曹秋艳，周润嫦

（韶关学院英东农业科学与工程学院，广东韶关512005）

基于“海绵城市”理念的四种园林植物耐水湿性研究
——以韶关市为例

曹秋艳，周润嫦

（韶关学院英东农业科学与工程学院，广东韶关512005）

以海绵城市建设理念中对园林植物耐水湿性的相关要求为出发点，选取韶关地区常见的4种园林植物，进行人工水淹胁迫处理，通过观察其外部形态特征的变化，并对其叶片的生理指标:丙二醛、叶绿素的含量、蓄水量进行测定，利用隶属函数值法对4种园林植物的生长和耐水能力指标进行综合评价.结果显示，秋枫、阴香植物耐水性较差，乐昌含笑、香樟植物耐水性较好，不同观赏植物的耐水湿性存在显著差异.

海绵城市；园林植物；耐水湿性：水淹胁迫

我国新城镇化的快速发展造成城市建设用地不断扩张，公共绿地被大量占用，地面硬化率大幅提高，这种不透水路面比例的升高改变了原有土壤和植被的天然渗透吸水性，加之气候异常，受持续强降雨极端天气的影响，城市雨水无法及时排走而积蓄在地表面，引起不同程度的内涝.同时随水位的涨落园林植物处于干旱或湿涝的特殊环境，使得很多植物无法存活，涝害不仅造成了园林植物的死亡，还会造成水土流失、景观恶化［1］.针对这种雨水带来的自然灾害，许多城市提出了建设海绵城市的理念，主张通过改造城市绿化带及周边公共开敞空间，分散式设置雨水景观设施，同时利用园林植物和渗透性土壤的双重作用，实现对雨水的渗透、储存、调节、转输等功能，有效地消减城市内涝提升城市绿地的水文调蓄功能.可见园林植物是海绵城市建设中重要的组成部分，因此对植物耐水湿能力的研究就显得尤为重要.但从目前已有的研究成果和实践经验来看，中国针对海绵城市的植物选择与设计方面的研究比较薄弱，缺少大量的实践经验以及实验数据支撑，这种局面客观上迟滞了海绵城市建设的发展［2］.目前韶关市正在开展“海绵城市”建设，为了更科学、更合理的选择耐水湿抗力性强的园林植物，笔者选取适合韶关市气候条件、观赏性强但耐水湿性还不明确的4种园林植物，在人工水淹胁迫环境下的生长和耐水能力指标进行测定和分析研究，为韶关市海绵城市建设中园林植物的筛选提供数据支持.

1 材料与方法

1.1 实验材料

选择韶关乡土园林植物香樟（Cinnamomum camphora）、秋枫（Bischofia）、乐昌含笑（Michelia chapensls）及阴香(Cinnamomum burmannii)盆栽苗为试验材料，苗木植株的平均高度分别为30.8 cm和40.5 cm，均采用规格一致的基质及栽植容器.材料来源于韶关市农业局乡土植物资源圃.

1.2 方法

1.2.1 实验设计

本试验选取生长健壮，无病虫害、长势相近的4种园林植物，种植于栽植容器，采用盆栽控水法，每种植物选取三个样本，每盆1株，在试验1 d前对植株进行连续浇水处理，使每盆基质处于饱和含水状态.采摘每棵植株取处于同一水平面和同一竖立面上的长势相近的成熟叶片进行试验测定，所有试验重复3次.

1.2.2 植物形态指标的测定

采用直接观察的方法，加以透明量尺辅助，进行定期的观察并记录植物的形态变化，观察间隔为24 h.根据植物的生长状况:植物的长势以及叶片的生长情况（叶色、叶失水情况、叶枯死量），对参试植物进行综合评价，将植物的生长状况分为5个等级［3］.Ⅰ级生长表现为植物的长势非常好，叶色明亮鲜艳，叶片饱含水分，且叶片无枯死量.Ⅱ级植物长势良好，叶色较正常或稍偏暗，叶片失水较少，且叶片枯死量＜25%.Ⅲ级生长表现为植物长势一般或偏差，叶色暗淡无光，叶片失水较多，出现枯萎或卷曲，叶片枯死量25%～50%.Ⅳ生长表现为植物长势很差，生长受到严重抑制，叶片失水严重，枯萎发黄至枯死，叶片枯死量50%～75%.Ⅴ生长表现为植物基本停止生长，死亡或接近死亡，叶片枯死量＞75%［4］.

1.2.3 植物生理指标的测定

每株园林植物选取同一水平面和同一竖立面上的长势相近的成熟叶片进行试验测定，分别对试验植物的丙二醛(MDA)的含量、叶绿素的含量进行测定.MDA测定采用硫代巴比妥酸；叶片中叶绿素含量的测定采用分光光度计法；叶片相对含水量采用饱和含水量法测定.

1.2.4 数据分析

采用Excel进行数据分析，并绘制相应分析图.

2 结果与讨论

2.1 水胁迫下植物叶片外部形态的变化

香樟、秋枫、乐昌含笑和阴香这4组植物叶片外形的变化见表1.根据植物的生长状况:植物的长势以及叶片的生长情况(叶色、叶失水情况、叶枯死量)，对参试植物进行综合评价，将植物的生长状况分为5个等级.随着水胁迫的持续，所有参试植物的生长均受到抑制，香樟组树枝淹水胁迫3 d后其叶片边缘的起伏程度明显加深，叶片枯死量均为Ⅱ级,秋枫组树枝经淹水胁迫3 d后叶缘有明显的波浪状起伏，整体表现出萎蔫状,叶片枯死量均为Ⅲ级；乐昌含笑组的树枝经淹水胁迫3 d后，叶缘变化不明显，叶片枯死量为Ⅰ级；阴香组的树枝在经过淹水胁迫3 d后，由基部开始逐渐枯黄然后蔓延至全株，叶片枯死量均为Ⅳ级.由此可见，从植物形态特征变化来看，4种园林植物在短期内耐水性乐昌含笑最好，香樟和秋枫次之，阴香耐水性较差.

表1 水胁迫下4种植物的叶片枯死量等级

2.2 水胁迫下植物生理指标的测定

2.2.1 丙二醛含量的变化

随着人工水淹胁迫的持续，4种园林植物的丙二醛含量都呈增加趋势，由图1可知，在水胁迫处理后香樟组树枝的丙二醛含量在1 d后上升，随后整体呈下降趋势，其丙二醛含量一直处于4种植物的最高值，经过水淹胁迫香樟的细胞膜系统损伤程度较大；秋枫组树枝经过水淹胁迫后，其丙二醛含量一直位于低水平且随着水淹处理的时间变化而总体呈现下降的趋势，水淹胁迫对其细胞膜的损伤程度较小；乐昌含笑与阴香的丙二醛含量变化幅度大，整体都呈上升的趋势，其中乐昌含笑的丙二醛含量变化在淹水胁迫2 d后下降，而在实验期间的其他时候都表现为上升的趋势，可见乐昌含笑在面对水淹胁迫后能进行一定的自动调节与适应，但其细胞膜系统最终还是会出现不可挽回性的损坏.

图1 4种植物丙二醛含量（μmol·g-1·FW）的变化

2.2.2 叶绿素含量的变化

4种园林植物叶绿素含量在不同程度水淹胁迫下表现出不同的变化趋势由图2可知，香樟组与秋枫组的树枝在经过水淹胁迫后，其叶绿素含量一直都处于较低水平且趋于稳定，由此可见，香樟与秋枫即使在经过水淹胁迫后其叶片会向正面卷起，也不影响其进行正常的光合作用；而秋枫的叶绿素含量有极小幅度的下降，但最终会得到补充.乐昌含笑组树枝在经过水淹胁迫后，其叶绿素含量在水淹处理的前2 d处于4组中的最高量，但在经过水淹胁迫的3 d后则会下降至低于香樟组与秋枫组的叶绿素含量的水平,可见乐昌含笑对水淹胁迫有一定的适应性，能在短时间内保持正常的光合作用；阴香组树枝在经过水淹胁迫后，其叶绿素含量有所小幅上升.

图24 种植物叶绿素（mg·g-1·FW）含量的变化

2.2.3 蓄水量的变化

随着水淹胁迫实验的加剧，4种乡土园林植物的蓄水量整体都呈现下降的趋势由图3可知.秋枫组与阴香组两组的蓄水量一直处于下降状态；而香樟与乐昌含笑组则有不同变化.香樟组的在进行水淹胁迫1 d后，其蓄水量上升，但随后呈下降趋势；而乐昌含笑的变化趋势较为平缓，在经受水淹胁迫2 d天后，其蓄水量一直在下降，淹水胁迫3 d后，其蓄水量上升.

图34 组园林植物的蓄水量变化

3 结论与分析

3.1 4种园林植物耐水湿性综合评价

水涝胁迫对树种造成的伤害主要是由于根系缺氧引起的，缺氧会影响一些关键的生理功能和代谢途径，进而对树种造成伤害，耐水湿性树种会通过形态的改变以适应缺氧环境［5］，因此通过对树种在各种水涝胁迫下的耐水涝时间、形态变化、生长势等指标测定来评价植物的耐水湿性，在评价园林植物耐水湿性差异及为雨水景观工程植物的选择与设计时具有重要意义，经过本次实验分析并讨论选定的4种韶关地区常见的园林植物，在实验过程中其外部形态与内部生理的变化规律，可得知其耐水湿程度.综合上述试验结果，参试材料的耐水湿性程度依次为：秋枫>香樟>乐昌含笑>阴香.香樟和秋枫的耐水性强于乐昌含笑，但其蓄水性和吸水性远不及乐昌含笑；因此，乐昌含笑很适合被广泛地应用在韶关地区的“海绵城市”建设中.同时，由于乐昌含笑仅在短期内较耐水湿，因而可在“海绵城市”建设中加入香樟和秋枫进行植物配置，在丰富景观的同时提高生物的多样性，从而促进城市的生态建设，而阴香则适合配置在非积水的区域.

4 讨论与建议

韶关地处南岭南部，属于广东北部丘陵山区，气候特点为冬春季节阴湿多雨，雨水季节长达数月之久，城市内涝时有发生且雨天排洪效果不理想.“海绵城市”推行的雨水景观工程建设，正是一种以自然积存、自然渗透、自然净化为目标来解决城市雨洪问题的新方法，而园林植物作为海绵城市建设的重要组成部分，对雨水景观工程功能的实现具有十分关键的作用.实验证明在人工水淹胁迫实验中植物的外部形态及生理指标都产生了变化，不同观赏植物的耐水湿性及对涝害的抗性都存在显著差异.因此，在进行海绵城市建设时应充分考虑植物的耐水湿能力，通过植物的耐水湿性实验研究为雨水景观工程科学合理的进行植物选择与设计提供重要的技术依据，同时也是海绵城市能够更好地发挥并长期维持其功能的关键.其次，为了实现雨洪控制目标在进行植物配置时应以本地的耐水植物为主，重视对乡土植物的开发，还应考虑植物的多样性、生长环境、径流净化效果和生态功能，强化植物的造景功能等，营造物种稳定、功能健全的生态系统［2］.

参考文献：

［1］苏友赛.南宁市海绵城市建设之园林植物耐水湿性研究[J].城市规划，2016（51）:91-92

［2］王思思，吴文洪.低影响开发雨水设施的植物选择与设计[J].园林,2015（7）:16-20.

［3］周媛，徐冬云，董艳芳.9种轻型屋顶绿化景天属植物的抗旱性研究[J].中国农学通报，2012，28（25）:294-301.

［4］谭彦，崔妍.5种园林地被植物的抗旱性研究[J].江苏农业科学[J].2016（3）:203-206.

［5］时明芝，周保松.植物涝害和耐涝机理研究进展[J].安徽农业科学，2006，34（2）:209-210.

Study on Water Resistance of Four Garden Plants Based on“Sponge city”Concept——Taking Shaoguan City as an Example

CAO Qiu-yan，ZHOU Run-chang
（Yingdong College of Agricultural Science and Engineering，Shaoguan University，Shaoguan 512005，Guangdong，China）

The relevant requirements to sponge city construction concept of garden plants in water wet were as the starting point,and it selected 4 kinds of common garden plants in Shaoguan area,artificial water stress treatment,by observing the changes of the external morphological characteristics,and the leaf physiological index,such as the content of MDA,chlorophyll,and water content were measured by the membership function value of comprehensive evaluation of 4 garden plant growth and resistance index.The results showed that the autumn maple,plants and water resistance was poor,LechangMichelia,camphor plant were with good water resistance,there were significant differences in the different ornamental plants of water resistance.The paper is to provide scientific data and theoretical basis for the allocation of garden plants in the construction of sponge city.

sponge city;landscape plants;water resistance and humidity:waterlogging stress

S688

A

1007-5348（2016）12-0035-05

（责任编辑：闫文龙）

2016-12-10

2015年韶关市科技计划项目编号：2015CX/K20.

曹秋艳（1979-）,女，辽宁绥中人，韶关学院英东农生科学与工程学院实验师，硕士；研究方向：园林设计.