张丹
摘要:指出了常绿阔叶树种是华北地区重要的植物造景资源,近些年随着全球气候变暖,原产于我国长江流域以南亚热带湿润地区的许多常绿阔叶树种在北方地区引种、驯化和应用,然而冬季的低温对这些常绿植物有重要影响。2016、2017年冬季洛阳出现了罕见的低温大雪天气,对植物的越冬造成了严峻的考验。基于此,探讨了冬季低温的天气状况对洛阳市常绿阔叶植物的影响,调查于2018年春季进行,采用选取样地,每木调查的方法,对各种常见常绿阔叶植物的杭低温的能力做出了评价,以期对今后这些常绿阔叶树种在洛阳的栽培管理和应用提供科学依据以及为周边其他城市引种提供参考。
关键词:低温;冻害;常绿阔叶植物;洛阳
中图分类号:TU986 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2018)05-0025-04
1 低温的特征及其危害
低温是一种自然灾害,通常会在10月份到翌年的3月份期间,由于强冷空气或极端大雪的影响,使气温骤然大幅度降低所形成的灾害。人们经常会把低温灾害与霜冻灾害混淆,这两者是有区别的,前者是指温度下降到低于植物当时所处生长发育阶段的下限温度时植物的生理活动受到限制使生命活动衰竭;后者是指短时间的低温使作物受冻而死亡。低温的强度和持续时间直接决定了对植物造成的危害强度。
2 洛阳气候概况
洛阳地处东经111.8′~112.59′和北纬33.35′~35.05′之间,位于河南省西部,处于暖温带南缘向北亚热带过渡地带,属暖温带大陆性季风气候和亚热带季风气候,四季分明,气候宜人。年平均气温15~17℃,极端最高气温40.4℃,极端最低气温-20.2℃,年降雨量约630mm,年大于等于10℃的活动积温为4000℃。
3 调查方法
3.1 调查范围
笔者于2017年12月~2018年3月对洛阳市区比较有代表性的园林绿地进行实地调查与记录,包括校园、公园、居民小区和城市道路等。2017年冬天洛阳地区出现了持续时间很长的阴雨雪天气,暴雪和特大暴雪使很多常绿阔叶植物都比往年受到更严重的冻害。大雪前各树种的冻害还不是很明显,所以本研究的重点是调查记录洛阳市区常见的常绿阔叶树种在雪后的叶片受冻情况,同时观察枝条和整个树体的受冻情况。调查地点包括:校园有河南科技大学开元校区及周山校区;公园有周山森林公园、西苑公园、隋唐植物园;居民小区有中泰世纪华阳;道路包括联盟路、九都西路、丽春路、开元大道和瀛洲路。根据调查点的温度、风速等不同,其小气候特点可以概括如下:居民小区、校园优于城市公园,城市公园优于城市道路。
3.2 调查内容及方法
采用选取样地,每木调查的方法,主要调查叶片的冻害情况及生长现状。在参考相关文献的基础上结合具体情况加以修改,对常绿树种的受害程度进行分级,具体分级标准如表1。并根据病情指数公式引出冻害指数公式如下:叶片冻害指数=冻害严重程度分级标准如表2。
4 调查结果与分析
4.1 洛阳市常绿阔叶植物种类调查结果
洛阳市常绿阔叶植物属的分布区类型有热带分布属13种、亚热带温带分布属23种,其中亚热带温带分布属最多。
常绿阔叶植物种类类共有30种:分别是八角金盘(Fatsia japonica Dene.et Planch)五加科八角金盘属、大叶黄杨(Euonymus Japonicus Thunb.)卫矛科卫矛属、构骨(Ilex cornuta Lindl.)冬青科冬青属、瓜子黄杨(Buxus sinica)黄杨科黄杨属、广玉兰(Mdgnolia gran-diflora L.)木兰科木兰属、龟甲冬青(Ilex.crenata cv.Convexa)冬青科冬青属、桂花(Osmanthus fragrans(thumb.)Lour.)木犀科木犀属、海桐(Pittosporum tobi-ra(Thunb.)Ait.)海桐科海桐属、红花楼木(Lorpetalumchindense.var.rubrum)金缕梅科楼木属、红叶石楠(Photiniax f raseri)蔷薇科石楠屬、火棘(Pyracanthafortuneana(Maxi-m)Li(P.crenato-serrata Rehd.))蔷薇科火棘属、夹竹桃(Nerium indicum Mill.)夹竹桃科夹竹桃属、金边黄杨(Euonymus Japonicus cv.OvatusAureus )卫矛科卫矛属、金森女贞(Ligustrum japoni-cum'Howardii')木犀科女贞属、阔叶十大功劳(Maho-nia bealei(Fort.)Carr)小檗科十大功劳属、南天竹(Nandina domestica Thunb.)虚檗科南天竹属、女贞(Ligustrum lucidum Ait.)木犀科女贞属、雀舌黄杨(Buxus.bodinieri)黄杨科黄杨属、洒金桃叶珊瑚(Au-cubajaponica Var.iegata)山茱萸科桃叶珊瑚属、珊瑚树(Viburnum odoratissimum var.awabuki)忍冬科荚蒾属、批把(Eriobotrya japonica(Thunb.)Lindl.)蔷薇科批把属、十大功劳(Mahonia fortune(Lindl.)Fedde)小檗科十大功劳属、石楠(Photinia serrulata Lindl.)蔷薇科石楠属、四季桂(Osmanthus fragrans var.semper-florens)木樨科木樨属、蚊母树(Distylium racemosum-Sieb.et Zucc.)金缕梅科蚊母树属、香樟(Cinnamomumcamphora(L.)Presl.)樟科樟属、小蜡(Ligustrumsinense Lour)木犀科女贞属、小叶黄杨(Buxus micro-phylla)黄杨科黄杨属、小叶女贞(Ligustrum.quihouiCarr.)木犀科女贞属、棕榈( Trachycarpus fortune(Hook.f.)H.Wendl)棕榈科棕榈属。
4.2 常绿阔叶植物的冻害情况
调查的常绿阔叶树种共计30种,平均冻害指数在0.00~0.60分布。无冻害的树种共有10种:海桐、金边黄杨、八角金盘、大叶黄杨、构骨、洒金桃叶珊瑚、珊瑚树、四季桂、阔叶十大功劳、小蜡,占该类型总数的33.33%;轻度冻害的树种共有16种:桂花、红花继木、十大功劳、香樟、夹竹桃、枇杷、雀舌黄杨、石楠、广玉兰、蚊母树、金森女贞、红叶石楠、瓜子黄杨、龟甲冬青、棕榈、小叶黄杨,占该类型总数的53.33%;中度冻害的树种有2种:女贞、南天竹,占该类型总数的6.67%;重度冻害的树种有2种:小叶女贞、火棘,占该类型总数的6.67%(表3)。
由此可以看出,超过80%的常绿阔叶树种都能很好的抵御低温,大部分植株都完好无损,只有少量的叶片有些许冻害。况且发生重度冻害的火棘仅在一个调查点出现,不具有代表性。
5 总体冻害情况
无冻害(冻害指数为0.00)的有21种,分别为:八角金盘、侧柏、大叶黄杨、构骨、龙柏、鹿角柏、罗汉松、马尾松、铺地柏、洒金桃叶珊瑚、珊瑚树、四季桂、阔叶十大功劳、小蜡、圆柏、云杉、白皮松、海桐、金边黄杨、油松、华山松,占调查总数的42.86%;轻度冻害(冻害指数在0.01~0.20)的有18种:龟甲冬青、小叶黄杨、瓜子黄杨、红叶石楠、金森女贞、蚊母树、广玉兰、石楠、凤尾兰、雪松、刺柏、雀舌黄杨、批把、夹竹桃、香樟、十大功劳、红花继木、桂花,占调查总数的36.74%,只有少量叶片有些许冻害,整个植株完好;中度冻害(冻害指数在0.20~0.40)的有5种:女贞、扶芳藤、南天竹、箬竹、棕榈,占调查总数的10.20%,部分叶片颜色发黄、枯萎脱落;重度冻害(冻害指数在0.4以上)的有5种:小叶女贞、刚竹、常春藤、火棘、慈竹,占调查总数的10.20%,大多数叶片呈焦黄色或褐色,有的整个植株都濒于死亡。
从推广应用数量来看,以黄杨、女贞、石楠、批把、十大功劳、夹竹桃、凤尾兰、桂花、南天竹及海桐等应用最为广泛,且生长表现良好。但在2015年冬季的极端天气下,也出现南天竹、夹竹桃等发生大面积冻害的现象。灌木类常绿阔叶树种大多具有一定的耐寒性,如黄杨类、小叶女贞、海桐、洒金桃叶珊瑚等,但是小叶女贞在调查地都出现了比较严重的落叶,这也许与病虫害、土壤、管理条件都有关,虽然并不一定是由于低温带来的后果,但是也直接影响了景观效果。相对灌木及乔木类,藤本类常绿阔叶树种应用很少,主要有扶芳藤和常春藤两种用于垂直绿化,从调查结果看,扶芳藤的耐寒性要强于常春藤,常春藤在一些小气候条件不好的地方甚至会出现大面积的冻害,有的整株都会冻死。刚竹和箬竹均有很好的抗寒性,强于慈竹,它们也是近几年才在洛阳引种栽培,适应性不强,而且经常由于缺水干旱导致它们叶片在冬季大面积发黄。
6 受害情况分析
每年都有一些常绿阔叶的园林树木由于遭受低温严寒天气而发生不同程度的冻害,轻的会使叶片受损,枝梢受冻,严重的甚至会全株死亡,不仅给城市绿化景观造成很大的破坏,也造成了严重的经济损失。植物冻害主要是指园林树木在休眠期由于受到低温的影响,而使植物的细胞、组织和器官受到伤害,甚至死亡的现象。植物冻害的发生既有内因也有外因,像树种、品种、树龄等这些内在的基因条件直接决定了植物的抗寒性能,比如原产广东的黄梅就没有长江流域的梅抗冻;并且当地的土壤、气候、水体等外在因素也会对植物冻害产生或多或少的影响,情况相当复杂。所以在发生冻害时,应该结合内在因素和外在因素共同分析,找出发生冻害的最根本原因,从而有针对性地采取防治和处理措施。
6.1 冻害与树种的关系
抗害能力受自身基因和产地等因素的控制,不同树种的抗寒能力不同。产于温带的阔叶树种,经历过无数次异常气候的锻炼,基本能适应洛阳这种低温的天气;而引自亚热带、热带的树种没有经过长期驯化则易受冻害。
6.2 冻害的产生与树木生长的地势、坡面及小环境的关系
植物生长的环境对其越冬有明显的影响,尤其是在洛阳栽培的边缘植物其差异表现的更加明显。地势高低不同,小气候差异大。地势高的地方,日夜温差大且没有遮挡;地势低的地方,日夜温差较小,且主要风向强度稍低,故地势低的地方发生冻害的可能性和程度比地势高的地方要小。同理,地势坡面不同,小气候也存在差异,山西北面昼夜温差变化比山东南面昼夜温差变化大,故山北面发生冻害的可能性和程度比山南面要大。同样地势背风向阳面要比其他地方受冻害可能性和程度要小。竹类尤其对小环境敏感,栽植在西苑公园的箬竹,由于其北边有墙,冬季的寒风遇到障碍物墙体会使风速减慢,这样对竹林起到屏障的作用,因此基本没有受到冻害;而同样的箬竹在隋唐植物园和中泰世纪华阳小区,由于种植在墙体的西南和西北面,受太阳西晒和西北风的影响,严重受害。种植地的地理位置空旷、人烟稀少,地形突起或位于风口直接受寒风吹袭的受害重,如香樟种植于舟山校区的一个风口的位置,冻害指数为0.41,严重受害;而种植在中泰世纪华阳小区的建筑屋旁有庇护物的位置,冻害指数为0.03,受害程度要轻的多。在调查中还发现,公园内树木受冻害的比率相对于街道两旁树木受冻害的比率小,同一树种的冻害指数低。由此可见,小环境的选择对边缘树种的栽培应用具有非常重要的影响。
7 讨论
洛阳经历了2017年的低温天气后,不仅植物遭受了前所未有的考验,也给城市园林植物的应用提出了新的问题,这也是我们每個园林工作者需要重新思考的问题。
(1)园林植物的引种驯化必须采取循序渐进的方法,不可盲目引种。近几年,由于全球气候变暖,洛阳已经好几年冬天都没下过大雪,最多就是临近春节或是春节过后才会下一场雪,而且基本上积不住雪。这种天气使很多长江流域以南的植物没有经过长时间的驯化就被大量应用到园林中,如一些竹类植物、南天竹、夹竹桃、火棘等,去年冬季的低温严寒天气给这些植物造成了毁灭性的打击。不仅造成了巨大的经济损失,也极大的影响了城市景观。所以,城市园林绿化不能片面的追求物种的多样性,更应该考虑的是植物的适应性。引种植物必须经过长期科学的栽培和试验、评价后,才能大面积推广应用,对一些边缘植物尽量少用,如果应用最好选择小环境较好的地方。
(2)应逐步提高园林植物的栽培管理水平。植物的抗寒性与植物的生长状况紧密相关,植物长势良好,枝条充实,抗寒性相对来说就强一些。所以,要提高植物的抗寒能力,必须从提高植物的栽培管理水平人手。可以改良土壤,促进生根;加强肥水管理,促进营养吸收;整个生长期都要做好病虫害的防治工作;适时的进行摘心、控梢、整形修剪等措施,促进枝条成熟。
(3)对一些边缘树种要采取必要的保护措施使其能安全越冬。比如,对树干进行涂白处理,这样能够缩小树体昼夜温差减少冻害,并且还能消灭隐藏在树干上越冬的病虫。对于一些较高的植物要搭风障或是选择小环境好的地方。棕榈则要对它的树干进行包裹草防止整株被冻死。总之,通过选择小环境、采取保护措施为一些边缘植物提供越冬的条件,这样可以丰富城市园林植物的物种,从而更加美化环境。
参考文献
[1]白芳芳,王军涛,郭建喜,等.宝鸡市区2008年早春园林植物冻害调查[J].陕西林业科技,2008(3):71~73.
[2]杜鹃,张自和,高飞翔,等.洛阳市园林绿化植物现状问题及对策[J].草业科学,2007(11):96~100.
[3]范定臣.园林树木发生冻害的原因及防护措施[J].河南林业科技,2006(2):50.
[4]耿欣,程煒,宋强,等.2009~2010年冬春北京市植物园园林植物冻害调查分析及冻后处理措施浅议[J].北京园林,2010:7.
[5]郭蔚岚,高述民,李凤兰.日本桃叶珊瑚在低温下的光合作用及蛋白的研究初报[J].江西农业大学学报,2002(3):32~37.
[6]郭延平,苏吉虎,王宏炜,等.亚硫酸氢钠处理减轻低温对温州蜜柑光合作用的影响[J].园艺学报,2003(2):195~197.
[7]黄毓华,张旭晖,吴炳娟.江苏省1999年旱涝、低温寡照及其危害[J].浙江气象科技,2000(1):19.
[8]李淑娟,李汝娟,王景红.2002年西安地区常绿园林植物冻害分析[J].西北林学院学报,2005(2):147~151.
[9]李岳毅,朱海雄,黄珂,等.2008年岳阳市园林植物冻害调查研究[J].园林科技,2009(1):17~19+38.
[10]梁萍,黄艳花,黄旭光,等.2008年春季南宁市园林植物冻害调查及防护建议[J].广西农学报,2009(s1):69~72.
[11]廖文香,李岳毅,朱海雄,等.2008年岳阳市园林植物冻害调查研究[J].岳阳职业技术学院学报,2008(6):48~51.
[12]刘龙昌,邓玉萍.低温冰雪灾害后洛阳市常绿树种冻害情况[J].北方园艺,2010(18):112~1116.
[13]罗晓青,袁洪钊.2008年初贵州兴义市园林植物受冻害情况调查研究[J].安徽农业科学,2009(3):1169~1171.
[14]孟江海.园林植物冻害的预防和养护措施[J].现代农村科技,2010(21):33.
[15]潘百红,刘克旺,曹铁如,等.冰雪灾害对株洲市常绿木本园林植物的影响[J].林业科学,2008(11):87~90.
[16]阮勇凌,吴立敏.批把和杨梅光合特性的研究[J].园艺学报,1991(4):309~312.
[17]石亮成,汪绪斌,谢桃结,等.柳州市园林植物冻害调查及对策研究[J].广西科学院学报,2009(1):38~41+45.
[18]孙宜,郭翎,孙健雄,等.2010年春季北京市园林植物受冻害调查与分析[J].现代园林,2011(7):55~61.
[19]陶晓宁.浅谈园林植物冻害[J].科技信息(学术研究),2008(10):283~284.
[20]田芳,邹志荣,杨囡君.乡土树种在洛阳园林绿化中的应用研究[J].安徽农业科学,2009(19):9222~9223+9233.
[21]田伟,郑伟,李琳.沈阳市及周边地区2000~2001年冬季园林树木冻害调查分析及对策[J].中国园林,2003(1):73~75.
[22]王宁,袁美丽,曲莎.洛阳地区园林常绿阔叶树种资源及其应用[J].贵州农业科学,2011(1):186~189.
[23]王世端.洛阳市重视园林植物的引种[J].植物杂志,1990(2):31.
[24]谢俊萍,宗晶莹,霍文娟,等.天津经济技术开发区园林植物冻害调查及养护措施[J].天津农业科学,2011(4):127~129.
[25]徐黎,林世青,黄士昆.植物体内叶绿素荧光动力学在北京地区常绿阔叶树的引种驯化中的应用[J].植物学通报,1994(2):34~62.
[26]赵金盘,尹红,梁平.园林树木发生冻害原因及防治措施[J].现代园艺,2013(6):202+204.
[27]朱小璇.2010~2011年徐州市公园、景观绿地园林植物冻害调查分析及冻后处理研究初探[J].科技致富向导,2011(33):221~222.
[28]Liu P,Zhao S J.Effects of cold-harding on photosynthetic per-formance and chilling-induced photoinhibition in sweet pepperleaves[J].Journal or Plant Physiology and Molecular Biolcgy,2002(1):51~58.