鄒麗偉， 王瑞輝

(1.山東廣播電視大學(xué)， 山東 濟南 250014； 2.中南林業(yè)科技大學(xué)， 湖南 長沙 410004)

長沙市4種園林植物蒸騰耗水特性研究

鄒麗偉1， 王瑞輝2

(1.山東廣播電視大學(xué)， 山東 濟南 250014； 2.中南林業(yè)科技大學(xué)， 湖南 長沙 410004)

以3年生苗為試材，采用盆栽方法，對長沙市4種園林植物細葉萼距花、麥冬、吉祥草、蔥蘭的耗水特性進行了研究，結(jié)果表明：4種植物在全光照下的耗水速率均比遮蔭條件下高。在全光照和遮蔭條件下，4種園林植物的蒸騰耗水速率大小均是細葉萼距花>蔥蘭>麥冬>吉祥草；細葉萼距花、麥冬、吉祥草、蔥蘭等4種園林植物的日耗水進程一致，都是6∶00—8∶00耗水量最小，12∶00—14∶00耗水量最大。全光照條件下，細葉萼距花8月份蒸騰耗水速率最大，為586.34g/m2，11月份的蒸騰耗水速率最小，僅為8月份的41.6%；麥冬8、9月份耗水速率相差不大，分別為397.15g/m2、420.19g/m2；吉祥草、蔥蘭的耗水速率均為9月份最大，分別為420.19g/m2、550.75g/m2；4種植物的耗水速率都是11月份最低。

園林植物； 蒸騰耗水特性；蒸騰耗水速率；長沙市

隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展、人口劇增和全球氣候變暖,水資源危機已日益嚴重。而林木作為生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，其耗水量非常驚人[1]，有關(guān)研究表明,西北和華北地區(qū)的土壤干化現(xiàn)象與該地區(qū)的植被過量耗水有直接的關(guān)系[2-3]。因而，綠化樹種的耗水量也日益成為城市綠化中考慮的主要因素之一。我們對長沙市4種園林植物細葉萼距花(Cupheahyssopifolia)、麥冬(Ophiopogonjaponicus)、吉祥草(Reineckeacarnea)和蔥蘭(Zephyranthescandida)的耗水速率、環(huán)境因子和蒸騰耗水量等進行觀測與研究，探討其耗水規(guī)律，旨在為城市綠化樹種的合理配置提供參考[4]。

1 試驗地概況

試驗地選在中南林業(yè)科技大學(xué)長沙校區(qū)。長沙市位于湖南省東北部湘江之濱、麓山之側(cè)，地處東經(jīng)112°53′—113°06′，北緯28°02′—28°16′，靠近北回歸線；年均氣溫17.5℃，極端最高氣溫40.6℃，極端最低氣溫-12℃，年均降水量1380mm；其氣候?qū)俚湫偷膩啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤氣候，夏冬季長，春秋季短，盛夏酷熱少雨，9月下旬后，降水量減少，季節(jié)性缺水嚴重。

2 材料與方法

2.1試驗材料

試驗用的細葉萼距花、麥冬、吉祥草、蔥蘭均取自中南林業(yè)科技大學(xué)校園苗圃。在試驗開始的前1個月開始準備試驗材料，每1種植物選擇6株為供試材料，苗齡均為3年生，要求規(guī)格基本一致，長勢良好。移栽前先配制盆栽土，選擇苗圃地肥沃的表層土(紅壤土，肥沃粘重)，拌勻后裝入直徑26cm、高17cm的塑料花盆，再將地被植物移入花盆，要栽滿整個花盆，移栽后進行常規(guī)管理，確保成活。

2.2研究方法

每1種苗木設(shè)置6個重復(fù)。觀測時段分別為2007年8月9—15日，9月18—24日，10月18—26日，11月9—16日。觀測日的前1天傍晚澆足水分，第2天早上測定前用塑料袋密封盆底和盆口，防止水分的蒸發(fā)和滲漏.每1天從6∶00到18∶00每隔2h觀測1次，將測得的數(shù)據(jù)計算平均值，繪制日變化曲線. 并于每日早上7∶00前分別每1盆取土樣進行烘干處理。

試驗共設(shè)置全光照(花盆放在草坪上,周邊無任何物體遮擋陽光)和全遮蔭(花盆放在密林中,避免光線直接射入,但有散射光進入)2種處理。

2.3測定指標(biāo)

(1) 耗水量。用BP-3400天平以2h為一個時間段測定整株苗木的耗水量(單位g)，稱重精度0.1g，單位g·h-1。

(2) 葉面積。先用方格紙測定單片葉的面積，再數(shù)每1盆苗木的葉片數(shù)，計算每1盆苗木的總?cè)~面積。

(3)蒸騰耗水速率。以2h為一個時間段，用耗水量/葉面積計算蒸騰耗水速率(單位g/m2)。

(4)土壤含水量。每1天稱重測定之前采取土樣，烘干后計算土壤絕對含水量。

3 結(jié)果與分析

3.1不同光照條件下的蒸騰耗水速率

3.1.1 不同光照條件下的日耗水進程 由圖1可以看出，4種植物在全光照條件下的蒸騰耗水速率均大于遮蔭條件下的耗水速率，可見光照對4種植物的蒸騰有明顯影響；細葉萼距花的2條曲線變化幅度相對較小，遮蔭條件下的耗水速率為全光照條件下的84.8%；麥冬、吉祥草的曲線變化幅度相對較大, 遮蔭條件下的耗水速率分別為全光照條件下的70.5%、68.3%;蔥蘭的曲線變化幅度最大, 遮蔭條件下的耗水速率為全光照條件下的63.2%。曲線變化幅度越大，光照對植物的蒸騰影響越大，4種植物中，蔥蘭的蒸騰耗水速率受光照的影響最明顯。因此，在進行植物配置時，為節(jié)約用水，可給蔥蘭予適當(dāng)遮蔭。

圖1 4種植物不同光照條件下的日耗水進程Fig.1 The daily water consumption of four garden plants under different light conditions

4種植物在不同光照條件下的日耗水進程基本一致，均是早晚低、中午前后高，呈單峰型曲線，出現(xiàn)峰值的時間均為12∶00—14∶00。如細葉萼距花在全光照條件下，6∶00—8∶00的蒸騰耗水速率為329.92g/m2，而在12∶00—14∶00蒸騰耗水速率可達1631.42g/m2；在遮蔭條件下，6∶00—8∶00的蒸騰耗水速率為318.637g/m2，而在1 2∶00—14∶00蒸騰耗水速率可達1573.31g/m2。

3.1.2 全光照條件下蒸騰耗水速率比較 從圖2可以看出，全光照條件下，細葉萼距花的耗水速率在1天中的各時間段均明顯高出其他3種植物，6∶00—8∶00的蒸騰耗水速率最低為329.92g/m2，在12∶00—14∶00出現(xiàn)最高峰，達到1631.42g/m2，隨后迅速下降，到16∶00—18∶00時間段下降為721.81g/m2；麥冬和吉祥草和的日耗水速率曲線非常相似，起伏變化比較平緩；吉祥草1天中各時間段耗水速率值均為4種植物中最低的，僅為細葉萼距花的53.3%。4種植物日耗水速率大小是細葉萼距花>蔥蘭>麥冬>吉祥草。因此，園林綠化中進行植物配置時，可考慮將耗水量不同的植株搭配種植，以利于土壤水分的均衡供應(yīng)[5]。

圖2 全光照條件下四種植物蒸騰耗水速率Fig.2 The water consumption rates of four garden plants under full light

3.1.3 遮蔭條件下蒸騰耗水速率比較 從圖3可以看出，遮蔭條件下，細葉萼距花的耗水速率在1天中的各時間段仍然明顯高出其他3種植物，曲線起伏較大，12∶00—14∶00出現(xiàn)最高峰，達到1573.31 g/m2，6∶00—8∶00的蒸騰耗水速率最低，為318.64g/m2，僅為12∶00—14∶00時間段的20.3%。麥冬、吉祥草、蔥蘭3種植物的曲線變化基本一致，起伏比較平緩。4種植物日耗水速率大小為細葉萼距花>蔥蘭>麥冬>吉祥草。

圖3 遮蔭條件下四種植物蒸騰耗水速率Fig.3 The water consumption rates of four garden plants under shade

由圖2、圖3可知，在全光照和遮蔭條件下，4種植物的蒸騰耗水速率均為細葉萼距花>蔥蘭>麥冬>吉祥草。

3.2全光照條件下不同月份的蒸騰耗水速率

3.2.1 全光照條件下不同月份的日耗水進程 由圖4可知，細葉萼距花8月份的耗水速率最大，為586.34g/m2， 9、10月份相對較小，11月份耗水速率最小，為243.68g/m2，僅占8月份的41.6%；麥冬8、9月份耗水速率相差不大，分別為397.15g/m2、420.19g/m2；吉祥草、蔥蘭的耗水速率均為9月份最大，分別為420.19g/m2、550.75g/m2；4種植物的耗水速率都是11月份最低。因此，在進行綠化養(yǎng)護時，11月份可適當(dāng)減少灌溉量。

圖4 全光照條件下4種植物在8—11月份的日耗水進程Fig.4 The daily water consumption of four garden plants under full light in August-November

3.2.2 全光照條件下不同月份的蒸騰耗水速率 從圖5可以看出，4種植物在不同月份的耗水速率并不一樣。8月份，細葉萼距花>麥冬>蔥蘭>吉祥草；9月份，蔥蘭>細葉萼距花>吉祥草>麥冬；10月份，細葉萼距花>蔥蘭>吉祥草>麥冬；11月份，細葉萼距花>蔥蘭>麥冬>吉祥草。

圖5 全光照條件下四種植物在8—11月份蒸騰耗水速率比較Fig.5 Comparison of the water consumption rates of four garden plants under full light in August-November

掌握同一月份不同植物的耗水差異，當(dāng)進行多種植物密集配置時，可選擇月份耗水型不同的植物進行搭配，有利于水分的均衡供應(yīng)。

4 結(jié)論與討論

(1) 4種植物在全光照下的耗水速率均比遮蔭條件下高。

(2) 在全光照和遮蔭條件下， 4種植物蒸騰耗水速率的大小均為細葉萼距花>蔥蘭>麥冬>吉祥草。

(3) 在全光照和遮蔭條件下，細葉萼距花、麥冬、吉祥草、蔥蘭等4種園林植物的日耗水進程一致，都是6∶00—8∶00耗水量最小，12∶00—14∶00耗水量最大。

(4) 全光照條件下，細葉萼距花8月份蒸騰耗水速率最大，為586.34g/m2，11月份的蒸騰耗水速率最小，僅為8月份的41.6%；麥冬8、9月份耗水速率相差不大，分別為397.15g/m2、420.19g/m2；吉祥草、蔥蘭的耗水速率均為9月份最大，分別為420.19g/m2、550.75g/m2；4種植物的耗水速率都是11月份最低。

(5) 相同環(huán)境條件下，不同植物蒸騰曲線的相似性表明，蒸騰速率很大程度上受環(huán)境條件影響[6]。

(6) 苗木蒸騰耗水受光照、大氣溫度、大氣濕度、土壤含水量等多種環(huán)境因子的影響，其中太陽輻射是導(dǎo)致蒸騰速率出現(xiàn)日變化的主要原因。而苗木的蒸騰作用主要是受制于氣孔行為。清晨和傍晚，光照強度較弱，氣孔開度較小，氣孔阻力會增大，蒸騰速率小。上午，光照強度增加，氣孔開度增大，氣孔阻力減小，蒸騰速率也漸漸升高。正午，由于氣溫和光照均達到最大，植物細胞的呼吸增加，導(dǎo)致葉內(nèi)的CO2濃度升高，從而引起植物部分氣孔關(guān)閉，蒸騰速率下降，出現(xiàn)所謂的“午休”現(xiàn)象[7]。午后，隨著光照強度減弱，氣孔開度增加，氣孔阻力有所降低，蒸騰速率有所回升。

[1] Wullschleger S D,Hanson P J,Tschaplinski T J.Whole-plant waterflux in understory red maple exposed to altered precipitation regimes [J].Tree Physiol,1998,18(2):71-79.

[2] 胡莽.以水資源合理利用為核心的干旱半干旱地區(qū)林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)技術(shù)對策[J].林業(yè)資源管理,2002(4):48-52.

[3] 楊維西.討論我國北方地區(qū)人工植被的土壤干化問題[J].林業(yè)科學(xué),1996,32(1):78-85.

[4] 李麗萍，馬履一，王瑞輝.北京市3種園林綠化灌木樹種的耗水特性[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2007，27(2):44-47.

[5] 王瑞輝.北京主要園林樹種耗水性及節(jié)水灌溉制度研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué)圖書館，2006.

[6] 孟凡榮，喬 芳，張志強.北京城區(qū)3種綠化樹種蒸騰耗水性比較[J].福建林學(xué)院學(xué)報，2005，25(2)：176-180.

[7] 武維華.植物生理學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社，2003:47-66.

CharacteristicsofwaterconsumptionbytranspirationoffourgardenplantsinChangshaCity

ZOU Liwei1, WANG Ruihui2

(1.Shandong TV University, Jinan 250014, China;2.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China)

Characteristics of water consumption by transpiration of four garden plants in Changsha City, namely,Cupheahyssopifolia,Ophiopogonjaponicus,Reineckeacarnea,Zephyranthescandida, were studied by using 3-year-old pot seedlings. The results showed that the water consumption rates of four garden plants under sunshine were higher than that under shade. And the water consumption rates wereCupheahyssopifolia>Zephyranthescandida>Ophiopogonjaponicus>Reineckeacarnea. The water consumption of four garden plants in a day was the lowest at 6∶00—8∶00, which was the highest at 12∶00—14∶00. Under sunshine, the water consumption rate ofCupheahyssopifoliain August was the highest(586.34 g/m2)，that was the lowest in November which was 41.6% of that in August. The water consumption rate ofOphiopogonjaponicusin August (397.15 g/m2) was similar to that in September (420.19 g/m2). The water consumption rate ofReineckeacarnea(420.19 g/m2) andZephyranthescandida(550.75 g/m2) in September was the highest. The water consumption rate of four garden plants in November was the lowest.

garden plants; characteristics of water consumption by transpiration; water consumption rate by transpiration; Changsha City

2011-04-26

2011-05-20

S 718.43

A

1003-5710(2011)03-0024-04

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2011. 03. 005

(文字編校：唐效蓉, 龔玉子)