植物、标本馆、大型的专业图书馆和现代化的实验室。植物园的科研人员使用这些优质的资源从事世界顶尖级的学术研究,着重开展四方面的研究工作:(1)保育生物学和种群遗传学(2)植物分类学、系统演化和进化(3)生物多样性(4)隐花植物和真菌,并将研究成果向全世界广为传播。
一.爱丁堡园区(Edinburgh)
爱丁堡园区位于爱丁堡市北面的因弗伦思(Inverleith),靠近海边,距离市中心1.6km,占地面积约500亩。海拔高度20-40m,平均年降雨量637mm,在四个园中它属气候最干旱的一个,土壤为疏松的沙质壤土。园内的主要景点由玻璃温室群、岩石花园、中国小山丘、苏格兰乡土植物区和树木园组成。
(一)玻璃温室群(Glasshouse Experience)
四个园中只有爱丁堡园区有展览温室,最早的温室建于1846年,到了20世纪60年代老的温室和标本馆都已破烂不堪了,1964年进行了温室和标本馆的大规模重建工作。最主要的新温室长128m、宽18.25m,温室的支撑结构设计建在温室的外面,温室内部没有支柱,所有室内空间都可用于种植植物。整个温室群分为5个人工气候区,共10个温室。
(1)温带植物温室(The Temperate House)
这是最大的温室,里面收集展出了起源于温带温暖地区的植物,特别是来自澳大利亚、南非和加那利群岛的植物,温室的西端建有一个水池,展示水生植物和各种观赏鱼类。
(2)热带水生植物温室(The Tropical Aquatic House)
夏天温室内水池的水面大部分被王莲巨大的叶片所覆盖,王莲喜欢生活在高热、高湿的环境条件下,尽管王莲在原产地野生生境中可自然存活多年,但在苏格兰的气候条件下难以越冬,只能每年在一月份重新播种繁殖。
热带地区的植物为全球的经济做出了重要的贡献,世界上200多种主要的农作物大部分产于热带地区,围绕温室池塘的周边种植了许多来自热带雨林的经济植物,包括香蕉、水稻、甘蔗、可可等。
(3)蕨类植物温室(The Fern House)
围绕温室中心的小瀑布周围种植满了树蕨,这是模仿澳大利亚热带地区阴湿的林间环境,温室内布置种植了一些能长到20m高的植物,给林下的耐荫植物和蕨类植物提供阴湿的环境条件。
(4)兰花和苏铁植物温室(The Orchid and Cycad House)
温室内主要种植的是苏铁,这是一类与恐龙同时代生存的植物,它们长有类似棕榈植物一样坚硬的叶子,植株雌雄异株,生长非常缓慢,寿命可长达2千年以上。这种原生于亚热带地区的植物已濒临灭绝,温室内的许多苏铁株龄已达200年以上。
兰科植物是植物王国中最大的科,有近2万个种,室内收集种植了各种兰花,温室内的栽培养护环境温暖潮湿,一些地生兰种植在地上,但大部分的附生类兰花则生长在其它植物的枝杆上。兰花有海绵状的气生根,能从大气中吸收养分。在温室的中心区种有露兜树属植物,这类植物生长在河流经常泛滥的淤泥和沼泽地带,长有很长的露出地面的支柱根。
(5)热带棕榈植物温室(The Tropical Palm House)
热带棕榈温室建于1834年,结构呈八边形,在当时它是英国最大的温室。种植在温室中的棕榈植物大部分来源于热带雨林,棕榈科植物共计2600种左右,其中大部分生长在海边或河谷地带潮湿的热带雨林中,有些棕榈植物是雨林中的林下植物。
(6)温带棕榈植物温室(The Temperate Palm House)
这个温室建于1825年,它高23m,至今仍是英国最高的温室,温室内的光照度远低于20世纪60年代建造的温室。温室内的温度控制在10℃以上,收集种植了许多生长在南半球温带地区的纤嫩植物,也包括许多温带地区的棕榈植物。
(7)南美水生植物温室(The South American Aquatic House)
温室内的植物来自热带美洲的潮湿森林,有许多奇异的爬藤植物,这些爬藤植物开各种奇特的花,使温室内的墙面和栏杆上都开满了色彩斑斓的花,另外种植最多的是凤梨科的植物,有些种类的凤梨科植物在原产地的森林中是林下覆盖地表的主要草本植物,还有许多种类的凤梨植物附生生长在其它植物的枝杆上,棚内安置了许多用树皮包裹的金属支架用来悬挂栽种附生的凤梨植物。
(8)干旱沙漠植物温室(The Arid Lands House)
这个温室位于主温室群的东端,主要用于收集来自北美洲、非洲、阿拉伯国家和马达加斯加等干旱地区的植物,这些植物能忍受极端干旱的环境条件。有些植物像龙舌兰属和芦荟属植物主要靠肉质叶片贮藏水分,有些植物的叶子则褪化成刺以减少水分的蒸发。
(9)沼泽温室(The Peat House)
沼泽温室于1978年建成向公众开放,温室内主要是收集一些用于研究的重要植物,沼泽温室提供酸性的土壤以便杜鹃花科植物能生存,里面收集了许多附生的杜鹃花种类和一些与杜鹃花相关联的植物。附生杜鹃(Vireya rhododendrons)多生长在冷凉多雾的气候环境,共有300种左右,许多种类花有香味。温室内也展示了生长在温带地区的兰花和食虫植物,这些植物都怕夏季的高温。
(10)热带岩生温室(The Tropical Rock House)
这个温室中布置了一些石灰岩质地的悬崖峭壁,里面种植的是苦苣苔科植物,主要是非洲紫罗兰,沿着温室内的周边种植的是开花很壮观的姜科植物,许多姜科植物是重要的油料植物,也是重要的香料和药用植物,在地面上还爬满了开各种形状花的热带匍匐植物。
(二)岩石花园(Rock Garden)
岩石花园是爱丁堡植物园最吸引人的一个展区,始建于1871年,由各种造型的假山和卵石块组成,位于岩石花园中心部位的高山植物温室20世纪70年代建成开放。岩石花园中收集种植了5000种植物,包括高山植物(Alpins)、寒带植物(Sub-arctic plants)、草原植物(Pasture plants)和矮生的乔、灌木,人工种植养护这些生长在特殊生境的植物是一项丰常艰难的工作。
爱丁堡植物园的高山植物收集在世界上是公认做得最好的植物园之一。高山植物是指生活在高海拔地区乔木生长线与雪山永久积雪线之间的植物,高山植物的生境变化很大,包括生长在高山草地、悬崖峭壁、沼泽、裸露的岩石及卵石堆中的植物,为了适应强风、寒冷、和积雪重压等恶劣的生存条件,高山植物普遍有矮生和株型紧凑的特点,许多高山植物生长缓慢、枝条短、节间密、叶子小而厚实可以减少热量和水分的散失。通常单片叶子的寿命很长,有的植物单片叶子可成活15年。
在野外高山地区的紫外线照射很强,有些植物有几个月的时间被积雪覆盖,不喜欢潮湿的冬季;有些高山植物喜欢特别干旱的冬季和潮湿的夏季,其它的植物根部需要充分的潮润,这些条件在自然界是通过积雪溶化获得的,但大雨对它们美丽精致的花朵会造成严重的损害。在高山植物温室中通过使用电风扇不断地吹风可降低湿度,温室内设置有种植槽摆放盆栽植物,有些牵藤的植物种植在墙体上,植株的根扎进墙缝中,植株从墙上悬挂下来形成帘幕状。
在春季高山植物温室和它周边地区色彩非常丰富,各种植物竞相开花,包括葶苈(Draba)、点地梅(Androsace)、贝母(Fritillaria)、郁金香(Tulip)、报春花(Primulas)、龙胆(Gentians)等。
岩石花园内的种植区域设计起初是按植物分布的地理区域来划分的,但现在只有新西兰、日本和美国区仍旧保留,其它的区域则来自世界各地的植物混种在一起,每种植物都做了树牌加以介绍说明,大多数来自南半球的植物种在岩石花园后面的南坡上。
(三)中国小山丘(The Chinese Hillside)
中国小山丘区域是爱丁堡园区的一个游览重点,从1993年开始兴建,目的是为环境教育、环境保护和参观游览服务,1997年建成向公众开放。中国小山丘位于通向玻璃温室群南面的斜坡上,可以看到爱丁堡城堡,里面重点收集种植了许多中国植物,园内设计有中国特色的园林小径,假山瀑布和溪流,溪流底部的池塘边还建有中国传统的亭子。园区的植物布置按生态路线种植,山底是阔叶林,上去是针叶林,近山顶是杜鹃林,再上去是高海拔的高山植物和草地。建园种植用的一些材料是来自以前收集的植物,大部分植物是近十多年收集的。
爱丁堡植物园在收集栽培和研究中国植物方面是世界闻名的,英国的高等植物总共只有2500种左右,而中国则拥有高等植物3万种(共计363科,3184属),占全世界高等植物的12%,中国高等植物物种的生物多样性在全世界排行第三,世界上没有任何国家能找到像中国云南这样一个能将热带、亚热带、温带、和北方的针叶树林连成一体的气候带,在这种特殊的气候环境中植物进化出了许多特有的新属和新种,因此今天的植物有220个属是中国的特有属,约有56%的植物特有种生活在中国。爱丁堡植物园收集的活植物中有10%来自于中国的野生植物,是西方国家中收集中国植物数量最多的植物园。
这些中国植物不仅来自20世纪初苏格兰的植物收集家佛理斯特(George Forrest)等人,也依赖于中、西方植物学家合作开展的《中国植物志》计划。1959年中国开始编辑《中国植物志》,这是一项非常庞大的工作,总共有80卷125本,《中国植物志》所涵盖的内容在世界植物志领域占第八位,在国际上占有很重要的地位。由于《中国植物志》是用中文写的,外国科学家无法阅读,20世纪80年代初美、英、法等国和中国的植物学家达成共识开始撰写英文版的《中国植物志》,这个合作一直持续到今天,围绕《中国植物志》计划中、西方植物学家在中国的中、西部地区联合进行了多次野外植物科考活动,收集了许多植物标本和种子。爱丁堡植物园是英文版《中国植物志》的一个编辑中心,目前主要负责杜鹃花科、蔷薇科、伞形科植物的编辑工作,并作为锡金、不丹、和克什米尔地区植物的指导。
二.本莫园区(Bonmore)
本莫园(Bonmore)是爱丁堡植物园的一个树木园,位于苏格兰南部西海岸的阿盖尔郡(Argyll),这里的气候很潮湿,海拔高度15-137m,年降雨量2000-2800mm。这里收集种植了650种杜鹃的原生种、亚种和杂交种,园区内也收集了许多针叶树种。从1987年开始先后建成了不丹植物区(Bhutanese Glade)、澳大利亚塔索马尼亚岛屿植物区(The Tasmanian Ridge)和智利雨林植物区(Chilean Rainforest Glade)。
苏格兰植物收集家佛理斯特(George Forrest)在1904-1932年七次到中国收集植物,采集了3万多份标本和1万种种子样本。当时爱丁堡植物园,非常希望在西海岸找一个适当的位置来收集种植这些来自中国的新植物。1929年得到政府的批准,爱丁堡植物园开始兴建它的本莫园(Bonmore)
爱丁堡植物园从19世纪末开始就成了杜鹃花的研究中心,在它的四个园区收集了世界上最丰富的杜鹃花种类,世界上已知的900多种杜鹃花有一大半栽培在园内,其中包括了大部分的温带种和已知热带种的1/3。
杜鹃被划分为两个主要类群:(A)有鳞杜鹃(Lepidote rhododendrons)约500种;(B)无鳞杜鹃(Elepidote rhododendrons)约300种;分类上把它们分为两个亚属。爱丁堡植物园收集的杜鹃按有鳞和无鳞分类种植,使参观者能区分出这两类杜鹃在性状上的不同,也利于杜鹃花专家更便利地做相互比较的研究工作。有250个杜鹃原生种、100个亚种和300多个杜鹃杂交种种在本莫园中,本莫园在收集‘霍比杜鹃杂交种’(Hobbie hybrids)方面也是很有名的,‘霍比杜鹃杂交种’是德国人霍比用佛理斯特杜鹃(R.forrestii var. repens)和威廉姆杜鹃(R.williamsanum)与已有的杜鹃杂交种杂交培育出来的一类矮生、耐寒的杜鹃杂交种。
爱丁堡植物园也是世界上收集附生类杜鹃(Vireya rhododendrons)最多的园,这类杜鹃生活在东南亚的山区,大部分喜欢冷凉、潮湿、多雾的环境。附生类杜鹃约有300个种,是一个种类最多的杜鹃类群,花色范围、花的形状、大小都非常丰富,大部分附生生活在树上,有许多种类有香味,靠鸟类和飞蛾传粉。这类杜鹃种植在爱丁堡园区的沼泽温室,在夏季温室内能提供长日照和冷凉的养护环境。
三.娄根园区(Logan)
娄根园位于苏格兰西南面的一个气候温暖的半岛上,海拔高度25-65m,年降雨量830-1120mm,由于受海湾气流的影响,娄根园的气候条件很独特,许多原产于中、南美洲、南非、加那利群岛和澳大利亚的喜欢潮湿、多雾环境的植物很适宜在这里生长。
娄根园的历史可追溯到1869年,一百多年来它一直是一个私家花园,1969年才转交由政府接管,到爱丁堡植物园接管时娄根园是由25亩的围墙花园(Walled Garden)和75亩的树木园组成。娄根园中50%的植物来源于野生,园区中以混合种植了来自墨西哥、智利、南非、澳大利亚和其它温带地区的植物而著名。有近40种桉树种植在娄根园中。
围墙花园(Walled Garden)是娄根园的草本植物花园,早春可以看到各种球茎花卉、山茶花、木兰花、和有香味的杜鹃花竞相开放,色彩丰富,非常吸引人;夏季围墙花园中主要展示的是世界上收集最齐全的半耐寒的多年生草本植物;许多来自世界各地的稀有的乔木、灌木、爬藤植物和多年生的草本植物也收集在围墙花园中,其中包括来自澳大利亚和新西兰的许多株龄150年以上的树蕨。这里还有一种来自巴西的著名植物大果酸果蔓(Gunnera manicata),它的叶子不是复叶,非常巨大,直径可长到1.5m以上,直立的茎高约3m,它冬天枯死,夏季又重新生长。
树木园中收集了来自世界各地的灌木,主要是澳大利亚的灌木树种,另外还有些最近从智利引进的高大乔木树种。
四.道克园区(Dawyck)
道克园以前是一个私人拥有的树木园,始建于17世纪中叶,1978年作为礼品赠送给了爱丁堡植物园。道克园位于苏格兰的皮布尔斯(Peebles)附近,海拔高度180-260m,年降雨量780-1100mm,园区的气候条件比其它园更特殊,属冷凉的大陆性气候,降雨量较少。园内收集种植了许多杜鹃和几千种乔木树种,许多大树都有300多年的树龄,有些乔木算得上是当前英国最高的大树,园内针叶树种的收集可追溯到1680年。道克园是当今世界上有名的树木园之一。
(本文作者:华南植物园 彭晓明)