高筱钰 ,丁释丰 ,黄稚清 ,2,秦新生 ,冯志坚 ★
(1.华南农业大学·林学与风景园林学院,广东 广州 510642;2.广东生态工程职业学院·生态工程系,广东 广州 510520)
在群落景观设计与研究中,经常以树木某一方面的观赏特性,将树木的萌芽、展叶、叶色变化、落叶、开花和结果的出现时间与时长进行记录,并划分为观叶、观花、观果等树种[1]。此外,从群落植被景观的配置性原则上来讲,植物的物候现象在宏观、综合上体现出景观观赏的季节性[2]。为配合季节变化做出最佳的植物景观配置,并展现出自然景观季节性外貌及其色彩的变化,常选用物候相更替鲜明的木本植物。因此,应该考虑多种植物物候相的早、晚发生时间及其重叠与匹配关系,并选择最佳的时间对植物进行处理,使植物达到最佳的生长状态,提升植物群落景观生态价值。
黄心树(Machilus gamblei)隶属于樟科(Lauraceae)润楠属(Machilus),在建筑、园林、医学、香料等领域具有重要开发前景。黄心树是华南地区的优势乡土树种,树形挺拔,树冠呈圆锥形,枝叶茂密,新叶红色,且芽、新叶与叶柄、花上均有黄灰色绢毛,观赏价值极高,是良好的园林造景树种。目前,国内对于黄心树的研究还处于起步阶段,缺乏对物候规律及园林应用的总结,对于园林应用的理论指导依据并不完善。本文对黄心树的物候规律进行研究,旨在为进一步开展黄心树的园林应用及开发研究工作提供理论基础和科学依据。
观测点位于广东省广州市华南农业大学校园内,土壤为典型南方赤红壤,成土母岩为花岩岗,土壤质地偏粘土,土壤偏酸性。地理坐标为23°06′32″ N,113°15′53″ E,海拔 18±5 m,属海洋性南亚热带季风气候,以温暖多雨、光热充足、夏季长、无霜期为特征。年平均气温20℃~22℃,年平均最高气温26℃,年平均最低气温18℃,平均相对湿度77%,年降水量约为1 720 mm,全年雨热同期,十分适合植物生长。
选取栽种于观测点内6年生黄心树植株作为物候观测对象。样株要求生长良好,树干通直,无明显病虫害,且能够正常开花结实。
1.3.1 生态特性观测
选取了华南地区内马峦山、南澳岛、南昆山、王子山以及石门森林公园等5个黄心树天然分布群落进行生态特性观测。在实地调查的基础上,选择人为干扰较少且黄心树分布较集中的天然种群,根据样地具体情况采用样方法、样线法或两种方法相结合的方式对其种质资源的生态特性进行观测。
1.3.2 形态特性观测
于2018年5-11 月(绿叶期)在样地黄心树种群内选择生长发育正常、无严重缺陷和明显病虫害的植株进行取样,为保证取样的均匀性,样株间水平距离50 m 以上,随机摘取样株树冠中部当年生枝5~10个和顶端轮生叶10~15 片,用于叶部、枝条形态特性观测;盛花期时,在生长良好的植株上随机选择健全完整的花体10 枚,对其花瓣数、花的直径、雄蕊个数、雌蕊个数、花柄长、萼片数进行测量,并观测颜色、质感。盛果期时,在生长良好的植株上随机选择健全完整的果实10 枚,用游标卡尺分别测量长、宽、厚,测量位置位于最长、最宽、最厚处,并观测形状、颜色。
1.3.3 物候规律生长观测
物候观测方法与顺序参考《中国物候观测方法》[3],各物候期观测相关标准参照夏林喜等[4]对木本植物各物候期观测标准划分。
采用定株观测法,选定样株后做好标识挂牌。物候期划分依据以选定样株超过一半以上出现某一物候现象时,便认为达到了某一发育标准,就将这一天记为该发育期的出现日期。于2018年1 月-2019年12 月期间进行观测,每5 d 记录一次,在开花期、抽梢期等物候期即将发生变化的时期,改为隔天观测,连续观察2 a。
黄心树适生于潮湿、温热的亚热带季风气候常绿针阔叶混交林和常绿阔叶混交林,其种群在华南地区的现代分布中心为珠三角地区,并向东西两侧呈水平片状延伸分布。华南地区黄心树的分布格局是渐进的,并非远距离传播的结果,这种散布机制和模式在亚热带季风湿润区许多植物传播、散布的过程中具有普遍意义。黄心树种群广泛分布于郁闭度40%~80%的林相中,中等偏高郁闭度(60%~70%)下分布较多;在坡度梯度下,黄心树在坡度0°~70°均有分布,但地势平缓(坡度 0°~40°)地区群落中个体数量较多,有研究表明不同坡位因子下,生长于相对平缓的下坡位的黄心树长势最好[5];关于分布坡向,黄心树树干通直,获取光照的能力较强,各坡向都有分布,但在阳坡(东坡到南坡一带)种群数量相对较多。
观测点内黄心树高为6~8 m,胸径在18~25 cm,小枝圆柱形,叶长椭圆形、倒卵形至倒披针形,先端钝急尖或短渐尖,基部急短尖,薄革质,上面稍光亮,下面粉绿色,侧脉每边7~8 条,叶柄长1~2 cm,有绢毛。圆锥花序生在嫩枝的下部,花少数,稀疏,白色或淡黄色,花被裂片等长,长圆形,长约4 mm,宽约1.5 mm;雄蕊长3 mm;子房球形,直径约1 mm,花柱较子房长,略弯曲,柱头稍扩大,2 浅裂。果序稍纤细,有绢毛;果球形,黑色。
表1 黄心树的表型形态特征Tab. 1 Phenotypic morphological characteristics of M.gamblei
黄心树为终年常绿乔木,因此无变叶色期和落叶期。黄心树为春色树种,在萌芽期、展叶期、花期以及果期均有差异,故将观测到黄心树物候期的萌芽期细分为芽膨大期、芽开放期;展叶期细分为展叶始期、展叶盛期;花期细分为现蕾期、始花期、盛花期、落花期;果期细分为结实初期、熟果期、落果期;绿叶期5个物候阶期,12个生长发育阶段。
黄心树萌芽、展叶以及抽梢的营养生长在全年均有发生,萌芽生长过程集中于当年11 月初到次年1月中旬,芽着生于枝条顶端,颜色为黄绿色,芽鳞尖端有红色。新叶初时多为亮红色或橘红色,在2 月初到3 月中旬全株新叶颜色艳红,观赏效果好,属春色叶树种。花较小,花梗纤细,聚伞状圆锥花序生于幼枝下部,花被片6 片,米白色,2 轮雄蕊,黄绿色及黄色,花期为3-4 月,3 月中旬为其盛花期,花开时满树白花、素雅清新,景观效果好。果球形,小枝变为红色,初生时绿色,成熟后为紫黑色,花被片宿存,果期4-6 月(图 1;表 2)。
图1 黄心树的物候期与生长发育阶段Fig. 1 The phenological phases and growth stages of M.gamblei
表2 黄心树的物候期与生长发育阶段Tab. 2 The phenological phases and growth stages of M. gamblei
深入认识黄心树春色叶的叶色变化,可为该树种的园林应用提供依据。华南农业大学校园内的黄心树不同植株新叶叶色变化如表3 所示,受当年气候因子的影响,黄心树春季出现新叶颜色变化的时间各不相同,但主要集中在2 月和3 月中下旬。黄心树新叶颜色变化大致可以分为红色-橘色-黄绿色-绿色4个过程,叶色变色周期在10~23 d 不等,随着黄心树新叶的叶色变化,可以观测其动态的季相景观变化。
季节更迭引起的温度变化是引起春色叶植物叶色发生变化的主要环境因素。春季叶片萌发,由于温度较低,叶绿素合成能力较弱,花色素苷合成能力较强,这使花色素苷在色素中占比较高,新叶便呈现各种颜色。表3 中,2018年和2019年的叶色变化起始时间和时长有较大差异的原因与广州当年低温温度变化有关。大部分的黄心树新叶变色盛期表现出随春季温度的升高而推迟、温度降低而提前的规律。
表3 黄心树春色叶的叶色变化Tab. 3 Changes of color of new leaves of M. gamblei in spring
黄心树具有喜温、喜湿的特点,还具有较强的非生物逆境抗性,能适应城市生态环境。背风向阳的生长环境更利于黄心树的生长和延长其春季色叶的观赏周期。因此,在阳面或于全光下的道路上栽种黄心树,春季可以形成艳丽的景观;而种在背阴位置的黄心树,春季叶变色的观赏性较差。在园林绿化中配置黄心树时应遵从因地制宜原则。
因华南地区地理气候的原因,园林中常用的植物种类为常绿树种,彩叶植物种类不多,导致园林景观缺少色彩的季相变化。而黄心树植物受温度影响,新叶叶色会在春季的2-3 月变红,不仅可以作为园林中重要的春季观叶树种应用,还可以弥补花期过后的植物景观色调单调等问题。但其观赏期一般集中于早春产生新叶时,因此,此类树种的观赏期往往较短,常为10~20 d,也很难出现像秋色叶树种那么壮观的景观效果。所以在园林配置种植黄心树时需要合理搭配其他春色叶植物,配置模式如主林层黄心树+次林层盐肤木+灌木层南天竹、主林层短序润楠+次林层黄心树+灌木层红叶石楠或主林层黄心树+次林层小叶女贞+灌木层方枝蒲桃等。