陳翠蓮,薛 睿，陳守憲，張繼強，柴春山，羅文麗

(1.甘肅省林業(yè)科學研究院，甘肅 蘭州 730020； 2.甘肅省小隴山林業(yè)實驗局 麥積植物園，甘肅 天水 741020)

甘肅省地處西北內陸，受自然條件和環(huán)境因素的制約，城市綠地系統(tǒng)規(guī)劃時可選擇的季節(jié)變色植物種類相對較少，目前可供選擇的只有火炬樹、紅葉李、紅葉小檗、金葉女貞、紅瑞木等品種，并且部分品種還面臨著嚴重退化現(xiàn)象[1-3]，園林綠化的重點長期以植綠為主，現(xiàn)有的季節(jié)變色植物種類相對較單調，缺乏更新，遠不能滿足市場多元化的需求，而鄉(xiāng)土野生季節(jié)變色植物資源開發(fā)方面嚴重滯后，許多具有較高生態(tài)價值和觀賞價值的鄉(xiāng)土野生資源未能被有效利用。為了盡快開發(fā)本地鄉(xiāng)土季節(jié)變色植物資源，我們開展了季節(jié)變色植物野生資源調查，通過引種栽培，對其生態(tài)習性、抗逆性等各項因子進行觀測研究，以篩選出適合甘肅半干旱區(qū)園林綠化的季節(jié)變色植物，為改善當?shù)爻鞘猩鷳B(tài)環(huán)境、提高城市景觀價值、促進旅游產業(yè)的發(fā)展等提供參考。

1 自然概況

1.1 引種區(qū)概況

興隆山國家級自然保護區(qū)位于甘肅省中部，地理坐標為103°50′～104°10′E、35°38′～35°58′N。保護區(qū)系祁連山東延余脈，主要由馬啣山、興隆山和棲云山三大山峰組成，總面積33 301 hm2[4]。氣候類型屬高寒半濕潤多雨氣候，林區(qū)年平均氣溫4.1 ℃，年均降水量621.6 mm，年均水面蒸發(fā)量918.6 mm，降水分布不均，多集中在7—9月，期間降水量占全年降水量的55%左右，平均無霜期110 d左右。受地形與海拔的影響，保護區(qū)內氣候差異較大，垂直分帶現(xiàn)象明顯。保護區(qū)內土壤主要是石質山地發(fā)育的灰褐土、高山草甸土、亞高山草甸土和栗鈣土[5]。

1.2 試驗區(qū)概況

野生馴化試驗地設在甘肅省林業(yè)科學研究院五星坪試驗基地，位于蘭州市七里河區(qū)五星坪后街，地理坐標為103°47′19″E、36°02′50″N，海拔1 500 m。氣候類型屬于溫帶大陸性氣候[6]，特點是冬季寒冷漫長，春夏界線不分明，夏季短促、氣溫高，秋季降溫快；年平均氣溫9.8 ℃，極端最高氣溫39.1 ℃，極端最低氣溫-23.1 ℃；年均降水量318.3 mm，主要集中在6—9月；年均水面蒸發(fā)量1 437.7 mm，年均日照時數(shù)2 446 h，無霜期154 d。土壤為黑壚土，pH值為7.8～8.3。

2 試驗材料與方法

2.1 試驗材料

在查閱相關資料[4,7-9]和訪問專家的基礎上，于2014年秋季在甘肅興隆山國家級自然保護區(qū)開展了野外季節(jié)變色植物資源調查工作，根據(jù)生長環(huán)境、觀賞特性和生長表現(xiàn)等指標，初步篩選出具有較高觀賞價值，適宜在當?shù)爻鞘芯G化中應用的野生季節(jié)變色植物14種，分別隸屬于9科9屬，其中喬木3種、灌木半灌木10種、多年生高大草本1種，詳見表1。

表1 野生季節(jié)變色園林觀賞植物資源名錄及生境

2.2 研究方法

2015年將收集整理到的14種野生觀賞植物移栽到五星坪試驗基地，開展野生馴化試驗，每個品種引進20株。連續(xù)3年在生長季對單株植物露天形態(tài)(越冬、越夏和病蟲害侵染狀況)進行觀測統(tǒng)計，運用抗逆性平均指數(shù)，分別對14種野生觀賞植物整體的抗寒性、耐熱性和抗病蟲害能力進行評價，計算公式[10]為

I=(1x1+2x2+3x3+4x4+5x5)/X

(1)

式中：I為抗逆性(抗寒性/耐熱性/抗病蟲害能力)平均指數(shù)；1、2、3、4、5分別代表單株植物不同的抗逆性等級；x1、x2、x3、x4、x5分別為不同等級的受害株數(shù)；X為調查總株數(shù)。

計算出的抗逆性平均指數(shù)越高，則整體抗逆性等級就越高，抗逆性也越強。整體抗逆性評價標準見表2。

表2 植物整體抗逆性評價標準

2.2.1 抗寒性觀測

參照徐金華等[10-11]采用的引種彩葉植物抗寒性檢測標準，結合引進的14種野生植物的具體情況，制定單株植物抗寒性等級與特征標準，見表3。通過連續(xù)對單株植物露天越冬形態(tài)觀察、統(tǒng)計和分析，計算出抗寒性平均指數(shù)，評價其整體抗寒性。觀測時第一年令其自然越冬，次年春季氣溫回升趨于穩(wěn)定時，逐株觀測記錄干凍梢和低溫脅迫受害情況，調查觀測時間為樹木萌芽之后倒春寒過后2～3天氣溫回升時，即4月上旬至5月上旬。

2.2.2 耐熱性觀測研究

通過對植物越夏形態(tài)觀察來評價其耐熱性，參照相關樹木[11-13]耐熱性評價指標，結合引進的14種野生馴化植物的具體情況，制定單株植物耐熱性等級與特征標準(表4)。通過連續(xù)對單株植物露天越夏形態(tài)觀察、統(tǒng)計和分析，計算出耐熱性平均指數(shù)，評價其整體耐熱性。觀測時間為蘭州市年極端高溫期，即7月下旬至8月下旬，每周觀測1次，測定、記錄極端高溫天氣及每株出現(xiàn)的受害癥狀，并記錄極端高溫受害期的溫度、濕度及持續(xù)時間。

表3 單株植物抗寒性評價指標

表4 單株植物耐熱性評價指標

2.2.3 抗病蟲害觀測

參照馮天爽[14]在北京地區(qū)對彩葉植物適應性研究中采用的植物抗病蟲害能力評價指標，結合引進的14種野生馴化植物的具體情況，制定單株植物抗病蟲害等級與特征標準(表5)。觀測時間為植物整個生長季節(jié)，即4月初至10月中旬，采用全樣本調查，每周觀測1次。

表5 單株植物抗病蟲害評價指標

3 結果與分析

3.1 抗寒性觀測結果

通過連續(xù)3年對14種野生觀賞植物越冬形態(tài)的觀測、統(tǒng)計分析，結果顯示(表6)：抗寒性等級為Ⅴ級的有10種，其中遼東櫟、樺葉四蕊槭、灰栒子和多花栒子生長狀況良好，完全不受凍害，甘肅小檗、短柄小檗、鮮黃小檗、美麗胡枝子、沙梾和黃瑞香有個別植株不同程度受凍，但總體上對生長影響不大，抗寒等級為Ⅴ級的10種植物在蘭州地區(qū)栽培不必采取防寒措施即可安全過冬；抗寒性等級為Ⅳ級的有1種，為血滿草，在每年秋天經第一次霜凍后(10月中旬)地上部分枯死，但次年仍能正常發(fā)芽，通過馴化可以在蘭州地區(qū)生長；抗寒性等級為Ⅰ級的有3種，分別為少齒小檗、槲櫟和馬桑，這3種植物抗寒能力最差，不能在蘭州市順利越冬。

表6 14種野生季節(jié)變色植物整體抗寒性評定

3.2 耐熱性觀測結果

14種待評價的植物中，由于少齒小檗、槲櫟和馬?？购圆睿荒茉谔m州自然越冬，因此未對其進行耐熱性觀測統(tǒng)計，僅對剩余的11種植物進行了觀測統(tǒng)計，結果見表7。由表7可知，耐熱性等級為Ⅴ級的有10種，其中：遼東櫟、樺葉四蕊槭、多花栒子和灰栒子4種植物未發(fā)現(xiàn)有高溫傷害現(xiàn)象，且生長狀況良好；甘肅小檗、短柄小檗、鮮黃小檗、美麗胡枝子、血滿草和黃瑞香6種植物的個別植株有葉片焦黃、卷縮和脫落現(xiàn)象，但總體上發(fā)生的比例較小，對生長沒有太大影響，也沒有對整體景觀效果造成影響。試驗地2017年極端高溫為38.8 ℃，出現(xiàn)在7月下旬，高溫時間長達10余天，同期高溫時間為近30年最長，經歷如此長時間的高溫仍可基本正常生長，說明耐熱性等級為Ⅴ級的10種植物耐熱性較強，可以在該地區(qū)安全越夏，完全能適應當?shù)叵募镜臍夂颉Ｄ蜔嵝缘燃墳棰窦壍挠?種，為沙梾，在觀測的過程中出現(xiàn)了不同程度的高溫傷害現(xiàn)象，大部分植株整株死亡，受害嚴重，說明沙梾不能在試驗區(qū)安全越夏，不適應當?shù)叵募镜臍夂颉?/p>

表7 11種野生季節(jié)變色植物整體耐熱性評定

3.3 抗病蟲害能力觀測結果

通過對抗寒性和耐熱性的觀測發(fā)現(xiàn)，少齒小檗、槲櫟、馬桑和沙梾4種植物抗寒性和耐熱性較差，不適應試驗區(qū)的氣候，因此未對其抗病蟲害能力進行觀測記錄。對其余10種抗寒性和耐熱性較強的野生季節(jié)變色植物進行了抗病蟲害能力觀測，結果顯示(表8)，10種植物抗病蟲害能力均較強，總體抗病蟲害能力評價均為Ⅴ級。這10種植物整個生長期植株生長旺盛，除血滿草部分植株上發(fā)現(xiàn)蚜蟲外，其余都沒有受到病蟲侵害；血滿草植株上的蚜蟲總體上數(shù)量較少，植株受害輕，對其生長及觀賞性狀影響不大。

表8 10種野生季節(jié)變色植物整體抗病蟲害能力評定

4 結論與討論

在對野生季節(jié)變色植物資源調查整理的基礎上，將初步篩選出的14種野生季節(jié)變色園林觀賞植物收集到五星坪試驗基地建立種質資源圃，開展野生馴化試驗，通過連續(xù)3年對植物生長季露天形態(tài)的觀測，應用3種抗逆性平均指數(shù)分別評價了植物的整體抗寒性、耐熱性和抗病蟲害能力。從觀測結果來看：14種野生植物中，少齒小檗、槲櫟和馬?？购暂^差，在試驗區(qū)無法順利越冬；沙梾耐熱性較差，在試驗區(qū)無法安全越夏，不適應當?shù)叵募镜臍夂?；其?0種抗寒性和耐熱性較強的植物抗病蟲害能力均較強，其中血滿草相對較差，在調查的過程中部分植株上發(fā)現(xiàn)蚜蟲，但總體上數(shù)量較少，植株受害輕，對生長及觀賞性狀影響不大。

當然，初步選出的結果能否適應城市園林中各種復雜的立地條件，還需要在以后的研究中進一步探索。