于紅梅 郭曉雷 王東紅
(呼和浩特市植物園 內蒙古呼和浩特 010010)
生態(tài)園林是在改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境,創(chuàng)造融合自然的生態(tài)游憩空間和穩(wěn)定的綠地的基礎上,按照生態(tài)學原理和規(guī)律,模擬地帶性植物群落的類型,建立與區(qū)域自然條件相適應、相對穩(wěn)定、結構合理的區(qū)域綠地系統(tǒng),是將人工要素和自然要素整合而成的綠色生態(tài)網絡[1]。
在內蒙古自治區(qū)境內,陰山山脈橫貫中部,以北為草原和戈壁,黃河流貫南部,構成河套平原;西南部為鄂爾多斯高原;大興安嶺縱貫東北部。內蒙古自治區(qū)屬中溫帶大陸性氣候,降水稀少,降水量自東南向西北遞減,大部分地帶年均降水量300 mm~400 mm,山脊地帶年均降水量超過500 mm,最西部的額濟納旗年均降水量僅50 mm。全區(qū)年均溫3 ℃~6 ℃,1月均溫-28 ℃~-14 ℃,7月均溫16 ℃~24 ℃??傊募径檀?,雨熱同期,冬春漫長,無霜期短,干寒多風沙[2]。
針對內蒙古自治區(qū)的氣候條件,應加強當地野生植物的篩選和馴化,按照生態(tài)規(guī)律與原理,根據植物的結構特點和演替規(guī)律,形成與城市氣候相適應、相對穩(wěn)定、結構合理、以森林植被為核心的區(qū)域綠地系統(tǒng)[3]。野生觀賞植物的調查及引種應用是在保護生態(tài)環(huán)境的基礎上,合理開發(fā)、應用鄉(xiāng)土野生植物資源,形成獨特的生態(tài)化植物系統(tǒng)儲備。在園林綠化建設中,營造穩(wěn)定的、可持續(xù)的、最大程度減少人工干預的喬、灌、草植物群落,完善區(qū)域生態(tài)功能。同時,依托植物園建立野生植物資源庫,作為野生觀賞植物生態(tài)資源儲備。
1.1.1 確立野外調查切入點
內蒙古自治區(qū)橫跨針葉林、夏綠闊葉林、草原和荒漠等幾個自然地帶,所以植物種類比較豐富。其中山區(qū)的植物最豐富,中部的陰山山脈及西部的賀蘭山等山地不但有許多森林、草甸及草原植物種類,而且還有不少沼澤與水生植物[4]。野生植物調研工作以大青山、蠻漢山為重點區(qū)域,兼顧其他地區(qū),篩選具有一定園林綠化應用價值的野生鄉(xiāng)土植物進行調查分析、引種應用研究。
1.1.2 主要調查地自然狀況
內蒙古大青山林區(qū)地處蒙古高原中溫型草原和大青山以南暖溫型草原省交匯處,屬內蒙古陰山山地中段保存最好的次生林區(qū),森林覆蓋率41.65%,植被(林、灌、草)覆蓋率達到80%,現存有較大面積白樺林、山楊林和遼東櫟林,以及少量遺留的青海云杉林、杜松林和油松林等植被類群,是陰山山地現存面積最大、保存最完好的天然次生林區(qū)。大青山山地為塊狀斷裂的中等高度的山地,海拔為1 500 m~2 400 m,同名主峰海拔為2 338 m。大青山北坡直接承受蒙古干燥氣流的影響,氣候干燥、溫度低,南坡則由于山地的阻擋,相對溫暖而濕潤,因此山地南北坡土壤與植被的垂直分布明顯不同。北坡簡單,南坡較復雜,前者處于中溫型草原帶,而后者為暖溫型草原帶。據統(tǒng)計,截至2013年,大青山自然保護區(qū)內高等植物852種,隸屬127科422屬,其中種子植物736種,隸屬88科348屬。
蠻漢山是陰山的支脈,呈東北—西南走向,西北為土默川的東南邊緣,東南為岱海盆地的西北邊緣,海拔1 500 m左右,中部高,兩端低,主峰(位于涼城縣廂黃地鄉(xiāng)境內)海拔2 304 m。年平均氣溫4 ℃~5 ℃,降水量400 mm左右。低山基本為栗鈣土針茅草原,雜有灌木;1 700 m以上為灰褐土,天然灌木林有虎榛子、繡線菊等,局部地區(qū)有天然次生白樺林、山楊林等;1 900 m以上為山地草甸草原;海拔1 700 m上下有大片人工林,樹種為油松和華北落葉松。森林覆蓋率11%。
1.1.3 野外調查方式及內容
(1)獲取資料。通過查閱文獻,熟悉調查區(qū)域土壤、植被類型及喬、灌、草種類分布,以及植物的生態(tài)特性、生境特點,在群落中的作用及地理分布。選取熟悉當地野生植物狀況的人了解目標植物分布狀況、名稱及應用等。
(2)實地調查。分別在大青山小井溝、滴水巖、黑牛溝、圣水梁,九峰山,黃花溝等地定點調查,選取野生植物典型密集點,觀察記錄一定輻射范圍區(qū)域不同鄉(xiāng)土野生植物的種類、物候期、生境、伴生植物等。
(3)依據觀賞應用需求進行鄉(xiāng)土野生觀賞植物初選。調查過程中,選擇具備一定觀賞價值和應用價值的地被類中、小型灌木及多年生宿根草本植物,收集到植物園內種質資源保存區(qū)進行活體保存。
(4)完整目標鄉(xiāng)土野生觀賞植物詳盡信息采集。相對于植物調查,不僅要做詳細記錄,還需詳細觀察目標野生觀賞植物果實成熟及種子散出狀況,預判最佳采種時期,以獲得可供繁育的優(yōu)良種子;同時采集制作目標野生觀賞植物標本,并拍攝影像資料。
1.2.1 應根據引種地氣候條件規(guī)劃種質資源保存區(qū)
呼和浩特市地處溫帶內陸地區(qū),位于華北北部,內蒙古自治區(qū)中部,屬典型的溫帶大陸性氣候,其特點是冬季漫長而寒冷,少雪;夏季短而溫熱,降水集中;春季干旱多風;秋季日光充足,涼爽而短促。氣溫日較差和年較差大,冷暖變化劇烈,無霜期較短,降水少且集中,氣候干燥(見圖1)。呼和浩特市植物園繁育基地位于呼和浩特市以東機場南輔路,原址為果園,土層深厚。通過布局完善灌溉系統(tǒng),用于調節(jié)野生引種植物水分條件差異。
圖1 呼和浩特市全年逐月歷史氣候(來源于中國氣象數據網)
1.2.2 合理進行區(qū)域劃分及試驗區(qū)建設
第一,劃分出野生植物種質資源保存區(qū)及優(yōu)良品種擴繁區(qū)。第二,依據生物學特性在保存區(qū)劃定喬木、灌木及草本種植區(qū)域。第三,在保存區(qū)劃定固定地塊,定植野生遷地移栽苗木區(qū)域以便精細管理,采集籽種。第四,后期將依次開辟陰生及濕地植物區(qū)和沙生植物區(qū)。第五,翻地20 cm~30 cm深,去除磚頭、瓦塊,耙平,施足基肥,按5 m×3 m整地做畦,并對種植畦進行編號,配備相應的灌溉設施及便于操作的道路系統(tǒng)。
1.2.3 完善輔助配套設施
配套建設日光溫室(或智能溫室)和全光照扦插床,用于最基本的播種與扦插繁育。后續(xù)應配備組培生產試驗能力,提高鄉(xiāng)土野生植物的生產能力。
1.3.1 引種方式
(1)采種繁育
2019年引種栽培鄉(xiāng)土野生植物統(tǒng)計記錄包含40科105屬175種鄉(xiāng)土野生植物,通過播種繁育引種的占78%,遷地保護的僅占22%。有效避免對野生資源的破壞。
(2)扦插繁育
部分灌木、半灌木鄉(xiāng)土野生植物,短期無法解決種子繁育難題,就可依靠扦插繁殖保存種質資源。
(3)遷地保護
不同種類野生植物種子繁殖,自身生活力、發(fā)芽抑制機制、后熟期以及對發(fā)芽溫度、光照條件、水分條件的需求程度有著極大的差異。通過遷地保護先將其引進來,給予適宜的生長條件,經過2~3年的保育手段處理,即可得到飽滿種子,為下一步馴化工作打下良好基礎。
(4)合作交換
通過與內蒙古自治區(qū)大中專院校生態(tài)相關專業(yè)領域及生態(tài)綠化企業(yè)、科研院所研究單位互換種子,增加種質資源。內蒙古大學、內蒙古農業(yè)大學等提供了沙冬青、蒙古扁桃、檸條錦雞兒、紅三葉、二色補血草、細枝補血草、白刺等種子。
1.3.2 搭建基礎構架,逐步形成多元化野生植物系列
野生植物類型包括喬木、灌木以及草本植物,其中以多年生宿根草本植物為主,引種栽培41科105屬180余種野生觀賞植物,逐步完成引種系統(tǒng)化建設。主要系列如下。
(1)蔥屬系列,有山韭、野韭、青甘韭、北蔥、硬皮蔥、毓泉蔥、砂韭、細葉韭、矮韭、黃花蔥、長梗韭、天蒜、霧靈蔥、長柱韭、金頭韭(青海)、茖蔥。
(2)百合系列,有斑百合、細葉百合、毛百合。
(3)穗花系列,有白婆婆納、兔兒尾苗、大婆婆納、草本威靈仙。
(4)委陵菜系列,有金露梅、銀露梅、腺毛委陵菜、莓葉委陵菜。
(5)白頭翁系列,有朝鮮白頭翁、細葉白頭翁。
(6)烏頭系列,有西伯利亞烏頭、陰山烏頭、北烏頭。
(7)繡線菊系列,有柳葉繡線菊、土莊繡線菊、蒙古繡線菊、三裂繡線菊、耬斗葉繡線菊。
(8)藤本系列,有烏頭葉蛇葡萄、蝙蝠葛、穿龍薯蕷、短尾鐵線蓮、黃花鐵線蓮、鵝絨藤、蘿藦、黨參、北五味子。
(9)馬先蒿系列,有紅紋馬先蒿、反顧馬先蒿、甘肅馬先蒿、輪葉馬先蒿(播種小苗)。
(10)觀果系列,有遼寧山楂、水栒子、黃蘆木、青杞、歐李。
1.4.1 種間篩選
以觀察記錄的鄉(xiāng)土野生植物株型、株高、花型、花色、花期長短、綠期長短為依據,園林綠化與生態(tài)建設需求為衡量標準,重點選育、擴繁部分性狀優(yōu)良鄉(xiāng)土野生植物。
(2)覆蓋度極佳的鄉(xiāng)土野生植物。有草原石頭花、鼠掌老鸛草、濕地黃耆、斜莖黃耆。
(3)早春地被開花植物。有紫花地丁、細葉白頭翁、朝鮮白頭翁、斑葉堇菜。
(4)立體綠化藤本植物。有烏頭葉蛇葡萄、穿龍薯蕷、蝙蝠葛、蘿藦、鵝絨藤。
(5)鄉(xiāng)土野生小灌木。有蒙古蕕、灌木鐵線蓮、金露梅、胡枝子、達烏里胡枝子。
1.4.2 種內篩選
野生觀賞植物作為園林應用中的地被植物,葉形葉色、花形花色、果形果色各有差異,觀賞季節(jié)有早春、晚秋差異,總的標準基本為株型豐滿、莖干粗壯、花色艷麗、花期長、綠期長、抗逆性強為優(yōu)。經過2~3年栽培,
1.5.3 分株繁殖
優(yōu)點:可繁育播種發(fā)芽難度大的草本類植物。
曇花,耐得住寂寞,懂得收斂低調;它從不引人關注,只是在夜間默默地向世界奉獻自己的芳香;它的生命選擇了寧靜與淡泊,選擇了人所不欲的“錦衣夜行”……曇花,不正是辛稼軒筆下那位逗留在“燈火闌珊”處的美女么?她沒有“蛾兒雪柳黃金縷”,亦不會“笑語盈盈暗香去”,但她卻有讓人“眾里尋他千百度”的無限魅力……
缺點:僅小部分種類適合分株繁殖。
適用于:小紅菊、楔葉菊、紫花野菊、小山菊、亞洲選育觀賞性狀較好的植株做母本,經2~3輪選育,獲得性狀優(yōu)良繁育系。
以有斑百合為例(見表1):選取四個樣本進行觀測,株高34 cm~79 cm,花朵直徑6.5 cm ~8.2 cm,單株著花量1~10朵。后選擇株高50 cm~60 cm,花朵直徑7.5 cm以上,單株著花量5朵以上的植株作為母株采種繁育后代,經2~3代,選育出表現性狀優(yōu)良的品種。
表1 有斑百合花期觀察記錄表
引種過程中,依據不同鄉(xiāng)土野生植物的生長習性,采取不同育苗與栽培管理技術。
1.5.1 溫室穴盤育苗
播種時間選擇4月—5月。溫濕度條件:無加熱日光溫室,每日上下午各噴水1次;基質:疏松透氣、保水性強;種子處理:打磨、浸泡、沙藏處理或直接播種。后期可供栽植培育營養(yǎng)缽苗或倒栽至露地。
優(yōu)點:不浪費種子,極大提高移栽成活率。
適用于:早期少量采集的野生種子繁殖、小粒種子繁殖、不耐移栽種子繁殖。如長尾婆婆納、棉團鐵線蓮、花荵、纈草等。
1.5.2 露地播種育苗
條播。開溝3 cm~4 cm深,行距25 cm左右(易管理),覆土深度1 cm~1.5 cm,壓實。山丹、有斑百合可于春季發(fā)葉前,起出鱗莖移栽、種植;蔥韭類,可于任意生長季,起出裸根苗進行移栽、種植。
優(yōu)點:擴繁速度快、生產效率高。
缺點:比較浪費種子,僅適用于蔥韭、百合類。
適用于:蒙古韭(見圖2)、山韭、野韭、北蔥、青甘韭、山丹(見圖3)、有斑百合等具鱗莖植物。蓍、玉竹等萌蘗量大的植物。
圖2 蒙古韭
圖3 三年生山丹
信息系統(tǒng)儲備包含種源地信息、種源地植被信息、種源地目標植物完整信息(包括植物標本及圖片資料)以及相應的栽培條件下對應的信息記錄,通過對比信息記錄整合形成鄉(xiāng)土野生觀賞植物生態(tài)應用的技術支撐。
2.1.1 固定3~5個種源地,提高引種工作效率
(1)野生觀賞草本種源地。多年生草本植物形成的山地雜草草甸,草層高度40 cm左右,蓋度達80%,植物種類極其豐富,很難找出明顯的建群種。有多種花朵顏色艷麗、觀賞效果好的種類,如輪葉馬先蒿、野火球、花錨、野罌粟、天藍韭等等,典型種源地有黃花溝高山濕地草甸(見圖4)、圣水梁高山草甸(見圖5)、武川哈樂鎮(zhèn)高山濕地草甸(見圖6)等。
圖4 黃花溝高山濕地草甸
圖5 圣水梁高山草甸
圖6 武川哈樂鎮(zhèn)高山濕地草甸
在山地平緩處,由高大禾草為主要建群種的山地禾草草甸,其特點是不如山地雜草草甸植物種類豐富,外觀也不如其華麗,但仍有相當數量雜類草混生,如地榆、蓬子菜、野豌豆、串鈴草、知母等,種源地如小井溝、九峰山等山地平緩處。
(2)多種觀賞灌木種源地。山溝溝谷雜木林,有比較豐富的灌木種質資源,如黑果栒子、水栒子、遼寧山楂、美薔薇、小葉茶藨子、蒙古莢蒾、柳葉鼠李等,比較典型的有九峰山打車溝溝谷雜木林,小區(qū)域內多種灌木共存。
(3)較小種群植物種源地。黃花溝手參(見圖7)、小井溝長瓣鐵線蓮(見圖8)、正藍旗烏和爾沁敖包林場掌裂蘭(見圖9)、手參等。
圖7 黃花溝手參
圖8 小井溝長瓣鐵線蓮
圖9 烏和爾沁敖包林場掌裂蘭
2.1.2 精確把控種子采集時段,獲得優(yōu)良繁殖材料
野生植物種類不同結實情況存在極大差異,采種時間掌握不好,種子的飽滿度差,導致發(fā)芽率低,種苗質量差,難以獲得優(yōu)質苗木供選育。根據不同年份氣候因素,觀察野生植株生長狀況,把握適宜采收的時間,獲得優(yōu)良籽種。紫花地丁采種期及前后形態(tài)見圖10、圖11、圖12。
圖10 結果早期
圖11 采種期
圖12 開裂種子掉落
2.1.3 掌握種子貯存、發(fā)芽特性,加速后期擴繁
通過多次、多組別發(fā)芽試驗對比、觀察,掌握野生觀賞植物種子壽命及儲存條件、發(fā)芽條件及播種前處理方式(見表2),使采集、繁育、收獲的野生植物種子,發(fā)芽率達到最優(yōu)。
表2 四種鄉(xiāng)土野生觀賞植物種子相關信息表
2.1.4 建立電子檔案數據庫,提高信息利用率
錄入野生觀賞植物物候期、各階段生長量、栽培管理信息,并建立電子檔案數據庫,將給生態(tài)化園林綠化建設中信息查閱、應用帶來巨大便利。
(1)應用技術手段解決野生植物種子發(fā)芽難、移栽成活率低的問題。嘗試多種方法與技術如微生物根菌、激素、低溫層積、化學試劑、物理方法等解決野生植物種子發(fā)芽難、移栽成活率低的技術難題。與內蒙古農業(yè)大學合作,利用菌根菌技術,提高引種成功率,改善生長環(huán)境。
(2)通過多種途徑利用鄉(xiāng)土野生植物優(yōu)良抗性基因庫培育新品種。與院校、企業(yè)合作,應用并掌握通過DNA花粉管導入、種子太空輻射處理、人工授粉雜交、自然變異等方法培育新品種,或利用內蒙古自治區(qū)干旱、半干旱植物抗性基因庫,改良、選育節(jié)水、抗旱、抗寒、抗病蟲害新品種。
(3)種質資源收集及引種馴化工作應持續(xù)有效進行。解決科研團隊老齡化問題,引入新鮮血液,逐年擴大種質資源圃,擴展選育基數,為園林綠化提供更多的鄉(xiāng)土野生馴化植物。
(4)規(guī)范并指導野生植物種植、應用。隨著鄉(xiāng)土野生觀賞植物逐步走進園林綠化應用,應編寫野生植物種植、應用技術規(guī)范,指導野生植物種植及應用。
(5)暢通推廣、應用途徑,打通鄉(xiāng)土野生植物“走進園林綠化最后一公里”。五十余種鄉(xiāng)土野生植物完成引種馴化,以其中五種連續(xù)三年采種量為例,可以看到山丹與山韭由于擴大了種植面積,種子采收量有顯著提高,其余幾十種馴化成功的鄉(xiāng)土野生植物情況都與野韭、腺毛委陵菜的情況相似,由于無法擴大種植面積,種子、種苗數量無法得到大幅提升(見表3)。條件限制繁育規(guī)模,后期可通過和企業(yè)聯合,擴大繁育面積,待條件成熟即可推向苗木市場。
表3 幾種鄉(xiāng)土野生植物連續(xù)三年采種量
鄉(xiāng)土植物是形成具有地方和民族特色的園林景觀的基礎,只有充分認識到鄉(xiāng)土植物在形成地區(qū)特色景觀方面的作用,才能構建出適應當地自然條件的穩(wěn)定植物群落,降低區(qū)域綠地養(yǎng)護成本,提高園林植物群落的綜合功能[5]。各地區(qū)宜利用當地野生植物種質資源,循序漸進地開展系統(tǒng)化的鄉(xiāng)土野生植物引種馴化工作,完成引種馴化信息資料及種苗推廣應用的雙重儲備。