宋 科 ,周 強 ,楊靜慧 ,李 雕 ,王 興 ,王彬彬
(1.天津農(nóng)學院 園藝園林學院,天津 300384;2.天津市公路直屬處,天津 300384;3.天津市綠茵景觀工程有限公司,天津 300384 )
彩葉植物因其色彩豐富,已廣泛運用于園林造景,豐富園林景觀色彩及其景觀層次,以彌補城市色彩單調(diào)、缺乏季相變化等不足,并能突出景觀的生態(tài)功能和景觀的整體效果、自然效果[1]。然而,國內(nèi)對于彩葉植物的樹種和品種配置、色彩設計以及色彩對比、調(diào)和等研究較少[2-5]。相對的國外學者研究較多,比如蘇珊·池沃斯[6]在其著作《植物景觀色彩設計》和蘭茜 J·奧德諾[7]在《觀賞草及其景觀配置》中對當?shù)夭嗜~植物的配置和設計進行了較全面的敘述。此外,歐美等發(fā)達國家利用美學、生態(tài)學、栽培學等知識以及轉基因、遺傳誘變、雜交育種等手段進行了彩葉植物的育種工作,培育了具有更高觀賞價值的、適應范圍較廣的彩葉植物新品種[8]。
中國在彩葉植物育種研究方面進展緩慢,選育出來的品種較少[9-11],尚未對國內(nèi)彩葉植物資源進行全面的、系統(tǒng)的整理、歸類與研究。大部分的彩葉植物都是從國外引進的[12-13]。在彩葉植物引種與培育的過程中,研究者往往較多地關注彩葉植物本身的葉片色彩,忽略了苗木原產(chǎn)地與引種地的土壤、氣候等差異,忽略了苗木的遺傳穩(wěn)定性和特性表現(xiàn),忽略了植物與引種地環(huán)境條件之間的密切關系[2]。即盲目地引種與栽植,會導致彩葉樹植株適應性差、苗木生長不良、葉片色暗、褐變、甚至枯死。因此,只有選擇適宜的品種栽植—適地適栽,才能使品種特性表現(xiàn)出來,展現(xiàn)出彩葉樹應有的色彩。
為篩選適宜天津地區(qū)栽培的彩葉樹品種,以天津種植的金葉槐、金葉榆、金葉白蠟、紫葉李、紫葉矮櫻、紅葉碧桃、紅葉臭椿、太陽李等為試驗對象,研究了其株高、冠幅、基徑、胸徑等生長指標,以期達到彩葉植物的合理栽植與配置。
試驗選擇天津市武清區(qū)陳咀鎮(zhèn)天津市公路苗木繁殖中心苗圃為樣地,樣地土壤含鹽量為0.125%~0.152%,pH值為7.5~7.7,容重為1.22~1.47。每種植物每個處理選擇面積1 000 m2為1次重復,設3次重復。
選擇天津市廣泛綠化種植的金葉槐、金葉榆、金葉白蠟、紫葉李、紫葉矮櫻、紅葉碧桃、紅葉臭椿、太陽李等6~8 a生、生長中庸、健壯的植株,通過“S”型取樣方法確定供試植株,每塊樣地確定15個樣株,為15個重復。株行距見下表1。
不同彩葉樹的生長指標綜合分析采用隸屬函數(shù)[14]進行分析;隸屬函數(shù)計算公式:
式中,Xij表示i種類j指標的生長隸屬函數(shù)值,Xij表示i種類j指標的測定值,Xjmax和Xjmin分別表示各種類中指標的最大和最小測定值。植株生長指標與植株適應性呈正比的用(A)式,呈反比的用(B)式。
表1 樣地面積和栽植方式
生長指標包括株高、冠幅、基徑、胸徑。對通過調(diào)查后確定要進行研究的彩葉樹種進行測量,每個樹種測量15次取均值,直觀地對比各彩葉樹生長狀況。
1.2.1 植株株高 株高是測定植株根頸部到主莖頂部之間的距離。使用哈爾濱光學儀器廠直讀1型測高器測定。
1.2.2 植株冠幅 測定冠幅采用卷尺直接測量,分別以樹為中心,將卷尺向東西方向、南北方向分別延伸至樹冠所覆蓋到的最大值,2次測量結果取平均值,得出被測彩葉樹的冠幅。
1.2.3 植株基徑 植株基徑的測量使用的是游標卡尺,植株基徑的測量基準點為樹木地面根莖部位的樹干直徑,用來表示樹木的規(guī)格。
1.2.4 植株胸徑 測量植株胸徑使用游標卡尺,植株胸徑的測量基準點為樹木離地面根莖部位的130 cm樹干直徑,用來表示樹木的規(guī)格。
試驗所得各項數(shù)據(jù),采用SPSS18與Excel匯總、處理數(shù)據(jù)。
如圖1所示,不同種類彩葉植物年均株高差異顯著。其中紅葉臭椿和金葉槐年均株高為988 cm,兩者之間無差異,但是這兩種彩葉植物顯著高于金葉榆(年均株高804 cm)、金葉白蠟(年均株高651.4 cm)、紅葉碧桃(年均株高624 cm)、紫葉李(年均株高584.3 cm)、太陽李(年均株高425.7 cm)、紫葉矮櫻(年均株高361.4 cm)。紫葉矮櫻顯著低于其他7種彩葉植物。紅葉臭椿年均株高是紫葉矮櫻的2.734倍,金葉槐年均株高是紫葉矮櫻的2.733倍,金葉白蠟年均株高是紫葉矮櫻的1.802倍,紅葉碧桃年均株高是紫葉矮櫻的1.727倍,紫葉李年均株高是紫葉矮櫻的1.617倍,太陽李年均株高是紫葉矮櫻的1.178倍。
圖1 8種彩葉植物年均株高的比較
如圖2所示,不同種類彩葉植物年均冠幅差異顯著。金葉榆的年均冠幅最高為79 cm,顯著高于其他7種彩葉植物,是金葉槐(66.83 cm)的1.182倍,是紅葉碧桃(63.03 cm)的1.253倍,是紅葉臭椿(50.76 cm)的1.556倍,是太陽李(39.2 cm)的2.015倍,是金葉白蠟(38.17 cm)的2.07倍,是紫葉李(34.19 cm)的2.311倍,是紫葉矮櫻的(32.26 cm)的2.449倍。其中紫葉李和紫葉矮櫻兩種彩葉植物之間的冠幅大小無差異,但是顯著低于其他6種彩葉植物。
圖2 8種彩葉植物年均冠幅的比較
如圖3所示,不同彩葉植物年均基徑差異顯著。其中紫葉李的年均基徑為2.382 cm,顯著高于其他7種彩葉植物,是金葉榆(2.129 cm)的1.051倍,是金葉槐(1.938 cm)的1.229倍,是紅葉碧桃(1.82 cm)的1.309倍,是紅葉臭椿(1.695 cm)的1.405倍,是金葉白蠟(1.592 cm)的1.496倍,是紫葉矮櫻(1.396 cm)的1.706倍,是太陽李(1.019 cm)的2.338倍。其他品種年均基徑依次是金葉榆、金葉槐、紅葉碧桃、紅葉臭椿、金葉白蠟、紫葉矮櫻、太陽李。
圖3 8種彩葉植物年均基徑的比較
如圖4所示,不同彩葉植物年均胸徑比較,其中金葉榆年均胸徑為2.711 cm,顯著高于其他7種彩葉植物,是紫葉李(2.264 cm)、紅葉臭椿(2.15 cm)、金葉槐(2.111 cm)的1.197~1.284倍,是紅葉碧桃(1.801 cm)的1.505倍,是紫葉矮櫻(1.41 cm)的1.923倍,是金葉白蠟(1.219 cm)、太陽李(1.118 m)的2.224~2.425倍。紫葉李、紅葉臭椿、金葉槐這3種彩葉植物之間差異不顯著,但是這3種彩葉植物顯著高于紅葉碧桃、紫葉矮櫻、金葉白蠟、太陽李。太陽李與金葉白蠟之間差異不顯著,但顯著低于其他6種彩葉植物。
圖4 8種彩葉植物年均胸徑的比較
通過隸屬函數(shù)綜合分析了8種彩葉樹生長情況,結果見表2。由于年均株高、年均胸徑、年均基徑、年均冠幅4個指標均與彩葉樹的生長情況呈正相關。所以按照A式計算。從綜合生長指標來看,生長在天津的8種彩葉樹生長狀況可分為5類,最好的為金葉榆,其次為紅葉臭椿、為第2類;第3類為紅葉碧桃、紫葉李、金葉槐;第4類為金葉白蠟;太陽李、紫葉矮櫻生長最差,為第5類。
表2 8種彩葉植物生長指標隸屬函數(shù)分析
通過試驗比較,8種彩葉植物在適應性上存在顯著不同,其中適應性表現(xiàn)最好的是金葉榆,紅葉臭椿次之,紅葉碧桃、紫葉李、金葉槐居中,其余表現(xiàn)較差,表明金葉榆、紅葉臭椿、紅葉碧桃、紫葉李、金葉槐可作為天津市大規(guī)模種植的彩葉植物。金葉白蠟可以適量發(fā)展。紫葉矮櫻和太陽李等因其適應力較弱,應限制發(fā)展。
植物的生長主要是由其遺傳性決定的。紅葉臭椿和金葉槐、金葉白臘是喬木,株高通常增長較快。金葉榆、紅葉桃、紫葉李、太陽李、紫葉矮櫻為小喬木,其株高生長量通常小于喬木品種。但在植株生長中,除了株高外,還有冠幅、莖粗等指標。這些指標與植株的枝條生長量、枝條生長的開張角度等有密切關系。通常小喬木的冠幅要大于喬木品種;莖粗增長量樹種間和品種間差異較大。因此,用多個生長指標進行綜合分析,能較好的評價植株的生長狀況。
金葉榆、紅葉臭椿、金葉槐等彩葉植物來自于天津市“楊、柳、榆、椿、槐”鄉(xiāng)土樹種中的榆樹、椿樹和槐樹,因此,對天津的土壤和環(huán)境適應性較強。主要是因為原種植物樹種通過不斷的變異,在遺傳方面更加適應其生長的環(huán)境[15-16]。這可能是筆者研究的金葉榆、紅葉臭椿和金葉槐等品種生長優(yōu)于金葉白臘的原因。白蠟作為天津市的市樹,也是表現(xiàn)較好的樹種之一,但試驗中金葉白蠟的表現(xiàn)較差。這一結果與黃晗達等[17]人的研究結果一致。紅葉碧桃、紫葉李、太陽李和金葉榆是小喬木(山桃和毛桃為砧木),根系分布不如紅葉臭椿和金葉槐深、廣(紅葉臭椿的砧木是臭椿,金葉槐的砧木是國槐,金葉榆的砧木是白榆)[18],這可能是其生長量較低的原因。紫葉矮櫻則由于其喜歡微酸性沙壤土,因此,在堿性土壤上生長不良。此外,紫葉李在本次試驗中表現(xiàn)最差。4項生長指標都很低,特別是胸徑和基徑,表明紫葉李的生長不太適合天津地區(qū),需要進一步觀察。
總之,植物的生長和對生境適應能力的強弱由其遺傳性、原產(chǎn)地等多因素決定,不能從單方面確定植物在具體生境的適應力強弱。植株的生長狀態(tài)、生長量能夠較好的反應植物不同品種對環(huán)境的適應性。