随着海平面上升与土壤盐渍化日益威胁佛罗里达州的标志性自然遗产,科学家们正全力以赴,试图守护该州的“绿色象征”——佛罗里达州州树。
包心棕榈(学名:Sabal palmetto),自1953年被正式定为州树以来,一直是佛罗里达海岸风光中不可或缺的一部分。然而,即便在它生长最繁茂的区域,这种宏伟的树木也难以逃脱海平面上升与盐分胁迫带来的双重危机。佛罗里达国际大学环境研究所的地球与环境系副教授阿米尔·霍达姆扎德博士指出,盐害正在悄然侵蚀这一生态与文化符号。在近期发表于《园艺科学》期刊的研究中,他的团队深入探究了盐分对包心棕榈幼苗的影响,并提出了一个简单却可能扭转局面的解决方案:硅元素。
霍达姆扎德对包心棕榈耐盐性的关注,始于科勒尔盖布尔斯蒙哥马利植物中心一个潮湿的雨天。漫步园中时,他看见大片棕榈树矗立于积水中——这一幕令他陷入沉思:如果幼树无法在盐度渐升的环境中存活,二三十年后,佛罗里达的棕榈景观又将何去何从?
为寻找答案,霍达姆扎德与蒙哥马利植物中心执行主任帕特里克·格里菲斯,以及美国农业部农业研究服务局热带植物研究所的遗传学家马杜吉里·纳格什瓦拉·拉奥展开合作。他们将目光投向硅——这种已知能增强植物抗逆性的元素。硅具有类似海绵的保水能力,可通过改善生理代谢为脆弱幼苗提供支持。它已被广泛应用,甚至被美国国家航空航天局用于太空植物栽培,兼具商业可得性与成本优势,因而成为提升棕榈耐盐能力的理想选择。
“我们希望开发出一种可供观赏植物苗圃生产者和景观设计师实际应用的方法。”霍达姆扎德说道。
该方法的操作也十分简便:仅需将数克硅与水混合施用,便能帮助幼苗抵御多种环境胁迫。
研究团队在温室中培育了96株一年生幼苗,在为期12个月的实验中,分别以不同盐度水浇灌,并在土壤中添加不同剂量的硅,系统监测土壤养分、植株生长发育及存活率等指标。结果发现,硅不仅显著提高了棕榈对盐分的耐受能力,还增加了叶绿素含量——使叶片色泽更加深绿——并促进了新叶的生长。
此外,研究明确了幼苗存活的盐度生态阈值,这一关键发现将为未来的生态修复工作提供科学依据。
“蒙哥马利植物中心无与伦比的棕榈资源,与佛罗里达国际大学学生的科研热情相结合,正是本项目成功的关键。”格里菲斯表示,“看到我们的植物园与大学携手将研究成果惠及社会,令人欣慰。更值得一提的是,这项研究由学生主导完成——见证新一代植物学家的成长,总是格外令人鼓舞。”
霍达姆扎德强调,投资于健康土壤远比依赖化肥更具可持续性。过度施肥会导致降雨将多余养分冲入水道及比斯坎湾,引发水体富营养化等问题。选择种植耐盐性更强的成树是提升抗逆性的途径之一,他还建议社区多种植本地物种,这些植物能在盐分侵袭包心棕榈之前,起到吸收或缓冲的作用。
格里菲斯补充道,提升棕榈的适应力可以始于细微之处:密切关注植株是否出现胁迫症状,及时采取养护措施,并在新栽时慎重选择适宜地点。
棕榈树在佛罗里达州价值数十亿美元的观赏植物贸易中占据核心地位,同时也支撑着该州庞大的苗圃与景观产业。研究显示,相关产业每年创造的经济价值超过300亿美元,并提供逾26万个就业岗位。此外,棕榈树还为无数本地物种提供栖息地、食物来源与筑巢材料,其生存危机可能动摇整个生态系统的稳定。
本研究是探索特色作物耐盐机制更广泛努力的一部分。倘若棕榈生长因此受阻,其他景观植物、观赏作物乃至粮食作物所受的影响可能更为严峻。
目前,佛罗里达国际大学、蒙哥马利植物中心与美国农业部正持续合作,将研究拓展至番茄、辣椒、卷心菜、四季豆和甜玉米等作物,旨在帮助佛罗里达农业与景观行业更好地适应海平面上升带来的长期挑战。

