石河子小區(qū)植物綠量與生態(tài)效應(yīng)的研究

王 靜 華 蕾 王 麗 弓中偉

（新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆 832000）

引言

我國起初提出綠量，這一概念源于80年代北京和上海開始進(jìn)行綠化樹種生態(tài)效益的量化研究，是一項(xiàng)多學(xué)科多領(lǐng)域性的二維綠化指標(biāo)。賴娜娜[1]通過北京園林5種樹種蒸騰模擬及其對環(huán)境因子的關(guān)系比較，研究北京市園林常用5種樹種等植物蒸騰作用與周圍環(huán)境的氣象因子及植株葉面積指數(shù)相關(guān)關(guān)系,利用Javis公式計(jì)算冠層溫度,分析不同樹種的生態(tài)因子對環(huán)境主驅(qū)動因子的響應(yīng)規(guī)律；李勝利[2]通過景觀生態(tài)學(xué)的研究進(jìn)展及其在園林綠地中的應(yīng)用，從生態(tài)系統(tǒng)、景觀生態(tài)和區(qū)域生態(tài)衍生到城市園林綠地，并將其實(shí)際理論直接應(yīng)用在園林綠地規(guī)劃中。使園林綠地規(guī)劃功能不僅能發(fā)揮良好的生態(tài)效益，也更具合理性。

近年來，綠量的量化研究逐步發(fā)展起來。葉勤[3]等分別利用航拍片和計(jì)算機(jī)攝影測量軟件分析了同濟(jì)大學(xué)附近的綠化折射率和綠色三維模型，提出采取數(shù)字計(jì)算機(jī)攝影法研究立體三維綠量更加準(zhǔn)確合理。周廷剛[4]采用“以平面方式模擬立體方式”的方法，通過三維遙感陰影并做圖像處理獲取樹種高度，并建立相關(guān)系數(shù)，最后算出三維綠量。

楊麗娟[5]通過對重慶市耐旱園林植物的調(diào)查篩選及應(yīng)用研究和野外調(diào)查、室內(nèi)栽培節(jié)水試驗(yàn),以及在公園中的應(yīng)用試驗(yàn),提出了環(huán)保節(jié)水型綠化植物類型及合理配置應(yīng)用方式；王梓[6]通過對湖南5種園林地被植物蒸騰耗水特征初探，在掌握湖南5種園林地被植物在干旱極度缺水季節(jié)的耗水原理,通過假設(shè)實(shí)際栽植中植物所處的不同光源環(huán)境,為制定科學(xué)合理的灌水方式和配置模式提供參考。

1 研究概況[7]

2 研究方法(對15種園林植物葉面積指數(shù)和綠量的測定)

2.1 葉面積指數(shù)的測定

試驗(yàn)采用ACCUPAR LP-80型植物冠層分析儀，通過光能輻射透過率的測量直接讀出樹種的葉面積指數(shù)。為了不考慮太陽的輻射高度角和植物的冠層結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)選在陰天狀況下，測量較為簡單，所以試驗(yàn)選在8月份的無風(fēng)陰天，每種參試樹種選擇3株，連續(xù)5天早上8：00-9：00間，分別對每株樹的8個(gè)方向各測一組數(shù)據(jù)，直接讀出葉面積指數(shù)LAI。

2.2 單株樹種的綠量計(jì)算

根據(jù)所測得的各樹種葉面積指數(shù)，利用平面模擬立體對15種試驗(yàn)樹種的綠量進(jìn)行初步估算（結(jié)果見表）。本次實(shí)驗(yàn)從葉面積指數(shù)、再根據(jù)植物冠幅的測定值計(jì)算出每種植物的樹冠面積，同時(shí)所測樹種的樹冠都近似圓形，所以樹冠面積的計(jì)算公式：A=3.14*R2,式中，A代表樹冠面積，即植物在生長范圍內(nèi)地面的垂直投影面積。R為樹冠半徑，即冠幅的一半，由此得出單株植物的綠量計(jì)算公式為：S=LAI*A，其中，LAI為葉面積指數(shù)，A為樹冠面積。

表1 園林樹種的葉面積指數(shù)和綠量分析

圖1 園林植物與植株葉綠素含量的關(guān)系

結(jié)語

從表1得出，不同植物的葉面積指數(shù)相差很大，這主要是由于樹體形狀的差異性。3種落葉喬木的葉面積指數(shù)平均值為4.01，8種落葉灌木的平均值為4.19，4種多年生草本的平均值為3.42。說明落葉灌木葉面積指數(shù)的總體水平比落葉喬木要高，多年生草本植物最低。從一定程度上說明落葉灌木對光能的吸收利用率比較高，草本植物對光能的吸收利用率相對較低[8]。叢生火炬樹因冠幅較大而枝葉緊湊,從而葉面積指數(shù)也最大，為5.43，雖然大葉榆樹冠很大，但是枝間比較分散，所以葉面積指數(shù)最小，只有2.36。由此可知，葉面積指數(shù)的大小不僅與冠幅大小有關(guān)，還與枝葉的稀疏程度也緊密相關(guān)。葉面積指數(shù)越大，說明單位區(qū)域面積上植物的光能利用率越高，單從葉面積指數(shù)來看，叢生火炬樹和金銀木屬于光合能力較強(qiáng)的園林綠化樹種，增加這兩種植物的比例可以給小區(qū)綠化帶來良好的生態(tài)效應(yīng)。

葉面積指數(shù)是衡量單株植物綠量的重要指標(biāo)，它反映了植物在單位土地面積上的葉片疏密程度，它與植被的密度、結(jié)構(gòu)（單層或復(fù)層）、樹木的生物學(xué)特性和環(huán)境條件（光照、水分、土壤營養(yǎng)狀況）有關(guān)，是表示植被利用光能狀況和冠層結(jié)構(gòu)的一個(gè)綜合指標(biāo)。相同土地面積下葉面積指數(shù)較高的植物整體綠量也較高。由上表得出，單株植物的綠量與葉面積指數(shù)的樹冠面積呈正相關(guān)，葉面積指數(shù)、樹冠面積越大，單株植物的綠量越大[8]。但是葉面積指數(shù)大，樹冠面積小，綠量不一定就大，這也說明了冠幅大小不是影響葉面積指數(shù)的唯一因素，其中15種測定樹種中，綠量最大的為落葉灌木紅瑞木，為5.49m2；最小的是多年生草本萱草，僅為0.17m2,兩樹種相差近30倍,主要是因?yàn)槎嗄晟荼靖叨刃」诜残?枝葉空隙大不緊湊。從而得出叢生火炬樹和紅瑞木的綠量在15種樹種中明顯較高,而最低的是萱草和鳶尾。在不考慮其他影響因素的前提下，單株植物的綠量與其生態(tài)效應(yīng)成一定的正比關(guān)系，一般而言，植物的綠量越大，生態(tài)效應(yīng)越好。從圖1可以看出，3種落葉喬木的葉綠素含量平均值為39.8，8種落葉灌木的平均值為47.6，4種多年生草本的平均值為39.5，說明了葉綠素含量落葉灌木高于喬木，多年生草本最低；其中8種落葉灌木中紅瑞木和金銀木的葉綠素含量較高，分別為56.6、55.5。由此得出葉綠素含量與葉片接受光照的程度有關(guān)，即接受光照越充分，葉綠素含量越高。而通過表1得出8種灌木中紅瑞木和金銀木的葉面積指數(shù)也較高，說明葉綠素含量越高的樹種，葉面積指數(shù)也越大，該樹種的光合作用越強(qiáng)，光能利用率越高。