17种引种彩叶树种抗寒性的调查

2017-06-21马晓蕊黄俊华魏雨晴金映雪马俊丽

浙江农业科学 2017年5期

关键词：紫叶白蜡彩叶

马晓蕊，黄俊华，魏雨晴，金映雪，马俊丽

(新疆农业大学林学与园艺学院，新疆乌鲁木齐 830000)

17种引种彩叶树种抗寒性的调查

马晓蕊，黄俊华，魏雨晴，金映雪，马俊丽

(新疆农业大学林学与园艺学院，新疆乌鲁木齐 830000)

近年来关于彩叶树种的研究越来越受到重视，探讨引种彩叶树种的抗寒性是研究彩叶树种生态适应性的关键部分。通过连续2年对新疆昌吉市园林局科研所的17种彩叶树种抗寒性调查研究表明，抗寒性最强的树种11种，抗寒能力较强1种，抗寒能力中等2种，抗寒能力较弱2种，抗寒能力极弱1种。优势树种为金枝白蜡、金冠白蜡、金叶红瑞木、俄罗斯红叶李，抗寒能力强且观赏效果较好，可大范围在城市中应用；金叶接骨木、金叶风箱果抗寒性差，但观赏价值高，可利用小气候在较为温暖的区域应用；金叶榆、金叶皂角、金叶复叶槭、紫叶矮樱、中华红叶杨抗寒性强，但存在其他方面的问题，可结合配置、养护和管理进行应用。对其中11种彩叶树种进行了3种配置模式推荐，即乔木+灌木+地被，乔木+地被，灌木+地被模式，并分别总结了几种配置形式。

彩叶树种；引种；抗寒性；配置模式

受气候条件限制，乌鲁木齐市园林景观一年四季中主要以春、夏、秋三季为主要观赏时期[1]。春秋两季景观色彩相对夏季而言更富于变化，夏季为淡花季节，景观色彩较为单调。常色叶彩叶树种具有鲜艳丰富的叶色，稳定持久的观赏期，富于变化的景观效果等优势，应用前景广阔[2-4]，可极大的弥补乌鲁木齐市乃至新疆大部分区域的夏季景观色彩单调的现状，同时也可丰富春秋两季的景观色彩。乌鲁木齐市目前彩叶树种种类较少，且部分彩叶树种观赏性欠佳，因此注重彩叶树种的引种，加强彩叶树种的应用，发挥其景观价值，提高城市园林的整体彩化景观效果意义重大。

植物的越冬抗寒性是彩叶树种在本地引种成败的关键指标[5]。在新型树种引种试验中，植物抗寒性是引种适应性研究的重点[6]。低温不仅可以影响植物的新陈代谢，使植物的某些生理指标发生变化，甚至会导致其生长受损，严重时受到死亡威胁[7]。能否成功在露地条件下越冬，是衡量引种树种是否适应于新疆引种栽培的重要标准。为此，对17种引种彩叶树种进行露地抗寒性调查研究，以期对乌昌地区彩叶树种的选用及推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

调查地点位于新疆昌吉市园林局科研所试验基地。昌吉州属中温带区，为典型的大陆性干旱气候，具有冬季寒冷、夏季炎热、昼夜温差大的特点；日照充足，年日照时数为2 700 h，太阳年辐射总量为558 kJ·cm-2；热量条件也较为充足，≥10 ℃年积温为3 450 ℃，其中年均气温6.8 ℃，1月份平均气温为-15.6 ℃，7月份平均气温为24.5 ℃；年平均降水量为190 mm，夏季降水量明显多于冬季；年无霜期为175 d。

1.2 研究方法

1.2.1 调查时间

彩叶树种抗寒性调查于春季萌芽开始时观测，连续观测2年，于2014年12月开始至2016年5月结束，每种彩叶树种随机选取5株。

1.2.2 调查方法

试验地选在昌吉市园林局科研所基地，按1.5 m×1.5 m株行距栽植，试验地土壤、肥力、光照和水分因子均一致。观测时间从早春的植株发芽至晚秋休眠停止，结合气象资料，观测彩叶树种的抗寒性。

1.2.3 数据分析

统计各级植株数量，计算抗寒性平均指数，以反映树木抗寒性的总体概念。抗寒性平均指数=(X+2X+3X+4X+5X)/Y，公式中的1、2、3、4、5代表不同的等级；X代表不同的受害等级株数，Y为调查总株数。

寒害等级分为5级。1级，顶梢挺拔或有轻度萎蔫，能恢复正常生长，无寒害或基本无寒害(强1.00～1.50级)；2级，主干顶部枯萎(较强1.51～2.50级)；3级，主干冻枯约达1/3(中等2.51～3.50级)；4级，主干冻枯约达1/3～1/2(较弱3.51～4.50级)；5级，不能萌芽，全株冻害致死(极弱4.51～5.00级)。

2 结果与分析

通过冬季试验观察，2015年试验点最低温度-19 ℃，2016年试验点最低温度-19 ℃，冬季极端低温可达-30 ℃以下，冬季气候特征为寒冷干燥。4月中旬调查越冬情况，在露地越冬无保护措施的条件下，彩叶树种的抗寒表现如表1。

表1 17种彩叶树种抗寒性调查

分类植物名学名抗寒性指标抗寒性乔木金叶榆Ulmuspumila‘jinye’10强金枝白蜡Fraxinusvariety‘jinzhi’10强金冠白蜡Fraxinusvariety‘jinguan’12强金叶复叶槭Acernegundo‘Elegans’10强金叶皂角Gleditsiatriacanthos12强美国红枫Acerrubrum42较弱红叶白蜡FraxinusAmericanaAutumnPurp1C50极弱中华红叶杨Populus×euramericana‘zhonghuahongye’10强俄罗斯红叶李Prunuscerasiferavar．atropurpuredRussia10强王族海棠Malus‘Royalty’10强灌木红果金叶接骨木Sambucusnigar‘Aurea’10强金叶接骨木Sambucusnigar‘Aurea’40较弱金叶红瑞木Cornusalba‘Aurea’50强金山绣线菊SpiraeajaponicaGoldMound22较强金叶风箱果Physocarpusopulifolius‘luteus’30中等紫叶风箱果Physocarpusopulifolius‘SummerWine’26中等紫叶矮樱Prunus×cistena10强

2.1 引种彩叶树种抗寒能力总体特征

本次研究调查共记录了17种彩叶树种，其中彩叶乔木10种，占59%；彩叶灌木7种，占41%。金叶类10种，占59%；红叶类7种，占41%。

根据抗寒能力的强弱将彩叶树种的抗寒能力分为强、较强、中等、较弱、极弱5个等级。抗寒性能力强的占53%，抗寒能力较强的树种占6%，抗寒能力中等的占11%，抗寒性较弱的树种占调查总量的11%，抗寒性极弱的占6%。

整体言而，灌木类相对于乔木类的抗寒能力较弱。乔木类彩叶树种的抗寒能力从高到低的占比分别为：抗寒能力强占80%，抗寒能力较弱占10%，抗寒能力极弱占10%；灌木类彩叶树种的抗寒能力从高到低的占比情况为：抗寒能力强占43%，抗寒能力较强占14%，抗寒能力中等占29%，抗寒能力较弱占14%。

2.2 乔木类彩叶树种抗寒能力表现

抗寒能力强的乔木有8种，金叶榆、金枝白蜡、金叶复叶槭、王族海棠、俄罗斯红叶李、中华红叶杨，调查样本无寒害表现，经过连续2年观测，来年春季生长正常，未受寒害影响；金冠白蜡和金叶皂角，春季新萌发的叶芽有少量干瘪情况，顶梢有轻度冻害，但后期观测能恢复正常生长，顶梢挺拔。美国红枫抗寒性较弱，地上部分基本全部冻枯。红叶白蜡抗寒性极弱，不能萌芽，冻害严重致死。

2.3 灌木类彩叶树种抗寒能力表现

灌木类彩叶树种抗寒能力最强的为红果金叶接骨木、紫叶矮樱、金叶红瑞木，均未受寒害影响无寒害表现。抗寒性较强的为金山绣线菊，顶梢部分生长情况较好，但靠近地面20 cm左右高度的枝条出现少量枯死枝，生长势较差。金叶风箱果和紫叶风箱果抗寒能力均为中等，在春季萌芽时主干冻枯约1/2，新枝萌发较少；在后期观测中发现，金叶风箱果的部分样本枝叶繁茂生长势极好。金叶接骨木抗寒性较弱，地上部分一半以上冻枯，入冬前截断枝条，保留10 cm左右的地上部分防止冻害，但此品种在后期观测过程中，生长量旺盛，不影响成景效果。

3 讨论

3.1 小气候对研究结果的影响

考虑到观测点树木生长环境与其他公共绿地存在一定差异性，选择已在乌鲁木齐市应用的6种彩叶树种，分别与昌吉市科研所栽培的相同品种对比分析，观察在不同地区小气候对彩叶树种抗寒性影响造成的差异。调查树种包括金冠白蜡、金叶榆、金叶红瑞木、金山绣线菊、王族海棠、紫叶矮樱。

从乔木类树种的对比来看，乌鲁木齐市红山公园中引种栽培的金冠白蜡和行道树中大量应用的金叶榆，越冬未受寒害，与试验地观察结果相同。乌鲁木齐市河滩路、北京路、玫瑰园等不同环境条件下栽种的王族海棠抗寒性表现与试验地观察结果也基本一致。

根据灌木类树种对比观测结果，乌鲁木齐市南湖广场引种20余株金叶红瑞木，抗寒能力强，生长势强健且叶色鲜亮，乌鲁木齐市南昌路、克拉玛依西路，北京路栽培的紫叶矮樱抗寒能力强，与试验地栽观测结果基本一致。乌鲁木齐市扬子江路、红十月小区栽培的金山绣线菊也同样表现出极强的适应性，抗寒能力强，生长势强健，优于试验地的观测结果。

对比分析发现，导致这种现象的原因可能是小环境造成的影响。彩叶树种多应用于城区，城市中树木建筑均可起到形成不同程度的小气候环境，易形成温暖的小气候，小气候环境下温度略高于试验地或与试验地相同。

3.2 引种彩叶树种景观营造建议

3.2.1 优势引种彩叶树种推荐

调研结果表明，综合生态适应性和观赏特性最佳的彩叶树种共4种，其中彩叶乔木3种(金色叶2种，红色叶1种)，金色叶彩叶灌木1种。

金枝白蜡和金冠白蜡相较于传统白蜡树的绿色叶片，金冠白蜡叶片色彩呈亮黄色，且金枝白蜡枝条呈偏黄色更具观赏性；抗寒、抗病虫害能力都能够与白蜡属的树种相媲美。俄罗斯红叶李相比较乌鲁木齐市现在应用的红叶李叶色红色叶更加鲜亮，观赏特性更佳。红瑞木(Cornusalba)只在冬季和早春枝干发红，叶片呈绿色；金叶红瑞木既有春冬两季红色枝干可观赏，春夏秋三季叶片呈现金黄色，观赏性大大提升。

优势树种适用于所有类型的城市园林绿地系统，改善乌昌地区当前彩叶大乔木稀缺的现状，丰富城市景观色彩。

3.2.2 结合配置、养护、管理可应用树种

调查中发现，部分引种彩叶树种的抗寒性不强，但其具备生长量大、观赏特性佳等优势。根据各种植物的特性，可在不同环境中应用，以期达到最佳生态效益与景观效果；部分树种抗寒性强，但其存在灼叶、观赏期短等弊端，但结合配置、养护、管理等也能够很好的应用于园林绿化中。

金叶接骨木抗寒能力较弱。观测中发现，主干冻枯的部分约达1/2以上，每年要进行大量修剪，但枝条萌发能力强，一次梢生长量可达60～70 cm，且抗病虫害能力较强，因其每年冬季要大量修剪并不适合栽种于道路两旁，更适宜栽培于庭院绿地观赏。金叶风箱果抗寒性中等，后期生长量大，生长势强健，观赏性较佳，冬季可进行适当修剪避免冻害，可用于公园绿地、附属绿地等绿地类型。

建议抗寒能力较弱，但其他生态适应性表现(抗病虫害能力、耐干旱能力、生长量大小)和观赏特性综合较佳的树种，可以小规模栽培于小气候较为温暖的区域。

金叶榆、金叶皂角、金叶复叶槭、紫叶矮樱、中华红叶杨，抗寒性都很强，但存在其他方面的问题。金叶榆在现有栽培过程中高接时常采用孤植栽种，但因其冠幅和叶片都偏小，高接金叶榆的景观效果并不能达到最佳，可作为绿篱栽种，营造景观。金叶榆和金叶复叶槭夏季室外温度达到40 ℃以上时，出现叶片发白、叶边缘有少量焦灼的现象，针对这种现象，可应用营造夏季小环境温度较低的区域，避免应用于防护林绿化。金叶皂角展叶晚、落叶早，观赏期较短，但其观赏特性与生态适应性均较强，可用于居住区绿化、附属绿地绿化和公共绿地。紫叶矮樱叶片颜色黯淡，甚至部分返绿，在引种驯化过程中要注意选择优质苗木[8]，种植设计过程中种植于光照充足的区域。中华红叶杨的叶片无法呈现红色，但叶片直径可达20 cm左右，大而鲜绿，有少量从树干下端萌发叶片呈红色，春季柔荑花序颜色鲜红，树干笔直，树形高大，观赏性较佳。金山绣线菊抗寒能力较强，需要勤修剪，其观赏性可达最佳。

抗寒性是衡量引种树种是否适应于一个区域的重要指标，但并不是唯一指标，需综合生态适应性和观赏特性从多方位、多角度综合评价其是否有推广价值。

3.2.3 不适宜推广树种

在此次调查中，通过抗寒力和观赏性综合分析，有5种彩叶树不适宜应用于园林绿化中。王族海棠夏季有返绿现象，且生长速度缓慢；红果金叶接骨木，抗寒能力强，但抗病虫害能力弱；紫叶风箱果抗寒性中等，生长势弱；美国红枫、红叶白蜡，抗寒性极弱，难以成活。故以上5种不建议在新疆应用。

3.3 引种彩叶树种配置模式探讨

注重色彩、乔灌木的搭配。随季节变化，合理运用春色叶、秋色叶和常色叶树种，与乌鲁木齐市现有的绿化树种相结合，科学的利用植物的生态习性、观赏特性、时序性来营造连续的、动态的景观。主要配置模式分3种。

乔木+灌木+地被。该模式能够营造出丰富的景观层次，更有利于维持植物群落的稳定性，在有限空间内最大限度地提高植物多样性和空间色彩，生态效益也能得到最大程度的发挥。

乔木+地被模式。大片彩叶乔木和草坪搭配，该模式的景观效果较为明显突出，给人以强烈视觉冲击感。对城市生态系统的有利影响明显高于单一草坪。

灌木+地被模式。一般可将灌木修剪成规整的球状、带状或其他图案。整体美观整洁，具有空间层次感。但该模式绿化量较小，生态结构不如其余几种结构稳定，需要后期养护管理到位，才可以达到理想的景观效果。

表2 彩叶树种配置模式

植物配置模式植物配置形式景观效果乔木+灌木+地被金冠白蜡/金枝白蜡/+水蜡球+冷季型早熟禾高大的金色叶彩叶乔木配以修剪成型的绿色水蜡球或带状水蜡，通过乔木与灌木不同色彩的搭配，高度的错落给游人一种丰富多彩的视觉感受。可用于隔离防护金叶复叶槭+俄罗斯红叶李+玉簪高大的金叶乔木配以红色叶小乔木和绿色的耐阴的宿根草本花卉，色彩上富于变化，三种颜色都较为鲜亮，易形成强烈的对比色差。该模式适用于公园、庭院、街道安全岛等绿地类型。需注意的是乔木和灌木的种植间距要相对拉大，以免影响到灌木的光照从而导致彩叶灌木不能呈现其正常的色彩乔木+地被金叶复叶槭+冷季型早熟禾+玉簪+宿根花卉；金冠白蜡/金枝白蜡+冷季型早熟禾+宿根花卉以高大、观赏价值较高的金色叶乔木栽植于草坪之中。该模式适用于公园、庭院等绿化用地中，可供游人休憩玩耍之用金叶皂角+冷季型早熟禾+宿根花卉景观效果同上，需注意的是金叶皂角观赏时长相对金叶复叶槭、金冠白蜡、金枝白蜡较短，且具枝刺。不适用于行道树中华红叶杨+金枝白蜡/金冠白蜡+玉簪+冷季型早熟禾背景为绿色的高大乔木，中景为金色叶的乔木搭配灰绿色的草坪。金色作为中间层的色彩，点亮整个空间，色彩的运动感和方向感更强烈灌木+地被金叶红瑞木/金叶接骨木+冷季型早熟禾+宿根花卉暖色系金色叶与冷色系绿色草坪的搭配，另外再搭配部分其他色系的宿根花卉，色彩丰富度较高金叶风箱果+冷季型早熟禾可替代现有部分金叶榆的应用，但由于金叶风箱果的耐寒性中等，可栽种于小气候较为温暖的区域紫叶矮樱+金山绣线菊没有高大乔木的遮挡，紫叶矮樱的叶片可呈现鲜亮鲜亮的紫红色，可修剪成不同造型，搭配较低矮的金山绣线菊。色彩丰富亮丽，空间层次感也更突出

4 小结

应用新优的引种常色叶彩叶树种可丰富城市园林景观色彩，解决新疆多季美化，提高城市园林绿化物种丰富度，达到生态和审美的统一，最终营造可持续的生态园林环境。近两年，城市园林彩化进程逐步加快，但仍存在部分不足。彩叶大乔木的缺失，彩叶树种的种植设计和管理养护不到位。如紫叶矮樱在乌鲁木齐市城南地区常常与阔叶乔木一起栽种，彩色叶难以呈现其鲜艳的色彩，达不到期许的景观效果。彩叶树种种类较少，部分彩叶树种观赏性不佳等问题。针对这些问题，应注意引进驯化新优的彩叶树种，丰富彩叶树种的种类，加强养护管理工作，遵循不同树种的特性，科学的种植设计，利用新优树种替代部分问题树种。研究结果表明，金枝白蜡、金冠白蜡与乌鲁木齐市和昌吉市目前大量应用的高接金叶榆相对比，不仅生态适应性和观赏特性更佳，且可弥补当下乌鲁木齐市彩叶大乔木的缺失。优势树种4种，结合配置、养护、管理等措施可应用的树种8种，不做推荐5种。

抗寒性调查研究是彩叶树种引种成功与否和生态适应性中重要的指标之一，但同时也要考虑到其他方面的因素，尤其注重引种彩叶树种的生态适应性和观赏特性的综合分析，慎重考虑新引种彩叶树种的合理性。

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(责任编辑：张瑞麟)

2017-01-09

国家自然科学基金(31260040)