碳中和背景下反季节种植土壤深度对园林植物的影响
作者: 李伟 吴飞呈 张一帆 王璟
摘要 以成都市白鹭湾城市公园为例,研究影响园林绿化反季节种植土壤深度的影响,旨在解决种植土处理不同深度对不同类型园林苗木成活率的影响。结果表明:选择的2种园林大苗类植物种植土处理深度以100 cm为宜,2种小乔类以50~100 cm 为宜,2种灌木类以30~50 cm为宜,2种草花类以30 cm为宜。同时,针对不同常绿和落叶植物,在相同条件下不同土壤深度处理种植对其成活率存在显著差异。
关键词 园林植物;反季节种植;土壤深度;城市公园;碳中和
中图分类号 S 688 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2024)22-0111-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.22.022
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
The Impacts of Off-season Planting Soil Depth on Landscape Plants in the Context of Carbon-neutrality
LI Wei,WU Fei-cheng,ZHANG Yi-fan et al
(Sichuan Architectural Design and Research Institute Co.,Ltd.,Chengdu,Sichuan 610000)
Abstract Taking the Bailuwan Urban Park in Chengdu as a case study,this paper investigates the impact of off-season planting on soil depth in the context of landscaping.The aim is to address the influence of different planting soil depths on the survival rate of various types of landscaping seedlings.The research indicates that,for the selected two types of large arboraceous plants,a planting soil depth of 100 cm is suitable.For the two small arboraceous types,a depth of 50-100 cm is recommended,while for the two shrub types,a depth of 30-50 cm is advisable,and for the two herbaceous types,a depth of 30 cm is suitable.Additionally,the study reveals significant differences in the survival rates of different evergreen and deciduous plants when planted at different depths under the same conditions.
Key words Landscape plants;Off-season planting;Soil depth;Urban park;Carbon-neutrality
2020年9月22日,习近平总书记在联合国大会上提出,我国将力争于2030年前实现碳达峰(carbon peaking)、努力争取2060年前实现碳中和(carbon neutrality)。碳汇(carbon sink)作为碳中和采取的重要措施,植物、森林、湿地等都是重要碳汇[1-3]。其中,园林植物通过光合作用,将大气中的二氧化碳(CO*)转化为有机物质储存[2]。在城市园林中,规模种植园林植物有助于增加碳汇,为碳中和与气候变化的应对提供了有效途径。在城市建设中,由于我国大部分地区秋冬季节存在植物叶片凋落,导致光合作用减弱,同时也降低了城市绿化空间景观。研究表明,区域内园林植物反季节种植可能提高植物吸收CO*的效率,延长秋冬季节的CO*吸收期,增加城市园林的碳汇潜力,丰富城市绿化景观,为气候变化适应与碳中和提供有效途径[2-4]。
通常情况下,许多植物不适合在寒冷的季节种植和生长,而采用反季节种植技术可实现冬季绿化种植。尽管反季节种植技术不断成熟并扩大应用范围,但目前在应用上存在一些问题和局限[1]。在时间上,反季节种植要求较高,主要集中在6—9和12月至第2年1月2个时段。而这一时段大多数苗木处于休眠状态,根系尚未充分发育,这对成活率产生影响,限制了该技术在园林施工中的有效应用[2-3]。从长远发展方面考虑,反季节种植面临多项挑战。寒冷的冬季不仅温度低,还较为干燥,若苗木缺乏适应能力,其生存将受到威胁。相比之下,在春季和秋季进行苗木种植不仅可以保证其生命力,也不需要采用复杂技术[2]。春季是植物发芽的季节,而秋季则水分充足,阳光明媚,也有利于苗木生长,有助于其根系的快速壮大[4]。然而,由于夏季温度较高,且植物难以保持水分,因此在该季节进行反季节种植并不适宜。一般地,在春秋季进行反季节种植和养护可提高植物的新陈代谢和成活率。
土壤是植物顺利生长的基本条件[1,5-6]。在城市园林绿化过程中,首先需了解不同植物对土壤的需求量[4,7]。通常来说,体积较大、根系发达的树苗对土壤的需求量较高,而体积较小、根系较细的植物对土壤的需求量相对较少[6]。确定种植植物后,需测试分析所需土壤的属性,以判断栽植区域土壤的营养成分和酸碱程度是否适宜。如果不符合要求,就需要改良土壤,以确保植物的成活率。因此,需加强对反季节施工技术的研究,以确保其经济和社会效益的实现[7-9]。准确掌握反季节种植技术特别是种植深度的要点,并科学有效地应用该技术,才能确保园林绿化效果的实现。
基于此,针对园林绿化中反季节种植技术不足的问题,急需研究土壤深度对城市园林植物反季节种植的影响。因此,笔者以成都市白鹭湾城市公园生态提升工程为例,选取花草、灌木、小乔和大苗等多种植物,从土壤深度这一重要因素出发,研究了不同土壤深度处理对各类苗木存活率的影响,旨在为成都乃至全国园林绿化苗木的反季节种植提供科学借鉴。
1 材料与方法
1.1 研究材料
根据成都白鹭湾城市公园常用园林植物类型,以及反季节种植成活率较低的特优园林植物,确立8种不同规格园林植物作为研究材料:大苗类垂柳(Salix babylonica,SB)和银杏(Ginkgo biloba,GB),小乔类湿地松(Taxodium distichum,TD)和落羽杉(Metasequoia glyptostroboides,MG),灌木类红花檵木(Cinnamomum camphora,CC)和迎春花(Primula vulgaris,PV),草花类千屈菜(Oxalis corniculata,OC)和美人蕉(Canna indica,CI)。所有园林植物均为熟货圃苗,无病虫害,机械损伤等,且同一类苗木保留枝干、叶片等趋近。具体试验规格等见表1。
1.2 研究方法
根据成都常年气象数据,发现区域内反季节主要集中在当年6—8月(treatment period,TP1)和12月至次年2月(TP*)。因此,2个处理期分别设置90 d,此时苗木多数处于休眠期。试验种植土的基本理化性质:氮48.5 mg/kg,磷610 mg/kg,钾208 mg/kg,钙395 mg/kg,镁189 mg/kg,硫2.50 mg/kg,锰175 mg/kg,锌38.5 mg/kg,钼0.23 mg/kg,铜23.1 mg/kg,铁15.6 g/kg,钠10.9 g/kg,铝67.0 g/kg,有机质21.7 g/kg,EC 2.25 mS·cm,pH 6.16,Cd 0.20 mg/kg。其中,试验种植土基础养分含量属于城市绿化植物种植的正常养分和酸碱度范围。因此,分别在上述2个时段研究不同土壤处理深度对不同类型园林植物反季节种植成活率的影响,试验设计见表2。每处理2种植物在2个试验季节分别种植3个区域,每个区域每种植物种植5株,每种植物共计15株。区域与距间距15 m×15 m,每个区域每种植物内部植物与植物间距5 m×5 m,处理90 d后分别对其成活率进行统计分析。
试验前,对试验场地进行清理,包括垃圾、渣土和大粒径石头,以确保种植土的质地疏松,保持湿润并有良好的排水。经检测,试验土壤酸碱性为pH 6~7。根据试验设计(表2),挖掘种植坑时,坑径比规定的根系或土球直径大15 cm。种植过程中,根据最佳观赏角度和植物自身特性进行调整,力求种植后植物的姿态与其原有的状态保持一致,促进其快速生长。草坪移植后的表面平整度误差控制在≤5 cm。在种植之前,对苗木进行修剪,减少水分散失。修剪的程度因植物种类而异,注意保持灌木的天然形态。为防止过度蒸发、干旱、冻害及病虫害,及时涂抹防腐剂。树木定植前,适当修剪根系,同时去除断根、劈裂根及受感染的根部。种植时,底部填充半圆形土堆,将植物根系嵌入土壤至试验设计的深度,确保根系展开并与土壤充分接触。苗木定植后立即固定支撑物并围堰,并进行充分浇水。对于新种植的树木和灌木,加强支撑以防倒塌;高温天气下,及时喷水以维持叶面湿度,减少蒸腾作用,防止水分损失。
1.3 统计分析
各处理园林植物成活率(n=3)均使用 SPSS 17.0(SPSS Inc.,Chicago,USA)软件统计分析,单因素方差检验(One-way ANOVA)和最小显著性差异法检验(Tukey’s Honestly Significant Difference∥HSD test)使用微软公司Microsoft Office 2020软件制作表格。显著性水平设定为 α=0.05。其中,园林植物成活率是指将成活数量除以栽种总数,反映反季节栽种植物成活率[10],计算公式为
成活率=(成活数量/栽种数量)×100%
2 结果与分析
2.1 不同种植深度对2个处理时期大乔类园林植物的影响
由表3可知,在种植土深度(T1x~T3x)下2种大乔类(垂柳和银杏)的成活率与未处理组(CKx)差异显著(P<0.05)。其中,在种植土深度100 cm时(T3x)存活率大于89%,且随着土壤深度减少2种大乔成活率逐渐降低。因此,在对常绿和落叶大乔垂柳和银杏反季节种植时,种植土深度宜为100 cm。
2.2 不同种植深度对2个处理时期小乔类园林植物的影响
由表4可知,与CKx相比,2种处理下小乔植物(湿地松和落羽杉)成活率具显著差异(P<0.05)(除T11、T1*处理外)。其中,在T3x(100 cm)和T2x处理组(50 cm)存活率较高(69.51%~98.01%),且成活率随着处理深度降低逐渐降低,范围为24.23%~37.32%。在处理期TP*期间较处理期TP1期间成活率低(P<0.05)。由此可知,对常绿(湿地松)和落叶(落羽杉)小乔反季节种植时,种植土深度宜为50~100 cm。