邵永昌， 張金池， 孫永濤， 李娟娟， 莊家堯?, 李二煥， 薛雪

(1.南京林業(yè)大學(xué) 水土保持與生態(tài)修復(fù)實(shí)驗(yàn)室，210037，南京；2.江蘇省南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，210037，南京；

3.國家林業(yè)局華東林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，310019，杭州；4.迪士尼中國研究，200021，上海)

?

上海主要綠化樹種夏季蒸騰特性與降溫增濕功能比較

邵永昌1,2， 張金池1,2， 孫永濤3， 李娟娟4， 莊家堯1,2?, 李二煥1,2， 薛雪1,2

(1.南京林業(yè)大學(xué) 水土保持與生態(tài)修復(fù)實(shí)驗(yàn)室，210037，南京；2.江蘇省南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，210037，南京；

3.國家林業(yè)局華東林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設(shè)計(jì)院，310019，杭州；4.迪士尼中國研究，200021，上海)

摘要：為了定量探究典型城市綠化樹種夏季蒸騰耗水規(guī)律和降溫增濕功能，用LI-6400XT光合作用儀測定了上海地區(qū)17個(gè)主要綠化樹種蒸騰特性，分析了蒸騰作用主要影響因子的相關(guān)顯著性，并對主要綠化樹種的降溫增濕功能進(jìn)行定量計(jì)算和聚類分析。結(jié)果表明：1)供試樹種蒸騰速率均表現(xiàn)出早晚低、午間前后高的特點(diǎn)，呈單峰或雙峰曲線的日變化規(guī)律，冬青、櫸樹、白玉蘭葉片蒸騰速率較高，廣玉蘭、欒樹、蚊母樹、深山含笑葉片蒸騰速率較低；2)除個(gè)別樹種外，供試樹種蒸騰速率與凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、葉片溫度、太陽輻射、氣溫呈正相關(guān)；3)冬青、香樟等單位土地面積日降溫增濕功能較好，欒樹、銀杏、深山含笑、蚊母樹、杜英、廣玉蘭降溫增濕功能較弱。因此，城市綠化樹種選擇時(shí)，如果考慮以植物的降溫增濕功能為主，則應(yīng)選擇冬青、香樟、白玉蘭、無患子、櫸樹、鵝掌楸、懸鈴木、三角楓、重陽木、桂花、石楠等降溫增濕功能較好的樹種，欒樹、銀杏、深山含笑、蚊母樹、杜英、廣玉蘭等降溫增濕功能較弱的樹種可適量引種。

關(guān)鍵詞：綠化樹種； 蒸騰速率； 降溫； 增濕； 蒸騰特性； 上海

項(xiàng)目名稱： 國家自然科學(xué)基金“安徽大別山區(qū)GIS支持下的土壤侵蝕模型研究”(31170663)； 江蘇省高等學(xué)校林學(xué)優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(164010641)； 江蘇省研究生科研創(chuàng)新工程“城市森林控制熱島效應(yīng)和對建筑環(huán)境降溫增濕節(jié)能研究”(KYLX_0904)

隨著全球氣候變暖和城市化進(jìn)程加速，城市下墊面和城區(qū)森林植被結(jié)構(gòu)發(fā)生了劇烈的變化[1]，城市熱島效應(yīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)[2]。城市森林通過吸收太陽能、進(jìn)行蒸騰作用發(fā)揮降溫增濕效益并通過光合作用吸收二氧化碳釋放出氧氣，從而影響大氣環(huán)境的濕熱屬性，對緩解城市熱島效應(yīng)有著顯著作用[3]；因此，增加城市綠地面積和植被覆蓋度、優(yōu)化城市植被空間布局被認(rèn)為是緩解城市熱島效應(yīng)和應(yīng)對全球氣候變暖的重要策略[4-5]。目前城市植被作為城市結(jié)構(gòu)中的自然生產(chǎn)力主體，其蒸騰作用及其降溫增濕效應(yīng)受到了廣泛的關(guān)注[6]。

早在19世紀(jì)60年代，國外學(xué)者就對樹木的蒸騰作用進(jìn)行了研究，K.Ladefoged[7]提出使用整樹容器法測定單木的蒸騰作用；到了19世紀(jì)80年代，E.A.N.Greenwood等[8]提出應(yīng)用風(fēng)調(diào)室法通過測定風(fēng)調(diào)室內(nèi)水汽增量和進(jìn)出室內(nèi)氣體的水汽含量差來計(jì)算蒸散量，此法在國外應(yīng)用較為廣泛；D.H.Knight等[9]和J.Roberts[10]用此法分別對黑松(Pinusthunbergii)與歐洲赤松(Pinussylvestris)進(jìn)行過測定。國內(nèi)學(xué)者最早使用快速稱量法來研究林木枝葉的蒸騰作用。鄧?yán)^峰等[11]使用此法對鹽池地區(qū)3種典型樹種的蒸騰速率進(jìn)行了研究；19世紀(jì)90年代，穩(wěn)態(tài)氣孔計(jì)法和光合作用測定方法成為了國內(nèi)研究林木枝葉蒸騰作用的主要方法，趙哈林等[12]使用光合作用測定系統(tǒng)研究了沙埋對沙米(Agriophyllumsquarrosum)幼苗蒸騰特性的影響，吳明開等[13]研究了藥用植物白及的蒸騰生理生態(tài)與抗旱特性。近年來，國內(nèi)外學(xué)者們主要采用熱擴(kuò)散式探針法對林木單木的蒸騰作用進(jìn)行測定[14]，該方法不僅可以靈敏反應(yīng)瞬時(shí)蒸騰量，還可以進(jìn)行長期連續(xù)觀測，能較好地滿足蒸騰作用研究的要求[15-16]。

近年來，國內(nèi)外許多學(xué)者們對城市植物的研究主要集中在植物群落的配置方面，對生態(tài)功能定量化的研究還很少[17-20]。本研究擬從不同樹種蒸騰特性和降溫增濕功能比較的角度出發(fā)，對上海地區(qū)17個(gè)常用綠化樹種的蒸騰速率日變化及其影響因子、降溫增濕功能進(jìn)行分析比較，并對不同樹種降溫增濕功能進(jìn)行了分類，定量化探究城市常見綠化樹種的蒸騰特性和降溫增濕功能，為城市森林和城市綠化的樹種選擇、植被群落的時(shí)空配置和改造提供科學(xué)理論依據(jù)。

1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于上海市浦東川沙園林苗圃基地(E 121°39′，N 31°08′)，屬北亞熱帶季風(fēng)性氣候，雨熱同期，日照充分，雨量充沛，年均降水量1 048～1 138 mm。上海市夏季酷熱，冬季濕冷，年均溫15.2～15.9 ℃，年極端最高氣溫40.8 ℃(2013年8月7日)，年極端最低氣溫-2.1 ℃(1893年1月19日)，春秋較短，冬夏較長，試驗(yàn)地土壤類型為潴育水稻土。

2材料與方法

在對上海市現(xiàn)有的植物種類和生長狀況進(jìn)行調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)樹種在城市綠化配置中出現(xiàn)的頻率和重要性等綜合指標(biāo)，選擇具有代表性的17種常用城市綠化植物樹種為研究對象。測定樹木均為12～15年生大苗，生長狀況良好、無病蟲害，無草本和地被層，其中，欒樹、白玉蘭、無患子、櫸樹、鵝掌楸、銀杏、懸鈴木、三角楓、重陽木、香樟、廣玉蘭、杜英間距為5.0 m×5.0 m，冬青、石楠、深山含笑、桂花、蚊母樹間距為3.0 m×3.0 m?；厩闆r見表1。

表1　測試樹種基本信息

2013年7月18—20日(晴天)，使用LI-6400XT便攜式光合作用測定系統(tǒng)，采用標(biāo)準(zhǔn)葉室選取各樹種中部冠層陽面中高部位樹枝前端第3～5片成熟功能葉片，05:30—19:30每2 h測定葉片凈光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、蒸騰速率(transpiration rate,Tr)、氣孔導(dǎo)度(stomatal conductance,Gs)、胞間CO2濃度(intercellular CO2concentration,Ci)、葉片溫度(leaf blade temperature,Tl)、大氣CO2濃度(atmospheric concentration of carbon dioxide,Ca)、葉溫下水汽壓差(leaf water pressure difference,VPDL)、光合有效輻射(photosynthetic active radiation,PAR)、氣溫(temperature,Ta)、相對濕度(relative humidity,RH)等參數(shù)，每個(gè)樹種每天重復(fù)測定3次，連續(xù)測定3 d，取平均值。

2.1葉面積指數(shù)的測定

選取樣地內(nèi)樹齡相同、冠型均勻、枝葉茂盛等代表性的試驗(yàn)樹種各5株，使用LAI-2200冠層分析儀，用60°的鏡頭蓋在植物的6個(gè)不同方向各取一組觀測值，儀器自動(dòng)計(jì)算出葉面積指數(shù)，每個(gè)樹種做3個(gè)重復(fù)，取平均值作為最終觀測值。

2.2降溫增濕的計(jì)算

蒸騰總量[21-22]

(3 600/1 000))。

(1)

式中：E為植物在測定日的蒸騰總量，mol/(m-2·d)；ei和ei+1分別為初測點(diǎn)和下一測點(diǎn)的瞬時(shí)蒸騰速率，mmol/(m2·s)；ti和ti+1分別為初測點(diǎn)和下一測點(diǎn)的時(shí)間，h；n為測試次數(shù)。每小時(shí)為3 600 s；1 mol=1 000 mmol。

WH2O=18E。

(2)

式中WH2O為植物在測定日的蒸騰總質(zhì)量，g/(m2·d)。

每m2葉片在1 d中因蒸騰作用散失水分而吸收的熱量

Q=4.18WH2OL。

(3)

式中：Q為單位葉面積每日吸收的熱量，J/(m2·d)；L為蒸發(fā)耗熱系數(shù)(L=597-0.57t，t為平均溫度，測定日的t值為32.6 ℃。)

考慮到空氣的湍流、對流和輻射作用，空氣與葉面之間及空氣微氣團(tuán)之間不斷地進(jìn)行熱量擴(kuò)散和交換；因此取底面積為10 m2、厚度為100 m的空氣柱作為計(jì)算單元，在此空氣柱體中，氣溫下降值用下式表示：

ΔT=M/Cp。

(4)

式中：M綠地植物蒸騰使其單位體積空氣損失的熱，J/(m3·h)；Cp為空氣的容積熱容量(為1 256 J/(m3·h)。

單位體積空氣所含的水汽質(zhì)量，稱絕對濕度，其單位為g/m3，則植物單位面積上的蒸騰對周圍1 000 m3空氣柱所增加的絕對濕度[21-22]

Δa=W/1 000。

(5)

式中W為1 000 m3空氣柱的蒸騰強(qiáng)度，g/m3。

2.3數(shù)據(jù)分析

使用Microsoft Excel 2013 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和表格制作，Origin 9.0繪制圖件，采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行蒸騰速率與影響因子的相關(guān)性分析和日降溫增濕功能的聚類分析。

3結(jié)果與分析

3.1主要環(huán)境因子日變化

圖1　主要環(huán)境因子日變化Fig.1　Diurnal changes of the main environmental factors

觀測時(shí)間內(nèi)PAR呈單峰曲線變化，13:30左右達(dá)到最大值(1 790 μmol/(m2·s)，隨后逐漸減弱；經(jīng)過夜間植物呼吸作用的富集，Ca在早晨(05:30)表現(xiàn)為最高值(366 μmol/mol)，在15:30左右形成一個(gè)低谷(349 μmol/mol)，此后有所回升，呈先下降后上升的趨勢，與PAR日變化規(guī)律相反(圖1a)；隨著PAR的逐漸增大，Ta亦逐步升高，呈單峰型曲線，11:30—15:30空氣溫度較高，最高溫度出現(xiàn)在13:30(34.85 ℃)，相對于PAR變化有所滯后，日變化幅度較大，溫差達(dá)7 ℃；RH日變化與氣溫相反，呈“U”型曲線變化，05:30時(shí)RH最高(70.45%)，隨著PAR和Ta的升高，RH逐漸降低，在13:30達(dá)到全天最低值(51.95%)，之后開始回升(圖1(b))；RH與PAR、Ta分別呈顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)的負(fù)相關(guān)。

3.2蒸騰速率日變化

由圖2可知：無患子、冬青蒸騰速率日變化表現(xiàn)為單峰曲線；石楠、蚊母樹、桂花、香樟、白玉蘭、銀杏和懸鈴木等蒸騰速率日變化為雙峰曲線。在午間蒸騰速率出現(xiàn)輕微下降，可能是由于中午溫度高，失水過多，導(dǎo)致氣孔部分關(guān)閉所致；但這些樹種在午間前后蒸騰速率都維持一個(gè)較高的水平，這和強(qiáng)烈的太陽輻射導(dǎo)致的高溫低濕環(huán)境有關(guān)[23]：因?yàn)橹参飼?huì)通過提高蒸騰速率以降低葉溫來維持葉片各器官的正常功能。重陽木、櫸樹、欒樹、鵝掌楸、三角楓等落葉喬木蒸騰速率表現(xiàn)為明顯的雙峰曲線，09:30—11:30和15：30左右蒸騰速率出現(xiàn)峰值，夏季蒸騰速率日平均水平較高。深山含笑、廣玉蘭、杜英等常綠喬木蒸騰速率日變化較為平緩(圖2)。

圖2　供試樹種蒸騰速率日變化Fig.2　Diurnal changes of transpiration rate of tested tree species

蒸騰速率在一定程度上反映植物適應(yīng)逆境、調(diào)節(jié)水分損失和適應(yīng)干旱環(huán)境的能力[24-25]。冬青、櫸樹、白玉蘭、無患子具有較高的日均蒸騰速率，分別為2.109 、1.707、1.601 、1.587 mmol/(m2·s)，廣玉蘭、欒樹、蚊母樹、深山含笑日均蒸騰速率較低，分別為0.734 、0.728 、0.449 、0.379 mmol/(m2·s)。表明在相同環(huán)境下，冬青、櫸樹、白玉蘭等樹種較其他樹種單位葉面積要消耗更多的水分，夏季高溫天氣中更應(yīng)注意這些樹種的養(yǎng)護(hù)與灌溉；就日均值而言，蒸騰速率由大到小分別為：冬青、櫸樹、白玉蘭、無患子、香樟、三角楓、重陽木、鵝掌楸、懸鈴木、桂花、石楠、銀杏、杜英、廣玉蘭、欒樹、蚊母樹、深山含笑。

3.3蒸騰速率與影響因子相關(guān)性分析

由表2可知，除個(gè)別樹種外，供試樹種Tr與Pn、Gs、Tl、Rpa、Ta等呈正相關(guān)，其中Tr與Gs呈顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)的正相關(guān)。說明氣孔導(dǎo)度的變化直接影響植物葉片蒸騰速率的大小，且一定程度上光強(qiáng)、氣溫越高，植物的蒸騰作用越強(qiáng)烈；大部分供試樹種Tr與RH、Ca等呈負(fù)相關(guān)，日常城市綠化實(shí)踐中，應(yīng)注意對綠化樹種進(jìn)行合理的灌溉，避免植物在夏季午后高溫低濕的氣候環(huán)境下，因失水過多而導(dǎo)致植物功能器官的損壞。

3.4降溫增濕功能分析

使用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，分別對測試樹種單位葉面積和單位土地面積日降溫增濕功能進(jìn)行聚類分析研究，得到結(jié)果如表3所示。上海市主要綠化樹種單位葉面積降溫增濕功能為3類：第1類為白玉蘭、無患子、櫸樹、三角楓、冬青、香樟，單位葉面積日降溫和增濕值分別在0.193～0.280 ℃和1.406%～2.039%之間；第2類為鵝掌楸、銀杏、懸鈴木、重陽木、石楠、桂花，單位葉面積日降溫和增濕值分別在0.145～0.166 ℃和1.054%～1.209%之間；第3類為欒樹、深山含笑、蚊母樹、杜英、廣玉蘭，單位葉面積日降溫和增濕值分別在0.050～0.123 ℃和0.362%～0.896%之間。單位葉面積日降溫增濕功能從大到小依次為：冬青、櫸樹、白玉蘭、無患子、香樟、三角楓、重陽木、懸鈴木、鵝掌楸、桂花、石楠、銀杏、杜英、廣玉蘭、欒樹、蚊母樹、深山含笑。

表2　不同樹種蒸騰速率(Tr)與光合生理參數(shù)相關(guān)性分析

注：**在0.01 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān);*在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。Note：**denotes significant correlation atP=0.01 probability level.*denotes significant correlation atP=0.05 probability level.

上海市主要綠化樹種單位土地面積降溫增濕功能分為3類：第1類為冬青、香樟，其降溫增濕功能最好，單位土地面積日降溫和增濕值分別在0.839～1.116 ℃和6.101%～8.115%之間；第2類為白玉蘭、無患子、櫸樹、鵝掌楸、懸鈴木、三角楓、重陽木、桂花、石楠，其單位土地面積日降溫和增濕值分別在0.448～0.621 ℃和3.255%～4.514%之間；第3類為欒樹、銀杏、深山含笑、蚊母樹、杜英、廣玉蘭，降溫增濕功能較弱，單位土地面積日降溫和增濕值分別在0.104～0.391 ℃和0.757%～2.846%之間。單位土地面積日降溫增濕功能從大到小依次為：冬青、香樟、鵝掌楸、懸鈴木、櫸樹、白玉蘭、三角楓、無患子、重陽木、桂花、石楠、銀杏、杜英、欒樹、廣玉蘭、蚊母樹、深山含笑。

4討論

植物一方面通過冠層的阻擋作用減少到達(dá)地面的輻射，另一方面通過蒸騰作用向環(huán)境中釋放水分，吸收環(huán)境中的熱量，調(diào)節(jié)周邊環(huán)境溫度并增加空氣濕度[26]；其樹木冠層對太陽輻射的阻擋作用不僅與光環(huán)境密切相關(guān)，也與植物冠層的結(jié)構(gòu)有關(guān)，如冠層結(jié)構(gòu)、葉片的吸收和反射特性、葉面積等因素。本研究僅對植物葉片蒸騰作用進(jìn)行了測定，得出理論蒸騰降溫和增濕功能，植物實(shí)際調(diào)溫增濕效應(yīng)還需考慮樹木冠層阻擋作用、葉面積指數(shù)、群落郁閉度等因素。

表3　不同樹種降溫增濕功能

植物由于蒸騰作用而具備使周圍空氣降溫增濕的功能，不同樹種間的單位葉面積日均蒸騰量、日均釋水量和日均蒸騰吸熱量差異明顯，則其降溫增濕效益也具有明顯的差異性[26]。筆者研究結(jié)果表現(xiàn)出高蒸騰速率、高降溫增濕能力的特點(diǎn)，其中冬青、櫸樹、白玉蘭、香樟、鵝掌楸、桂花、廣玉蘭日均凈蒸騰速率分別高出139%、116%、191%、24%、27%、50%、11%[20,27-28]，降溫增濕功能分別高出134%、45%、42%、128%、161%、49%、9%[20,27-28]。這可能與本次試驗(yàn)是在2013年夏季上海地區(qū)的苗圃基地中進(jìn)行有關(guān)；因?yàn)闇y試期間太陽輻射強(qiáng)度較大、氣溫較高，并且苗圃內(nèi)養(yǎng)護(hù)管理?xiàng)l件較成熟、撫育管理措施恰當(dāng)及時(shí)。

冬青、香樟、無患子、白玉蘭、石楠 、懸鈴木、鵝掌楸、重陽木、桂花、櫸樹、三角楓等降溫增濕功能較好，從降溫增濕角度可考慮作為城市常用的綠化樹種；杜英、銀杏、深山含笑、蚊母樹、欒樹、廣玉蘭等降溫增濕功能一般，應(yīng)注意這些樹種與其他綠化樹種的搭配，既能兼顧城市綠化的景觀效果，又能很好地促進(jìn)城市地區(qū)碳氧循環(huán)與熱島效應(yīng)的緩解；同一類的樹種又具有一定的生態(tài)相似性，在綠化樹種選擇與應(yīng)用時(shí)考慮其降溫增濕功能的同時(shí)，可以對降溫增濕功能相似的樹種進(jìn)行合理搭配以滿足景觀的美學(xué)效果[29]。

5結(jié)論

不同樹種夏季蒸騰速率日變化表現(xiàn)出不同的規(guī)律，但都有早晚低、午間前后高的特點(diǎn)，冬青、櫸樹、白玉蘭、無患子等日均蒸騰速率較高，廣玉蘭、欒樹、蚊母樹、深山含笑日均蒸騰速率則相對較低；不同樹種蒸騰速率對自然環(huán)境因子的響應(yīng)各不相同，除個(gè)別樹種外，供試樹種蒸騰速率與凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、葉片溫度、太陽輻射、氣溫等呈正相關(guān)，氣孔導(dǎo)度的變化直接影響植物葉片蒸騰速率的大小，且一定程度上光強(qiáng)、氣溫越高，植物的蒸騰作用越強(qiáng)烈。

不同樹種夏季日降溫增濕功能具有顯著的差異，對于單位葉面積日降溫增濕功能來說，白玉蘭、無患子、櫸樹、三角楓、冬青、香樟日降溫增濕功能較好，鵝掌楸、銀杏、懸鈴木、重陽木、石楠、桂花日降溫增濕功能次之，欒樹、深山含笑、蚊母樹、杜英、廣玉蘭日降溫增濕功能較弱；對于單位土地面積日降溫增濕功能來說，冬青、香樟日降溫增濕功能較好，白玉蘭、無患子、櫸樹、鵝掌楸、懸鈴木、三角楓、重陽木、桂花、石楠日降溫增濕功能次之，欒樹、銀杏、深山含笑、蚊母樹、杜英、廣玉蘭日降溫增濕功能較弱。

參考文獻(xiàn)6

[1]Grimm N B, Faeth S H, Golubiewski N E, et al. Global change and the ecology of cities[J]. Science, 2008, 319(5864):756-760

[2]張艷, 鮑文杰, 余琦, 等. 超大城市熱島效應(yīng)的季節(jié)變化特征及其年際差異[J]. 地球物理學(xué)報(bào), 2012, 55(4):1121-1128

[3]Lovell S T, Johnston D M. Creating multifunctional landscapes: how can the field of ecology inform the design of the landscape?[J]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2008, 7(4):212-220

[4]彭保發(fā), 石憶邵, 王賀封, 等. 城市熱島效應(yīng)的影響機(jī)理及其作用規(guī)律：以上海市為例[J]. 地理學(xué)報(bào), 2013, 68(11):1461-1471

[5]Sage R F, Sage T L, Kocacinar F. Photorespiration and the evolution of C4photosynthesis[J]. Annual review of plant biology, 2012, 63:19-47

[6]倪黎,沈守云,黃培森. 園林綠化對降低城市熱島效應(yīng)的作用[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2007,27(2):36-43

[7]Ladefoged K. A method for measuring the water consumption of larger intact trees[J]. Physiologia Plantarum, 1960, 13(4): 648-658

[8]Greenwood E A N, Beresford J D. Evaporation from vegetation in landscapes developing secondary salinity using the ventilated-chamber technique: I. Comparative transpiration from juvenile Eucalyptus above saline groundwater seeps[J]. Journal of hydrology, 1979, 42(3): 369-382

[9]Knight D H, Fahey T J, Running S W, et al. Transpiration from 100-yr-old lodgepole pine forests estimated with whole-tree potometers[J]. Ecology, 1981,62(3):717-726

[10] Roberts J. The use of tree-cutting techniques in the study of the water relations of mature Pinus sylvestris L. I. The technique and survey of the results[J]. Journal of Experimental Botany, 1977, 28(3):751-767

[11] 鄧?yán)^峰,丁國棟,趙媛媛,等. 鹽池地區(qū)三種典型樹種蒸騰速率的研究[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境,2014,28(7):161-165

[12] 趙哈林,曲浩,周瑞蓮,等. 沙埋對沙米幼苗生長、存活及光合蒸騰特性的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(18):5574-5579

[13] 吳明開,劉海,沈志君,等. 珍稀藥用植物白及光合與蒸騰生理生態(tài)及抗旱特性[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(18):5531-5537

[14] Cohen Y, Fuchs M, Green G C. Improvement of the heat pulse method for determining sap flow in trees[J]. Plant, Cell & Environment, 1981, 4(5):391-397

[15] 馬玲,趙平,饒興權(quán),蔡錫安,等. 喬木蒸騰作用的主要測定方法[J]. 生態(tài)學(xué)雜志,2005,24(1):88-96

[16] 趙瑋,張一平,宋清海,等. 橡膠樹蒸騰特征及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J]. 生態(tài)學(xué)雜志,2014,33(7):1803-1810

[17] 郭太君,林萌.代新竹,等.園林樹木增濕降溫生態(tài)功能評(píng)價(jià)方法.生態(tài)學(xué)報(bào),2014,34(19):5679-5685

[18] 張凱旋. 上海環(huán)城林帶群落生態(tài)學(xué)與生態(tài)效益及景觀美學(xué)評(píng)價(jià)研究[D].上海：華東師范大學(xué),2010:14-22

[19] 鄭中華. 上海綠化樹種固碳耗水特性研究[D].南京：南京林業(yè)大學(xué),2011:8-13

[20] 陳明玲,靳思佳,闞麗艷,等. 上海城市典型林蔭道夏季溫濕效應(yīng)[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)科學(xué)版),2013,31(6):81-85

[21] 張明麗,秦俊,胡永紅. 上海市植物群落降溫增濕效果的研究[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,30(2):39-43

[22] 馬秀枝,李長生,陳高娃,等. 校園內(nèi)行道樹不同樹種降溫增濕效應(yīng)研究[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,32(1):125-130

[23] 韓煥金. 城市綠化樹種生態(tài)功能研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué),2002：3-8

[24] 張衛(wèi)強(qiáng),賀康寧,朱艷艷,等. 黃土半干旱區(qū)油松苗木蒸騰特性與影響因子的關(guān)系[J]. 中國水土保持科學(xué),2007,5(1):49-54

[25] 冷平生,楊曉紅,胡悅,等. 5種園林樹木的光合和蒸騰特性的研究[J]. 北京農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2000,15(4):13-18

[26] 秦俊,王麗勉,胡永紅,等. 上海居住區(qū)植物群落的降溫增濕效應(yīng)[J]. 生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào),2009,25(1):92-95

[27] 汪成忠. 上海八種園林樹木生態(tài)功能比較研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué),2009:9-16

[28] 莫健彬,王麗勉,秦俊,等. 上海地區(qū)常見園林植物蒸騰降溫增濕能力的研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(30):9506-9507，9510

[29] 李飛. 園林植物景觀設(shè)計(jì)對微氣候環(huán)境改善的研究[D].成都：西南交通大學(xué),2013:22-28

(責(zé)任編輯：程云郭雪芳)

Comparison of transpiration characteristics and cooling and humidifying

functions of the main greening tree species in summer in Shanghai

Shao Yongchang1,2, Zhang Jinchi1,2, Sun Yongtao3, Li Juanjuan4, Zhuang Jiayao1,2, Li Erhuan1,2, Xue Xue1,2

(1.Soil and Water Conservation and Ecological Restoration Laboratory of Nanjing Forestry University, 210037, Nanjing, China;

2.Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China, 210037, Nanjing, China;

3. East China Forestry Planning and Designing Institute, 310039, Hangzhou, China; 4. Disney Research China, 200021, Shanghai, China)

Abstract:In order to quantitatively explore the characteristics of transpiration water consumption and functions of cooling and humidification for the typical urban greening tree species in summer, we selected seventeen main greening tree species in Shanghai and measured their transpiration characteristics by using LI-6400 photosynthetic apparatus. The correlation between transpiration and the main influencing factors was analyzed, and the functions of cooling and humidification were estimated quantitatively by clustering analysis. The results showed that: 1) The daily variation of transpiration rate showed a pattern of “l(fā)ow in the morning and evening but high around noon”, presenting unimodal or bimodal distribution. Ilex chinensis, Zelkova schneideriana, and Magnolia alba had a high mean daily transpiration rate, while Magnolia grandiflora, Koelreuteria paniculata, Distylium racemosum, and Michelia maudiae had a much lower value. 2) Except for a very few tree species, the transpiration rate had a positive correlation with net photosynthetic rate, stomatal conductance, leaf temperature, solar radiation, air temperature, etc. 3) In terms of the capacity of daily cooling and humidifying per unit of land area, Ilex chinensis and Cinnamomum camphora were the higher, while that of Koelreuteria paniculata, Ginkgo biloba, Michelia maudiae, Distylium racemosum, Elaeocarpus decipiens, Magnolia grandiflora were relatively lower. When it comes to selecting tree species considering the capacity of cooling and humidifying, Ilex chinensis, Cinnamomum camphora, Magnolia alba, Sapindus mukorossi, Zelkova schneideriana, Liriodendron chinense, Platanus spp., Acer buergerianum, Bischofia polycarpa, Osmanthus fragrans, Photinia serrulata outperform others such as Koelreuteria paniculata, Ginkgo biloba, Michelia maudiae Distylium racemosum, Elaeocarpus decipiens and Magnolia grandiflora.

Keywords:greening tree species; transpiration rate; cooling; humidifying; transpiration characteristics; shanghai

通信作者?簡介： 莊家堯(1969—)，男，博士，副教授。主要研究方向：森林水文。E-mail：nlzjiayao@njfu.edu.cn

作者簡介：第一 邵永昌(1992—)，男，碩士研究生。主要研究方向?yàn)樯炙?。E-mail：604460894@qq.com

收稿日期：2015-09-26修回日期： 2015-11-03

中圖分類號(hào)：S731.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-3007(2015)06-0083-08