长沙市4种园林植物蒸腾耗水特性研究

邹丽伟， 王瑞辉

(1.山东广播电视大学， 山东 济南 250014； 2.中南林业科技大学， 湖南 长沙 410004)

长沙市4种园林植物蒸腾耗水特性研究

邹丽伟1， 王瑞辉2

(1.山东广播电视大学， 山东 济南 250014； 2.中南林业科技大学， 湖南 长沙 410004)

以3年生苗为试材，采用盆栽方法，对长沙市4种园林植物细叶萼距花、麦冬、吉祥草、葱兰的耗水特性进行了研究，结果表明：4种植物在全光照下的耗水速率均比遮荫条件下高。在全光照和遮荫条件下，4种园林植物的蒸腾耗水速率大小均是细叶萼距花>葱兰>麦冬>吉祥草；细叶萼距花、麦冬、吉祥草、葱兰等4种园林植物的日耗水进程一致，都是6∶00—8∶00耗水量最小，12∶00—14∶00耗水量最大。全光照条件下，细叶萼距花8月份蒸腾耗水速率最大，为586.34g/m2，11月份的蒸腾耗水速率最小，仅为8月份的41.6%；麦冬8、9月份耗水速率相差不大，分别为397.15g/m2、420.19g/m2；吉祥草、葱兰的耗水速率均为9月份最大，分别为420.19g/m2、550.75g/m2；4种植物的耗水速率都是11月份最低。

园林植物； 蒸腾耗水特性；蒸腾耗水速率；长沙市

随着城市建设的快速发展、人口剧增和全球气候变暖,水资源危机已日益严重。而林木作为生态环境的重要组成部分，其耗水量非常惊人[1]，有关研究表明,西北和华北地区的土壤干化现象与该地区的植被过量耗水有直接的关系[2-3]。因而，绿化树种的耗水量也日益成为城市绿化中考虑的主要因素之一。我们对长沙市4种园林植物细叶萼距花(Cupheahyssopifolia)、麦冬(Ophiopogonjaponicus)、吉祥草(Reineckeacarnea)和葱兰(Zephyranthescandida)的耗水速率、环境因子和蒸腾耗水量等进行观测与研究，探讨其耗水规律，旨在为城市绿化树种的合理配置提供参考[4]。

1 试验地概况

试验地选在中南林业科技大学长沙校区。长沙市位于湖南省东北部湘江之滨、麓山之侧，地处东经112°53′—113°06′，北纬28°02′—28°16′，靠近北回归线；年均气温17.5℃，极端最高气温40.6℃，极端最低气温-12℃，年均降水量1380mm；其气候属典型的亚热带季风湿润气候，夏冬季长，春秋季短，盛夏酷热少雨，9月下旬后，降水量减少，季节性缺水严重。

2 材料与方法

2.1试验材料

试验用的细叶萼距花、麦冬、吉祥草、葱兰均取自中南林业科技大学校园苗圃。在试验开始的前1个月开始准备试验材料，每1种植物选择6株为供试材料，苗龄均为3年生，要求规格基本一致，长势良好。移栽前先配制盆栽土，选择苗圃地肥沃的表层土(红壤土，肥沃粘重)，拌匀后装入直径26cm、高17cm的塑料花盆，再将地被植物移入花盆，要栽满整个花盆，移栽后进行常规管理，确保成活。

2.2研究方法

每1种苗木设置6个重复。观测时段分别为2007年8月9—15日，9月18—24日，10月18—26日，11月9—16日。观测日的前1天傍晚浇足水分，第2天早上测定前用塑料袋密封盆底和盆口，防止水分的蒸发和渗漏.每1天从6∶00到18∶00每隔2h观测1次，将测得的数据计算平均值，绘制日变化曲线. 并于每日早上7∶00前分别每1盆取土样进行烘干处理。

试验共设置全光照(花盆放在草坪上,周边无任何物体遮挡阳光)和全遮荫(花盆放在密林中,避免光线直接射入,但有散射光进入)2种处理。

2.3测定指标

(1) 耗水量。用BP-3400天平以2h为一个时间段测定整株苗木的耗水量(单位g)，称重精度0.1g，单位g·h-1。

(2) 叶面积。先用方格纸测定单片叶的面积，再数每1盆苗木的叶片数，计算每1盆苗木的总叶面积。

(3)蒸腾耗水速率。以2h为一个时间段，用耗水量/叶面积计算蒸腾耗水速率(单位g/m2)。

(4)土壤含水量。每1天称重测定之前采取土样，烘干后计算土壤绝对含水量。

3 结果与分析

3.1不同光照条件下的蒸腾耗水速率

3.1.1 不同光照条件下的日耗水进程 由图1可以看出，4种植物在全光照条件下的蒸腾耗水速率均大于遮荫条件下的耗水速率，可见光照对4种植物的蒸腾有明显影响；细叶萼距花的2条曲线变化幅度相对较小，遮荫条件下的耗水速率为全光照条件下的84.8%；麦冬、吉祥草的曲线变化幅度相对较大, 遮荫条件下的耗水速率分别为全光照条件下的70.5%、68.3%;葱兰的曲线变化幅度最大, 遮荫条件下的耗水速率为全光照条件下的63.2%。曲线变化幅度越大，光照对植物的蒸腾影响越大，4种植物中，葱兰的蒸腾耗水速率受光照的影响最明显。因此，在进行植物配置时，为节约用水，可给葱兰予适当遮荫。

图1 4种植物不同光照条件下的日耗水进程Fig.1 The daily water consumption of four garden plants under different light conditions

4种植物在不同光照条件下的日耗水进程基本一致，均是早晚低、中午前后高，呈单峰型曲线，出现峰值的时间均为12∶00—14∶00。如细叶萼距花在全光照条件下，6∶00—8∶00的蒸腾耗水速率为329.92g/m2，而在12∶00—14∶00蒸腾耗水速率可达1631.42g/m2；在遮荫条件下，6∶00—8∶00的蒸腾耗水速率为318.637g/m2，而在1 2∶00—14∶00蒸腾耗水速率可达1573.31g/m2。

3.1.2 全光照条件下蒸腾耗水速率比较 从图2可以看出，全光照条件下，细叶萼距花的耗水速率在1天中的各时间段均明显高出其他3种植物，6∶00—8∶00的蒸腾耗水速率最低为329.92g/m2，在12∶00—14∶00出现最高峰，达到1631.42g/m2，随后迅速下降，到16∶00—18∶00时间段下降为721.81g/m2；麦冬和吉祥草和的日耗水速率曲线非常相似，起伏变化比较平缓；吉祥草1天中各时间段耗水速率值均为4种植物中最低的，仅为细叶萼距花的53.3%。4种植物日耗水速率大小是细叶萼距花>葱兰>麦冬>吉祥草。因此，园林绿化中进行植物配置时，可考虑将耗水量不同的植株搭配种植，以利于土壤水分的均衡供应[5]。

图2 全光照条件下四种植物蒸腾耗水速率Fig.2 The water consumption rates of four garden plants under full light

3.1.3 遮荫条件下蒸腾耗水速率比较 从图3可以看出，遮荫条件下，细叶萼距花的耗水速率在1天中的各时间段仍然明显高出其他3种植物，曲线起伏较大，12∶00—14∶00出现最高峰，达到1573.31 g/m2，6∶00—8∶00的蒸腾耗水速率最低，为318.64g/m2，仅为12∶00—14∶00时间段的20.3%。麦冬、吉祥草、葱兰3种植物的曲线变化基本一致，起伏比较平缓。4种植物日耗水速率大小为细叶萼距花>葱兰>麦冬>吉祥草。

图3 遮荫条件下四种植物蒸腾耗水速率Fig.3 The water consumption rates of four garden plants under shade

由图2、图3可知，在全光照和遮荫条件下，4种植物的蒸腾耗水速率均为细叶萼距花>葱兰>麦冬>吉祥草。

3.2全光照条件下不同月份的蒸腾耗水速率

3.2.1 全光照条件下不同月份的日耗水进程 由图4可知，细叶萼距花8月份的耗水速率最大，为586.34g/m2， 9、10月份相对较小，11月份耗水速率最小，为243.68g/m2，仅占8月份的41.6%；麦冬8、9月份耗水速率相差不大，分别为397.15g/m2、420.19g/m2；吉祥草、葱兰的耗水速率均为9月份最大，分别为420.19g/m2、550.75g/m2；4种植物的耗水速率都是11月份最低。因此，在进行绿化养护时，11月份可适当减少灌溉量。

图4 全光照条件下4种植物在8—11月份的日耗水进程Fig.4 The daily water consumption of four garden plants under full light in August-November

3.2.2 全光照条件下不同月份的蒸腾耗水速率 从图5可以看出，4种植物在不同月份的耗水速率并不一样。8月份，细叶萼距花>麦冬>葱兰>吉祥草；9月份，葱兰>细叶萼距花>吉祥草>麦冬；10月份，细叶萼距花>葱兰>吉祥草>麦冬；11月份，细叶萼距花>葱兰>麦冬>吉祥草。

图5 全光照条件下四种植物在8—11月份蒸腾耗水速率比较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异，当进行多种植物密集配置时，可选择月份耗水型不同的植物进行搭配，有利于水分的均衡供应。

4 结论与讨论

(1) 4种植物在全光照下的耗水速率均比遮荫条件下高。

(2) 在全光照和遮荫条件下， 4种植物蒸腾耗水速率的大小均为细叶萼距花>葱兰>麦冬>吉祥草。

(3) 在全光照和遮荫条件下，细叶萼距花、麦冬、吉祥草、葱兰等4种园林植物的日耗水进程一致，都是6∶00—8∶00耗水量最小，12∶00—14∶00耗水量最大。

(4) 全光照条件下，细叶萼距花8月份蒸腾耗水速率最大，为586.34g/m2，11月份的蒸腾耗水速率最小，仅为8月份的41.6%；麦冬8、9月份耗水速率相差不大，分别为397.15g/m2、420.19g/m2；吉祥草、葱兰的耗水速率均为9月份最大，分别为420.19g/m2、550.75g/m2；4种植物的耗水速率都是11月份最低。

(5) 相同环境条件下，不同植物蒸腾曲线的相似性表明，蒸腾速率很大程度上受环境条件影响[6]。

(6) 苗木蒸腾耗水受光照、大气温度、大气湿度、土壤含水量等多种环境因子的影响，其中太阳辐射是导致蒸腾速率出现日变化的主要原因。而苗木的蒸腾作用主要是受制于气孔行为。清晨和傍晚，光照强度较弱，气孔开度较小，气孔阻力会增大，蒸腾速率小。上午，光照强度增加，气孔开度增大，气孔阻力减小，蒸腾速率也渐渐升高。正午，由于气温和光照均达到最大，植物细胞的呼吸增加，导致叶内的CO2浓度升高，从而引起植物部分气孔关闭，蒸腾速率下降，出现所谓的“午休”现象[7]。午后，随着光照强度减弱，气孔开度增加，气孔阻力有所降低，蒸腾速率有所回升。

[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.以水资源合理利用为核心的干旱半干旱地区林业生态工程建设技术对策[J].林业资源管理,2002(4):48-52.

[3] 杨维西.讨论我国北方地区人工植被的土壤干化问题[J].林业科学,1996,32(1):78-85.

[4] 李丽萍，马履一，王瑞辉.北京市3种园林绿化灌木树种的耗水特性[J].中南林业科技大学学报，2007，27(2):44-47.

[5] 王瑞辉.北京主要园林树种耗水性及节水灌溉制度研究[D].北京:北京林业大学图书馆，2006.

[6] 孟凡荣，乔 芳，张志强.北京城区3种绿化树种蒸腾耗水性比较[J].福建林学院学报，2005，25(2)：176-180.

[7] 武维华.植物生理学[M].北京:科学出版社，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

(文字编校：唐效蓉, 龚玉子)