陳建雄,楊美琳
(1.新疆烏魯木齊市種苗場,新疆 烏魯木齊830013;2.新疆生態(tài)與地理研究所,新疆 烏魯木齊830011)
檉柳屬(TamarixL.)隸屬于檉柳科,世界分布90余種[1],新疆境內(nèi)已發(fā)現(xiàn)和引種共計18種,檉柳屬植物是一種廣泛生活在荒漠半荒漠地區(qū)的植物類群[2],作為干旱區(qū)、半干旱區(qū)的大面積沙荒地和鹽堿化土地上廣泛分布的一類重要灌木植物,以其獨特的生物、生態(tài)學特征和重要的生態(tài)、社會經(jīng)濟作用引起了人們的重視[3]。檉柳屬植物為了適應荒漠地區(qū)惡劣的生態(tài)條件,葉退化成鱗片狀,枝條柔軟細長,花小,而且具有春花、夏花兩季,繁花成簇,被喻為沙海中頑強生命的象征。Tamarix在新疆俗稱紅柳,檉柳枝干呈紅色、紫紅色、灰色,一般為落葉灌木,部分呈喬木狀,高一般為2~5m,分枝多,葉形奇特,花為粉白、粉紅、玫瑰紅或紫紅色,為無限花序,具春花、夏花兩季花期,而且花開繁茂極有觀賞價值,這在一般木本植物中極為少見。為有效的挖掘、利用Tamarix植物資源,發(fā)揮鄉(xiāng)土植物的優(yōu)勢,體現(xiàn)出特色的植物景觀,豐富園林植物材料,同時為深入研究和開發(fā)荒漠地區(qū)的野生植物,加速地方特色的植物景觀的形成,烏魯木齊市園林局專門成立了推廣應用的科技攻關(guān)課題組,進行了大量工作,收到了良好的生態(tài)和社會效益。
檉柳屬Tamarix植物廣泛分布于中亞、西亞和東亞的沙漠、戈壁、鹽堿地上,由于其特殊的生態(tài)特征和形態(tài)特征,烏市水上樂園的科技人員為形成地方特色的植物景觀,從1989年開始歷時6年對檉柳屬植物的造景、抗旱機理、耐水性、耐鹽堿以及育苗、造林技術(shù)方面的研究,取得了許多有價值的數(shù)據(jù),1995年獲烏魯木齊市科學技術(shù)進步四等獎,由于水上樂園是一個娛樂性的經(jīng)營單位,不可能投入很多的資金進行技術(shù)推廣和應用,為了迅速使科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,加快成果轉(zhuǎn)化的力度,市園林局成立了推廣應用Tamarix植物課題攻關(guān)組。
本課題組的主要任務是:對不同立地條件下Tamarix植物的生長進行選優(yōu)試驗;對其生長適應好的Tamarix種加大推廣力度,形成特色景觀;推廣與生產(chǎn)緊密結(jié)合,發(fā)揮地方特色的植物優(yōu)勢。推廣應用的可行性:造點試驗,試驗區(qū)東經(jīng)87°28′,北緯43°54′。這次Tamarix植物主要在烏魯木齊市的幾個有代表性的地區(qū)進行的。該地區(qū)的氣候特征:屬典型大陸性氣候,冬夏冷熱懸殊,晝夜溫差大,干旱少雨,最大風速25m/s,年均溫度7.3℃,極端高溫40.9℃,年降水量196.4mm,年蒸發(fā)量2570mm,無霜期170d。由于烏魯木齊市城市建設的快速發(fā)展,大量的高樓使得市郊和市區(qū)的空氣交換受阻,同時,大量的汽車尾氣、生活、工業(yè)燃煤,使得市區(qū)內(nèi)冬季氣溫明顯升高,這些環(huán)境因子對Tamarix的生長都具有很大的影響。
烏魯木齊河灘快速路是建在烏魯木齊的古河床上,該地區(qū)全部為戈壁卵石,無種植土,河灘路全長22.3km,在北面有少量人工種植的鉆天榆、白榆、新疆楊、鉆天楊,在南部靠近烏拉泊和燕爾窩地區(qū)的河谷散生有次生胡楊、灌木蓼、堿蓬、野生黃罌粟、旱柳和少量野生紅柳。在建設河灘千畝綠色長廊時,為綠化種植工作的需要,全部換為客土,由于土源不同,回填種植土的理化性質(zhì)不同,根據(jù)對換土的pH值測定,分別為7.9、7.0、8、8.2、8.7,取 pH 值=8.16。
雅瑪里克山位于烏市西南端,土壤為灰色荒漠土,山上散生有白刺堿蓬,土層相對較厚,土壤的pH值為8.4。90年代中期,沙依巴克區(qū)城建局開始在該荒山上進行綠化造林工作,1998年被國家環(huán)保局定為荒山綠化生態(tài)示范工,現(xiàn)山上種植有鉆天榆、大葉榆、白榆、樟子松、枸杞子等。
位于烏魯木齊市東南端,立地條件與雅瑪里克山的基本相似,屬天山山脈的前山帶,為灰色荒漠土,土壤的pH值為8.3,全鹽量1.6%,該地區(qū)現(xiàn)種植有大量的鉆天榆、倒榆、大葉榆、樟子松、沙棗、葡萄等。
主要在烏魯木齊鐵路局住宅小區(qū)和自治區(qū)環(huán)保局機關(guān)大院,小區(qū)環(huán)境相對比較優(yōu)越,土壤的pH值分別為7.3、7.4。
從以上試驗地的氣象、土壤立地條件、生態(tài)環(huán)境等與水上樂園引種時各種生態(tài)因子進行了對比分析,同時對Tamarix的生理等也進行了分析,認為推廣Tamarix植物結(jié)合生產(chǎn)可迅速建立起特色的園林植物景觀。
Tamarix植物是在各協(xié)作單位和有關(guān)單位的努力下,從1997年河灘一期工程開始,在珠江路立交橋的中央分車帶種植綠籬隔離帶,當年見成效,共種植20000株。1998年河灘綠化二期工程開始,在珠江路立交橋的中央分車帶種植綠籬隔離帶,當年見成效,共種植20000株。1998年河灘綠化二期工程在錢塘江路立交橋、蘇州路立交橋和燕爾窩立交橋的中央分車帶近12km種植117000株,當年見效,而且長勢非常好。同時在蘇州路橋體、新醫(yī)路橋體和錢塘江路橋體以圖案的形式種植,共種植有33000株,現(xiàn)已全部修剪形成。1999年河灘綠化三期工程在蘇路段和燕爾窩段共種植紅柳近100000株。
荒山綠化和庭院綠化在課題有關(guān)協(xié)作單位的努力工作下,雅瑪里克山種植10000株,花兒溝種植15000株,庭園種植近1000株,現(xiàn)都已呈現(xiàn)出規(guī)模。
根據(jù)推廣地的氣候特征、立地條件,根據(jù)園林的不同需要結(jié)合造景要求,根據(jù)邁爾(H.Myrt)的“氣候相似論”的馴化理論,對Tamarix植物采用“區(qū)系發(fā)生法”在植物材料的選擇上,采用扦插功進行擴繁推廣。采用斯巴達式的鍛煉法,Tamarix具有各種抗逆性能,在荒山造林中運用,現(xiàn)全部適應當?shù)氐纳鷳B(tài)條件,長勢都優(yōu)于原生地,這為干旱缺水的烏魯木齊大面積推廣應用節(jié)水抗旱植物進行造林綠化起了先導作用,為快速改善烏魯木齊的生態(tài)環(huán)境,形成花滿山的設想提供了實踐的可能。
在河灘千畝綠色長廊的引種中,較原生地人為施加影響都很大,諸如水分、光熱等具有顯著差異,但長勢呈現(xiàn)出良好的態(tài)勢,從某些因子分析,如汽車尾氣對Tamarix的影響,汽車快速行駛、加速空氣流動、地上蒸騰與地下水份供應平衡關(guān)系未發(fā)現(xiàn)有大的差異。由于試驗手段有限,沒有從生理上進行分析,形態(tài)上無顯著差異的影響。而其他植物與這些不良因子的影響有顯著的差異。
庭園應用:較河灘及荒山的生態(tài)條件都優(yōu)越,人為施加因素多,具備小環(huán)境氣候,因此,無論長勢、生長量、豐滿度都優(yōu)于上述兩個地區(qū),現(xiàn)在推廣應用的Tamarix植物種名如表1。
表1 推廣應用的Tamarix植物種名
通過對推廣應用的Tamarix植物3年的觀察試驗,全部適應推廣地的生境,因此,筆者認為,推廣應用的工作是非常有成效的,與烏魯木齊地區(qū)氣候特征相似,在立地條件相當?shù)母蠓秶鷥?nèi)的地區(qū)做為綠化的先鋒樹種進行推廣。
河灘應用情況:河灘應用推廣的Tamarix主要用來做綠籬和圖案,因此,對其修剪力度大,由于Tamarix的葉為鱗片狀、根萌蘗力強,通過修剪,成簇狀密生萌發(fā),生長量很大,在近16km的中央分車帶,一眼望去,繁茂的枝葉緊湊,如翠柏,但繁花枝頭色彩繽紛,柏難以與之相比,非常壯觀美麗,內(nèi)地的園林專家參觀后贊不絕口,認為烏魯木齊市林業(yè)局走地方特色的植物景觀的路值得全國各地借鑒。
(1)具體運作。河灘千畝綠色長廊種植的Tamarix綠籬從1997年開始,經(jīng)過3年種植觀察,認為春植成活率高于秋植,深栽較淺栽成活率高,栽后立即進行短截栽、強修剪,減少地上部分養(yǎng)分過分消耗,地下部分能夠充分修養(yǎng)生息。Tamarix原生于沙漠及鹽堿地上的植物,其叢生狀較為明顯,而在原生境中,有不怕沙埋的特性。通過短截促其成簇生長,使綠籬的成型速度加快,對1997、1998年兩年種植的Tamarix植物進行觀察,春季短截栽植,6、7月份發(fā)芽,根據(jù)定干高度進行兩修剪,并于當年基本成型,其效果在目前綠籬種植的植物中,Tamarix成效是最快的。在荒山綠化造林中,水是關(guān)鍵所在,雖然Tamarix是極耐旱的樹種之一,但是栽后的頭遍水必須要到位,這是栽后成活的關(guān)鍵,栽后一月澆一遍水,長勢良好,當年生枝條x=1.2m。
(2)正常的養(yǎng)護管理。Tamarix植物管理相對較為容易。澆水:Tamarix栽種后立即澆頭遍水,否則將嚴重影響成活率。Tamarix的抗旱性強,根據(jù)我們觀察,它極喜歡水,因此,我們認為Tamarix植物抗旱,只是對惡劣環(huán)境的一種適應,當優(yōu)于它原生地的生態(tài)環(huán)境時明顯產(chǎn)生速生優(yōu)勢。為此,我們加大了河灘種植Tamarix植物的澆水次數(shù),速生效果非常明顯,當年萌生枝條x=1.2m左右。
(3)Tamarix植物對土壤的要求。河灘分車帶、回填種植土全部為客土,由于回填土工程大,土源地不盡相同,其中有粘土、堿土和農(nóng)田土等,土壤條件各不相同。
由于個別種生長在鹽堿地,個別種生活在戈壁、沙漠,為了適應其生存環(huán)境,其內(nèi)部生理結(jié)構(gòu)也有差異,如幾種典型鹽土上的建群種,它們是短毛、細穗,由于河灘土源差異,局部造成大量的鹽分積累,鹽分相對較重,主要有堿性離子Ca2+和Na+,我們參考了 有關(guān)Tamarix耐鹽堿的文獻資料,對其生理及其生態(tài)方面進行觀察分析認為:Tamarix植物能在高濃度鹽分中的封中正常生長,取決于代謝過程中的調(diào)節(jié)以及“保護性”與“毒性”代謝的中間產(chǎn)物的數(shù)量比例。另外,在多鹽條件下看到另一種代謝變化,如脫落酸(ABA)濃度增大,也有保護作用(ABA)能誘導氣孔關(guān)閉,從而抑制蒸騰和對鹽的被動吸收,因而有助于抵抗鹽害。還有在Tamarix植物的莖上有特殊的鹽腺,根部從封中吸收的鹽分經(jīng)鹽腺泌出體外,這是一個依賴于代謝過程中的主動吸收和運送過程,由于將鹽分主動泌出,即減輕了鹽分對原生質(zhì)的毒害,又有助于鹽腺附近造成極低的滲透勢,低的滲透勢即利于根對水分的吸收,又能減少蒸騰。
(4)Tamarix植物耐鹽堿的程度。輕度耐鹽種:密花檉柳、多花檉柳;中度耐鹽種:多枝檉柳;強度耐鹽種:長穗檉柳、短穗檉柳、細橞檉柳。由于不同種的耐鹽程度不同,象密花檉柳多花檉柳在重鹽堿地表現(xiàn)為下部枯黃,在造林地的的選擇尤為重要。
(5)Tamarix植物的抗旱性。對Tamarix依據(jù)其生理和生態(tài)特性,進行抗旱機理的研究,首先發(fā)現(xiàn)其都具有較強的抗旱性,同時在對照實驗中,對多枝檉柳進行水分的充足供應,結(jié)果發(fā)現(xiàn),供水良好的檉柳,長勢明顯優(yōu)于不灌溉或灌溉少的檉柳,呈現(xiàn)出邊生現(xiàn)象。因此,我們認為Tamarix植物的抗旱力只是在不良環(huán)境中的適應更優(yōu)于它原來的生境時呈現(xiàn)出明顯的速生優(yōu)勢,這對城市園林綠化快速形成景觀具有理論和實踐上的指導意義。其次,檉柳的根系很深,根莖比為2∶1或3∶1,這是檉柳抗旱的又一重要原因,它可以把土壤中很深的地下水吸入供給地上部分,因為我們發(fā)現(xiàn)Tamarix植物根系在地下呈水平狀分布,如圖示當夏日酷熱、蒸發(fā)量大時,土壤表面嚴重缺水,上層根系吸不上水時,下層分布的根系通過吸收深層的水份供應其生理活動,這與Tamarix植物適應自然生態(tài)環(huán)境而表現(xiàn)出的形態(tài)結(jié)構(gòu)有關(guān),由于其特殊的形態(tài)結(jié)構(gòu)對于我們西北干旱地區(qū)造林綠化具有其他植物不可替代的優(yōu)勢。第三,Tamarix的葉退化為鱗片狀,以減少葉子蒸騰,同時在植物體內(nèi)由于膠體束縛水含量高,在脫水情況下,束縛水對原生質(zhì)具有保護作用,這是中生植物無可比擬的優(yōu)勢。同時發(fā)現(xiàn),從幼苗階段進行抗旱鍛煉,讓其適應干旱的生態(tài)環(huán)境,這樣對提高Tamarix植物抗旱力在造林綠化中也具有實踐指導。第四,ABA能夠誘導氣孔關(guān)閉,從而抑制蒸騰,減少體內(nèi)水分的散失。從以上抗旱機理分析,Tamarix植物是一種不可多得的抗旱樹種,在我們西北干旱少雨,條件惡劣的地區(qū),從節(jié)水方面無疑是一種非常優(yōu)秀的樹種之一。
從各推廣試驗點的情況看,當年種植的Tamarix生長良好,當年夏季都能開花,在造林技術(shù)上,我們發(fā)現(xiàn)深栽較淺栽成活率高得多,這主要是由于地下水分布不同造成的。因為淺栽,根系只能吸收地表水,當夏日蒸發(fā)量大時,地表嚴重抽水,而根系只分布表層,造成Tamarix嚴重脫水,而深栽,由于根系扎得深,當?shù)乇碚舭l(fā)量大時,表層根系吸不上水時,下層根系卻能供給植物水分(表2)。
表2 Tamarix植物耐旱試驗定植苗成活率、生長狀況
山坡地:坡度在20~30°時,開挖水平溝,寬50cm,深為40cm,定植苗根系長度30~40cm時,樹穴應挖至50cm深,苗木定植后,澆一遍透水,待成活后的第二年可相應減少灌水次數(shù)。
平地深栽:一般要求樹穴深度比定植苗的根系深10cm左右,埋土至莖部的1/3處,澆一遍透水。
做喬木型種植:需剪去萌芽枝條,留一根主枝或主干,一般養(yǎng)護3年,即可成型。
做灌木種植:栽種后即平薦,地上部分留20cm,成活后秋季再平薦留高50cm,第2年萌生條全部保留,夏秋可剪去頂部,主要是去頂留側(cè),促進冠幅豐滿。做綠蘺或圖案種植:栽后平薦,萌發(fā)票箱根據(jù)綠蘺高度,可以生長季內(nèi)進行去頂,當年修剪3~5次(表3)。
表3 Tamarix植物不同種定植后的生長情況
前面已經(jīng)提到了Tamarix植物具有較強的適應性,管理可粗放,但如果在綠地中做主景材料時,還需特別管理,促使其生長量增大,保持冠幅豐滿。
澆水:幼苗期需水量較大,灌溉次數(shù)要多,一般保證半月一遍水,大苗一月一遍水(指生長季節(jié)),如園林造景所需綠化盛開材料,也應視情況而定,夏季蒸發(fā)量大,一星期一遍水。
注意事項:Tamarix苗期生長量與水份成正比,在出苗期和幼苗期,苗木根系少,而且分布較淺,所以怕旱,幼苗期組織細嫩,對土壤水份敏感,而且速生期需水量大,這幾個時期需水量大應保證水分的供應。
松土、除草:定植苗的林地撫育、管理、松土、除草是關(guān)鍵環(huán)節(jié),松土作用在于疏松表土、切斷表層和底層土壤的毛細管作用,減少鹽堿在表土積累,同時可以減少蒸發(fā)量,發(fā)送土壤的通氣性和保水性,利于幼林成活和生長,尤其是重鹽地上或是灌溉次數(shù)少的林地。
除草的目的是排除雜草對水、肥、氣、熱、光的競爭,有利于Tamarix幼樹生長,從多枝檉柳逐月生長情況看,6月份是整個生長期的最高峰,因此,加強林間管理,保證水份供應,將使Tamarix植物整個生長周期起到重要影響。
病蟲害防治:Tamarix病蟲害相對較輕,當環(huán)境條件不適,有可能發(fā)生大面積蟲害。我們推廣應用的Tamarix還未發(fā)現(xiàn)病蟲有蔓延和大量發(fā)生,主要病害根據(jù)新疆農(nóng)業(yè)大學趙震宇教授在“新疆沙生植物寄生菌”中介紹有3種寄生菌:A:檉柳殼囊孢(cytospora tamaricellasyd)子座生在枯枝表皮下面,以后,孔口外露,子座成錐形。B:檉柳殼二孢(Ascochyta,tamaricis Gtolov)為害葉和一年生枝條,病枝葉枯黃。C:檉柳纖孔菌(Inonotus tamaricismaire)子實體生于枝干上,菌蓋紅褐色,有放射狀粗毛的痕跡和同心輪紋溝。檉柳蟲害:檉柳谷蛾(Amblypalpis tamaricella)、檉柳白估蚧(Adiscodiaspis.tamaricicollamal)、黃 古 毒 蛾(Drgriadubia Tausher)、檉柳吉丁蟲(Spenopherasp),雖然在我們種植的Tamarix都有發(fā)現(xiàn),但危害較輕,沒有進行防治,根據(jù)新疆林科院王玉蘭等人發(fā)表于《新疆林業(yè)科技》1991年12月第4期報導,防治用樂果1000倍液或DDVP1000倍液幼蟲3齡期進行有效防治。
Tamarix植物由于生境較為惡劣,為了生態(tài),具備了適應惡劣生態(tài)條件的許多優(yōu)點,如抗旱、抗寒、抗鹽堿、耐瘠薄、耐水濕等,因此在生態(tài)方面具有明顯的效益。
(1)阻塵效益。檉柳屬植物的枝條很密,形成冠叢,而且大部分枝條上都有腺毛,能吸附空氣中的塵埃,防塵效果比針葉樹要好。
(2)防風效益。檉柳枝條柔軟細長,茂密的冠叢,使得迎風面的枝條不易折斷,能有效的降低風速,同時在下塹面可迅速形成亂流,降低風速。
(3)抗SO2。據(jù)資料介紹,檉柳有較強的抗SO2的作用,隨著城市工業(yè)發(fā)展,城市烯煤的增加,空氣中的有害氣體越來越影響人們的生產(chǎn)和生活用品,而發(fā)展檉柳運用到城市抗地區(qū),將會起到有益作用。
(4)調(diào)節(jié)小氣候。Tamarix對調(diào)節(jié)氣候也具有明顯的作用,由于檉柳成團狀分布,而且枝條很密,抑制了土壤水份的急劇蒸騰,從而使林地內(nèi)的空氣濕度、熱量交換明顯低于空曠地。
Tamarix植物由于其特殊的生理及生態(tài)功能,在園林方面用途非常廣泛。
(1)做襯景材料。由于檉柳屬植物成簇狀叢生,枝條多而密,對一些主要景觀或觀賞植物的背景以襯托主景,效果極佳,而且管理上可粗放。
(2)做主景材料。由于檉柳一年春季、夏季兩季花期花色艷麗,極賦觀賞價值,而且可修剪成幾何形體,或叢植、孤植,在植物造景上可做主景吸引游客。
(3)做綠籬和圖案材料。由于Tamarix植物極耐修剪,這在一般植物中不多見,且葉小成鱗片狀,易成型,因此,可修剪成綠籬和園林造景所需要的造型做成植物小品。
(4)荒山造林的先鋒樹種。由于Tamarix植物具有優(yōu)良的抗性,因此,在荒山造林中,不失為一種節(jié)水的優(yōu)良植物,而且在造林中一改満山綠色的單調(diào),形成的綠色與花的色彩交相輝映,形成的獨特的植物景觀,而且Tamarix高生長量,對加重綠化,形成特色景觀都具有非常重要的意義。
(5)盆景制作的優(yōu)良材料。由于Tamarix極耐修剪,一般強修剪不影響其生理,而且枝條柔軟,易于綁扎成型,可制作成垂直式、斜桿式、懸崖式、叢枝式的盆景,而且葉小、花期長,制做的盆景極有特色,為西北地區(qū)特色型的盆景制作,加速發(fā)展西北地區(qū)的盆景具有非常重要的意義。
Tamarix植物由于育苗造林的擴繁能力強,因此造林成本相對較低,一般一株扦插苗成本為0.3元,而且生長迅速,當年即可見效,而且養(yǎng)護管理相對容易,對大面積荒山造林、快速形成景觀效果,無論從速度上,還是從經(jīng)濟上都具有其他木本植物不可比擬的優(yōu)勢。
Tamarix植物極耐修剪,而且枝條、葉可做飼料,隨著園林市場化進程的加速,園林的多產(chǎn)業(yè)化,Tamarix為此準備了物質(zhì)基礎,而且在人們崇尚自然的氛圍中,需要回歸自然,Tamarix枝條可編織花藍、花瓶、果盤等一些工藝成品,這都為園林創(chuàng)收打下了物質(zhì)基礎,同時,紅柳的根曲折、變化多,是根藝和根雕不可多得的珍品,目前還未開發(fā),具有廣泛的發(fā)展空間。另外,Tamarix植物可做蜜源植物,嫩枝可利尿、解毒、解熱,而且檉柳根部寄生植物大蕓,被喻為沙漠人參,將來都可做為園林創(chuàng)收的方面,具有廣闊的發(fā)展前景。
林業(yè)局[園林局]推廣應用Tamarix植物課題組,歷時3年做了許多有價值的工作,各協(xié)作單位都能努力工作,現(xiàn)在Tamarix形成的規(guī)模效益、景觀特色都極其明顯,我們認為:檉柳屬植物的引種、馴化、推廣、應用對豐富城市綠化材料形成的特色景觀闖出了一條地方特色的植物景觀的新路。而且,在推廣應用中,象多枝、密花、多花等具有春花、夏花,花期長、觀賞價值大,建議在城市園林綠化中,應加大推廣力度。
造林技術(shù)上,對Tamarix植物的抗性、生長量、適應性等方面做了許多工作,認為該屬植物易繁殖、生長快、生長量大、適應性強、抗寒、抗旱、耐瘠薄、耐水濕、抗病蟲害等優(yōu)勢,這在一般植物中較為少見,不失為一種極具園林觀賞價值的非常有前途的一種植物。
[1]張鵬云,張耀甲.檉柳科·中國植物志,第52卷[M].北京:科學出版社,1979.
[2]中國科學院中國植物志編委會.中國植物志,第50卷第2分冊[M].北京:科學出版社,1990.
[3]尹林克.中亞荒漠生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵種檉柳(Tamarix spp)[J].干旱區(qū)研究,1995,12(3):43~47.