20种引种树种在呼和浩特市的生态适应性及观赏性评价

2021-04-08白婷玉

内蒙古林业科技 2021年1期

王娟，白婷玉，刘慧，刘洋

(1.内蒙古和盛生态科技研究院有限公司，内蒙古呼和浩特011517；2.蒙树生态建设集团有限公司，内蒙古呼和浩特 011517)

内蒙古自治区拥有丰富的木本资源，据相关资料记载，木本植物区系共有432种，隶属于51科131属[1]，但在呼和浩特市应用于园林景观中的植物种类较少，主要应用的乔木类为杨柳榆等，灌木类为丁香和连翘等[2-4]。树种单一、季相变化连续性差是呼和浩特市园林景观树种存在的主要问题。呼和浩特市园林绿化树种中，引种树种的种类和数量占一半以上[2]。引入树种可以增加树种种类，丰富城市景观多样性，改善城市生态环境。而引种成功的关键在于引种后能否适应当地的气候条件，且不影响其原来的生态特性和观赏性[5]。层次分析法(AHP)常用于植物综合评价，具有准确性、灵活性和实用性的特点，且可将定性指标转化为定量指标[6-7]，大量研究表明层次分析法对树种的适应性及观赏性进行评价具有科学性[8-11]。本研究应用层次分析法对20种引种树种在呼和浩特地区的适应性及观赏性进行综合评价，旨在从中筛选出可适宜当地气候条件且具有较高观赏性的园林绿化树种，为丰富本地区园林植物树种并进行推广应用提供科学依据。

1 试验地概况

引种地位于内蒙古呼和浩特市和林格尔县蒙树生态建设集团有限公司资源圃内，地理坐标为39°58′—40°41′N，111°26′—112°18′E。该地区属于中温带半干旱大陆性季风气候，其主要特征是干旱、多风、寒冷，日光充足，温差大，冬季漫长而寒冷，夏季短而温热，春季升温快，秋季降温快。年均气温 6.2 ℃，1月平均气温为-12.8 ℃，极端最低气温为-31.7 ℃，7月平均气温为 22.1 ℃，极端最高气温为 37.9 ℃。年日均气温在5 ℃以上的持续时间为195 d左右，年日均气温0 ℃以上持续时间为233 d左右。年均降水量为 392.8 mm。

2 材料与方法

2.1 供试材料

供试树种于2016年4月引种，树种名称详见表1。各供试材料在栽植前修剪去除叶片和浓密枝条。每个树种从中选取生长健壮的苗木20株作为供试材料。

表1 20种引种树种信息

2.2 数据采集

2.2.1生态适应性评价方法

供试材料物候适应性评价方法为：每种树选取20株作为观测对象，每周观察2次供试材料的物候节律，遇到物候转折期每隔2 d观察1次。

供试材料的抗寒性、抗旱性和抗病虫害能力及生态适应性综合指数均参照梁冰[12]的评价标准进行，详见表2。其中，抗寒性根据干梢情况确定，于每年4月下旬至5月上旬测定。抗旱性通过监测相邻降雨间隔期内不同植物个体的表现进行评价。抗病虫害能力在植物生长季(4—10月)，每周观测1次植物的病虫害情况，低矮植株从上中下和四周进行取样，高大植株只在冠四周进行取样观测。以上各指标每个树种均选取20株作为观测对象。

表2 生态适应性评价标准

生态适应性综合指数为抗寒性指数、抗旱性指数和抗病虫害能力指数的均值。其中各指标指数(F)的计算公式如下：

F=(1a+2b+3c+4d+5e)x

(1)

式中：1、2、3、4、5代表指标等级；a、b、c、d、e代表不同等级受害株数；x代表供试数量。

2.2.2观赏性评价方法

观赏性指标主要包括株型、叶形、叶色、花型、花色、花期、果型、果实、果色和挂果期。每个树种选取15～20株进行观测和记录。

观赏性评价采用综合评价法，应用层次分析法对引种树种的观赏性进行定量分析[13-14]。观赏性评价采用专家打分法，运用1～9比例标度法，对30位专家进行问卷调查，获得各因子得分。本研究共设置引种树种观赏性评价1个目标层，类型、叶观赏性、花观赏性、果观赏性4个制约因素和11个制约因子，用于构建引种树种的观赏性评价层次分析模型。

观赏性综合得分：

D=∑Xi×Zi

(2)

式中：Xi为因子评价权重值；Zi为树种在某评价因子下的平均得分。

2.3 数据处理与分析

利用Excel 2007进行数据计算。

3 结果与分析

3.1 物候适应性观测结果

20种引种树种随季节的变化节律见表3。在试验地可以结实的树种有16种。可正常开花但不能结实的树种有香花槐和麦李2种。不能开花的树种有金叶复叶槭和粉叶复叶槭2种，这与其培育目标有关，以上2种树种主要用于观叶。

表3 引种树种的物候适应性观测结果

供试树种大多于4月萌动，其中，粉叶复叶槭、金叶复叶槭、欧丁香、重瓣榆叶梅、香茶藨子于4月上旬萌动；香花槐、陕甘花楸、鞑靼忍冬、山桃稠李、西部沙樱、盐松柽柳、四季丁香和黄檗于4月中旬萌动；麦李、美丽胡枝子、长枝榆和沙枣于4月下旬萌动；金叶莸和梓树于5月上旬萌动。供试树种在9月中下旬落叶的有6种，10月落叶的有14种。因此，供试树种在试验地的生长期可达150 d左右。

3.2 生态适应性评价结果

树种的生态适应性决定了树种的分布范围和应用前景。参照表2的评价方法，综合抗寒性指数、抗旱性指数和抗病虫害指数对供试20种引种树种的生态适应性进行评价。由表4可知，供试树种在试验地区具有较强的生态适应性，适应性等级为 Ⅰ 级的树种有14种，分别为梓树、黄檗、金叶复叶槭、香花槐、粉叶复叶槭、沙枣、欧丁香、西部沙樱、重瓣榆叶梅、麦李、四季丁香、鞑靼忍冬、香茶藨子和白皮松，该类树种对试验地区的气候条件适应性强。适应性等级为 Ⅱ 级的树种有6种，分别为陕甘花楸、美丽胡枝子、金叶莸、盐松柽柳、山桃稠李和长枝榆，该类树种在试验地区的适应性一般，其中美丽胡枝子和金叶莸在试验地的抗寒性较弱，春季地上部分 13 以上或全部干梢，盐松柽柳的抗寒性较强，部分1 a生枝条干枯。陕甘花楸的抗旱性较差，在试验地自然条件下常出现叶片萎蔫或整株死亡等现象。长枝榆和山桃稠李的抗病虫害能力较弱，在试验地常有病虫害发生。

表4 引种树种生态适应性评价结果

3.3 20种引种树种观赏性评价

对20种引种树种构建层次结构分析模型，确定各准则层及因子层的权重(表5)。准则层的4个因子中，权重比重最大的是花观赏性，权重值为 0.510 7；因子层中，影响花观赏性的主要因子为花色，权重值为0.722 3；影响叶观赏性的主要因子为叶型，权重值为0.666 3；影响果观赏性的主要因子是果色，权重值为 0.478 1。

表5 引种树种的一致性检验结果

植物的观赏性决定了其在园林应用中的推广价值。供试20种引种树种观赏性综合得分为 9.234～3.967 之间，详见表6。观赏性综合得分越大观赏价值越高。依据观赏性综合得分，可将供试树种分为3级，Ⅰ级(综合得分>9分)有2个树种，分别为重瓣榆叶梅和美丽胡枝子，这2个树种因其花色艳丽，观赏价值高，在园林景观建设中可优先使用；Ⅱ级(9>综合得分>8)有香茶藨子、鞑靼忍冬等11个树种，该类树种的花多为淡黄色或白色，花色较为暗淡，观赏性较高；Ⅲ级(综合得分<8)有长枝榆、香花槐等7个树种，该类树种因其花色、果色暗淡，或花色艳丽但不能结果，因此其综合观赏价值较低，在园林景观建设中应依据建设目标选择应用。

表6 引种树种观赏性评价

4 讨论

开展引种工作可极大丰富植物资源的多样性[15]。引种过程中，在兼顾引进树种的应用推广价值的同时，更需重视引进树种的适应性[16]。植物的物候是植物经过长期适应季节性变化的环境进而形成生长发育的节律，不但能直观地反应不同环境中季节的变化，而且可以表现出植物对自然环境变化的适应程度。本研究中，麦李和香花槐开花后不结实，与李志芬[17]和庞晓燕等[18]的研究结果一致。麦李产于山东、湖南、贵州、福建、浙江、安徽等地，在原产地于5月后结实，引种于辽宁、黑龙江、内蒙古等地均不可结实，这可能是由于北方地区的光照不足导致的。香花槐是由西班牙引入我国，在山东费县于7月荚果成熟[19]，比较试验地与引种地的气候条件，认为温度和光照不足是其不能在试验地结实的主要原因。

本研究结果表明，在试验地梓树、黄檗、香花槐、沙枣、欧丁香、西部沙樱、重瓣榆叶梅、麦李、四季丁香、鞑靼忍冬、香茶藨子、金叶复叶槭、粉叶复叶槭和白皮松表现为强的生态适应性，陕甘花楸、美丽胡枝子、金叶莸、岩松柽柳、山桃稠李和长枝榆生态适应性较差。王娟[20]对乌海市14种引种树种适应性评价结果表明梓树具有较强的生态适应性，本研究与其结果一致。袁涛等[21]对金叶莸的引种研究认为，金叶莸在其亲本蒙古莸和兰香草分布区内均适宜栽植，而本研究中的金叶莸在试验地存在较为严重的干枯现象。通过观察发现，在试验地金叶莸与蒙古莸相比，其侧枝较细，这可能是造成其地上部分干枯的主要原因之一。

影响供试树种观赏性主要因子为花和果，其中花色和果色是最主要的因子。闫会玲等[22]对15种果树园林观赏性评价研究，结果表明花部观赏性和果部观赏性是影响果树园林观赏性评价的主要指标。叶璐[23]对宁夏地区的木本观果植物开展观赏性评价表明，果色和果观赏期是影响其观赏价值的主要因素，本研究均验证了以上结论。本研究中，香花槐、麦李、金叶复叶槭和粉叶复叶槭观赏性综合评价较低，而已有研究表明香花槐为豆科刺槐属优良变种，其花具有极高的观赏价值[24]，金叶复叶槭和粉叶复叶槭均是优良的观叶树种[25]，本研究与其相比存在差异性，这是因为本研究对树种的观赏性综合评价结合了株型、花、果等多个指标，而就花或叶来说，本研究结果同样表明香花槐是优良的观花树种，金叶复叶槭和粉叶复叶槭叶的观赏性得分较高。