20種引種樹種在呼和浩特市的生態(tài)適應(yīng)性及觀賞性評價(jià)

王 娟，白婷玉，劉 慧，劉 洋

(1.內(nèi)蒙古和盛生態(tài)科技研究院有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特011517；2.蒙樹生態(tài)建設(shè)集團(tuán)有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 011517)

內(nèi)蒙古自治區(qū)擁有豐富的木本資源，據(jù)相關(guān)資料記載，木本植物區(qū)系共有432種，隸屬于51科131屬[1]，但在呼和浩特市應(yīng)用于園林景觀中的植物種類較少，主要應(yīng)用的喬木類為楊柳榆等，灌木類為丁香和連翹等[2-4]。樹種單一、季相變化連續(xù)性差是呼和浩特市園林景觀樹種存在的主要問題。呼和浩特市園林綠化樹種中，引種樹種的種類和數(shù)量占一半以上[2]。引入樹種可以增加樹種種類，豐富城市景觀多樣性，改善城市生態(tài)環(huán)境。而引種成功的關(guān)鍵在于引種后能否適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，且不影響其原來的生態(tài)特性和觀賞性[5]。層次分析法(AHP)常用于植物綜合評價(jià)，具有準(zhǔn)確性、靈活性和實(shí)用性的特點(diǎn)，且可將定性指標(biāo)轉(zhuǎn)化為定量指標(biāo)[6-7]，大量研究表明層次分析法對樹種的適應(yīng)性及觀賞性進(jìn)行評價(jià)具有科學(xué)性[8-11]。本研究應(yīng)用層次分析法對20種引種樹種在呼和浩特地區(qū)的適應(yīng)性及觀賞性進(jìn)行綜合評價(jià)，旨在從中篩選出可適宜當(dāng)?shù)貧夂驐l件且具有較高觀賞性的園林綠化樹種，為豐富本地區(qū)園林植物樹種并進(jìn)行推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)地概況

引種地位于內(nèi)蒙古呼和浩特市和林格爾縣蒙樹生態(tài)建設(shè)集團(tuán)有限公司資源圃內(nèi)，地理坐標(biāo)為39°58′—40°41′N，111°26′—112°18′E。該地區(qū)屬于中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，其主要特征是干旱、多風(fēng)、寒冷，日光充足，溫差大，冬季漫長而寒冷，夏季短而溫?zé)?，春季升溫快，秋季降溫快。年均氣?6.2 ℃，1月平均氣溫為-12.8 ℃，極端最低氣溫為-31.7 ℃，7月平均氣溫為 22.1 ℃，極端最高氣溫為 37.9 ℃。年日均氣溫在5 ℃以上的持續(xù)時(shí)間為195 d左右，年日均氣溫0 ℃以上持續(xù)時(shí)間為233 d左右。年均降水量為 392.8 mm。

2 材料與方法

2.1 供試材料

供試樹種于2016年4月引種，樹種名稱詳見表1。各供試材料在栽植前修剪去除葉片和濃密枝條。每個樹種從中選取生長健壯的苗木20株作為供試材料。

表1 20種引種樹種信息

2.2 數(shù)據(jù)采集

2.2.1生態(tài)適應(yīng)性評價(jià)方法

供試材料物候適應(yīng)性評價(jià)方法為：每種樹選取20株作為觀測對象，每周觀察2次供試材料的物候節(jié)律，遇到物候轉(zhuǎn)折期每隔2 d觀察1次。

供試材料的抗寒性、抗旱性和抗病蟲害能力及生態(tài)適應(yīng)性綜合指數(shù)均參照梁冰[12]的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，詳見表2。其中，抗寒性根據(jù)干梢情況確定，于每年4月下旬至5月上旬測定?？购敌酝ㄟ^監(jiān)測相鄰降雨間隔期內(nèi)不同植物個體的表現(xiàn)進(jìn)行評價(jià)?？共∠x害能力在植物生長季(4—10月)，每周觀測1次植物的病蟲害情況，低矮植株從上中下和四周進(jìn)行取樣，高大植株只在冠四周進(jìn)行取樣觀測。以上各指標(biāo)每個樹種均選取20株作為觀測對象。

表2 生態(tài)適應(yīng)性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

生態(tài)適應(yīng)性綜合指數(shù)為抗寒性指數(shù)、抗旱性指數(shù)和抗病蟲害能力指數(shù)的均值。其中各指標(biāo)指數(shù)(F)的計(jì)算公式如下：

F=(1a+2b+3c+4d+5e)x

(1)

式中：1、2、3、4、5代表指標(biāo)等級；a、b、c、d、e代表不同等級受害株數(shù)；x代表供試數(shù)量。

2.2.2觀賞性評價(jià)方法

觀賞性指標(biāo)主要包括株型、葉形、葉色、花型、花色、花期、果型、果實(shí)、果色和掛果期。每個樹種選取15～20株進(jìn)行觀測和記錄。

觀賞性評價(jià)采用綜合評價(jià)法，應(yīng)用層次分析法對引種樹種的觀賞性進(jìn)行定量分析[13-14]。觀賞性評價(jià)采用專家打分法，運(yùn)用1～9比例標(biāo)度法，對30位專家進(jìn)行問卷調(diào)查，獲得各因子得分。本研究共設(shè)置引種樹種觀賞性評價(jià)1個目標(biāo)層，類型、葉觀賞性、花觀賞性、果觀賞性4個制約因素和11個制約因子，用于構(gòu)建引種樹種的觀賞性評價(jià)層次分析模型。

觀賞性綜合得分：

D=∑Xi×Zi

(2)

式中：Xi為因子評價(jià)權(quán)重值；Zi為樹種在某評價(jià)因子下的平均得分。

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算。

3 結(jié)果與分析

3.1 物候適應(yīng)性觀測結(jié)果

20種引種樹種隨季節(jié)的變化節(jié)律見表3。在試驗(yàn)地可以結(jié)實(shí)的樹種有16種?？烧ｉ_花但不能結(jié)實(shí)的樹種有香花槐和麥李2種。不能開花的樹種有金葉復(fù)葉槭和粉葉復(fù)葉槭2種，這與其培育目標(biāo)有關(guān)，以上2種樹種主要用于觀葉。

表3 引種樹種的物候適應(yīng)性觀測結(jié)果

供試樹種大多于4月萌動，其中，粉葉復(fù)葉槭、金葉復(fù)葉槭、歐丁香、重瓣榆葉梅、香茶藨子于4月上旬萌動；香花槐、陜甘花楸、韃靼忍冬、山桃稠李、西部沙櫻、鹽松檉柳、四季丁香和黃檗于4月中旬萌動；麥李、美麗胡枝子、長枝榆和沙棗于4月下旬萌動；金葉蕕和梓樹于5月上旬萌動。供試樹種在9月中下旬落葉的有6種，10月落葉的有14種。因此，供試樹種在試驗(yàn)地的生長期可達(dá)150 d左右。

3.2 生態(tài)適應(yīng)性評價(jià)結(jié)果

樹種的生態(tài)適應(yīng)性決定了樹種的分布范圍和應(yīng)用前景。參照表2的評價(jià)方法，綜合抗寒性指數(shù)、抗旱性指數(shù)和抗病蟲害指數(shù)對供試20種引種樹種的生態(tài)適應(yīng)性進(jìn)行評價(jià)。由表4可知，供試樹種在試驗(yàn)地區(qū)具有較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性，適應(yīng)性等級為 Ⅰ 級的樹種有14種，分別為梓樹、黃檗、金葉復(fù)葉槭、香花槐、粉葉復(fù)葉槭、沙棗、歐丁香、西部沙櫻、重瓣榆葉梅、麥李、四季丁香、韃靼忍冬、香茶藨子和白皮松，該類樹種對試驗(yàn)地區(qū)的氣候條件適應(yīng)性強(qiáng)。適應(yīng)性等級為 Ⅱ 級的樹種有6種，分別為陜甘花楸、美麗胡枝子、金葉蕕、鹽松檉柳、山桃稠李和長枝榆，該類樹種在試驗(yàn)地區(qū)的適應(yīng)性一般，其中美麗胡枝子和金葉蕕在試驗(yàn)地的抗寒性較弱，春季地上部分 13 以上或全部干梢，鹽松檉柳的抗寒性較強(qiáng)，部分1 a生枝條干枯。陜甘花楸的抗旱性較差，在試驗(yàn)地自然條件下常出現(xiàn)葉片萎蔫或整株死亡等現(xiàn)象。長枝榆和山桃稠李的抗病蟲害能力較弱，在試驗(yàn)地常有病蟲害發(fā)生。

表4 引種樹種生態(tài)適應(yīng)性評價(jià)結(jié)果

3.3 20種引種樹種觀賞性評價(jià)

對20種引種樹種構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)分析模型，確定各準(zhǔn)則層及因子層的權(quán)重(表5)。準(zhǔn)則層的4個因子中，權(quán)重比重最大的是花觀賞性，權(quán)重值為 0.510 7；因子層中，影響花觀賞性的主要因子為花色，權(quán)重值為0.722 3；影響葉觀賞性的主要因子為葉型，權(quán)重值為0.666 3；影響果觀賞性的主要因子是果色，權(quán)重值為 0.478 1。

表5 引種樹種的一致性檢驗(yàn)結(jié)果

植物的觀賞性決定了其在園林應(yīng)用中的推廣價(jià)值。供試20種引種樹種觀賞性綜合得分為 9.234～3.967 之間，詳見表6。觀賞性綜合得分越大觀賞價(jià)值越高。依據(jù)觀賞性綜合得分，可將供試樹種分為3級，Ⅰ級(綜合得分>9分)有2個樹種，分別為重瓣榆葉梅和美麗胡枝子，這2個樹種因其花色艷麗，觀賞價(jià)值高，在園林景觀建設(shè)中可優(yōu)先使用；Ⅱ級(9>綜合得分>8)有香茶藨子、韃靼忍冬等11個樹種，該類樹種的花多為淡黃色或白色，花色較為暗淡，觀賞性較高；Ⅲ級(綜合得分<8)有長枝榆、香花槐等7個樹種，該類樹種因其花色、果色暗淡，或花色艷麗但不能結(jié)果，因此其綜合觀賞價(jià)值較低，在園林景觀建設(shè)中應(yīng)依據(jù)建設(shè)目標(biāo)選擇應(yīng)用。

表6 引種樹種觀賞性評價(jià)

4 討論

開展引種工作可極大豐富植物資源的多樣性[15]。引種過程中，在兼顧引進(jìn)樹種的應(yīng)用推廣價(jià)值的同時(shí)，更需重視引進(jìn)樹種的適應(yīng)性[16]。植物的物候是植物經(jīng)過長期適應(yīng)季節(jié)性變化的環(huán)境進(jìn)而形成生長發(fā)育的節(jié)律，不但能直觀地反應(yīng)不同環(huán)境中季節(jié)的變化，而且可以表現(xiàn)出植物對自然環(huán)境變化的適應(yīng)程度。本研究中，麥李和香花槐開花后不結(jié)實(shí)，與李志芬[17]和龐曉燕等[18]的研究結(jié)果一致。麥李產(chǎn)于山東、湖南、貴州、福建、浙江、安徽等地，在原產(chǎn)地于5月后結(jié)實(shí)，引種于遼寧、黑龍江、內(nèi)蒙古等地均不可結(jié)實(shí)，這可能是由于北方地區(qū)的光照不足導(dǎo)致的。香花槐是由西班牙引入我國，在山東費(fèi)縣于7月莢果成熟[19]，比較試驗(yàn)地與引種地的氣候條件，認(rèn)為溫度和光照不足是其不能在試驗(yàn)地結(jié)實(shí)的主要原因。

本研究結(jié)果表明，在試驗(yàn)地梓樹、黃檗、香花槐、沙棗、歐丁香、西部沙櫻、重瓣榆葉梅、麥李、四季丁香、韃靼忍冬、香茶藨子、金葉復(fù)葉槭、粉葉復(fù)葉槭和白皮松表現(xiàn)為強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性，陜甘花楸、美麗胡枝子、金葉蕕、巖松檉柳、山桃稠李和長枝榆生態(tài)適應(yīng)性較差。王娟[20]對烏海市14種引種樹種適應(yīng)性評價(jià)結(jié)果表明梓樹具有較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性，本研究與其結(jié)果一致。袁濤等[21]對金葉蕕的引種研究認(rèn)為，金葉蕕在其親本蒙古蕕和蘭香草分布區(qū)內(nèi)均適宜栽植，而本研究中的金葉蕕在試驗(yàn)地存在較為嚴(yán)重的干枯現(xiàn)象。通過觀察發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)地金葉蕕與蒙古蕕相比，其側(cè)枝較細(xì)，這可能是造成其地上部分干枯的主要原因之一。

影響供試樹種觀賞性主要因子為花和果，其中花色和果色是最主要的因子。閆會玲等[22]對15種果樹園林觀賞性評價(jià)研究，結(jié)果表明花部觀賞性和果部觀賞性是影響果樹園林觀賞性評價(jià)的主要指標(biāo)。葉璐[23]對寧夏地區(qū)的木本觀果植物開展觀賞性評價(jià)表明，果色和果觀賞期是影響其觀賞價(jià)值的主要因素，本研究均驗(yàn)證了以上結(jié)論。本研究中，香花槐、麥李、金葉復(fù)葉槭和粉葉復(fù)葉槭觀賞性綜合評價(jià)較低，而已有研究表明香花槐為豆科刺槐屬優(yōu)良變種，其花具有極高的觀賞價(jià)值[24]，金葉復(fù)葉槭和粉葉復(fù)葉槭均是優(yōu)良的觀葉樹種[25]，本研究與其相比存在差異性，這是因?yàn)楸狙芯繉浞N的觀賞性綜合評價(jià)結(jié)合了株型、花、果等多個指標(biāo)，而就花或葉來說，本研究結(jié)果同樣表明香花槐是優(yōu)良的觀花樹種，金葉復(fù)葉槭和粉葉復(fù)葉槭葉的觀賞性得分較高。

5 結(jié)論

(1)供試樹種中，梓樹、黃檗、香花槐、沙棗、歐丁香、西部沙櫻、重瓣榆葉梅、麥李、四季丁香、韃靼忍冬、香茶藨子、金葉復(fù)葉槭、粉葉復(fù)葉槭和白皮松等14個樹種表現(xiàn)為強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性，適宜在試驗(yàn)地區(qū)及周邊區(qū)域推廣栽植。

(2)樹種的觀賞性主要受花部性狀的影響，其中花色是主要的影響因子。

(3)供試樹種有16個樹種具有較高的觀賞價(jià)值。綜合供試樹種的生態(tài)適應(yīng)性和觀賞性，重瓣榆葉梅、美麗胡枝子、香茶藨子、韃靼忍冬、四季丁香和歐丁香等樹種可優(yōu)先考慮應(yīng)用于園林景觀建設(shè)中。