歐泳欣, 翁殊斐, 馮嘉儀, 李碧洳
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院, 廣東 廣州 510642)
華南地區(qū)5種園林樹木修剪截口愈合特性
歐泳欣, 翁殊斐, 馮嘉儀, 李碧洳
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院, 廣東 廣州 510642)
【目的】研究華南地區(qū)園林樹木修剪截口在修剪2年內(nèi)的愈合進(jìn)程,探究修剪截口愈合特性,為園林樹木修剪提供理論依據(jù)?!痉椒ā坑?013年12月對5種園林樹木3種規(guī)格的450個枝條進(jìn)行修剪試驗,修剪后每3個月跟蹤測量修剪截口的愈合進(jìn)程,分析樹種特性、截口規(guī)格以及季節(jié)變化等因素在截口愈合反應(yīng)中的表現(xiàn)差異?!窘Y(jié)果】白蘭Micheliaalba和芒果Mangiferaindica截口愈合速度較快,修剪2年后愈合率分別達(dá)94.80%和92.38%,且在截口直徑20~<30 mm和30~<40 mm的規(guī)格水平下愈合速度較快;蒲桃Syzygiumjambos、洋紫荊Bauhiniavariegata、黃葛榕Ficusviren截口愈合速度較慢,修剪2年后愈合率分別為82.23%、64.95%和70.99%,且在10~<20 mm規(guī)格下愈合速度較快;截口愈合進(jìn)程總體表現(xiàn)為第1年由修剪初始到3月增長緩慢,3—6月增長加速,6—9月增長最快,9—12月增長減緩,與樹木年生長物候相一致;第2年愈合速度減慢?!窘Y(jié)論】修剪規(guī)格對截口愈合的影響因樹種而異,截口愈合速度與樹木生長速度有緊密聯(lián)系。
園林樹木; 修剪; 截口直徑; 愈合率; 愈合生長量
園林樹木修剪作為技術(shù)性很強(qiáng)的一項養(yǎng)護(hù)措施,不僅可以調(diào)節(jié)植物生長和開花結(jié)實,還能提升樹木整體健康和安全性。但修剪截口將原本相對封閉的內(nèi)部組織暴露于外界環(huán)境當(dāng)中,增加了病蟲侵染導(dǎo)致枝干腐爛的機(jī)會。然而,樹木具有良好的自愈機(jī)制。一方面,樹體對腐爛的區(qū)隔效應(yīng)[1]以及枝基保護(hù)帶[2]對病菌有一定的阻隔作用;另一方面,樹木在截口形成層產(chǎn)生愈傷組織,分裂產(chǎn)生新的韌皮部和木質(zhì)部,形成愈傷木[3]包裹截口,隔絕病蟲入侵。這種自愈機(jī)制在南亞熱帶樹種上的適用性和表現(xiàn),及其規(guī)律性尚待進(jìn)一步的探討。
我國在果樹修剪與樹體內(nèi)部營養(yǎng)物質(zhì)的分配和生理變化[4-6],以及修剪對改善木材質(zhì)量的作用、用材樹種修剪截口愈合[7-9]等方面有一些研究,而在園林樹木修剪方面,主要是一些實踐經(jīng)驗的總結(jié)和修剪規(guī)范的制定[10-11]。國外研究涉及到不同樹種、修剪類型及直徑的截口產(chǎn)生后樹木內(nèi)部結(jié)構(gòu)對腐爛的抵御能力[2, 12-13]、傷口的愈合能力[2,14-16]以及樹木的生理變化[17-19]等,而這些研究主要針對溫帶樹種,較少涉及熱帶亞熱帶樹種。本研究選擇華南地區(qū)最常用的5種園林樹木,通過觀察和測量園林樹木的3類截口直徑的愈合進(jìn)程,獲知不同樹種的截口愈合速度,探究修剪截口的愈合規(guī)律,為城市園林樹木修剪技術(shù)規(guī)范的制定提供理論依據(jù)。
1.1 材料與試驗處理
選擇華南農(nóng)業(yè)大學(xué)校園綠地中片植或列植的洋紫荊Bauhiniavariegata、黃葛榕Ficusvirens、芒果Mangiferaindica、白蘭Micheliaalba和蒲桃Syzygiumjambos5種華南地區(qū)各類園林綠地中使用頻率較高的、常用作行道樹因而需要經(jīng)常修剪的園林樹木進(jìn)行試驗。每個樹種選取生長環(huán)境和養(yǎng)護(hù)管理水平一致、胸徑和冠幅大小相近的30株樹木于2013年12月進(jìn)行修枝試驗。每株在距地面1.8~2.5 m處選擇直徑為S(10~<20 mm)、M(20~<30 mm)和L(30~<40 mm)的一級(或二級)主枝各1個,用自然目標(biāo)修剪法在枝領(lǐng)外沿鋸除枝條[20],按規(guī)格S1~S30,M1~M30,L1~L30對截口進(jìn)行編號,5個樹種共450個枝條。
1.2 愈合指標(biāo)測定
2013年12月—2015年12月每3個月觀察、拍照和測量1次,將附比例尺拍攝的截口照片(共3 600張)導(dǎo)入Auto CAD 2008中,測算以下指標(biāo):截口面積(mm2)為修剪初始截口暴露木質(zhì)部的面積;愈合生長量(mm2)為截口生成愈傷木的面積;愈合率(%)為截口生成愈傷木的面積與截口面積的百分率。計算公式如下:
愈合率=愈合生長量/截口面積×100%,
完全閉合的截口數(shù)為愈合率為100%的截口數(shù);無愈合反應(yīng)的截口數(shù)為無愈傷木產(chǎn)生的截口數(shù),即愈合率為0的截口數(shù)。
1.3 數(shù)據(jù)處理
2.1 不同園林樹種截口愈合分析
愈合率和完全閉合的截口數(shù)反映截口的愈合速度,愈合生長量反映愈傷木生長速度。對2015年12月即2年后各指標(biāo)進(jìn)行比較(表1),結(jié)果顯示,白蘭和芒果愈合速度最快,表現(xiàn)為愈合率顯著高于其他樹種(P<0.05),分別有80.00%和78.89%的截口已完全閉合;蒲桃愈合速度次之,36.67%的截口完全閉合;洋紫荊和黃葛榕愈合速度最慢,僅25.56%的截口完全閉合。
無愈合反應(yīng)的截口數(shù)反映截口形成層的響應(yīng)能力,無愈合反應(yīng)的截口數(shù)越少,則響應(yīng)能力越強(qiáng)。結(jié)果顯示,白蘭和黃葛榕響應(yīng)能力最強(qiáng),98.89%的截口發(fā)生愈合反應(yīng);芒果和蒲桃響應(yīng)能力中等;洋紫荊響應(yīng)能力最弱,6.67%的截口2年后仍無愈合反應(yīng)。
2.2 不同規(guī)格的修剪截口愈合分析
3種規(guī)格截口愈合生長量的差異在5個樹種中表現(xiàn)一致,即修剪2年后,L規(guī)格截口愈合生長量極顯著大于M規(guī)格(P<0.01),M規(guī)格極顯著大于S規(guī)格,表明修剪截口產(chǎn)生愈傷木的量隨規(guī)格增大而增大,且愈合速度越快的樹種如白蘭,其S規(guī)格、M規(guī)格和L規(guī)格截口2年后平均愈合生長量分別為221.23、453.27、910.03 mm2,各規(guī)格愈合生長量的差異更大。
由圖1可知,1年后,5個園林樹種截口直徑與愈合生長量均呈極顯著正相關(guān),表明截口直徑越大,截口產(chǎn)生愈傷木的速度越快。截口直徑和愈合生長量回歸方程的斜率排序為白蘭>芒果>蒲桃>洋紫荊>黃葛榕。5個樹種斜率大小排序與愈合率排序(表1)一致。且白蘭和芒果斜率分別為35.493和35.416,明顯大于后3個樹種,說明隨直徑的增大,白蘭和芒果愈合生長量的增幅更大。
表1 不同園林樹種修剪2年后截口愈合情況1)
Tab.1 Wound closure of five tree species after two years of pruning
樹種胸徑/cm愈合率/%愈合生長量/mm2CCNICNNRN白蘭10.18~15.2194.80±0.84Aa528.18±39.85Aa72171芒果11.47~16.8892.38±0.76Aa543.80±43.76Aa71154蒲桃9.90~16.6882.23±1.88ABb488.27±39.05Aa33534洋紫荊9.48~16.8164.95±2.64Bc321.06±32.16Bb23616黃葛榕12.19~19.6870.99±2.59Bbc347.49±32.21Bb23661
1)同列數(shù)據(jù)后凡具有一個相同小、大寫字母者,分別表示不同樹種間差異未達(dá)0.05、0.01的顯著水平(Duncan’s法);CCN為完全閉合的截口數(shù),ICN為有愈合反應(yīng)但未完全閉合的截口數(shù),NRN為無愈合反應(yīng)的截口數(shù)。
**表示達(dá)0.01水平的極顯著相關(guān)(Spearman法)。
3種規(guī)格截口愈合率的差異在5個樹種中有不同表現(xiàn)(表2):對于白蘭和芒果,M、L規(guī)格截口的愈合率1年后極顯著高于S規(guī)格,2年后均達(dá)90%以上,表明白蘭和芒果較大規(guī)格截口愈合速度更快;而蒲桃、洋紫荊和黃葛榕L規(guī)格截口的愈合率始終極顯著低于S規(guī)格,表明這3個樹種較小規(guī)格截口愈合速度較快。
表2 修剪1年和2年后5個樹種3種規(guī)格的截口愈合率分析
Table 2 Closure ratio of wounds with three different sizes in five tree species one year and two years after pruning
樹種2014?12的愈合率/%2015?12的愈合率/%SMLSML白蘭74.54±3.80Bb90.47±2.10Aa87.66±2.51Aa92.67±1.86Ab96.52±1.01Aa95.21±1.39Aa芒果64.65±7.01Bb86.89±3.09Aa83.29±3.54Aa86.96±0.84Bb96.65±1.33Aa93.52±1.80Aa蒲桃66.98±4.13Aa59.63±5.61ABab53.29±2.36Bb86.95±2.10Aa80.31±4.08Bb79.42±2.15Bb洋紫荊47.38±3.53Aa42.89±3.82Bb41.68±3.58Bb69.38±4.34Aa63.03±5.23Bb62.44±3.44Bb黃葛榕48.65±2.53Aa38.75±2.66Bb36.61±2.56Bb80.70±2.77Aa71.93±4.17Aa60.34±4.69Bb
1)同一樹種相同時間同行數(shù)據(jù)后凡具有一個相同小、大寫字母者,分別表示不同截口規(guī)格間差異未達(dá)0.05、0.01的顯著水平(Duncan’s法);S、M、L分別表示直徑為10~<20、20~<30、30~<40 mm的截口。
修剪2年后,在S、M和L這3種規(guī)格各150個截口中,完全閉合的截口數(shù)分別為93、73和58個,無愈合反應(yīng)的截口數(shù)分別為12、2和2個??偟膩碚f,S規(guī)格截口面積較小,完全閉合需時較短,但同時較多截口無愈合反應(yīng),即響應(yīng)能力較弱; L規(guī)格截口面積較大,完全閉合所需要的時間更長,但響應(yīng)能力較強(qiáng)。
2.3 愈合速度隨季節(jié)變化規(guī)律的分析
修剪后第1年,截口的愈合速度受季節(jié)變化的影響較明顯,隨季節(jié)變化的規(guī)律也基本呈一致的趨勢(圖2、圖3):修剪后至2014年3月,截口愈合緩慢,愈合生長量較小且增長緩慢;3—6月愈合速度加快,愈合生長量的增長速度加快;6—9月愈合速度最快,各樹種、各規(guī)格截口愈合生長量較上一季度有顯著提高(P<0.05),增速達(dá)第1年中的最大值,且愈合生長量及其增速隨規(guī)格增大而增大(圖3),開始有6.67%的截口完全閉合;9—12月愈合速度減慢,愈合生長量增長速度較上一季度明顯下降,8.67%的截口已完全閉合。
修剪后第2年,樹木結(jié)束冬季生長緩慢的狀態(tài)進(jìn)入下1個年生長周期,各季度愈合速度均較第1年明顯下降,隨季節(jié)變化的規(guī)律也沒有第1年明顯(圖2、圖3),且規(guī)格越小,截口愈合生長量的增長速度越早出現(xiàn)下降的趨勢。其中,蒲桃L規(guī)格截口、洋紫荊M、L規(guī)格截口和黃葛榕M、L規(guī)格的愈合生長量增長速度隨季節(jié)的變化規(guī)律仍與第1年一致。截至3月、6月、9月和12月,完全閉合的截口數(shù)分別占截口總數(shù)的18.22%、29.33%、42.89%和49.78%。
綜上所述,截口愈合速度與各季節(jié)中樹木的生長速度有緊密聯(lián)系。截口愈合進(jìn)程在年生長周期中總體表現(xiàn)出由慢到加速到最快再到放緩的過程,與樹木年生長周期中生長速度的變化基本呈一致的趨勢;另外,截口愈傷木生長速度有逐年下降的趨勢。
圖2 修剪2年內(nèi)5個樹種L規(guī)格截口愈合進(jìn)程Fig.2 Closing process of 30 to 40 mm size wounds for five tree species during two years after pruning
同一折線上凡具有一個相同小寫字母者,表示不同月份間差異不顯著(P>0.05,Duncan’s法)。
圖3 修剪后2年內(nèi)5個樹種各規(guī)格截口愈合生長量
Fig.3 Closure area of wounds with different sizes for five tree species during two years after pruning
3.1 截口愈合程度的測定
試驗率先通過描圖法,較精確地測算截口生成愈傷木的面積,以生成愈傷木的面積與截口總面積之比計算出愈合率,反映截口愈合程度。前人的研究主要通過傷口暴露木質(zhì)部的寬度或生成愈傷木的寬度[8-9, 15]計算愈合程度;也有通過截口長度和寬度計算橢圓形截口面積[14]。然而,試驗中發(fā)現(xiàn)截口兩側(cè)愈合速度比上下方向快,也有研究表明,樹干傷口也是兩側(cè)愈合速度較快[14],因此推測這與枝干結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)運輸方向和激素的種類及其分布有關(guān);個別截口上、下兩側(cè)形成層無愈合反應(yīng),這與不同樹種枝條與主干連接處的結(jié)構(gòu)差異有關(guān)[2],使用前人測定方法難以準(zhǔn)確體現(xiàn)截口愈合程度。二維數(shù)量指標(biāo)(愈合生長量/mm2)相對于一維指標(biāo)(寬度/mm)更能準(zhǔn)確反映截口愈合程度。描圖法也避免了截口形狀不規(guī)則、測量位置的差異帶來的誤差,但拍攝和測算工作量較大。
3.2 樹種特性對截口愈合的影響
截口愈合與樹種起源、生長速度和物候表現(xiàn)等樹種特性有密切的關(guān)系。年輪越寬的樹種截口愈合速度越快[16]。試驗中,白蘭和芒果為熱帶速生樹種,愈合速度較快,因此實踐中更能適應(yīng)較短的修剪周期和較大規(guī)格的修枝強(qiáng)度。這與實踐中一些原產(chǎn)熱帶、生長速度快的園林樹種,如非洲楝Khayasenegalensis能適應(yīng)更大強(qiáng)度的修剪相符合;洋紫荊和黃葛榕為亞熱帶半落葉和落葉樹種,愈合速度較慢;而一些溫帶樹種,大部分50 mm以上的截口修剪10年后仍未能完全閉合[2],明顯較本試驗中5個樹種愈合速度慢。由此推測,熱帶樹種修剪截口的愈合速度相比溫帶樹種更快。試驗還發(fā)現(xiàn),修剪后芒果、洋紫荊和黃葛榕部分截口分泌膠質(zhì)或乳狀汁液,這種現(xiàn)象對愈傷木產(chǎn)生的影響可在日后的試驗中進(jìn)一步研究。
3.3 修剪規(guī)格對截口愈合的影響
修剪規(guī)格對截口愈合的影響因樹種而異,不同樹種各自在一定范圍的規(guī)格水平下愈合速度最快。前人研究表明,一些溫帶樹種截口規(guī)格大于50 mm會明顯影響愈合速度[2];I-69 楊Populusdeltoides和歐美107楊P.×euramericana在枝條分別達(dá)40 mm和30 mm之前疏除,截口能較好地愈合[9];托里桉Eucalyptustorelliana大于25 mm的截口比小于25 mm的截口愈合速度更快[7]。試驗中,白蘭和芒果20~<30 mm截口的愈合速度比10~<20 mm的快,而蒲桃、洋紫荊和黃葛榕10~<20 mm截口的愈合速度相對最快。
3.4 季節(jié)和年生長周期對截口愈合的影響
截口愈合速度的變化與樹木年生長周期中生長速度的變化規(guī)律基本一致。截口愈合速度基本上取決于所在枝條的生長速度[15],且延緩生長的植物生長調(diào)節(jié)劑能同時降低某些樹種植株生長和截口愈合的速度[14]。冬季生物處于休眠或者生長相對緩慢的階段,故冬季修剪不僅減少截口腐爛的機(jī)會,而且截口愈傷木能在春夏季快速生長,從而達(dá)到較好的愈合效果,并在下一個冬季愈合速度減慢前有更充足的時間閉合截口。因此,每年冬季對城市園林綠地進(jìn)行大枝修剪和清園的養(yǎng)護(hù)管理措施,符合樹種自然生長和截口愈合的規(guī)律。
修剪后第1年愈合速度最快,第2年愈合速度明顯下降。這一結(jié)果與張群[8]對杉木的修剪研究相一致,其研究顯示,杉木Cunninghamialanceolata20 mm左右的截口,5年后縮小至10 mm左右,且前2年愈合速度較快,第2年后愈合速度逐漸下降。試驗中,白蘭和芒果大部分直徑小于40 mm的截口能在2年內(nèi)完全閉合。因此,較高強(qiáng)度的城市園林樹木修剪工作宜每隔2~3年進(jìn)行1次,避免修剪間隔時間太長,從而產(chǎn)生過大面積的截口,導(dǎo)致愈合時間延長,加大樹木遭受病蟲侵染的機(jī)會。
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【責(zé)任編輯 莊 延】
Closure characteristics in pruning wounds of five species of landscape trees in South China
OU Yongxin, WENG Shufei, FENG Jiayi, LI Biru
(College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)
【Objective】 Closing process of landscape trees in South China was studied in two years after pruning, in order to explore the closure mechanism of pruning wounds, and provide a theoretical basis for landscape tree pruning practice.【Method】Branches in three sizes from five species of landscape trees were trimmed in December 2013. Measurements of the wound closing process were taken every three months from December 2014 to December 2015. Differences in wound closure abilities caused by species characteristics, wound sizes and seasonal changes were analyzed.【Result】The wound closure rates ofMicheliaalbaandMangiferaindicawere relatively higher (94.80% and 92.38%) compared to other species,and the wounds of 20-<30 mm and 30-<40 mm diameters closed faster compared to 10-<20 mm wounds. The wound closure rates ofSyzygiumjambos,BauhiniavariegataandFicusvirenswere relatively lower (82.23%, 64.95% and 70.99%), and the wounds of 10-<20 mm diameter closed faster. The wound closure process was generally slow from the time of pruning to March, accelerated from March to June, was the fastest from June to September, and slowed down from September to December in the first year, which was consistent with the changes in tree growth rates during annual growth periods. The wound closure process was slow in the second year. 【Conclusion】 Wound size influences wound closure rate differentially among species. Wound closure rate is closely associated with the tree growth rate.
landscape tree; pruning diameter; wound closure; closure rate; closure area
2016- 05- 09優(yōu)先出版時間:2017-01-10
歐泳欣(1991—),女,碩士研究生, E-mail:419960450@qq.com; 通信作者:翁殊斐(1969—),女,副教授,博士, E-mail:shufeiweng@scau.edu.cn
廣東省林業(yè)局項目(F12044)
Q945.39
A
1001- 411X(2017)02- 0106- 06
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歐泳欣, 翁殊斐, 馮嘉儀, 等.華南地區(qū)5種園林樹木修剪截口愈合特性[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,38(2):106- 111.