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昆明城市园林树木低温危害评价*

2015-01-17姜蕾卓静娴薛莲李叶芳张青华杜鹃

西部林业科学 2015年3期
关键词:小叶昆明市昆明

姜蕾,卓静娴,薛莲,李叶芳,张青华,杜鹃

(1.云南农业大学园林园艺学院,云南 昆明650201;2.云南农业大学农学与生物技术学院,云南 昆明650201)

低温危害是园林植物生长过程中经常遇到的一种自然灾害,其对园林植物的生长和景观效果会产生较大的影响,严重时还会造成植株死亡,从而造成经济损失。因此研究低温危害的发生、发展规律及园林植物的抗寒性,对园林植物的种植设计、栽培养护和引种均具有重要意义。

昆明素以“春城”著称,冬暖夏凉,最冷月(1月)平均气温7.5℃,植物的低温危害较少受到关注。2013年12月至2014年2月期间,冷空气对云南的影响较为明显,全省大范围遭遇了罕见的寒潮天气,气温骤降。昆明是受寒潮显著影响的城市之一,2013年12月15、16日连续2天遭遇了10年一遇的强降雪降温天气,12月份昆明市共有9天出现0℃以下的低温,最低气温降至-3.6℃。2014年1月12日、20日及2月18日昆明市又反复出现雨雪天气,温度波动十分明显。昆明市反复出现的“一冻一融”天气,使得许多园林植物尤其是引自热带和南亚热带的植物遭受了严重的低温危害,给城市绿化造成很大损失。本项研究对昆明市部分区域的常见园林植物的低温危害情况进行了调查和分析,旨在为昆明市城市绿化植物的选择、配置和养护提供参考。

1 研究区概况

昆明位于滇东高原中部,东经 102°10'~103°40',北纬24°23'~26°22'。地势北高南低,大部分地区海拔在1 500~2 800 m之间,平均海拔1 894 m,市中心海拔1 891 m。昆明属北纬亚热带,为低纬度高原山地季风气候。北部有乌蒙山等群山作天然屏障,阻隔南下的冷空气,南部受孟加拉湾海洋季风暖湿气候影响,加之有高原湖泊滇池、阳宗海调节温度,形成“夏无酷暑、冬无严寒、四季如春”的宜人气候[1]。市区年平均气温15.6℃,最热月 (7月)平均气温19.7℃,最冷月 (1月)平均气温7.5℃,年较差为全国最小。日照长,年平均日照时数≥2 400 h,霜期短,无霜期达230天。昆明气候的另一特点是日温差较大,冬季日温差可达12~20℃,夏季日温差为4~10℃。此外,全年降水量在时间分布上,明显地分为干、湿两季:5-10月为雨季,降水量占全年的85%左右;11月至次年4月为干季,降水量仅占全年的15%左右。

2 材料和方法

2.1 调查对象

以受害的木本植物为调查对象。主要调查了昆明市的部分公园绿地 (田溪公园、月牙塘公园、翠湖公园、莲花池公园)、校园绿地 (云南大学、云南农业大学)、道路绿地 (龙泉路、盘江西路、青年路等南北向主次轴,环城西路、学府路、人民路、东风路、拓东路等东西向主次轴)。受害植物主要以 《中国植物志》[2]、中国高等植物图鉴[3]、《园林树木学》[4]等文献为依据进行鉴定,拉丁名以foc.eflora.cn查询结果为准。

2.2 调查方法

选择具有代表性的植物群落进行样方调查,在公园绿地、校园绿地设置10个样方,每个样方长宽设置为5 m×5 m;在道路绿地上设定每20 m为1个样段,随机选择不少于10个样段。在各样方中,乔木和灌木球以株数为统计单位,灌木丛(群)和藤本植物以面积为统计单位。调查工作分为2个阶段,从低温发生后至次年2月底为第1个阶段;3-4月底为第2个阶段,也就是在植物萌蘖期再次观察,以校正初次调查结果[5]。调查时详细记载植物的生态环境、小地形变化。

2.3 受害等级

对植物受害程度划分6个等级标准 (表1),即0级、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级、Ⅴ级[6~9]。计算每种植物的低温受害指数,作为衡量植物受害程度的标准[9~10]。

表1 昆明主要园林树木低温危害等级评定标准Tab.1 Degree standard of low temperature injury to main landscape trees in Kunming

3 结果和分析

不同程度受害的园林树木共有77种,分属34科59属。其中乔木类有35种,灌木类有35种,藤本类有7种。从科、属的水平来看,在全部调查对象中,受害种数量较多的科依次是豆科 (Leguminosae)7种、木犀科 (Oleaceae)7种、桑科(Moraceae)6种、棕榈科 (Palmae)6种;受害种数较多的属是榕属 (Ficus)(表2)。

表2 昆明园林树木低温受害情况Tab.2 Investigation record of the injured landscape trees in Kunming

经过对不同地区、不同生长环境中的同种树木受害级别的统计,得到各园林树木的受害级范围。其中,受害级在Ⅱ级以下的有50种,占64.9%;受害等级达Ⅱ级及以上的共计27种,共占35.1%,其中受害级为Ⅱ~Ⅲ级的有20种,占26.0%;受害级在Ⅲ级以上的有7种,占9.1%。

多年来,昆明市不断加大园林树种的引种和应用力度。据调查,昆明市的外引树种来自热带、北热带与南亚热带、亚热带、温带等不同气候带,由于其原产地与昆明的生态条件有一定差异,在昆明地区也表现出了不同的适应能力。昆明市虽有春城之称,但一些对热量要求更高的,来自低纬度的热带或南亚热带的树种,还是难以适应昆明冬季的低温。在此次调查中,原产自热带及南亚热带的树木共计37种,其中受害程度达到Ⅲ级的有26种,占70.3%。原产自温带及亚热带 (除南亚热带)的共计40种,受害程度几乎都在Ⅱ级以下。还有一部分树种对低温的耐受能力较强,未呈现受害迹象,如昆明市常见的乡土树种如滇朴 (Celtis tetrandra)、云南樟 (Cinnamomum glanduliferum)、滇杨 (Populus yunnanensis)等,以及原产自昆明以北的温带、亚热带地区的绝大多数树种,如山茶(Camellia japonica)、银杏 (Ginkgo biloba)、华山松 (Pinus armandii)、龙 柏 (Sabina chinensis cv.kaizuca)等。引种植物的受害程度还与引种时间长短有关。由澳洲东南部引进昆明数十年的银桦(Grevillea robusta),在1975-1976年冬春期间冻害级别达Ⅲ级[11],而在2013-2014年冬春期间并未出现明显的受冻迹象,说明经过较长时间的引种种植,银桦表现出了较强的抗寒力。

此次调查中发现,同一种植物在不同的生境受害程度不一样,与海拔、坡向、有无遮挡等因素有关,这些因素影响了树木生长的区域小气候。同一树种在周围有高大建筑遮蔽处的要比空旷迎风处的受害较轻。本项研究以小叶榕为例,比较了不同小气候条件对园林树木低温受害的影响。

表3 迎风处和背风处的小叶榕低温受害对比Tab.3 Difference of damage degree between windward and leeward Ficus microcarpa var.pusillifolia caused by low temperature

背风处小叶榕的冻害指数显著小于迎风处的,说明植于背风处的小叶榕受害程度较轻。一般而言,风口处温度较低,在低温条件下,树木根系水分供应不足,加之受到冷风的侵袭,增加了地上部分的水分消耗,从而加重了低温造成的冻害。

昆明市地理区域南北跨度大,植被受害表现出明显的地理差异。自市中心向北分别设置莲花池公园附近 (公园内、圆通北路、圆通街等)、月牙潭公园附近 (公园内、龙康路等)、田溪公园附近(公园内、北京路延长线等)3个调查地点,观察不同地区小叶榕的受害差异 (表4)。

表4 不同栽植地点的小叶榕低温受害差异Tab.4 Difference of damage degree of Ficus microcarpa var.pusillifolia in different locations

由表4可知,田溪公园附近的小叶榕受害等级最高达Ⅲ级,北京路延长线上的小叶榕枝叶全部受冻;月牙潭公园附近的小叶榕受害等级最高达Ⅲ级,龙康路上的小叶榕仅上部枝叶受害;莲花池公园附近的小叶榕受害程度较轻,最严重仅达Ⅱ级,圆通街上的小叶榕基本未受害。城市中心具有热岛效应,气温明显高于北部郊区,加之市中心多建筑物和景观石遮挡,也使得小叶榕受害减轻。也就是说,自市中心向北,越往北,树木受害越严重,从而说明,同一树种的受害程度,与其立地小环境有关。

营造园林小气候,植被也是不可忽视的元素之一。调查发现,上层有高大乔木遮挡的群落中的植物受害较轻。以不同栽植条件下的假连翘为例,比较不同植物配置形式对植物受害程度的影响 (表5)。

表5 不同植物配置结构下假连翘低温受害对比Tab.5 Difference of damage degree of Duranta erecta caused by different plant configuration

在调查中发现,灌-草结构的群落中,假连翘枝叶有积雪覆盖,受害程度较严重;在乔-灌-草结构的群落中,由于乔木遮挡,假连翘枝叶并未受积雪覆盖,受害较轻。积雪覆盖使得植株叶片、嫩芽等直接接触冷源,这是造成危害的因素之一。另外,在冷风来袭时,茂密的高大乔木也起到了一定的屏障作用,它们可以降低风速,缓和降温,从而对低矮灌木起到一定的保护作用。

4 结论和讨论

4.1 结论

本次调查的昆明园林树木有77种,分属34科59属。根据植物受害树叶面积比例等指标,把植物低温危害分为6个等级。受低温危害害级在Ⅱ级以下的有50种,占64.9%;受害级为Ⅱ~Ⅲ级的有20种,占26.0%;受害级在Ⅲ级以上的有7种,占9.1%。长时间的持续低温和反复冻融的天气及树种选择不当是造成昆明市园林树种严重受害的主要原因。来自低纬度的热带或南亚热带的树种受害较重,引自昆明以北的温带、亚热带地区的树种或本土乡土树种受害较轻或没有受害。植株的受害程度与小气候环境有关。

4.2 讨论

在相同低温天气下,植物受低温危害的程度与其自身的抗寒性有关。本项研究所列植物的受害级、受害指数可为该种的引进与种植提供其抗寒性的依据。对于受害在Ⅱ级以下的树种可以推广,受害达Ⅱ级的树种需选择性推广,受害达Ⅲ级的植物则应限制其推广种植。同时树木受害程度与其原产地有关。引自热带或南亚热带的植物,当同时遭遇低温和干旱危害时,这些植物往往出现不适应的症状,景观效果及生态效益大打折扣。因此引种前应考虑苗源地与昆明市气候条件的相似程度、外引植物的生态效益和养护成本及其可能带来的病虫害。

此次调查发现,乡土树种受冻害程度较轻,但是在园林中的应用较少。近年来,昆明市城市绿化部门也开始意识到乡土树种的重要性,香樟、云南樟、银杏、滇朴、滇润楠等开始大规模引入园林应用。它们不仅可以带来更高的生态效益,还拥有着外来树种不具备的地域文化内涵[12]。

同种植物在不同配置结构中,受低温危害的程度也有明显的差异。相较于孤植、列植,群植、丛植中的各植物之间能够相互遮挡,存在保护作用,受霜冻的影响总体较轻。植物对气温和地表温度也有着明显的调节作用,且在温度调节强度方面,乔-灌-草 > 乔-草 > 灌-草结构[12],这是因为高大的树冠可阻挡阳光,使到达绿地的太阳辐射减少,灌木则增加林下密度,减缓了空气对流和水汽的扩散,使得小区域内的升降温平稳。因此,在同样的用地条件下,应优选考虑乔-灌-草结构的配置类型,形成多层次相对稳定的植物群落,既可以丰富景观,又可以改善区域小气候[13~14],从而减轻植物受低温危害的程度。

入冬前,对抗寒性差树种应尽可能使用草绳包扎树干或保温布、无纺布缠裹树体,或搭设纱网棚架,使用防寒设施。气温回暖且稳定后,受冻树体生长势弱,应及早施肥,补充营养。对受害植株一定要晚剪和轻剪,给予枝条一定的恢复时期;对明显受冻枯死的部分可以及时剪除,以利于伤口愈合;对于一时无法确定的受冻部位,不要急于修剪,应待春天发芽后再做决定。其次,应对修剪后的伤口予以覆膜或涂胶保护,防止日烧,以减少水分的蒸发。此外,遭受低温危害后的树木,其树势较弱,极易再遭受病虫害的侵袭,应加强病虫害防治工作。

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