趙建霞, 郭歡歡, 付夏楠, 侯少沛, 孟志永, 楊志恒
(鄭州植物園, 河南 鄭州 450042)
【研究意義】在城市生態(tài)環(huán)境中,由于建筑物的遮蔽以及喬木的多年生長等因素,造成大量的陰地生態(tài)環(huán)境[1],常見的如城市立交橋匝道下、大喬木下等,郁閉度高、光照強(qiáng)度較低,在陰地生態(tài)環(huán)境條件下能選擇的植物類型只有地被植物。傳統(tǒng)意義的地被植物是指凡能覆蓋地面的所有植物,除草本以外,木本植物中矮小叢木、偃伏性或半蔓性的灌木以及藤本,均可作園林地被植物[2]。相對草本類而言,木本地被植物作為園林造景的重要材料之一,其具有生態(tài)效益好、養(yǎng)護(hù)成本低、管理方便等優(yōu)點(diǎn),同時大多數(shù)木本地被植物均具有較高的觀賞價值。木本地被植物根系發(fā)達(dá),抗性強(qiáng),與雜草的競爭力強(qiáng)。一旦建植,可粗放管理,不需經(jīng)常刈割,且不易發(fā)生大面積病蟲害,管護(hù)投入少[3-4],符合節(jié)約型園林建設(shè)的要求。另外,特殊的自然地理條件造就了我國豐富的野生地被植物資源,據(jù)初步統(tǒng)計[5],僅木本植物中,可作為地被植物應(yīng)用的低矮灌木和藤本植物有800余種。豐富的植物種類資源,為我國城市綠化中地被植物的選擇和應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。地被植物需要良好的適應(yīng)性才能在園林中各種立地條件下正常生長發(fā)育,發(fā)揮出最佳的美化和生態(tài)作用,因此對其適應(yīng)性研究非常必要?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】我國對地被植物耐陰性研究始于20世紀(jì)70年代末,蘇雪痕[6]對植物群落中生長的毛杜鵑、山茶、垂絲海棠等植物進(jìn)行初步耐陰性研究,提出園林植物耐陰性及配置理論。范彥等[7]對川西北地區(qū)扁竹蘭、狹葉長穗苔草、秋苔草3種野生草坪地被植物進(jìn)行研究,為其利用提供了依據(jù)。許曉崗[8]對南京絡(luò)石、扶芳藤、寧油麻藤等6種常綠攀緣植物進(jìn)行了耐陰性、生長規(guī)律、攀附能力等方面的定性和定量分析。裴保華等[9]對富貴草的耐陰性進(jìn)行研究,得出富貴草適宜生長的光強(qiáng)?!狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前關(guān)于鄭州市地被植物的研究多是植物資源調(diào)查、物種多樣性、應(yīng)用現(xiàn)狀等方面[10],沒有專門針對木本耐陰地被植物的研究,為了優(yōu)選適宜在鄭州地區(qū)應(yīng)用的木本耐陰地被植物,有必要對鄭州城市綠地木本耐陰地被植物進(jìn)行生態(tài)適應(yīng)性研究?!緮M解決的關(guān)鍵問題】建立木本耐陰地被植物的生態(tài)適應(yīng)性評價體系,通過耐旱、耐寒、耐熱、抗病蟲害、耐陰、生長發(fā)育情況6項指標(biāo),對30種木本耐陰地被植物進(jìn)行生態(tài)適應(yīng)性研究,優(yōu)選耐陰性較好、適應(yīng)性較強(qiáng)的木本耐陰地被植物,為構(gòu)建穩(wěn)定多樣的園林復(fù)層種植結(jié)構(gòu)和提高單位綠地的園林生態(tài)效益提供參考,同時為鄭州地區(qū)木本耐陰地被植物應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
經(jīng)調(diào)查,鄭州城市綠地木本耐陰地被植物有100余種,為使評價更為客觀,從中挑選應(yīng)用范圍較廣、觀賞價值較高的30種木本耐陰地被植物進(jìn)行生態(tài)適應(yīng)性評價,主要包括觀葉類灌木:八角金盤(Fatsiajaponica)、海桐〔Pittosporumtobira(Thunb.) Ait.〕、冬青衛(wèi)矛(EuonymusjaponicusThunb.)、沙地柏(JunipernussabinaLinnaeus)、紅葉石楠(Photinia×fraseri)、銀姬小臘(Ligustrumsinense‘Variegatum’)、灑金桃葉珊瑚(Aucubajaponicavar.variegata)、紫葉小檗(Berberisthunbergiivar.atropurpureaChenault)、風(fēng)箱果〔Physocarpusamurensis(Maxim.) Maxim.〕、小葉女貞(LigustrumquihouiCarr.)、十大功勞〔Mahoniafortune(Lindl.) Fedde〕;觀花類灌木:連翹(Forsythiasuspensa)、重瓣棣棠(Kerriajaponicaf.pleniflora)、紅花檵木(Loropetalumchinensevar.rubrum)、毛杜鵑(RhododendronpulchrumSweet)、麻葉繡線菊(SpiraeacantoniensisLour.)、紅王子錦帶(Weigelaflorida‘Red Prince’)、胡枝子(LespedezabicolorTurcz.);觀干觀花類:黃素馨(Jasminumfloridumsubsp.giraldii)、迎春花(Jasminumnudiflorum)、結(jié)香(EdgeworthiachrysanthaLindl.);觀葉觀果類灌木:南天竹(Nandinadonestica)、皺葉莢蒾(ViburnumrhytidophyllumHemsl.);觀干觀果類灌木:平枝栒子(CotoneasterhorizontalisDencne);藤本類:花葉蔓長春(VincamajorLinn. cv.VariegataLoud)、絡(luò)石〔Trachelospermumjasminoides(Lindl.) Lem.〕、地錦〔Parthenocissustricuspidata(Sieb. et Zucc.) Planch.〕、常春藤(HederaenepalensisK.Koch var.sinensis)、扶芳藤〔Euonymusfortunei(Turcz.) Hand.-Mazz.〕、花葉扶芳藤(Euonymusfortunerf.gracilis)。
1.2.1 調(diào)查指標(biāo)及方法 在鄭州植物園引種馴化區(qū)選取合適的場地,對以上30種木本耐陰地被植物進(jìn)行觀測記錄。每種植物選取10株作為觀測對象,于2019年3月至2021年3月每2~7 d觀察1次,物候變化較為頻繁時或物候轉(zhuǎn)折期,隔1~2 d觀測1次,進(jìn)行記錄分析。調(diào)查內(nèi)容包括耐旱、耐寒、耐熱、耐陰性表現(xiàn)、受病蟲侵害情況和生長發(fā)育情況。耐旱性、耐寒性、耐熱性、抗病蟲害能力、耐陰性及生長能力參照評價標(biāo)準(zhǔn)(表1)進(jìn)行。耐旱性通過監(jiān)測相鄰降雨間隔期內(nèi)不同植物個體的表現(xiàn)進(jìn)行評價;耐寒性是指在越冬無保護(hù)措施的條件下,根據(jù)植物干梢情況確定,于3月下旬至4月測定;耐熱性調(diào)查在夏季(6—8月)進(jìn)行,每周觀測1次,出現(xiàn)極端高溫天氣應(yīng)記錄;抗病蟲害能力在植物生長季(4—10月),每周觀測1次植物的病蟲害情況,從植株上中下和四周進(jìn)行取樣;耐陰性調(diào)查在夏季(6—8月)進(jìn)行,每周觀測1次,記錄植物在遮陰條件下的生長狀況。
表1 植物抗寒、抗旱、抗病蟲害、耐陰、耐熱性等級評價標(biāo)準(zhǔn)
1.2.2 生態(tài)適應(yīng)性評價體系的建立
1) 5個單項指標(biāo)抗(耐)性指數(shù)。按照《林木引種》(GB/T 14175-93)附件D(受害等級調(diào)查)和F(生長調(diào)查),觀測并記錄不同植物抗寒、抗旱、抗病蟲害、耐陰、耐熱性,根據(jù)生態(tài)適應(yīng)性評價指標(biāo)對指標(biāo)進(jìn)行分級,并分別計算各指標(biāo)的抗(耐)性指數(shù)。
單項抗(耐)性指數(shù)=(1×x1+2×x2+3×x3+4×x4+5×x5)/X
式中,1、2、3、4、5代表不同抗(耐)性等級,x1、x2、x3、x4、x5代表不同受害等級的株數(shù),X為調(diào)查總株數(shù)。通過單項抗(耐)性指數(shù)評價各指標(biāo)的抗性等級及強(qiáng)度(表2),并通過植株形態(tài)特征,明確植物的生長等級及生長發(fā)育指數(shù)(表3)。
表2 單項抗(耐)性指數(shù)耐性評價標(biāo)準(zhǔn)
表3 植物生長發(fā)育狀況等級評價標(biāo)準(zhǔn)
2) 生態(tài)適應(yīng)性綜合評價指數(shù)。以抗寒、抗旱、抗病蟲害、耐陰、耐熱性指數(shù)及生長發(fā)育指數(shù)之和作為生態(tài)適應(yīng)性綜合指數(shù)對各植物樣本進(jìn)行適應(yīng)性評價,其值越低,適應(yīng)性越強(qiáng),評價標(biāo)準(zhǔn)見表4。
表4 綜合生態(tài)適應(yīng)性評價標(biāo)準(zhǔn)
應(yīng)用Excel 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和描述性統(tǒng)計分析。
從表5看出,30種木本耐陰地被植物的耐旱、耐熱及耐寒性存在差異。
表5 30種木本耐陰地被植物的耐旱、耐熱及耐寒性指標(biāo)
2.1.1 耐旱性 耐旱性指數(shù)在1.4~3.6,差異明顯,其中耐旱能力為Ⅰ級的植物只有沙地柏1種;Ⅱ級的植物有9種,占總數(shù)的30%;Ⅲ級的植物有19種,占63.3%;Ⅳ級的植物有1種。沙地柏的耐旱能力最好,其葉片小,大部分退化為磷片狀,角質(zhì)層厚,機(jī)械組織強(qiáng)化,蒸騰速率低,因此具有抗旱性強(qiáng)的特點(diǎn)?;ㄈ~蔓長春的耐旱能力最差,其生長速度快,生長期要充分澆水,干旱環(huán)境下葉片會出現(xiàn)大面積萎蔫現(xiàn)象。
2.1.2 耐熱性 耐熱性指數(shù)在1.9~3.4,總體表現(xiàn)耐熱能力較強(qiáng)或中等。耐熱能力為Ⅱ級的植物占40%,Ⅲ級的植物占60%。其中灑金桃葉珊瑚的耐熱能力最好,受高溫影響較小,在夏季最高溫時期觀測時發(fā)現(xiàn),僅有少量葉片邊緣焦灼。皺葉莢蒾的耐熱能力最差,約50%的植株出現(xiàn)焦葉、黃葉及葉片萎蔫現(xiàn)象。
2.1.3 耐寒性 耐寒能力強(qiáng)弱是衡量植物生態(tài)適應(yīng)性的關(guān)鍵指標(biāo)。30種木本耐陰地被植物的耐寒性指數(shù)在1.5~3.3。耐寒能力Ⅰ級的植物僅有沙地柏1種;Ⅱ級的植物有18種,占總數(shù)的60%;Ⅲ級的植物占37%。沙地柏葉型為刺葉、鱗葉,水分蒸發(fā)面積小,耐寒能力最強(qiáng),無寒害表現(xiàn)。絡(luò)石與扶芳藤的耐寒能力最弱,冬季有20%~30%葉片凍脫,或者枝梢有輕度凍害。
從表6看出,30種木本耐陰地被植物的抗病蟲能力、耐陰性及生長能力存在差異。
表6 30種木本耐陰地被植物的抗病蟲能力、耐陰性及生長性能指標(biāo)
2.2.1 抗病蟲能力 抗病蟲性指數(shù)在2.0~3.3??共∠x害能力為Ⅱ級的植物有16種,占總數(shù)的53.3%;Ⅲ級的植物有14種,占46.7%。南天竹的抗病蟲害能力最強(qiáng),病蟲侵害癥狀較輕,植株生長狀況良好,發(fā)育正常。麻葉繡線菊的抗病蟲害能力最差,在生長季局部出現(xiàn)葉斑病、角斑病等病害現(xiàn)象,在沒有采取噴藥、修剪等養(yǎng)護(hù)措施情況下,生長不良,觀賞效果受到一定程度影響。
2.2.2 耐陰能力 耐陰性指數(shù)在1.3~3.7。耐陰能力為Ⅰ級的植物有2種;Ⅱ級的植物有15種,占總數(shù)的50%;Ⅲ級的植物有10種,占33.3%;Ⅳ級的植物有3種,占10%。八角金盤的耐陰能力最強(qiáng),在陰蔽環(huán)境下植物生長完全不受害,其葉形奇特,姿態(tài)秀麗,葉色濃綠,極耐陰,是良好的常綠觀葉耐陰地被植物。麻葉繡線菊的耐陰能力較差,這跟其是喜陽植物有關(guān),但也能適應(yīng)稍陰蔽環(huán)境,只是對觀賞效果有一定影響。
2.2.3 生長發(fā)育評價 30種木本耐陰地被植物的生長發(fā)育狀況差別很大。生長發(fā)育為Ⅰ級的植物有冬青衛(wèi)矛和灑金桃葉珊瑚2種,占總數(shù)的6.7%;生長發(fā)育為Ⅱ級的植物有14種,占46.7%;生長發(fā)育為Ⅲ級的植物有13種,占43.3%;生長發(fā)育為Ⅳ級的植物有毛杜鵑1種,占3.3%。
從表7看出,30種木本耐陰地被植物中,完全適應(yīng)鄭州地區(qū)環(huán)境條件的樹種有南天竹、冬青衛(wèi)矛、灑金桃葉珊瑚3種,占10.0%;較適應(yīng)鄭州地區(qū)環(huán)境條件的植物有25種,分別為八角金盤、海桐、黃素馨、連翹、沙地柏、紅葉石楠、迎春花、銀姬小臘、小葉女貞、重瓣棣棠、紅花檵木、十大功勞、皺葉莢蒾、絡(luò)石、平枝栒子、花葉蔓長春、紫葉小檗、胡枝子、結(jié)香、地錦、常春藤、紅王子錦帶、扶芳藤、花葉扶芳藤、風(fēng)箱果,占83.3%;一般適應(yīng)的有麻葉繡線菊、毛杜鵑2種,占總數(shù)的6.7%。
表7 30種木本耐陰地被植物的生態(tài)適應(yīng)性評價
續(xù)表7
構(gòu)建生態(tài)價值評價體系對木本耐陰地被植物進(jìn)行生態(tài)適應(yīng)性研究,其中完全適應(yīng)鄭州地區(qū)環(huán)境條件的有南天竹、冬青衛(wèi)矛、灑金桃葉珊瑚,這3種植物可廣泛應(yīng)用于鄭州地區(qū)的城市園林綠化中。南天竹株型挺直,竹莖叢生,冠型飽滿,隨季節(jié)變遷可呈現(xiàn)不同葉色,冬季果實如珊瑚,可以群植、列植,或與其他植物混植等,多作近景植物配置。灑金桃葉珊瑚能較好適應(yīng)林下光線較弱環(huán)境,可種植在疏林中,或高大喬木之下,作為樹叢林緣下層基調(diào)樹種,營造層次豐富的景觀效果。
較適應(yīng)的木本耐陰地被植物有地錦、紅葉石楠、紅花檵木等25種,其中生態(tài)適應(yīng)性綜合指標(biāo)較高的有沙地柏、紅葉石楠、海桐等,沙地柏耐干旱、耐瘠薄、耐寒、生長速度快,姿態(tài)飄逸古樸,可應(yīng)用于疏林草地、立交橋下等。紅葉石楠生長速度快,萌芽性強(qiáng),極耐修剪,可根據(jù)園林景觀設(shè)計需要修剪成不同的樹形,1~2年生的紅葉石楠可修剪成矮小灌木,在園林綠地中作為地被植物片植,或與其他色葉植物組合成各種圖案,紅葉時期色彩對比非常明顯,其葉片革質(zhì)化程度高,耐寒性強(qiáng),可作為行道樹和混交林的林緣樹種。八角金盤耐陰性強(qiáng),也較耐寒,葉形奇特,姿態(tài)秀麗,葉色濃綠,覆蓋率高,是良好的常綠觀葉耐陰地被植物,適宜栽種于林下、路邊、草坪角落,溝邊濕潤處等。常春藤喜光,耐干旱瘠薄,也耐陰濕環(huán)境、對土壤要求不高,適宜作地被或建筑物、構(gòu)筑物的立體綠化材料?;具m應(yīng)的木本耐陰地被植物可作為園林綠化的發(fā)展樹種,可加強(qiáng)應(yīng)用力度,既豐富城市的綠化樹種類,又增加植物群落的物種多樣性。
一般適應(yīng)的木本耐陰地被植物有麻葉繡線菊、毛杜鵑2種。麻葉繡線菊喜光又耐陰,耐寒,對土壤適應(yīng)性強(qiáng),但抗病蟲害能力及耐陰能力較弱,常有葉斑病和角斑病危害。毛杜鵑較耐陰,但耐旱性、耐寒性弱,對土壤的要求較高,適宜在肥沃且排水良好的酸性土壤生長,喜陰涼濕潤環(huán)境。這類植物適應(yīng)性較差,在實際應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)實地環(huán)境需要慎重選擇。
對鄭州地區(qū)30種木本耐陰地被植物的生態(tài)適應(yīng)性分析結(jié)果顯示,93%的植物均有較好的生態(tài)適應(yīng)性。其中,完全適應(yīng)鄭州地區(qū)環(huán)境條件的木本耐陰地被植物有南天竹、冬青衛(wèi)矛、灑金桃葉珊瑚,這3種植物可廣泛應(yīng)用于鄭州地區(qū)的城市園林綠化。較適應(yīng)的木本耐陰地被植物有地錦、紅葉石楠、紅花檵木等25種,可作為園林綠化的發(fā)展樹種加以應(yīng)用,豐富城市的綠化樹種類,增加植物群落的物種多樣性。一般適應(yīng)的木本耐陰地被植物有麻葉繡線菊和毛杜鵑,這2種植物的適應(yīng)性較差,在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)環(huán)境需要慎重選擇。