七种高架桥下荫庇区绿化植物的抗旱性研究

时间：2024-05-23

于洋++徐永荣++李鹏

摘要：选择了7种能耐高架桥下荫庇环境的园林植物，通过试验比较其抗旱性。结果表明，观赏效果受影响的程度排序为狭叶栀子>大吴风草>矾根>花叶蔓长春>顶花板凳果>麦冬>扶芳藤；叶片初始萎蔫和永久萎蔫出现时土壤含水量排序均为大吴风草>矾根>狭叶梔子>花叶蔓长春>顶花板凳果>扶芳藤>麦冬；叶片永久萎蔫出现时干旱持续时间排序为扶芳藤>顶花板凳果>麦冬=矾根>大吴风草>狭叶栀子>花叶蔓长春。7种园林植物的综合抗旱性排序为顶花板凳果、扶芳藤>麦冬>大吴风草、矾根>狭叶栀子、花叶蔓长春。在夏季，麦冬、扶芳藤和顶花板凳果能耐15～20 d的干旱，矾根能耐13～15 d的干旱，花叶蔓长春、狭叶栀子和大吴风草只能耐10 d以内的干旱。

关键词：高架桥荫庇区；绿化植物；抗旱性

中图分类号：S688.4；Q945.78 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）05-0889-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.05.024

Study on Drought Resistance of Seven Landscaping Plants Selected for

Shaded Area Under the Viaduct

YU Yang1，XU Yong-rong1，LI Peng1，2

（1.College of Horticulture & Forestry Sciences，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China；

2.Wuhan Municipal Research Institute for Landscape Gardening，Wuhan 430081，China）

Abstract： Seven plants suited to shade environment under the viaduct were selected by shading experiment， then they were subjected to water stress in glass greenhouse. The results showed that， the order of influence on ornamental value was Gardenia stenophylla>Farfugium japonicum>Heuchera micrantha>Vinca major Linn. cv. Variegata>Pachysandra terminalis>Ophiopogon japonicus>Euonymus fortunei； The soil water content when the leaf initial and permanent wilting point appeared were F. japonicum>H. micrantha>G. stenophylla>V. major Linn.cv. Variegata>P. terminalis>E. fortunei>O. japonicus； The duration of drought when the leaf permanent wilting point appeared were E. fortunei>P. terminalis>O. japonicus=H. micrantha > F. japonicum>G. stenophylla>V. major Linn. cv. Variegata. The integrated drought resistance of seven plant species were P. terminalis，E. fortunei>O. japonicus> F. japonicum， H. micrantha> G. stenophylla，V. major Linn. cv. Variegata. In summer，P. terminalis，E. fortunei and O. japonicas could tolerate 15～20 days drought， H. micrantha could tolerate 13～15 days drought，but G. stenophylla，V. major Linn. cv. Variegata and F. japonicum could tolerate less 10 days drought.

Key words： shaded area under the viaduct； landscape plants； drought resistance

随着城市交通拥堵问题日渐突出，城市高架桥在城市道路交通网络建设中的比重日趋增大，高架桥绿化尤其是桥下荫庇区（简称桥荫区）的绿化也日益受到重视。桥荫区绿化由于其环境的特殊性，使得绿化植物的选择具有很大的局限性[1]。高架桥的结构造型使桥荫区长期处于弱光照条件，极大地制约了植物的生长发育甚至存活。同时，由于高架桥本身的遮挡，桥荫区土壤大部分无法直接接受降水，而目前大多数城市高架桥下没有喷灌和滴灌系统，植物所需的水分依赖人工浇水，但是人工浇水的频率又很难得到保证，特别是在夏季高温季节，因此也对高架桥桥荫区绿化植物的耐旱性提出了更高的要求。另外高架桥下还有土壤板结、尾气污染等问题[2]。因此选择桥荫区绿化植物在考虑耐阴的同时，耐旱性、耐土壤板结贫瘠、耐污染性也很重要，而目前针对城市高架桥下绿化植物的选择大多数都集中在耐阴性上[3-7]，针对植物的耐旱性和抗旱性研究则集中在干旱区域、屋顶和边坡等光照充足区域[8-10]。

为此，本研究在前期对相关植物进行耐阴性筛选的基础上采用控制性水分试验，通过测量植物叶片初始萎蔫和永久萎蔫出现时土壤含水量的变化以及萎蔫后浇水的恢复状况，对其抗旱性进行综合评价，以期为高架桥桥荫区绿化植物的选择和水分管理提供直接依据。

1 材料与方法

试验材料为武汉市园林科学研究所提供的高架桥桥荫区绿化备选耐阴性较强的植物，共7种，每种20盆，分别为麦冬（Ophiopogon japonicus）、矾根（Heuchera micrantha）、大吴风草（Farfugium japonicum）、狭叶栀子（Gardenia stenophylla）、扶芳藤（Euonymus fortunei）、顶花板凳果（Pachysandra terminalis）、花叶蔓长春（Vinca major Linn. cv. Variegata），试验在华中农业大学花卉基地半遮阴的玻璃温室内进行。试验时间为2014年6月27至7月18日，试验期间棚内温度26～56 ℃，空气相对湿度31%～88%。

所有盆栽植株于半阴的林下放置约30 d后移入温室，温室遮阴度约50%。连续几天少量多次浇水，使所有植株逐渐进入水分胁迫状态，至盆栽土壤含水量饱和后停止供水。采用探针式土壤温度和水分测定仪每天测定土壤温湿度，记录植株生长状况。将植株开始出现叶片下垂时记为萎蔫第1天，对应的土壤含水量记为初始萎蔫含水量；当植株叶片出现发黄，浇水后黄叶无法恢复记为永久萎蔫，对应的土壤含水量记为永久萎蔫含水量。分别将不同萎蔫持续时间（1～6 d）植株盆栽进行浇水处理，观察记录不同物种不同萎蔫持续天数植株的恢复状况。

数据采用SAS软件进行统计分析，使用Excel进行制图。

2 结果与分析

2.1 7种园林植物叶片初始萎蔫点和永久萎蔫点比较

一般来说，植株叶片萎蔫对应的土壤含水量越高，耐旱性越差。7种植物干旱处理后土壤水分含量变化见图1。表1为7种园林植物叶片初始萎蔫和永久萎蔫对应的土壤含水量。

由图1和表1可以看出，随着干旱的持续，7种园林植物平均土壤水分含量从初始的饱和值迅速下降到叶片初始萎蔫含水量，然后缓慢下降到叶片永久萎蔫含水量。7种园林植物的初始平均土壤含水量在23.00%～31.80%之间，最高的是扶芳藤，其次是矾根，与其他5种植物差异极显著（P﹤0.01），扶芳藤和矾根间无显著差异。

7种园林植物的叶片初始萎蔫时土壤含水量在5.52%～11.06%之间，最高的是大吴风草，最低的是麦冬。从叶片初始萎蔫土壤含水量差异来看，7种植物的抗旱性可以分为3个等级，最差的是大吴风草，非常容易出现叶片萎蔫；中等的是矾根、狭叶栀子和花叶蔓长春，叶片较易萎蔫；抗旱性较强的是顶花板凳果、扶芳藤和麦冬。7种植物按照叶片初始萎蔫土壤含水量得出的抗旱性排序为麦冬>扶芳藤>顶花板凳果>花叶蔓长春>狭叶栀子>矾根>大吴风草。

7种园林植物的叶片永久萎蔫对应的土壤含水量在5.23%～10.21%之间，最高的是大吴风草，最低的是麦冬。根据叶片永久萎蔫时的土壤含水量差异也可将7种植物抗旱性分为3个等级，最差的是大吴风草和矾根；中等的是狭叶栀子和花叶蔓长春；较强的是顶花板凳果、扶芳藤和麦冬。按照叶片永久萎蔫时的土壤含水量得出7种园林植物抗旱性排序为麦冬>扶芳藤>顶花板凳果>花叶蔓长春>狭叶栀子>矾根>大吴风草，此结果与叶片初始萎蔫土壤含水量结果一致。

2.2 基于叶片萎蔫出现时干旱持续时间的7种园林植物耐旱性比较

叶片萎蔫出现时的干旱持续时间可作为植物耐旱性的一个指标。从表2可以看出，叶片初始萎蔫点出现时，干旱持续时间最短的是狭叶栀子，最长的是扶芳藤。根据叶片初始萎蔫点出现时干旱持续时间的长短，7种园林植物耐旱性排序为扶芳藤>麦冬=顶花板凳果>矾根>大吴风草=花叶蔓长春>狭叶栀子。耐旱性等级很明显分为2个：麦冬、扶芳藤、顶花板凳果和矾根耐旱性强；狭叶栀子、大吴风草和花叶蔓长春耐旱性弱。

叶片永久萎蔫点出现时干旱持續时间最短的是花叶蔓长春，最长的是扶芳藤。根据叶片永久萎蔫点出现时干旱持续时间的长短，7种园林植物耐旱性排序为扶芳藤>顶花板凳果>麦冬=矾根>大吴风草>狭叶栀子>花叶蔓长春，等级划分与初始萎蔫点结果基本一致。

2.3 干旱胁迫条件下不同物种的萎蔫症状和浇水后的恢复情况

7种园林植物干旱胁迫后，叶片萎蔫症状都是老叶最先出现下垂、萎蔫和变黄，随后才出现嫩叶下垂、萎蔫和卷曲畸形。各物种的具体萎蔫症状为：扶芳藤表现为成熟叶片先下垂，之后嫩叶下垂，整株呈萎蔫状，萎蔫持续至试验结束依然无更严重症状表现；麦冬叶片正常形态即为自然下垂状，干旱症状表现为叶片下垂角度变大，叶片逐渐变黄，并随干旱持续时间的延长黄叶增多，黄叶出现的部位无明显规律；顶花板凳果最初表现为整体叶片萎蔫下垂，随着干旱持续时间的延长，成熟叶片发黄，嫩叶卷曲；矾根表现为成熟叶片先下垂，进而失水干枯，而后嫩叶萎蔫下垂；花叶蔓长春为成熟叶片先下垂，然后嫩叶下垂，最后成熟叶片逐渐失水干枯至死；狭叶栀子从干旱胁迫开始，成熟叶片不断变黄，嫩叶萎蔫下垂，随着干旱持续时间的延长，大量黄叶凋落，嫩叶出现卷曲畸形；大吴风草为成熟叶片萎蔫下垂，进而从叶缘开始变黄至枯死，随着干旱持续时间的延长，嫩叶出现萎蔫。

7种园林植物在叶片初始萎蔫症状出现当天进行浇水，第2天植株形态都能恢复正常，除了狭叶栀子部分老叶发黄无法恢复外，其他6个物种全部恢复正常。而在叶片永久萎蔫症状出现当天浇水，不同物种间的恢复情况相差很大：花叶蔓长春和狭叶栀子大部分植株死亡，无法恢复，少部分植株形态基本恢复，但是老叶全部死亡、新叶畸形；矾根和大吴风草有部分植株死亡，大部分能恢复，但有大量老叶枯死；麦冬植株总体能恢复，但是会出现大量老叶发黄枯死，新叶恢复正常；扶芳藤和顶花板凳果恢复良好，仅有少量老叶枯死。

大部分物种在萎蔫症状出现的1～5 d内浇水基本能恢复，但是达到6 d时花叶蔓长春、大吴风草、狭叶栀子和矾根会出现部分死亡植株。因此根据萎蔫症状出现后的恢复情况，7种园林植物耐旱性排序为顶花板凳果、扶芳藤>麦冬>大吴风草、矾根>狭叶栀子、花叶蔓长春。

3 小结与讨论

3.1 7种高架桥下荫庇区备选园林植物的耐旱性和抗旱性强弱

根据叶片初始萎蔫和永久萎蔫对应的土壤含水量得到抗旱性排序为麦冬>扶芳藤>顶花板凳果>花叶蔓长春>狭叶栀子>矾根>大吴风草；根据叶片初始萎蔫出现时干旱持续的时间得到的耐旱性排序为扶芳藤>麦冬=顶花板凳果>矾根>大吴风草=花叶蔓长春>狭叶栀子；根据叶片永久萎蔫出现时干旱持续的时间得到的耐旱性排序为扶芳藤>顶花板凳果>麦冬=矾根>大吴风草>狭叶栀子>花叶蔓长春。综合划分这7种园林植物的抗旱性或耐旱性，麦冬、扶芳藤和顶花板凳果能耐15～20 d的干旱，干旱后恢复良好；其次是矾根，尽管萎蔫点含水量最高，但能耐13～15 d的干旱，嫩叶恢复较好但是有植株死亡；最差的是花叶蔓长春、狭叶栀子和大吴风草，只能耐10 d以内的干旱，且很难恢复，会造成大部分植株死亡。

3.2 高架桥下荫庇区园林植物的选择

综合干旱萎蔫症状和复水恢复状况来看，7个物种中扶芳藤的表现最好，干旱时除叶片下垂外无其他症状，并且浇水后恢复迅速，说明扶芳藤的抗旱性和耐旱性极强，与王玉涛等[11]的结论一致；顶花板凳果干旱时症状较轻，并且浇水后恢复迅速；麦冬由于其本身为线性下垂长叶，所以通过叶片下垂判断其是否萎蔫可能不太准确，明显的萎蔫症状是叶片变黄，虽然黄叶无法恢复，但对其观赏效果影响不大；花叶蔓长春萎蔫较明显，嫩叶浇水易恢复，但干旱胁迫对成熟叶片影响较大，对观赏效果影响很大；矾根的干旱症状也很明显，并且恢复较慢；大吴风草叶片大、叶柄长，使其在夏季高温干旱的环境中极易下垂萎蔫，浇水也不易恢复；狭叶栀子由于大量老叶变黄凋落，新生嫩叶畸形，观赏效果极差。因此针对本次备选的高架桥下荫庇区7种园林植物，综合考虑耐阴和耐旱性，建议选择扶芳藤、顶花板凳果和麦冬，在有喷灌系统的前提下，可考虑花叶蔓长春、矾根、狭叶栀子和大吴风草。而有研究表明德国鸢尾在夏季干旱48 d后地上部分枯死，但是复水20～30 d后仍有73.68%的再生萌芽率[12]，远超过本试验的22 d，除了德国鸢尾本身较为耐旱的原因，可能与宿根植物在逆境中选择休眠（包括干旱）有关，可以考虑将宿根球根植物类引入高架桥荫庇区绿化。本试验表明麦冬不仅耐阴而且耐旱性很强，王莺璇等[13]认为矮麦冬（Ophiopogon japonicus var. nana）抗旱性极强，其次是天门冬（Asparagus cochinchinensis（Lour.）Merr）和蜘蛛抱蛋（Aspidistra elatior Blume），可能矮麦冬抗旱性比麦冬更强，更适合高架桥下荫庇区绿化。

3.3 高架桥下荫庇区园林植物的水分管理

本研究共进行了22 d的干旱处理，除了麦冬、扶芳藤和顶花板凳果外，其他4个物种都有死亡植株，即当植株出现萎蔫后，顶花板凳果、扶芳藤和麦冬继续存活时间较长，说明顶花板凳果、扶芳藤和麦冬对干旱胁迫的耐受性较强。

如果高架桥下荫庇区绿地无雨水来源、无其他自动灌溉设施，根据本研究结果，在长江流域（武汉）若种植植物为顶花板凳果、扶芳藤和麦冬，夏季高温时段人工浇水频率至少为15 d一次，可保证植物基本观赏效果；若种植矾根，则夏季高温时段人工浇水频率至少13 d一次可以保证植株存活，否则植株会有大量叶片枯死，甚至死亡；若种植植物为花叶蔓长春、大吴风草和狭叶栀子，则夏季高温时段人工浇水频率最好在5 d以内一次，可以保证植株存活，但处于干旱环境的狭叶栀子极易出现黄叶。其他季节气温较低，浇水间隔时间可适当延长。

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