七種高架橋下蔭庇區(qū)綠化植物的抗旱性研究

于洋++徐永榮++李鵬

摘要：選擇了7種能耐高架橋下蔭庇環(huán)境的園林植物，通過試驗(yàn)比較其抗旱性。結(jié)果表明，觀賞效果受影響的程度排序?yàn)楠M葉梔子>大吳風(fēng)草>礬根>花葉蔓長春>頂花板凳果>麥冬>扶芳藤；葉片初始萎蔫和永久萎蔫出現(xiàn)時(shí)土壤含水量排序均為大吳風(fēng)草>礬根>狹葉梔子>花葉蔓長春>頂花板凳果>扶芳藤>麥冬；葉片永久萎蔫出現(xiàn)時(shí)干旱持續(xù)時(shí)間排序?yàn)榉龇继?頂花板凳果>麥冬=礬根>大吳風(fēng)草>狹葉梔子>花葉蔓長春。7種園林植物的綜合抗旱性排序?yàn)轫敾ò宓使⒎龇继?麥冬>大吳風(fēng)草、礬根>狹葉梔子、花葉蔓長春。在夏季，麥冬、扶芳藤和頂花板凳果能耐15～20 d的干旱，礬根能耐13～15 d的干旱，花葉蔓長春、狹葉梔子和大吳風(fēng)草只能耐10 d以內(nèi)的干旱。

關(guān)鍵詞：高架橋蔭庇區(qū)；綠化植物；抗旱性

中圖分類號：S688.4；Q945.78 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）05-0889-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.024

Study on Drought Resistance of Seven Landscaping Plants Selected for

Shaded Area Under the Viaduct

YU Yang1，XU Yong-rong1，LI Peng1，2

（1.College of Horticulture & Forestry Sciences，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China；

2.Wuhan Municipal Research Institute for Landscape Gardening，Wuhan 430081，China）

Abstract： Seven plants suited to shade environment under the viaduct were selected by shading experiment， then they were subjected to water stress in glass greenhouse. The results showed that， the order of influence on ornamental value was Gardenia stenophylla>Farfugium japonicum>Heuchera micrantha>Vinca major Linn. cv. Variegata>Pachysandra terminalis>Ophiopogon japonicus>Euonymus fortunei； The soil water content when the leaf initial and permanent wilting point appeared were F. japonicum>H. micrantha>G. stenophylla>V. major Linn.cv. Variegata>P. terminalis>E. fortunei>O. japonicus； The duration of drought when the leaf permanent wilting point appeared were E. fortunei>P. terminalis>O. japonicus=H. micrantha > F. japonicum>G. stenophylla>V. major Linn. cv. Variegata. The integrated drought resistance of seven plant species were P. terminalis，E. fortunei>O. japonicus> F. japonicum， H. micrantha> G. stenophylla，V. major Linn. cv. Variegata. In summer，P. terminalis，E. fortunei and O. japonicas could tolerate 15～20 days drought， H. micrantha could tolerate 13～15 days drought，but G. stenophylla，V. major Linn. cv. Variegata and F. japonicum could tolerate less 10 days drought.

Key words： shaded area under the viaduct； landscape plants； drought resistance

隨著城市交通擁堵問題日漸突出，城市高架橋在城市道路交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的比重日趨增大，高架橋綠化尤其是橋下蔭庇區(qū)（簡稱橋蔭區(qū)）的綠化也日益受到重視。橋蔭區(qū)綠化由于其環(huán)境的特殊性，使得綠化植物的選擇具有很大的局限性[1]。高架橋的結(jié)構(gòu)造型使橋蔭區(qū)長期處于弱光照條件，極大地制約了植物的生長發(fā)育甚至存活。同時(shí)，由于高架橋本身的遮擋，橋蔭區(qū)土壤大部分無法直接接受降水，而目前大多數(shù)城市高架橋下沒有噴灌和滴灌系統(tǒng)，植物所需的水分依賴人工澆水，但是人工澆水的頻率又很難得到保證，特別是在夏季高溫季節(jié)，因此也對高架橋橋蔭區(qū)綠化植物的耐旱性提出了更高的要求。另外高架橋下還有土壤板結(jié)、尾氣污染等問題[2]。因此選擇橋蔭區(qū)綠化植物在考慮耐陰的同時(shí)，耐旱性、耐土壤板結(jié)貧瘠、耐污染性也很重要，而目前針對城市高架橋下綠化植物的選擇大多數(shù)都集中在耐陰性上[3-7]，針對植物的耐旱性和抗旱性研究則集中在干旱區(qū)域、屋頂和邊坡等光照充足區(qū)域[8-10]。

為此，本研究在前期對相關(guān)植物進(jìn)行耐陰性篩選的基礎(chǔ)上采用控制性水分試驗(yàn)，通過測量植物葉片初始萎蔫和永久萎蔫出現(xiàn)時(shí)土壤含水量的變化以及萎蔫后澆水的恢復(fù)狀況，對其抗旱性進(jìn)行綜合評價(jià)，以期為高架橋橋蔭區(qū)綠化植物的選擇和水分管理提供直接依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)材料為武漢市園林科學(xué)研究所提供的高架橋橋蔭區(qū)綠化備選耐陰性較強(qiáng)的植物，共7種，每種20盆，分別為麥冬（Ophiopogon japonicus）、礬根（Heuchera micrantha）、大吳風(fēng)草（Farfugium japonicum）、狹葉梔子（Gardenia stenophylla）、扶芳藤（Euonymus fortunei）、頂花板凳果（Pachysandra terminalis）、花葉蔓長春（Vinca major Linn. cv. Variegata），試驗(yàn)在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)花卉基地半遮陰的玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)間為2014年6月27至7月18日，試驗(yàn)期間棚內(nèi)溫度26～56 ℃，空氣相對濕度31%～88%。

所有盆栽植株于半陰的林下放置約30 d后移入溫室，溫室遮陰度約50%。連續(xù)幾天少量多次澆水，使所有植株逐漸進(jìn)入水分脅迫狀態(tài)，至盆栽土壤含水量飽和后停止供水。采用探針式土壤溫度和水分測定儀每天測定土壤溫濕度，記錄植株生長狀況。將植株開始出現(xiàn)葉片下垂時(shí)記為萎蔫第1天，對應(yīng)的土壤含水量記為初始萎蔫含水量；當(dāng)植株葉片出現(xiàn)發(fā)黃，澆水后黃葉無法恢復(fù)記為永久萎蔫，對應(yīng)的土壤含水量記為永久萎蔫含水量。分別將不同萎蔫持續(xù)時(shí)間（1～6 d）植株盆栽進(jìn)行澆水處理，觀察記錄不同物種不同萎蔫持續(xù)天數(shù)植株的恢復(fù)狀況。

數(shù)據(jù)采用SAS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用Excel進(jìn)行制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 7種園林植物葉片初始萎蔫點(diǎn)和永久萎蔫點(diǎn)比較

一般來說，植株葉片萎蔫對應(yīng)的土壤含水量越高，耐旱性越差。7種植物干旱處理后土壤水分含量變化見圖1。表1為7種園林植物葉片初始萎蔫和永久萎蔫對應(yīng)的土壤含水量。

由圖1和表1可以看出，隨著干旱的持續(xù)，7種園林植物平均土壤水分含量從初始的飽和值迅速下降到葉片初始萎蔫含水量，然后緩慢下降到葉片永久萎蔫含水量。7種園林植物的初始平均土壤含水量在23.00%～31.80%之間，最高的是扶芳藤，其次是礬根，與其他5種植物差異極顯著（P﹤0.01），扶芳藤和礬根間無顯著差異。

7種園林植物的葉片初始萎蔫時(shí)土壤含水量在5.52%～11.06%之間，最高的是大吳風(fēng)草，最低的是麥冬。從葉片初始萎蔫土壤含水量差異來看，7種植物的抗旱性可以分為3個(gè)等級，最差的是大吳風(fēng)草，非常容易出現(xiàn)葉片萎蔫；中等的是礬根、狹葉梔子和花葉蔓長春，葉片較易萎蔫；抗旱性較強(qiáng)的是頂花板凳果、扶芳藤和麥冬。7種植物按照葉片初始萎蔫土壤含水量得出的抗旱性排序?yàn)辂湺?gt;扶芳藤>頂花板凳果>花葉蔓長春>狹葉梔子>礬根>大吳風(fēng)草。

7種園林植物的葉片永久萎蔫對應(yīng)的土壤含水量在5.23%～10.21%之間，最高的是大吳風(fēng)草，最低的是麥冬。根據(jù)葉片永久萎蔫時(shí)的土壤含水量差異也可將7種植物抗旱性分為3個(gè)等級，最差的是大吳風(fēng)草和礬根；中等的是狹葉梔子和花葉蔓長春；較強(qiáng)的是頂花板凳果、扶芳藤和麥冬。按照葉片永久萎蔫時(shí)的土壤含水量得出7種園林植物抗旱性排序?yàn)辂湺?gt;扶芳藤>頂花板凳果>花葉蔓長春>狹葉梔子>礬根>大吳風(fēng)草，此結(jié)果與葉片初始萎蔫土壤含水量結(jié)果一致。

2.2 基于葉片萎蔫出現(xiàn)時(shí)干旱持續(xù)時(shí)間的7種園林植物耐旱性比較

葉片萎蔫出現(xiàn)時(shí)的干旱持續(xù)時(shí)間可作為植物耐旱性的一個(gè)指標(biāo)。從表2可以看出，葉片初始萎蔫點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，干旱持續(xù)時(shí)間最短的是狹葉梔子，最長的是扶芳藤。根據(jù)葉片初始萎蔫點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)干旱持續(xù)時(shí)間的長短，7種園林植物耐旱性排序?yàn)榉龇继?gt;麥冬=頂花板凳果>礬根>大吳風(fēng)草=花葉蔓長春>狹葉梔子。耐旱性等級很明顯分為2個(gè)：麥冬、扶芳藤、頂花板凳果和礬根耐旱性強(qiáng)；狹葉梔子、大吳風(fēng)草和花葉蔓長春耐旱性弱。

葉片永久萎蔫點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)干旱持續(xù)時(shí)間最短的是花葉蔓長春，最長的是扶芳藤。根據(jù)葉片永久萎蔫點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)干旱持續(xù)時(shí)間的長短，7種園林植物耐旱性排序?yàn)榉龇继?gt;頂花板凳果>麥冬=礬根>大吳風(fēng)草>狹葉梔子>花葉蔓長春，等級劃分與初始萎蔫點(diǎn)結(jié)果基本一致。

2.3 干旱脅迫條件下不同物種的萎蔫癥狀和澆水后的恢復(fù)情況

7種園林植物干旱脅迫后，葉片萎蔫癥狀都是老葉最先出現(xiàn)下垂、萎蔫和變黃，隨后才出現(xiàn)嫩葉下垂、萎蔫和卷曲畸形。各物種的具體萎蔫癥狀為：扶芳藤表現(xiàn)為成熟葉片先下垂，之后嫩葉下垂，整株呈萎蔫狀，萎蔫持續(xù)至試驗(yàn)結(jié)束依然無更嚴(yán)重癥狀表現(xiàn)；麥冬葉片正常形態(tài)即為自然下垂?fàn)?，干旱癥狀表現(xiàn)為葉片下垂角度變大，葉片逐漸變黃，并隨干旱持續(xù)時(shí)間的延長黃葉增多，黃葉出現(xiàn)的部位無明顯規(guī)律；頂花板凳果最初表現(xiàn)為整體葉片萎蔫下垂，隨著干旱持續(xù)時(shí)間的延長，成熟葉片發(fā)黃，嫩葉卷曲；礬根表現(xiàn)為成熟葉片先下垂，進(jìn)而失水干枯，而后嫩葉萎蔫下垂；花葉蔓長春為成熟葉片先下垂，然后嫩葉下垂，最后成熟葉片逐漸失水干枯至死；狹葉梔子從干旱脅迫開始，成熟葉片不斷變黃，嫩葉萎蔫下垂，隨著干旱持續(xù)時(shí)間的延長，大量黃葉凋落，嫩葉出現(xiàn)卷曲畸形；大吳風(fēng)草為成熟葉片萎蔫下垂，進(jìn)而從葉緣開始變黃至枯死，隨著干旱持續(xù)時(shí)間的延長，嫩葉出現(xiàn)萎蔫。

7種園林植物在葉片初始萎蔫癥狀出現(xiàn)當(dāng)天進(jìn)行澆水，第2天植株形態(tài)都能恢復(fù)正常，除了狹葉梔子部分老葉發(fā)黃無法恢復(fù)外，其他6個(gè)物種全部恢復(fù)正常。而在葉片永久萎蔫癥狀出現(xiàn)當(dāng)天澆水，不同物種間的恢復(fù)情況相差很大：花葉蔓長春和狹葉梔子大部分植株死亡，無法恢復(fù)，少部分植株形態(tài)基本恢復(fù)，但是老葉全部死亡、新葉畸形；礬根和大吳風(fēng)草有部分植株死亡，大部分能恢復(fù)，但有大量老葉枯死；麥冬植株總體能恢復(fù)，但是會(huì)出現(xiàn)大量老葉發(fā)黃枯死，新葉恢復(fù)正常；扶芳藤和頂花板凳果恢復(fù)良好，僅有少量老葉枯死。

大部分物種在萎蔫癥狀出現(xiàn)的1～5 d內(nèi)澆水基本能恢復(fù)，但是達(dá)到6 d時(shí)花葉蔓長春、大吳風(fēng)草、狹葉梔子和礬根會(huì)出現(xiàn)部分死亡植株。因此根據(jù)萎蔫癥狀出現(xiàn)后的恢復(fù)情況，7種園林植物耐旱性排序?yàn)轫敾ò宓使?、扶芳?麥冬>大吳風(fēng)草、礬根>狹葉梔子、花葉蔓長春。

3 小結(jié)與討論

3.1 7種高架橋下蔭庇區(qū)備選園林植物的耐旱性和抗旱性強(qiáng)弱

根據(jù)葉片初始萎蔫和永久萎蔫對應(yīng)的土壤含水量得到抗旱性排序?yàn)辂湺?gt;扶芳藤>頂花板凳果>花葉蔓長春>狹葉梔子>礬根>大吳風(fēng)草；根據(jù)葉片初始萎蔫出現(xiàn)時(shí)干旱持續(xù)的時(shí)間得到的耐旱性排序?yàn)榉龇继?gt;麥冬=頂花板凳果>礬根>大吳風(fēng)草=花葉蔓長春>狹葉梔子；根據(jù)葉片永久萎蔫出現(xiàn)時(shí)干旱持續(xù)的時(shí)間得到的耐旱性排序?yàn)榉龇继?gt;頂花板凳果>麥冬=礬根>大吳風(fēng)草>狹葉梔子>花葉蔓長春。綜合劃分這7種園林植物的抗旱性或耐旱性，麥冬、扶芳藤和頂花板凳果能耐15～20 d的干旱，干旱后恢復(fù)良好；其次是礬根，盡管萎蔫點(diǎn)含水量最高，但能耐13～15 d的干旱，嫩葉恢復(fù)較好但是有植株死亡；最差的是花葉蔓長春、狹葉梔子和大吳風(fēng)草，只能耐10 d以內(nèi)的干旱，且很難恢復(fù)，會(huì)造成大部分植株死亡。

3.2 高架橋下蔭庇區(qū)園林植物的選擇

綜合干旱萎蔫癥狀和復(fù)水恢復(fù)狀況來看，7個(gè)物種中扶芳藤的表現(xiàn)最好，干旱時(shí)除葉片下垂外無其他癥狀，并且澆水后恢復(fù)迅速，說明扶芳藤的抗旱性和耐旱性極強(qiáng)，與王玉濤等[11]的結(jié)論一致；頂花板凳果干旱時(shí)癥狀較輕，并且澆水后恢復(fù)迅速；麥冬由于其本身為線性下垂長葉，所以通過葉片下垂判斷其是否萎蔫可能不太準(zhǔn)確，明顯的萎蔫癥狀是葉片變黃，雖然黃葉無法恢復(fù)，但對其觀賞效果影響不大；花葉蔓長春萎蔫較明顯，嫩葉澆水易恢復(fù)，但干旱脅迫對成熟葉片影響較大，對觀賞效果影響很大；礬根的干旱癥狀也很明顯，并且恢復(fù)較慢；大吳風(fēng)草葉片大、葉柄長，使其在夏季高溫干旱的環(huán)境中極易下垂萎蔫，澆水也不易恢復(fù)；狹葉梔子由于大量老葉變黃凋落，新生嫩葉畸形，觀賞效果極差。因此針對本次備選的高架橋下蔭庇區(qū)7種園林植物，綜合考慮耐陰和耐旱性，建議選擇扶芳藤、頂花板凳果和麥冬，在有噴灌系統(tǒng)的前提下，可考慮花葉蔓長春、礬根、狹葉梔子和大吳風(fēng)草。而有研究表明德國鳶尾在夏季干旱48 d后地上部分枯死，但是復(fù)水20～30 d后仍有73.68%的再生萌芽率[12]，遠(yuǎn)超過本試驗(yàn)的22 d，除了德國鳶尾本身較為耐旱的原因，可能與宿根植物在逆境中選擇休眠（包括干旱）有關(guān)，可以考慮將宿根球根植物類引入高架橋蔭庇區(qū)綠化。本試驗(yàn)表明麥冬不僅耐陰而且耐旱性很強(qiáng)，王鶯璇等[13]認(rèn)為矮麥冬（Ophiopogon japonicus var. nana）抗旱性極強(qiáng)，其次是天門冬（Asparagus cochinchinensis（Lour.）Merr）和蜘蛛抱蛋（Aspidistra elatior Blume），可能矮麥冬抗旱性比麥冬更強(qiáng)，更適合高架橋下蔭庇區(qū)綠化。

3.3 高架橋下蔭庇區(qū)園林植物的水分管理

本研究共進(jìn)行了22 d的干旱處理，除了麥冬、扶芳藤和頂花板凳果外，其他4個(gè)物種都有死亡植株，即當(dāng)植株出現(xiàn)萎蔫后，頂花板凳果、扶芳藤和麥冬繼續(xù)存活時(shí)間較長，說明頂花板凳果、扶芳藤和麥冬對干旱脅迫的耐受性較強(qiáng)。

如果高架橋下蔭庇區(qū)綠地?zé)o雨水來源、無其他自動(dòng)灌溉設(shè)施，根據(jù)本研究結(jié)果，在長江流域（武漢）若種植植物為頂花板凳果、扶芳藤和麥冬，夏季高溫時(shí)段人工澆水頻率至少為15 d一次，可保證植物基本觀賞效果；若種植礬根，則夏季高溫時(shí)段人工澆水頻率至少13 d一次可以保證植株存活，否則植株會(huì)有大量葉片枯死，甚至死亡；若種植植物為花葉蔓長春、大吳風(fēng)草和狹葉梔子，則夏季高溫時(shí)段人工澆水頻率最好在5 d以內(nèi)一次，可以保證植株存活，但處于干旱環(huán)境的狹葉梔子極易出現(xiàn)黃葉。其他季節(jié)氣溫較低，澆水間隔時(shí)間可適當(dāng)延長。

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