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我国火炬树研究的文献计量分析及其在沙区绿化中的建议



全 文 :第 42 卷 第 2 期
2016 年 6 月
内 蒙 古 林 业 科 技
Journal of Inner Mongolia Forestry Science & Technology
Vol. 42 No. 2
Jun. 2016
收稿日期:2016-01-26
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2012003);“十二五”科技支撑课题(2012BAD16B0103)资助
作者简介:余新春(1960 -),男,内蒙古磴口人,工程师,主要从事沙区植物育种及种质资源库建设等工作。
通讯作者:高君亮(1985 -),男,甘肃静宁人,博士研究生,工程师,主要从事荒漠化防治工作。
我国火炬树研究的文献计量分析及其在沙区绿化中的建议
余新春1,罗凤敏1,高君亮1,梁爱民2
(1. 内蒙古磴口荒漠生态系统定位研究站 /中国林业科学研究院 沙漠林业实验中心,内蒙古 磴口 015200;2. 太原师范学院
地理科学学院,山西 晋中 030600)
摘 要:火炬树是一种适应能力强的引进树种,我国学术界对其是否为入侵树种有着争议。基于文献计量法
分析了国内近 40 年(1976 - 2014 年)火炬树的研究现状;此外,通过实地调查数据查明了沙区城市(磴口县)
园林绿化中火炬树的生长现状,并结合当前研究中存在的问题,对今后沙区造林和园林绿化中如何选择利用
火炬树提出 3 点建议。
关键词:火炬树;文献计量;干旱区;造林绿化
中图分类号:S793. 9 文献标识码:A 文章编号:1007-4066(2016)02-48-05
Bibliometric Analysis on Research of Rhus typhina
and Suggestions on Afforestation and Greening in Sandy Land
YU Xin - chun1,LUO Feng - min1,GAO Jun - liang1,LIANG Ai - min2
(1. Dengkou Desert Ecosystem Research Station /Experimental Center of Desert Forestry,CAF,Inner Mongolia,Dengkou 015200,Chi-
na;2. School of Geography Science,Taiyuan Normal University,Jinzhong 030600,China)
Abstract:Rhus typhina is a kind of introduced tree species with strong adaptability to environmental condition. In
domestic academe,there is an argument on R. typhina as an invasive species. The research situation of R. typhina
from 1976 to 2014 has been analyzed based on bibliometric method. The growth situation of R. typhina in Dengkou
has been investigated with field survey. And combined with the existing problems in present research,several sug-
gestions have been put forward to how to choose and use R. typhina in afforestation and greening in sandy land in fu-
ture.
Key words:Rhus typhina;bibliometric analysis;arid region;afforestation and greening
火炬树(Rhus typhina L.)为漆树科(Anacardi-
aceae)盐肤木属(Rhus)的小乔木。小枝、叶轴和花
序轴皆密被淡褐色绒毛和腺体。奇数羽状复叶,小
叶对生,11 ~ 13 片,矩圆状披针形,先端渐尖,基部
倒心形,边缘具锯齿。雌雄异株,圆锥花絮顶生,雌
花序深红色。雌花萼片条形,具毛,果期宿存,花瓣
条状矩圆形;雄花萼片条状披针形,具毛,花瓣矩圆
形。子房圆球形,花柱 3,柱头头状;核果球形,密被
深红色长单毛和腺点,种子 1 粒,花期 5 ~ 7 月,果期
8 ~ 9 月。火炬树原产北美,中心分布区自加拿大魁
北克和安大略省向南延伸至美国印第安纳和艾奥华
及乔治亚州,长在沙土或砾质土上[1,2]。中科院植
物所于 1959 年将火炬树引入我国,20 世纪末,随着
退耕还林在全国兴起,火炬树在华北地区被广泛栽
植,并逐渐在西北乃至长江流域开始引植[3 - 5]。
内蒙古磴口县地处乌兰布和沙漠东北缘,属于
典型沙漠化地区。干旱少雨(年均降雨 140. 3
mm),蒸发量大(年均蒸发量 2 380. 6 mm),风大沙
多(年均大风 12. 5 d,沙尘暴 10. 9 d,扬沙 30. 2 d),
能够成活且适应区域环境的造林绿化树种少,使该
区造林及园林绿化树种单一。为增加区域林地面积
及满足园林绿化树种搭配,近年来,当地林业部门开
第 2 期 余新春,等:我国火炬树研究的文献计量分析及其在沙区绿化中的建议
始在园林中引种栽培被认为耐干旱、耐贫瘠、耐盐
碱,花色鲜红、花形独特的火炬树。然而,火炬树作
为引进树种,尽管在国内推广种植已有 40 年,但学
术界对其是否为入侵树种仍存在较大争议,尚无定
论[3,6 - 12]。因此,在沙区用火炬树造林绿化能否达
到预期效果?这是一个值得思考与研究的问题!
鉴于此,本文基于文献计量法分析了国内关于
火炬树的研究现状;此外,通过实地调查分析探讨了
磴口县目前火炬树的生长现状,并作出了今后在沙
区城市绿化中发展与利用火炬树的建议。
1 研究方法
文献计量分析基于中国知网全文数据库,对我
国关于火炬树研究的文献进行统计。分别从发表时
间、研究机构、作者、来源期刊及被引次数这 4 个方
面对文献的分布规律和研究现状进行总体回顾与评
价。
实地调查数据为 2015 年对磴口县两处园林绿
地火炬树生长现状调查,主要调查单株火炬树扩散
繁殖情况,具体指标包括萌蘖植株的数量、株高、地
径和最大扩散距离。
2 基于文献计量法的火炬树研究现状
文献计量法是一种较为客观合理的科学研究成
果定量评价方法。是以文献体系和文献计量特征为
研究对象,采用数学、统计学、文献学等定量研究方
法,研究所关注学科领域文献的分布结构、数量关
系、变化规律和定量管理,进而探讨科学技术研究的
内在结构、特征和规律[13]。
图 1 1976 - 2014 年火炬树研究文献
Fig. 1 Research literature of Rhus typhina from 1976 to 2014
自 1976 年开始,有关火炬树研究的文献在国内
期刊发表(图 1)。1976 - 2014 年,文献数量共计
454 篇。每年的数量上下波动,但总体呈增加趋势。
其中,2010 年最多(42 篇)。为了更清晰地分析文
献数量变化趋势,将 39 年按年代划分为 5 个阶段:
20 世纪 70 年代数量较少,年均仅 3 篇;20 世纪 80
年代有所增加,年均 5. 6 篇;20 世纪 90 年代增加至
9. 4 篇;2000 年后,数量明显增多,占全部的 64%。
其中,2000 - 2009 年的年均数量为 16 篇,而 2010 -
2014 年增加至 26 篇。2005 年以来,文献数量一直
处于多年平均水平以上。此外,从 2003 年开始,有
关火炬树研究的学位论文出现,硕士论文相对较多,
年均 5 篇,而博士论文年均仅 1 篇。硕士论文研究
火炬树的单位有 22 家,以数量排序的前 3 位分别是
西北农林科技大学、北京林业大学和山东农业大学;
研究涉及面广,几乎涵盖期刊文献当中所有研究方
向;而博士论文的单位为 7 家,北京林业大学的论文
占全部的 50%,研究内容有:火炬树在困难立地上
造林后的适应性(主要从生理生化方面反应);火炬
树化感作用及对土壤理化性质的影响;火炬树活性
成分及其抗虫性。
火炬树研究的作者群体较庞大,涉及作者 992
名,第一作者 375 名,文献数量 1 ~ 5 篇;涉及 381 个
单位,且已经形成了引领该研究方向的几个主要科
研团队。如:北京林业大学、山东农业大学、中国林
科院、东北林业大学、浙江农林科技大学、西北农林
科技大学等。
火炬树研究呈现明显的地域性,主要分布在北
方地区,集中在山东、河北、北京、辽宁、吉林、山西等
地区;其次为天津、陕西、内蒙古、宁夏、河南等地;南
方相对较少,仅有一些研究集中的区域主要位于苏
北。
火炬树研究方向主要包括育苗、引种和栽培
(数量最多,97 篇);生长特征;空难立地造林(包括
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内 蒙 古 林 业 科 技 第 42 卷
荒山荒地造林、矿区造林(矸石山、尾矿区等)、沙化
地造林、盐碱地造林);园林及道路绿化;生理生化
特征;化感作用;虫害及抗虫害;入侵树种防御等 8
个方面。
1976 - 2014 年,关于火炬树研究的 454 篇文献
发表在 170 种国内期刊上,按刊载数量多少对期刊
进行排序,前 6 名依次为《林业科技通讯(林业实用
技术)》、《山东林业科技》、《河北林业科技》、《山西
林业科技》、《北京林业大学学报》和《东北林业大学
学报等》。被引次数超过 10 次的文献有 22 篇,分别
刊登在 16 种期刊上,以《林业科学》的文献最多为 3
篇,《生态学报》、《东北林业大学学报》、《浙江林学
院学报》和《食品科学》各 2 篇,其余期刊均 1 篇。
排在前 10 名的文献总被引次数为 326。被引次数
位居前 3 位的(61、58 和 44 次)《水分胁迫对火炬树
幼苗生长和生理特性的影响》、《北京地区火炬树的
萌蘖繁殖扩散》和《火炬树克隆植株生长和生物量
特征的研究》分别刊登在《林业科学》和《生态学报》
上。
3 磴口县园林绿化中火炬树生长现状
3. 1 单株火炬树萌蘖繁殖现状
当前,火炬树在磴口县的栽培种植还处于起步
阶段,数量相对较少,仅分布在县城内几处园林绿化
地。为查明火炬树在当地园林绿化中的生长现状,
笔者于 2015 年 4 月中旬(火炬树已萌芽)选择了两
处绿化地(中国林科院沙林中心和南湖公园)生长
的火炬树进行了调查(见表 1)。
表 1 火炬树植株萌蘖繁殖现状
Table 1 Present situation of sprouting reproduction for Rhus typhina
调查样地
母树特征 萌蘖植株特征
编号 胸径 /cm 地径 /cm 树高 /m 数量 /株 基径 /cm 高度 /cm 离母树最大距离 /cm
沙林中心
Ⅰ 4. 36 4. 81 2. 53 21 1. 31 ± 0. 43 121. 71 ± 36. 94 200
Ⅱ 4. 72 5. 31 2. 75 15 0. 94 ± 0. 31 73. 67 ± 31. 17 195
Ⅲ 4. 85 6. 38 2. 54 9 0. 86 ± 0. 29 46. 00 ± 17. 52 148
Ⅳ 4. 93 6. 65 2. 65 6 1. 49 ± 0. 33 118. 67 ± 25. 42 172
Ⅴ 5. 07 6. 42 2. 37 7 0. 65 ± 0. 46 68. 86 ± 44. 39 156
均值 4. 79 ± 0. 27 5. 91 ± 0. 81 2. 57 ± 0. 14 12 ± 6 1. 08 ± 0. 45 90. 84 ± 43. 72 174 ± 23
南湖公园
Ⅰ 6. 25 6. 33 2. 88 17 1. 17 ± 0. 69 87. 53 ± 46. 69 166
Ⅱ 5. 88 6. 01 2. 62 10 0. 86 ± 0. 34 67. 90 ± 27. 71 187
Ⅲ 5. 24 5. 85 2. 66 9 1. 47 ± 0. 47 113. 78 ± 26. 72 135
Ⅳ 6. 10 6. 22 2. 79 15 1. 02 ± 0. 44 74. 40 ± 31. 20 196
Ⅴ 5. 66 6. 42 2. 59 19 0. 97 ± 0. 61 74. 11 ± 41. 89 102
均值 5. 83 ± 0. 40 6. 17 ± 0. 23 2. 71 ± 0. 12 14 ± 4 1. 10 ± 0. 24 83. 54 ± 18. 35 169 ± 26
两处火炬树均为 2013 年春天种植。据笔者
2013 年底和 2014 年的调查结果显示:2013 年火炬
树属于当年栽植后的成活期和适应期,被调查植株
当年全部成活且正常生长,母树周围没有出现萌蘖
苗;2014 年 5 月份母树周围开始有萌蘖苗出现,但
未对萌蘖苗的生长动态进行跟踪调查。2015 年的
调查指标包括母树胸径、地径、树高和萌蘖苗数量、
基径、高度及离母树最大距离。
两处样地的火炬树属于同一批引进的苗木,大
小基本一致,差异不显著(P > 0. 05)。对萌蘖苗生
长现状分析可知(表 1),沙林中心的火炬树母树根
部的萌蘖苗平均数为 12 株,最多为 21 株;平均基径
1. 08 cm;平均高度 90. 84 cm,离母树最大距离的均
值为 174 cm。而南湖公园的萌蘖苗数量为 14 株,
最多为 19 株;平均基径 1. 10 cm;平均高度 83. 54
cm;离母树最大距离的均值为 169 cm。对比以上指
标平均值发现,两处样地的火炬树萌蘖苗生长状况
总体上也没有显著差异(P > 0. 05)。然而,对比极
大值与极小值可发现两者还是存在一定差异。主要
原因可能是,沙林中心的火炬树是园林景观树,是零
星分布的,每株火炬树所占有的生长空间比较大;而
南湖公园的火炬树为行道树,按照 2 m ×3 m的行间
距种植,相邻植株之间有一定竞争。此外,两处样地
在种植火炬树之前均进行了表层换土,沙林中心选
择沙土为客土,而南湖公园的客土为红色黏土。因
此认为,火炬树单株所占空间和土壤质地是造成两
处样地火炬树萌蘖苗相关指标的极值存在差异的主
要原因。
尽管如此,火炬树在当地水肥充足的园林环境
当中,其生长量还是较大的(表 1)。此外,本次调查
发现沙林中心的火炬树下曾种植的景天(Hylotele-
phium erythrostictum)由于受到火炬树萌蘖苗的影响
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第 2 期 余新春,等:我国火炬树研究的文献计量分析及其在沙区绿化中的建议
全部枯死而没有发芽,而没有萌蘖苗覆盖区域的景
天则全部发芽。
3. 2 火炬树萌蘖植株高度和基径的分布状况
进一步分析火炬树萌蘖植株生长现状,将植株
高度和基径分成不同等级,统计每个等级萌蘖植株
的数量。高度按照 20 cm为 1 个等级分为 8 个等级
(图 2),基径按照 0. 5 cm为 1 个等级分为 5 个等级
(图 3)。
图 2 火炬树萌蘖苗高等级分布
Fig. 2 Grade distribution of height of sprouting
seedlings of Rhus typhina
图 3 火炬树萌蘖苗基径等级分布
Fig. 3 Grade distribution of base diameter of sprouting
seedlings of Rhus typhina
两处样地火炬树萌蘖植株高度统计结果显示,
萌蘖植株以 40 ~ 60 cm的最多,均大于 20%,而 0 ~
20 cm 的最少,均小于 2%;沙林中心和南湖公园的
火炬树萌蘖苗高度 > 80 cm 的数量分别为 56. 90%
和 51. 43%。两处样地萌蘖植株基径统计结果表
明,以 0. 5 ~ 1. 0 cm和 1. 0 ~ 1. 5 cm为主,0. 5 ~ 1. 0
cm的植株分别占总株数的 67. 24%和 57. 14%。
基于对两处园林绿化地火炬树生长现状的调查
结果认为,在立地条件较好的园林环境中,火炬树的
萌蘖扩散速度快,株数增加快。且萌蘖植株会形成
密闭单优群落并向外缘扩散,导致与其相邻的落叶
灌木层和其下部的草本层逐渐死亡消退。
4 建议
4. 1 在困难立地可选用火炬树造林
磴口县是内蒙古重点沙化和盐碱地集中分布
区,流动、半固定、固定沙地、盐碱地、戈壁的面积分
别为 67 483. 17、44 516. 25、63 261. 63、3 004. 65 和
4 459. 68 hm2,占土地总面积的 54. 26%[14],困难立
地治理任务迫在眉睫。众多研究成果表明火炬树对
环境组合胁迫的耐抗性极强,耐旱[6,15 - 19]、贫瘠和
盐碱[20,21],且喜光[19],对气温幅度适应范围
大[22,23];此外,其抗病虫害能力也相当突出[24]。
基于此,建议当地林业部门借鉴同类地区困难
立地火炬树造林成功的范例[20,21],可在磴口县选择
部分困难立地进行规划后用火炬树造林,并开展相
关中试实验来研究它能否在该地区的困难立地中良
好生长。如果生长良好,相应地则可发展一系列产
业来带动地区经济发展,如:提取色素[25]、抗氧化
物[26]、单宁[27]、栲胶[28]等;种子提取工业原料,可作
为重点非粮柴油能源植物来开发[29]。
4. 2 城市园林绿化中切忌大面积种植火炬树
火炬树在立地条件较好的园林绿地中生长迅
速,萌蘖繁殖能力极强,栽植后在母树周围会不断形
成大量克隆分株,郁闭度明显增加,林下光照减弱,
其他灌木和草本迅速减少以至大量消失[12]。因此
建议在园林绿化中,切忌大面积种植火炬树。但可
零星种植作为园林绿化中的点缀,其花色鲜红、花形
独特及秋季的红叶可增加不同树种之间的搭配程
度。园林中种植的火炬树在后期生长中必须严格管
理,要及时清理母树周围的萌蘖苗,以免对其他植被
造成不利影响。
4. 3 园林绿化中切忌用火炬树作为行道树
火炬树萌蘖能力极强,但难以培养出直立苗干;
造林后雌株一般 2 ~ 3 年即开始结果,树体大量养分
供应给果实,而树干高度、胸径的增加十分缓慢[6]。
此外,还有一些人群对火炬树分泌物有过敏反应。
因此建议切忌用火炬树作行道树。
5 结语
我国火炬树的研究工作从 20 世纪 70 年代后期
开始,2010 年左右达到研究高潮。研究人员对其育
苗、引种和栽培、困难立地造林、生理生化等方面进
行了研究。但目前在良种选育和林副产品综合利用
上还十分薄弱。因此,今后应加强良种选育、人工林
经营和栽培技术研究,并开展林副产品的综合利用
研究。
15
内 蒙 古 林 业 科 技 第 42 卷
此外,火炬树作为引进树种,尽管学术界对其是
否为入侵树种尚无定论,但其对本地植物及土壤的
影响仍需高度重视与关注[9 - 12,17],需结合火炬树自
身功能属性和立地条件综合分析其适应性及利弊,
尽量发挥其优势而避免造成不利,进而减少不必要
的经济损失和生态风险。
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