李胜蓝
长江大学园艺园林学院,湖北荆州 434025;长江大学植物生态与环境修复研究所,湖北荆州 434025
郭永兵,向劲松
(神农架林区林业科学研究所,湖北 神农架 442499)
陈中义
长江大学园艺园林学院,湖北荆州 434025;长江大学植物生态与环境修复研究所,湖北荆州 434025
神农架林区生物多样性丰富,植物群落季相明显,是国际著名生态旅游胜地。神农架具有丰富的野生樱花资源,早春时节,野生樱花零星绽放,构成显著的景观特色。为了打造神农架樱花谷,提升早春旅游观赏价值,一方面要开展神农架野生樱花资源调查与开发利用,另一方面通过人工引种具有重要观赏价值的樱花物种或品种也是一条重要的途径。
园林植物引种对于营造特色景观、充实和加强植物资源基因库、开展物种保护具有重要意义[1~3]。樱花引种多用于园林造景,近年来在园林应用中所占比例逐年增加[4~7]。2016年春季,神农架林区从武汉大学引进了一批染井吉野(Cerasusyedoensis’Yedoensis’)和山樱花(Cerasusserrulata),栽植在神农架林区阳日镇,由此建立樱花基地。为了解引种樱花的适应性,研究了樱花原生地和引种地的环境相似性,对两种樱花的生长情况进行了跟踪调查,旨在为神农架林区开展樱花引种工作提供帮助。
神农架林区属于北亚热带气候,常年主导风向为东南风。气候垂直带分布明显,年气温普遍1月最低,7月最高,年平均日照时数约为1858.3h,无霜期为230~240d,年降水量为800~2500mm,雨热同期,土壤为黄棕壤土[8]。神农架林区樱花引种基地位于神农架阳日镇钱家湾村,海拔550m左右,该樱花基地原为农家菜园地,有机质丰富,基地位于南坡,坡度20度。
2016年3月,神农架林区从武汉大学引进55株樱花树,其中染井吉野樱35株,山樱花20株。种植樱花前清理基地内的农作物以及杂物,适当平整,开挖树穴,株行距3m×3m,树穴直径60cm,深度50cm。把樱花苗木放入定植穴中央,使根系伸展,填土压实后在种植穴外圈浇足定植水,最后用与苗同高的竹竿支撑固定,以防浇水后土壤下沉导致苗木歪斜或被大风吹倒。定植后一个月内,10d左右浇一次水。
在湖北省统计局网站分别查询2011~2016年武汉市统计年鉴和神农架林区统计年鉴,记录武汉市与神农架林区的年均温、年极端低温、年极端高温和年降水量等影响樱花生长的主要生态因子。
樱花引种地神农架土壤取样:在樱花基地中随机选择6株染井吉野和6株山樱花,以不伤害植物根系为原则,分别在其树冠投影边缘处随机取样,采样深度20cm,将土壤装袋并标记,共取样12份。
樱花原生地武汉大学土壤取样:武汉大学樱花大道与校医院旁分别种植了染井吉野与山樱花,在两地分别选择生长良好的染井吉野樱与山樱花,同样在其树冠投影边缘随机选取样点,除去表面浮土与落叶,垂直向下采样20cm,将土壤分别装袋标记,共取样12份。
土壤样品采回风干后,去杂过筛,将样品混合均匀后取部分测土壤粒度、pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾和CEC(阳离子交换量)。
2016年11月4日,随机选择神农架樱花基地内12株山樱花和15株染井吉野,测量其胸径、地径和株高等生长指标,并予以挂牌和涂红色油漆标记。2017年11月5日,对标记的樱花再次测量胸径、地径与株高,观察植株生长状况,计算樱花一年相对生长量。
樱花一年相对生长量=[(年初生长指标-年末生长指标)/年初生长指标]×100%
利用SAS统计处理软件对获得数据进行方差分析,检验差异的显著性。
对2016年引种樱花前5年的引种地和原生地主要气候因子进行了统计(表1)。
通过对比两地的气候因子数据发现,年均温、年极端高温和年降水量在樱花产地武汉显著高于引种地神农架林区,年极端低温在两地没有显著差异(P≥0.05)(表2)。已有研究表明,影响樱花分布的主要因素有年均温和极端低温,其中年均温在7.91~17.92℃之间,极端低温不低于-17.3℃[9]。神农架年均温虽然和武汉的年均温有显著差异,但是年均温12.4℃仍在适合樱花生长的范围内,由此推测神农架地区的气候环境适宜引种樱花。
表2 武汉和神农架气候因子差异性分析
对神农架樱花基地周边村民进行走访和实地调查,发现基地内移栽的山樱花有4株因夏季干旱死亡,染井吉野有1株因夏季干旱死亡,出现这一情况可能是因为在夏季高温条件下,神农架地区降水量较少,且没有及时给樱花补充水分,导致樱花缺水干旱死亡。因此,年降水量可能是影响神农架引种樱花成活的重要气候指标。
2.2.1 土壤物理性质
对引种樱花原生地及引种地的土壤进行土壤质地分析可知,所取土壤样本质地均为粉质沙壤土(表3、表4)。由表3可知,种植染井吉野樱的原生地土壤粒度含量与引种地土壤粒度含量有显著性差异(P≤0.05),武汉大学原生地土壤的砂粒含量显著高于阳日镇引种地,而粉粒和黏粒含量显著低于后者,说明染井吉野原生地土壤的透水性比引种地透水性强,更适合染井吉野樱花生长。由表4可知,山樱花的原生地土壤粒度含量与引种地的土壤粒度含量无显著差异(P≥0.05),移栽后,山樱花较染井吉野可能更适应移栽地土壤物理环境。
表3 染井吉野原生地与引种地土壤团聚体差异性分析
注:a、b表示两地存在差异(P≤0.05),表4~7同。
表4 山樱花原生地与引种地土壤团聚体差异性分析
2.2.2 土壤pH及土壤营养
对所取土样进行土壤酸碱度分析可知,引种樱花原生地和引种地的土壤pH偏弱碱性,pH在7.23~7.66,且没有显著差异(表5、表6)。由表5可知,对染井吉野而言,原生地与引种地土壤碱解氮含量没有显著差异,但原生地土壤的速效磷、速效钾含量和CEC显著低于引种地,这可能是引种地以前是农家菜园,种植花生、红薯等作物,曾施用P、K肥料的缘故;原生地有机质含量显著高于引种地,这可能是由于武汉大学校园内樱花大道樱花群常年对土壤改造的结果。由表6可知,对山樱花而言,原生地与引种地土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量均没有显著差异,原生地土壤CEC显著低于引种地。在神农架引种樱花的后续管理过程中,适当增施有机肥,可以有效地促进引种樱花的生长。
表5 染井吉野原生地与引种地土壤pH与土壤营养分析
表6 山樱花原生地与引种地土壤pH与土壤营养分析
对神农架引种的染井吉野和山樱花进行一年的相对生长量计算(表7)。从表7可看出,山樱花和染井吉野植株在加粗和增高上均表现出较好的年生长,2种樱花春季均能正常开花,说明山樱花和染井吉野在神农架具有较好的适应性。山樱花的胸径、地径和树高的相对增长率均高于染井吉野,且地径和树高有显著差异(P≤0.05),说明山樱花整体长势比染井吉野好,其适应性更强。
表7 神农架引种樱花一年相对生长量与差异性分析
经过一年多的栽培管理,引种的山樱花和染井吉野能够在神农架正常生长和开花,植株加粗和增高均表现良好且能够安全越冬。山樱花与染井吉野在度夏时分别有4株和1株因干旱缺水死亡,这与神农架年降水量较少有关,说明影响神农架引种樱花的重要气候因子为年降水量。在后期管理中,遇到夏季高温时,可以用草覆盖根盘周围的地表减少水分蒸发[10,11],并及时给基地内樱花浇水,避免植株因干旱死亡,提高成活率。
樱花喜微酸性土壤(pH 5.5~6.5),在排水良好,土质深厚、疏松、肥沃的沙壤土或壤土上生长良好[12]。而引种地的土壤偏碱性(pH 7.38~7.64),这会影响移栽后根系的生长及对营养元素的吸收。在移栽前可以使用硫磺粉或硫酸亚铁对土壤pH进行改良,或者使用酸性肥料,既改良了土壤酸碱度又增加了土壤肥力[13,14]。
对比原生地土壤有机质含量,引种地有机质含量较低,在后续管理中可以给樱花施肥增加有机质含量。施肥以一年2次为宜,以有机肥为主,一次秋季施基肥,增加树体营养积累,为来年开花做准备;一次花后追肥,可促进植株萌发新枝。在樱花生长期还可以进行根外施肥,对提高樱花的长势有明显的促进作用[6,10,15,16]。
神农架林区与引种原生地武汉大学具有很好的气候因子和土壤因子相似性,引种的山樱花和染井吉野表现出良好的生长适应性。将来可进一步适量引种其他新樱花品种,结合当地野生樱花资源利用,科学合理规划,打造出高质量的神农架樱花观赏景观,进一步促进神农架生态旅游的开展。