浅谈园林树木种类选择的影响因素

王建勇，唐崇袍，黄天来

（浙江省青田县林业局 323900）

园林树木是园林景观的重要组成部分，兼具生态价值和观赏价值，其健康成长是其发挥生态功能和景观功能的前提。当前，我国很多地区的园林树木由于选种不够科学，致使园林树木饱受风灾、寒冻等自然灾害。树种选择需要考虑不同地区的光照、温度和水分等外因的影响。比如，城市的高大建筑物导致了地面光照不均匀，仅从景观的角度选择树种往往导致树木光照需求量和实际太阳辐射量不匹配，比如东西走向的街道往往比南边的树木更为矮小[1]；在寒冷的北方栽植南方的树种，经历过一次寒潮可能就死伤过半，把湿润地区的园林树木种植到干旱、半干旱地区可能会发生严重的旱灾。诸如此类园林树木选种不科学问题在我国很多城市时有存在[2-4]，如何综合考虑园林树木选种是园林设计的重要内容。

1 园林树木种类选择的影响因素

1.1 光照

我们赖以生存的地球哺育着不计其数的生命，其源源不息的动力来自于植物的光合作用。园林树木又是园林景观的重要组成部分，光合作用能够产生大量氧气，为我们提供新鲜的空气。太阳不停地向周围发射电磁波和粒子流，包含了可见光与不可见光，这些可见光与不可见光是园林树木光合作用不可或缺的。但并不是所有波长的光园林植物都能吸收，研究表明，在300～800nm 之间的波长才会对树木生理活动产生影响[5]。光照有很多物理参数，对园林树木影响最大的是光照的强度和光照的时间。

光照强度影响着光合作用的速率，正常情况下树木在缺乏光源后将不再进行光合作用，只进行呼吸作用，消耗体内的有机物以维持生命体征。而向阳坡的园林树木生长的状况往往比背阳的生长要旺盛，白天合成的有机物多，除去呼吸作用的消耗量，净光合作用就比较多，生长比较旺盛。但是光的强度对园林树木光合作用的影响有一定的极限，当光的强度高达一定的强度以后，光合作用的强度将不会增加。其原因是多样的，可能是CO2的浓度限制了其生长，也可能是水分不足限制了生长，还有可能是单位面积上的叶绿体接受的光达到了极限，致使光合作用不再增加，此时的光强是光合作用饱和点。在光合作用饱和点之前随着光强的增加光合作用速率也在增加，如果光合作用的速率等于呼吸作用的速率，那么就没有有机物剩余，即光补偿点。因此，根据园林树木对光照的需求程度可以将其分为喜阳植物、耐阴植物和中性植物[6]，喜阳植物有着较高的光饱和点和光补偿点，耐阴植物则相反。

光照时间影响着园林树木光合作用的时长，根据对日照时间的需求可将园林树木分为长日照植物、短日照植物和中性植物[7]。日照时间的长短影响着园林树木的光合作用和开花结果，也影响树木的休眠，光照时间增加会延长树木的光合作用，生长期延长，避免过早进入休眠期[8]。

1.2 温度

适宜的温度是园林树木健康成长的必要条件，因为温度影响着园林树木体内的化学反应进程和速率。我国南方的园林树木以阔叶树为主，北方以针叶树主，其根本原因是较高的温度促进了生物的进化，表现在南方园林树木的微观结构比北方更加复杂。但是温度过高或者过低都会限制园林树木生长，是限制园林树木种植的重要因素。

高温是影响园林树木生长的主要胁迫因子[9]，杨柳等[10]的研究表明，高温是限制树木径向生长的主要影响因子，高温胁迫下树木的年轮宽度变窄，树木径向生长变得缓慢。夏季高温易使园林树木组织升温失水，导致树叶枯黄卷曲，生长势和观赏价值均会下降[11]。此外，高温还会导致园林树木株高、叶片树木等形态生长指标下降。主要是温度过高的树叶气孔往往都会关闭，蒸腾作用变弱，树木处于一种假死的状态，生长受到了抑制[12-13]；高温会破坏园林树木细胞膜的完整性，导致其丧失基本生理功能[14-16]；降低园林树木体内生物酶的活性，影响了代谢速率[17]。随着温室效应的日益加重，气温升高也影响了一些园林树木的生理周期，在不适宜时期开花可能会对该物种造成毁灭性的打击。

低温胁迫可分为冷害和冻害，冷害主要是指气温在0℃以上时，园林树木体内不会结冰，但是低温影响了其生理功能，致使树体产生损伤甚至整株死亡，冻害主要是指当气温降到0℃以下时，细胞内和细胞间的自由水发生凝固，细胞结构遭受破坏，使得树木受伤或死亡的现象。按园林树木受冻位置，可将冻害分为花芽受冻、成熟枝条受冻、主干受冻、根颈受冻、根系受冻，其表现形式有树干冻裂、芽体变色、树皮变色或下陷等。有关学者研究表明，园林树木耐寒性和树种、枝条淀粉转化速率、枝条成熟度、树木休眠期、气温、风速、坡向、养护水平等有关[18-19]。

1.3 水分

水是生命的源泉，水分亏缺是制约园林树木生长的重要环境因子。沙漠地区几乎没有高大的乔木，而降水量充沛的热带地区则是高树成林，这除了沙漠地区的土质差之外，水分含量也是重要的因素，它可以影响到树木一系列的生理过程，如气孔运动、光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、蛋白质合成等。目前树木干旱致死的假说一共有3 种：水力学失败假说、碳饥饿假说和生物攻击假说[20]。水力学失败假说是指树木无法从根系获得足够的水分，导致组织脱水而失去生理功能，继而加速树木死亡。碳饥饿假说认为水分不足会导致气孔关闭，光合作用也会被削弱，树木碳固定量小于消耗量，长期的入不敷出最终导致树木饥饿而死。生物攻击假说是指树木长期缺少水分容易受到昆虫、病原体的侵扰，继而导致树木受损或死亡[21-22]。园林树木的抗旱机理大致可分为三类，即避旱性、延时脱水性和忍耐脱水性；避旱性树木是指在干旱到来之前完成了其生命周期的植物。延时脱水性树木是指通过广而深的根系充分吸收土壤中的水分或减少自身的蒸腾作用，达到保水蓄水目的的植物；忍耐脱水性植物是指长时间水分不充裕时仍然能完成其生命活动的植物[23-24]。园林树木作为城市绿化的重要组成部分，不耐旱的园林树木需要大量的水源灌溉[25]，增加了人力和物力的投入。

1.4 土壤

土壤既为园林树木提供物理支撑，又为其生长提供必要的养分，是园林树木正常生长的基础条件。不适宜的土壤难以生长枝繁叶茂的园林树木，影响土壤质量的主要理化性质有pH 值、紧实度、通气性、营养物质。当土壤pH 值较低时，土壤中的硝化微生物繁殖将会被抑制，硝化作用作为氮循环的关键过程，其效率降低必然影响园林树木的生长发育[37]。当土壤的pH 值较高时，土壤中的碳酸氢根会将土壤中的磷固定，致使土壤中有效磷含量降低[38]，也不利于园林树木的生长。土壤紧实度越高，园林树木根部生长受限越严重，土壤板结度会导致树木根部生长激素发生变化，继而限制其生长，当土壤比重超过1.7g/cm3时，树根将无法穿透土壤,紧实的土壤也会影响土壤中微生物的丰度和多样性，降低了氮、磷等元素的含量[39]。此外，板结的土壤氧气含量和水分含量一般较低，影响微生物的种群及其多样性，也抑制着园林树木的根系的呼吸作用。

1.5 风

适宜的风可的为园林树木带来湿气和养分，但台风往往会对园林树木造成破坏。当风载荷达到园林树木或土壤所能承受的极限时，就会发生断裂或倒伏[26]。我国每年台风导致的园林树木破坏不计其数，如2012年台风韦森特造成深圳10 万多株树木受灾[27]，2017 台风台风“天鸽”造成珠海40 多万株树木断枝[28]，2018 年台风“山竹”造成广州园林树木倒伏近万株[29]。

现阶段，研究树木风致断裂倒伏主要方法有观测经验法、归纳统计法和力学模型法[30]。观察经验法是指相关专家凭借着自身的经验和知识按照树木的形态和强度缺陷定性地评估树木断裂倒伏的可能性的方法。归纳统计法是指在园林树木风灾以后，找出影响树木断裂倒伏的因素的方法，如张平安[31]通过统计台风后珠海市园林树木的损失，得出树木抗风能力和树种、树冠形状、根系类型、树龄、尖削度等因素有关；郭子燕等[3]对厦门台风后的园林树木进行为期2 个月的调查统计，得出影响树木断裂倒伏的主要因素有台风级别、台风路径和树种等。张平安[31]通过调查珠海园林树木大风后受灾情况，将其抗风能力进行分级，I 级园林树木抗风能力最强，可以种植在我国沿海地区的园林中，主要有乌柏、银桦、象鼻树、花梨木、秋枫等，II 级园林树木抗风能力一般，可以种植在沿海地区的背风区或者内陆地区，主要有尾叶桉、石栗、木棉、高山榕、小叶榕等，III 级园林树木抗风能力最差，适宜种植在内陆地区，并做好修枝、支撑等保护工作，主要有串钱柳、白兰、大叶榕、黄花槐、羊蹄甲等。力学模型法是指把园林树木的几何特性、力学性质、风载荷特征、根土锚固关系抽象成力学关系来分析树木抗风能力的一种方法，现有的评估树木抗风能力的力学模型主要有刚体模型、简支梁模型、悬臂梁模型、质量忽略不计的弹性杆模型和圆锥杆模型等[32]。吴贻军等[33]提出了一种树木力学量的全量测试方法，在野外环境中实测风载荷下的香樟树干响应，并用有限元法进行验证，结果表明该方法能准确预测出树木断裂的临界风速。

1.6 雪

积雪可以促进碳氮养分的积累[35]，为园林树木提供一定养分，但是树冠的积雪量超过了树木承载的极限时，树木就会发生弯曲、折断或倒伏。园林树木观赏性较强，具有较大的载雪面积，当空气湿度较大、风速较小时，雪更容易粘附在园林树木的枝干上，当树枝上承载的雪厚度达到4～8cm 时，雪载荷已经是树枝自重的3 倍之多[36]。如果存在树冠较大、修剪不当、根土锚固力弱、移栽年限短等因素，园林树木将更容易受灾。按照园林树木抗雪能力的强弱，可以将其分为强抗雪植物、一般抗雪植物和弱抗雪植物，强抗雪植物主要有白榆、垂柳、栾树等，弱抗雪树木主要有香樟、雪松、杨树等[34]。

2 结语

园林树木种类的选择应综合考虑光照、温度、水分、土壤、风、雪等因子的影响。按照园林树木日照时间的需求将园林树木分为长日照植物、短日照植物和中性植物；根据光照的需求程度分为喜阳植物、耐阴植物和中性植物；按照抗旱机理可分为耐旱性植物、延时脱水性植物和忍耐脱水植物；按照抗风能力分为强抗风植物、一般抗风植物和弱抗风植物；按照抗雪能力分为强抗雪植物、一般抗雪植物和弱抗雪植物。所以在园林树木选种时要除了考虑其形态美、时空美、意境美，也应当考虑到生态美，即综合评估园林树种的光照、水分、温度、土壤等需求以及抗风雪能力，做到“深处种菱浅种稻，不深不浅种荷花”，园林树木才能充分展示出城市的生态美。