杭州地区城市屋顶绿化植物的耐旱性研究

陈海生

摘 要：通过盆栽干旱胁迫试验，研究了凹叶景天、垂盆草、佛甲草、圆叶景天4种景天科屋顶植物在干旱胁迫条件下植物相对电导率、细胞可溶性糖含量等指标。结果表明：（1）干旱胁迫使4种屋顶植物的相对电导率都是呈上升趋势，以凹叶景天植物相对电导率上升幅度最大，其质膜透性已受到严重破坏；其次是佛甲草；圆叶景天植物相对电导率上升幅度最小，其质膜透性较为稳定。（2）干旱胁迫使屋顶植物的细胞可溶性糖含量均呈上升趋势，以圆叶景天的叶片细胞可溶性糖含量上升幅度最大，其次是佛甲草，细胞可溶性糖含量上升幅度最小的是凹叶景天。因此，从抗旱性指标来看，这4种景天科植物均可应用于杭州市的草坪屋顶绿化，但4种植物的耐旱性存在着较大差异，以圆叶景天的耐旱性最强，其次是佛甲草，凹叶景天的耐旱性最弱。

关键词：屋顶绿化植物；耐旱性；杭州地区

中图分类号 S731 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）21-0109-02

在城市绿化建设中，屋顶绿化正成为一种新的绿化方式得到了迅速发展。屋顶绿化能有效地解决城市绿化空间不足的问题，在缓解城市热岛效应、增加绿量、改善空气环境质量等方面起着积极作用。由于屋顶种植环境恶劣，风速比地面大，水分蒸发快，土温、气温变化较大，屋顶土层薄、不能与地面土壤进行水汽交换等原因，生态环境比较恶劣，屋顶绿化植物容易干旱胁迫的影响[1，2]。因此，选择适于大面积屋顶绿化的植物迫在眉捷。

杭州市地处中亚热带向北亚热带的过度地带，光照充足，热量丰富，雨量充沛，气候上具有夏季高温，秋冬季干旱等特点。因此，屋顶绿化植物应选择抗旱性强、抗风力强、根系浅、耐贫瘠、低维护等特性的植物。凹叶景天、垂盆草、佛甲草、圆叶景天，属景天科景天属多年生常绿草本植物，茎匍匐、易生根、耐受性强，是常用的屋顶绿化地被植物[3]。本研究选择适于杭州地区种植的这4种景天属植物为材料，分析它们的抗旱性生理特性，以期为杭州地区屋顶绿化植物的筛选提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 2017年9月5日，將凹叶景天、垂盆草、佛甲草、圆叶景天种植于浙江同济科技职业学院机电集训楼楼顶塑料大棚内，选取植株健壮、生长基本一致的分枝扦插至直径20cm的塑料育苗盆中，种植基质均为泥炭∶珍珠岩=2∶1，基质厚度为5cm，之后统一水肥管理，待植株整齐、生长基本一致时进行试验。

1.2 方法 植株恢复生长50d后，浇足塑料盆内的水，灌水第2天取样测定作对照。此后30d全部植株断水处理进行耐旱性试验。叶片相对电导率的测定：选取生长部位大致相同的叶片，用去离子水洗净擦干后，用刀片切去大小相同叶片，避开叶片中脉，放入装有20mL去离子水的离心管中，震荡浸泡24h后，用上海雷磁仪器厂生产的DDS-307A型电导率仪测定其电导率C1，然后沸水浴15min，取出后静置冷却至室温，测定电导率C2。叶片电导率即为C1与C2的比值[4]。可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[5]。各项测定指标3次重复，数据均用平均值表示。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫条件下参试植物细胞可溶性糖含量的变化 细胞可溶性糖能降低植物细胞的渗透势，保持细胞处在一定的膨压下，以抵抗外界逆境条件的影响。由表1可知，在干旱胁迫的30d内，4种屋顶植物的细胞可溶性糖含量均呈上升趋势，升高幅度为26.67%～54.29%。说明各种植物之间的可溶性糖含量变化相差很大。以圆叶景天的叶片细胞可溶性糖含量上升幅度最大，为54.29%，其次是垂盆草，细胞可溶性糖含量上升幅度为32.26%，可溶性糖含量上升幅度最小的是凹叶景天，只有26.67%。

2.2 干旱胁迫条件下参试植物相对电导率的变化 植物细胞膜能保持植物细胞的新陈代谢处在正常的环境中。植物在受到干旱胁迫时，细胞膜会受到损伤，细胞膜透性会增大，细胞电解质会外渗，使植物细胞浸提液的相对电导率升高。因此，可以从植物细胞外渗液相对电导率的变化看出植物细胞在干旱胁迫条件下受伤害的程度和植物抗旱性的强弱[6，7]。从表2可以看出，随着干旱胁迫时间的延长，4种屋顶植物的相对电导率都是呈上升趋势。据计算升高幅度为17.57%～88.37%，这说明各种植物间的相对电导率变化相差很大。以凹叶景天植物相对电导率上升幅度最大，干旱胁迫30d后，上升幅度达到了88.37%。说明其质膜透性已受到严重破坏。其次是垂盆草，干旱胁迫结束时上升幅度为70.02%。而以圆叶景天植物相对电导率上升幅度最小，只有17.57%，说明其质膜透性较为稳定。因此，从植株相对电导率变化情况来看，圆叶景天植物的耐旱性最强，凹叶景天植物的耐旱性最弱。

3 结论与讨论

（1）在干旱胁迫到一定程度时，植物细胞膜会遭受损伤，导致细胞内容物外渗，相对电导率增加[8-9]。抗旱性强的植物其相对电导率的增加幅度较少，抗旱性弱的植物其相对电导率的增加幅度较大。本研究中以凹叶景天植物的相对电导率上升幅度最大，这种植物的质膜透性已受到严重破坏。以圆叶景天植物的相对电导率上升幅度最小，其质膜透性相对较为稳定。从植株相对电导率变化情况来看，圆叶景天植物耐旱性最强，凹叶景天植物的耐旱性最弱。

（2）屋顶绿化能在不占用城市土地的情况下，有效地增加城市的绿化面积，改善了城市居民的生产生活环境。房屋屋顶大多是水泥混凝土构成，绿化植物不能与地下土壤进行水气交流，完全依靠屋顶上薄薄的一层基质来提供植物生长所需要的养分和水分。相对于地面土壤，屋顶白天温度较高，比地面更易遭受干旱胁迫。开展屋顶绿化植物的干旱适应性研究，有利于发现更多适合城市屋顶绿化植物种类和增加城市屋顶绿化植物的物种多样性和生态稳定性，以及提高城市的景观效应和生态效应。

（3）恶劣的屋顶环境要求其上生长的植物具有耐旱性、耐热性、耐贫瘠、根系浅、抗风能力强等综合抗性。而目前我国南方屋顶绿化用的植物大多是景天类植物，品种单一，易滋生病虫害。所以应加强景天科植物种类及其他类植物的筛选和应用研究，找出适宜各地方屋顶绿化种植的植物，增加物种多样性，丰富屋顶绿化景观[10]。

参考文献

[1]王仙民.屋顶绿化[M].武汉：华中科技人学出版社，2007.

[2]许荷，瞿志.北京屋顶绿化构造[J].中国园林，2006，4：77-80.

[3]黄卫昌，秦俊，胡永红，等.屋顶绿化植物的选择——景天类植物在上海地区的应用[J].安徽农业科学，2005，33（6）：1041-1043.

[4]郝建军，康宗利.植物生理学实验技术[M].北京：化学工业出版社，2006.

[5]王学奎.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2008.

[6]刘萍，康峰峰，王旭航.林木抗旱鉴定指标及数量分析方法研究进展[J].河南林业科技，2006，26（2）：20-23.

[7]曾红，温庚金，罗旭荣，4种轻型屋顶绿化植物抗旱能力的综合评价[J].草业科学，2016，33（6）：1084-1093.

[8]汤聪，刘念，郭微，等.广州地区8种草坪式屋顶绿化植物的抗旱性[J].草业科学，2014，31（10）：1867-1876.

[9]孙国荣，彭永臻，闫秀峰.干旱胁迫对白桦实生苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响[J].林业科学，2003，39（1）：165-167.

[10]王晓燕，陈宇.屋顶绿化植物种植选择与技术应用[J].湖南农业科学，2016（2）：91-93. （责编：张宏民）