1 耐荫植物的生物学特性与综合评价体系

植物耐荫性是植物在弱光环境下维持正常生长发育的复合性状，涉及形态结构、生理生化、光合特性的多维度适应性调整，单一指标无法全面反映植物的耐荫能力，需通过多指标整合的方法完成综合评价 [1,5]。

1.1 耐荫植物的弱光适应性特征

低光补偿点（LCP）与低光饱和点（LSP）是阴生耐荫植物的核心光合特征，随遮荫程度增加，耐荫植物的光补偿点呈持续下降趋势，以此在弱光环境中积累更多干物质，满足自身生长需求 [2,5]。已有实证研究显示，强耐荫植物的光补偿点可稳定低于 20μmol/(m²・s)，其中普通针毛蕨在透光率 1.56% 的极端弱光环境下，光补偿点最低可降至 3.05μmol/(m²・s)，仍可完成完整生长周期 [2]。

弱光环境下，耐荫植物会通过调整叶绿素合成策略提升光能捕获效率，具体表现为叶绿素总量提升、叶绿素 b 含量显著增加、叶绿素 a/b 值降低，以此增强对弱光环境中蓝紫光的吸收利用能力 [2,4]。同时，叶绿素荧光参数是评价植物耐荫性的核心生理指标，初始荧光强度 (F₀)、最大荧光 (Fₘ)、PSⅡ 最大光化学效率 (Fᵥ/Fₘ)、实际光化学效率 (Φ_PSⅡ)，可直接反映弱光对植物光合系统的损伤程度与光能转化效率，是耐荫性评价的关键指标 [1]。

弱光胁迫下，耐荫植物会通过形态调整提升光能捕获效率，核心表现为株高、叶柄长、叶长、叶面积的增加，以此扩大受光面积，适应低光环境 [1,4]。强耐荫品种在高强度遮荫下，可通过提升比叶面积、扩大光合面积增强光能吸收，或通过纵向生长获取更多光照资源 [1,4]；而耐荫性较弱的品种，会出现冠幅显著下降、叶片失绿灼伤、生长停滞等现象，无法适应地下空间的弱光环境 [4,5]。

1.2 耐荫性综合评价体系

现有研究已形成成熟的耐荫性综合评价方法，核心流程为：先通过主成分分析将多个存在相关性的单项指标，转换为少数相互独立的综合指标，再结合隶属函数法计算植物耐荫性的综合评价值（D 值），最终完成植物耐荫性的排序与分级 [1,4]。该方法已在室内悬挂植物、彩叶植物、蕨类、地被植物等类群的耐荫性评价中得到广泛验证，葛亚英等通过该方法将 14 个单项指标转换为 5 个综合指标，累计贡献率达 93.372%，可完整代表原始指标的核心信息，实现耐荫性的精准排序 [1]。

此外，表型可塑性指数 (PPI) 与耐荫临界值 (STT) 也被广泛应用于蕨类等耐荫植物的评价中，可量化植物不同指标对弱光环境的响应幅度，进一步补充了耐荫性评价的维度，实现对植物耐荫能力的多维度判定 [2]。

2 室内植物对人体身心健康的作用机制

室内植物是极端封闭地下空间中，唯一能同时提供动态节律、空间可塑与多感官整合的生命载体，其对人体身心健康的积极效应，已通过主观评价与客观生理测试得到充分证实 [6,7]。

2.1 对心理健康与情绪状态的调节作用

室内植物可对人体心理健康产生多维度的积极影响，核心体现在情绪调节与压力缓解两方面。与无植物的室内环境相比，有植物的环境可显著提升人体愉悦、放松、平静等正向情绪，降低焦虑、抑郁、愤怒等负面情绪，90% 以上的人群在接触室内植物后，情绪状态得到显著改善 [6]。

植物的颜色与气味是影响情绪效应的核心属性，多色彩的植物环境对情绪的积极作用最为显著，而带有淡香的植物可进一步强化情绪缓解作用 [6,7]。植物环境可显著提升人体的总体满意率与热舒适水平，其中植物的颜色和气味对环境总体满意度的贡献率远高于数量、尺寸、布置等其他属性[7]；郁金香花展这类多色彩、有淡香的植物环境，人体主观满意度最高，脑电 β 波占比显著提升，表明人体处于思维清晰、情绪愉悦的状态。

心率变异性是反映植物情绪调节效应的核心客观生理指标，与无植物环境相比，有植物的环境下人体心率变异性更趋近于 1，心脏活动更平稳，人体处于放松舒适的状态；且心率变异性的低频/高频比 (L_F/H_F) 与环境满意度呈显著负相关，可客观量化植物带来的压力缓解效果 [6,7]。

2.2 对认知能力的提升作用

基于注意力恢复理论，与植物的直接或间接接触，可显著提升个体的注意力集中程度与恢复能力，有效缓解封闭空间导致的认知效率下降问题。相关研究证实，地下空间中的植物元素可有效调节人体自主神经恢复、提升工作记忆容量与信息处理速度，对封闭环境下的认知功能衰退有显著的缓解作用[6]。

植物的认知提升效应与绿量密切相关，不同人群的最佳绿量阈值存在差异：低绿量（绿色植物体积占比 6%）的室内环境对老人的压力缓解与注意力恢复效果最佳，而青年办公人群则需要 8%~30% 的植物体积占比，才能达到最优的注意力恢复效益[6]。

2.3 对封闭空间环境感知的优化作用

极端封闭地下空间存在多感官信息匮乏、空间压迫感强、环境满意度低的核心问题，而室内植物可从多维度优化人体对封闭空间的环境感知 [6]。研究表明，室内植物可显著提升空间的环境满意度、舒适度与喜好度，同时优化人体对空间热舒适度的主观感知，即使在温湿度、风速等物理参数无显著差异的环境中，有植物的空间人体主观热舒适水平也显著高于无植物环境 [6,7]。

此外，植物的株型差异、空间配置与层次结构，可有效缓解封闭空间的压迫感与定向困难，丰富的视觉层次可改善空间的感官信息匮乏问题，提升空间的自然度与宜居性 [6,7]。47% 的受访者偏爱花草园式的植物配置形式，58% 的受访者认为植物的颜色是带来环境愉悦感的首要因素，其次是空间层次感，证实了植物的空间性与多感官性对环境感知优化的核心作用 [7]。

3植物生长相关研究方法与技术体系

3.1 核心试验与测定方法体系

极端封闭地下空间的核心环境特征为持续弱光、光照强度与光质受限，现有研究多以梯度遮荫模拟该类空间的光照环境，开展植物生长适应性与耐荫性相关研究，相关试验设备、研究方法已形成成熟体系 [1,2,3,4,5]。

核心指标测定的标准化设备与方法如下：

① 叶绿素相对含量：采用 SPAD-502 手持式叶绿素仪进行快速无损测定 [1,2]；

② 叶片形态指标：叶面积通过 CI-203 激光叶面积仪精准测定 [1]，同步测定株高、冠幅、叶柄长、叶长、叶宽等核心指标；

③ 叶绿素荧光参数：采用 PAM-2500 型便携式荧光仪测定，测定前对叶片进行 20min 暗处理，核心指标包括 F₀、Fₘ、Fᵥ/Fₘ、Φ_PSⅡ等 [1]；

④ 光合特性指标：采用 LI-6400 便携式光合仪测定，核心指标包括净光合速率、光响应曲线、光补偿点 (LCP)、光饱和点 (LSP)、最大净光合速率 (Pmax)、表观量子效率 (AQY) 等 [2,3,5]。

试验环境模拟均采用单一变量原则，以大棚自然光照为对照，采用黑色遮荫网设置梯度透光率，覆盖 1.56%~70% 全光照区间，精准匹配地下空间不同区域的光照特征，遮荫处理周期 2~6 个月，保证植物充分完成弱光环境适应；供试植物均选择同一规格、长势一致的幼苗，统一水肥、温湿度等栽培条件，确保数据可靠性 [1,2,4,5]。

3.2 引种与栽培关键技术

地下空间引种需严格执行顺化处理技术，将植物在导入地下环境前 6 周～6 个月进行阶梯式光适应，通过遮荫模拟地下低照度条件，逐步降低光照强度，期间减少施肥量，避免因光照突变导致植物叶片失绿、枯萎、死亡或景观效果下降 [9]。

栽培基质优先选用泥炭、蛭石、珍珠岩等轻质材料，兼具良好透气性、排水性与持水能力，避免土壤污染与病虫害滋生；种植设施需配套防水隔根层、排水层，适配地下建筑的防护要求，可根据空间功能选择固定种植池、立体垂直绿化、悬挂容器、移动盆栽等灵活配置方式 [9]。

4 极端封闭地下空间适用植物的筛选原则与适宜物种

极端封闭地下空间无自然采光、光照强度不足全光照 20%、层高受限、环境封闭的特征，决定了其适用植物需同时满足强耐荫性、空间适配性、多感官与时间性表达能力，以及环境友好、易养护的核心要求。

筛选核心原则

结合地下空间环境特征与现有研究成果，极端封闭地下空间适用植物需遵循以下 4 项核心原则：第一，强耐荫性首要原则。要求植物在透光率≤20% 的极端弱光环境下，可维持正常的生长发育、光合代谢与观赏性状，核心判定指标为：光补偿点≤15μmol/(m²・s)，在透光率 10%~20% 的遮荫环境下，表观量子效率、最大净光合速率仍能维持较高水平，无明显的叶片灼伤、严重徒长或观赏性状衰退 [2,3,5]。第二，空间适配性原则。针对地下空间层高的受限特征，需筛选株型可控、形态多样的物种，涵盖垂吊型、紧凑型、丛生型等不同株型，可适配地下空间不同功能分区的层高与空间尺度，同时通过株高、冠幅、垂吊长度的差异构建丰富的空间层次，充分呈现植物的空间性属性 [1,3]。第三，多感官与时间性适配原则。需筛选可呈现多感官刺激的物种，涵盖观叶、观花、芳香型植物，通过色彩、气味、质感的差异，丰富地下空间的感官信息，缓解多感官匮乏问题；同时优先选择观赏期长、叶色/花期随时间呈现动态节律变化的物种，以此呈现植物的时间性属性，缓解地下空间的时间感知模糊问题 [4,6,7]。第四，环境友好与易养护原则。地下空间通风条件有限，需筛选无致敏性、无有毒有害物质、病虫害少的室内安全物种，同时具备低养护需求，可适应地下空间相对稳定的温湿度环境 [6]。

参考文献

[1] 葛亚英，田丹青，曹群阳，等。光合荧光参数等指标对室内悬挂植物 12 个品种的耐荫性评价 [J]. 浙江农业学报，2013,25 (3):584-687.

[2] 沈彦会，蔡静如，刘建华，等。华南地区五种蕨类植物耐荫性的研究 [J]. 北方园艺，2018 (06):88-95.

[3] 尹婷辉，戴耀良，何国强，等.16 种地被植物的光响应特性及园林应用 [J]. 湖南农业大学学报 (自然科学版),2019,45 (4):355-361.

[4] 张丽丽，田丹青，万晓，等.11 种彩叶植物的耐荫性综合评价 [J]. 浙江农林大学学报，2025,42 (5):1078-1089.

[5] 王瑞，丁爱萍，杜林峰，等。遮荫对 12 种阴生园林植物光合特性的影响 [J]. 华中农业大学学报，2010,29 (3):369-374.

[6] 赖鹏程，郑涵青，林心影，等。室内植物对人体心理效益影响研究进展 [J]. 风景园林，2022,29 (5):96-102.

[5] 冷寒冰，胡永红，周鑫，等。室外植物对人体舒适度及环境满意率的影响 [J]. 中南大学学报 (自然科学版),2012,43 (11):4574-4580.

[8] 孙维拓，吴尚军，宋曙光，等。城市地下空间混合型植物工厂实践与评价 [J]. 中国蔬菜，2018 (10):94-99.

[9] 束秋良，束昱。世博地下空间环境生态化绿化技术研究 [J]. 地下空间与工程学报，2010,6 (4):661-665.