鄭子昂 杜宇賓
摘 要:根據(jù)目前的了解,北京最早露地栽植火棘在1987年,經(jīng)過30a左右的引種馴化和相關(guān)基礎(chǔ)研究,目前火棘已經(jīng)在北京多處園林綠地得到了實際應(yīng)用,但在擴大推廣應(yīng)用仍然處于瓶頸狀態(tài)。本文提出相應(yīng)科學(xué)認(rèn)識氣候和環(huán)境變化的周期循環(huán)規(guī)律,強調(diào)對氣候變暖的科學(xué)利用以及對北京自然地理和氣候的復(fù)雜多樣性條件的利用,發(fā)揮“人類活動”在改善生態(tài)環(huán)境中的能動作用,因勢力導(dǎo)進行常綠闊葉植物的引種馴化,為北京的冬季增加綠量。通過對火棘在北京的應(yīng)用前景分析,認(rèn)為應(yīng)積極穩(wěn)妥地對其進行科學(xué)推廣,使之成為一種改善北方冬季園林景觀的優(yōu)良植物材料。
關(guān)鍵詞:城市園林綠化;應(yīng)用現(xiàn)狀;馴化
中圖分類號:TU986.3+3 文獻標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20180532067
火棘(Pyracantha fortuneana,常綠闊葉園林觀賞植物。1987年以前,北京少量應(yīng)用于溫室栽培。對于火棘在北京園林綠地中的栽培應(yīng)用以及相關(guān)基礎(chǔ)研究等方面展開了相關(guān)工作。目前火棘在北京多出得到了景觀實際應(yīng)用,但在擴大推廣以及生產(chǎn)應(yīng)用方面仍然處于瓶頸狀態(tài)。
北京地處于N39o54',E116o23'。東部、南部屬于海河平原,西部、北部山區(qū)屬于燕山山脈和太行山脈,是天然形成的有利屏障,平原和山區(qū)面積分別是2/5和3/5。行政區(qū)域復(fù)雜,山區(qū)和平原的地形、氣候、降水及土質(zhì)差異很大,這種自然地理和氣候的復(fù)雜多樣性,本身形成了特色鮮明和相對豐富的植物資源[1]。
北京的植物區(qū)系,絕大部分屬于北極植物區(qū)的中國-日本植物亞區(qū),少數(shù)來自于中亞-西亞區(qū)和股熱帶植物區(qū)的東南亞植物亞區(qū)[1]。從植物的總體分布來看,北京地處暖溫帶半濕潤半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)域,地帶性植物群落為針闊葉混交林,沒有常綠闊葉樹種。但地史變遷以及氣候冷暖的。最近幾十年來。全球氣候變暖趨勢明顯,北京地區(qū)表現(xiàn)為冬季氣溫逐年轉(zhuǎn)暖升高。應(yīng)當(dāng)科學(xué)利用氣候逐年轉(zhuǎn)暖升高的自然條件,適當(dāng)改變北京冬季缺乏常綠闊葉樹種的狀態(tài)[2]。
1 常綠闊葉植物在北京的應(yīng)用情況
20世紀(jì)80年代,北京市園林局所屬西南角苗圃、北京植物園就開始利用全球氣候變暖對常綠闊葉樹種進行引種嘗試,但并未獲得理想的效果[3]。有人認(rèn)為“北京地區(qū)大氣濕度小,不利于常綠樹木生存”[4]。隨著北京冬季氣溫逐年轉(zhuǎn)暖升高以及植物引種工作的持續(xù)開展,北京園林中應(yīng)用的常綠闊葉樹品種逐年增多。從1999年的8~9個品種[2]、2001—2002年的10幾個品種[5.6],到2004年已經(jīng)有近30個左右的品種[7]。
2 火棘在北京地區(qū)的引種應(yīng)用
2.1 早期引種實驗
1985年,北京市園林局所屬西南角苗圃[3]從河南魯城引種火棘并一直在溫室越冬。從1994年開始在庭院露地栽植。
西城區(qū)裕民路原北京市人民警察學(xué)校曾在1987年從江蘇引種2株三年生、株高1.8m的火棘[8.9]。到2000年時,株高約5~6m,樹冠圓整,枝葉繁茂。結(jié)實量大,曾被采集用于播種。2001年學(xué)校搬遷,這兩株火棘因平整場地被毀。
從1999年開始進行火棘在北京引種馴化的研究,經(jīng)過了初步引種實驗、小規(guī)模推廣和2次馴化(2006—2008年和2010—2012年)實生播種育苗實驗。
2.2 初步引種實驗(1999—2005年)
1999年3月,原北京市崇文區(qū)園林局從江蘇武進引進6株三年生、株高1.2~1.5m、冠幅0.5~0.8m、叢生狀火棘幼苗,栽植于北京城區(qū)某學(xué)校庭院,栽植地位與樓南9~20m范圍內(nèi),西北部為4層樓房,庭院西北角有6m寬的過街門樓,背風(fēng)向陽,有東西方向穿堂風(fēng),整體小氣候條件較好。土壤條件較差,土層較差,pH值為8.88,連續(xù)3個(1999—2001年)冬季有越冬防寒措施。2000年1月極端最低氣溫達到-16.6℃,是1997年以來同期的最低值,-14~-16℃的持續(xù)時間達一個多月,但火棘耐寒表現(xiàn)良好。據(jù)2002—2004年北京氣象臺發(fā)布的歷史氣象信息[10],北京地區(qū)極端最低氣溫為-18.3℃,包括2003年冬季大雪降溫,均未發(fā)生異常表現(xiàn)。自第四年取消防寒措施至2009年期間,為發(fā)現(xiàn)因北京特有的早春低溫,干旱,大風(fēng)而出現(xiàn)蕭條的現(xiàn)象,無凍傷表現(xiàn)[11]。2009—2010年冬季,在北京明顯低溫異常情況下,火棘葉片發(fā)現(xiàn)有部分凍傷,未發(fā)現(xiàn)有植株死亡。
2.3 小規(guī)模推廣階段(2006—2014年)
根據(jù)循序漸進,逐步推廣的原理,在引種苗木數(shù)量,規(guī)格以及示范地類型和數(shù)量等方面適度擴大了山東。植株的類型,除了叢生灌木之外,又增加了10年生大規(guī)模苗木,株高2.0~2.2m,冠幅2~2.5m,地徑5cm,有40~60cm高獨主干苗木。其中的重點是建立了7個不同立地條件和類型的示范地,以便于更多考察火棘在北京地區(qū)露地栽植的普遍適應(yīng)性。通過觀察研究,小規(guī)模推廣的苗木成活率,受不同立地小環(huán)境影響明顯。
2012—2014年,先后在北京西城區(qū)地安門內(nèi)東西綠地,西濱河公寓,天壇公園,人定湖公園等地陸續(xù)栽植火棘。其中地安門內(nèi)東西綠地,西濱河公園2012年試驗引種20多株有獨立主干的苗木。2015年觀察發(fā)現(xiàn),有獨立主干的苗木成活率低于叢生狀苗木。1985—2017年火棘在北京部分地區(qū)種植及生長簡況統(tǒng)計見(表1)。
3 播種育苗實驗
3.1 平谷(2006—2008年)
2006年4月穴盤苗播種出苗率為57%,扦插成活率僅為10%左右。2007年春季,將所獲1400株幼苗移入大田,水肥管理較好,當(dāng)年生長旺盛。但2008年5月20日觀察,地上絕大部分抽條干死,多數(shù)根部仍有萌瓈,但由于需要騰地,苗木被全部鏟除。
3.2 房山(2010—2012年)
2010年采用穴盤苗播種,出苗率75%,次年春季移植到室外并有冬季防寒措施。到2012年5月,生長勢與生長量正常,3000株幼苗普遍株高達到70~120cm。但因2012年“7·21”水澇災(zāi)害,全部死亡。
火棘作為原產(chǎn)我國中部及南部的常綠闊葉植物,本身具有生長期較長的特點,在北京引種時表現(xiàn)為秋梢木質(zhì)化程度低,這一點與北京冬季寒冷,早春有倒春寒以及伴生的干旱,風(fēng)大的氣候特點有著突出的矛盾。
平谷擴繁失敗比較充分地說明,種子繁殖,插扦繁殖以及幼苗撫育確有一定的技術(shù)和養(yǎng)護管理難度,其中控制幼苗過快生長以及防寒是圃育期育苗的生長的關(guān)鍵技術(shù)。分析主要原因如下:一年生幼苗在次年移入大田后水肥控制不當(dāng),造成營養(yǎng)生長過缺,入冬時木質(zhì)化程度不足直接導(dǎo)致抗寒性不強。與成品苗栽植情況對比,可以說明不同樹齡的抗寒性差別很大;防寒措施不到位, 樹齡一、二年生幼苗,在露地越冬的第1年僅采取封堰和培土護根是遠遠不夠的。 應(yīng)當(dāng)采用陽畦或冷棚保證幼苗安全越冬,在使用冷棚時,還需要考察周邊環(huán)境以確定是否需要沿風(fēng)囗方向增設(shè)風(fēng)障;擴繁種植區(qū)域選擇不當(dāng),主要是區(qū)位冬季低溫(凍土層深度和春季開化時間早晚)造成幼苗死亡。
房山區(qū)擴繁試驗吸取了平谷區(qū)位低溫和防寒措施簡陋不利的教訓(xùn),二年生幼苗生長健壯。 但由于2012 年 “7·21”水災(zāi), 還是造成二年生幼苗全部死亡,證明了火棘忌澇的生物學(xué)特性。
4 火棘抗寒性及其相關(guān)研究
4.1 增強種子萌發(fā)期間抗寒性研究
2001年,北京林業(yè)大學(xué)鄭淮兵等,通過對火棘種子的不同處理,開展過增強種子萌發(fā)期間的抗寒性,進而提高種子露地發(fā)芽率,擴大火棘的繁殖系數(shù)方面的研究。研究表明,使用低溫和PEG“滲控”預(yù)處理,對種子萌發(fā)過程、種子吸水速率、種子蛋白質(zhì)含量以及相關(guān)抗寒性物質(zhì)增加等方面都有可能產(chǎn)生一定影響[8]。
4.2 提高一年生幼苗抗寒性研究
2002年,北京林業(yè)大學(xué)賈麥娥,通過對一年生火棘實生苗實施低溫鍛煉、土壤水分脅迫和脫落酸處理等措施,進行過提高火棘幼苗抗寒性方面的研究。這項研究主要從溫度、水分、激素等方面,通過栽培試驗和實驗室測定的方法,探求提高火棘一年生幼苗抗凍性更有效的處理方法[9]。
4.3 北京常見常綠闊葉樹種抗寒性分級研究
2011年,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)萬矜等,根據(jù)北京常見的12種常綠闊葉樹種的越冬表現(xiàn),進行過抗寒性分級的研究。這12種植物為黃楊、大葉黃楊、洋常春藤、膠東衛(wèi)矛、闊葉箬竹、女貞、火棘、早園竹、火棘、火棘、葉莢迷、鳳尾蘭。這項研究以植物冬季景觀質(zhì)量為主要分級標(biāo)準(zhǔn),將抗寒性分為5級,其中I、Ⅱ級可以不受小氣候限制,在露地推廣應(yīng)用;Ⅲ級需要小氣候環(huán)境,才能正常生長和觀賞而Ⅳ、V級基本上不能推廣,只能在特殊情況下應(yīng)用。結(jié)果表明,火棘的抗寒性達到Il級,論證了火棘在北京露地栽培的可行性[10]。
4.4 提高火棘耐寒性途徑的研究
2012年,萬矜等選擇北京市東城區(qū)(原崇文區(qū)) 3個示范區(qū)的火棘,對不同立地條件的火棘,通過植株越冬形態(tài)觀察、葉片組織結(jié)構(gòu)顯微觀測和葉片電導(dǎo)率的測定,分析了小氣候環(huán)境對火棘耐寒性的影響,認(rèn)為小氣候環(huán)境對火棘的耐寒性有一定的影響,光照條件是提高火棘耐寒性的主要途徑[11]。
5 對氣候變化的利用
5.1 北京自然地理和氣候復(fù)雜多樣性條件利用
北京3000多年建城史和 800 多年建都史所引起的地史變遷,必然帶來生態(tài)環(huán)境的相應(yīng)變化。各類城市建筑形成了許多優(yōu)良小環(huán)境 , 客觀上為發(fā)展多樣性的園林植物提供了一些條件;“從歷史上看,北京這個吉老的都城歷代都是從外地引種園林植物”[12]。北京市園林綠化處1989年完成相關(guān)研究,從17個科 24個屬38個樹種中篩選出6種常綠闊葉樹,分別有蚊母、女貞、刺桔、膠東衛(wèi)矛、構(gòu)骨、月季等,在北京一定條件下的露地栽植[13]。20世紀(jì)90年代北京園林綠地中出現(xiàn)的蚊母、女貞、刺桂、膠東衛(wèi)矛、構(gòu)骨等闊葉常綠樹,給北京的冬景增添了生機。只要科學(xué)合理、因地制宜地加以利用,就能夠增加北京園林植物的豐富度。
5.2 植物及其綠量對改善環(huán)境的作用
植物無論在自然界或園林中始終作為“生產(chǎn)者”應(yīng)用,而植物與環(huán)境之間也始終存在著一種相互適應(yīng)與改變的關(guān)系。增加北京植物的種類無疑是增加北京綠量的必然途徑,如果能夠科學(xué)地順應(yīng)和利用自然波動周期性循環(huán)規(guī)律,發(fā)揮人類活動在改善生態(tài)環(huán)境中的能動作用,利用氣候變暖的自然現(xiàn)象,因勢利導(dǎo)進行植物引種馴化,為北京增加綠量,那么有效緩解全球暖化給人類生產(chǎn),生活帶來的壓力,進而達到有效抑制并減緩其發(fā)生發(fā)展趨勢,從而有效調(diào)節(jié)生態(tài)環(huán)境是可以做到的,至少在小環(huán)境范圍內(nèi)。
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作者簡介:鄭子昂(1997-),男,中國農(nóng)業(yè)大學(xué),研究方向:觀賞園藝與園林;杜宇賓(1997-),男,中國農(nóng)業(yè)大學(xué),研究方向:生態(tài)。