劉凱英 魏曉菲

綠化植物在城市生態(tài)系統(tǒng)平衡中起著重要作用，在城市建設(shè)中篩選與定植一些抗逆性強(qiáng)、養(yǎng)護(hù)成本低的喬、灌、花卉品種尤為重要。在干旱和半干旱地區(qū)，需要充分挖掘植物抗旱性和水分利用率的潛力，科學(xué)評(píng)價(jià)植物的耐旱節(jié)水性，為合理配置綠化植物、減少灌溉提供科學(xué)依據(jù)。利用耐旱的植物資源，在完全依靠自然降水的條件下，營造可持續(xù)的園林綠化景觀[1-2]。

1. 全年日平均氣溫變化

大同市位于山西省最北部，為毛烏素沙漠延伸地帶，屬典型的中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，干旱現(xiàn)象較為普遍，平均海拔在1 000～1 600 m之間，同時(shí)受水質(zhì)、土壤、水資源短缺等條件限制，綠化植物種類不豐富，屬典型的生態(tài)脆弱區(qū)[2-3]。截至目前，大同市建成區(qū)綠化覆蓋率、綠地率和人均公園綠地面積分別為43.73%、39.61%和16.3 m2，建成區(qū)綠地總面積約50 km2，消耗性灌溉量非常大，綠地需水量不斷增加與大同的水資源短缺形成鮮明對(duì)比，城市綠化樹種的抗性和灌溉的水分利用率問題成為主要的研究?jī)?nèi)容。目前，城市綠地節(jié)水技術(shù)主要集中在工程節(jié)水（節(jié)水灌溉）和農(nóng)藝節(jié)水（覆蓋等減少蒸發(fā)的技術(shù)）方面，當(dāng)二者達(dá)到比較協(xié)調(diào)的水平后，綠化植物自身的抗旱節(jié)水能力就更為重要[1]。隨著我國城市化步伐的不斷加快，城市宜居環(huán)境的營建、生態(tài)環(huán)境的改善、居民生活質(zhì)量的提高等迫切要求高質(zhì)量的園林綠化建設(shè)[4]。因此積極引入并篩選適宜大同地區(qū)種植的抗逆性植物種類，不僅可以建設(shè)節(jié)約型園林綠地，同時(shí)還可以豐富大同地區(qū)園林植物的種類，形成美麗的園林景觀。

本文選取15種耐寒、耐旱、低成本管護(hù)、低修剪自然成型、生命力強(qiáng)、病蟲害少的植物品種進(jìn)行適應(yīng)性研究，研究其抗逆生理生化指標(biāo)，并綜合分析其對(duì)大同地區(qū)環(huán)境的適應(yīng)性與景觀價(jià)值。本研究對(duì)豐富大同地區(qū)城市景觀、科學(xué)配置園林綠化植物、增加城市植物多樣性和節(jié)約水資源具有重要的理論和實(shí)踐意義，旨在將科學(xué)的栽培技術(shù)理論體系推廣應(yīng)用到大同市園林綠化建設(shè)中。

1 研究地概況

試驗(yàn)基地位于東經(jīng)113°15’，北緯40°01’，年降水量500～600 mm，80%的降水量集中在6～9月，土壤條件均一，都為堿性壤質(zhì)粘土。對(duì)試驗(yàn)地全年日平均氣溫指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖1），5～8月溫度逐漸上升，7月26日最高溫達(dá)35.2℃，9～12月溫度逐漸下降，12月31日最低溫達(dá)-24.64℃。

2 材料與方法

2.1 植物材料

表1可見，植物材料包括：3種地被植物：荊芥、藳本、石刁柏；9種灌木：韃靼忍冬、栓翅衛(wèi)矛、歐李、互葉醉魚草、香莢蒾、白雪果、胡枝子、郁李、西部沙櫻；3種小喬木：松柏檉柳、紅太陽李、密枝紅葉李。

2.2 研究方法

（1）形態(tài)特征、重要物候期和病蟲害觀測(cè)：引種材料按植株大小確定株行距，定植于西韓嶺試驗(yàn)基地，對(duì)植株地上部分進(jìn)行修剪，澆2～3次透水，待引種植物成活后，進(jìn)行灌溉、整地松土、移苗、除草、修剪、噴施石硫合劑等常規(guī)栽培管理。氣溫由試驗(yàn)基地氣象站24小時(shí)監(jiān)測(cè)。引種植物進(jìn)入萌動(dòng)期后，開始記錄植物品種的物候期（直至落葉期結(jié)束）、生長(zhǎng)狀況、適應(yīng)性、不同季相中的異常變化和病蟲害發(fā)生情況。同時(shí)拍照，結(jié)合記錄數(shù)據(jù)，圍繞相關(guān)植物本身的特性表現(xiàn)以及外觀情況進(jìn)行分析。

（2）生理生化指標(biāo)測(cè)定：選取展葉期的5月10日、生長(zhǎng)期的7月26日、落葉末期的10月14日，平均氣溫分別為18.1℃、27.8℃和2.9℃，于上午8：30～9：30、晴朗無風(fēng)天氣，用Li-6400便攜式光合蒸騰儀連續(xù)重復(fù)測(cè)定15種引種植物的凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）。每種植物選取長(zhǎng)勢(shì)一致的3個(gè)植株作為重復(fù)，選當(dāng)年生并且已經(jīng)發(fā)育成熟的葉片進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定過程中維持葉片正常的生長(zhǎng)角度。相對(duì)電導(dǎo)率測(cè)定采用電導(dǎo)率儀法；丙二醛（MDA）含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸顯色法；超氧化物歧化酶（SOD）活性指標(biāo)測(cè)定選擇核黃素-NBT法；過氧化物酶（POD）活性測(cè)定選擇愈創(chuàng)木酚比色法[5]。

表1 引種植物一覽表

表2 地被植物的重要物候期觀測(cè)

（3）數(shù)據(jù)處理：用Excel計(jì)算不同品種植物的生理生化數(shù)據(jù)平均值，再用SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行單因素差異顯著性分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 形態(tài)特征、重要物候期和病蟲害觀測(cè)

結(jié)果表明（表2～5），15種引種植物都具有生長(zhǎng)旺盛、落葉遲、觀賞性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，原有生物學(xué)特性未發(fā)生改變，都可露地越冬，能夠適應(yīng)大同地區(qū)的露地栽培環(huán)境，具有較好的景觀效果。觀測(cè)期內(nèi)，只有密枝紅葉李發(fā)生了稠李巢蛾（yponomeuta evonymallus）的蟲害，噴灑溴氰菊酯后蟲害消失，其他植物均未發(fā)生病蟲害。

3種地被植物（表2，表4）為多年生宿根植物，都可在大同露地越冬。萌芽期都在4月中下旬，萌蘗力和成枝力都比較強(qiáng)，荊芥開花早，花色為藍(lán)色，花期長(zhǎng)，在11月份仍有花開放；藁本雖開花時(shí)間較晚，但花色和花序觀賞性強(qiáng)，深綠色羽狀葉形也較特別；石刁柏的鱗狀葉片和紅色的果實(shí)具有極強(qiáng)的觀賞性，且春天嫩莖可食用。

12種灌木和小喬木（表3，表5）都可露地越冬。郁李、歐李和西部沙櫻為早春花卉；胡枝子萌芽較晚，花期為夏季；白雪果、互葉醉魚草、松柏檉柳花期景觀性強(qiáng)且落葉期較晚；韃靼忍冬的紅色果實(shí)，是裝飾夏秋景色的極好材料；栓翅衛(wèi)矛萌芽期較早，秋天葉色變紅具有極強(qiáng)的景觀效果；紅太陽李和密枝紅葉李為彩葉樹種，養(yǎng)護(hù)管理簡(jiǎn)單，可以彌補(bǔ)園林綠化中彩葉樹種的缺乏。

3.2 生理生化指標(biāo)

表3 灌木和小喬木的重要物候期觀測(cè)

表4 地被植物性狀觀測(cè)

表5 灌木和小喬木植物性狀觀測(cè)

2. 引種植物葉片相對(duì)電導(dǎo)率的變化

3. 引種植物葉片丙二醛含量變化

（1）相對(duì)電導(dǎo)率

由圖2可知，引種植物隨著季節(jié)的變化，葉片相對(duì)電導(dǎo)率均有不同程度的升高，但動(dòng)態(tài)變化及增加幅度明顯不同。其中，灌木植物中增加最大的是郁李和香莢蒾，分別增加了49.55%和46.95%；增加最小是韃靼忍冬和密枝紅葉李，分別增加19.09%和20.48%。地被植物中荊芥增幅最小，為12.75%。結(jié)果表明，在變化的環(huán)境中，不同植物品種表現(xiàn)出了顯著差異，韃靼忍冬和密枝紅葉李受到的傷害不嚴(yán)重。

（2）丙二醛含量

當(dāng)細(xì)胞膜過氧化程度加劇時(shí)，產(chǎn)生的丙二醛會(huì)增多。由圖3可知，隨著環(huán)境溫度的變化，小喬木紅太陽李、灌木香莢蒾增幅最大，分別增加了565.68%、446.34%；小喬木密枝紅葉李和灌木韃靼忍冬增幅最小，分別增加了106.66%、27.9%；地被植物增幅差異性不顯著。結(jié)果表明，紅太陽李、香莢蒾受逆境影響程度較大，對(duì)環(huán)境變化比較敏感，韃靼忍冬、密枝紅葉李受影響較小。

（3）SOD活性

SOD是防止細(xì)胞膜受到傷害的關(guān)鍵酶，在植物當(dāng)中，其SOD酶活性越高，那么也就意味著其抗氧化的表現(xiàn)越好。由圖4可以看出，隨著溫度升高，植物以提高SOD活性來抵抗逆境，到10月份，隨著溫度降低，降水量減少，植物SOD活性也隨之降低，都呈先升高后下降的趨勢(shì)。其中，灌木栓翅衛(wèi)矛、互葉醉魚草、韃靼忍冬和小喬木密枝紅葉李的總體SOD活性增加程度最大，分別為588.14%、104.58%、79.43%、62.77%，表明抗性最強(qiáng)。地被植物之間差異性不顯著。

（4）POD活性的影響

POD可防止過氧化物對(duì)細(xì)胞膜的傷害，其活性的變化與植物的抗性相關(guān)。由圖5可以看出，引種植物的POD活性都呈先升高后下降的趨勢(shì)，其中灌木栓翅衛(wèi)矛、互葉醉魚草、韃靼忍冬和小喬木松柏檉柳總體增幅最大，分別為94.19%、85.60%、69.17%和70.96%；地被植物中藁本總體增幅最大，為130.58%，表明抗逆能力較強(qiáng)。

（5）光合指標(biāo)變化

葉片凈光合速率、蒸騰速率等這些光合指標(biāo)一方面決定于植物生存的外部環(huán)境，包括二氧化碳濃度、環(huán)境溫度、光照以及各類水分的情況，另一方面，也與其內(nèi)部構(gòu)造，包括相關(guān)酶的含量和活性、電子傳遞情況等息息相關(guān)[5]。綜合外部環(huán)境和內(nèi)部構(gòu)造的情況，考慮到季節(jié)的特性，植物也會(huì)有對(duì)應(yīng)的生物特征表現(xiàn)，如植物在逆境下的持續(xù)生長(zhǎng)力[6]。

由圖6～8可以看出，各類植物品種在季節(jié)上也表現(xiàn)出了比較顯著的光合速率、蒸騰速率和水分利用效率差異。15種園林植物的凈光合速率和蒸騰速率均為7月最高，10月最低，且不同月份差異顯著。其主要原因在于7月受氣候影響，無論是環(huán)境溫度還是光照都處于較高水平，降水量也較多，因此7月有利于植物的代謝作用、光合作用、蒸騰作用的高效進(jìn)行，10月份開始，氣候轉(zhuǎn)入秋冬季節(jié)，無論是環(huán)境溫度還是光照強(qiáng)度都有所降低，進(jìn)而影響到植物的本身生理活動(dòng)，進(jìn)一步削弱其光合作用表現(xiàn)。水分利用效率說明了植物在該區(qū)域應(yīng)對(duì)干旱脅迫的能力，如在正常降水量情況下，水分利用效率越低，植物節(jié)水能力就越強(qiáng)；如在干旱情況下，抗旱植物比不抗旱植物品種水分利用率高。

從差異程度看，互葉醉魚草、胡枝子和栓翅衛(wèi)矛的蒸騰速率在相同環(huán)境下低于其他品種，說明具有較好的節(jié)水性和耐旱性，更能適應(yīng)水分相對(duì)缺乏的環(huán)境。從旱季5月和10月的數(shù)據(jù)來看松柏檉柳、互葉醉魚草、栓翅衛(wèi)矛的水分利用率，都維持在一個(gè)較高水平，雖生長(zhǎng)緩慢，但抗旱能力強(qiáng)。地被植物中荊芥水分利用效率高，抗旱能力強(qiáng)。

4. 引種植物葉片SOD含量變化

5. 引種植物葉片POD含量變化

3.3 生態(tài)適應(yīng)性評(píng)價(jià)及應(yīng)用建議

植物的正常生長(zhǎng)建立在與之適應(yīng)的環(huán)境基礎(chǔ)之上。因此在選擇相關(guān)的綠化植物時(shí)，需要根據(jù)不同植物在對(duì)外部環(huán)境需求的不同進(jìn)行綜合考慮，以便能夠選擇最適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境的植物，做到適地適樹[7]。根據(jù)引種植物在試驗(yàn)地表現(xiàn)出的生物特性，基本都表現(xiàn)出較強(qiáng)抗逆性，能夠適應(yīng)大同地區(qū)綜合的外部環(huán)境，因此可普及到全城綠化種植中去。

歐李、白雪果和西部沙櫻是做綠籬的上好材料，能夠成片栽植或種植在道路中間的隔離帶，也能夠放置在花境中后層次，可觀葉，也可觀果；互葉醉魚草枝繁葉茂，適應(yīng)性強(qiáng)，自我繁殖能力強(qiáng)；紅太陽李和密枝紅葉李喬灌皆宜，色彩鮮艷亮麗，可與常青樹種合理配置，形成景觀效果，且紅葉密枝李抗旱性較高、具有節(jié)水性，在城市園林綠化中可以廣泛運(yùn)用；栓翅衛(wèi)矛在春季抽出紅色嫩葉，夏季逐漸生長(zhǎng)轉(zhuǎn)變成亮綠色，秋天再次恢復(fù)紅色，冬季紅色果實(shí)掛滿枝頭，小枝上有少見的木栓翅，是優(yōu)良的觀葉、觀花、觀果植物，適宜多種種植形式，如林緣、草坪、庭院中，宜孤植、群植，還能夠應(yīng)用到道路綠化中去；香莢蒾和郁李是優(yōu)良的早春觀花灌木；胡枝子和松柏檉柳枝條細(xì)柔，開花頗為美觀；松柏檉柳具有發(fā)達(dá)的主根，抗鹽堿、抗干旱，可以在養(yǎng)護(hù)較粗放的郊區(qū)綠化中廣泛應(yīng)用；韃靼忍冬是優(yōu)良的觀花和觀果灌木，抗旱能力強(qiáng)，可片植、帶植或花籬。

三種地被植物是優(yōu)良的節(jié)水植物，可大面積種植，養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)單。荊芥花期長(zhǎng)，從夏季開到秋季，自我繁殖能力非常強(qiáng)，藍(lán)色花片植觀賞效果優(yōu)美，可應(yīng)用于公園廣場(chǎng)、假山旁、道路邊；藁本白色花，低矮、茂密、生長(zhǎng)旺盛，具有優(yōu)美的葉姿，是不可多得的地被植物；石刁柏花期不長(zhǎng)但葉形優(yōu)美，并且生長(zhǎng)周期較短，可觀葉觀果，綠化作用突出，嫩莖可食用，也可以作為經(jīng)濟(jì)作物。

6. 引種植物葉片SOD含量變化

7. 引種植物葉片POD含量變化

8. 引種植物葉片水分利用效率變化

4 結(jié)論

（1）引種的園林植物均能夠在試驗(yàn)基地的生態(tài)環(huán)境中正常生長(zhǎng)，從物候期觀測(cè)和四季景觀效果比較，15種園林植物中除胡枝子之外，萌芽時(shí)間都較早，萌蘗力強(qiáng)，各自具有獨(dú)特的觀賞性，易自然成型，都可露地越冬，不需特殊的越冬保護(hù)措施；（2）通過對(duì)引種植物生理指標(biāo)的測(cè)定，12種喬灌木植物均具有良好的抗逆性，其中韃靼忍冬、互葉醉魚草、栓翅衛(wèi)矛和密枝紅葉李抗逆性強(qiáng)于其他品種；3種地被植物均具有較強(qiáng)的抗性生理特點(diǎn)?；ト~醉魚草、胡枝子、栓翅衛(wèi)矛和藁本的抗旱節(jié)水能力優(yōu)于其他品種；（3）通過對(duì)引種植物光合速率、蒸騰速率和水分利用效率指標(biāo)的測(cè)定，可多選用如松柏檉柳、栓翅衛(wèi)矛、互葉醉魚草等節(jié)水型植物，同時(shí)可根據(jù)極具觀賞性的葉色和花色，在道路綠地以及公園等處廣泛應(yīng)用；（4）15種園林植物在栽培、養(yǎng)護(hù)管理上比較粗放，與雜草競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)，澆水不宜太勤太多，春季施有機(jī)肥一次，病蟲害防治把握好春季廣譜性打藥。

在城市園林綠化中，植物有著至關(guān)重要的作用，尤其是節(jié)水型園林，更需要科學(xué)選擇植物搭配[8]。植物受到環(huán)境的影響通常集中表現(xiàn)在形態(tài)、生理生化等眾多指標(biāo)上，因此植物的適應(yīng)性評(píng)價(jià)是對(duì)其有效綜合指標(biāo)進(jìn)行分析判斷。綜合性狀越好，適應(yīng)性能力越強(qiáng)。從15種引種植物生長(zhǎng)狀況、重要物候期和生理生化指標(biāo)綜合來看，均十分適應(yīng)大同較為嚴(yán)酷的生存環(huán)境（土壤干旱脅迫、大氣干旱脅迫、最低溫和最高溫）。在高溫和干旱的季節(jié)，15種引種植物通過調(diào)節(jié)抗性酶活性來增強(qiáng)適應(yīng)性。從水分利用效率來看，15種植物均在干旱季（5月、10月）維持在較高水平，栓翅衛(wèi)矛、胡枝子和松柏檉柳等植物更是該區(qū)域抗旱節(jié)水植物中的優(yōu)秀代表，對(duì)抗旱節(jié)水型園林城市的建設(shè)會(huì)發(fā)揮更大的作用。