引种北京光叶榉生长状况分析
作者: 陈博 袁明睿 李芳 李迎春 祝顺万 王天罡 郝红飞
摘要 为了解光叶榉在北京的生长节律和生态适应性,以山东青岛引种北京延庆区和房山区光叶榉的生长状况为研究对象,分析了其生长量变化规律、生态适应性和物候动态的特点。结果表明:房山区光叶榉的生长状况总体较延庆区光叶榉的生长状况优良;月均降水量的变化容易改变光叶榉的生长节律;月均气温的变化会影响光叶榉的生长物候。延庆区光叶榉的生长期较房山区光叶榉短促,树体的生长发育也较房山区的光叶榉缓慢,但2个区域内的光叶榉均呈相似的生长趋势;光叶榉耐热、抗寒能力显著,受病虫害影响小。
关键词 光叶榉;生长量;物候动态;生态适应性
中图分类号 S718.4 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2024)18-0086-06
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.18.019
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Analysis on Growth Status of Introduced Zelkova serrata in Beijing
CHEN Bo1,YUAN Ming-rui2,LI Fang3 et al
(1.Department of Horticulture,Beijing Vocational College of Agriculture,Beijing 102442;2.College of Landscape Architecture,Beijing University of Agriculture,Beijing 102206;3.Beijing Institute of Landscape Architecture,Beijing 100102)
Abstract In order to understand the growth rhythm and ecological adaptability of Zelkova serrata in Beijing,the growth regularity,ecological adaptability and phenological dynamics of Zelkova serrata introduced from Qingdao in Shandong Province to Yanqing District and Fangshan district in Beijing were analyzed.The results showed as follows: the growth status of Zelkova serrata in Fangshan District was better than that in Yanqing District;the change of average monthly precipitation could easily change the growth rhythm of Zelkova serrata;the change of mean monthly temperature will affect the growth phenology of Zelkova serrata.In Yanqing District,the growth period was shorter than that in Fangshan District,the growth and development of the tree body was slower than that in Fangshan District.Meanwhile,the growth trend of the two regions was similar,the resistance to heat and cold of Zelkova serrata was obvious,and it was less affected by pests and diseases.
Key words Zelkova serrata;Growth quantity;Phenological dynamics;Ecological adaptability
基金项目 北京市园林绿化局青年科技人才托举工程专项;北京农业职业学院科技创新项目(XY-XF-21-01)。
作者简介 陈博(1983—),女,吉林大安人,副教授,博士,从事园林植物育种研究。
收稿日期 2023-10-04
光叶榉(Zelkova serrata)为榆科榉属乔木,我国、日本、韩国皆有分布。榉属植物寿命长、抗旱、抗风、病虫害少,其木材致密坚硬,树干颜色为灰色或褐色且不开裂,纹理美观,属于优质的硬阔叶用材树种;榉树根系发达,能防风固沙,保持水土,涵养水源,具有良好的生态效益;榉树树形优美,为合轴分枝,叶色季相变化丰富,是重要的园林绿化景观优势树种。
近年来,北方地区园林绿化精品工程建设对榉属等珍稀植物的需求量逐渐增大,但有关榉属植物的研究相对滞后。榉属植物中,光叶榉具有抗性强、观赏价值高等全方位的优良性状,已被列入《国家储备林木树种目录》(2019年版)和《中国主要栽培珍贵树种参考名录》(2017年版)。目前,北京地区对光叶榉的引种和应用报道较少,缺少具有指导意义的研究成果。曹玉芳等[1]研究发现,中国科学院植物园引种栽植的光叶榉长势良好,胸径 40 cm 左右,但枝下高较低;西南郊苗圃有7株约 30 年生光叶榉,均来自日本,胸径11~52 cm,枝下高1.5~2.0 m,树高10~15 m;陶然亭公园有光叶榉大树2株,树干通直,其胸径均超过 40 cm,树高约 12 m,几无病虫害;百望山森林公园有光叶榉大树数株,在山谷小气候下生长良好;北京植物园后沙涧苗圃有3~8年生光叶榉若干。2021年笔者对中国科学院植物园、陶然亭公园、百望山森林公园和北京植物园等地栽种的光叶榉再次进行调查,长势良好。但是,以上调查对象光叶榉均生长在小气候条件较好的环境下,且对光叶榉的生长情况仅为定性观测,缺少定量分析,因此对光叶榉在北京地区园林绿化工程中推广和应用的可行性缺乏可靠的数据支撑。为了系统研究光叶榉在北京的生长节律和生态适应性,从山东青岛引种7年生光叶榉实生苗,分别种植于北京市房山区北京农业职业学院彩林园和延庆区妫河桥附近2个地块,针对引种后光叶榉的物候期、生长状况和生长量等进行调查,以期为今后北京地区发展光叶榉奠定引种和应用基础。
1 材料与方法
1.1 引种地概况
根据试验需要,选取北京市房山区北京农业职业学院彩林园和延庆区妫河桥附近的种植区为光叶榉引种栽植地,代表北京平原和山区的气候环境和立地条件。北京具有典型的温带季风气候,夏季高温多雨、冬季寒冷干燥,全年无霜期180~200 d,西部山区较短。其中,彩林园位于北京市房山区东北部,地形以平原为主,海拔高度44 m,年平均气温在13.2 ℃,年降水量670.4 mm,日照时数2 589.7 h;妫河桥位于北京市延庆区八达岭长城以北,延庆区三面环山,地形以山地为主,全境平均海拔500 m以上,年日照时数2 800 h,年平均气温8 ℃,冬冷夏凉,素有北京“夏都”之称,延庆区多年平均降水量475 mm,年际降水量变化大。
1.2 供试材料
2021年3月从山东青岛引入的7年生光叶榉实生苗。试株共150株,按照株行距4 m×4 m 栽植,施加1 kg/株鸡粪作底肥。
1.3 研究方法 2个试验区域栽培方法及管理措施一致,每个区域随机选取5株光叶榉进行标定,并定期对比观测。种植后1年内每30 d同步观测1次光叶榉树高、胸径、冠幅、一年生枝长和枝粗的生长量指标,记录萌芽期、展叶期、秋叶变色与脱落期等物候指标,记录春、夏、秋叶片色系,以及越冬、越夏和病虫害发生情况。
1.3.1 生物量观测。用测高杆测量树高、冠幅,用最小刻度为0.01 mm游标卡尺测量胸径(地面以上1.3 m处),用英国皇家园林协会RHS植物比色卡测量叶色,并对植株的抽梢期、树体长势等生长特性进行观察。
1.3.2 物候观测。
光叶榉物候观测方法按照《中国物候观察方法》,主要观察项目有树液开始流动期、萌芽期、展叶期、秋叶变色及脱落期,每一期又分为若干项。每7 d观测2次,若观察到的物候现象稍过,向前推1~2 d,每次做好文字描述记录,观察时间从2021年3月初至11月底。
1.3.3 数据处理。采集的数据使用 SPSS 17.0 软件进行统计分析,采用SigmaPlot 10.0进行作图。
2 结果与分析
2.1 引种地与原生境条件比较
由表1可知,引种地与原生境的纬度跨度小,且都是以季风气候为主的生态环境;其中引种地北京房山与原生境山东青岛的条件差异不大,为光叶榉的引种提供了相似的生长发育环境条件,也为试验提供了基础依据。但是引种地与原生境之间也存在着差异,原生境的棕壤为弱酸性,引种地的灰白黄土和褐土为中性至弱碱性。韩浩章等[2]利用盆栽试验,检测盐碱胁迫处理对榉树幼苗生理特性的影响,结果表明,低浓度盐碱胁迫能够促进光叶榉幼苗地上部生长发育,提高渗透调节物质含量和抗氧化酶活性,
增强抗盐碱胁迫能力;高浓度盐碱胁迫使得光叶榉幼苗的地上部生长发育和光合作用受到抑制;光叶榉幼苗生长期能耐受的盐碱胁迫阈值在150~200 mmol/L。其中,1月引种地北京延庆的平均气温低于原生境山东青岛,且降水量和年均日照数也有差异,这就对光叶榉的适应性与抗逆性提出了要求。
2.2 不同区域光叶榉生长情况
通过对不同区域光叶榉生长动态进行分析,发现大部分光叶榉的树高、胸径、一年生枝长、枝粗、冠幅的生长量集中在6—8月,未来的经营管理中,可根据不同生长时期生长量不同,加强水肥管理、田间除草来发挥光叶榉的最大生长潜力。Yang等[3]分析了肥料对光叶榉树苗早期生长的影响,结果表明,固体复合肥施用量为43.2 kg/hm2 N+57.6 kg/hm2 P+14.4 kg/hm2 K有利于光叶榉幼苗生长量的提高。
2.2.1 树高。由表2可知,房山区光叶榉树高生长量的最大值和最小值均大于延庆区光叶榉,2个区域光叶榉的树高生长量的均值差异也较大。从图1可见,光叶榉的株高生长量在7—8月尤为显著,是株高的主要生长时段,同时7—8月房山区与延庆区的光叶榉株高生长量的差距明显。
2.2.2 胸径。房山区光叶榉胸径生长量的最大值、最小值、均值皆大于延庆区光叶榉,且从标准差可以看出,房山区光叶榉胸径生长量比延庆区小,大部分数据与均值差异不大(表3)。
2.2.3 冠幅。由表4可知,房山区光叶榉冠幅生长量大于延庆区,因光叶榉为落叶乔木,其冠幅大小会因为秋冬季的来临而逐渐变小,也会因为春季的到来而逐渐变大。由此可
知,冠幅与时间不呈线性关系,冠幅生长量数据之间差异大。
2.2.4 一年生枝条。由表5可知,延庆区光叶榉一年生枝长和一年生枝粗的生长量的最小值、最大值、均值均小于房山区光叶榉。
2.2.5 生长量与环境因子相关矩阵。由表6可知,房山区栽植的光叶榉树高增长量与月均降水量呈极显著相关;胸径增长量与月均降水量显著相关;一年生枝长增长量与月均降水量显著相关;冠幅增长量和1年生枝粗增长量与月均降水量均相关性不显著;各生长指标均与月均气温相关性不显著;月均降水量是影响光叶榉生长的主导因素。
由表7可知,延庆区栽植光叶榉的冠幅增长量与月均气温显著相关;其余的生长指标均与月均气温和月均降水量相关性均不显著,这是由于2021年受大气环流形势影响,延庆区降水偏多,截至2021年9月13日,延庆全区共计出现109次降水,累计降水量为636.9 mm,历史同期第二[4],导致环境条件异常,从而未表现出与房山区光叶榉一致的生长规律。樊菲菲等[5]通过模拟试验,研究分析了光叶榉在根淹、半淹、近全淹及正常水分管理下的生长和生理指标变化,结果表明,排涝14 d后,近全淹的光叶榉幼苗各项生理指标虽受到很强的负面影响,但植株仍具有生命力和萌芽力,表现出较强的耐淹性与恢复能力。