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观赏植物生态因子

对观赏植物生存、生长发育产生作用的环境条件。生态因子包括气候因子(光、温度、水分、空气)、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子等。在诸多因子中,人为因子对观赏植物的影响远远超过其他因子。各种生态因子之间相互影响、相互制约,对植物起着综合的作用。但各生态因子对植物的作用并非等量。在一定的时间、地点,或在植物生长发育的某一阶段中,总有某个因子起着决定性的作用,这个因子称为主导因子。

观赏植物生存、生长发育产生作用的环境条件。生态因子包括气候因子(光、温度、水分、空气)、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子等。在诸多因子中,人为因子对观赏植物的影响远远超过其他因子。

各种生态因子之间相互影响、相互制约,对植物起着综合的作用。但各生态因子对植物的作用并非等量。在一定的时间、地点,或在植物生长发育的某一阶段中,总有某个因子起着决定性的作用,这个因子称为主导因子。如在北京引种悬铃木过去长期解决不了越冬问题。后来通过调查研究和比较分析,发现在各生态因子中,冬、春季的大风,是冻旱致死的主导因子。以后改在背风向阳、小气候良好处种植,并于引种栽培的头三年冬、春季设风障,便能顺利越冬。如种源系来自华北的实生苗,则成功把握更大。植物的生长发育对生态因子的需求量,有一最低和最高限度。若低于或超过限度,则植物的生长量不会增加,甚至造成伤亡。植物生活所必需的氧、二氧化碳、光、热、水、无机盐等生存条件对植物的生存是不可缺少的,任何一个因子都不能由另一个因子来完全代替。但在一定情况下,某一因子在量上的不足,也可由另一因子的增强而得到适当的调节,并收到近似的生态效应。不过,这种调节并非经常的,也不是普遍的。

气候因子

光因子对观赏植物的影响,是通过光照度、日照长度及光谱成分诸方面产生作用的。光照度对观赏植物的茁壮生长和形成完美的株姿有重要作用,同时还影响其花果的色泽和产量。尤其重要的是在植物复层混交配植时,不同的耐阴性常是决定性的生态因子。根据植物对光照度的需求,可分为阳性植物、中性植物与阴性植物三类。阳性植物是在强光照环境中才能生长健壮,在荫蔽和弱光条件下生长不良的植物,如松、杉、杨、仙人掌科、景天科、番杏科等植物;阴性植物是能忍受庇荫,在弱的光照下比强光下生长良好的植物,如蕨类、兰科、苦苣苔科、凤梨科、姜科、天南星科、秋海棠科等植物;中性植物(耐阴植物)在全日照下生长良好,但也能忍耐适度荫蔽的植物,绝大多数植物都属此类,如冷杉、山茶、丁香、萱草、耧斗菜、桔梗等。还可根据各种植物的耐阴程度进而分为:①中性稍耐阴类,如丁香、耧斗菜等。②中性强耐阴类,如冷杉、萱草等。有的将全球或全国树种按其耐阴程度的强弱顺序排列,实行耐阴性5级分类。如A·贝尔纳茨基(Be-natzky,1978)作以下的分类:①十分耐阴的欧洲紫杉等;②耐阴的白冷杉(Abies concolor)等;③中等耐阴的欧洲云杉(Picea abies)等;④不耐阴的火炬松(Pinus taeda)等;⑤极不耐阴的刺槐等。不同的光谱成分对植物的光合作用、叶绿素等色素的形成、向光性、光形态建成的诱导等多种光反应现象的作用是不同的。如红橙光是叶绿素吸收最多的光波,具有最大的光合适性;其次是蓝紫光;只有绿光很少被吸收利用。植物成花所需要的日照长度各不相同,一定日照长度和相应黑夜长度的相互交替,才能诱导花的发生和开放。依据植物成花对日照长度的要求,可分为长日照植物,二年生花卉多属此类;短日照植物,一年生花卉及秋季开花的多年生花卉多属此类;中日照植物,昼夜比例近于相等时开花,如扶桑、大丽花等;中间型植物,在不同日照下都开花,如香石竹、月季花及很多木本植物。此外,尼切(Nitsche in Lyr等,1967)按光照期与树木生长及休眠的关系,将不同树种分为四类:①A型(杨属等),在长日照下持续生长,短日照下休眠;②B型(栎属等),长日照下呈周期性生长,短日照下休眠;③C型(桧属,广义的Junipeus spp.等),短日照下不休眠;④D型(丁香属等),长日照不妨碍休眠。而上述A、B、C三型在长日照下妨碍休眠。

温度

温度因子对观赏植物的生态作用主要从节律性变温(昼夜变温、季节变温)及非节律性变温(极端变温)两方面进行。观赏植物长期适应一年四季、一天昼夜的有规律的温度变化,形成了植物的感温性、物候及温周期。在植物生活的温度范围内,各种温度值对植物作用效果是不同的。其中有最适点、最低点和最高点,称为温度三基点。原产地不同的植物,其温度三基点各不相同。按中国的气候带从植物生长所需温度要求出发,可分成:喜高温植物,如橡胶树、椰子、凤凰木、多浆类、鸡冠花等;喜温植物,如柑橘、樟树、白兰花、水仙花、天竺葵、兰花等;中温植物,如桃、紫藤、石竹、郁金香、山丹等;耐寒植物,如紫杉、白桦、铃兰、艾菊、剪秋罗等;最耐寒植物,如落叶松、冷杉、樟子松等。植物对昼夜温度变化的适应性称为温周期,昼夜变温能提高种子萌发率,对植物的生长有明显的促进作用,对观赏植物的花量、花色、果色、秋色叶变色等,都会产生良好效果。植物由于长期适应一年四季季节性的温度变化,形成与此相关的植物的生长发育节律,即物候。极端低温及极端高温严重影响植物的生长发育,甚至导致植物的死亡。由于发生原因和机理不同,树木抵抗低温而继续生存的能力,可分为抗冷性与抗冻性两种:前者系指树木在0~15℃低温下的生存能力;后者则指树木在0℃以下低温环境中,处于结冰状态下的生存能力。早霜、晚霜、冬季低温、秋季及早春短暂而反复的冻、融过程,都能引起冻害。防止冻害的措施,主要在选用抗冻树种和抗冻品种,在苗圃对苗木进行抗冻准备锻炼,越冬覆盖以及秋季节制灌溉、施肥,等等。根据拉尔谢(Larcher)1937的综合报道,一些常绿树在冬季的抗冻性、冰冻的避免和耐冻性依次如下:柠檬-3℃、-3℃、0℃,油橄榄-10℃、-10℃、0℃,雪松-15℃、-6℃、9℃,欧洲云杉-38℃、-7℃、31℃,等等。

水分

主要以空气湿度和土壤含水量两种形式作用于观赏植物。一些观赏植物进行气插育苗或引种原生长于高山或阴湿地之植物时,影响成活的主导生态因子常是保持较高的空气湿度。土壤含水量的多少,直接影响根系的发育和植物的生长。这里,也有最适、最低、最高的三基点。其中,最适范围关系植物生长、开花、结果的优劣;而最低、最高二项,则决定观赏植物之生死存亡。如超越临界点,往往导致死亡。树木的耐涝力与抗旱性,均须经实践并参照实验测定。如武汉市1959年经大旱后,方建初加以总结分类,将266种树木分为五级:①抗旱力最强者。旱柳、苦槠等;②抗旱力较强者。马尾松、榆等;③抗旱力中等。刺柏、锦带花等;④抗旱力较弱者。柳杉、玉兰等;⑤抗旱力最弱者。水松、珊瑚树等。又如武汉市1931及1954年两次大水之后,方建初等再作调查、总结,将116种树木分为五级:①耐涝力最强者。垂柳、落羽杉等;②耐涝力较强者。水松、棕榈等;③耐涝力中等者。侧柏、槐等;④耐涝力较弱者。樟、梅等;⑤耐涝力最弱者。桂花、桃等。一般则多根据植物对水分的要求,分成:①旱生植物。如樟子松、侧柏、夹竹桃、仙人掌科、景天科植物等;②湿生植物。如落羽杉、水松、海芋、秋海棠、半边莲、水葱等;③中生植物。如刺槐、玉兰、桑树以及露地花卉,这类植物种类极多,又可分为中生耐旱及中生耐湿两类;④水生植物。水分的其他形态,如霜、雪、雹、雾、雨等,都会对植物的生长发育具有一定有利或有害的生态作用。

空气

空气因子主要以空气成分、大气污染、风三方面作用于观赏植物。空气的成分非常复杂,在诸多成分中,以二氧化碳和氧气与植物的关系最为密切。二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料,植物光合强度与二氧化碳的浓度密切相关。随着二氧化碳浓度加大,光合强度也随之加大。氧气是植物呼吸作用的必需物质,土壤中氧的含量高低,直接关系到根系的呼吸与生长。目前已引起注意的大气污染物有100多种,其中影响范围广、数量多、威胁大的种类有粉尘、二氧化硫、氟化氢、氯气及氯化氢、二氧化氮、乙烯、光化学烟雾、氨气等。对二氧化硫抗性强的植物有刺槐、山茶、丁香、榆树、夹竹桃、棕榈、桂花、广玉兰、金鱼草、美人蕉、金盏花等;对HF抗性强的植物有槐、臭椿、银杏、圆柏、悬铃木、连翘、金银花、大叶黄杨、大丽花、天竺葵、万寿菊、紫茉莉等;对氯气及氯化氢抗性强的植物有杠柳、木槿、紫荆、合欢、构树、榆、黄檗、接骨木紫穗槐、紫藤等;对光化学烟雾抗性强的植物有银杏、夹竹桃、柳杉、海桐、樟树、日本扁柏、日本黑松、青冈栎、海州常山、紫穗槐等;对氨气抗性强者有女贞、樟树、蜡梅、银杏、紫荆、紫薇、丝绵木、柳杉、杉木、石楠、玉兰等;对乙烯抗性强者有棕榈、悬铃木夹竹桃等。风能帮助风媒花植物传粉,帮助细小种子及带冠毛、翅翼的果实传播种子。但强风常降低植物的生长量;定向强风使植株畸形;台风常折断植物枝干,甚至连根拔起;海潮风带来盐分,影响植物正常生长;早春干风使枝梢抽条;焚风使植物灼热受害,这些都严重影响植物正常生长。

土壤因子

土壤因子主要以土壤质地、土壤结构性、土壤温度、土壤水分、土壤养分、土壤酸度等因子影响植物的生长。土壤养分是植物生长发育必需的物质基础。那些能忍耐干旱瘠薄土壤的植物称瘠土植物,如马尾松、侧柏、构树、刺槐、木麻黄锦鸡儿等;而喜肥沃土壤的植物叫喜肥植物,如银杏、樟树、山茶、梧桐、玉兰、桂花、牡丹、樟树等。不同酸碱度的土壤影响土壤养分供应和植物的生长。根据植物对土壤酸度的要求,可分成酸性土植物,如马尾松、山茶、茉莉、栀子花杜鹃花、百合、兰科、凤梨科植物等;碱性土植物,如柽柳、紫穗槐、沙枣、黄栌、文冠果等;中性土植物,绝大多数植物均属此类。适合生长在含石灰质土壤上的植物称为钙质土植物,如南天竹、柏木、青檀、臭椿、蜈蚣草、铁线蕨等。一些具忍耐高浓度易溶盐、可在盐碱土生长的植物称为耐盐碱植物,如柽柳、榆树、白蜡树、刺槐、垂柳、楝树、枸杞、沙棘等。

地形因子

地形因子是间接的生态因子,它通过对光、温度、水分、养分等的重新分配而对植物生长起作用。以山地地形为例,随着海拔高度、坡向、坡度等的变化,使气候因子及土壤因子都发生变化,结果导致生长不同的植物种类。在一定范围内,随着海拔高度的增加,耐寒性植物种类增加。到一定高度后,树木消失,出现草甸植被。此外,坡向又与光因子有关,如南坡多阳性、旱生植物,北坡多耐阴湿的植物。

生物因子

生物因子包括动物、植物、微生物。它们对观赏植物的生长发育产生着或大或小、直接、间接的影响。动物的直接作用表现在它们以植物为食,帮助植物传粉、散布种子;间接作用则除在一定程度上通过影响土壤的理化性质而作用于植物外,生物防治的开展也有利于植物的正常生长。植物间的相互作用,可能对一方或互相有利或有害。寄生使寄主长势逐渐衰落,甚至患病、死亡;附生植物一般说对附主影响不大,但热带雨林中某些附生现象却可发展成为绞杀植物而使附主死亡。共生,如根瘤,则是对双方都有利的。许多具有挥发性生物化学物质的植物,能对其他植物的生长发育产生抑制、颉颃或某些有益的作用。

人为因子

诸如栽培措施、引种、育种、病虫害防治、设施栽培等,都是通过改变、气候、土壤等环境条件或加强观赏植物自身对环境的适应能力,从而对植物生长发育产生作用。

观赏植物与生态因子的关系,在单项因子方面中国和各国都较重视,均已逐步重视调查研究与实验测试相核对,力求找出对一种观赏植物的最适范围、最高极限与最低极限。但单项生态因子是在综合环境整体中起作用的,因此近年世界科技先进国家已转而重视综合生态因子的研究与测试。同时,在不同立地条件和综合环境中,单项生态因子与观赏植物的关系可能有所变化。例如棣棠,原属中性而耐阴力较强的花灌木,如在华山的密林下,还可见有野生棣棠分布;但在北京园林中配植棣棠尤其是‘重瓣’棣棠时,则都栽植于背风向阳处。因为,在北京对棣棠来说已是边缘地区,光线已不是主导因子,而冬春避风增温则成为决定性因素了。