近年來,隨著園林綠化水平的不斷提高,園林工作者不斷追求更完美的園林藝術效果,各地的園林綠化苗木(如品種、形態(tài)、顏色、空間等)呈多元化發(fā)展。但我國的北方地區(qū)冬季寒冷,春季風大干旱,氣候變化劇烈,對抗寒性弱和木質(zhì)化程度低的苗木危害很大,易遭受凍害或造成生理干旱,輕則部分枝條受害,重則全株死亡,從而局限了園林植物的種類。為了保證樹木的安全越冬,必須了解低溫危害的原因,對癥下藥,采取有效的防寒措施防患于未然。
一、凍害產(chǎn)生類型及原因
1.凍旱
凍旱是一種因土壤結凍而發(fā)生的生理型干旱。在寒冷地區(qū),由于冬季土壤結凍,樹木根系很難從土壤中吸收水分,而地上部分的枝條、芽、葉痕及常綠樹木的葉子仍進行著蒸騰作用,不斷地散失水分。這種情況延續(xù)一定時間以后,最終因水分平衡的破壞而導致細胞死亡,枝條干枯,甚至整個植株死亡。常綠樹木由于葉片的存在,遭受凍旱的可能性較大。常綠針葉樹受害后,針葉完全變褐或者從尖端向下逐漸變褐,頂芽易碎,小枝易折。
2.霜害
由于溫度急劇下降至0℃,甚至更低,空氣中的飽和水汽與樹體表面接觸,凝結成冰晶,使幼嫩組織或器官產(chǎn)生傷害的現(xiàn)象稱為霜害。根據(jù)霜凍發(fā)生時間及其與樹木生長的關系,可以分為早霜危害和晚霜危害。早霜又稱秋霜,它的危害是因涼爽的夏季并伴隨以溫暖的秋天,使生長季推遲。樹木的小枝和芽不能及時成熟,木質(zhì)化程度低而遭初秋霜凍的危害。晚霜又稱倒春寒,它的危害是因為樹木萌動以后,氣溫突然下降至0℃或更低,導致闊葉樹的嫩枝、葉片萎蔫,變黑和死亡,針葉樹的葉片變紅和脫落。春天,當空氣過于干燥,雖然氣溫降至o℃或o℃以下卻不能凝結成霜時,植物組織內(nèi)仍能形成冰晶而受害,這種受害天氣稱為“黑霜”。它比一般霜害(白霜)更嚴重,因為白霜發(fā)生時空氣中有較多水分,水分的凝結有熱放出,空氣水分還有阻止地面輻射熱散失的作用,可以減緩溫度進一步降低。
3.凍裂
樹木主干在氣溫低且變化劇烈的冬季受凍后形成縱裂,一般稱為“凍裂”,樹皮成塊狀脫離木質(zhì)部或沿裂縫向外側卷折。凍裂一般不會直接引起樹木的死亡,但是由于樹皮開裂,木質(zhì)部失去保護,容易招致病蟲,特別是木腐菌的危害,不但嚴重削弱樹木的生活力,而且造成樹干的腐朽形成樹洞。一般落葉樹的凍裂比常綠樹厲害,像柳樹、楊樹等受害較嚴重。孤植樹產(chǎn)生凍裂比林植樹敏感。旺盛生長年齡階段的樹木比幼樹或老齡樹敏感;生長在排水不良土壤的樹木也易受害。
4.凍撥
在緯度高的寒冷地區(qū),當土壤含水量過高時,土壤凍結并與根系連為一體后,由于水結冰體積膨脹,使根系與土壤同時抬高。解凍時,土壤與根系分離,在重力作用下,土壤下沉,苗木根系外露,似被拔出,倒伏死亡。凍拔的發(fā)生與樹木的年齡、扎根深淺有很密切的關系。樹木越小,根系越淺,受害越嚴重,因此幼苗和新栽的樹木易受害。
5.凍害
當溫度降到0℃以下使植物體溫也降至零下,細胞間隙出現(xiàn)結冰現(xiàn)象嚴重時導致質(zhì)壁分離,細胞膜或壁破裂就會死亡,引種威脅最大,直接影響到引種成敗的關鍵。應該注意的是同一植物的不同生長發(fā)育情況,對抵抗凍害的能力有很大的不同,以休眠期最強,營養(yǎng)生長凍害能力也是不相同的,以胚珠最弱,心皮次之,果及葉又次之,而以莖千的抗性最強。但是以具體的莖干部位而論,以根頸,即莖與根交接處的抗寒能力最弱。這些知識,在植物的防寒養(yǎng)護管理措施方面都是很重要的。
二、植物受冰雪危害部位及表現(xiàn)
1.芽凍害
芽組織幼嫩,是抗寒力最弱的器官之一,分化越完全耐寒力越差。一般花芽抗寒力最差,葉芽次之。不同部位受害程度不同,其中頂芽受害最嚴重,腋芽次之。裸芽受害嚴重,有鱗芽包被的受害較輕。芽遭受凍害后,變褐干縮死亡。
2.葉部受害
葉含水量高,并與外界環(huán)境接觸面大,隨氣溫變化明顯,又直接與冰雪接觸,組織細嫩,最易遭受凍害。遭受凍害的葉片呈水漬狀,而后快速脫水從邊緣開始焦枯。葉片大的比葉片小的受害嚴重,葉片含水量高的比含水量低的葉片受害嚴重,闊葉比針葉受害嚴重,持續(xù)時間越長受害越嚴重。
3.枝梢受凍
枝條受害與枝條木質(zhì)化程度有關,晚秋不能及時結束生長進行抗寒鍛煉的枝條,常因組織不充實含水量較多,特別枝條頂部易受凍害。枝條縱切面內(nèi)抗寒能力在休眠期最強的是形成層,皮層次之,木質(zhì)部和髓最易受害,生長期則形成層抗寒力最低。南方樹木全年大部分時間都進行生長,故抗寒力差、形成層易受凍害。受凍害的枝條,皮層干縮,已折斷,同時嫩枝結冰變脆,受到較大的震蕩易折。
4.枝干凍裂
凍融交替的雨雪天氣,使樹體不同接受陽光的部位受熱不均,膨脹收縮不均產(chǎn)生張拉撕裂。同時白天樹體溫度升高,夜間溫度迅速降到冰點以下,樹皮和外圈木質(zhì)部猛然冷卻收縮,而內(nèi)部木質(zhì)部仍保持較高溫度,收縮較少,結果是樹皮和外木質(zhì)部崩裂、脫離。幼樹凍裂較多,老樹較少;樹枝下枝較高,無遮擋者凍害嚴重;孤植樹比群植樹易凍裂,樹皮木栓層越薄顏色越深越易凍裂,闊葉樹比針葉樹易凍裂,木射線較大的樹種越易凍裂,低洼、排水不良處的樹木比排水良好處的樹木易凍裂。
5.樹杈凍害及劈裂
樹杈處的凍害位于向內(nèi)的一側,因分枝處的組織成熟較晚,營養(yǎng)物質(zhì)積累不足,抗寒鍛煉遲和差,遇到冬季較大幅度的溫度變化時,易引起凍害。同時枝杈處積雪多,化凍時吸熱降低枝杈處溫度,也容易引起凍害。凍害后皮層和形成層變?yōu)楹稚?,干縮凹陷,樹皮呈塊狀凍裂,或順主干垂直凍裂、劈枝。主枝與樹干的夾角越小,樹杈處受凍害越嚴重。枝杈處組織不健全,強度低,同時容易滋生病蟲害,當枝葉上積雪或冰晶過多,則造成枝干折斷和劈裂。
6.根莖和根系凍傷
樹木所有的組織中,根莖生長停止最遲,進入休眠期最晚。當氣溫劇烈變化、驟然下降時,地表溫度變化更加劇烈,溫差極大,引起根莖受凍。根莖局部受凍后,表現(xiàn)為皮層與形成層變褐、腐爛或脫落。
植物根系沒有休眠期,溫度適宜終年生長,抗寒能力比莖差。南方良好環(huán)境條件下植物根系分布相對較淺,且根系含水量大,持續(xù)低溫可能導致根系死亡。南方土壤黏重,溫度凍融交替,根系和土壤被推起,土粒解凍后下沉,最終根系留在土面以外,連續(xù)的凍拔使根折斷,同時低溫將裸露的根凍死或日照灼傷。同時由于冰雪積聚,樹冠重量過大,造成樹木倒伏。