全 文 ：第 28卷　增刊 1
2006年 6月
北　京　林　业　大　学　学　报
JOURNAL OF BE IJING FORESTRY UNIVERSITY
Vo .l 28, Supp. 1
Jun. , 2006
收稿日期:2006-05-10
h ttp:／journa.l b jfu. edu. cn
基金项目:“ 863”国家高新技术项目(2002AA2Z4281)、教育部 “新世纪优秀人才 ”支持计划.
第一作者:韩烈保 ,教授 ,博士生导师.主要研究方向:城市绿地节水 、草坪管理 、草坪草育种.电话:010-62337982　Em ail:hanlb@ tom. com
　地址:100083北京林业大学 116信箱.
天津滨海地区洋白蜡与金银木灌溉制度研究
韩烈保1　王海艺 1　黄明勇 2　苏德荣1　张　清 2
(1北京林业大学草坪研究所 ,森林培育与保护教育部重点实验室　2天津泰达生态园林发展有限公司)
摘要:为解决天津滨海地区园林树木耗水量大的问题 , 该研究以该地区常见的园林树木为材料进行了灌溉制度方
面的研究. 该实验是把水分作为单因子的完全随机区组设计 ,以中子水分仪作为土壤水分测量工具 , 研究了 5— 10
月洋白蜡和金银木在天津滨海地区特殊土壤条件下的土壤水分动态及其植物形态指标 ,并制定了相应的灌溉制
度 , 包括灌水饱和点 、灌水补偿点 、计划湿润深度 、灌水定额 、灌溉周期和灌溉定额 , 其中洋白蜡灌溉定额 525 mm、
灌溉次数 7次;金银木灌溉定额 350 mm、灌溉次数 10次.
关键词:洋白蜡 ,金银木 , 灌溉制度 ,中子水分仪
中图分类号:S723. 6　　文献标识码:A　　文章编号:1000-1522(2006)增刊 1-0008-04
HAN Lie-bao1;WANG H ai-y i1;HUANG M ing-yong2;SU De-rong1;ZHANG Q ing2. Irr igation
schedule of F raxinus pennsylvanica and Lonicera maackii in T ianjin seaside reg ion. Journal of
Beijing ForestryUniversity (2006) 28 (Supp. 1) 8-11 [Ch , 4 ref. ]
1 Key Laborato ry for Silvicultu re and C onse rvation , M inistry o fEduca tion, Institu te o fTurfg rass Science,
Be ijing Fo restry Unive rsity, 100083, P. R. China;
2 Tian jin TEDA Eco-landscape DevelopmentCO. , LTD , 300457, P. R. China.
In orde r to so lve the prob lem o f high w ater consumption vo lume by garden plants in Tianjin coasta l
region , this study focused on the irrigation schedule o fmost common ga rden plants in this area. The study
w as carried out by random izing block experiment de sign and the sing le factor experimenta l technique and
used neutron probe to measure the soilmo isture. Based on the study of soilmo isture dynam ics and plan t
grow th abou t F raxinus pennsy lvan ica and Lonicera maack ii in T ian jin seaside reg ion, the irrigation
schedule w as e stablished and included so il w ate r irrigation max imum , soil w ater irriga tion m inimum ,
schem ing w etted soil layer depth , irriga tion no rm , irriga tion time and irrigation quo ta. Based on the
study, the irrigation quo ta forF. pennsy lvanica was 525mm w ith 7 times irrigation, forL. maackii was
350mm w ith 10 times irriga tion.
Key words　F rax inus pennsy lvan ica , Lonicera maackii, irrigation schedu le, neutron probe
　　天津滨海地区处于渤海湾内侧海河口与永定河
口之间的海岸带中段 ,属温带大陆季风性气候 ,具有
暖温带半湿润气候特点.本区太阳辐射量 5. 1 ～ 5. 6
×109 J／(m 2 a),年日照时数 2 891. 8 h,年平均气
温 12. 3℃,年平均降水量 602. 9 mm ,年平均蒸发量
1 909. 6mm ,年干燥度 2. 2[ 1] .其所在地原是一片一
望无际的水田式卤化池(晒盐场 ),土壤 pH高 、含盐
量高 ,地下水位高 、矿化度大 ,风速大 、蒸发量大 ,使
绿化建设困难重重.对此 ,本区的园林绿化绝大部分
都采用回填土法即客土法 ,中间用炉渣隔开 ,炉渣下
面铺有排盐管 (见图 1). 回填客土的深度因绿化要
求高低而不同.由于可供植物利用的土壤有限 ,植物
对人工灌溉依赖性很高 ,耗水量很大.因此急切需要
了解这种特殊条件下植物的耗水规律 ,并制定出相
DOI牶牨牥牣牨牫牫牫牪牤j牣牨牥牥牥牠牨牭牪牪牣牪牥牥牰牣s牨牣牥牥牪
图 1　天津滨海地区绿化地土壤剖面图
FIGURE 1　S oil section of greenbelt in Tian jin
seas ide region
应的灌溉制度.
1　材料与方法
试验地位于天津经济技术开发区八大街二区高
压走廊绿化带.试验地土壤是人为新成土 ,是在原潮
湿正常盐成土之上由附近耕作土壤和工业废弃物炉
渣 、粉煤灰 、碱渣等掺拌后堆填而成. 0 ～ 80 cm土层
土壤容重 1. 27 ～ 1. 52 g／cm3 , pH 8. 03 ～ 8. 62,全盐
量 <1. 4 g／kg ,大大低于氯化物盐土含盐量下限
6 g／kg. 土壤中粘粒 ( <0. 002 mm )含量为 35% ～
50%,为壤粘土. 0 ～ 20 cm、20 ～ 40 cm和 40 ～ 60 cm
处田间持水量 ,洋白蜡 (Fraxinus pennsy lvanica)分别
为 46. 8%、 39. 7%和 43. 4%, 金银木 (Lonicera
maack ii)分别为 35. 6%、39. 8%和 43. 0%(本文提
到的土壤含水量皆为体积含水量 ). 洋白蜡 、金银木
所在地新土层深度分别为 90和 80 cm.
本试验选择开发区最常见的园林树木洋白蜡和
金银木为试验材料 ,洋白蜡为行道树 (其所在绿化
带宽 2m),金银木则位于绿化带里. 分别选用生长
健壮 、树龄一致的洋白蜡和金银木各 12棵为研究
对象.
本实验用单因素实验处理 ,设 4个试验水平 、3
次重复.田间实验均采用随机区组排列.在每次土壤
水分达到田间持水量后 ,待供试植物根系主要分布
层土壤水分小于田间持水量的 75%、65%、55%和
45%时进行第二轮浇灌. 在此期间进行土壤水分动
态的监测.土壤水分用美国 CPN公司生产的 503DR
中子水分仪测定 ,测量深度为 20、30、40、50、60、 80
和 100 cm.
2　结果与讨论
2. 1　降雨量
　　降水状况对植物的耗水和节水灌溉都有直接的影
响.本试验测定了 2004年 6— 10月的降水量 ,见图 2.
由图 2可知 ,天津滨海地区的 5— 10月降雨量
图 2　 5— 10月降水量分析
FIGURE 2　Ana lysis ofm on th ly rain fall from
M ay to October
注:历年平均和 2000、 2001年降雨量数据来自天津气象预警中
心;2004年降雨量数据始于 6月份.
在 400 ～ 600 mm左右 ,但分布极不均匀 ,主要集中
在 6— 9月份 ,尤其是 7、8月份降雨量是全年的最大
值.降水集中在 6— 9月有利也有弊.由于 6— 9月份
正是植物耗水的高峰期 ,因此降雨能够缓解缺水形
势 ,然而 6— 9月的降雨频繁 ,强度大 ,因此降水容易
流失而得不到利用. 2004年 6— 10月的降雨量为
568. 4 mm ,比往年相对偏多 ,但 6、7月降雨较少 ,而
9月降雨较多.
2. 2　土壤水分剖面变化
鉴于变异系数 CV适于比较不同样本平均值的
变异程度 ,这里以它作为土壤水分剖面分层的依据 ,
CV=(标准差／平均值 )×100%[ 2-3] .本试验将 CV≥
10. 00的土层划为土壤水分活跃层;10. 008. 00的土层划为土壤水分次活跃层;8. 00 6. 00的土层划为土壤水分次稳定层;CV <6. 00的
土层划为土壤水分稳定层.
表 1　不同深度土壤水分的变异系数 CV %
TABLE 1　C oe fficient of va riation(CV)
o f so ilm oisture a t diffe rent depth
土壤深度／cm 20 30 40 50 60 80 100
洋白蜡
45% 12. 35 10. 40 9. 39 8. 30 8. 35 7. 42 5. 90
55% 9. 97 9. 52 9. 74 9. 38 8. 64 6. 53 6. 53
65% 11. 21 9. 74 8. 49 8. 19 7. 19 5. 34 7. 36
75% 12. 14 10. 63 10. 28 9. 01 6. 67 4. 94 2. 02
金银木
45% 7. 08 5. 33 5. 82 5. 08 3. 96 11. 77 6. 24
55% 10. 27 7. 20 5. 67 5. 16 4. 57 10. 90 6. 79
65% 7. 66 6. 14 5. 91 5. 64 4. 14 7. 31 6. 92
75% 8. 84 6. 54 5. 15 4. 47 4. 14 7. 33 5. 81
　　注:数据资料为 5— 10月 .
由表 1,可以大致把洋白蜡土壤水分状况分为 4
层 , 0 ～ 35 cm为活跃层 , 35 ～ 55 cm为次活跃层 , 65
～ 70 cm为次稳定层 , 70 ～ 100 cm为稳定层. 0 ～ 35
cm这一层土壤水分变化很大 ,因为该层土壤受大气
影响大. 35%与 45%处理的深层土壤变异系数比其
他处理大 ,推断为这两个处理浇水较少 ,所以根系向
下层土壤伸展较多所致. 80和 100 cm处变异系数
9　增刊 1 韩烈保等:天津滨海地区洋白蜡与金银木灌溉制度研究
幅度比较大 ,估计因此处已为炉渣回填层 ,保水能力
差 ,土壤水分变化大 ,所以变异系数较大. 金银木土
壤水分状况大致可以分为 3层 , 0 ～ 25 cm为次活跃
层 , 25 ～ 35 cm为次稳定层 , 35和 100 cm为稳定层.
与洋白蜡相比 ,金银木整体变异系数偏小 ,估计
原因有两个:①金银木分枝点低 、冠幅大 ,地表水分
蒸发少;而洋白蜡不仅分枝点高 ,且因其为行道树 ,
周围较空旷 ,地表水分蒸发快. ②洋白蜡虽客土深度
比金银木多约 10 cm ,但其宽度仅有 2 m ,根系分布
空间有限 ,土壤水分降低速率快;而金银木在一大片绿
地内 ,换土面积大 ,其根系在水平方向可以自由伸展.
2. 3　灌饱和水后各土层土壤水分动态变化
图 3、4为洋白蜡和金银木灌饱和水后第 1、5、8
和 11天的土壤含水量.选取在 6月 1日灌饱和水后
的洋白蜡 65%处理和金银木 65%处理 ,观测在无降
雨和灌溉的条件下 ,灌溉后 1 ～ 11 d(即 6月 2日— 6
月 12日 )的土壤水分动态变化.从图 3、4中可以看
出洋白蜡 0 ～ 80 cm处水分下降明显 ,表层水分比深
层下降明显 , 80 cm以下土壤水分稳定 ,变化很小.
金银木 0 ～ 50 cm处水分下降明显 ,表层水分比深层
下降明显 , 50 cm以下土壤水分稳定 ,变化很小. 结
合根系剖面图分析得出:①表层水分变化活跃为蒸
发的原因;②洋白蜡的吸收水分土层主要分布在 80
cm土层以上 ,金银木为 50 cm土层以上 ,这与通过
分析变异系数得出的土壤活跃程度分层基本吻合;
③ 30、40 cm处土层分别为金银木和洋白蜡的根系
主要分布层.
图 3　灌水后洋白蜡土壤水分动态变化
FIGURE 3　 Soilm oistu re dynam ics of
F. penn sylvan ica after irrigat ion
图 4　灌水后金银木土壤水分动态变化
F IGURE 3　Soi lmoisture dynam ics of
L. maackii after irrigat ion
2. 4　植物形态指标
在轻度和中度的水分逆境下 ,植物在外观上的
主要表现是生长速率的下降. 严重干旱时 ,就会产生
一些明显的症状 ,如叶子卷曲 、起皱 、产生坏死斑点
和过早凋落等 [ 4] . 2004年 7月初 ,金银木有部分植
株出现叶片皱缩现象 ,还有一株出现卷叶现象 ,推测
皆为干旱所引起.将出现皱缩症状较轻的几个植株
7月初的平均土壤含水量作为金银木的灌溉补偿
点.选取根系主要分布层 30 cm处土壤水分 ,其与田
间持水量之比为 0. 789 ,与 0. 75最接近 ,因此将
75%处理作为最优处理.
洋白蜡所有处理都不曾出现与干旱相关的明显
症状 ,说明洋白蜡的抗旱性很强.但经过一年的试验
处理 ,洋白蜡的生长量上出现比较明显的差异. 在
10月植株基本停止生长后测量其冠幅 (见表 2),进
行比较分析得出:75%处理与 45%、55%处理间差
异显著;65%处理与 45%、55%处理间差异显著;
75%处理与 65%处理差异不显著. 从经济和景观两
方面考虑可以将 65%处理作为最优处理 ,即灌溉补
偿点为 25. 8%.选取 3次根系主要分布层 40 cm处
土壤水分接近 25. 8%的数值 ,根据其各层土壤水分
趋势计算得各层灌溉补偿点(见表 3).
表 2　洋白蜡各处理的冠幅
TABLE 2　Crow n d iam eters o fF. pennsy lvanica
o f d iffe rent trea tm en ts
处理 45% 55% 65% 75%
冠幅／m 2. 4 2. 5 2. 9 2. 9
10 北　京　林　业　大　学　学　报　　　　　　　 第 28卷　
表 3　洋白蜡和金银木的灌溉饱和点和补偿点 %
TABLE 3　 Irriga tion m ax im um and m in imum o f
so ilw ater ofF. pennsy lvan ica and L. maackii
土壤深度／cm 20 30 40 50 60 80
洋白蜡 饱和点 34. 2 35. 0 35. 4 36. 0 36. 1 36. 0补偿点 24. 3 25. 3 25. 8 27. 2 27. 7 28. 7
金银木 饱和点 36. 0 36. 8 37. 1 37. 0 — —补偿点 27. 8 31. 4 33. 1 34. 0 — —
2. 5　灌水定额
灌溉饱和点原计划采用田间持水量 ,试验中发
现中子水分仪测量到的充分灌溉后的土壤含水量与
田间持水量存在一定差异 ,为求一致以中子水分仪
为准.选取充分灌溉后第 2天测得的土壤水分作为
灌溉饱和点.
根据以上结论计算灌水定额.灌水定额 =∑ (各
层灌溉饱和点 -灌溉补偿点)×计划湿润深度 ,得洋
白蜡灌水定额 72. 7mm ,金银木灌水定额 31. 3mm.
2. 6　灌溉次数和灌溉定额
根据形态指标差异选取的最优处理洋白蜡
65%和金银木 75%的各月灌溉次数和灌溉量见表
4,结合灌水定额和降雨量分析制定灌溉制度.
表 4　各月份灌溉次数和灌溉量以及制定的灌溉制度
TABLE 4　 Irrigation tim es and irriga tion no rm pe rmonth and irriga tion schedule
月份 5 6 7 8 9 10 总计
洋白蜡
实际灌溉次数 2 1 2 1 0 1 7
实际灌溉量／mm 86. 2+79. 1 79. 6 75. 4+68. 8 101. 9 0 63. 7 554. 7
灌溉制度　灌溉次数 2 1 2 1 0 1 7
灌水定额／mm 75 75 75 75 0 75 525
金银木
实际灌溉次数 3 3 2 1 1 1 11
实际灌溉量／mm 48. 8+43. 5+36. 2 50. 1+16. 8+29. 5 45. 2+34. 6 41. 2 45. 3 41. 5 432. 7
灌溉制度　灌溉次数 3 2 2 1 1 1 10
灌水定额／mm 35 35 35 35 35 35 350
　　制定的灌溉制度与实际灌溉相比 ,灌溉定额较
小 ,这与实际灌溉计算时采用的是田间持水量 ,而测
得的田间持水量比灌溉饱和值要大有关. 与金银木
相比 ,洋白蜡灌溉次数少 ,灌溉定额大 ,这与洋白蜡
树型较大 、根系较深有关.
3　结　　论
2004年 5— 10月洋白蜡的灌溉定额为 525
mm ,灌溉次数 7次;金银木的灌溉定额为 350 mm ,
灌溉次数 10次.与同地区其他研究相比 [ 2] ,本研究
的灌溉定额偏小 ,这与天津滨海地区 2004年为丰水
年有关.
参 考 文 献
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ZHANG W J. A fforestat ion o f sa lin ized soi ls [M ] . Beijing:Ch ina
Environm en ta lS cien ce Press, 1999.
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p lan ts in T ian jin econom ic developm en t area[ D] . Yaan:S ichu an
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及土壤水分变化特征研究 [ J] .中国农业气象 , 2003, 24(4):
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YANG Q G, ZHANG X D , YANG X. S tudies on water
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Ag rom eteorology , 2003, 24(4):37-40.
[ 4 ] 　王沙生, 高荣孚 ,吴贯明. 植物生理学 [M ] . 北京:中国林业
出版社 , 2001:363-371.
WANG S S, GAO R F, WU G M. P lan t physiology [M ] .
Beijing :C h ina Forestry Pub lish ing House, 2001:363-371.
(责任编辑　李文军 )
11　增刊 1 韩烈保等:天津滨海地区洋白蜡与金银木灌溉制度研究