孫長彬,陳興玲,張海軍,朱惠軍,朱 靜,鮑洪波,趙國輝
(1.長春市林業(yè)科學(xué)研究院,吉林 長春130117;2.四平市國有林總場,吉林 四平136000)
長春市自1988年提出“森林城”建設(shè)目標(biāo),歷經(jīng)30 年發(fā)展,城市森林建設(shè)取得了令人矚目的成就。隨著長春市環(huán)城綠化帶、沿伊通河防護林景觀帶、機場路景觀綠化帶等城市森林的建設(shè)和長春雕塑公園、長春公園、友誼公園等32個公園建立,城市森林面積顯著增加,森林質(zhì)量得到提升。據(jù)統(tǒng)計,1998 年城區(qū)綠化覆蓋率38%,人均公園綠地面積7.1m2,至2016 年城區(qū)綠化覆蓋率41.5%,人均公園綠地面積11.6 m2,分別提高9.2%和63.4%[1-2]。伴隨長春市社會經(jīng)濟的發(fā)展,園林綠化樹種不斷豐富,各類苗圃、苗木基地遍布長春周邊,各種名優(yōu)新特植物涌入綠化種苗市場。以長春市林業(yè)科學(xué)研究院為例,1987-2016 年引種成功的樹種達(dá)22 科75(品)種。優(yōu)質(zhì)綠化樹木的引種栽培及推廣應(yīng)用,綠化、美化、香化了人居環(huán)境,城市面貌得到了改善。
吉林省植物資源豐富,由于其所處地理位置、地形地貌和氣候條件的特點,使常綠闊葉樹種資源匱乏。據(jù)不完全統(tǒng)計,吉林省常綠闊葉樹種占5科,其中杜鵑花科有9 種,忍冬科1 種,桑寄生科、黃楊科、巖高蘭科均為1 科1 屬1 種[3-5],因其自然生境條件復(fù)雜,引種開發(fā)難度較大,鮮有園林綠化應(yīng)用。為了改善長春市綠化景觀色彩單一現(xiàn)狀,豐富物種多樣性和綠化景觀色彩,提高人居環(huán)境質(zhì)量,2015年以來,長春市林業(yè)科學(xué)研究院開展了常綠闊葉樹種的引種試驗,以期為長春市城市森林的建設(shè)和發(fā)展提供理論依據(jù)。
常綠闊葉樹種的引種馴化以德國林學(xué)家Mayr的“氣候相似論”為理論基礎(chǔ),借鑒蘇聯(lián)植物學(xué)家?guī)炖锲鎭喫鞣虻摹吧鷳B(tài)歷史分析法”,在考慮原產(chǎn)地與引種地氣候條件是否相似的同時,充分考慮引種地現(xiàn)實生態(tài)條件與引入樹種某個歷史生態(tài)條件是否相近或相同[6]。本項目常綠闊葉樹種的收集工作主要集中在我國的東北、華北地區(qū)和朝鮮半島開展。引進樹種情況見表1。
表1 引進樹種統(tǒng)計
引進樹種種源來自韓國、內(nèi)蒙古、北京、大連、日本、山東和長白山。引進樹種共5 科8 種,沙冬青引進種子,其它引進苗木。
1.2.1 引種地自然概況
試驗地設(shè)在長春森林植物園,地處43°52′N、125°21′E,屬溫帶大陸濕潤季風(fēng)氣候向半干燥氣候的過渡帶,年均溫度4.6 ℃,極端最高氣溫38 ℃,極端最低氣溫-36.5 ℃,年均降水量610.8 mm,年均相對濕度65%,年均日照時數(shù)2 658.2 h,無霜期145 d。海拔220~390 m,屬長白山余脈向松遼平原過渡的低山丘陵地帶。土壤為暗棕色森林土、黑土。植被分布涵蓋長白、蒙古及華北3個植物區(qū)系。
1.2.2 研究方法
樹木引種成功的標(biāo)準(zhǔn)是在常規(guī)栽培技術(shù)條件下,不需要特殊的保護措施能正常生長發(fā)育,無嚴(yán)重病蟲害;能按固有的繁殖方式進行繁殖,并能保持其優(yōu)良性狀;無不良生態(tài)后果。馴化措施主要有種子繁殖和越冬防寒2種。該研究以引進的實生苗或種子繁育的實生苗為對象,以越冬適應(yīng)性觀察法為基礎(chǔ),綜合各種影響因素進行研究。
①將引進常綠闊葉樹種在常規(guī)栽培條件下定植于長春森林植物園,秋季調(diào)查其栽植成活率。
②越冬適應(yīng)性觀察法是在抗寒鍛煉期間,一些樹種生長發(fā)育受到了不同程度的影響,其外部性狀隨著低溫過程相應(yīng)發(fā)生一系列的適應(yīng)性變化,是一種比較直觀現(xiàn)實的方法[7]。根據(jù)供試樹種的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性,采取綁干、設(shè)置防風(fēng)障和常規(guī)栽培等3 種方法進行對比試驗,對實施的效果進行分析評價。
③以影響樹木引種成功的相關(guān)因素為指標(biāo),綜合評價樹木引種表現(xiàn)。各影響因素如下:
A.在常規(guī)栽培條件下的樹木保存率;
B.樹木常規(guī)栽培露地越冬后,地上部分干梢情況;
C.樹木在引種栽植后,樹木的枝干、葉形、葉色等形態(tài)特征是否發(fā)生改變;
D.樹木栽植到引種地后的抗病蟲害能力。
根據(jù)4個因素對常綠闊葉樹種馴化的影響力劃分各自權(quán)重,并將各因素的指標(biāo)劃分成4個等級,采用賦分法制訂評分標(biāo)準(zhǔn),進行綜合評價和篩選(表2)。
馴化得分值為每個因素不同分級計分值累加,得分越高,表示馴化成功率越高。
表2 常綠闊葉樹馴化分級及評分標(biāo)準(zhǔn)
朝鮮黃楊、北海道黃楊、韓國杜鵑、小葉扶芳藤和金銀花5 個樹種的成活率均在90%以上,寬葉杜香和細(xì)葉杜香次之,成活率分別為75%和73%,沙冬青的成活率為64%,存在較顯著差異(表3)。2種杜香的苗木由于樹枝細(xì)長,根系稀少,樹體內(nèi)的養(yǎng)分含量不足,所以,當(dāng)年生長量很小,栽植成活率較低。沙冬青是我國荒漠特有的常綠超旱生植物,分布區(qū)處于我國荒漠區(qū)的東部東經(jīng)105°~108°、北緯37.5°~41.5°的范圍內(nèi),所在地生境嚴(yán)酷,氣候干旱,平均年降水量不足200 mm,蒸發(fā)量卻在2 000 mm以上,基質(zhì)為礫質(zhì)、沙質(zhì)或粘土質(zhì);土壤類型主要為灰棕荒漠土[8],由于引種地的土壤及水分條件與原產(chǎn)地存在較大差異,所以在引種地栽植較為困難。其它樹種表現(xiàn)正常,表明引種地的土壤條件基本適應(yīng)引進樹種的要求。
以栽植成活的植株為基礎(chǔ),調(diào)查統(tǒng)計各樹種連續(xù)2 年的越冬保存率(表3)。在綁干、風(fēng)障及露天3種馴化措施條件下的越冬保存率表現(xiàn)各異。①朝鮮黃楊、韓國杜鵑、金銀花3 個樹種在綁干、風(fēng)障及露天3 種條件下越冬保存率均達(dá)90%以上,無顯著差異。因此,可以看出,這3個樹種在長春地區(qū)栽植適應(yīng)性很強。②小葉扶芳藤和北海道黃楊2個樹種在綁干、風(fēng)障條件下越冬保存率均在90%以上,但露天條件越冬保存率分別為70%和12%,差異顯著。所以,在加強防護措施情況下,有望逐步適應(yīng)引種地環(huán)境,發(fā)展成良好的栽培樹種。③沙冬青在綁干、風(fēng)障、露天3 種條件下越冬保存率分別為94%、62%和6%,三者之間差異顯著。表明該樹種在引種地對環(huán)境反應(yīng)非常敏感,立地條件要求高,不適合引種地的發(fā)展。④細(xì)葉杜香、寬葉杜香2 個樹種在綁干條件下有一定的保存率,但在風(fēng)障和露天條件下沒有存活。由于細(xì)葉杜香、寬葉杜香存在自然生長于長白山海拔700~1 600m 的泥炭類沼澤中或落葉松林緣、林下、濕潤山坡,常聚生或成片生長的生態(tài)學(xué)特性[9],對土壤、空氣濕度、栽植方式要求嚴(yán)格,所以,尚需一定的培育技術(shù)、馴化措施和適應(yīng)過程才能在引種地栽培成功。
不同馴化措施對常綠闊葉樹木的影響結(jié)果表明,朝鮮黃楊、韓國杜鵑、金銀花3個樹種表現(xiàn)優(yōu)秀,小葉扶芳藤和北海道黃楊2個樹種表現(xiàn)良好。按照常規(guī)栽培條件下越冬保存率的結(jié)果,各樹種適應(yīng)性表現(xiàn)由優(yōu)到良的順序為:韓國杜鵑=金銀花>朝鮮黃楊>小葉扶芳藤>北海道黃楊。
表3 引進樹種馴化情況統(tǒng)計
通過連續(xù)2年對供試樹種在引種地常規(guī)條件下的越冬保存率、枯梢程度、抗病蟲害能力及形態(tài)特征的觀測,結(jié)果見表4。
表4 各樹種抗性表現(xiàn)得分
從表4 可以看出:越冬保存率方面,韓國杜鵑、朝鮮黃楊和金銀花分級為II 級,小葉扶芳藤為III級。枯梢程度方面,韓國杜鵑分級為I 級,朝鮮黃楊為II級,北海道黃楊為III級??共∠x害能力和形態(tài)特征變化方面,除細(xì)葉杜香和寬葉杜香外,各樹種分級均為I 級。從馴化得分結(jié)果來看,韓國杜鵑、朝鮮黃楊2 個樹種分值在70 分以上,表現(xiàn)優(yōu)秀;金銀花55 分,表現(xiàn)良好;北海道黃楊和小葉扶芳藤分值均為45分,表現(xiàn)一般;沙冬青、細(xì)葉杜香和寬葉杜香3 個樹種表現(xiàn)較差(表4)。各樹種抗性表現(xiàn)的順序為:韓國杜鵑>朝鮮黃楊>金銀花>小葉扶芳藤=北海道黃楊。
綜合各樹種常規(guī)條件下的越冬保存率指標(biāo)、抗性表現(xiàn)和得分結(jié)果,金銀花雖然越冬保存率很高,由于地上部分冬季枯梢嚴(yán)重,與在原產(chǎn)地的生物學(xué)特性差異較大,體現(xiàn)不出常綠樹種的觀賞價值。而韓國杜鵑、朝鮮黃楊2個樹種適合長春地區(qū)栽培,可作為長春地區(qū)栽培的優(yōu)良樹種。
3.1 以“氣候相似論”為理論基礎(chǔ),以“生態(tài)歷史分析法”為原則,從國內(nèi)外引種常綠闊葉樹8種。經(jīng)馴化栽培,初步篩選出韓國杜鵑、朝鮮黃楊2 個常綠闊葉樹種,在長春地區(qū)常規(guī)栽培條件下,能夠自然越冬,正常生長。這2個樹種原產(chǎn)地位于朝鮮半島和日本島,與引種地同屬一個氣候區(qū),同為東北植物區(qū)系,符合“氣候相似論”原則。
3.2 作為藤本植物,金銀花在長春地區(qū)栽培,冬季表現(xiàn)出地上部分枯萎,影響了其作為常綠觀賞植物的應(yīng)用價值,但其在生長季的觀賞價值較高,具有良好的藥用價值,在植物遺傳資源保存與開發(fā)方面意義重大。
3.3 由于試驗時間較短,試驗方法常規(guī),供試樹種是否完全適合長春地區(qū)還需經(jīng)過一個植物生殖周期的觀測以及特殊年份的檢驗方可確定。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,植物的引種技術(shù)將更加先進,對于增加植物適應(yīng)性,提高植物引種的成功率有所幫助,從而使引種地區(qū)的植物種類更加豐富。