2015～2016年冬春武汉植物园61种樟科植物冻害调查
徐文斌 詹玉玲 吴风璨 夏伯顺
摘要：针对2016年1月的极端低温天气，对武汉植物园61种露天栽培的樟科植物受冻害情况进行了调查。结果表明：538株樟科植物中，受冻害85株，占所有调查植株15.8%；冻害程度达到Ⅱ级以上的有11个种，占所有调查樟科种类的18.0%；本次调查中，新木姜子属和楠木属耐寒性较好，而木姜子属的耐寒性整体表现最差，以上调查结果为樟科植物在武汉市的园林应用提供了科学依据。
关键词：樟科；冻害；园林应用；武汉植物园
中图分类号：Q949.747.5；S761 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2016）03-0036-05
我国樟科植物约有20属423种43变种和5个变型，大多数物种都有良好的观赏价值，但目前武汉地区常见的樟科园林绿化物种仅有樟Cinnamomum camphora一种，绝大部分樟科植物资源都没有得到应用。武汉植物园历来重视樟科植物的引种和园林应用前景的研究，据调查，目前在武汉植物园多达61种樟科植物露天栽培，是研究樟科植物对武汉地区气候适应性的良好基地。
1 研究区概况
武汉市位于江汉平原东部，东经113°41′～115°05′，北纬29°58′～31°22′。亚热带湿润季风气候，雨量充沛、日照充足，四季分明。年均气温15.8～17.5℃，年无霜期一般为211～272d，年日照总时数1810～2100h。1月是武汉市最冷的月份，根据武汉市1971～2000年30a的气象数据统计，武汉市1月平均气温为3.7℃，平均最低温度0.3℃，平均最高温度8.0℃。近年来，受全球气候变暖的影响，武汉市多为暖冬，武汉植物园的众多露天栽培植物未受到极端低温天气考验，冻害问题也没有受到足够重视。2016年1月20日始，武汉市持续3天普降中雪，23～25日连续3天最低温度达到-8℃，21～26日连续6天最低温在0℃以下，受此天气影响，武汉市2016年1月平均最低温度仅0.03℃，比武汉市平均最低温度低0.27℃，多项低温数据创历史记录。
此次极端低温天气，使得武汉市众多园林植物受到了冻害影响，武汉植物园众多栽培植物也遭受了冻害。为及时掌握冻害影响，分析总结武汉植物园现有樟科植物的抗寒性，笔者专门对武汉植物园露天栽培的61种樟科植物冻害情况进行调查，希望藉此为樟科植物在武汉的园林开发应用提供科学依据。
2 调查方法
2.1 调查对象
本次调查针对武汉植物园园区和引种过渡圃的所有露天栽培樟科植物，共计61个物种538株。
2.2 调查内容和方法
本调查分两次进行，第一次于2016年2月15～16日进行，调查2016年1月武汉植物园所有樟科植物的冻害情况；第二次调查在3月21～22日进行，主要是针对第一次调查的受冻植株恢复情况进行观察，从而对第一次的调查结果进行修正和补充。调查的内容包括物种名、冻害等级、树龄、树高、冠幅、栽培环境、有无防冻措施等。
2.3 冻害等级的制定
通过选取樟科植物易于观察的冻害形态指标和生长指标，并参照参考资料，本次调查设定了6个等级的冻害调查分级标准。0级：基本无冻害症状；Ⅰ级：轻度受害，仅有嫩叶受害；Ⅱ级：中度受害，嫩叶和顶芽受害，部分老叶受害有焦斑；Ⅲ级：严重受害，嫩叶、上部枝条和老叶受害，叶枯萎；Ⅳ级：极严重受害，树冠几乎全部受冻，叶枯萎，但主枝或茎干部分仍具生命力，次年能恢复生长；Ⅴ级：地上部分基本死亡。
3 结果与分析
3.1 调查结果统计
本次调查涉及樟科植物61种共计538株（表1）。受冻害植株85株，占所有调查植株的15.8%；Ⅱ级冻害（中度受害）以上植株57株，占比10.6%；Ⅴ级冻害（死亡）5株，占比0.9%。按种类分析，共有16种樟科植物受冻害影响，占所有种类的26.2%；Ⅰ～V级冻害（按最高受冻等级计）的种类分别为5种，4种，2种，2种，3种，受冻害影响较大（冻害程度达到Ⅱ级以上）的11个物种（琼楠属1种、樟属2种、山胡椒属2种、木姜子属3种、润楠属2种、新樟属1种），占所有调查樟科种类的18.0%，其中达到Ⅴ级冻害的3个物种，分别是假柿木姜子Litseamonopetala、轮叶木姜子Litseaverticillata和新樟Neocinnamomum delavayi，占调查种类的4.9%。
对调查的樟科植物含物种较多的6个属樟属、山胡椒属、木姜子属、润楠属、新木姜子属、楠属冻害情况进行统计，结果表明，这6个属中受Ⅱ级以上冻害的种类分别占各属的比例为樟属16.7%（2/12）、山胡椒属16.7%（2/12）、木姜子属37.5%（3/8）、润楠属25%（2/8）、新木姜子0%（0/7）、楠属0%（0/6），可见目前武汉植物园引种栽培的樟科植物各属中，耐寒性最好的是新木姜子属和楠属，而木姜子属耐寒性整体表现最差。
3.2 影响樟科植物抗寒性的因素分析
3.2.1 樟科植物的生物学特性
落叶树休眠，是对冬季低温所形成的适应性。本次调查的红果钓樟、山胡椒、大果钓樟、山檀、天目木姜子、山鸡椒6个樟科落叶物种（共计27株），都没有遭受到冻害，在武汉植物园表现良好，说明樟科落叶树种对武汉冬季低温霜冻确实有比较好的适应性。落叶性只是各物种生物学特性的一方面，樟科的各物种生物学特性各不相同，表现在抗寒性上具有很大差异，生物学特性是影响樟科植物抗寒性的主要因素。
3.2.2 樟科植物树龄与抗寒性的关系
通过对不同年龄段的樟科植物受冻害情况进行统计，结果表明，树龄较高的樟科植物植株更能经受冻害（表2）。冻害等级1、等级2、和等级5中，3～5a树龄的幼树受冻害植株明显多于树龄更大的植株，8a以上的樟科植物没有1株达到V级冻害。但是我们同时也发现，等级3和等级4中，8a以上树龄受冻害的植株明显多于3～5a和5～8a树龄植株，这主要是由于武汉植物园阴香植株较多，且都为8a以上大树，阴香大树在本次极端低温中全部遭受3～4级冻害，而缺乏对应的低龄段阴香植株对比，因此导致统计结果不一致。
3.2.3 栽培环境的影响
孤立树较密植树更容易受冻害。调查中发现，密植林中的黑壳楠都未受冻害，但在群落边缘、道路边的黑壳楠则遭受到了Ⅰ级轻微冻害。密植的黄绒润楠受冻害影响较小，而孤植的黄绒润楠均受到Ⅱ级以上冻害。栽培环境风力较大处容易受冻害。四川山胡椒一般生长良好，但3株栽培于东湖边能源植物区的植株，较为孤立，加之冬季东湖边风力大，寒潮影响更为严重，3株全部受到了Ⅱ级冻害。
3.2.4 养护管理的影响
调查中发现宜昌润楠是较为抗冻的物种，但仍有3株遭受Ⅱ级冻害，通过分析周边环境我们发现，遭受冻害的植株都生长在林缘，上方没有乔木遮蔽，降雪后整株都被积雪覆盖，加之雪后连续的霜冻天气，叶片被冰雪冻伤形成二次伤害，加大了其冻害程度。
3.3 植物区系与樟科植物抗寒性的关系分析
依据吴征镒对中国种子植物属的分布区类型的划分，本次调查的樟科植物11个属中，月桂属为（12）型地中海区分布，山胡椒属为9型东亚和北美间断分布，除这两个属为温带性质的属外，其余9个属全部是热带性质的属。根据以前学者的研究，热带起源的植物更易遭受冷害和冻害，但根据调查结果，5个热带性质的属中，有3种属受冻害的物种比例反而较温带性质的山胡椒属小（新木姜子属、楠木属、润楠属），出现这种状况的主要原因，一方面是因为武汉植物园现有的樟科植物，都是经过长期驯化筛选，具有较强适应性（包括抗寒性）的物种，因而不能代表该属的综合抗寒性。另一方面也说明，属的分布区类型只代表属的总体起源性质，并不能依此判定属内所有物种的生物学特性（包括抗寒性），即热带性质的属内也可能存在较为耐寒的物种，温带性质的属中也可能有不耐寒的物种（如绒毛山胡椒、四川山胡椒等），在筛选园林植物时，应该多针对具体物种进行抗寒实验，从而得到科学结论并在园林上加以应用。
4 讨论与建议
4.1 讨论
2016年1月的低温，是武汉市多年罕见极端寒潮天气，使市区的园林植物造成了一定的损失，同时也给我们筛选耐寒园林植物带来了启示，通过对露天栽培于武汉植物园的61种樟科植物的冻害情况进行调查，初步掌握了这些物种在-8℃低温下的耐寒性，本次极端天气中未经受冻害的45个樟科物种，基本已能适应武汉最极端低温而安全越冬，是抗寒性较强的物种，在武汉市以后的园林绿化植物筛选过程中，可以着重优先考虑，而遭受中等程度以上冻害的物种，则应综合考量、谨慎应用。
本次调查针对61个不同樟科植物耐寒性进行了初步调查，但针对具体物种的耐寒性，调查的样本量以及研究深度都有待进一步加强，在今后的工作中，可进一步针对重点物种，加大调查样本量，同时对该物种不同年龄段（尤其是幼树）、不同株高、不同冠幅、不同胸径以及不同长势的植株，分别研究其耐寒性，最终完全掌握该物种耐寒特性，并在园林植物资源开发工作中加以应用。
4.2 建议
植物的耐寒性，是园林应用的重要限制因素之一。应当尽量使用适应性强的乡土物种，为了增加园林植物丰富性，也可适当开发应用引种植物，但一定要选择适应本地气候环境的物种，避免盲目开发利用造成经济损失。在优选树种的同时，加强管理水平也是减轻冻害、减少极端寒潮天气造成损失的重要方法，建议采取下列措施加强管理：在冬季来临时在树下铺垫草席或薄膜给树根保温；在树干上捆绑草绳或涂抹石灰防止树干冻伤；有条件的地方，还可在寒潮来临前用遮阳网遮盖树木，预防寒风侵袭；雪天过后，应及时打落树叶上的积雪，防止雪水对叶片造成二次冻害，切实减少冻害对园林植物的影响。
（责任编辑：郑京津）
摘要：针对2016年1月的极端低温天气，对武汉植物园61种露天栽培的樟科植物受冻害情况进行了调查。结果表明：538株樟科植物中，受冻害85株，占所有调查植株15.8%；冻害程度达到Ⅱ级以上的有11个种，占所有调查樟科种类的18.0%；本次调查中，新木姜子属和楠木属耐寒性较好，而木姜子属的耐寒性整体表现最差，以上调查结果为樟科植物在武汉市的园林应用提供了科学依据。
关键词：樟科；冻害；园林应用；武汉植物园
中图分类号：Q949.747.5；S761 文献标识码：A 文章编号：1004-3020（2016）03-0036-05
我国樟科植物约有20属423种43变种和5个变型，大多数物种都有良好的观赏价值，但目前武汉地区常见的樟科园林绿化物种仅有樟Cinnamomum camphora一种，绝大部分樟科植物资源都没有得到应用。武汉植物园历来重视樟科植物的引种和园林应用前景的研究，据调查，目前在武汉植物园多达61种樟科植物露天栽培，是研究樟科植物对武汉地区气候适应性的良好基地。
1 研究区概况
武汉市位于江汉平原东部，东经113°41′～115°05′，北纬29°58′～31°22′。亚热带湿润季风气候，雨量充沛、日照充足，四季分明。年均气温15.8～17.5℃，年无霜期一般为211～272d，年日照总时数1810～2100h。1月是武汉市最冷的月份，根据武汉市1971～2000年30a的气象数据统计，武汉市1月平均气温为3.7℃，平均最低温度0.3℃，平均最高温度8.0℃。近年来，受全球气候变暖的影响，武汉市多为暖冬，武汉植物园的众多露天栽培植物未受到极端低温天气考验，冻害问题也没有受到足够重视。2016年1月20日始，武汉市持续3天普降中雪，23～25日连续3天最低温度达到-8℃，21～26日连续6天最低温在0℃以下，受此天气影响，武汉市2016年1月平均最低温度仅0.03℃，比武汉市平均最低温度低0.27℃，多项低温数据创历史记录。
此次极端低温天气，使得武汉市众多园林植物受到了冻害影响，武汉植物园众多栽培植物也遭受了冻害。为及时掌握冻害影响，分析总结武汉植物园现有樟科植物的抗寒性，笔者专门对武汉植物园露天栽培的61种樟科植物冻害情况进行调查，希望藉此为樟科植物在武汉的园林开发应用提供科学依据。
2 调查方法
2.1 调查对象
本次调查针对武汉植物园园区和引种过渡圃的所有露天栽培樟科植物，共计61个物种538株。
2.2 调查内容和方法
本调查分两次进行，第一次于2016年2月15～16日进行，调查2016年1月武汉植物园所有樟科植物的冻害情况；第二次调查在3月21～22日进行，主要是针对第一次调查的受冻植株恢复情况进行观察，从而对第一次的调查结果进行修正和补充。调查的内容包括物种名、冻害等级、树龄、树高、冠幅、栽培环境、有无防冻措施等。
2.3 冻害等级的制定
通过选取樟科植物易于观察的冻害形态指标和生长指标，并参照参考资料，本次调查设定了6个等级的冻害调查分级标准。0级：基本无冻害症状；Ⅰ级：轻度受害，仅有嫩叶受害；Ⅱ级：中度受害，嫩叶和顶芽受害，部分老叶受害有焦斑；Ⅲ级：严重受害，嫩叶、上部枝条和老叶受害，叶枯萎；Ⅳ级：极严重受害，树冠几乎全部受冻，叶枯萎，但主枝或茎干部分仍具生命力，次年能恢复生长；Ⅴ级：地上部分基本死亡。
3 结果与分析
3.1 调查结果统计
本次调查涉及樟科植物61种共计538株（表1）。受冻害植株85株，占所有调查植株的15.8%；Ⅱ级冻害（中度受害）以上植株57株，占比10.6%；Ⅴ级冻害（死亡）5株，占比0.9%。按种类分析，共有16种樟科植物受冻害影响，占所有种类的26.2%；Ⅰ～V级冻害（按最高受冻等级计）的种类分别为5种，4种，2种，2种，3种，受冻害影响较大（冻害程度达到Ⅱ级以上）的11个物种（琼楠属1种、樟属2种、山胡椒属2种、木姜子属3种、润楠属2种、新樟属1种），占所有调查樟科种类的18.0%，其中达到Ⅴ级冻害的3个物种，分别是假柿木姜子Litseamonopetala、轮叶木姜子Litseaverticillata和新樟Neocinnamomum delavayi，占调查种类的4.9%。
对调查的樟科植物含物种较多的6个属樟属、山胡椒属、木姜子属、润楠属、新木姜子属、楠属冻害情况进行统计，结果表明，这6个属中受Ⅱ级以上冻害的种类分别占各属的比例为樟属16.7%（2/12）、山胡椒属16.7%（2/12）、木姜子属37.5%（3/8）、润楠属25%（2/8）、新木姜子0%（0/7）、楠属0%（0/6），可见目前武汉植物园引种栽培的樟科植物各属中，耐寒性最好的是新木姜子属和楠属，而木姜子属耐寒性整体表现最差。
3.2 影响樟科植物抗寒性的因素分析
3.2.1 樟科植物的生物学特性
落叶树休眠，是对冬季低温所形成的适应性。本次调查的红果钓樟、山胡椒、大果钓樟、山檀、天目木姜子、山鸡椒6个樟科落叶物种（共计27株），都没有遭受到冻害，在武汉植物园表现良好，说明樟科落叶树种对武汉冬季低温霜冻确实有比较好的适应性。落叶性只是各物种生物学特性的一方面，樟科的各物种生物学特性各不相同，表现在抗寒性上具有很大差异，生物学特性是影响樟科植物抗寒性的主要因素。
3.2.2 樟科植物树龄与抗寒性的关系
通过对不同年龄段的樟科植物受冻害情况进行统计，结果表明，树龄较高的樟科植物植株更能经受冻害（表2）。冻害等级1、等级2、和等级5中，3～5a树龄的幼树受冻害植株明显多于树龄更大的植株，8a以上的樟科植物没有1株达到V级冻害。但是我们同时也发现，等级3和等级4中，8a以上树龄受冻害的植株明显多于3～5a和5～8a树龄植株，这主要是由于武汉植物园阴香植株较多，且都为8a以上大树，阴香大树在本次极端低温中全部遭受3～4级冻害，而缺乏对应的低龄段阴香植株对比，因此导致统计结果不一致。
3.2.3 栽培环境的影响
孤立树较密植树更容易受冻害。调查中发现，密植林中的黑壳楠都未受冻害，但在群落边缘、道路边的黑壳楠则遭受到了Ⅰ级轻微冻害。密植的黄绒润楠受冻害影响较小，而孤植的黄绒润楠均受到Ⅱ级以上冻害。栽培环境风力较大处容易受冻害。四川山胡椒一般生长良好，但3株栽培于东湖边能源植物区的植株，较为孤立，加之冬季东湖边风力大，寒潮影响更为严重，3株全部受到了Ⅱ级冻害。
3.2.4 养护管理的影响
调查中发现宜昌润楠是较为抗冻的物种，但仍有3株遭受Ⅱ级冻害，通过分析周边环境我们发现，遭受冻害的植株都生长在林缘，上方没有乔木遮蔽，降雪后整株都被积雪覆盖，加之雪后连续的霜冻天气，叶片被冰雪冻伤形成二次伤害，加大了其冻害程度。
3.3 植物区系与樟科植物抗寒性的关系分析
依据吴征镒对中国种子植物属的分布区类型的划分，本次调查的樟科植物11个属中，月桂属为（12）型地中海区分布，山胡椒属为9型东亚和北美间断分布，除这两个属为温带性质的属外，其余9个属全部是热带性质的属。根据以前学者的研究，热带起源的植物更易遭受冷害和冻害，但根据调查结果，5个热带性质的属中，有3种属受冻害的物种比例反而较温带性质的山胡椒属小（新木姜子属、楠木属、润楠属），出现这种状况的主要原因，一方面是因为武汉植物园现有的樟科植物，都是经过长期驯化筛选，具有较强适应性（包括抗寒性）的物种，因而不能代表该属的综合抗寒性。另一方面也说明，属的分布区类型只代表属的总体起源性质，并不能依此判定属内所有物种的生物学特性（包括抗寒性），即热带性质的属内也可能存在较为耐寒的物种，温带性质的属中也可能有不耐寒的物种（如绒毛山胡椒、四川山胡椒等），在筛选园林植物时，应该多针对具体物种进行抗寒实验，从而得到科学结论并在园林上加以应用。
4 讨论与建议
4.1 讨论
2016年1月的低温，是武汉市多年罕见极端寒潮天气，使市区的园林植物造成了一定的损失，同时也给我们筛选耐寒园林植物带来了启示，通过对露天栽培于武汉植物园的61种樟科植物的冻害情况进行调查，初步掌握了这些物种在-8℃低温下的耐寒性，本次极端天气中未经受冻害的45个樟科物种，基本已能适应武汉最极端低温而安全越冬，是抗寒性较强的物种，在武汉市以后的园林绿化植物筛选过程中，可以着重优先考虑，而遭受中等程度以上冻害的物种，则应综合考量、谨慎应用。
本次调查针对61个不同樟科植物耐寒性进行了初步调查，但针对具体物种的耐寒性，调查的样本量以及研究深度都有待进一步加强，在今后的工作中，可进一步针对重点物种，加大调查样本量，同时对该物种不同年龄段（尤其是幼树）、不同株高、不同冠幅、不同胸径以及不同长势的植株，分别研究其耐寒性，最终完全掌握该物种耐寒特性，并在园林植物资源开发工作中加以应用。
4.2 建议
植物的耐寒性，是园林应用的重要限制因素之一。应当尽量使用适应性强的乡土物种，为了增加园林植物丰富性，也可适当开发应用引种植物，但一定要选择适应本地气候环境的物种，避免盲目开发利用造成经济损失。在优选树种的同时，加强管理水平也是减轻冻害、减少极端寒潮天气造成损失的重要方法，建议采取下列措施加强管理：在冬季来临时在树下铺垫草席或薄膜给树根保温；在树干上捆绑草绳或涂抹石灰防止树干冻伤；有条件的地方，还可在寒潮来临前用遮阳网遮盖树木，预防寒风侵袭；雪天过后，应及时打落树叶上的积雪，防止雪水对叶片造成二次冻害，切实减少冻害对园林植物的影响。
（责任编辑：郑京津）
