11种地被植物的耐阴性评价分析.pdf

年月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y第 卷第 期收稿日期:作者简介:张瑞粉(),女,硕士,工程师,研究方向为园林植物与观赏园艺.种种地地被被植植物物的的耐耐阴阴性性评评价价分分析析张瑞粉,芦晶晶,纪思羽,夏鹏云(郑州市碧沙岗公园,河南 郑州 ;河南正弘置业有限公司,河南 郑州 ;郑州市经纬广场,河南 郑州 ;济源产城融合示范区生态建设发展中心,河南 济源 )摘要:为筛选出耐阴性强、观赏价值高的优良耐阴地被植物,丰富城市园林景观,提升城市园林绿化品质,采用单一指标比较和隶属函数值法,对郑州地区引种栽植的臭牡丹、金丝桃、八仙花、红雪果、紫花地丁等 种地被植物在不同郁闭度下的生长特性、观赏特性、生理特性进行了综合性状评价.结果表明:耐阴性强的地被植物为洒金东瀛珊瑚、臭牡丹、花叶玉簪;较耐阴地被植物为堇菜、八仙花;耐半阴地被植物为红雪果、完美石竹、紫花地丁、金丝桃;不耐阴地被植物为棕榈、箬竹.关键词:地被植物;耐阴性;综合评价中图分类号:TU 文献标识码:A文章编号:()A n a l y s i so fN e g a t i v eT o l e r a n c eE v a l u a t i o no f G r o u n dC o v e rP l a n t sZ h a n gR u i f e n,L uJ i n g j i n g,J iS i y u,X i aP e n g y u n(B i s h a g a n gP a r k,Z h e n g z h o u,H e n a n ,C h i n a;H e n a nZ h e n g h o n gR e a lE s t a t eC o,L t d,Z h e n g z h o u,H e n a n ,C h i n a;Z h e n g z h o uJ i n g w e iS q u a r e,Z h e n g z h o u,H e n a n ,C h i n a;E c o l o g i c a lC o n s t r u c t i o na n dD e v e l o p m e n tC e n t e ro fJ i y u a nP r o d u c t i o nC i t yI n t e g r a t i o nD e m o n s t r a t i o nZ o n e,J i y u a n,H e n a n ,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t os c r e e ne x c e l l e n t s h a d e t o l e r a n tg r o u n dc o v e rp l a n t sw i t hs t r o n gs h a d e t o l e r a n c ea n dh i g ho r n a m e n t a l v a l u e,e n r i c hu r b a nl a n d s c a p ea n di m p r o v et h eq u a l i t yo fu r b a nl a n d s c a p i n g,t h i ss t u d yu s e ds i n g l ei n d e xc o m p a r i s o na n d m e m b e r s h i pf u n c t i o nv a l u em e t h o dt oc o m p r e h e n s i v e l ye v a l u a t et h eg r o w t hc h a r a c t e r i s t i c s,o r n a m e n t a lc h a r a c t e r i s t i c sa n dp h y s i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f g r o u n dc o v e rp l a n t s i n t r o d u c e da n dp l a n t e di nZ h e n g z h o u,i n c l u d i n gC l e r o d e n d r u mb u n g e i,H y p e r i c u m,H y d r a n g e am a c r o p h y l l a,S y m p h o r i c a r p o s a l b u sa n dV i o l ay e d o e n s i sM a k i n ou n d e rd i f f e r e n tc a n o p yd e n s i t i e s T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eg r o u n dc o v e rp l a n t sw i t hs t r o n gs h a d er e s i s t a n c ew e r eA u c u b aj a p o n i c av a r,C l e r o d e n d r u mb u n g e ia n dH o s t a u n d u l a t a;T h ep l a n t s t h a t a r em o r e t o l e r a n t t os h a d e a r eV i o l aa n dH y d r a n g e am a c r o p h y l l a;T h ep l a n t s t h a t c a n t o l e r a t e s e m i s h a d e a r eS y m p h o r i c a r p o s a l b u s,P e r f e c tD i a n t h u s c h i n e n s i sL,V i o l a,a n dH y p e r i c u m;T h ep l a n t s t h a t c a n n o t t o l e r a t es h a d ea r eT r a c h y c a r p u s f o r t u n e ia n dI n d o c a l a m u s t e s s e l l a t u sK e yw o r d s:g r o u n dc o v e rp l a n t s;n e g a t i v e t o l e r a n c e;c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n 引言耐阴地被植物是指那些生长低矮(高度控制在 c m以下),可在光照不足的建筑背面、荫蔽度较高的树木浓荫下正常生长,而在全光照下反而生长不良的地被植物.耐阴地被植物在园林绿化中有很高的应用价值,是提升园林绿化生态、观赏、经济效益的重要植物种类.我国对地被植物耐张瑞粉,等:种地被植物的耐阴性评价分析美丽中国建设:园林与景观阴性的研究始于 世纪 年代末,苏雪痕对毛杜鹃等植物进行了初步耐阴性研究,提出了园林植物耐阴性及配置理论;刘艳玲等选择出耐阴性强、绿期长、观赏性高且能密伏地面的种类;车生泉通过次对浙江西天目山野生地被的野外调查和引种试验,对有开发利用价值的 种野生耐阴地被做了报道;天津市园林绿化研究所研究得出海绵组织较发达的蔓委陵菜、卧茎景天是耐阴性强的植物;许晓岗对种常绿攀援植物进行了耐阴性、生长规律、攀附能力等方面的定性和定量分析;徐召丹等探讨了不同遮阴处理对种地被植物生长、光合特性、叶绿素荧光参数和生化指标的影响.这些研究,对生态园林城市建设,合理利用耐阴地被植物,提高林下地被覆盖率有较大的现实意义.近年来郑州地区加快了绿化建设的步伐,很多规格大、生长迅速的苗木被大量栽植,使得下层地被植物不能得到充足的光照,导致中下层植物长势普遍较差,乔、灌、草生态平衡被破坏,不能形成较好的生态结构和景观效果.另外,城市的发展也使得诸如立交桥下、架空层、建筑背阴面等大量无光照的地方,地被植物几乎无法生长,以上都给园林生产管理带来了诸多问题.本研究从景观、生态、管理相结合的角度出发,筛选出郑州地区耐阴性、观赏性、适应性强的耐阴地被植物品种,以期丰富城市园林植物多样性,使得更多表现优异的耐阴地被植物应用于园林实践,为郑州市园林绿化提供更多选择.材料和方法 研究区域概况试验区设在郑州市碧沙岗公园,位于郑州市西区.郑州市属北温带大陆性季风气候,冷暖气团交替频繁,春夏秋冬四季分明.冬季漫长而干冷,雨雪稀少;春季干燥少雨多春旱,冷暖多变大风多;夏季比较炎热,降水高度集中;秋季气候凉爽,时间短促.全年平均气温 ;月份最热,月平均气温 ;月份最冷,月平均气温 .全年平均降雨量 mm,无霜期 d.全年日照时间约 h.实验材料实验材料选择了 种相对耐阴的地被植物品种进行引种栽植,并在不同郁闭度下(全光照、)下进行处理,每个处理每种植物栽植 m以上,按照各个品种生长习性,进行相同的养护管理,定期对其生长特性、观赏特性、光合特性等耐阴指标进行观察、测定、记录、分析(表).表实验材料序号科名名称拉丁名马鞭草科臭牡丹C l e r o d e n d r u mb u n g e iS t e u d 藤黄科金丝桃H y p e r i c u mm o n o g y n u mL山茱萸科洒金东瀛珊瑚A u c u b a j a p o n i c av a r v a r i e g a t aD OmB r a i n禾本科箬竹I n d o c a l a m u s l a t i f o l i u s(M u n r o)K e n gf 棕榈科棕榈苗(年生)T r a c h y c a r p u sf o r t u n e i(H o o k f)HW e n d l 虎耳草科八仙花H y d r a n g e am a c r o p h y l l a忍冬科红雪果S y m p h o r i c a r p u s o r b i c u l a t u sM o e n c h百合科花叶玉簪H o s t au n d u l a t a堇菜科紫花地丁V i o l ap h i l l i p i c a 堇菜科堇菜V i o l av e r e c u m d aA G r a y 石竹科完美石竹I d e a l S e l e c tTM D i a n t h u s 实验数据测定方法 郁闭度测定采用样点测定法进行郁闭度的测定.设全日照(C K)、郁闭度、郁闭度 和郁闭度 种处理.利用下列公式计算林分的郁闭度:郁闭度被树冠覆盖的样点数/样点总数(总冠幅/样方总面积)()生长指标测定对生长指标的观察与测定,包括冠幅、株高、色泽、健康状况.每个郁闭度下随机选取株进行观测和记录,取平均值.叶面积测定采集不同郁闭度下新生长的健康成熟叶片,每个郁闭度下每种植物选取叶片 片,用直尺量取长度和宽度,计算叶面积,取平均值.比叶重测定采集不同遮阴处理下新生长的健康成熟叶片,每种植物材料每处理选取叶片 片,用打孔机打成小 叶 圆 片,随 机 分 成组,放 在 设 定 温 度 为 的烘箱中,m i n去青,然后设 定 温 度 为,直到称量为恒重.计算比叶重:比叶重G/S()式()中,G为叶片干重,S为叶片面积.光合特性测定采用L i 便携式光合仪分别测定 种地被植物在种郁闭度下健康成熟叶片的最大净光合速率,测定次取平均值,根据光强光合响应曲线计算不同郁闭度下的光饱和点(L S P)和光补偿点(L C P).数据分析对试验数据运用E x c e l和D P S数据处理系统进行差异显著性分析.年月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第 期 耐阴性综合评价采用隶属函数值的计算方法.利用模糊数学的隶属函数值法对 种地被植物的耐阴性进行了综合评价,隶属函数值的计算方法如下:Zi j(Xi jXim i n)/(Xim a xXim i n)()如果指标与耐阴性为负相关,计算方法为:Zi j(Xi jXim i n)/(Xim a xXim i n)()式()、式()中:Zi j为i树种j指标的耐阴性隶属函数值;Xi j为j指标的测定值;Xim a x和Xim i n分别为各植物指标值的最大值和最小值.结果与讨论 不同郁闭度下 种地被植物生长形态和观赏特性对引种的 种地被植物不同郁闭度下的生长特性和观赏特性(冠幅、株高、色泽和健康状况)进行观察与记录后,由表表可见,臭牡丹、洒金东瀛珊瑚、花叶玉簪在全光照条件下叶片小而卷曲萎蔫或干枯,花少枝条短,随着郁闭度的不断增加,叶片大而平展,叶色正常,花多枝条长,铺地效果好,冠幅和株高基本上呈不断变大的趋势,且差异显著;八仙花和堇菜生长状况随着郁闭度不断增加,呈先升高后降低趋势,冠幅和株高差异显著,全光照下和郁闭度 时,叶片发黄植株矮小,在郁闭度 时,花量大叶色深绿,生长旺盛;金丝桃、红雪果、紫花地丁、完美石竹在全光照、郁闭度 下长势旺盛,花多果量大,而随着郁闭度的增大,长势变弱,植株矮小,且差异显著;棕榈和箬竹在全光照下生长旺盛,随遮阴程度的加深,冠幅和株高明显变小,差异显著.表不同郁闭度下的植物生长状况、观赏特性m植物材料C K冠幅株高色泽、健康状况郁闭度 冠幅株高色泽、健康状况郁闭度 冠幅株高色泽、健康状况郁闭度 冠幅株高色泽、健康状况臭牡丹 萎蔫或死亡 发黄,萎蔫 黄绿、低矮花少 生长健壮金丝桃 生长健壮 生长健壮,花量丰富 黄绿、低矮 发黄,生长不良洒金东瀛珊瑚 干枯或萎蔫 发黄,萎蔫 黄绿、低矮 叶色正常、生长健壮箬竹 生长旺盛 黄绿、低矮 叶片干枯 叶片干枯棕榈苗 生长旺盛生长缓慢 生长缓慢 叶片发黄八仙花 萎蔫 叶片发黄、无花、植株低矮生长健壮,花量丰富 叶片发黄红雪果 生长健壮 生长健壮 发黄,生长缓慢 发黄,生长缓慢花叶玉簪 萎蔫 黄绿色,无花 生长健壮,花少 生长健壮紫花地丁 叶片发黄 旺盛 叶片发黄 萎蔫堇菜 萎蔫 发黄 旺盛 旺盛完美石竹 旺盛 旺盛 叶色泛黄 萎蔫表不同郁闭度下 种地被植物冠幅生长量差异显著性分析m植物材料冠幅C K郁闭度 郁闭度 郁闭度 臭牡丹 c b c b a金丝桃 a b a b c c洒金东瀛珊瑚 c c a b a箬竹 a b c c棕榈苗 a a b c八仙花 c c a b红雪果 a a b b花叶玉簪 c c b a紫花地丁 c a b c堇菜 c c a b完美石竹 a a b b注:小写字母表示同列不同郁闭度下在水平上差异显著,下同.不同郁闭度下 种地被植物叶面积从测定结果(表、表)可以看出,与对照相比,表不同郁闭度下 种地被植物株高生长量差异显著性分析m植物材料株高C K郁闭度 郁闭度 郁闭度 臭牡丹 c c b a金丝桃 a a b a洒金东瀛珊瑚 c c a b a箬竹 a b c c棕榈苗 a a b c八仙花 c c a b红雪果 b a b c c花叶玉簪 c b c b a紫花地丁 c a a b c堇菜 c c a b完美石竹 a b a b c随光照强度的降低,臭牡丹、洒金东瀛珊瑚、花叶玉簪叶片的叶面积基本呈现出依次增大的趋势且差张瑞粉,等:种地被植物的耐阴性评价分析美丽中国建设:园林与景观异显著,郁闭度 下叶面积最大;八仙花和堇菜随着遮阴程度 的继续增加,叶面积不 再增大,反而减小且差异显著,郁闭度 下叶 面积最大;金丝桃、红雪果、完美石竹在全光照和郁闭度 条件下,叶面积差异不显著,随着郁闭度增加,叶面积变小且差 异显著,紫花 地丁稍有 差异;而棕榈和箬竹在郁闭度不断增加的情况下,叶面积基本呈现出依 次降低的趋 势且差异显 著.以上 情况说明随着郁闭度增加,耐阴地被植物通过增大其叶面 积 尽 可 能 多 地 捕 捉 弱 光,以 适 应 弱 光 环境,而有些植物 随着郁闭度 的增加,植 物的生长受到抑制,其叶面积不再增大,但这又因植物种类而异.表不同郁闭度下 种地被植物的叶面积m植物材料C K郁闭度 郁闭度 郁闭度 臭牡丹 金丝桃 洒金东瀛珊瑚 箬竹 棕榈苗 八仙花 红雪果 花叶玉簪 紫花地丁 堇菜 完美石竹 表不同郁闭度下 种地被植物的叶面积差异显著性分析植物材料C K郁闭度 郁闭度 郁闭度 臭牡丹 c c b a金丝桃 a b a b c c洒金东瀛珊瑚 d c b a箬竹 a b c c棕榈苗 a a b c八仙花 b b a b红雪果 b b a b花叶玉簪 d c b a紫花地丁 c a b d堇菜 c b a a完美石竹 a a a b 不同郁闭度下 种地被植物比叶重植物比叶重即单位叶面积干重,不同光照条件下的比叶重可粗略表示叶片的厚度.表、表显示,与对照相比,随郁闭度的增加,比叶重基本呈现出逐渐降低的趋势,说明低光强下叶片变薄,这是叶片结构适应弱光环境的结果,比叶重降低导致同样叶的生物量能形成更多的叶面积,用以捕捉更多光能,但不同植物的变化程度不同.金丝桃、红雪果、紫花地丁、完美石竹在郁闭度 下的比叶重与对照无显著差异,只是在郁闭度、下的比叶重与对照表现出显著差异,说明这几种植物耐半阴;八仙花、堇菜在郁闭度、下比叶重与全光照下无明显差异,而郁闭度 下与全光照表现出明显差异,说明这种植物较耐阴;臭牡丹、洒金东瀛珊瑚、花叶玉簪在全光照和不同郁闭度下的比叶重差异不显著,说明这几种植物的耐阴性较强;而棕榈和箬竹的比叶重随光强的降低依次减小且差异显著,说明这几种植物的耐阴性较弱.表不同郁闭度下 种地被植物的比叶重m g/c m植物材料C K郁闭度 郁闭度 郁闭度 臭牡丹 金丝桃 洒金东瀛珊瑚 箬竹 棕榈苗 八仙花 红雪果 花叶玉簪 紫花地丁 堇菜 完美石竹 表不同郁闭度下 种地被植物的比叶重差异显著性分析植物材料C K郁闭度 郁闭度 郁闭度 臭牡丹 a a b b c金丝桃 a b a c d洒金东瀛珊瑚 a a b b c d箬竹 a b c d棕榈苗 a b c d八仙花 a a b b c红雪果 a a b c花叶玉簪 a a b b b c紫花地丁 a b a b c c堇菜 a a b b c完美石竹 a b a b c 不同郁闭度下 种地被植物光合特性光照是影响植物生长发育最重要的环境因素之一.地被植物的耐阴性是指地被植物在弱光下继续生存的能力,而光饱和点和光补偿点的高低直接反映了地被植物对弱光利用能力的强弱,是植 年月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第 期物耐阴性评价的重要指标.通常认为,植物的光饱和点与光补偿点越低,表明利用弱光的能力越强,有利于其同化产物的积累,光饱和点低表明植物可以较快达到最大光和效率,说明其可以在强光下进行光合作用而不易受到强光的抑制;光饱和点高、光补偿点低则说明植物对光照适应性强,光饱和点低、光补偿点高说明植物对光照适应性弱.不同郁闭度下 种地被植物的光饱和点和光补偿点如表,臭牡丹、洒金东瀛珊瑚、花叶玉簪的光饱和点和光补偿点随着郁闭度增加,普遍较低,说明他们适宜在阴生条件下生长;八仙花、堇菜光饱和点和光补偿点也较低,但高于前种,说明耐阴强但不如臭牡丹等;金丝桃、红雪果、紫花地丁、完美石竹在全光照条件下光饱和点高、光补偿点低,随着郁闭度增加,其光饱和点也随之下降,以适应弱光环境,对光强利用的有效范围大,能在不同光照条件下生长;棕榈和箬竹光饱和点和光补偿点高,随着郁闭度不断增加,光饱和点没有做较大的适应性调整,说明其不能适应弱光环境.耐阴性综合评价植物耐阴性是一种复合性状.有实验分析表明,植物在相同条件下测出的光补偿点、光饱和点、是反映植物耐阴性的重要指标,比叶重能在一定程度上反映不同遮阴条件下植物在干物质积累上的变化规律,不失为评价植物耐阴性的一个重要指标,植物叶片面积的变化、冠幅、株高及观赏特性对判断植物的耐阴性具有重要的参考价值.因此不同郁闭度条件下,依据观赏特性、生长量、叶面积、比叶重、光补偿点、光饱和点等单一指标对其耐阴性评价排序并不完全一致,有一定的差异.采用模糊数学的隶属函数值法对 种地被植物的耐阴性进行评价,隶属函数值法是综合评价植物抗性的一种方法,得到广泛的利用,隶属函数值越大表明抗性越强.对 种地被植物的项指标进行测算,隶属函数值如表 所示,平均值最大的是洒金东瀛珊瑚 ,依次类推进行排序,其耐阴性强弱为:洒金东瀛珊瑚臭牡丹花叶玉簪堇菜八仙花红雪果完美石竹紫花地丁金丝桃棕榈箬竹,这与单一指标比较分析结果基本一致.结合单一指标及隶属函数值法进行综合评价,将 种地被植物依据耐阴性强弱分为组:耐阴地被植物:洒金东瀛珊瑚、臭牡丹、花叶玉簪;较耐阴地被植物:堇菜、八仙花;耐半阴地被植物:红雪果、完美石竹、紫花地丁、金丝桃;不耐阴地被植物:棕榈、箬竹.结论与讨论大多数引 种 工 作 者 对 地 被 植 物 耐 阴 性 评 价仅仅局限在只定性、单一指标比较或者只综合定量的基础上,而当引种的植物材料较多的时候仅用其中种方法评价,则准确度不足.本研究通过单一指标比较分析和隶属函数值法种方法相结合进行筛选,能够使筛选结果保持全面性、准确性和一致性.表不同郁闭度下 种地被植物的光补偿点、光饱和点m o l/(mS)植物材料郁闭度光补偿点光饱和点臭牡丹C K 金丝桃C K 洒金东瀛珊瑚C K 箬竹C K 棕榈C K 八仙花C K 红雪果C K 花叶玉簪C K 紫花地丁C K 堇菜C K 完美石竹C K 张瑞粉,等:种地被植物的耐阴性评价分析美丽中国建设:园林与景观表 不同郁闭度下 种地被植物的隶属函数值植物材料冠幅株高叶面积比叶重光补偿点光饱和点平均值顺序臭牡丹 金丝桃 洒金东瀛珊瑚 箬竹 棕榈苗 八仙花 红雪果 花叶玉簪 紫花地丁 堇菜 完美石竹 在实际研究工作中,由于地被植物种类繁多及场地和实验条件的局限性,本研究仅限于引种栽植的少数品种范围内,且研究指标只局限在生态和生理特性上,对于其他微观因素例如叶片结构、色素含量、羟化酶活性、分子结构等没有涉及,如能够全面涉及到,将能发掘更多耐阴地被植物资源,对植物的耐阴性评价将会更加准确和有说服力.参考文献:方裕璐耐阴地被植物在园林绿化中的应用J现代园艺,()张威,游翔耐阴地被植物在园林绿化中的应用J农业科学,():苏雪痕园林植物耐阴性及其配置J北京林学院学报,():刘艳玲,倪学明 种野生耐荫地被植物的调查与评价J草业科学,():车生泉西天目山野生耐荫草本花卉种质资源调查及其在上海地区的应用探讨J上海农学院学报,():杨淑红,丁鑫,何威河南省野生耐阴地被植物J安徽农业科学,():许晓岗南京地区攀援植物园林应用研究D南京:南京林业大学,徐召丹,林夏珍遮阴对种地被植物生长和生理生化的影响J浙江林学院学报,():李立几种耐阴野生常绿地被植物在园林中的应用J现代园艺,()李永宁,张宾兰,秦淑英,等郁闭度及其测定方法研究与应用J世界林业研究,()杨锐玉簪属种质资源收集筛选及耐阴性研究J安徽农业科学,():卫新菊,贾志宽施肥对苜蓿现蕾期叶面积及比叶重的影响J中国农学通报,():唐雪辉四种野生地被植物耐阴性研究D雅安:四川农业大学,张会丽,袁闯,朱林,等利用隶属函数值法对玉米成熟期耐盐性的综合评价J西北农林科技大学学报(自然科学版),():童开林 种地被植物的耐阴性与园林适应性比较J西北林学院学报,():闻婧,孟力力,张俊,等弱光对植物光合特性影响的研究进展J江苏农业科学,():崔雅芳,李艳辉 种地被植物对遮阴的生理响应及耐阴性评价J安徽农业科学,():王雁 种地被植物光能利用特性及耐阴性比较J浙江林学院学报,():赵康宁,刘丹丹植物的耐阴性评价J南华大学学报(自然科学版),():付晓萍,曾冠文,徐位力,等隶属函数值法对种岭南乡土植物耐阴 性 的 综 合 评 价 J安 徽 农 业 科 学,():