郭斌

(山西省林業(yè)科學(xué)研究院，山西 太原 030012)

隨著太原市創(chuàng)建國家生態(tài)園林城市工作的全面展開，對城市園林綠化的要求進(jìn)一步提高，針對當(dāng)前綠化樹種多樣性不夠豐富、景觀效果較為單一的現(xiàn)狀，為了提高園林景觀質(zhì)量，豐富綠地景觀多樣性，亟須開展樹種的評價與選擇。大量研究與實踐表明，冬季低溫是影響太原市樹木引種成功的主要限制因素，植物的越冬抗寒性是決定樹種在本地引種成敗的關(guān)鍵因子[1]。低溫不僅可以影響植物的新陳代謝，使植物的某些生理指標(biāo)發(fā)生變化，甚至?xí)?dǎo)致其生長受損，嚴(yán)重時受到死亡威脅[2]。另外，隨著城市化進(jìn)程的加快，產(chǎn)生了典型的熱島效應(yīng)[3]，城市生態(tài)系統(tǒng)的春季物候期提前現(xiàn)象尤為明顯，樹木遭受倒春寒危害的現(xiàn)象頻頻發(fā)生[4]。因此亟須選擇一批抗寒性強的樹種，擴大城市綠化樹種的選擇空間，減少凍害對園林樹木的影響。本研究以55個樹種為研究對象，調(diào)查其對太原市冬季低溫以及倒春寒的抗寒效果。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

調(diào)查地點分別位于山西省林業(yè)科學(xué)研究院陽曲試驗基地、太原植物園。太原地形以山地、丘陵為主，東、西、北3面環(huán)山，中部和南部為開闊的河谷平原，汾河自北向南縱貫全境，屬北溫帶大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，年平均氣溫9.5 ℃，無霜期平均202 d，年降水量420～457 mm，土壤類型為褐土和潮土。

1.2 研究方法

1.2.1 調(diào)查時間 2017年試驗點最低溫度-18 ℃。太原地區(qū)于2018年4月5—7日出現(xiàn)倒春寒，最低氣溫下降8 ℃以上，最低氣溫小于等于4 ℃。于2018年4月中旬開展抗寒性調(diào)查。

1.2.2 調(diào)查方法 調(diào)查山西省林科院陽曲試驗基地、太原植物園所栽植的55個樹種，每個樹種隨機選取9株，對其樹高及主干頂梢、芽、幼葉等耐寒情況進(jìn)行觀測，結(jié)合試驗地點的氣象資料，分析樹木的抗寒能力[5]。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 抗寒性評價標(biāo)準(zhǔn)按抗寒指數(shù)分為5級：1級，無凍害或基本無凍害，有輕度萎蔫，能恢復(fù)正常生長，抗寒性強(抗寒指數(shù)1.00～1.50)；2級，主干頂部10%以下枯萎，1/3以下的芽、幼葉凋萎，抗寒性較強(抗寒指數(shù)1.51～2.50)；3級，主干凍枯11%～30%，1/3～2/3的芽、幼葉凋萎，抗寒性一般(抗寒指數(shù)2.51～3.50)；4級，主干凍枯31%～60%，2/3以上的芽、幼葉凋萎，抗寒性較弱(抗寒指數(shù)3.51～4.50)；5級，全株凍害，抗寒性極差(抗寒指數(shù)4.51～5.00)。

統(tǒng)計各級植株數(shù)量，計算抗寒性平均指數(shù)，以反映樹木抗寒性的總體情況。抗寒性平均指數(shù)=(1M+2M+3M+4M+5M)/N，公式中的1、2、3、4、5代表不同的抗寒性等級；M代表不同的受害等級株數(shù)，N為調(diào)查總株數(shù)[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 闊葉樹種抗寒能力表現(xiàn)

共調(diào)查了55種樹種，其中闊葉樹種39種(表1)，占70.9%。闊葉樹種中喬木有28種，占71.8%；灌木10種，占25.6%；藤本1種，占1.9%。根據(jù)抗寒性指數(shù)的大小將苗木的抗寒能力分為強、較強、一般、較弱、極差5個等級。闊葉樹種抗寒能力強的占51.3%，抗寒能力較強的占20.5%，抗寒能力一般的占5.1%，抗寒能力較弱的占12.8%，抗寒能力極差的占10.3%。從整體情況來看，引進(jìn)樹種相對于鄉(xiāng)土樹種的抗寒能力較弱，如大葉女貞、紅葉石楠、皺葉莢蒾、闊葉十大功勞抗寒性都為極差。

表1 太原市闊葉樹種抗寒性調(diào)查

2.2 針葉樹種抗寒能力表現(xiàn)

共調(diào)查了針葉樹種16種(表2)，其中鄉(xiāng)土樹種6種，占37.5%，分別為青杄、白杄、油松、樟子松、側(cè)柏、杜松；引進(jìn)樹種10種，占62.5%?？购芰姷?種，占43.8%，分別為白杄、青杄、油松、樟子松、側(cè)柏、杜松、藍(lán)杉；抗寒能力較強的3種，占18.7%，分別為美國黃松、青海云杉、華山松；抗寒能力一般的4種，占25%，分別為雪松、日本黑松、水杉、藏柏；抗寒能力較弱的2種，占12.5%，分別為遼東冷杉、紅豆杉。整體情況來看，針葉樹引進(jìn)樹種相對于鄉(xiāng)土樹種抗寒性較弱。

表2 太原市針葉樹種抗寒性調(diào)查

2.3 樹種抗寒性聚類分析

按聚類分析結(jié)果(圖1)，39種樹種可分為5類：紅葉石楠、闊葉十大功勞、大葉女貞、皺葉莢蒾為一類；青檀、皂莢、榛子、馬褂木、櫸樹為一類；流蘇、樸樹為一類；紫藤、美國白蠟、栓皮櫟、梓樹、翅果油樹、山皂莢、黃檗、復(fù)葉槭為一類；新疆楊等抗寒性強的20個樹種為一類。抗寒性強、較強和一般的樹種為一類，抗寒性較弱和極差的樹種為一類，聚類分析結(jié)果為太原市選擇抗寒性的闊葉樹種提供了參考，即應(yīng)從抗寒性強、較強與一般的30個樹種中選擇。

圖1 闊葉樹種抗寒性聚類分析

圖2 針葉樹種抗寒性聚類分析

對針葉樹種進(jìn)行聚類分析(圖2)，共分為4類：抗寒性較弱的遼東冷杉、紅豆杉為一類；抗寒性一般的日本黑松、水杉、藏柏、雪松為一類；抗寒性較強的華山松、青海云杉、美國黃松為一類；抗寒性強的油松、樟子松、白杄、青杄、藍(lán)杉、側(cè)柏、杜松為一類。聚類分析結(jié)果與抗寒性評價結(jié)果一致。

3 討論

3.1 抗寒性樹種選擇

從整體上看，鄉(xiāng)土樹種的抗寒性強于引進(jìn)樹種，針葉樹種的抗寒性強于闊葉樹種，喬木的抗寒性強于灌木，因此在城市綠化中不能盲目崇拜外來樹種，更應(yīng)該重視對鄉(xiāng)土樹種的選擇利用?？购允呛饬恳N樹種是否適應(yīng)于一個區(qū)域的重要指標(biāo)，但并不是唯一指標(biāo)，需綜合生態(tài)適應(yīng)性和觀賞特性從多方位、多角度綜合評價其是否有推廣價值，例如雪松[7]是一種引種樹種，雖然其抗寒性一般，但是其樹形高大美觀，通過一定的防寒措施可以平穩(wěn)越冬，在太原城市綠化中可以少量應(yīng)用。

3.2 倒春寒對樹種抗寒性的影響

倒春寒是指初春氣溫回升較快，而在春季后期氣溫較正常年份偏低的現(xiàn)象[8]。在冬季到來之前樹木進(jìn)入休眠狀態(tài)，以抵御冬季低溫，當(dāng)春季氣溫開始升高時，各種樹木也紛紛結(jié)束休眠，開始萌動，此時植物的抗凍能力明顯減弱，極易受到凍害，因此倒春寒對于已經(jīng)開花、正在發(fā)芽長葉的樹木影響巨大。2018年4月4日太原地區(qū)出現(xiàn)雨夾雪天氣，4月5日、6日、7日最低氣溫分別降至-2 ℃、-5 ℃、-3 ℃，出現(xiàn)倒春寒天氣，研究發(fā)現(xiàn)萌動較早的樹木受凍害較重，另外從凍害發(fā)生的部位來看，樹木的繁殖器官最容易受到凍害。因此對于園林綠化樹種以及經(jīng)濟林樹種的選擇必須掌握各樹種的物候期，如觀賞花木應(yīng)了解其對應(yīng)的花期，結(jié)合該區(qū)域的氣象資料，充分考慮該區(qū)域極端氣候?qū)淠镜挠绊懀M(jìn)而選擇出適宜該地區(qū)引種和栽培的樹種。

4 結(jié)論

4.1 抗寒性強樹種

抗寒指數(shù)1.00～1.50的樹種，可在太原地區(qū)安全越冬，共27種，分別為金葉榆、榆、矮衛(wèi)矛、桃葉衛(wèi)矛、茶條槭、西府海棠、稠李、榆葉梅、杜梨、歐洲丁香、白蠟、國槐、酸棗、沙棘、遼東櫟、文冠果、核桃楸、核桃、新疆楊、臭椿、白杄、青杄、油松、樟子松、側(cè)柏、杜松、藍(lán)杉。

4.2 抗寒性較強樹種

抗寒指數(shù)1.51～2.50的樹種，可在太原大部分區(qū)域安全越冬，共11種，分別為梓樹、翅果油樹、紫藤、美國白蠟、栓皮櫟、山皂莢、復(fù)葉槭、黃檗、青海云杉、華山松、美國黃松。

4.3 抗寒性一般樹種

抗寒指數(shù)2.51～3.50的樹種，可栽植于小環(huán)境中的樹種，冬季稍加保護(hù)即可安全越冬，共6種，分別為流蘇、樸樹、雪松、日本黑松、水杉、藏柏。

4.4 抗寒性較弱樹種

抗寒指數(shù)3.51～4.50的樹種，在太原地區(qū)栽培時必須采取較為完善的防寒措施，共7種，分別為榛子、皂莢、馬褂木、櫸樹、青檀、遼東冷杉、紅豆杉。

4.5 抗寒性極差樹種

抗寒指數(shù)4.51～5.00的樹種，不適應(yīng)在太原地區(qū)栽培的樹種，共4種，分別為大葉女貞、皺葉莢蒾、紅葉石楠、闊葉十大功勞。