生理干旱對北方地區城市森林中針葉樹生長的影響

陸慶軒 寧祝華

1 沈陽市園林綠化監管中心 沈陽 110016

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

常綠針葉樹是北方地區城市森林的重要樹種。在沈陽城市森林中，常綠針葉樹約占公共綠地樹木總量的20%。在嚴寒的冬季，北方城市中大部分樹木落葉、休眠，惟有常綠針葉樹保持著植物的生機，體現了城市的活力。然而，冬末和早春的生理干旱常常導致常綠針葉樹松針失綠、枯黃甚至整株死亡，嚴重影響了城市綠化的景觀效果。加強常綠針葉樹生長季節和秋末的水、肥等管理，保持常綠針葉樹旺盛的生長勢，是減輕生理干旱影響的重要措施。

1 生理干旱對北方地區城市森林中針葉樹的影響

在北方地區，生理干旱可以對很多植物造成影響，尤其以對常綠樹木的影響最為普遍。北方地區城市森林中，道路綠地中常綠針葉樹受早春生理干旱的影響最為嚴重。北京、大連、沈陽、長春、哈爾濱等北方城市道路綠地中，約有10%到30%的常綠針葉樹在冬末和早春不同程度地受到生理干旱的影響。據調查，冷杉(Abies holophylla)、云杉(Picea koraiensis)、華山松(Pinusarmandi)、白皮松(P. bungeana)、樟子松(P.sylvestris var. mongolica)、油松(P. tabulaeformis)、黑松(P.thunbergii)、圓柏(Sabina chinensis)及東北紅豆杉(Taxus cuspidata)等常綠針葉樹經常遭受生理干旱的影響。在沈陽市的道路綠地中，平均每年約有10%～20%的油松在春季受到生理干旱的嚴重影響。

生理干旱發生后，常綠針葉樹過去1～2年生長的松針受到傷害，通常表現為松針頂尖、1/3松針、1/2松針或全部松針枯黃或變為紅褐色，松針細胞死亡（圖1、圖2）。連續幾年發生嚴重的生理干旱，可以導致受害嚴重植株的死亡。在沈陽地區，常綠針葉樹生理干旱一般發生在早春的3～4月份，4～5月份癥狀明顯。一般情況下，生理干旱不會導致整株死亡，5～6月份開始，常綠針葉樹重新生長出新梢，7～8月份，枯黃的松針基本脫落，整株恢復生機。

發生生理干旱的常綠針葉樹常常生長勢衰弱，容易遭受病蟲害的侵襲。如大連地區的黑松發生生理干旱后，易發生枯梢病（Diplodia Tip Blight of Pines）。

2 生理干旱發生的原因及影響因素

嚴寒的冬季對常綠針葉樹造成直接及間接的傷害。直接的傷害是發生生理干旱后植物細胞、組織及器官的死亡；間接的傷害包括抑制光合作用，減低植株生長速度，植物不能產生防御性化學物質，如松脂等。

圖1 發生生理干旱后枯黃的油松松針

圖1 發生生理干旱后枯黃的整株油松

由于常綠針葉樹的松針在冬季也進行呼吸代謝，尤其是當冬季氣溫較高時，呼吸代謝相對旺盛，導致常綠針葉樹更加容易遭受生理干旱的影響。常綠針葉樹生理干旱發生的根本原因是由于早春植株根部的土壤未解凍或土壤溫度較低，不能提供松針呼吸代謝所需的水分，導致植株水分代謝障礙，當氣溫較高，松針大量失水后，造成松針細胞死亡，松針枯黃。早春氣溫變化情況、常綠針葉樹的抗性、生長勢、植物組織含水量、土壤含水量、土壤排灌能力及常綠針葉樹所處位置等都影響生理干旱的發生程度。

早春的干熱風天氣可以促進常綠針葉樹生理干旱的發生。冬季和春季氣溫的劇烈波動，一定期限的高溫后，伴隨著氣溫的下降，將打破常綠針葉樹的休眠，容易發生生理干旱。

由于新栽植的常綠針葉樹根系不發達，生長季節從土壤吸收水分的能力相對較差，容易發生生理干旱。已經栽植多年，成活較好的常綠針葉樹對生理干旱的發生有一定的抗性。但是，如果早春氣溫持續急劇快速上升，松針的呼吸代謝劇烈，植物根部的土壤溫度較低，供應水分的能力較差，也會導致生理干旱的發生。

美國丹佛市城區人工栽植的樹木，為防止樹木生理干旱，無論松樹還是闊葉樹根部周圍常年保持相當厚的木屑；有的新根幼樹，因地下管道較多，樹根覆土不深，怕受凍和踐踏，用帶網格的鐵篦子蓋住，露出的樹腳用帶拉鎖的塑料布套上，樹木像穿上肥大的褲子，這成了當地一景。

粘重、排灌能力較差的土壤、土壤板結、根系損傷、栽植過深、夏季和秋季干旱，都會導致植物根系不發達，吸收水分的能力較差，植株組織中的含水量降低，容易發生生理干旱。

植株所處的位置也對生理干旱的發生有很大的影響，通常高大建筑物北側的常綠針葉樹更容易發生早春的生理干旱。沈陽市崇山路和聯合路均為東西走向，道路南北兩側分別栽植了油松和樟子松，連續幾年的調查發現，位于道路南側、高大建筑物北側的油松和樟子松生理干旱的發生均比位于道路北側、高大建筑物南側的油松和樟子松生理干旱的發生要嚴重，危害株率平均高20%～30%。我們認為，由于南側高大建筑物的遮擋，位于建筑物北側油松及樟子松根部土壤在早春解凍的速度較慢，與建筑物南側的油松及樟子松相比，根系能夠吸收土壤水分供松針呼吸代謝的時間推遲，導致生理干旱的發生更為嚴重。

3 北方地區常綠針葉樹生理干旱預防

盡管生理干旱的發生是無法治療的，但是，通過對常綠針葉樹生長季節的科學養護和早春采取恰當的措施，可以預防或減輕生理干旱的發生。通過施肥、修剪、干旱季節澆水等措施可以提高樹木的生長勢；樹木根表土壤上鋪撒木屑、樹皮等物質有利于保持土壤濕度，降低凍土層的厚度；早春葉面噴灑抗蒸騰劑也有利于防止生理干旱的發生。

加強對常綠針葉樹的水分管理是防止生理干旱發生的重要措施。水分管理應從夏季開始，當夏季每周的降水量小于2.5cm時，應對常綠針葉樹灌透水；秋末冬初土壤封凍前，一般在11月末，深灌土壤達0.6～0.9c m深，以保證越冬期間充足的土壤水分，也有利于減輕生理干旱的影響。

對于粘重、排灌能力較差的土壤，可以使用有機物質進行改良，以增強土壤的通透性，改善土壤濕度狀況，促進根系生長，增強抵抗生理干旱的能力。

如果土壤肥力較差，可以增施有機肥料，提高常綠針葉樹的生長勢，促進對水分的吸收。但是，對常綠針葉樹增施有機肥一定要在7月份之前或11月末進行。

對于常綠針葉樹，無論是幼齡樹木、成熟樹木，新移植樹木或移植多年的樹木，根部土壤上鋪撒8～10cm厚的樹葉、木屑、樹皮等物質有利于保持土壤濕度，降低凍土層的厚度，可以預防或減輕生理干旱的發生。

美國丹佛市城區人工栽植的樹木，為防止樹木生理干旱，無論松樹還是闊葉樹根部周圍常年都保持相當厚的木屑；有的新栽幼樹，因地下管道較多，樹根覆土不深，怕受凍和踐踏，用帶網眼的鐵畢子蓋住，露出的“樹腳”用帶拉鎖的塑料布套上，樹木像穿上肥大的褲子，這成了當地一景。

常綠針葉樹發生生理干旱后，應在春季及時剪除枯死枝，這樣不僅可以保持常綠針葉樹的觀賞效果，也可以減少病蟲害的侵襲機會。

應用抗蒸騰劑，如Wilt-Pruf，可以減少葉面蒸騰失水量，減輕生理干旱的發生。抗蒸騰劑的使用一般以葉面噴灑的方式，需要在氣溫高于0℃時使用。

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