生理干旱对北方地区城市森林中针叶树生长的影响

陆庆轩 宁祝华

1 沈阳市园林绿化监管中心 沈阳 110016

2 Southern University and A&M College, USA，Louisiana 70813

常绿针叶树是北方地区城市森林的重要树种。在沈阳城市森林中，常绿针叶树约占公共绿地树木总量的20%。在严寒的冬季，北方城市中大部分树木落叶、休眠，惟有常绿针叶树保持着植物的生机，体现了城市的活力。然而，冬末和早春的生理干旱常常导致常绿针叶树松针失绿、枯黄甚至整株死亡，严重影响了城市绿化的景观效果。加强常绿针叶树生长季节和秋末的水、肥等管理，保持常绿针叶树旺盛的生长势，是减轻生理干旱影响的重要措施。

1 生理干旱对北方地区城市森林中针叶树的影响

在北方地区，生理干旱可以对很多植物造成影响，尤其以对常绿树木的影响最为普遍。北方地区城市森林中，道路绿地中常绿针叶树受早春生理干旱的影响最为严重。北京、大连、沈阳、长春、哈尔滨等北方城市道路绿地中，约有10%到30%的常绿针叶树在冬末和早春不同程度地受到生理干旱的影响。据调查，冷杉(Abies holophylla)、云杉(Picea koraiensis)、华山松(Pinusarmandi)、白皮松(P. bungeana)、樟子松(P.sylvestris var. mongolica)、油松(P. tabulaeformis)、黑松(P.thunbergii)、圆柏(Sabina chinensis)及东北红豆杉(Taxus cuspidata)等常绿针叶树经常遭受生理干旱的影响。在沈阳市的道路绿地中，平均每年约有10%～20%的油松在春季受到生理干旱的严重影响。

生理干旱发生后，常绿针叶树过去1～2年生长的松针受到伤害，通常表现为松针顶尖、1/3松针、1/2松针或全部松针枯黄或变为红褐色，松针细胞死亡（图1、图2）。连续几年发生严重的生理干旱，可以导致受害严重植株的死亡。在沈阳地区，常绿针叶树生理干旱一般发生在早春的3～4月份，4～5月份症状明显。一般情况下，生理干旱不会导致整株死亡，5～6月份开始，常绿针叶树重新生长出新梢，7～8月份，枯黄的松针基本脱落，整株恢复生机。

发生生理干旱的常绿针叶树常常生长势衰弱，容易遭受病虫害的侵袭。如大连地区的黑松发生生理干旱后，易发生枯梢病（Diplodia Tip Blight of Pines）。

2 生理干旱发生的原因及影响因素

严寒的冬季对常绿针叶树造成直接及间接的伤害。直接的伤害是发生生理干旱后植物细胞、组织及器官的死亡；间接的伤害包括抑制光合作用，减低植株生长速度，植物不能产生防御性化学物质，如松脂等。

图1 发生生理干旱后枯黄的油松松针

图1 发生生理干旱后枯黄的整株油松

由于常绿针叶树的松针在冬季也进行呼吸代谢，尤其是当冬季气温较高时，呼吸代谢相对旺盛，导致常绿针叶树更加容易遭受生理干旱的影响。常绿针叶树生理干旱发生的根本原因是由于早春植株根部的土壤未解冻或土壤温度较低，不能提供松针呼吸代谢所需的水分，导致植株水分代谢障碍，当气温较高，松针大量失水后，造成松针细胞死亡，松针枯黄。早春气温变化情况、常绿针叶树的抗性、生长势、植物组织含水量、土壤含水量、土壤排灌能力及常绿针叶树所处位置等都影响生理干旱的发生程度。

早春的干热风天气可以促进常绿针叶树生理干旱的发生。冬季和春季气温的剧烈波动，一定期限的高温后，伴随着气温的下降，将打破常绿针叶树的休眠，容易发生生理干旱。

由于新栽植的常绿针叶树根系不发达，生长季节从土壤吸收水分的能力相对较差，容易发生生理干旱。已经栽植多年，成活较好的常绿针叶树对生理干旱的发生有一定的抗性。但是，如果早春气温持续急剧快速上升，松针的呼吸代谢剧烈，植物根部的土壤温度较低，供应水分的能力较差，也会导致生理干旱的发生。

美国丹佛市城区人工栽植的树木，为防止树木生理干旱，无论松树还是阔叶树根部周围常年保持相当厚的木屑；有的新根幼树，因地下管道较多，树根覆土不深，怕受冻和践踏，用带网格的铁篦子盖住，露出的树脚用带拉锁的塑料布套上，树木像穿上肥大的裤子，这成了当地一景。

粘重、排灌能力较差的土壤、土壤板结、根系损伤、栽植过深、夏季和秋季干旱，都会导致植物根系不发达，吸收水分的能力较差，植株组织中的含水量降低，容易发生生理干旱。

植株所处的位置也对生理干旱的发生有很大的影响，通常高大建筑物北侧的常绿针叶树更容易发生早春的生理干旱。沈阳市崇山路和联合路均为东西走向，道路南北两侧分别栽植了油松和樟子松，连续几年的调查发现，位于道路南侧、高大建筑物北侧的油松和樟子松生理干旱的发生均比位于道路北侧、高大建筑物南侧的油松和樟子松生理干旱的发生要严重，危害株率平均高20%～30%。我们认为，由于南侧高大建筑物的遮挡，位于建筑物北侧油松及樟子松根部土壤在早春解冻的速度较慢，与建筑物南侧的油松及樟子松相比，根系能够吸收土壤水分供松针呼吸代谢的时间推迟，导致生理干旱的发生更为严重。

3 北方地区常绿针叶树生理干旱预防

尽管生理干旱的发生是无法治疗的，但是，通过对常绿针叶树生长季节的科学养护和早春采取恰当的措施，可以预防或减轻生理干旱的发生。通过施肥、修剪、干旱季节浇水等措施可以提高树木的生长势；树木根表土壤上铺撒木屑、树皮等物质有利于保持土壤湿度，降低冻土层的厚度；早春叶面喷洒抗蒸腾剂也有利于防止生理干旱的发生。

加强对常绿针叶树的水分管理是防止生理干旱发生的重要措施。水分管理应从夏季开始，当夏季每周的降水量小于2.5cm时，应对常绿针叶树灌透水；秋末冬初土壤封冻前，一般在11月末，深灌土壤达0.6～0.9c m深，以保证越冬期间充足的土壤水分，也有利于减轻生理干旱的影响。

对于粘重、排灌能力较差的土壤，可以使用有机物质进行改良，以增强土壤的通透性，改善土壤湿度状况，促进根系生长，增强抵抗生理干旱的能力。

如果土壤肥力较差，可以增施有机肥料，提高常绿针叶树的生长势，促进对水分的吸收。但是，对常绿针叶树增施有机肥一定要在7月份之前或11月末进行。

对于常绿针叶树，无论是幼龄树木、成熟树木，新移植树木或移植多年的树木，根部土壤上铺撒8～10cm厚的树叶、木屑、树皮等物质有利于保持土壤湿度，降低冻土层的厚度，可以预防或减轻生理干旱的发生。

美国丹佛市城区人工栽植的树木，为防止树木生理干旱，无论松树还是阔叶树根部周围常年都保持相当厚的木屑；有的新栽幼树，因地下管道较多，树根覆土不深，怕受冻和践踏，用带网眼的铁毕子盖住，露出的“树脚”用带拉锁的塑料布套上，树木像穿上肥大的裤子，这成了当地一景。

常绿针叶树发生生理干旱后，应在春季及时剪除枯死枝，这样不仅可以保持常绿针叶树的观赏效果，也可以减少病虫害的侵袭机会。

应用抗蒸腾剂，如Wilt-Pruf，可以减少叶面蒸腾失水量，减轻生理干旱的发生。抗蒸腾剂的使用一般以叶面喷洒的方式，需要在气温高于0℃时使用。

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