尹婷輝，林瑞君，孫林，羅炘武，宮彥章

（深圳文科園林股份有限公司，廣東省園林景觀與生態(tài)恢復(fù)工程技術(shù)研究中心，廣東 深圳 518000）

海綿城市（Sponge city）是指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水“釋放”并加以利用[1]。海綿城市作為城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)領(lǐng)域的探索和創(chuàng)新，其提出為修復(fù)水生態(tài)、涵養(yǎng)水資源提供了一種可行的路徑。華南地區(qū)屬亞熱帶海洋性氣候，雨季集中且降雨量較大[2]，積水內(nèi)澇成為城市發(fā)展面臨的問(wèn)題之一。結(jié)合華南地區(qū)山、林、田、湖、草自然地理格局，綜合采取“滲、滯、蓄、凈、用、排”等措施，構(gòu)建低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)（Low impact development，LID）[3]，成為海綿城市建設(shè)的主要途徑。而園林植物作為低影響開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中重要的組成部分，在整個(gè)海綿城市功能中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，除了承擔(dān)對(duì)城市園林景觀環(huán)境的營(yíng)造和對(duì)有害粉塵、氣體的吸收凈化的功能，亦承擔(dān)對(duì)水資源的管理。因此，植物品種與應(yīng)用方式的選擇直接影響著海綿城市功能的實(shí)現(xiàn)、景觀效果的長(zhǎng)期維持。

水分條件是植物生長(zhǎng)的重要環(huán)境因子之一，影響著植物形態(tài)、生理生化代謝及地理分布范圍[4]。中國(guó)南方地區(qū)雨量充沛，植物往往因?yàn)榻涤甏螖?shù)多、降水強(qiáng)度大、土壤黏重、排水不良而易出現(xiàn)水澇脅迫[5]。水淹能夠直接改變土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性[6]，導(dǎo)致土壤供氧不足[7]，直接或間接地影響植物生理代謝，抑制生長(zhǎng)，甚至導(dǎo)致植物死亡。多數(shù)研究表明，水淹會(huì)導(dǎo)致植物葉片葉綠素含量降低[8]，脂膜過(guò)氧化程度加劇[9]，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量增加[10]，抗氧化酶活性發(fā)生不同程度的變化[11]。華南地區(qū)高溫多雨，水資源豐富，水體形式多樣，濱水植物景觀因兼具景觀異質(zhì)性和自然性的特征而成為展現(xiàn)城市自然生態(tài)新形象的景觀類(lèi)型，在城市藍(lán)色廊道的規(guī)劃和建設(shè)中得到重視[12]。在海綿城市的構(gòu)建以及濱水植物景觀營(yíng)造中，植物對(duì)水分的適應(yīng)程度以及其耐澇性，決定了植物品種的選擇及應(yīng)用。本文基于海綿城市建設(shè)需要，探究海綿設(shè)施的覆蓋植物的耐澇能力，通過(guò)觀測(cè)水淹脅迫下的22種常見(jiàn)園林植物葉片的葉綠素相對(duì)含量、丙二醛含量、過(guò)氧化物酶等生理指標(biāo)的變化，比較其耐澇性，建立植物的耐澇性綜合排序[13]，為海綿城市耐澇植物的篩選與應(yīng)用提供一定依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究在基于深圳海綿城市建設(shè)項(xiàng)目調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合海綿城市設(shè)計(jì)圖集推薦植物品種，選擇深圳市常用的22園林植物（灌木、草本）用于水淹試驗(yàn)，見(jiàn)表1。同一植物品種所選擇的待測(cè)植物長(zhǎng)勢(shì)均一，試驗(yàn)材料均由深圳花卉苗圃提供。

表1 22種供試園林植物Table 1 22 landscape plants for test

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取生長(zhǎng)健壯、長(zhǎng)勢(shì)一致的22種待測(cè)植物，上盆種植于21 cm×21 cm（直徑×高）的塑料花盆中，使用深圳市當(dāng)?shù)爻嗉t壤，每盆裝土高度為盆高18 cm，各盆之間保持一定距離，避免交叉遮光。經(jīng)兩周緩苗期，將待測(cè)植物正常澆水管理后3 d（表層土壤不含水）作為水淹脅迫基點(diǎn)，分別將每種植物取4～ 5盆置于中轉(zhuǎn)箱，并保持水位在土壤表面上2～ 3 cm處，作水淹處理（水淹脅迫時(shí)間），設(shè)置4個(gè)時(shí)間梯度，分別為0 d（CK）、5 d、10 d、15 d，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10盆。

每個(gè)處理分別于水淹處理0 d、5 d、10 d、15 d時(shí)取未干枯葉片測(cè)定各植物葉片葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）、丙二醛（MDA）含量、過(guò)氧化物酶（POD）活性3個(gè)指標(biāo)的含量變化，0 d作為對(duì)照組指示供試植物正常水分條件下的指標(biāo)。

1.3 指標(biāo)測(cè)定與數(shù)據(jù)處理

供測(cè)植物的SPAD值采用便攜式葉綠素測(cè)定儀（HM-YC）測(cè)定[14]，POD活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定[15]，MDA含量采用硫代巴比妥酸（TBA）法測(cè)定[16]。

（1）單項(xiàng)指標(biāo)耐澇系數(shù)（α）計(jì)算公式：

（2）隸屬函數(shù)值[U(Xi)]計(jì)算公式為：

式中，Xi表示第i個(gè)綜合指標(biāo)；Xmin表示第i個(gè)綜合指標(biāo)的最小值；Xmax表示第i個(gè)綜合指標(biāo)的最大值。

（3）權(quán)重確定計(jì)算公式為：

式中，Wi值表示第i個(gè)綜合指標(biāo)在所有綜合指標(biāo)中的重要程度；Pi為各品種(系)第i個(gè)綜合指標(biāo)的貢獻(xiàn)率。

經(jīng)評(píng)估，示范工程生態(tài)效益顯著，關(guān)鍵要素包括底棲動(dòng)物和水文地貌要素都已取得明顯改善，底棲動(dòng)物物種增加（包括清潔物種數(shù)量）、生物多樣性提高，水文地貌級(jí)別提高，河流生境及其生物狀況都有了質(zhì)的變化，取得了預(yù)期修復(fù)效果。

（4）耐澇性綜合評(píng)價(jià)值（D）計(jì)算公式為：

2 結(jié)果與分析

2.1 水淹脅迫對(duì)植物SPAD值的影響

已有研究證明，植物的SPAD值與葉綠素含量存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，SPAD值作為間接指標(biāo)可以很好地反映植物葉片葉綠素含量[19]。由表2可看出，在水淹脅迫下，變?nèi)~木、龍船花、假連翹、灰莉、月季花、紅花檵木、四季桂、紅鱗蒲桃、朱槿、紫薇、紅背桂、琴葉珊瑚、米仔蘭這13種植物的SPAD值，隨著水淹時(shí)間的增加均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，且不同水淹時(shí)間處理之間差異顯著（P<0.05），表明這類(lèi)植物可能對(duì)水淹的耐受性較差，其中，龍船花、琴葉珊瑚、紅花檵木、變?nèi)~木的SPAD值降幅極大，水淹15 d時(shí)，SPAD值的降幅分別為84.34%、79.51%、78.65%、76.50%，而紅鱗蒲桃、紫薇、琴葉珊瑚、米仔蘭在水淹15 d時(shí)與水淹10 d時(shí)的SPAD值無(wú)顯著差異，而與CK差異顯著（P<0.05），可能水淹10 d時(shí)已達(dá)到水淹脅迫的耐受力上限。

表2 淹水處理下22種植物葉片SPAD值的變化Table 2 Changes of relative chlorophyll content in leaves of 22 species under different days of waterlogging stress

梔子、黃蟬、中華天胡荽的SPAD值在水淹5 d、10 d、15 d時(shí)均無(wú)顯著差異，而鵝掌柴在水淹10 d、15 d時(shí)無(wú)顯著差異，茉莉花、基及樹(shù)則表現(xiàn)出水淹15 d時(shí)與CK相比無(wú)顯著差異，表明這類(lèi)植物對(duì)水淹的耐受性較好，受水分脅迫的影響時(shí)可自我調(diào)節(jié)至趨于正常狀態(tài)。風(fēng)車(chē)草、鳶尾、藍(lán)花草在水淹試驗(yàn)過(guò)程中，SPAD值均無(wú)顯著差異，不受水分脅迫的影響，未產(chǎn)生水淹傷害，表現(xiàn)出對(duì)水淹的耐受性較強(qiáng)。

2.2 水淹脅迫對(duì)植物葉片MDA含量的影響

MDA是膜脂過(guò)氧化的最終產(chǎn)物，通常將其作為脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)，用于表明細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度和植物對(duì)逆境脅迫反應(yīng)的強(qiáng)弱[20]。MDA參與破壞生物膜的結(jié)構(gòu)和功能，植物體內(nèi)MDA的產(chǎn)生和積累是植物脅迫的主要生理響應(yīng)特征之一[21]。由表3可知，在水淹脅迫試驗(yàn)中，隨著水淹脅迫時(shí)間的增加，22種植物葉片的MDA含量總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)（見(jiàn)表3）。

表3 水淹脅迫下22種植物葉片MDA含量的變化Table 3 Changes of MDA content in leaves of 22 species under different days of waterlogging stress

隨著水淹脅迫時(shí)間的增加，梔子、中華天胡荽、變?nèi)~木、鵝掌柴、龍船花、假連翹、月季花、紅花檵木、四季桂、紅鱗蒲桃、朱槿、鳶尾、藍(lán)花草、風(fēng)車(chē)草葉片的MDA含量呈現(xiàn)由先上升后轉(zhuǎn)變?yōu)橹饾u下降的趨勢(shì)，其中假連翹、紅鱗蒲桃、藍(lán)花草、風(fēng)車(chē)草葉片的MDA含量在水淹脅迫15 d同CK相比均無(wú)顯著差異，說(shuō)明這類(lèi)植物在水淹逆境脅迫下，能緩解MDA含量的積累，降低水淹脅迫傷害，主動(dòng)適應(yīng)水淹環(huán)境。而灰莉、紅背桂、紫薇、琴葉珊瑚、基及樹(shù)葉片的MDA含量，隨著水淹脅迫時(shí)間的增加，呈持續(xù)上升趨勢(shì)，在水淹脅迫15 d時(shí)，其葉片的MDA含量相較于CK，分別為增加了45.54%、111.58%、50.00%、150.77%、251.43%，說(shuō)明這些植物對(duì)水淹環(huán)境的適應(yīng)性較差。此外，黃蟬、茉莉花、米仔蘭這3種植物葉片的MDA含量在試驗(yàn)階段表現(xiàn)不穩(wěn)定，增減交替變化，在水淹脅迫處理15 d時(shí)與CK相比差異顯著（P<0.05）。

2.3 水淹脅迫對(duì)植物葉片POD活性的影響

由表4可看出，隨著水淹脅迫時(shí)間的增加，各類(lèi)植物的POD活性均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，鳶尾、紅背桂、茉莉花、藍(lán)花草這4種植物在水淹脅迫第10 d時(shí)達(dá)到峰值，而其余18種植物均表現(xiàn)為在水淹脅迫第5 d時(shí)達(dá)到峰值，在水淹脅迫第15 d時(shí)降至最低。梔子、黃蟬、中華天胡荽、假連翹、紅花檵木、紫薇、鳶尾、茉莉花、風(fēng)車(chē)草葉片的POD活性在水淹脅迫15 d時(shí)同CK相比無(wú)顯著差異；其中風(fēng)車(chē)草、假連翹、紅花檵木、四季桂、紅鱗蒲桃、紫薇從試驗(yàn)初期至水淹脅迫15 d，其葉片的POD活性均在200 u·g-1·min-1以內(nèi)，持續(xù)保持較低的POD活性。

表4 水淹脅迫下22種植物葉片POD活性的變化Table 4 Changes of POD activity in leaves of 22 species under different days of waterlogging stress

2.4 植物耐澇性綜合評(píng)價(jià)

隨著水淹脅迫時(shí)間的增加，22種園林植物在水淹脅迫后的葉片POD活性均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，說(shuō)明植物受到水淹水脅迫后迅速啟動(dòng)POD活性進(jìn)行保護(hù)，通過(guò)不斷調(diào)整POD活性消除自由基帶來(lái)的傷害。

2.4.1 主成分分析運(yùn)用 采用SPSS 21.0進(jìn)行主成分分析，將水淹脅迫后植物葉片的SPAD值、MDA含量、POD活性指標(biāo)數(shù)據(jù)，進(jìn)行降維分析[22-23]。分析前進(jìn)行KMO和Bartlett的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果表明：KMO值為0.612＞0.6，Bartlett球形度檢驗(yàn)P值為0＜0.05，表明數(shù)據(jù)適合做主成分分析。

相關(guān)矩陣分析（表6）表明，22種園林植物葉片的POD活性與SPAD值的相關(guān)系數(shù)為0.848，兩者呈顯著性正相關(guān)，與MDA含量的相關(guān)系數(shù)為－0.49，兩者呈負(fù)相關(guān)；MDA含量與SPAD值的相關(guān)系數(shù)－0.43，兩者呈負(fù)相關(guān)。

表6 相關(guān)矩陣Table 6 Correlation matrix

主成分累積貢獻(xiàn)率（Cumulative contribution rate，CCR）大于80%即可認(rèn)為信息具有代表性[24]。由表7表明，第一個(gè)主成分的特征根為2.201，解釋了總變異的73.358%；第二個(gè)主成分解釋了總變異的21.691%。提取這2個(gè)主成分，解釋了95.049%的信息，達(dá)到較理想的數(shù)據(jù)降維效果，可分別用這2個(gè)主成分對(duì)植物品種的耐澇性進(jìn)行概括分析。

表7 解釋的總方差Table 7 Total variance explained

由表8可知，提取的主成分1將POD活性、SPAD值、MDA含量的3個(gè)指標(biāo)信息進(jìn)行了較全面的提取，同時(shí)也顯現(xiàn)出各指標(biāo)間的顯著正負(fù)相關(guān)關(guān)系，而主成分2主要提取了MDA含量信息。根據(jù)成分矩陣的因子載荷，計(jì)算對(duì)應(yīng)的特征向量，得到主成分的表達(dá)式：

表8 成分矩陣aTable 8 Component matrix

主成分1計(jì)算公式：

主成分2計(jì)算公式：

主成分1計(jì)算公式中POD活性、SPAD值的系數(shù)相差較小，主成分2計(jì)算公式中的MDA含量的系數(shù)最大。

根據(jù)主成分1、2的貢獻(xiàn)率，分別為73.358%、21.691%，計(jì)算得到其權(quán)重分別為0.772、0.228，將其權(quán)重代入耐澇性綜合評(píng)價(jià)值（D）計(jì)算公式，得到其綜合評(píng)分值（表9）。

由表9按綜合評(píng)分值的大小對(duì)22個(gè)樹(shù)種進(jìn)行排序，其結(jié)果為：中華天胡荽 ? 風(fēng)車(chē)草 ? 鳶尾>黃蟬>藍(lán)花草>鵝掌柴>梔子>茉莉花>紅鱗蒲桃>米仔蘭>灰莉>四季桂>基及樹(shù)>紫薇>假連翹>紅花檵木>月季花>朱槿>琴葉珊瑚>紅背桂>變?nèi)~木>龍船花。

表9 22種園林植物耐澇能力綜合評(píng)價(jià)Table 9 Comprehensive evaluation on waterlogging tolerance of 22 species

以綜合評(píng)分值進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果如圖1。由圖1可知，以X=5為參考軸，可以將22種植物分為三個(gè)類(lèi)別：I級(jí)耐澇植物，包括中華天胡荽、風(fēng)車(chē)草、黃蟬、鳶尾、鵝掌柴、藍(lán)花草、梔子7種；II級(jí)較耐澇植物，包括茉莉花、紅鱗蒲桃、基及樹(shù)、米仔蘭、四季桂、灰莉、紫薇7種；III級(jí)不耐澇植物，包括假連翹、紅花檵木、琴葉珊瑚、變?nèi)~木、月季花、紅背桂、朱槿、龍船花8種。

圖1 22種植物綜合評(píng)分值D值聚類(lèi)分析圖Figure 1 Clustering chart of comprehensive evaluation of 22 species

3 結(jié)論與討論

3.1 討論

城市化的發(fā)展帶來(lái)系列的城市水危機(jī)，如水質(zhì)污染、洪水、城市內(nèi)澇化、地下水位下降等[25]。隨著城市發(fā)展速度的加快，城市水問(wèn)題日趨嚴(yán)重[26]?！吨腥A人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》[27]提出，建設(shè)源頭減排、蓄排結(jié)合、排澇除險(xiǎn)、超標(biāo)應(yīng)急的城市防洪排澇體系，推動(dòng)城市內(nèi)澇治理取得明顯成效。讓城市像海綿一樣“呼吸吐納”，營(yíng)造山清水秀的生態(tài)環(huán)境，建設(shè)高品質(zhì)的現(xiàn)代都市。因此，在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)過(guò)程中，海綿城市低影響開(kāi)發(fā)建設(shè)模式得到了推廣和應(yīng)用，加大城市徑流雨水源頭減排的剛性約束，優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng)，建設(shè)生態(tài)排水設(shè)施，充分發(fā)揮城市綠地、道路、水系等對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，使城市開(kāi)發(fā)建設(shè)后的水文特征接近開(kāi)發(fā)前，有效緩解城市內(nèi)澇，削減城市徑流污染負(fù)荷，節(jié)約水資源，保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境。本試驗(yàn)研究了22種華南地區(qū)常用灌木及草本植物在水淹條件下的生長(zhǎng)適應(yīng)性，從中篩選出適合海綿城市建設(shè)（低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建）的植物種類(lèi)。在水淹脅迫下，22種植物的正常的生理代謝受到抑制，產(chǎn)生了系列的生理生化等變化，體現(xiàn)了植物對(duì)環(huán)境脅迫的反應(yīng)以及對(duì)環(huán)境改變的適應(yīng)結(jié)果[27-28]。測(cè)定植物的MDA含量、POD活性以及SPAD值是篩選與檢驗(yàn)植物適應(yīng)水淹逆境脅迫的重要方式[28-29,31-32]。

在耐澇試驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中，22種試驗(yàn)植物均未出現(xiàn)死亡植株。其中，以中華天胡荽、風(fēng)車(chē)草、鳶尾為代表的水生植物長(zhǎng)勢(shì)好，其各項(xiàng)指標(biāo)浮動(dòng)較小，數(shù)據(jù)分析結(jié)果基本符合這類(lèi)水生植物的生長(zhǎng)特性，中華天胡荽在水淹脅迫5 d時(shí)開(kāi)始萌發(fā)地下橫走莖，節(jié)間逐漸地生根和長(zhǎng)葉。黃蟬、藍(lán)花草雖不是水生植物，但植株長(zhǎng)勢(shì)健康，表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐澇能力，在實(shí)際應(yīng)用中容易扦插生根，而鵝掌柴、梔子雖然生長(zhǎng)形態(tài)未受到影響，但不及水生植物狀態(tài)好。龍船花、變?nèi)~木、朱槿在水淹脅迫過(guò)程中，未發(fā)育新葉，成葉逐漸失綠變黃，表現(xiàn)出不同程度的萎蔫、卷曲、下垂等癥狀，直至試驗(yàn)?zāi)┢?，葉片凋萎脫落，長(zhǎng)勢(shì)極弱。其他試驗(yàn)植物在生長(zhǎng)、形態(tài)等方面，試驗(yàn)時(shí)葉片出現(xiàn)部分萎蔫癥狀，但未嚴(yán)重影響其生理活動(dòng)。

植物在受到水淹脅迫時(shí)，光合速率下降、光合產(chǎn)物的運(yùn)輸減慢、根系嚴(yán)重缺氧、葉片氣孔關(guān)閉、CO2擴(kuò)散的氣孔阻力不斷增加，影響光呼吸相關(guān)酶活性，葉綠素含量持續(xù)下降[13]。在水淹試驗(yàn)過(guò)程中，超過(guò)一半的植物（如龍船花、琴葉珊瑚、紅花檵木、變?nèi)~木等）隨著水淹脅迫時(shí)間的增加，表現(xiàn)出SPAD值逐漸下降的趨勢(shì)，且與CK相比差異顯著，所涉及的這類(lèi)植物的葉片表現(xiàn)出萎蔫、卷曲，甚至凋落，一定程度上反映其水淹耐受性較弱。而梔子、黃蟬、中華天胡荽、鵝掌柴、基及樹(shù)能在水淹試驗(yàn)的持續(xù)過(guò)程中，出現(xiàn)不同程度上的SPAD值的緩和，甚至與水淹中期或水淹初期的SPAD值之間無(wú)顯著差異。風(fēng)車(chē)草、鳶尾、藍(lán)花草的SPAD值在水淹脅迫試驗(yàn)中一直呈現(xiàn)無(wú)顯著差異，生長(zhǎng)狀態(tài)未受水分脅迫的影響，未產(chǎn)生水淹傷害，表現(xiàn)出對(duì)水淹的耐受性較強(qiáng)。

MDA為膜脂過(guò)氧化物的產(chǎn)物，其含量高低亦可反映植物的受害程度[32-33]，一般用來(lái)評(píng)價(jià)植物在逆境下發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用的強(qiáng)弱[18]。梔子、中華天胡荽、變?nèi)~木、鵝掌柴、龍船花、假連翹、月季花、紅花檵木、四季桂、紅鱗蒲桃、朱槿、鳶尾、藍(lán)花草、風(fēng)車(chē)草葉片的MDA含量隨著水淹脅迫時(shí)間的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，且保持較低的水平，說(shuō)明其細(xì)胞膜受損壞程度較小，尤其是假連翹、紅鱗蒲桃、藍(lán)花草、風(fēng)車(chē)草葉片的MDA含量在水淹脅迫處理末期（15 d時(shí)）與CK相比均無(wú)顯著差異，耐澇能力較強(qiáng)?；依颉⒓t背桂、紫薇、琴葉珊瑚、基及樹(shù)葉片的MDA含量隨著水淹脅迫時(shí)間的增加呈持續(xù)上升趨勢(shì)，在水淹脅迫處理末期（15 d時(shí)）相較CK均差異顯著（P<0.05），其MDA含量分別增加了45.54%、111.58%、50.00%、150.77%、251.43%，表明這類(lèi)植物對(duì)水淹的環(huán)境的適應(yīng)性較差。黃蟬、茉莉花、米仔蘭葉片的MDA含量不穩(wěn)定，呈波動(dòng)式增減，但在水淹脅迫處理末期（15 d時(shí)）與CK相比差異顯著（P<0.05），其降幅分別為29.7%、39.22%、40.91%，表明這類(lèi)植物自身可能在通過(guò)滲透調(diào)節(jié)以適應(yīng)水分脅迫。

水淹脅迫致使植物根部缺氧，導(dǎo)致植物氧代謝失調(diào)，活性氧累積而引起細(xì)胞損傷[20]。水淹條件下植物會(huì)啟動(dòng)一系列保護(hù)酶調(diào)整和降低活性氧含量[5]。在本研究中，隨著水淹脅迫時(shí)間增長(zhǎng)，22種植物葉片的POD活性均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，其中80%以上植物的POD活性在水淹脅迫5 d時(shí)達(dá)到峰值，并在水淹脅迫15 d時(shí)降至最低。而梔子、黃蟬、中華天胡荽、假連翹、紅花檵木、紫薇、鳶尾、茉莉花、風(fēng)車(chē)草的POD活性在水淹脅迫15 d時(shí)與CK相比無(wú)顯著差異。

植物的抗?jié)衬芰χ饕Q于植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理代謝對(duì)缺氧的適應(yīng)能力[33-34,36-37]。耐澇植物一般可以通過(guò)通氣組織、皮孔增生、不定根等形態(tài)學(xué)特征增強(qiáng)其抗?jié)承浴Ｔ诒舅蛯?shí)驗(yàn)中，黃蟬、梔子等植物在水淹脅迫5 d時(shí)均出現(xiàn)明顯的不定根和皮孔增生現(xiàn)象，而風(fēng)車(chē)草、中華天胡荽、藍(lán)花草的自身莖中長(zhǎng)滿的氣室，可以儲(chǔ)藏空氣，在水淹缺氧時(shí)仍不受影響，均表現(xiàn)出其較強(qiáng)的耐澇性。中華天胡荽葉片的MDA含量在水淹脅迫5 d時(shí)與CK相比差異顯著（P<0.05），在水淹脅迫10 d時(shí)二者之間無(wú)顯著差異，而在水淹脅迫15 d時(shí)MDA含量則表現(xiàn)出與0 d、5 d、10 d時(shí)的差異顯著（P<0.05）；中華天胡荽的SPAD值在水淹脅迫5 d、10 d、15 d時(shí)均無(wú)顯著差異，而其POD活性在水淹脅迫15 d時(shí)與CK的活性同樣無(wú)顯著差異，在耐澇能力綜合評(píng)價(jià)值的綜合排序中處于第一位。研究發(fā)現(xiàn)，黃蟬、藍(lán)花草、梔子和鵝掌柴的耐澇性能力綜合評(píng)價(jià)值的排名緊接中華天胡荽，在聚類(lèi)分析中劃分為與水生植物同一類(lèi)的I級(jí)耐澇，較其他植物而言具有較強(qiáng)的耐澇能力，這是由于植物耐澇性機(jī)制相對(duì)復(fù)雜，單個(gè)形態(tài)、生理指標(biāo)具有局限性，因此必須綜合分析植物形態(tài)、生長(zhǎng)或生理代謝等各方面的變化，最理想的方式是從基因水平上最終加以確認(rèn)，才能科學(xué)評(píng)價(jià)植物的耐澇性[37-38]。

在城鎮(zhèn)化建設(shè)及推進(jìn)建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市的發(fā)展過(guò)程中，海綿城市建設(shè)——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)，對(duì)設(shè)施覆蓋的植物提出了耐淹、耐旱、耐污染、耐蔭等不同需求，以便因地制宜地推薦植物應(yīng)用于不同場(chǎng)景的海綿設(shè)施。科學(xué)地評(píng)價(jià)植物是否適合海綿城市建設(shè)，不能以單一指標(biāo)而論，需要研究者從植物的耐旱性、耐熱性、耐寒性、耐陽(yáng)性、耐蔭性、耐澇性、凈化能力、耐貧瘠性、抗風(fēng)性、耐污染性、抗病蟲(chóng)害性、株型整體性、葉期、花期、繁殖難易程度、生長(zhǎng)速度、根系性狀、耗能程度和管理養(yǎng)護(hù)程度等方面[38]進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本研究對(duì)22種園林植物的耐澇性進(jìn)行試驗(yàn)篩選，以期能為海綿城市建設(shè)的適宜植物名錄提供量化的數(shù)據(jù)參考。

3.2 結(jié)論

通過(guò)對(duì)22種植物耐澇能力綜合評(píng)價(jià)以及耐澇性綜合評(píng)價(jià)值的聚類(lèi)排序，將其分別劃分為三個(gè)類(lèi)別：I級(jí)耐澇植物，包括中華天胡荽、風(fēng)車(chē)草、黃蟬、鳶尾、鵝掌柴、藍(lán)花草、梔子7種植物；II級(jí)較耐澇植物，包括茉莉花、紅鱗蒲桃、基及樹(shù)、米仔蘭、四季桂、灰莉、紫薇7種植物；III級(jí)不耐澇植物，包括假連翹、紅花檵木、琴葉珊瑚、變?nèi)~木、月季花、紅背桂、朱槿、龍船花8種植物。園林植物作為重要的城市海綿體組成部分，作用體現(xiàn)在“滯、滲、吸、凈”等方面。本試驗(yàn)篩選出的耐澇性植物（I級(jí)耐澇植物和II級(jí)較耐澇植物）推薦適用于海綿城市主要設(shè)施類(lèi)場(chǎng)景中：滲透設(shè)施類(lèi)如下沉式綠地、生物滯留設(shè)施、滲透塘；滲透?jìng)鬏斣O(shè)施類(lèi)，如植草溝；貯存回用設(shè)施類(lèi)有濕塘、雨水濕地；凈化設(shè)施類(lèi)的植被緩沖帶、人工土壤滲透設(shè)施。結(jié)合李燦等研究5種熱帶花灌木對(duì)旱澇脅迫的生理的結(jié)果分析，梔子、紅鱗蒲桃耐澇不耐旱，可配置于濱水綠帶、淡水濕地旁；黃蟬既耐澇又耐旱，花期長(zhǎng)，觀賞性強(qiáng)，可配置于雨水花園和濱水河帶等環(huán)境[18]。