石河子市52小區(qū)園林植物的保水指標變化分析與效果評價*

（新疆石河子職業(yè)技術(shù)學院，新疆 石河子 832000）

0 引言

中國人均淡水資源只占世界人均淡水資源的四分之一[1]，而西北干旱區(qū)淡水資源則更加缺乏，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及城鎮(zhèn)用水的需求大幅增長。隨著城市化進程的加快，一些資源短缺的問題也日益凸顯。園林綠地作為城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要組成部分，面積有增無減，每年耗費大量市政用水，西北地區(qū)的城市綠地設(shè)計較少考慮植物景觀性與節(jié)水性的相互作用，如何在保證綠地生態(tài)功能和觀賞效果的同時，最大化的節(jié)水是當前城市園林可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問題之一，對西北干旱區(qū)有著重要的現(xiàn)實意義。

由于城市園林綠地中植物的需水量是城市供水的一個重要組成部分，近年來有不少學者對城市綠地植物及其需水情況進行了研究，孫宇婧[2]等通過對天津地區(qū)不同類型的4個典型城市綠地植物景觀進行實地調(diào)研，分析其園林植物種類、耐旱性、觀賞性、節(jié)水性、配置模式等，并提出天津市城市節(jié)水型綠地植物觀賞營造上存在的主要問題。趙警衛(wèi)[3]等針對當今城市綠地中植物配置存在的一系列現(xiàn)實問題，提出選取植物配置的評價指標，并采用AHP法對植物生長狀況、植物群落特性、植物群落美感度、植物群落服務功能進行了量化評價；蔣文偉[4]等對新疆昌吉試驗區(qū)的28種榆屬樹木的抗寒性、抗早性等生態(tài)學特性進行了系統(tǒng)的調(diào)查，構(gòu)建了榆屬資源多級遞階結(jié)構(gòu)模型，并在此基礎(chǔ)上提出了8種適合北疆城市綠化的榆屬樹木品種。金晨光[5]運用“綠化量”與“基地保水”作為評估工具，實地調(diào)查取得基本環(huán)境數(shù)據(jù)，再用統(tǒng)計分析方法進行分析，探討某市高層建筑物的綠化狀況。索寒雪[6]、沈淑紅[7]等指出，對水資源需求少的綠地植物景觀將對城市資源的可持續(xù)發(fā)展起到重要作用，因此，構(gòu)建節(jié)水型的園林綠地植物景觀刻不容緩。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為西北內(nèi)陸城市石河子市52小區(qū)，位于天山北麓，準葛爾盆地南緣，屬典型的大陸性干旱氣候，冬季長而嚴寒，夏季短而炎熱，年均氣溫約8℃，日照時數(shù)2300～2700 h，年降雨量為180～270 mm，年蒸發(fā)量為1000～1500 mm。

52小區(qū)是石河子市的高層標志性小區(qū)，土地總面積24萬m2，總建筑面積59萬m2，綠地面積9.92萬m2，容積率2.46，綠地率41.5%，居住3469戶，小區(qū)建有日處理500 m3的地下中水處理站，處理過的再生水用于小區(qū)綠化，實現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用[8]。

2 研究方法

本試驗對石河子市52小區(qū)綠地園林植物的保水性指標，即土壤水分、土壤溫度、植株葉片冠層溫度的特征進行分析，其中，土壤水分用烘干法測定，土壤溫度和植株冠層溫度是用GQ-330紅外測溫儀測定。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同園林植物的土壤水分變化

土壤水分與鹽類組成的土壤溶液參與土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，促進有機物的分解與合成。土壤的礦質(zhì)營養(yǎng)必需溶解在水中才能被植物吸收利用。土壤水分太少引起干旱，太多又導致澇害，都對植物的生長不利。從圖1可以看出，6種喬木中，大葉榆的土壤水分最高，含水量達到了40.5%，其次是白蠟，為29.2%，最低的是叢生火炬樹，為 17.9%；4種灌木植物中，月季的土壤水分最高，含水量達到了30.3%，其次是紅瑞木，為23.7%，最低的是金山繡線菊，為11.4%；3種草本植物中，黃花萱草的土壤水分最高，含水量達到了39.8%，天堂草為36.7%，草坪草為14.3%。從以上數(shù)據(jù)可以得出：喬本植物中，大葉榆的保水能力較強；灌木植物中，月季的保水能力較強；草本植物中，黃花萱草有保水能力較強。

圖1 不同園林植物土壤含水量

3.2 不同園林植物的土壤溫度變化

圖2 園林植物與土壤溫度的關(guān)系

土壤溫度影響各種礦物的風化、礦物質(zhì)的溶解度、養(yǎng)分的離子擴散、土壤微生物的活動等，從而影響土壤中養(yǎng)分的釋放及其有效性，進而影響園林植物的生長發(fā)育。土溫還會從各個方面直接或間接的影響園林植物的生長和發(fā)育。從圖2可以看出，6種喬木中，叢生火炬的土壤溫度最高，達到了35.6℃，其次是丁香34.0℃，最低的是大葉榆，為21.2℃；4種灌木植物中，金山繡線菊的土壤溫度最高，達到32.0℃，其次是金銀木，為29.6℃，最低的是月季，為24.0℃；3種草本植物中，草坪草的土壤溫度最高，達到43.3℃，天堂草為41.0℃，黃花萱草為26.6℃。從以上數(shù)據(jù)可以看出：喬本植物中，大葉榆的土壤溫度較低；灌木植物中，月季的土溫最低；草本植物中黃花萱草的土溫較低。由此得出，土壤水分較高的作物，土壤溫度相對較低，保水力較好，蒸發(fā)損失減少，有利于植物對根系的吸收。

3.3 不同園林植物的冠層溫度變化

所謂冠層溫度，是指植株不同高度葉片表面溫度的平均值，葉溫是葉片與周圍環(huán)境能量交換的結(jié)果，葉片吸收的太陽能，除極少部分用于光合作用外，絕大部分消耗在蒸騰和湍流熱交換。從圖3可以看出，6種喬木中，叢生火炬的植株葉片冠層溫度最高，達到33.0℃，其次是丁香30.5℃，最低的是大葉榆，為27.0℃；4種灌木植物中，金山繡線菊的植株葉片冠層溫度最高，達到32.6℃，其次是金銀木，為30.0℃，最低的是月季，為27.3℃；3種草本植物中，草坪草的植株葉片冠層溫度最高，達到29.3℃，天堂草為27.6℃，黃花萱草為24.3℃。從以上數(shù)據(jù)可以看出：喬本植物中，大葉榆的植株葉片冠層溫度較低；灌木植物中，月季的葉溫最低；草本植物中，黃花萱草的葉溫較低。由此得出，土壤水分較高的作物，土壤溫度相對較低，植株葉片冠層溫度也較低。

圖3 園林植物與植株葉片冠層溫度的關(guān)系

4 評價和建議

（1）土壤水分虧缺，直接（光合原料減少）或間接（氣孔關(guān)閉、酶失活等）地影響光合作用[9]下降，成為光合作用最大的限制因素。一般來說，低的土溫會降低根系的代謝和呼吸強度，抑制根系的生長，減弱其吸收作用；土溫過高則促使根系過早成熟，根部木質(zhì)化加大，從而減少根系的吸收面積。一定范圍內(nèi)園林植物根系的吸水率一般隨土壤溫度的升高而增加，但超過此限度反而會受到抑制[10-11]。因此，以上13種植物的土壤水分含量都在合理范圍之內(nèi)，只是植物保水能力存在一定的差異。（2）3種植物類型中，喬木中大葉榆的土壤水分最高，含水量達到了40.5%，其次是草本中的黃花萱草和天堂草，土壤含水量都在35%以上，土壤水分最低的是灌木中的金山繡線菊。喬木中大葉榆的土壤溫度和植株葉片冠層溫度都較低，分別為21.2℃和27.0℃；灌木中最低的是紅瑞木和月季；草本中最低的是黃花萱草。由此得出結(jié)論，土壤水分越高，土壤溫度和植株冠層溫度就越低，植物的根系較發(fā)達，吸收水分較好，植株的保水和固水能力就越強[9]，因此，應增加大葉榆、月季、黃花萱草和天堂草的種植數(shù)量，以達到節(jié)水的效果。