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柽柳属Tamarix植物推广应用技术研究

2013-11-16陈建雄杨美琳

绿色科技 2013年11期
关键词:造林植物

陈建雄,杨美琳

(1.新疆乌鲁木齐市种苗场,新疆 乌鲁木齐830013;2.新疆生态与地理研究所,新疆 乌鲁木齐830011)

1 柽柳属Tamarix植物推广应用的意义

柽柳属(TamarixL.)隶属于柽柳科,世界分布90余种[1],新疆境内已发现和引种共计18种,柽柳属植物是一种广泛生活在荒漠半荒漠地区的植物类群[2],作为干旱区、半干旱区的大面积沙荒地和盐碱化土地上广泛分布的一类重要灌木植物,以其独特的生物、生态学特征和重要的生态、社会经济作用引起了人们的重视[3]。柽柳属植物为了适应荒漠地区恶劣的生态条件,叶退化成鳞片状,枝条柔软细长,花小,而且具有春花、夏花两季,繁花成簇,被喻为沙海中顽强生命的象征。Tamarix在新疆俗称红柳,柽柳枝干呈红色、紫红色、灰色,一般为落叶灌木,部分呈乔木状,高一般为2~5m,分枝多,叶形奇特,花为粉白、粉红、玫瑰红或紫红色,为无限花序,具春花、夏花两季花期,而且花开繁茂极有观赏价值,这在一般木本植物中极为少见。为有效的挖掘、利用Tamarix植物资源,发挥乡土植物的优势,体现出特色的植物景观,丰富园林植物材料,同时为深入研究和开发荒漠地区的野生植物,加速地方特色的植物景观的形成,乌鲁木齐市园林局专门成立了推广应用的科技攻关课题组,进行了大量工作,收到了良好的生态和社会效益。

2 Tamarix植物推广应用的依据

柽柳属Tamarix植物广泛分布于中亚、西亚和东亚的沙漠、戈壁、盐碱地上,由于其特殊的生态特征和形态特征,乌市水上乐园的科技人员为形成地方特色的植物景观,从1989年开始历时6年对柽柳属植物的造景、抗旱机理、耐水性、耐盐碱以及育苗、造林技术方面的研究,取得了许多有价值的数据,1995年获乌鲁木齐市科学技术进步四等奖,由于水上乐园是一个娱乐性的经营单位,不可能投入很多的资金进行技术推广和应用,为了迅速使科研成果转化为生产力,加快成果转化的力度,市园林局成立了推广应用Tamarix植物课题攻关组。

本课题组的主要任务是:对不同立地条件下Tamarix植物的生长进行选优试验;对其生长适应好的Tamarix种加大推广力度,形成特色景观;推广与生产紧密结合,发挥地方特色的植物优势。推广应用的可行性:造点试验,试验区东经87°28′,北纬43°54′。这次Tamarix植物主要在乌鲁木齐市的几个有代表性的地区进行的。该地区的气候特征:属典型大陆性气候,冬夏冷热悬殊,昼夜温差大,干旱少雨,最大风速25m/s,年均温度7.3℃,极端高温40.9℃,年降水量196.4mm,年蒸发量2570mm,无霜期170d。由于乌鲁木齐市城市建设的快速发展,大量的高楼使得市郊和市区的空气交换受阻,同时,大量的汽车尾气、生活、工业燃煤,使得市区内冬季气温明显升高,这些环境因子对Tamarix的生长都具有很大的影响。

3 推广试验地区的立地条件

3.1 河滩快速路试验区

乌鲁木齐河滩快速路是建在乌鲁木齐的古河床上,该地区全部为戈壁卵石,无种植土,河滩路全长22.3km,在北面有少量人工种植的钻天榆、白榆、新疆杨、钻天杨,在南部靠近乌拉泊和燕尔窝地区的河谷散生有次生胡杨、灌木蓼、碱蓬、野生黄罂粟、旱柳和少量野生红柳。在建设河滩千亩绿色长廊时,为绿化种植工作的需要,全部换为客土,由于土源不同,回填种植土的理化性质不同,根据对换土的pH值测定,分别为7.9、7.0、8、8.2、8.7,取 pH 值=8.16。

3.2 雅玛里克山试验区

雅玛里克山位于乌市西南端,土壤为灰色荒漠土,山上散生有白刺碱蓬,土层相对较厚,土壤的pH值为8.4。90年代中期,沙依巴克区城建局开始在该荒山上进行绿化造林工作,1998年被国家环保局定为荒山绿化生态示范工,现山上种植有钻天榆、大叶榆、白榆、樟子松、枸杞子等。

3.3 花儿沟试验区

位于乌鲁木齐市东南端,立地条件与雅玛里克山的基本相似,属天山山脉的前山带,为灰色荒漠土,土壤的pH值为8.3,全盐量1.6%,该地区现种植有大量的钻天榆、倒榆、大叶榆、樟子松、沙枣、葡萄等。

3.4 庭院试验区

主要在乌鲁木齐铁路局住宅小区和自治区环保局机关大院,小区环境相对比较优越,土壤的pH值分别为7.3、7.4。

从以上试验地的气象、土壤立地条件、生态环境等与水上乐园引种时各种生态因子进行了对比分析,同时对Tamarix的生理等也进行了分析,认为推广Tamarix植物结合生产可迅速建立起特色的园林植物景观。

4 推广应用试验的结果

4.1 推广应用的情况

Tamarix植物是在各协作单位和有关单位的努力下,从1997年河滩一期工程开始,在珠江路立交桥的中央分车带种植绿篱隔离带,当年见成效,共种植20000株。1998年河滩绿化二期工程开始,在珠江路立交桥的中央分车带种植绿篱隔离带,当年见成效,共种植20000株。1998年河滩绿化二期工程在钱塘江路立交桥、苏州路立交桥和燕尔窝立交桥的中央分车带近12km种植117000株,当年见效,而且长势非常好。同时在苏州路桥体、新医路桥体和钱塘江路桥体以图案的形式种植,共种植有33000株,现已全部修剪形成。1999年河滩绿化三期工程在苏路段和燕尔窝段共种植红柳近100000株。

荒山绿化和庭院绿化在课题有关协作单位的努力工作下,雅玛里克山种植10000株,花儿沟种植15000株,庭园种植近1000株,现都已呈现出规模。

4.2 推广应用的方法和材料

根据推广地的气候特征、立地条件,根据园林的不同需要结合造景要求,根据迈尔(H.Myrt)的“气候相似论”的驯化理论,对Tamarix植物采用“区系发生法”在植物材料的选择上,采用扦插功进行扩繁推广。采用斯巴达式的锻炼法,Tamarix具有各种抗逆性能,在荒山造林中运用,现全部适应当地的生态条件,长势都优于原生地,这为干旱缺水的乌鲁木齐大面积推广应用节水抗旱植物进行造林绿化起了先导作用,为快速改善乌鲁木齐的生态环境,形成花满山的设想提供了实践的可能。

在河滩千亩绿色长廊的引种中,较原生地人为施加影响都很大,诸如水分、光热等具有显著差异,但长势呈现出良好的态势,从某些因子分析,如汽车尾气对Tamarix的影响,汽车快速行驶、加速空气流动、地上蒸腾与地下水份供应平衡关系未发现有大的差异。由于试验手段有限,没有从生理上进行分析,形态上无显著差异的影响。而其他植物与这些不良因子的影响有显著的差异。

庭园应用:较河滩及荒山的生态条件都优越,人为施加因素多,具备小环境气候,因此,无论长势、生长量、丰满度都优于上述两个地区,现在推广应用的Tamarix植物种名如表1。

表1 推广应用的Tamarix植物种名

5 推广应用Tamarix植物的适应情况

通过对推广应用的Tamarix植物3年的观察试验,全部适应推广地的生境,因此,笔者认为,推广应用的工作是非常有成效的,与乌鲁木齐地区气候特征相似,在立地条件相当的更大范围内的地区做为绿化的先锋树种进行推广。

河滩应用情况:河滩应用推广的Tamarix主要用来做绿篱和图案,因此,对其修剪力度大,由于Tamarix的叶为鳞片状、根萌蘗力强,通过修剪,成簇状密生萌发,生长量很大,在近16km的中央分车带,一眼望去,繁茂的枝叶紧凑,如翠柏,但繁花枝头色彩缤纷,柏难以与之相比,非常壮观美丽,内地的园林专家参观后赞不绝口,认为乌鲁木齐市林业局走地方特色的植物景观的路值得全国各地借鉴。

(1)具体运作。河滩千亩绿色长廊种植的Tamarix绿篱从1997年开始,经过3年种植观察,认为春植成活率高于秋植,深栽较浅栽成活率高,栽后立即进行短截栽、强修剪,减少地上部分养分过分消耗,地下部分能够充分修养生息。Tamarix原生于沙漠及盐碱地上的植物,其丛生状较为明显,而在原生境中,有不怕沙埋的特性。通过短截促其成簇生长,使绿篱的成型速度加快,对1997、1998年两年种植的Tamarix植物进行观察,春季短截栽植,6、7月份发芽,根据定干高度进行两修剪,并于当年基本成型,其效果在目前绿篱种植的植物中,Tamarix成效是最快的。在荒山绿化造林中,水是关键所在,虽然Tamarix是极耐旱的树种之一,但是栽后的头遍水必须要到位,这是栽后成活的关键,栽后一月浇一遍水,长势良好,当年生枝条x=1.2m。

(2)正常的养护管理。Tamarix植物管理相对较为容易。浇水:Tamarix栽种后立即浇头遍水,否则将严重影响成活率。Tamarix的抗旱性强,根据我们观察,它极喜欢水,因此,我们认为Tamarix植物抗旱,只是对恶劣环境的一种适应,当优于它原生地的生态环境时明显产生速生优势。为此,我们加大了河滩种植Tamarix植物的浇水次数,速生效果非常明显,当年萌生枝条x=1.2m左右。

(3)Tamarix植物对土壤的要求。河滩分车带、回填种植土全部为客土,由于回填土工程大,土源地不尽相同,其中有粘土、碱土和农田土等,土壤条件各不相同。

由于个别种生长在盐碱地,个别种生活在戈壁、沙漠,为了适应其生存环境,其内部生理结构也有差异,如几种典型盐土上的建群种,它们是短毛、细穗,由于河滩土源差异,局部造成大量的盐分积累,盐分相对较重,主要有碱性离子Ca2+和Na+,我们参考了 有关Tamarix耐盐碱的文献资料,对其生理及其生态方面进行观察分析认为:Tamarix植物能在高浓度盐分中的封中正常生长,取决于代谢过程中的调节以及“保护性”与“毒性”代谢的中间产物的数量比例。另外,在多盐条件下看到另一种代谢变化,如脱落酸(ABA)浓度增大,也有保护作用(ABA)能诱导气孔关闭,从而抑制蒸腾和对盐的被动吸收,因而有助于抵抗盐害。还有在Tamarix植物的茎上有特殊的盐腺,根部从封中吸收的盐分经盐腺泌出体外,这是一个依赖于代谢过程中的主动吸收和运送过程,由于将盐分主动泌出,即减轻了盐分对原生质的毒害,又有助于盐腺附近造成极低的渗透势,低的渗透势即利于根对水分的吸收,又能减少蒸腾。

(4)Tamarix植物耐盐碱的程度。轻度耐盐种:密花柽柳、多花柽柳;中度耐盐种:多枝柽柳;强度耐盐种:长穗柽柳、短穗柽柳、细橞柽柳。由于不同种的耐盐程度不同,象密花柽柳多花柽柳在重盐碱地表现为下部枯黄,在造林地的的选择尤为重要。

(5)Tamarix植物的抗旱性。对Tamarix依据其生理和生态特性,进行抗旱机理的研究,首先发现其都具有较强的抗旱性,同时在对照实验中,对多枝柽柳进行水分的充足供应,结果发现,供水良好的柽柳,长势明显优于不灌溉或灌溉少的柽柳,呈现出边生现象。因此,我们认为Tamarix植物的抗旱力只是在不良环境中的适应更优于它原来的生境时呈现出明显的速生优势,这对城市园林绿化快速形成景观具有理论和实践上的指导意义。其次,柽柳的根系很深,根茎比为2∶1或3∶1,这是柽柳抗旱的又一重要原因,它可以把土壤中很深的地下水吸入供给地上部分,因为我们发现Tamarix植物根系在地下呈水平状分布,如图示当夏日酷热、蒸发量大时,土壤表面严重缺水,上层根系吸不上水时,下层分布的根系通过吸收深层的水份供应其生理活动,这与Tamarix植物适应自然生态环境而表现出的形态结构有关,由于其特殊的形态结构对于我们西北干旱地区造林绿化具有其他植物不可替代的优势。第三,Tamarix的叶退化为鳞片状,以减少叶子蒸腾,同时在植物体内由于胶体束缚水含量高,在脱水情况下,束缚水对原生质具有保护作用,这是中生植物无可比拟的优势。同时发现,从幼苗阶段进行抗旱锻炼,让其适应干旱的生态环境,这样对提高Tamarix植物抗旱力在造林绿化中也具有实践指导。第四,ABA能够诱导气孔关闭,从而抑制蒸腾,减少体内水分的散失。从以上抗旱机理分析,Tamarix植物是一种不可多得的抗旱树种,在我们西北干旱少雨,条件恶劣的地区,从节水方面无疑是一种非常优秀的树种之一。

6 造林技术试验研究

从各推广试验点的情况看,当年种植的Tamarix生长良好,当年夏季都能开花,在造林技术上,我们发现深栽较浅栽成活率高得多,这主要是由于地下水分布不同造成的。因为浅栽,根系只能吸收地表水,当夏日蒸发量大时,地表严重抽水,而根系只分布表层,造成Tamarix严重脱水,而深栽,由于根系扎得深,当地表蒸发量大时,表层根系吸不上水时,下层根系却能供给植物水分(表2)。

表2 Tamarix植物耐旱试验定植苗成活率、生长状况

6.1 Tamarix植物栽植的技术要求

山坡地:坡度在20~30°时,开挖水平沟,宽50cm,深为40cm,定植苗根系长度30~40cm时,树穴应挖至50cm深,苗木定植后,浇一遍透水,待成活后的第二年可相应减少灌水次数。

平地深栽:一般要求树穴深度比定植苗的根系深10cm左右,埋土至茎部的1/3处,浇一遍透水。

做乔木型种植:需剪去萌芽枝条,留一根主枝或主干,一般养护3年,即可成型。

做灌木种植:栽种后即平荐,地上部分留20cm,成活后秋季再平荐留高50cm,第2年萌生条全部保留,夏秋可剪去顶部,主要是去顶留侧,促进冠幅丰满。做绿蓠或图案种植:栽后平荐,萌发票箱根据绿蓠高度,可以生长季内进行去顶,当年修剪3~5次(表3)。

表3 Tamarix植物不同种定植后的生长情况

6.2 Tamarix植物的养护管理

前面已经提到了Tamarix植物具有较强的适应性,管理可粗放,但如果在绿地中做主景材料时,还需特别管理,促使其生长量增大,保持冠幅丰满。

浇水:幼苗期需水量较大,灌溉次数要多,一般保证半月一遍水,大苗一月一遍水(指生长季节),如园林造景所需绿化盛开材料,也应视情况而定,夏季蒸发量大,一星期一遍水。

注意事项:Tamarix苗期生长量与水份成正比,在出苗期和幼苗期,苗木根系少,而且分布较浅,所以怕旱,幼苗期组织细嫩,对土壤水份敏感,而且速生期需水量大,这几个时期需水量大应保证水分的供应。

松土、除草:定植苗的林地抚育、管理、松土、除草是关键环节,松土作用在于疏松表土、切断表层和底层土壤的毛细管作用,减少盐碱在表土积累,同时可以减少蒸发量,发送土壤的通气性和保水性,利于幼林成活和生长,尤其是重盐地上或是灌溉次数少的林地。

除草的目的是排除杂草对水、肥、气、热、光的竞争,有利于Tamarix幼树生长,从多枝柽柳逐月生长情况看,6月份是整个生长期的最高峰,因此,加强林间管理,保证水份供应,将使Tamarix植物整个生长周期起到重要影响。

病虫害防治:Tamarix病虫害相对较轻,当环境条件不适,有可能发生大面积虫害。我们推广应用的Tamarix还未发现病虫有蔓延和大量发生,主要病害根据新疆农业大学赵震宇教授在“新疆沙生植物寄生菌”中介绍有3种寄生菌:A:柽柳壳囊孢(cytospora tamaricellasyd)子座生在枯枝表皮下面,以后,孔口外露,子座成锥形。B:柽柳壳二孢(Ascochyta,tamaricis Gtolov)为害叶和一年生枝条,病枝叶枯黄。C:柽柳纤孔菌(Inonotus tamaricismaire)子实体生于枝干上,菌盖红褐色,有放射状粗毛的痕迹和同心轮纹沟。柽柳虫害:柽柳谷蛾(Amblypalpis tamaricella)、柽柳白估蚧(Adiscodiaspis.tamaricicollamal)、黄 古 毒 蛾(Drgriadubia Tausher)、柽柳吉丁虫(Spenopherasp),虽然在我们种植的Tamarix都有发现,但危害较轻,没有进行防治,根据新疆林科院王玉兰等人发表于《新疆林业科技》1991年12月第4期报导,防治用乐果1000倍液或DDVP1000倍液幼虫3龄期进行有效防治。

7 Tamarix植物的生态效益及园林方面用途

7.1 生态效益的评估

Tamarix植物由于生境较为恶劣,为了生态,具备了适应恶劣生态条件的许多优点,如抗旱、抗寒、抗盐碱、耐瘠薄、耐水湿等,因此在生态方面具有明显的效益。

(1)阻尘效益。柽柳属植物的枝条很密,形成冠丛,而且大部分枝条上都有腺毛,能吸附空气中的尘埃,防尘效果比针叶树要好。

(2)防风效益。柽柳枝条柔软细长,茂密的冠丛,使得迎风面的枝条不易折断,能有效的降低风速,同时在下堑面可迅速形成乱流,降低风速。

(3)抗SO2。据资料介绍,柽柳有较强的抗SO2的作用,随着城市工业发展,城市烯煤的增加,空气中的有害气体越来越影响人们的生产和生活用品,而发展柽柳运用到城市抗地区,将会起到有益作用。

(4)调节小气候。Tamarix对调节气候也具有明显的作用,由于柽柳成团状分布,而且枝条很密,抑制了土壤水份的急剧蒸腾,从而使林地内的空气湿度、热量交换明显低于空旷地。

7.2 园林方面的用途

Tamarix植物由于其特殊的生理及生态功能,在园林方面用途非常广泛。

(1)做衬景材料。由于柽柳属植物成簇状丛生,枝条多而密,对一些主要景观或观赏植物的背景以衬托主景,效果极佳,而且管理上可粗放。

(2)做主景材料。由于柽柳一年春季、夏季两季花期花色艳丽,极赋观赏价值,而且可修剪成几何形体,或丛植、孤植,在植物造景上可做主景吸引游客。

(3)做绿篱和图案材料。由于Tamarix植物极耐修剪,这在一般植物中不多见,且叶小成鳞片状,易成型,因此,可修剪成绿篱和园林造景所需要的造型做成植物小品。

(4)荒山造林的先锋树种。由于Tamarix植物具有优良的抗性,因此,在荒山造林中,不失为一种节水的优良植物,而且在造林中一改満山绿色的单调,形成的绿色与花的色彩交相辉映,形成的独特的植物景观,而且Tamarix高生长量,对加重绿化,形成特色景观都具有非常重要的意义。

(5)盆景制作的优良材料。由于Tamarix极耐修剪,一般强修剪不影响其生理,而且枝条柔软,易于绑扎成型,可制作成垂直式、斜杆式、悬崖式、丛枝式的盆景,而且叶小、花期长,制做的盆景极有特色,为西北地区特色型的盆景制作,加速发展西北地区的盆景具有非常重要的意义。

8 Tamarix植物的经济效益的评估

Tamarix植物由于育苗造林的扩繁能力强,因此造林成本相对较低,一般一株扦插苗成本为0.3元,而且生长迅速,当年即可见效,而且养护管理相对容易,对大面积荒山造林、快速形成景观效果,无论从速度上,还是从经济上都具有其他木本植物不可比拟的优势。

Tamarix植物极耐修剪,而且枝条、叶可做饲料,随着园林市场化进程的加速,园林的多产业化,Tamarix为此准备了物质基础,而且在人们崇尚自然的氛围中,需要回归自然,Tamarix枝条可编织花蓝、花瓶、果盘等一些工艺成品,这都为园林创收打下了物质基础,同时,红柳的根曲折、变化多,是根艺和根雕不可多得的珍品,目前还未开发,具有广泛的发展空间。另外,Tamarix植物可做蜜源植物,嫩枝可利尿、解毒、解热,而且柽柳根部寄生植物大芸,被喻为沙漠人参,将来都可做为园林创收的方面,具有广阔的发展前景。

9 结语

林业局[园林局]推广应用Tamarix植物课题组,历时3年做了许多有价值的工作,各协作单位都能努力工作,现在Tamarix形成的规模效益、景观特色都极其明显,我们认为:柽柳属植物的引种、驯化、推广、应用对丰富城市绿化材料形成的特色景观闯出了一条地方特色的植物景观的新路。而且,在推广应用中,象多枝、密花、多花等具有春花、夏花,花期长、观赏价值大,建议在城市园林绿化中,应加大推广力度。

造林技术上,对Tamarix植物的抗性、生长量、适应性等方面做了许多工作,认为该属植物易繁殖、生长快、生长量大、适应性强、抗寒、抗旱、耐瘠薄、耐水湿、抗病虫害等优势,这在一般植物中较为少见,不失为一种极具园林观赏价值的非常有前途的一种植物。

[1]张鹏云,张耀甲.柽柳科·中国植物志,第52卷[M].北京:科学出版社,1979.

[2]中国科学院中国植物志编委会.中国植物志,第50卷第2分册[M].北京:科学出版社,1990.

[3]尹林克.中亚荒漠生态系统中的关键种柽柳(Tamarix spp)[J].干旱区研究,1995,12(3):43~47.

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