鄭州市木本耐陰地被植物的生態(tài)適應(yīng)性

趙建霞， 郭歡歡， 付夏楠， 侯少沛， 孟志永， 楊志恒

(鄭州植物園， 河南 鄭州 450042)

0 引言

【研究意義】在城市生態(tài)環(huán)境中，由于建筑物的遮蔽以及喬木的多年生長等因素，造成大量的陰地生態(tài)環(huán)境[1]，常見的如城市立交橋匝道下、大喬木下等，郁閉度高、光照強度較低，在陰地生態(tài)環(huán)境條件下能選擇的植物類型只有地被植物。傳統(tǒng)意義的地被植物是指凡能覆蓋地面的所有植物，除草本以外，木本植物中矮小叢木、偃伏性或半蔓性的灌木以及藤本，均可作園林地被植物[2]。相對草本類而言，木本地被植物作為園林造景的重要材料之一，其具有生態(tài)效益好、養(yǎng)護成本低、管理方便等優(yōu)點，同時大多數(shù)木本地被植物均具有較高的觀賞價值。木本地被植物根系發(fā)達，抗性強，與雜草的競爭力強。一旦建植，可粗放管理，不需經(jīng)常刈割，且不易發(fā)生大面積病蟲害，管護投入少[3-4]，符合節(jié)約型園林建設(shè)的要求。另外，特殊的自然地理條件造就了我國豐富的野生地被植物資源，據(jù)初步統(tǒng)計[5]，僅木本植物中，可作為地被植物應(yīng)用的低矮灌木和藤本植物有800余種。豐富的植物種類資源，為我國城市綠化中地被植物的選擇和應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。地被植物需要良好的適應(yīng)性才能在園林中各種立地條件下正常生長發(fā)育，發(fā)揮出最佳的美化和生態(tài)作用，因此對其適應(yīng)性研究非常必要?！厩叭搜芯窟M展】我國對地被植物耐陰性研究始于20世紀70年代末，蘇雪痕[6]對植物群落中生長的毛杜鵑、山茶、垂絲海棠等植物進行初步耐陰性研究，提出園林植物耐陰性及配置理論。范彥等[7]對川西北地區(qū)扁竹蘭、狹葉長穗苔草、秋苔草3種野生草坪地被植物進行研究，為其利用提供了依據(jù)。許曉崗[8]對南京絡(luò)石、扶芳藤、寧油麻藤等6種常綠攀緣植物進行了耐陰性、生長規(guī)律、攀附能力等方面的定性和定量分析。裴保華等[9]對富貴草的耐陰性進行研究，得出富貴草適宜生長的光強?！狙芯壳腥朦c】目前關(guān)于鄭州市地被植物的研究多是植物資源調(diào)查、物種多樣性、應(yīng)用現(xiàn)狀等方面[10]，沒有專門針對木本耐陰地被植物的研究，為了優(yōu)選適宜在鄭州地區(qū)應(yīng)用的木本耐陰地被植物，有必要對鄭州城市綠地木本耐陰地被植物進行生態(tài)適應(yīng)性研究。【擬解決的關(guān)鍵問題】建立木本耐陰地被植物的生態(tài)適應(yīng)性評價體系，通過耐旱、耐寒、耐熱、抗病蟲害、耐陰、生長發(fā)育情況6項指標，對30種木本耐陰地被植物進行生態(tài)適應(yīng)性研究，優(yōu)選耐陰性較好、適應(yīng)性較強的木本耐陰地被植物，為構(gòu)建穩(wěn)定多樣的園林復(fù)層種植結(jié)構(gòu)和提高單位綠地的園林生態(tài)效益提供參考，同時為鄭州地區(qū)木本耐陰地被植物應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

經(jīng)調(diào)查，鄭州城市綠地木本耐陰地被植物有100余種，為使評價更為客觀，從中挑選應(yīng)用范圍較廣、觀賞價值較高的30種木本耐陰地被植物進行生態(tài)適應(yīng)性評價，主要包括觀葉類灌木：八角金盤(Fatsiajaponica)、海桐〔Pittosporumtobira(Thunb.) Ait.〕、冬青衛(wèi)矛(EuonymusjaponicusThunb.)、沙地柏(JunipernussabinaLinnaeus)、紅葉石楠(Photinia×fraseri)、銀姬小臘(Ligustrumsinense‘Variegatum’)、灑金桃葉珊瑚(Aucubajaponicavar.variegata)、紫葉小檗(Berberisthunbergiivar.atropurpureaChenault)、風(fēng)箱果〔Physocarpusamurensis(Maxim.) Maxim.〕、小葉女貞(LigustrumquihouiCarr.)、十大功勞〔Mahoniafortune(Lindl.) Fedde〕；觀花類灌木：連翹(Forsythiasuspensa)、重瓣棣棠(Kerriajaponicaf.pleniflora)、紅花檵木(Loropetalumchinensevar.rubrum)、毛杜鵑(RhododendronpulchrumSweet)、麻葉繡線菊(SpiraeacantoniensisLour.)、紅王子錦帶(Weigelaflorida‘Red Prince’)、胡枝子(LespedezabicolorTurcz.)；觀干觀花類：黃素馨(Jasminumfloridumsubsp.giraldii)、迎春花(Jasminumnudiflorum)、結(jié)香(EdgeworthiachrysanthaLindl.)；觀葉觀果類灌木：南天竹(Nandinadonestica)、皺葉莢蒾(ViburnumrhytidophyllumHemsl.)；觀干觀果類灌木：平枝栒子(CotoneasterhorizontalisDencne)；藤本類：花葉蔓長春(VincamajorLinn. cv.VariegataLoud)、絡(luò)石〔Trachelospermumjasminoides(Lindl.) Lem.〕、地錦〔Parthenocissustricuspidata(Sieb. et Zucc.) Planch.〕、常春藤(HederaenepalensisK.Koch var.sinensis)、扶芳藤〔Euonymusfortunei(Turcz.) Hand.-Mazz.〕、花葉扶芳藤(Euonymusfortunerf.gracilis)。

1.2 試驗方法

1.2.1 調(diào)查指標及方法 在鄭州植物園引種馴化區(qū)選取合適的場地，對以上30種木本耐陰地被植物進行觀測記錄。每種植物選取10株作為觀測對象，于2019年3月至2021年3月每2～7 d觀察1次，物候變化較為頻繁時或物候轉(zhuǎn)折期，隔1～2 d觀測1次，進行記錄分析。調(diào)查內(nèi)容包括耐旱、耐寒、耐熱、耐陰性表現(xiàn)、受病蟲侵害情況和生長發(fā)育情況。耐旱性、耐寒性、耐熱性、抗病蟲害能力、耐陰性及生長能力參照評價標準(表1)進行。耐旱性通過監(jiān)測相鄰降雨間隔期內(nèi)不同植物個體的表現(xiàn)進行評價；耐寒性是指在越冬無保護措施的條件下，根據(jù)植物干梢情況確定，于3月下旬至4月測定；耐熱性調(diào)查在夏季(6—8月)進行，每周觀測1次，出現(xiàn)極端高溫天氣應(yīng)記錄；抗病蟲害能力在植物生長季(4—10月)，每周觀測1次植物的病蟲害情況，從植株上中下和四周進行取樣；耐陰性調(diào)查在夏季(6—8月)進行，每周觀測1次，記錄植物在遮陰條件下的生長狀況。

表1 植物抗寒、抗旱、抗病蟲害、耐陰、耐熱性等級評價標準

1.2.2 生態(tài)適應(yīng)性評價體系的建立

1) 5個單項指標抗(耐)性指數(shù)。按照《林木引種》(GB/T 14175-93)附件D(受害等級調(diào)查)和F(生長調(diào)查)，觀測并記錄不同植物抗寒、抗旱、抗病蟲害、耐陰、耐熱性，根據(jù)生態(tài)適應(yīng)性評價指標對指標進行分級，并分別計算各指標的抗(耐)性指數(shù)。

單項抗(耐)性指數(shù)=(1×x1+2×x2+3×x3+4×x4+5×x5)/X

式中，1、2、3、4、5代表不同抗(耐)性等級，x1、x2、x3、x4、x5代表不同受害等級的株數(shù)，X為調(diào)查總株數(shù)。通過單項抗(耐)性指數(shù)評價各指標的抗性等級及強度(表2)，并通過植株形態(tài)特征，明確植物的生長等級及生長發(fā)育指數(shù)(表3)。

表2 單項抗(耐)性指數(shù)耐性評價標準

表3 植物生長發(fā)育狀況等級評價標準

2) 生態(tài)適應(yīng)性綜合評價指數(shù)。以抗寒、抗旱、抗病蟲害、耐陰、耐熱性指數(shù)及生長發(fā)育指數(shù)之和作為生態(tài)適應(yīng)性綜合指數(shù)對各植物樣本進行適應(yīng)性評價，其值越低，適應(yīng)性越強，評價標準見表4。

表4 綜合生態(tài)適應(yīng)性評價標準

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

應(yīng)用Excel 2010對數(shù)據(jù)進行處理和描述性統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 30種木本耐陰地被植物的耐旱、耐熱及耐寒性評價

從表5看出，30種木本耐陰地被植物的耐旱、耐熱及耐寒性存在差異。

表5 30種木本耐陰地被植物的耐旱、耐熱及耐寒性指標

2.1.1 耐旱性 耐旱性指數(shù)在1.4～3.6，差異明顯，其中耐旱能力為Ⅰ級的植物只有沙地柏1種；Ⅱ級的植物有9種，占總數(shù)的30%；Ⅲ級的植物有19種，占63.3%；Ⅳ級的植物有1種。沙地柏的耐旱能力最好，其葉片小，大部分退化為磷片狀，角質(zhì)層厚，機械組織強化，蒸騰速率低，因此具有抗旱性強的特點?；ㄈ~蔓長春的耐旱能力最差，其生長速度快，生長期要充分澆水，干旱環(huán)境下葉片會出現(xiàn)大面積萎蔫現(xiàn)象。

2.1.2 耐熱性 耐熱性指數(shù)在1.9～3.4，總體表現(xiàn)耐熱能力較強或中等。耐熱能力為Ⅱ級的植物占40%，Ⅲ級的植物占60%。其中灑金桃葉珊瑚的耐熱能力最好，受高溫影響較小，在夏季最高溫時期觀測時發(fā)現(xiàn)，僅有少量葉片邊緣焦灼。皺葉莢蒾的耐熱能力最差，約50%的植株出現(xiàn)焦葉、黃葉及葉片萎蔫現(xiàn)象。

2.1.3 耐寒性 耐寒能力強弱是衡量植物生態(tài)適應(yīng)性的關(guān)鍵指標。30種木本耐陰地被植物的耐寒性指數(shù)在1.5～3.3。耐寒能力Ⅰ級的植物僅有沙地柏1種；Ⅱ級的植物有18種，占總數(shù)的60%；Ⅲ級的植物占37%。沙地柏葉型為刺葉、鱗葉，水分蒸發(fā)面積小，耐寒能力最強，無寒害表現(xiàn)。絡(luò)石與扶芳藤的耐寒能力最弱，冬季有20%～30%葉片凍脫，或者枝梢有輕度凍害。

2.2 30種木本耐陰地被植物的抗病蟲能力、耐陰性及生長性能評價

從表6看出，30種木本耐陰地被植物的抗病蟲能力、耐陰性及生長能力存在差異。

表6 30種木本耐陰地被植物的抗病蟲能力、耐陰性及生長性能指標

2.2.1 抗病蟲能力 抗病蟲性指數(shù)在2.0～3.3?？共∠x害能力為Ⅱ級的植物有16種，占總數(shù)的53.3%；Ⅲ級的植物有14種，占46.7%。南天竹的抗病蟲害能力最強，病蟲侵害癥狀較輕，植株生長狀況良好，發(fā)育正常。麻葉繡線菊的抗病蟲害能力最差，在生長季局部出現(xiàn)葉斑病、角斑病等病害現(xiàn)象，在沒有采取噴藥、修剪等養(yǎng)護措施情況下，生長不良，觀賞效果受到一定程度影響。

2.2.2 耐陰能力 耐陰性指數(shù)在1.3～3.7。耐陰能力為Ⅰ級的植物有2種；Ⅱ級的植物有15種，占總數(shù)的50%；Ⅲ級的植物有10種，占33.3%；Ⅳ級的植物有3種，占10%。八角金盤的耐陰能力最強，在陰蔽環(huán)境下植物生長完全不受害，其葉形奇特，姿態(tài)秀麗，葉色濃綠，極耐陰，是良好的常綠觀葉耐陰地被植物。麻葉繡線菊的耐陰能力較差，這跟其是喜陽植物有關(guān)，但也能適應(yīng)稍陰蔽環(huán)境，只是對觀賞效果有一定影響。

2.2.3 生長發(fā)育評價 30種木本耐陰地被植物的生長發(fā)育狀況差別很大。生長發(fā)育為Ⅰ級的植物有冬青衛(wèi)矛和灑金桃葉珊瑚2種，占總數(shù)的6.7%；生長發(fā)育為Ⅱ級的植物有14種，占46.7%；生長發(fā)育為Ⅲ級的植物有13種，占43.3%；生長發(fā)育為Ⅳ級的植物有毛杜鵑1種，占3.3%。

2.3 30種木本耐陰地被植物的生態(tài)適應(yīng)性評價

從表7看出，30種木本耐陰地被植物中，完全適應(yīng)鄭州地區(qū)環(huán)境條件的樹種有南天竹、冬青衛(wèi)矛、灑金桃葉珊瑚3種，占10.0%；較適應(yīng)鄭州地區(qū)環(huán)境條件的植物有25種，分別為八角金盤、海桐、黃素馨、連翹、沙地柏、紅葉石楠、迎春花、銀姬小臘、小葉女貞、重瓣棣棠、紅花檵木、十大功勞、皺葉莢蒾、絡(luò)石、平枝栒子、花葉蔓長春、紫葉小檗、胡枝子、結(jié)香、地錦、常春藤、紅王子錦帶、扶芳藤、花葉扶芳藤、風(fēng)箱果，占83.3%；一般適應(yīng)的有麻葉繡線菊、毛杜鵑2種，占總數(shù)的6.7%。

表7 30種木本耐陰地被植物的生態(tài)適應(yīng)性評價

續(xù)表7

3 討論

構(gòu)建生態(tài)價值評價體系對木本耐陰地被植物進行生態(tài)適應(yīng)性研究，其中完全適應(yīng)鄭州地區(qū)環(huán)境條件的有南天竹、冬青衛(wèi)矛、灑金桃葉珊瑚，這3種植物可廣泛應(yīng)用于鄭州地區(qū)的城市園林綠化中。南天竹株型挺直，竹莖叢生，冠型飽滿，隨季節(jié)變遷可呈現(xiàn)不同葉色，冬季果實如珊瑚，可以群植、列植，或與其他植物混植等，多作近景植物配置。灑金桃葉珊瑚能較好適應(yīng)林下光線較弱環(huán)境，可種植在疏林中，或高大喬木之下，作為樹叢林緣下層基調(diào)樹種，營造層次豐富的景觀效果。

較適應(yīng)的木本耐陰地被植物有地錦、紅葉石楠、紅花檵木等25種，其中生態(tài)適應(yīng)性綜合指標較高的有沙地柏、紅葉石楠、海桐等，沙地柏耐干旱、耐瘠薄、耐寒、生長速度快，姿態(tài)飄逸古樸，可應(yīng)用于疏林草地、立交橋下等。紅葉石楠生長速度快，萌芽性強，極耐修剪，可根據(jù)園林景觀設(shè)計需要修剪成不同的樹形，1～2年生的紅葉石楠可修剪成矮小灌木，在園林綠地中作為地被植物片植，或與其他色葉植物組合成各種圖案，紅葉時期色彩對比非常明顯，其葉片革質(zhì)化程度高，耐寒性強，可作為行道樹和混交林的林緣樹種。八角金盤耐陰性強，也較耐寒，葉形奇特，姿態(tài)秀麗，葉色濃綠，覆蓋率高，是良好的常綠觀葉耐陰地被植物，適宜栽種于林下、路邊、草坪角落，溝邊濕潤處等。常春藤喜光，耐干旱瘠薄，也耐陰濕環(huán)境、對土壤要求不高，適宜作地被或建筑物、構(gòu)筑物的立體綠化材料。基本適應(yīng)的木本耐陰地被植物可作為園林綠化的發(fā)展樹種，可加強應(yīng)用力度，既豐富城市的綠化樹種類，又增加植物群落的物種多樣性。

一般適應(yīng)的木本耐陰地被植物有麻葉繡線菊、毛杜鵑2種。麻葉繡線菊喜光又耐陰，耐寒，對土壤適應(yīng)性強，但抗病蟲害能力及耐陰能力較弱，常有葉斑病和角斑病危害。毛杜鵑較耐陰，但耐旱性、耐寒性弱，對土壤的要求較高，適宜在肥沃且排水良好的酸性土壤生長，喜陰涼濕潤環(huán)境。這類植物適應(yīng)性較差，在實際應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)實地環(huán)境需要慎重選擇。

4 結(jié)論

對鄭州地區(qū)30種木本耐陰地被植物的生態(tài)適應(yīng)性分析結(jié)果顯示，93%的植物均有較好的生態(tài)適應(yīng)性。其中，完全適應(yīng)鄭州地區(qū)環(huán)境條件的木本耐陰地被植物有南天竹、冬青衛(wèi)矛、灑金桃葉珊瑚，這3種植物可廣泛應(yīng)用于鄭州地區(qū)的城市園林綠化。較適應(yīng)的木本耐陰地被植物有地錦、紅葉石楠、紅花檵木等25種，可作為園林綠化的發(fā)展樹種加以應(yīng)用，豐富城市的綠化樹種類，增加植物群落的物種多樣性。一般適應(yīng)的木本耐陰地被植物有麻葉繡線菊和毛杜鵑，這2種植物的適應(yīng)性較差，在實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)環(huán)境需要慎重選擇。