太原地区主要绿化树种抗寒性评价

2018-10-11郭斌

防护林科技 2018年9期

郭斌

(山西省林业科学研究院，山西太原 030012)

随着太原市创建国家生态园林城市工作的全面展开，对城市园林绿化的要求进一步提高，针对当前绿化树种多样性不够丰富、景观效果较为单一的现状，为了提高园林景观质量，丰富绿地景观多样性，亟须开展树种的评价与选择。大量研究与实践表明，冬季低温是影响太原市树木引种成功的主要限制因素，植物的越冬抗寒性是决定树种在本地引种成败的关键因子[1]。低温不仅可以影响植物的新陈代谢，使植物的某些生理指标发生变化，甚至会导致其生长受损，严重时受到死亡威胁[2]。另外，随着城市化进程的加快，产生了典型的热岛效应[3]，城市生态系统的春季物候期提前现象尤为明显，树木遭受倒春寒危害的现象频频发生[4]。因此亟须选择一批抗寒性强的树种，扩大城市绿化树种的选择空间，减少冻害对园林树木的影响。本研究以55个树种为研究对象，调查其对太原市冬季低温以及倒春寒的抗寒效果。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

调查地点分别位于山西省林业科学研究院阳曲试验基地、太原植物园。太原地形以山地、丘陵为主，东、西、北3面环山，中部和南部为开阔的河谷平原，汾河自北向南纵贯全境，属北温带大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，年平均气温9.5 ℃，无霜期平均202 d，年降水量420～457 mm，土壤类型为褐土和潮土。

1.2 研究方法

1.2.1 调查时间 2017年试验点最低温度-18 ℃。太原地区于2018年4月5—7日出现倒春寒，最低气温下降8 ℃以上，最低气温小于等于4 ℃。于2018年4月中旬开展抗寒性调查。

1.2.2 调查方法调查山西省林科院阳曲试验基地、太原植物园所栽植的55个树种，每个树种随机选取9株，对其树高及主干顶梢、芽、幼叶等耐寒情况进行观测，结合试验地点的气象资料，分析树木的抗寒能力[5]。

1.2.3 数据分析抗寒性评价标准按抗寒指数分为5级：1级，无冻害或基本无冻害，有轻度萎蔫，能恢复正常生长，抗寒性强(抗寒指数1.00～1.50)；2级，主干顶部10%以下枯萎，1/3以下的芽、幼叶凋萎，抗寒性较强(抗寒指数1.51～2.50)；3级，主干冻枯11%～30%，1/3～2/3的芽、幼叶凋萎，抗寒性一般(抗寒指数2.51～3.50)；4级，主干冻枯31%～60%，2/3以上的芽、幼叶凋萎，抗寒性较弱(抗寒指数3.51～4.50)；5级，全株冻害，抗寒性极差(抗寒指数4.51～5.00)。

统计各级植株数量，计算抗寒性平均指数，以反映树木抗寒性的总体情况。抗寒性平均指数=(1M+2M+3M+4M+5M)/N，公式中的1、2、3、4、5代表不同的抗寒性等级；M代表不同的受害等级株数，N为调查总株数[6]。

2 结果与分析

2.1 阔叶树种抗寒能力表现

共调查了55种树种，其中阔叶树种39种(表1)，占70.9%。阔叶树种中乔木有28种，占71.8%；灌木10种，占25.6%；藤本1种，占1.9%。根据抗寒性指数的大小将苗木的抗寒能力分为强、较强、一般、较弱、极差5个等级。阔叶树种抗寒能力强的占51.3%，抗寒能力较强的占20.5%，抗寒能力一般的占5.1%，抗寒能力较弱的占12.8%，抗寒能力极差的占10.3%。从整体情况来看，引进树种相对于乡土树种的抗寒能力较弱，如大叶女贞、红叶石楠、皱叶荚蒾、阔叶十大功劳抗寒性都为极差。

表1 太原市阔叶树种抗寒性调查

2.2 针叶树种抗寒能力表现

共调查了针叶树种16种(表2)，其中乡土树种6种，占37.5%，分别为青杄、白杄、油松、樟子松、侧柏、杜松；引进树种10种，占62.5%。抗寒能力强的7种，占43.8%，分别为白杄、青杄、油松、樟子松、侧柏、杜松、蓝杉；抗寒能力较强的3种，占18.7%，分别为美国黄松、青海云杉、华山松；抗寒能力一般的4种，占25%，分别为雪松、日本黑松、水杉、藏柏；抗寒能力较弱的2种，占12.5%，分别为辽东冷杉、红豆杉。整体情况来看，针叶树引进树种相对于乡土树种抗寒性较弱。

表2 太原市针叶树种抗寒性调查

2.3 树种抗寒性聚类分析

按聚类分析结果(图1)，39种树种可分为5类：红叶石楠、阔叶十大功劳、大叶女贞、皱叶荚蒾为一类；青檀、皂荚、榛子、马褂木、榉树为一类；流苏、朴树为一类；紫藤、美国白蜡、栓皮栎、梓树、翅果油树、山皂荚、黄檗、复叶槭为一类；新疆杨等抗寒性强的20个树种为一类。抗寒性强、较强和一般的树种为一类，抗寒性较弱和极差的树种为一类，聚类分析结果为太原市选择抗寒性的阔叶树种提供了参考，即应从抗寒性强、较强与一般的30个树种中选择。

图1 阔叶树种抗寒性聚类分析

图2 针叶树种抗寒性聚类分析

对针叶树种进行聚类分析(图2)，共分为4类：抗寒性较弱的辽东冷杉、红豆杉为一类；抗寒性一般的日本黑松、水杉、藏柏、雪松为一类；抗寒性较强的华山松、青海云杉、美国黄松为一类；抗寒性强的油松、樟子松、白杄、青杄、蓝杉、侧柏、杜松为一类。聚类分析结果与抗寒性评价结果一致。

3 讨论

3.1 抗寒性树种选择

从整体上看，乡土树种的抗寒性强于引进树种，针叶树种的抗寒性强于阔叶树种，乔木的抗寒性强于灌木，因此在城市绿化中不能盲目崇拜外来树种，更应该重视对乡土树种的选择利用。抗寒性是衡量引种树种是否适应于一个区域的重要指标，但并不是唯一指标，需综合生态适应性和观赏特性从多方位、多角度综合评价其是否有推广价值，例如雪松[7]是一种引种树种，虽然其抗寒性一般，但是其树形高大美观，通过一定的防寒措施可以平稳越冬，在太原城市绿化中可以少量应用。

3.2 倒春寒对树种抗寒性的影响

倒春寒是指初春气温回升较快，而在春季后期气温较正常年份偏低的现象[8]。在冬季到来之前树木进入休眠状态，以抵御冬季低温，当春季气温开始升高时，各种树木也纷纷结束休眠，开始萌动，此时植物的抗冻能力明显减弱，极易受到冻害，因此倒春寒对于已经开花、正在发芽长叶的树木影响巨大。2018年4月4日太原地区出现雨夹雪天气，4月5日、6日、7日最低气温分别降至-2 ℃、-5 ℃、-3 ℃，出现倒春寒天气，研究发现萌动较早的树木受冻害较重，另外从冻害发生的部位来看，树木的繁殖器官最容易受到冻害。因此对于园林绿化树种以及经济林树种的选择必须掌握各树种的物候期，如观赏花木应了解其对应的花期，结合该区域的气象资料，充分考虑该区域极端气候对树木的影响，进而选择出适宜该地区引种和栽培的树种。