太原地區主要綠化樹種抗寒性評價

郭斌

(山西省林業科學研究院，山西 太原 030012)

隨著太原市創建國家生態園林城市工作的全面展開，對城市園林綠化的要求進一步提高，針對當前綠化樹種多樣性不夠豐富、景觀效果較為單一的現狀，為了提高園林景觀質量，豐富綠地景觀多樣性，亟須開展樹種的評價與選擇。大量研究與實踐表明，冬季低溫是影響太原市樹木引種成功的主要限制因素，植物的越冬抗寒性是決定樹種在本地引種成敗的關鍵因子[1]。低溫不僅可以影響植物的新陳代謝，使植物的某些生理指標發生變化，甚至會導致其生長受損，嚴重時受到死亡威脅[2]。另外，隨著城市化進程的加快，產生了典型的熱島效應[3]，城市生態系統的春季物候期提前現象尤為明顯，樹木遭受倒春寒危害的現象頻頻發生[4]。因此亟須選擇一批抗寒性強的樹種，擴大城市綠化樹種的選擇空間，減少凍害對園林樹木的影響。本研究以55個樹種為研究對象，調查其對太原市冬季低溫以及倒春寒的抗寒效果。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

調查地點分別位于山西省林業科學研究院陽曲試驗基地、太原植物園。太原地形以山地、丘陵為主，東、西、北3面環山，中部和南部為開闊的河谷平原，汾河自北向南縱貫全境，屬北溫帶大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，年平均氣溫9.5 ℃，無霜期平均202 d，年降水量420～457 mm，土壤類型為褐土和潮土。

1.2 研究方法

1.2.1 調查時間 2017年試驗點最低溫度-18 ℃。太原地區于2018年4月5—7日出現倒春寒，最低氣溫下降8 ℃以上，最低氣溫小于等于4 ℃。于2018年4月中旬開展抗寒性調查。

1.2.2 調查方法 調查山西省林科院陽曲試驗基地、太原植物園所栽植的55個樹種，每個樹種隨機選取9株，對其樹高及主干頂梢、芽、幼葉等耐寒情況進行觀測，結合試驗地點的氣象資料，分析樹木的抗寒能力[5]。

1.2.3 數據分析 抗寒性評價標準按抗寒指數分為5級：1級，無凍害或基本無凍害，有輕度萎蔫，能恢復正常生長，抗寒性強(抗寒指數1.00～1.50)；2級，主干頂部10%以下枯萎，1/3以下的芽、幼葉凋萎，抗寒性較強(抗寒指數1.51～2.50)；3級，主干凍枯11%～30%，1/3～2/3的芽、幼葉凋萎，抗寒性一般(抗寒指數2.51～3.50)；4級，主干凍枯31%～60%，2/3以上的芽、幼葉凋萎，抗寒性較弱(抗寒指數3.51～4.50)；5級，全株凍害，抗寒性極差(抗寒指數4.51～5.00)。

統計各級植株數量，計算抗寒性平均指數，以反映樹木抗寒性的總體情況。抗寒性平均指數=(1M+2M+3M+4M+5M)/N，公式中的1、2、3、4、5代表不同的抗寒性等級；M代表不同的受害等級株數，N為調查總株數[6]。

2 結果與分析

2.1 闊葉樹種抗寒能力表現

共調查了55種樹種，其中闊葉樹種39種(表1)，占70.9%。闊葉樹種中喬木有28種，占71.8%；灌木10種，占25.6%；藤本1種，占1.9%。根據抗寒性指數的大小將苗木的抗寒能力分為強、較強、一般、較弱、極差5個等級。闊葉樹種抗寒能力強的占51.3%，抗寒能力較強的占20.5%，抗寒能力一般的占5.1%，抗寒能力較弱的占12.8%，抗寒能力極差的占10.3%。從整體情況來看，引進樹種相對于鄉土樹種的抗寒能力較弱，如大葉女貞、紅葉石楠、皺葉莢蒾、闊葉十大功勞抗寒性都為極差。

表1 太原市闊葉樹種抗寒性調查

2.2 針葉樹種抗寒能力表現

共調查了針葉樹種16種(表2)，其中鄉土樹種6種，占37.5%，分別為青杄、白杄、油松、樟子松、側柏、杜松；引進樹種10種，占62.5%。抗寒能力強的7種，占43.8%，分別為白杄、青杄、油松、樟子松、側柏、杜松、藍杉；抗寒能力較強的3種，占18.7%，分別為美國黃松、青海云杉、華山松；抗寒能力一般的4種，占25%，分別為雪松、日本黑松、水杉、藏柏；抗寒能力較弱的2種，占12.5%，分別為遼東冷杉、紅豆杉。整體情況來看，針葉樹引進樹種相對于鄉土樹種抗寒性較弱。

表2 太原市針葉樹種抗寒性調查

2.3 樹種抗寒性聚類分析

按聚類分析結果(圖1)，39種樹種可分為5類：紅葉石楠、闊葉十大功勞、大葉女貞、皺葉莢蒾為一類；青檀、皂莢、榛子、馬褂木、櫸樹為一類；流蘇、樸樹為一類；紫藤、美國白蠟、栓皮櫟、梓樹、翅果油樹、山皂莢、黃檗、復葉槭為一類；新疆楊等抗寒性強的20個樹種為一類。抗寒性強、較強和一般的樹種為一類，抗寒性較弱和極差的樹種為一類，聚類分析結果為太原市選擇抗寒性的闊葉樹種提供了參考，即應從抗寒性強、較強與一般的30個樹種中選擇。

圖1 闊葉樹種抗寒性聚類分析

圖2 針葉樹種抗寒性聚類分析

對針葉樹種進行聚類分析(圖2)，共分為4類：抗寒性較弱的遼東冷杉、紅豆杉為一類；抗寒性一般的日本黑松、水杉、藏柏、雪松為一類；抗寒性較強的華山松、青海云杉、美國黃松為一類；抗寒性強的油松、樟子松、白杄、青杄、藍杉、側柏、杜松為一類。聚類分析結果與抗寒性評價結果一致。

3 討論

3.1 抗寒性樹種選擇

從整體上看，鄉土樹種的抗寒性強于引進樹種，針葉樹種的抗寒性強于闊葉樹種，喬木的抗寒性強于灌木，因此在城市綠化中不能盲目崇拜外來樹種，更應該重視對鄉土樹種的選擇利用。抗寒性是衡量引種樹種是否適應于一個區域的重要指標，但并不是唯一指標，需綜合生態適應性和觀賞特性從多方位、多角度綜合評價其是否有推廣價值，例如雪松[7]是一種引種樹種，雖然其抗寒性一般，但是其樹形高大美觀，通過一定的防寒措施可以平穩越冬，在太原城市綠化中可以少量應用。

3.2 倒春寒對樹種抗寒性的影響

倒春寒是指初春氣溫回升較快，而在春季后期氣溫較正常年份偏低的現象[8]。在冬季到來之前樹木進入休眠狀態，以抵御冬季低溫，當春季氣溫開始升高時，各種樹木也紛紛結束休眠，開始萌動，此時植物的抗凍能力明顯減弱，極易受到凍害，因此倒春寒對于已經開花、正在發芽長葉的樹木影響巨大。2018年4月4日太原地區出現雨夾雪天氣，4月5日、6日、7日最低氣溫分別降至-2 ℃、-5 ℃、-3 ℃，出現倒春寒天氣，研究發現萌動較早的樹木受凍害較重，另外從凍害發生的部位來看，樹木的繁殖器官最容易受到凍害。因此對于園林綠化樹種以及經濟林樹種的選擇必須掌握各樹種的物候期，如觀賞花木應了解其對應的花期，結合該區域的氣象資料，充分考慮該區域極端氣候對樹木的影響，進而選擇出適宜該地區引種和栽培的樹種。

4 結論

4.1 抗寒性強樹種

抗寒指數1.00～1.50的樹種，可在太原地區安全越冬，共27種，分別為金葉榆、榆、矮衛矛、桃葉衛矛、茶條槭、西府海棠、稠李、榆葉梅、杜梨、歐洲丁香、白蠟、國槐、酸棗、沙棘、遼東櫟、文冠果、核桃楸、核桃、新疆楊、臭椿、白杄、青杄、油松、樟子松、側柏、杜松、藍杉。

4.2 抗寒性較強樹種

抗寒指數1.51～2.50的樹種，可在太原大部分區域安全越冬，共11種，分別為梓樹、翅果油樹、紫藤、美國白蠟、栓皮櫟、山皂莢、復葉槭、黃檗、青海云杉、華山松、美國黃松。

4.3 抗寒性一般樹種

抗寒指數2.51～3.50的樹種，可栽植于小環境中的樹種，冬季稍加保護即可安全越冬，共6種，分別為流蘇、樸樹、雪松、日本黑松、水杉、藏柏。

4.4 抗寒性較弱樹種

抗寒指數3.51～4.50的樹種，在太原地區栽培時必須采取較為完善的防寒措施，共7種，分別為榛子、皂莢、馬褂木、櫸樹、青檀、遼東冷杉、紅豆杉。

4.5 抗寒性極差樹種

抗寒指數4.51～5.00的樹種，不適應在太原地區栽培的樹種，共4種，分別為大葉女貞、皺葉莢蒾、紅葉石楠、闊葉十大功勞。