西北干旱區氣候特點及城市樹種選擇

王志剛 劉 芳

中國林科院沙漠林業實驗中心 磴口 015200

隨著西部經濟的快速增長和城市化進程加快，城市森林建設受到前所未有的重視。城市森林建設對改善城市生態環境、弘揚城市文化，提升城市品位、促進人與自然和諧、推動經濟社會發展與生態環境建設相協調等方面具有重要意義[1-3]。然而，由于西北地區干旱少雨、日照強烈、溫差大，城市熱島效應明顯等，其城市森林建設也具有區別于中東部地區的顯著特征。由于我國西北干旱地區城市森林建設起步較晚，城市森林建設的區域性自然地理特征尚未引起人們足夠的認識，許多城市為了模仿中東部地區城市森林的景觀效果，在付出換土植樹、大樹移栽、人工草皮等高額代價的情況下，仍常見成活率不高、蟲害嚴重、土壤積鹽等問題，還有許多城市連市區內的地面風沙活動都不能很好地阻滯，實為背本趨末?？傮w上看，西北干旱地區城市森林建設遠未形成水資源合理利用、城市森林持續健康發展、人居環境不斷改善的良性循環。

文章試圖從西北干旱地區的自然地理特征入手，解析該地區與城市森林建設有關的特殊性問題，以供討論和參考。

1 干旱區的特殊氣候問題

1.1 沙塵問題

西北干旱地區多數城市處在風沙活動頻繁的綠洲邊緣區，在冬春季干燥多風的氣候背景下，沙塵暴將大量沙物質沉降在背風部位參與城市近地面沙塵運動；同時，隨著城市建設規模逐步擴大、建筑工地開挖和沙土料運輸不可避免地產生沙塵，粒級在0.05～1mm的松散沙塵在干燥多風的氣象條件下極易形成近地面風沙流，對居民的身心健康和交通安全產生嚴重損害。

利用旱生灌木建植地被風障，可以有效控制地表風沙活動。適當清理枯落物，可解決冬春季火險問題，耗水量大大低于草被。較高的風障體可以明顯降低體感風速，還可以利用不同灌木樹種的樹姿特征適當造景，是解決西北干旱地區城市風沙問題的有效途徑。

1.2 溫差問題

西北干旱地區溫差大。日較差?？蛇_15℃以上，“早穿皮襖午穿紗，抱著火爐吃西瓜”。年較差也大，極端年份最高溫度較最低溫度高出65℃。

隨著城市建設的高速發展，城市熱島效應也變得越來越明顯。城市熱島的形成，除人工熱源的影響外，主要是受城市下墊面特性的影響。與城市熱島效應相對應的是綠洲冷島效應。城市森林的蒸騰作用消耗大量的熱能，從而具有良好的降溫效果。我們對農田防護林緩解平流凍害的實地調查顯示，防護林健全的農田凍害明顯輕于裸地或防護林不健全的地段，健全的防護林可提高最低溫度2℃[4]。樹木的防風效應還使人體在寒風中的體感溫度較裸地顯著提高。總之，健全的城市森林可以營造出相對冬暖夏涼的城市小氣候，尤其對人的體感溫度改善更為明顯。

1.3 強日照問題

西北干旱地區云雨天氣稀少，日照時間長、強度大。過強的光線不僅對人的視覺有害，增加白內障等眼病的發病率，長時間強陽光刺激還能干擾大腦中樞高級神經的功能，表現為頭痛、失眠、注意力不集中，食欲下降等神經衰弱樣癥狀。綠樹成蔭可以減少強太陽光線中有害成份的輻射，顯著提高視覺舒適度；還能降低陽光性皮炎、皮膚癌的發生率。

日本的青木陽曾于1987年提出“綠視率”概念。綠視率（Green Looking Ratio）：指人們視野中綠色植物所占的比例，它強調立體的視覺效果，代表城市綠化的更高水準。綠色在人的視野中達到25%時，人感覺最為舒適。據統計，世界上長壽地區的“綠視率”均在15%以上。與“綠化率”“綠地率”相比，“綠視率”更能反映公共綠化環境的質量，更貼近人們的生活。垂直綠化對城市光污染具有一定程度的平衡作用，真正地實現了景觀綠化設計中“以人為本”的設計思想，具有現實的指導意義。因此，只要有足夠大的空間，在不違背采光、電力線路安全、交通安全等要求的前提下，盡可能多地利用高大樹種是形成城市森林景觀的必要措施。這和城市森林防風效應、溫度調節功能的要求是一致的。

1.4 水鹽動態問題

西北干旱地區城市森林營造和管理必須關注水鹽動態問題，這是有別于中東部地區城市森林的最顯著特征。干旱地區降雨稀少，即使選用耐旱的植物材料、將建筑物和道路的雨水也全部用于灌溉，對于城市森林的需要而言仍然是微不足道的。綠洲型城市森林需要建立在綠洲型水循環的基礎之上。人工補灌無論在建設初期還是在后期養護過程中，都是必不可少的。

如果采用城區內就地打井灌溉，則城區地下水位將下降，使地下水出現大面積漏斗，破壞應有的灌排平衡。低壓漏斗區匯集鄰近高壓區地下水，抽取的地下水用于灌溉后，純水被大量地面蒸發和植物蒸騰消耗，濃縮的鹽分被滯留在土壤和植物體中，或隨滲漏水滲透到地下水中。以地下水含鹽量(0.8～1.8)g/L計，每蒸散1 000m3，就會有(0.8～1.8)t鹽分被濃縮。當每次灌溉都掌握在田間持水量以內，則土壤含鹽量持續增高，形成表聚鹽漬化；當灌溉量大于田間持水量時，則濃縮的土壤鹽分淋溶到地下水漏斗，參與持續的水分消耗和鹽分濃縮過程，使地下水水質進入持續的積鹽惡化過程。因此，無論水量是否充足，就地打井灌溉城市森林只能在建設過程中作為應急措施運用，決非長久之計。

干旱區綠洲城市森林灌溉水應來源于城區水系上游，只有外源水輸入灌溉才能保證城市地下水原有的供排關系。必須保證一定量的灌溉滲漏水才能保證土壤積鹽過程和脫鹽過程處于動態平衡狀態，這與花盆的灌溉原則是一致的。少給勤填的灌溉方式不但會導致土壤積鹽，也由于強烈的地表蒸發導致水分利用系數降低，造成水資源浪費。

2 適宜樹（草）種簡評

西北干旱地區嚴酷的氣候條件決定了適生樹種選擇范圍狹窄。雖經不斷引種栽培，可用于城市森林建設的樹種仍很單調。

2.1 廣域性樹種

廣域性常見種類雖然對干旱氣候有一定耐受性，但對土壤水肥條件的要求仍然比較高，一般都要求含鹽量較低的肥沃土壤。適合栽植的廣域性樹（草）種如下：

(1)落葉喬木類：高抗光肩星天牛的落葉大喬木僅見毛白楊、河北楊、北抗楊三種。其中以河北楊耐干旱最優。

(2)常綠針葉樹類：較適應的有樟子松、檜柏、側柏、青海云杉、白扦等。其中樟子松、檜柏適應性較好。

(3)小喬木類：有小葉白蠟、杜梨、桃葉衛矛、臭椿、刺槐、香花槐、海棠、國槐、皂角等。其中小葉白蠟、杜梨、桃葉衛矛適應性良好，長壽且無明顯缺陷。小葉白蠟三、四年生苗木造林成活率高，大苗移栽效果差；而杜梨、桃葉衛矛則可大可小。臭椿、刺槐、香花槐、海棠、國槐、皂角等不同程度地存在抽梢、樹干日灼傷；刺槐、香花槐幼樹抗風性較差，枝角處風劈較常見；刺槐、國槐蚜蟲較重，不提倡作為行道樹栽植。桃葉衛矛花期似對某些蠅類有招引作用，不提倡大量作為居住區綠化使用。

(4)花灌木類：較為適應的有榆葉梅、丁香、黃刺玫、連翹、珍珠玫、玫瑰、金銀木、文冠果、火炬樹、醉魚木、蒙古蕕等。

(5)垂直綠化藤本：五葉地錦、山蕎麥。

(6)庭院果木類：葡萄、棗、蘋果、梨、桃、李、杏等。

(7)宿根耐旱草本花卉：萱草、蜀葵等。

2.2 鄉土樹（草）種

西北干旱地區城市森林建設中適宜使用的鄉土樹（草）種不多，但適當利用可以降低維護成本、體現地區特色。可資利用的種類有：沙棗、檉柳、花棒、錦雞兒、沙拐棗、紫穗槐、沙地柏、沙冬青、沙柳、烏柳、馬藺等。

(1)沙棗有抗旱、抗風沙、耐貧瘠等特點。耐鹽堿能力也較強，在硫酸鹽土全鹽量1.5%以下時可以生長，而在氯化鹽土上全鹽量超過0.4%時則不適于生長。沙棗的固氮根瘤菌還能改良土壤，在城市森林中的應用主要基于其良好的適應性。審美價值體現在夏季相為全株銀灰色，冬季相全株為栗褐色、紅褐色果實宿存期長，可作為色塊搭配樹種；花期香味濃郁，有“桂香柳”之美稱。沙棗木虱是沙棗樹的常見害蟲，該蟲受到驚擾會近距離集群飛撲，因此沙棗不宜作為行道樹栽植。

(2)檉柳屬植物資源在我國荒漠、半荒漠地區天然分布較廣。主要特點是耐干旱、耐鹽堿、耐瘠薄、抗水濕、耐風蝕沙埋，是優良的防風固沙和鹽堿地造林樹種。其根部能大量吸收鹽分，葉子和嫩枝可以將吸收于體內的鹽分排出。在含鹽量0.5%的鹽堿土上，插條能正常出苗；在含鹽量0.8%～1.2%的重鹽堿土上，能植苗造林；在含鹽量高達2.5%以上，仍可旺盛地生長；在多數北方樹種較難成活的瘠薄荒坡，仍能健壯生長而不衰；在河邊灘地和下濕溝底，即使排水不良，也能良好生長。是城市森林困難立地應用前景十分廣闊的優良樹種。

(3)檉柳屬植物部分種具有優美的樹姿、美麗的花穗，花期長、花量大、花色美，耐修剪。檉柳的花色有白色、紅色、玫瑰色等，早春至深秋均有開花的種類，且花色妖嬈。喬木種類樹干蒼老堅實、具松柏之質；部分種類枝條色澤鮮紅光亮，有良好的冬季相觀賞價值。

(4)花棒為沙生、耐旱、喜光樹種，主、側根系均發達，在含水率僅為2%～3%的流沙上,干沙層厚達40cm時仍能正常生長?；ò羰俏鞅备珊祬^極為罕見的秋花型沙旱生大灌木，花量大、花期長、花色鮮艷、花枝柔美，適宜栽植于邊坡、林緣、灌溉困難的建筑物周圍等處。

(5)檸條錦雞兒、中間錦雞兒耐旱、耐瘠薄。繁殖栽培簡便、生長迅速。適宜干旱邊坡綠化、沙質地綠化、綠籬刺墻建植。

(6)紅果沙拐棗抗風力強、耐干旱，是優良固沙植物。秋季果熟時有較好的觀賞性。

(7)紫穗槐喜光,耐寒、耐旱、耐濕、較耐鹽堿，萌芽性強，根系發達，枝葉繁密，根部有根瘤可改良土壤，枝葉對煙塵有較強的吸附作用，可用作綠籬、邊坡和工業區綠化。

(8)沙地柏是良好的地被樹種。適應性強，宜護坡固沙，作水土保持及固沙造林用樹種，是華北、西北地區良好的綠化樹種。在干旱或水源不充足的地區，用沙地柏作地被栽培，節水省力。沙地柏小枝密集、封閉性好，不必除草。沙地柏抗性強、耐瘠薄、無病蟲、不用施肥、四季常青，具有良好的環保優勢。

(9)沙冬青是我國溫帶荒漠地區唯一珍貴的常綠闊葉灌木，是觀賞價值極高的春花植物。目前沙冬青較少用于大面積造林，原因主要是沙冬青的育苗造林難度較大，生長也較為緩慢。育苗成活率低的原因可能是苗床土壤缺少根瘤菌，或種子消毒不凈造成的；把握好種子消毒環節、適當控制土壤含水量、有條件時人工接種根瘤菌，可以提高育苗成活率。苗木移栽成活率低的原因，可能是沙冬青直根系特性以及常綠樹地上部分蒸騰面積過大造成的；采用容器育苗方式、帶土移栽可以保證移栽成活率。由于沙冬青生長較為緩慢，5年左右才能形成較大的冠幅并進入盛花期，建植成本較高，目前只能在養護方便的重點景觀區作為繼代特色植物適當配置。

(10)沙柳、烏柳等灌木柳易繁殖，生長快，萌芽能力強，建植成本低，可以在短時間內迅速實現地面固沙的效果，可用于沙質地表的快速綠化。也可形成低成本、免維護的綠籬和球冠景觀。

(11)馬藺抗逆性強，尤其耐鹽堿，是鹽化草甸的建群種。對環境適應性強，長勢旺盛，管理粗放，是節水、抗旱、耐鹽堿、抗雜草、抗病、蟲、鼠害的優良觀賞地被植物。馬藺耐踐踏，經歷踐踏后無須培育即可自我恢復，在建植城市開放綠地、道路兩側綠化隔離帶中，馬藺是無可爭議的優質材料。

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