滨海盐碱地适生植物筛选研究
——以金山围填海项目为例

韦 菁

范昕宇

在园林景观种植设计中首先要解决好植物配置、品种选择的问题[1]。耐盐树种往往具备较高的盐碱耐受阈值，选择合适的耐盐碱树种是提高盐碱地区造林成活率及造林质量的重要保证[2]。滨海综合会展中心等围填海项目的土壤主要是外来深基坑客土和海堤外的不同程度的盐渍淤泥进行圩内吹填，这些土壤严格地说只能算是形成土壤的母质[3]，经前期测试分析，盐渍淤泥吹填土的pH以碱性土壤为主，土壤全盐量最小值为2.90g/kg，最大值高达12.21g/kg，总体平均值为4.95±2.23g/kg。这些吹填土短期内无法作为园林绿化用土，在吹填土上必须覆盖无盐分的土方，使吹填土的盐分不会危害园林植物，不然将严重限制植物的生长[4-6]。尽管在吹填土上覆盖了无盐分的土方，但随着土壤的水盐运动，下层盐土的盐分可能上行至覆土层，会不同程度地影响植物的正常生长[7]。因此，在大规模展开围填海项目的绿化景观工程建设之前，有必要开展耐盐植物筛选研究，为围填海项目的景观营造，提供相关参数和技术依据，有利于提高苗木的成活率，减少后期管养的费用，并进一步提高苗木防护功能和绿化观赏性。同时，在滨海盐碱地上，结合工程措施，通过选用不同耐盐程度的植物，可使土壤耕层逐渐脱盐，实现盐碱地的生物改良和滨海盐碱地的可持续利用[8]。

1 试验地概况

试验场地位于上海市金山新城鹦鹉洲生态湿地引鸟区内，处于整个湿地中部偏南位置，地形呈南北走向，南段临近防浪堤坝，面积约8 280m2，属于尚未对市民开放的区域。耐盐试验区约7 050m2，自北向南设置成4个分区。试验区的地下为盐碱土并掩埋不少扭王字石块及建筑垃圾，地上有不同厚度的覆土。湿地剔除特别偏高的样点后，地下1m土壤初始平均全盐量1.28g/kg。

2 试验设计

2.1 试验材料

耐盐试验区的苗木分为乔木、灌木两大类，共设20组，每组48株，合计34个品种，960株苗木，其中乔木的胸径为7～8cm。苗木均带土球移植，借助起重机装卸，种植的位置均事先定位。

2.2 试验处理

耐盐试验区检测供试土壤全盐量后，人为调控种植土的全盐量，并设置4个处理(表1)，分别为轻度盐化土区(含盐量1～2g/kg)、中度盐化土区(含盐量2～4g/kg)、重度盐化土区(含盐量4～6g/kg)和盐土区(含盐量6g/kg以上)。以类似于容器栽植的种植方式，将乔灌木栽植在模拟容器内，操作如下：每个模拟容器挖土1m，加土拌盐后回填，形成地上1m、地下1m的盐渍土模拟容器，在其侧壁的地上1m、地下1m范围内围覆塑料薄膜，在其侧壁高出地面1m范围内用围植板围覆(内侧配合塑料薄膜)(图1、2)。

3 滨海地区适生树种的评价技术

3.1 评价方法

采用层次分析法(Analytical Hierarchy Process，AHP)进行评价。层次分析法是一种定量与定性评价相结合的方法，特别适于那些难以定量指标的复杂问题，它能够将定性、半定量的问题转化为定量来计算，将复杂的决策系统层次化，通过比较各种关联的因素，为决策提供定量的依据[9-10]。在设定的层次结构中，每一层次的不同因素，既要考虑本层的权重，又要考虑上一层次的权重。通过建立评价体系，选择适生树种。

3.2 构建评价体系

根据滨海地区土壤具有盐碱性、地下水位偏高、矿化度偏高的生境特点，参考国内外文献资料，结合本次试验情况，并咨询专家意见，建立滨海盐碱地区植物评价体系(表2)。

本体系自上而下分为目标层、准则层和指标层，共10个评价指标。滨海地区的树木要能适应高盐度、高地下水位、高矿化度的生境环境，并正常生长，因此选择生境适应性作为准则层，并选择成活率、生长量作为其指标层。我们不仅仅希望树木在盐碱地区能成活、能生长，还希望它们能长好，应对不利条件可以健康生长，因此选择生态抗逆性作为准则层，并选择生长势、抗盐能力、抗风能力作为其指标层。生长在滨海地区的树木，除了能防风固土，也需要有一定的观赏价值，因此选择观赏性作为准则层，并选择观花、观果、观叶、观型作为其指标层。

图1 耐盐植物筛选试验装置剖面示意图(陆淳谨绘，单位：mm)

图2 设置试验装置及试验实施(作者摄)图2-1 设置试验装置图2-2 试验装置内进行苗木种植

3.3 确定指标权重

根据上述方法，对滨海地区植物评价体系的指标进行权重确定(表2)。树木的生境适应性是最基本的要求，权重为40%。其下一层的成活率和生长量指标，权重各占生境适应性的50%，其中2类生长量又各占50%。生态抗逆性是植物重要的特性，权重为40%，其下一层的生长势、抗盐能力、抗风能力，权重各占生态抗逆性的50%、25%、25%。对于围填海项目建设中的重点区域，还需要讲究景观效果，观赏性的权重为20%，其下一层的观花、观果、观叶、观型，权重各占观赏性的25%。

3.4 确定评分标准

以下各项指标的总分均为100分，除了观赏性准则层下面的4个指标外，其余各项指标在评分时均需要考虑各盐度区间的权重，本评价表对1～2、2～4、4～6、>6g/kg这4个盐度区间分别赋予权重15%、30%、35%、20%。

各项指标评判依据如下。

成活率C1：是评价苗木质量的重要因素。成活率与该指标总分的乘积为该指标的评分。

树高生长量C2：由于落叶树种与常绿树种的生长量存在一定差异，故对乔灌木的常绿、落叶树种分别进行归类、评价。在每一个类别中，将树高平均生长量最大的品种的值作为分母，所有品种的树高平均生长量分别作为分子，求得的比值与该指标总分的乘积，为各品种的树高生长量评分。

胸径(乔)或蓬径(灌)生长量C3：同样对乔灌木的常绿、落叶树种分别进行归类、评价。乔木取胸径值，灌木取蓬径值。在每一个类别中，将胸径(乔)或蓬径(灌)平均生长量最大的品种的值作为分母，所有品种的胸径(乔)或蓬径(灌)平均生长量分别作为分子，求得的比值与该指标总分的乘积，为各品种的胸径(乔)或蓬径(灌)生长量评分。

生长势C4：该指标共分为5级。1级(很好)，树冠饱满，叶色正常，无病虫害，无死枝，树冠缺损小于5%；2级(好)，姿态良好，叶色正常，树冠缺损5%～25%；3级(一般)，叶色基本正常，树冠缺损26%～50%；4级(欠佳)，衰退严重，叶色不正常，树冠缺损51%～75%；5级(很差)，树冠缺损75%以上，濒于死亡甚至死亡。每一级20分，分值y与级数x的关系满足y=120-20x。

抗盐能力C5：盐害级数共分5级。1级，无盐害症状；2级，少量叶片的叶尖，叶缘变黄；3级，约一半数量叶片的叶尖、叶缘变黄；4级，大部分叶片的叶尖，叶缘变黄；5级，叶片枯焦、脱落、枝枯，植株濒于死亡甚至死亡。盐害指数满足公式：

其中，盐害指数越高，植物受盐害影响越大，抗盐能力越低。将“1-盐害指数”与该指标总分的乘积，作为抗盐能力的评分。

抗风能力C6：考虑到试验场地临近防浪堤坝，离风口较近，所有苗木除了单独进行支撑外，还采用竹子纵横交错的整体绑扎方式进行加固，故在台风期间观察苗木的倒伏现象不明显。改用台风期间的落叶情况替代树木的倒伏情况。落叶率越高，植物受台风的影响越大，抗风能力越低。将“1-落叶率”与该指标总分的乘积，作为抗风能力的评分。

表1 耐盐植物筛选试验不同处理设置

表2 滨海盐碱地区植物评价体系

表3 供试树种在各盐度条件下的生长量统计及生境适应性评价

观花C7：对树木的观赏性进行评估，具较好的观花价值，100分；具一般的观花价值，50分；不具备观花价值，0分。

观果C8：对树木的观赏性进行评估，具较好的观果价值，100分；具一般的观果价值，50分；不具备观果价值，0分。

观叶C9：对树木的观赏性进行评估，具较好的观叶价值，100分；具一般的观叶价值，50分；不具备观叶价值，0分。

观型C10：对树木的观赏性进行评估，具较好的观型价值，100分；具一般的观型价值，50分；不具备观型价值，0分。

4 植物筛选试验适生树种评价结果

4.1 树种生境适应性评价

对落叶乔木、常绿乔木、落叶灌木、常绿灌木在各盐度条件下的生境适应性分别进行评价(表3)。将成活率、树高生长量、胸径生长量这3项的独立评分，在4个盐度区间内，从低到高(从一区到四区)分别以15%、30%、35%、20%进行加权，再将各自的加权值分别以成活率50%、树高生长量25%、胸径生长量25%进行加权，最后以生境适应性40%的权重计算生境适应性加权综合评分。结果表明如下。

1)供试落叶乔木的平均树高生长量在20cm以上的，耐盐一区12种，耐盐二区7种，耐盐三区2种，耐盐四区没有；试验中种植在初始盐度区间为1～2g/kg盐化土中的绝大多数落叶乔木都能成活、生长。结合成活率和生长量，种植在初始盐度区间为2～4g/kg的盐化土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有栾树、臭椿、东方杉、落羽杉、火炬漆、柳叶栎、沼生栎、苏玛栎；种植在初始盐度区间为4～6g/kg的盐化土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有香花槐；种植在初始盐度区间为6g/kg以上的盐土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有竹柳、刺槐、沼生栎、国槐、丝棉木。表3中的乌桕是试验区域最早种植的一批苗木，由于受到种植时期、栽培措施，以及苗木自身的恢复要求等影响，在表中显示的情况并不理想，根据历来经验及其他研究，表明该树种能在2～4g/kg的盐化土中生长。

表4 供试树种在各盐度条件下的生态抗逆性差异统计及评价

2)供试常绿乔木的平均树高生长量在20cm以上的，耐盐一区3种，耐盐二区1种，耐盐三区和耐盐四区均没有；试验中种植在初始盐度区间为1～2g/kg盐化土中的所有常绿乔木都能成活、生长。结合成活率和生长量，种植在初始盐度区间为2～4g/kg的盐化土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有棕榈；种植在初始盐度区间为4～6g/kg的盐化土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有木麻黄、女贞；种植在初始盐度区间为6g/kg以上的盐土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有弗吉尼亚栎。

3)供试落叶灌木的平均树高生长量在10cm以上的，耐盐一区3种，耐盐二区2种(受到小叶女贞死亡的影响)，耐盐三区3种，耐盐四区2种；蓬径生长量在5cm以上的，耐盐一区3种，耐盐二区2种，耐盐三区2种，耐盐四区没有；试验中种植在初始盐度区间为1～2g/kg盐化土中的所有落叶灌木都能成活、生长。结合成活率和生长量，种植在初始盐度区间为2～4g/kg的盐化土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有紫穗槐；种植在初始盐度区间为4～6g/kg的盐化土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有海滨木槿、小叶女贞；种植在初始盐度区间为6g/kg以上的盐土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有柽柳。

4)供试常绿灌木的平均树高生长量在5cm以上的，耐盐一区5种，耐盐二区3种，耐盐三区3种，耐盐四区1种；蓬径生长量在5cm以上的，耐盐一区6种，耐盐二区3种，耐盐三区2种，耐盐四区1种；试验中种植在初始盐度区间为1～2g/kg盐化土中的所有常绿灌木都能成活、生长。结合成活率和生长量，种植在初始盐度区间为2～4g/kg的盐化土中, 经灌溉或淋雨能生长的树种有金叶女贞、金森女贞、银姬小蜡、蚊母树；种植在初始盐度区间为4～6g/kg的盐化土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有胡颓子、蜀桧柏；种植在初始盐度区间为6g/kg以上的盐土中，经灌溉或淋雨能生长的树种有夹竹桃、洒金千头柏。

4.2 树种生态抗逆性评价

对落叶乔木、常绿乔木、落叶灌木、常绿灌木在各盐度条件下的生态抗逆性分别进行评价(表4)。将生长势、抗盐能力、抗风能力这3项的独立评分，在4个盐度区间内，从低到高分别以15%、30%、35%、20%进行加权，再将各自的加权值分别以生长势50%、抗盐能力25%、抗风能力25%进行加权，最后以生态抗逆性40%的权重计算生态抗逆性加权综合评分。由于客观原因，部分苗木的落叶情况不方便统计，例如裸子植物的形态特征具有特殊性，叶多为线形、针形或鳞形，无法较准确地进行计数。木麻黄的叶多为鳞片状或披针形，柽柳的叶多为披针形或长圆形，也存在相似情况。火炬漆在供试的被子植物苗木中较高，现场人员较难够及，等等。对这些苗木的权重略做修正，将生长抗逆性准则层下的生长势C4与抗盐能力C5，分别配以权重60%与40%。结果表明如下。

1)供试落叶乔木的综合评分在35分以上的有6种，分别是丝棉木、枣树、柳叶栎、中山杉、苏玛栎、香花槐，其生态抗逆性强；综合评分在30～35分的有8种，其生态抗逆性较强；剩余3种树种的综合评分在30分以下。

2)供试常绿乔木的综合评分在35分以上的是弗吉尼亚栎，其生态抗逆性强；综合评分在30～35分的没有；综合评分在25～30分的有2种，是女贞、木麻黄，其生态抗逆性较强；剩余1种树种的综合评分在25分以下。

3)供试落叶灌木的综合评分在35分以上的有2种，分别是紫穗槐、海滨木槿，其生态抗逆性强；综合评分在30～35分的是柽柳，其生态抗逆性较强；剩余1种树种的综合评分在30分以下。

4)供试常绿灌木的综合评分在35分以上的有4种，分别是洒金千头柏、铺地柏、夹竹桃、蜀桧柏，它们的生态抗逆性强；综合评分在30～35分的没有；综合评分在25～30分的有2种，其生态抗逆性较强；剩余3种树种的综合评分在25分以下。

4.3 树种观赏性评价

表5 供试树种的观赏性评价

围填海项目涉及会展中心等7个子项目，不仅要求种植的苗木具有较强的生境适应性和生态抗逆性，同时也需要具有一定的观赏价值，能形成具有盐碱地或湿地特色的绿化景观。除了核心区域会根据适树适地原则进行土壤综合改良，栽植更多具有高观赏性的苗木外，更多区域会根据适地适树原则，选择适合的品种，因此必须兼顾苗木的观赏性。

对供试树种的观赏性进行评价(表5)。将观花、观果、观叶、观型这4项进行独立评分，再分别按25%的权重进行加权，最后以观赏性20%的权重计算观赏性加权综合评分。结果表明：供试树种的综合评分在15分以上的有1种，是栾树，其观赏性强；综合评分在10～15分的有12种，其观赏性较强；剩余21种供试树种的综合评分在10分以下。

4.4 总体评价

对落叶乔木、常绿乔木、落叶灌木、常绿灌木分别进行总体评价可见表6，而表7是耐盐试验区各分区苗木的总成活率。

5 结论

1)耐盐试验区各分区的苗木总成活率与对应各分区土壤含盐量成反向关系，含盐量越高，苗木成活率越低，现场试验的实际情况与理论相符。

2)绝大多数树种呈现了成活率、生长量随盐度增加而降低的现象。受苗木种植、栽培等人为因素及2019年年初集中、大量下雨的自然因素等影响，部分数据出现了偏差，在分析中也参考了大量的文献资料，予以综合考量。数据同时也表明了，树种的抗盐碱表现虽然与其品种固有的抗盐碱能力有关，但与种植时间、栽培措施以及苗木自身恢复情况等也有关，为了让苗木在工程实际栽植中更好地发挥出其固有的抗盐碱能力，必须采取综合措施提高成活率。在一定的土壤盐碱范围内，只有苗木成活了，才谈得上后续的抗盐碱能力。

3)本研究有别于实验室研究，并非根据土壤全盐量的梯度划分，找出全程严格在此区间内适合生长的树种，而是以工程实际应用为聚焦点，找出在土壤初始全盐量梯度区间内，经灌溉或淋雨后，最终能生长的树种。根据试验结果，结合成活率和综合评分，以及相关文献资料，推荐在围填海项目中不同含盐量和含水量区域的种植品种分别为：(1)初始盐度区间为1～2g/kg的盐化土中，选择树种的范围较宽泛，试验的34个品种均可种植；(2)种植在初始盐度区间为2～4g/kg的盐化土中，经灌溉或淋雨能生长的落叶乔木有栾树、臭椿、东方杉、落羽杉、火炬漆、柳叶栎、沼生栎、苏玛栎、乌桕，常绿乔木有棕榈，落叶灌木有紫穗槐，常绿灌木有金叶女贞、金森女贞、银姬小蜡、蚊母树；(3)种植在初始盐度区间为4～6g/kg的盐化土中，经灌溉或淋雨能生长的落叶乔木有香花槐，常绿乔木有木麻黄、女贞，落叶灌木有海滨木槿、小叶女贞，常绿灌木有胡颓子、蜀桧柏；(4)种植在初始盐度区间为6g/kg以上的盐土中，经灌溉或淋雨能生长的落叶乔木有竹柳、刺槐、沼生栎、国槐、丝棉木，常绿乔木有弗吉尼亚栎，落叶灌木有柽柳，常绿灌木有夹竹桃、洒金千头柏；(5)由于受到地下水位和地下水矿化度的影响，在地势相对较低的盐碱性水系边种植的苗木，除了满足上述盐度区间的适生要求，同时还要有一定的耐水湿性，适合的品种有落羽杉、中山杉、柽柳、紫穗槐。

表6 耐盐试验区供试树种综合评价总分

表7 耐盐试验区各分区苗木总成活率