摘要:[目的]引用宿根花卉可有效解决张家口地区园林绿地一年生观赏草本花卉花期短、品种单调、更换次数多和维护成本高的问题。[方法]本研究基于实地踏勘,调查了张家口地区具有代表性的绿地中宿根花卉应用情况,并分析了宿根花卉生长发育的相关性状指标。[结果]相比于一年生草本花卉,张家口市宿根花卉种类较多,各类绿地共有宿根花卉17 科41 属45 种,其中菊科9 种、唇形科5 种、鸢尾科3 种,分别比同科一年生草本花卉多2 倍、1. 5 倍、1 倍。相比于一年生草本花卉,宿根花卉花色更为丰富,其花色共计11 种,比一年生草本花卉多1. 2 倍。张家口市宿根花卉花色为黄色、蓝色和白色的花卉占据比例较高,分别为24. 4%、17. 1% 和14. 6%。不同种类宿根花卉观赏期在210~240 d之间,比一年生草本花卉长130%~160%。宿根花卉的萌动期集中在3 月下旬到4 月中旬,同一植物种植不同地点萌动期不同,公园游园植物萌动期比主干道提前3~5 d。不同种类宿根花卉覆盖度、越冬成活率和萎蔫率分别在90%~95%、81. 6%~100% 和0%~36. 7%。宿根花卉第1 年种植人工费及后期养护成本比一年生草本花卉低12 元,第2 年及以后投入成本仅为一年生草本花卉的6% 左右。[结论]张家口地区宿根花卉种类较多,且具有更高的观赏价值和更低的后期管理成本,应用潜力比一年生草本花卉更大。
关键词:宿根花卉; 应用调查; 节约型绿地; 张家口
中图分类号:S604.5 文献标识码:A 文章编号:1671-8151(2024)01-0014-10
近年来,随着京津冀协同发展、举办冬奥会和“首都两区”建设等一系列重大任务在张家口的推进实施,建设生态园林城市、不断改善人居环境条件和优化城市生态环境,已成为人民群众的迫切期望[1]。公园作为园林景观建设的重要组成部分,建设力度不断加大[2]。园林植物作为景观建设的主体,亦日益发挥出其独特的生态和景观效果[3]。随着绿化面积的大幅增加,草坪的种植面积激增[4]。张家口作为经济欠发达地区,淡水资源极度匮乏[5],而异地引种草坪存在着绿化管护成本高、根系浅、不耐干旱、返青率低和景观单一等诸多问题[6],使得水资源缺乏和绿化的矛盾日益突出[7]。
宿根花卉具有种类多、适应环境能力强、病虫害少、观赏性好和生态效益明显等特点,相比于一年生草本花卉可有效降低人工养护投入[8]。武汉2010 年花境中共有多年生花卉113 种,且多以观花宿根为主[9];北京植物园在花卉的引种方面做了大量的工作,仅2003-2006 年,就引种千余种(品种)宿根花卉[10];2006 年,石家庄花卉园改造将宿根花卉作为主要植物元素,园内配置的宿根花卉达90余种[11]。多地区种植充分显示了宿根花卉应用越来越广,表现出良好的景观效果[12-14]。
张家口地区有着丰富的宿根花卉资源,根据对赤城县大海陀自然保护区、沽源县沽水福源度假村、崇礼县和平森林公园、宣化县凤凰山4 个县的自然保护区和风景区的天然植被实地踏勘,依据《张家口城市植物多样性规划》书中数据汇总显示以上4 区共包括野生植物60 科207 种,其中野生宿根花卉47 科166 种,主要包括百合科11 种、菊科30 种、豆科14 种、毛茛科11 种、蔷薇科10 种、唇形科9 种、景天科5 种、伞形科1 种、玄参科1 种等野生宿根花卉[15]。对张家口本地区的调查显示宿根花卉应用种类不超过50 种,且多为北方常用种类,难以形成富有当地特色的植物景观。因此推广应用抗逆性强的宿根花卉对丰富品种资源、展现良好观赏价值和减少养护成本具有重要意义。
1 材料与方法
1. 1 研究区气候概况
张家口位于河北省西北部,京、冀、晋、蒙4 省市交界处,属寒温带大陆性气候,春季干燥多风,夏季平均气温20. 6 ℃ ,气候凉爽宜人,秋冬较寒冷,冬季平均气温− 10. 0~1. 0 ℃ ,昼夜温差大。年降水量为330~400 mm,多年平均蒸发量为850~1200 mm,春季占全年蒸发量30%,干旱指数2. 0~2. 5,“十年九旱”是张家口典型的气候特征。
1. 2 张家口宿根花卉资源应用调查方法
调查地点选取张家口市区具有代表性的公园游园和主干道2 种绿地类型,具体地点见表1。
采用样线法和样方法全面调查张家口地区绿地宿根花卉[16-17],记录区域内宿根花卉萌动期、花色、花期、株高、抗性等指标,每个指标3 个重复。
物候期观测时间从3 月份开始,每周观察记载1 次,遇到物候转折期,每1~2 d 观测记载1 次,到秋季落叶后观测结束[18]。
基于测量计算的数量记录花卉萌动期和花期。萌动期从田间5% 以上植株开始萌发算起[19];花期从3 处以上植株开放到末花期残留5% 花蕾算起;观花期从10% 以上的花朵开放到末花期残留10% 花蕾算起[20];首花期为第1 朵花开放的时期[21]。盛花期为50%~80% 的花开放的时期[22];株高采用直尺测量。
抗寒性以越冬后存活率表示,存活率为存活的植株数量与总植株数量的比值,抗寒性共分2级,存活率100% 为强,小于100% 为较强[23];覆盖度以标注好单位面积(1 m2),用相机垂直拍照,然后用托普云农GXY-A 根系扫描仪及分析软件得出覆盖和裸露的比例;抗旱性指植物达到正常生长状态后,浇透水后在户外自然环境条件进行干旱处理5 d,以80% 的叶片萎缩并卷成针状为标准,抗旱性共分3 级,萎蔫率0% 为强,大于0% 小于15% 为较强,大于15% 为一般[24]。
1. 3 花卉养护成本计算方法
一年生草本花卉和宿根花卉养护成本包括种植花卉材料费、人工费、后期养护费用之和,详细成本见表2。本研究中选择比较的一年生草本植物为张家口地区应用广泛且较为典型的物种,具体包括矮牵牛、一串红、三色堇、角堇、孔雀草、万寿菊和鸡冠花(表3)。宿根花卉包括硕葱、荆芥、蛇鞭菊、松果菊、大花萱草、黑心菊、千屈菜、赛菊芋、黄花鸢尾、车前草、桔梗、紫菀、婆婆纳、假龙头、天人菊、矮滨菊、三七景天、八宝景天、欧石竹、常夏石竹、青绿苔草、射干、马蔺、紫花地丁、委陵菜、蛇莓、大叶铁线莲、玉簪、宿根鼠尾草(表4)。
1. 4 数据分析
用Excel 2010 软件对原始数据进行分析处理。
2 结果与分析
2. 1 张家口地区绿地应用一年生草本花卉物种组成及观赏特性
张家口市绿地应用的典型一年生草本花卉包括矮牵牛、一串红、三色堇、角堇、孔雀草、万寿菊和鸡冠花,不同花卉的花期在3-9 月份,花色包括红、紫、黄、白和蓝色等几种颜色(表3)。
2. 2 张家口地区绿地应用宿根花卉物种组成及观赏特性
由表4 可见,张家口市各类绿地共应用宿根花卉17 科41 属45 种,其中菊科种类最多,为9 种,占20. 0%;百合科6 种,占13. 3%;唇形科5 种,占11. 1%;鸢尾科和禾本科各3 种,均占6. 7%;景天科、石竹科、毛茛科、桔梗科和莎草科各2 种,均占4. 4%;千屈菜科、车前科、玄参科、亚麻科、伞形科和堇菜科各1 种,均占2. 2%。
张家口市各类绿地宿根花卉的花色共11 种,分别为白色、橙色、粉色、红色、红紫色、黄红双色、黄色、蓝色、蓝紫色、绿色和紫色,其中花色为黄色、蓝色和白色的花卉占据比例较高,分别为24. 4%、17. 1% 和14. 6%。张家口地区宿根花卉的花期均在5-11 月之间,其中天人菊花期最长,为6 个月左右。唇形科和鸢尾科花卉花期较短,为1个月左右。不同类型地点同一类型花卉的花期无显著差异。
2. 3 张家口代表性宿根花卉性状分析
以覆盖度在90%~95% 的宿根花卉为张家口代表性宿根花卉,其性状分析见表5。各类宿根花卉的萌动期集中在3 月下旬到4 月中旬,其中,八宝景天和萎陵菜的萌动期最早,为3 月22 日;赛菊芋和青绿苔草的萌动期最晚,为4 月22 日。同一植物种植不同地点萌动期不同,公园游园植物萌动期比主干道提前3~5 d。各类宿根花卉株高在10~100 cm,其中紫菀株高最高,在80~100 cm,紫花地丁最低,在10~20 cm。
张家口地区宿根花卉观花期在4~11 月,其中宿根鼠尾草、紫花地丁、委陵菜和蛇莓观花期较早,4 月下旬开始,紫菀观花期较晚,8 月上旬开始。各类宿根花卉中,天人菊观花期最长,从6 月上旬持续到11 月,硕葱观花期最短,花期仅40 d 左右(5月中旬至6 月下旬),显著低于其它宿根花卉。
各类宿根花卉越冬成活率在81. 6%~100%,其中大叶铁线莲、青绿苔草、硕葱、欧石竹和假龙头成活率最低,为81. 6%。抗寒性强的花卉包括荆芥、天人菊、赛菊芋、紫菀、桔梗、婆婆纳、三七景天、八宝景天、射干、马蔺、黄花鸢尾、紫花地丁和萎陵菜,越冬成活率均为100%。
各类宿根花卉萎蔫率在0%~36. 7%,其中青绿苔草萎蔫率最高,在主干道和公园游园种植后的萎蔫率分别为36. 7% 和30. 6%。抗旱性强的花卉种类包括荆芥、宿根鼠尾草、赛菊芋、三七景天、八宝景天、射干、马蔺和紫花地丁,在公园游园和主干道种植的这些种类萎蔫率均为0%。
2. 4 张家口地区一年生草本花卉和宿根花卉栽培成本分析
张家口地区一年生草本花卉,包括矮牵牛、一串红、三色堇、角堇、孔雀草、万寿菊和鸡冠花的种植密度为64 株·m-2,宿根花卉的种植密度除大花萱草为36 株·m-2,其它均为49 株·m-2 (表6)。一年生草本花卉单价为1. 5 元每盆,不同种类宿根花卉单价1. 5~4. 0 元每盆,其中大花萱草和黄花鸢尾单价最高,为4. 0 元每盆。一年生草本花卉种植第1 年购苗费用和人工费用及后期养护成本为96 元和36 元,宿根花卉购苗费用98~144 元,其中大花萱草和黄花鸢尾第1 年购苗费用最高,为144 元。宿根花卉第1 年种植人工费及后期养护成本比一年生草本花卉低12 元。一年生草本花卉第2 年及以后种植的购苗费和人工费与第1 年相同,宿根花卉第2 年及以后的购苗和人工均不再需要投入费用,只需投入后期养护成本。
3 讨论
张家口地区因平坦地少,山地、坡地绿化占比很大,园林绿化绝大部分采用人工灌溉方式,容易造成水资源的浪费,宿根花卉后期需水量较一年生花卉少,管理方便。因此,应用宿根花卉在绿化养护中可减少水资源的用量,不仅能起到美化山城的作用,还能为首都两区建设做出一定的贡献。
通过研究发现,张家口市实际应用的花卉只有17 科41 属45 种,而调查数据显示当前张家口地区宿根花卉高达160 余种,表明当前该地区宿根花卉应用品种数量较低。并且张家口地区宿根花卉景观单一、且多为北方常用种类,难以形成富有当地特色的植物景观[6]。
研究表明,张家口市各类绿地宿根花卉的花色共11 种,其丰富的花色可作为花坛花卉、花境花卉、基础栽植和园路镶边等的重要原材料。张家口地区宿根花卉萌动期集中在3 月下旬到4 月下旬,可根据萌动期的差别设置不同的宿根花卉应用情景。同一植物种植不同地点萌动期不同,公园游园植物萌动期比主干道提前3~5 d,这可能是因为公园游园与主干道小气候差异(尤其是温度)[15],具体原因有待进一步研究。
张家口地区不同宿根花卉株高为0~100 cm,观花期在4-11 月,覆盖度为90%~95%,因此利用株高差异、花期长短不同及高覆盖度的特点,可将宿根花卉景观作为区域风景的重要组成部分[25]。宿根花卉由于其抗性强,在水土保持和生态平衡等方面具有独特优势[26],本研究表明,各类宿根花卉的越冬成活率为81. 6%~100%,萎蔫率为0%~36. 7%,高抗寒性和抗旱性可为宿根花卉在张家口地区的进一步应用提供重要保障。
野生花卉资源是人类文明建设的重要物质基础,对野生花卉资源的开发利用水平标志着一个国家或地区文明建设的水平[27]。城市园林中应用野生花卉,可将有限的城市空间融入自然,充分发挥野生花卉的景观效应和生态效应[28]。前人研究表明野生花卉在城市公园中应用效果显著,并且野生花卉作为植物多样性的重要组成部分,在城市绿化、美化中的地位和作用不可替代[29]。张家口地区有湿地、平原、丘陵、山地等多种生态类型区,孕育着丰富的野生宿根花卉资源,但开展野生宿根花卉引种驯化研究工作较晚,野生宿根花卉在绿化中占比很小。在应用种类的多样性、配置方式以及林下耐阴植物筛选研究等方面与先进城市有很大差距。下一步应加强对乡土野生宿根花卉引种驯化与推广应用工作,选育出适宜不同生态类型、不同景观层次、不同绿化需求的园林观赏宿根花卉,为冀北地区城市和美丽乡村建设提供绿化品种。
4 结论
张家口市宿根花卉种类较多,并且其抗寒性和抗旱性均优于一年生草本花卉。宿根花卉观赏价值更高,相比于一年生草本花卉其花色多样性更丰富,花期更长,而且后期养护成本更低,应用潜力更高。
参考文献
[1]赵津津. 党的十八大以来中国城乡生态文明建设统筹推进研究[D]. 福州:福建师范大学,2020.
Zhao J J. Research on the overall promotion of urban and ruralecological civilization construction in China since the 18th CPCNational Congress [D]. Fuzhou:Fujian Normal University,2020.
[2]李雄,张云路. 新时代城市绿色发展的新命题—公园城市建设的战略与响应[J]. 中国园林,2018,34(5):38-43.
Li X,Zhang Y L. A new approach in urban green developmentfor the new era-strategies for building park cities[J]. ChineseLandscape Architecture,2018,34(5):38-43.
[3]刘丽,许志斌,黄锡勇. 几种适应重庆的园林绿化:植物引种及评价[J]. 山西农业大学学报(自然科学版),2015,35(2):188-193.
Liu L,Xu Z B,Huang X Y. Research on plant introduction oflandscaping plants in Chongqing [J]. Journal of ShanxiAgricultural University( Natural Science Edition),2015,35(2):188-193.
[4]张彦成. 绿地草坪在陕北地区城市园林绿化中的设计与应用[J]. 现代园艺,2016(20):143-144.
Zhang Y C. Design and application of green lawn in urbanlandscape greening in northern Shaanxi [J]. XiandaiHorticulture,2016(20):143-144.
[5]韩雁,贾绍凤,鲁春霞,等. 水资源与社会经济发展要素时空匹配特征—以张家口为例[J]. 自然资源学报,2020,35(6):1392-1401.
Han Y,Jia S F,Lu C X,et al. Spatiotemporal matching betweenwater resources and social economy: a case study in Zhangjiakou[J]. Journal of Natural Resources,2020,35(6):1392-1401.
[6]赵艳格. 节约型园林绿化探讨— 以河北省张家口市为例[J].园艺与种苗,2014,34(3):46-48.
Zhao Y G. Discussion on conserving landscaping-takingZhangjiakou city of Hebei Province as an example [J].Horticulture amp; Seed,2014,34(3):46-48.
[7]胡锦娟. 城市绿地水量平衡与再生水灌溉对土壤水影响研究[D]. 张家口:河北建筑工程学院,2020.
Hu J J. Study on water balance of urban green space and theinfluence of reclaimed water irrigation on soil water [D].Zhangjiakou:Hebei University of Architecture,2020.
[8]张璐瑶,李森,王金耀,等. 基于花境应用的太行山南部野生宿根花卉观赏性评价[J]. 山西农业大学学报(自然科学版),2021,41(3):100-109.
Zhang L Y,Li S,Wang J Y,et al. An ornamental evaluation ofwild perennial flowers in Southern Taihang Mountain based onflower border application[J]. Journal of Shanxi AgriculturalUniversity( Natural Science Edition),2021,41(3):100-109.
[9]吴梦. 武汉花境植物选择与应用研究[D]. 武汉:华中农业大学,2010.
Wu M. Study on selection and application of flower borderplants in Wuhan [D]. Wuhan: Huazhong AgriculturalUniversity,2010.
[10]魏娜. 北京地区引种奥运宿根花卉观赏性评价及抗寒性研究[D]. 北京:北京林业大学,2006.
Wei N. Study on ornamental evaluation and cold resistance ofintroduced Olympic perennial flowers in Beijing [D]. Beijing:Beijing Forestry University,2006.
[11]胡文芳,李雄. 宿根花卉在园林中的应用与展望[J]. 黑龙江农业科学,2010(10):73-76.
Hu W F,Li X. Landscape utilization and prospects of perennials[J]. Heilongjiang Agricultural Sciences, 2010(10):73-76.
[12]王慧娟,符真珠,李艳敏,等. 观赏芍药杂交育种研究进展[J].北方园艺,2021(16):144-149.
Wang H J,Fu Z Z,Li Y M,et al. Research progress on thecrossbreeding of ornamental herbaceous peony[J]. NorthernHorticulture,2021(16):144-149.
[13]成晓静,周楚奇,周丽英,等. 野生景天抗旱适应性研究[J].北方园艺,2015(10):71-75.
Cheng X J,Zhou C Q,Zhou L Y,et al. Study on droughtadaptability of wild Sedum[J]. Northern Horticulture,2015(10):71-75.
[14]张佳平,吴棣飞,夏宜平. 浙江省常绿宿根花卉的园林应用及野生资源[J]. 中国园林,2013,29(10):65-71.
Zhang J P,Wu D F,Xia Y P. Landscape application and wildresource investigation of evergreen perennials in ZhejiangProvince[J]. Chinese Landscape Architecture,2013,29(10):65-71.
[15]田家琳. 张家口城市植物多样性规划[M]. 石家庄:河北科学技术出版社,2011:5-18.
Tian J L. Plant diversity planning of Zhangjiakou City [M].Shijiazhuang: Hebei Science amp; Technology Press, 2011: 5-18.
[16]杨琴,蒲红梅,赵学春,等. 3 种人工草地不同植被覆盖度实地测量方法比较[J]. 应用与环境生物学报,2021,27(1):220-227.
Yang Q,Pu H M,Zhao X C,et al. Comparison of differentplant cover investigation methods for three artificial grasslands[J]. Chinese Journal of Applied and Environmental Biology,2021,27(1):220-227.
[17]王国杰,汪诗平. 羊草草原植被监测方法的比较研究[J]. 草地学报,2003,11(4):283-288.
Wang G J,Wang S P. Comparative study on the samplingmethods of the Leymus chinensis grassland of inner Mongoliaautonomous region[J]. Acta Agrestia Sinica,2003,11(4):283-288.
[18]代武君,金慧颖,张玉红,等. 植物物候学研究进展[J]. 生态学报,2020,40(19):6705-6719.
Dai W J,Jin H Y,Zhang Y H,et al. Advances in plantphenology[J]. Acta Ecologica Sinica,2020,40(19):6705-6719.
[19]杨国栋,陈效逑. 木本植物物候相组合分类研究──以北京市植物园栽培树种为例[J]. 林业科学,2000,36(2):39-46.
Yang G D, Chen X Q. Classification of phenophasecombination of woody plants─ a case study of cultivated plantsin the Beijing botanical garden[J]. Scientia Silvae Sinicae,2000,36(2):39-46.
[20]宋彬,刘景安. 宿根花卉花期调控的研究进展[J]. 北方园艺,2020(1):122-127.
Song B,Liu J A. Research advance of flowering time regulatorfor perennial flower[J]. Northern Horticulture, 2020(1):122-127.
[21]潘会堂,刘秀丽,张启翔. CO2 施肥对设施花卉生产的影响[J]. 北京林业大学学报,2003,25(1):93-99.
Pan H T,Liu X L,Zhang Q X. Influences of CO2 enrichmenton ornamental plant production[J]. Journal of Beijing ForestryUniversity,2003,25(1):93-99.
[22]冯立娟,苑兆和,尹燕雷,等. 不同大丽花品种盛花期光合色素含量的变化[J]. 山东农业科学,2010,42(5):40-43.
Feng L J,Yuan Z H,Yin Y L,et al. Changes of photosyntheticpigment content at full-bloom stage in Dahlia cultivars[J].Shandong Agricultural Sciences,2010,42(5):40-43.
[23]王荣富. 植物抗寒指标的种类及其应用[J]. 植物生理学通讯,1987,(3): 49-55.
Wang R F. The kinds of plant hardiness criteria and theirapplication[J]. Plant Physiology Communications, 1987,(3):49-55.
[24]黎裕. 作物抗旱鉴定方法与指标[J]. 干旱地区农业研究,1993,11(1): 91-99.
Li Y. The identification method and index for crop droughtresistance[J]. Agricultural Research in the Arid Areas,1993,11(1):91-99.
[25]闫路娜,左惠凯,郭辉娟. 河北省坝上山地野生花卉资源的初步调查[J]. 北方园艺,2014(13):79-84.
Yan L N,Zuo H K,Guo H J. Preliminary investigation of wildflower resources in dam mountains of Hebei Province[J].Northern Horticulture,2014(13):79-84.
[26]张东铁,张斌,孟玥,等. 寒地野生花卉在城市园林生态修复中的利用价值研究[J]. 国土与自然资源研究,2011(6):68-70.
Zhang D T,Zhang B,Meng Y,et al. Research on utilizationvalue of wild flowers in cold ecological restoration of urbanlandscape[J]. Territory amp; Natural Resources Study,2011(6):68-70.
[27]周涛,朴永吉,林元雪. 中国野生花卉资源的研究现状及展望[J]. 世界林业研究,2004,17(4): 45-48.
Zhou T,Piao Y J,Lin Y X. Actualities and prospects of wildflower resources in China [J] . World Forestry Research,2004,17(4):45-48.
[28]王丹丹,仇莉,王亚南. 野生花卉景观在城市园林绿化中的应用[J]. 江苏农业科学,2012,40(4): 181-185.
Wang D D,Qiu L,Wang Y N. Application of wild flowerlandscape in urban landscaping [J]. Jiangsu AgriculturalSciences,2012,40(4):45-48.
[29]尹娟,蔡秀珍,田径. 野生花卉资源调查及其观赏性状的评价[J]. 北方园艺,2017(17):119-124.
Yin J,Cai X Z,Tian J. Germplasm resources of wild flowerand ornamental characteristics evaluation [J]. NorthernHorticulture,2017(17):119-124.
(编辑:郭玥微)