曹秋艷，周潤(rùn)嫦

（韶關(guān)學(xué)院英東農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005）

基于“海綿城市”理念的四種園林植物耐水濕性研究
——以韶關(guān)市為例

曹秋艷，周潤(rùn)嫦

（韶關(guān)學(xué)院英東農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程學(xué)院，廣東韶關(guān)512005）

以海綿城市建設(shè)理念中對(duì)園林植物耐水濕性的相關(guān)要求為出發(fā)點(diǎn)，選取韶關(guān)地區(qū)常見(jiàn)的4種園林植物，進(jìn)行人工水淹脅迫處理，通過(guò)觀察其外部形態(tài)特征的變化，并對(duì)其葉片的生理指標(biāo):丙二醛、葉綠素的含量、蓄水量進(jìn)行測(cè)定，利用隸屬函數(shù)值法對(duì)4種園林植物的生長(zhǎng)和耐水能力指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).結(jié)果顯示，秋楓、陰香植物耐水性較差，樂(lè)昌含笑、香樟植物耐水性較好，不同觀賞植物的耐水濕性存在顯著差異.

海綿城市；園林植物；耐水濕性：水淹脅迫

我國(guó)新城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展造成城市建設(shè)用地不斷擴(kuò)張，公共綠地被大量占用，地面硬化率大幅提高，這種不透水路面比例的升高改變了原有土壤和植被的天然滲透吸水性，加之氣候異常，受持續(xù)強(qiáng)降雨極端天氣的影響，城市雨水無(wú)法及時(shí)排走而積蓄在地表面，引起不同程度的內(nèi)澇.同時(shí)隨水位的漲落園林植物處于干旱或濕澇的特殊環(huán)境，使得很多植物無(wú)法存活，澇害不僅造成了園林植物的死亡，還會(huì)造成水土流失、景觀惡化［1］.針對(duì)這種雨水帶來(lái)的自然災(zāi)害，許多城市提出了建設(shè)海綿城市的理念，主張通過(guò)改造城市綠化帶及周邊公共開(kāi)敞空間，分散式設(shè)置雨水景觀設(shè)施，同時(shí)利用園林植物和滲透性土壤的雙重作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸?shù)裙δ埽行У叵麥p城市內(nèi)澇提升城市綠地的水文調(diào)蓄功能.可見(jiàn)園林植物是海綿城市建設(shè)中重要的組成部分，因此對(duì)植物耐水濕能力的研究就顯得尤為重要.但從目前已有的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，中國(guó)針對(duì)海綿城市的植物選擇與設(shè)計(jì)方面的研究比較薄弱，缺少大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，這種局面客觀上遲滯了海綿城市建設(shè)的發(fā)展［2］.目前韶關(guān)市正在開(kāi)展“海綿城市”建設(shè)，為了更科學(xué)、更合理的選擇耐水濕抗力性強(qiáng)的園林植物，筆者選取適合韶關(guān)市氣候條件、觀賞性強(qiáng)但耐水濕性還不明確的4種園林植物，在人工水淹脅迫環(huán)境下的生長(zhǎng)和耐水能力指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定和分析研究，為韶關(guān)市海綿城市建設(shè)中園林植物的篩選提供數(shù)據(jù)支持.

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

選擇韶關(guān)鄉(xiāng)土園林植物香樟（Cinnamomum camphora）、秋楓（Bischofia）、樂(lè)昌含笑（Michelia chapensls）及陰香(Cinnamomum burmannii)盆栽苗為試驗(yàn)材料，苗木植株的平均高度分別為30.8 cm和40.5 cm，均采用規(guī)格一致的基質(zhì)及栽植容器.材料來(lái)源于韶關(guān)市農(nóng)業(yè)局鄉(xiāng)土植物資源圃.

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)選取生長(zhǎng)健壯，無(wú)病蟲(chóng)害、長(zhǎng)勢(shì)相近的4種園林植物，種植于栽植容器，采用盆栽控水法，每種植物選取三個(gè)樣本，每盆1株，在試驗(yàn)1 d前對(duì)植株進(jìn)行連續(xù)澆水處理，使每盆基質(zhì)處于飽和含水狀態(tài).采摘每棵植株取處于同一水平面和同一豎立面上的長(zhǎng)勢(shì)相近的成熟葉片進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定，所有試驗(yàn)重復(fù)3次.

1.2.2 植物形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定

采用直接觀察的方法，加以透明量尺輔助，進(jìn)行定期的觀察并記錄植物的形態(tài)變化，觀察間隔為24 h.根據(jù)植物的生長(zhǎng)狀況:植物的長(zhǎng)勢(shì)以及葉片的生長(zhǎng)情況（葉色、葉失水情況、葉枯死量），對(duì)參試植物進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，將植物的生長(zhǎng)狀況分為5個(gè)等級(jí)［3］.Ⅰ級(jí)生長(zhǎng)表現(xiàn)為植物的長(zhǎng)勢(shì)非常好，葉色明亮鮮艷，葉片飽含水分，且葉片無(wú)枯死量.Ⅱ級(jí)植物長(zhǎng)勢(shì)良好，葉色較正?；蛏云?，葉片失水較少，且葉片枯死量＜25%.Ⅲ級(jí)生長(zhǎng)表現(xiàn)為植物長(zhǎng)勢(shì)一般或偏差，葉色暗淡無(wú)光，葉片失水較多，出現(xiàn)枯萎或卷曲，葉片枯死量25%～50%.Ⅳ生長(zhǎng)表現(xiàn)為植物長(zhǎng)勢(shì)很差，生長(zhǎng)受到嚴(yán)重抑制，葉片失水嚴(yán)重，枯萎發(fā)黃至枯死，葉片枯死量50%～75%.Ⅴ生長(zhǎng)表現(xiàn)為植物基本停止生長(zhǎng)，死亡或接近死亡，葉片枯死量＞75%［4］.

1.2.3 植物生理指標(biāo)的測(cè)定

每株園林植物選取同一水平面和同一豎立面上的長(zhǎng)勢(shì)相近的成熟葉片進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定，分別對(duì)試驗(yàn)植物的丙二醛(MDA)的含量、葉綠素的含量進(jìn)行測(cè)定.MDA測(cè)定采用硫代巴比妥酸；葉片中葉綠素含量的測(cè)定采用分光光度計(jì)法；葉片相對(duì)含水量采用飽和含水量法測(cè)定.

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并繪制相應(yīng)分析圖.

2 結(jié)果與討論

2.1 水脅迫下植物葉片外部形態(tài)的變化

香樟、秋楓、樂(lè)昌含笑和陰香這4組植物葉片外形的變化見(jiàn)表1.根據(jù)植物的生長(zhǎng)狀況:植物的長(zhǎng)勢(shì)以及葉片的生長(zhǎng)情況(葉色、葉失水情況、葉枯死量)，對(duì)參試植物進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，將植物的生長(zhǎng)狀況分為5個(gè)等級(jí).隨著水脅迫的持續(xù)，所有參試植物的生長(zhǎng)均受到抑制，香樟組樹(shù)枝淹水脅迫3 d后其葉片邊緣的起伏程度明顯加深，葉片枯死量均為Ⅱ級(jí),秋楓組樹(shù)枝經(jīng)淹水脅迫3 d后葉緣有明顯的波浪狀起伏，整體表現(xiàn)出萎蔫狀,葉片枯死量均為Ⅲ級(jí)；樂(lè)昌含笑組的樹(shù)枝經(jīng)淹水脅迫3 d后，葉緣變化不明顯，葉片枯死量為Ⅰ級(jí)；陰香組的樹(shù)枝在經(jīng)過(guò)淹水脅迫3 d后，由基部開(kāi)始逐漸枯黃然后蔓延至全株，葉片枯死量均為Ⅳ級(jí).由此可見(jiàn)，從植物形態(tài)特征變化來(lái)看，4種園林植物在短期內(nèi)耐水性樂(lè)昌含笑最好，香樟和秋楓次之，陰香耐水性較差.

表1 水脅迫下4種植物的葉片枯死量等級(jí)

2.2 水脅迫下植物生理指標(biāo)的測(cè)定

2.2.1 丙二醛含量的變化

隨著人工水淹脅迫的持續(xù)，4種園林植物的丙二醛含量都呈增加趨勢(shì)，由圖1可知，在水脅迫處理后香樟組樹(shù)枝的丙二醛含量在1 d后上升，隨后整體呈下降趨勢(shì)，其丙二醛含量一直處于4種植物的最高值，經(jīng)過(guò)水淹脅迫香樟的細(xì)胞膜系統(tǒng)損傷程度較大；秋楓組樹(shù)枝經(jīng)過(guò)水淹脅迫后，其丙二醛含量一直位于低水平且隨著水淹處理的時(shí)間變化而總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，水淹脅迫對(duì)其細(xì)胞膜的損傷程度較小；樂(lè)昌含笑與陰香的丙二醛含量變化幅度大，整體都呈上升的趨勢(shì)，其中樂(lè)昌含笑的丙二醛含量變化在淹水脅迫2 d后下降，而在實(shí)驗(yàn)期間的其他時(shí)候都表現(xiàn)為上升的趨勢(shì)，可見(jiàn)樂(lè)昌含笑在面對(duì)水淹脅迫后能進(jìn)行一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)與適應(yīng)，但其細(xì)胞膜系統(tǒng)最終還是會(huì)出現(xiàn)不可挽回性的損壞.

圖1 4種植物丙二醛含量（μmol·g-1·FW）的變化

2.2.2 葉綠素含量的變化

4種園林植物葉綠素含量在不同程度水淹脅迫下表現(xiàn)出不同的變化趨勢(shì)由圖2可知，香樟組與秋楓組的樹(shù)枝在經(jīng)過(guò)水淹脅迫后，其葉綠素含量一直都處于較低水平且趨于穩(wěn)定，由此可見(jiàn)，香樟與秋楓即使在經(jīng)過(guò)水淹脅迫后其葉片會(huì)向正面卷起，也不影響其進(jìn)行正常的光合作用；而秋楓的葉綠素含量有極小幅度的下降，但最終會(huì)得到補(bǔ)充.樂(lè)昌含笑組樹(shù)枝在經(jīng)過(guò)水淹脅迫后，其葉綠素含量在水淹處理的前2 d處于4組中的最高量，但在經(jīng)過(guò)水淹脅迫的3 d后則會(huì)下降至低于香樟組與秋楓組的葉綠素含量的水平,可見(jiàn)樂(lè)昌含笑對(duì)水淹脅迫有一定的適應(yīng)性，能在短時(shí)間內(nèi)保持正常的光合作用；陰香組樹(shù)枝在經(jīng)過(guò)水淹脅迫后，其葉綠素含量有所小幅上升.

圖24 種植物葉綠素（mg·g-1·FW）含量的變化

2.2.3 蓄水量的變化

隨著水淹脅迫實(shí)驗(yàn)的加劇，4種鄉(xiāng)土園林植物的蓄水量整體都呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)由圖3可知.秋楓組與陰香組兩組的蓄水量一直處于下降狀態(tài)；而香樟與樂(lè)昌含笑組則有不同變化.香樟組的在進(jìn)行水淹脅迫1 d后，其蓄水量上升，但隨后呈下降趨勢(shì)；而樂(lè)昌含笑的變化趨勢(shì)較為平緩，在經(jīng)受水淹脅迫2 d天后，其蓄水量一直在下降，淹水脅迫3 d后，其蓄水量上升.

圖34 組園林植物的蓄水量變化

3 結(jié)論與分析

3.1 4種園林植物耐水濕性綜合評(píng)價(jià)

水澇脅迫對(duì)樹(shù)種造成的傷害主要是由于根系缺氧引起的，缺氧會(huì)影響一些關(guān)鍵的生理功能和代謝途徑，進(jìn)而對(duì)樹(shù)種造成傷害，耐水濕性樹(shù)種會(huì)通過(guò)形態(tài)的改變以適應(yīng)缺氧環(huán)境［5］，因此通過(guò)對(duì)樹(shù)種在各種水澇脅迫下的耐水澇時(shí)間、形態(tài)變化、生長(zhǎng)勢(shì)等指標(biāo)測(cè)定來(lái)評(píng)價(jià)植物的耐水濕性，在評(píng)價(jià)園林植物耐水濕性差異及為雨水景觀工程植物的選擇與設(shè)計(jì)時(shí)具有重要意義，經(jīng)過(guò)本次實(shí)驗(yàn)分析并討論選定的4種韶關(guān)地區(qū)常見(jiàn)的園林植物，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中其外部形態(tài)與內(nèi)部生理的變化規(guī)律，可得知其耐水濕程度.綜合上述試驗(yàn)結(jié)果，參試材料的耐水濕性程度依次為：秋楓>香樟>樂(lè)昌含笑>陰香.香樟和秋楓的耐水性強(qiáng)于樂(lè)昌含笑，但其蓄水性和吸水性遠(yuǎn)不及樂(lè)昌含笑；因此，樂(lè)昌含笑很適合被廣泛地應(yīng)用在韶關(guān)地區(qū)的“海綿城市”建設(shè)中.同時(shí)，由于樂(lè)昌含笑僅在短期內(nèi)較耐水濕，因而可在“海綿城市”建設(shè)中加入香樟和秋楓進(jìn)行植物配置，在豐富景觀的同時(shí)提高生物的多樣性，從而促進(jìn)城市的生態(tài)建設(shè)，而陰香則適合配置在非積水的區(qū)域.

4 討論與建議

韶關(guān)地處南嶺南部，屬于廣東北部丘陵山區(qū)，氣候特點(diǎn)為冬春季節(jié)陰濕多雨，雨水季節(jié)長(zhǎng)達(dá)數(shù)月之久，城市內(nèi)澇時(shí)有發(fā)生且雨天排洪效果不理想.“海綿城市”推行的雨水景觀工程建設(shè)，正是一種以自然積存、自然滲透、自然凈化為目標(biāo)來(lái)解決城市雨洪問(wèn)題的新方法，而園林植物作為海綿城市建設(shè)的重要組成部分，對(duì)雨水景觀工程功能的實(shí)現(xiàn)具有十分關(guān)鍵的作用.實(shí)驗(yàn)證明在人工水淹脅迫實(shí)驗(yàn)中植物的外部形態(tài)及生理指標(biāo)都產(chǎn)生了變化，不同觀賞植物的耐水濕性及對(duì)澇害的抗性都存在顯著差異.因此，在進(jìn)行海綿城市建設(shè)時(shí)應(yīng)充分考慮植物的耐水濕能力，通過(guò)植物的耐水濕性實(shí)驗(yàn)研究為雨水景觀工程科學(xué)合理的進(jìn)行植物選擇與設(shè)計(jì)提供重要的技術(shù)依據(jù)，同時(shí)也是海綿城市能夠更好地發(fā)揮并長(zhǎng)期維持其功能的關(guān)鍵.其次，為了實(shí)現(xiàn)雨洪控制目標(biāo)在進(jìn)行植物配置時(shí)應(yīng)以本地的耐水植物為主，重視對(duì)鄉(xiāng)土植物的開(kāi)發(fā)，還應(yīng)考慮植物的多樣性、生長(zhǎng)環(huán)境、徑流凈化效果和生態(tài)功能，強(qiáng)化植物的造景功能等，營(yíng)造物種穩(wěn)定、功能健全的生態(tài)系統(tǒng)［2］.

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Study on Water Resistance of Four Garden Plants Based on“Sponge city”Concept——Taking Shaoguan City as an Example

CAO Qiu-yan，ZHOU Run-chang
（Yingdong College of Agricultural Science and Engineering，Shaoguan University，Shaoguan 512005，Guangdong，China）

The relevant requirements to sponge city construction concept of garden plants in water wet were as the starting point,and it selected 4 kinds of common garden plants in Shaoguan area,artificial water stress treatment,by observing the changes of the external morphological characteristics,and the leaf physiological index,such as the content of MDA,chlorophyll,and water content were measured by the membership function value of comprehensive evaluation of 4 garden plant growth and resistance index.The results showed that the autumn maple,plants and water resistance was poor,LechangMichelia,camphor plant were with good water resistance,there were significant differences in the different ornamental plants of water resistance.The paper is to provide scientific data and theoretical basis for the allocation of garden plants in the construction of sponge city.

sponge city;landscape plants;water resistance and humidity:waterlogging stress

S688

A

1007-5348（2016）12-0035-05

（責(zé)任編輯：閆文龍）

2016-12-10

2015年韶關(guān)市科技計(jì)劃項(xiàng)目編號(hào)：2015CX/K20.

曹秋艷（1979-）,女，遼寧綏中人，韶關(guān)學(xué)院英東農(nóng)生科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，碩士；研究方向：園林設(shè)計(jì).