石河子市52小区园林植物的保水指标变化分析与效果评价*

（新疆石河子职业技术学院，新疆 石河子 832000）

0 引言

中国人均淡水资源只占世界人均淡水资源的四分之一[1]，而西北干旱区淡水资源则更加缺乏，随着社会经济的快速发展，现代工业、农业以及城镇用水的需求大幅增长。随着城市化进程的加快，一些资源短缺的问题也日益凸显。园林绿地作为城市生态环境建设的重要组成部分，面积有增无减，每年耗费大量市政用水，西北地区的城市绿地设计较少考虑植物景观性与节水性的相互作用，如何在保证绿地生态功能和观赏效果的同时，最大化的节水是当前城市园林可持续发展的关键性问题之一，对西北干旱区有着重要的现实意义。

由于城市园林绿地中植物的需水量是城市供水的一个重要组成部分，近年来有不少学者对城市绿地植物及其需水情况进行了研究，孙宇婧[2]等通过对天津地区不同类型的4个典型城市绿地植物景观进行实地调研，分析其园林植物种类、耐旱性、观赏性、节水性、配置模式等，并提出天津市城市节水型绿地植物观赏营造上存在的主要问题。赵警卫[3]等针对当今城市绿地中植物配置存在的一系列现实问题，提出选取植物配置的评价指标，并采用AHP法对植物生长状况、植物群落特性、植物群落美感度、植物群落服务功能进行了量化评价；蒋文伟[4]等对新疆昌吉试验区的28种榆属树木的抗寒性、抗早性等生态学特性进行了系统的调查，构建了榆属资源多级递阶结构模型，并在此基础上提出了8种适合北疆城市绿化的榆属树木品种。金晨光[5]运用“绿化量”与“基地保水”作为评估工具，实地调查取得基本环境数据，再用统计分析方法进行分析，探讨某市高层建筑物的绿化状况。索寒雪[6]、沈淑红[7]等指出，对水资源需求少的绿地植物景观将对城市资源的可持续发展起到重要作用，因此，构建节水型的园林绿地植物景观刻不容缓。

1 研究区概况

研究区为西北内陆城市石河子市52小区，位于天山北麓，准葛尔盆地南缘，属典型的大陆性干旱气候，冬季长而严寒，夏季短而炎热，年均气温约8℃，日照时数2300～2700 h，年降雨量为180～270 mm，年蒸发量为1000～1500 mm。

52小区是石河子市的高层标志性小区，土地总面积24万m2，总建筑面积59万m2，绿地面积9.92万m2，容积率2.46，绿地率41.5%，居住3469户，小区建有日处理500 m3的地下中水处理站，处理过的再生水用于小区绿化，实现了水资源的循环利用[8]。

2 研究方法

本试验对石河子市52小区绿地园林植物的保水性指标，即土壤水分、土壤温度、植株叶片冠层温度的特征进行分析，其中，土壤水分用烘干法测定，土壤温度和植株冠层温度是用GQ-330红外测温仪测定。

3 结果与分析

3.1 不同园林植物的土壤水分变化

土壤水分与盐类组成的土壤溶液参与土壤中物质的转化，促进有机物的分解与合成。土壤的矿质营养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，太多又导致涝害，都对植物的生长不利。从图1可以看出，6种乔木中，大叶榆的土壤水分最高，含水量达到了40.5%，其次是白蜡，为29.2%，最低的是丛生火炬树，为 17.9%；4种灌木植物中，月季的土壤水分最高，含水量达到了30.3%，其次是红瑞木，为23.7%，最低的是金山绣线菊，为11.4%；3种草本植物中，黄花萱草的土壤水分最高，含水量达到了39.8%，天堂草为36.7%，草坪草为14.3%。从以上数据可以得出：乔本植物中，大叶榆的保水能力较强；灌木植物中，月季的保水能力较强；草本植物中，黄花萱草有保水能力较强。

图1 不同园林植物土壤含水量

3.2 不同园林植物的土壤温度变化

图2 园林植物与土壤温度的关系

土壤温度影响各种矿物的风化、矿物质的溶解度、养分的离子扩散、土壤微生物的活动等，从而影响土壤中养分的释放及其有效性，进而影响园林植物的生长发育。土温还会从各个方面直接或间接的影响园林植物的生长和发育。从图2可以看出，6种乔木中，丛生火炬的土壤温度最高，达到了35.6℃，其次是丁香34.0℃，最低的是大叶榆，为21.2℃；4种灌木植物中，金山绣线菊的土壤温度最高，达到32.0℃，其次是金银木，为29.6℃，最低的是月季，为24.0℃；3种草本植物中，草坪草的土壤温度最高，达到43.3℃，天堂草为41.0℃，黄花萱草为26.6℃。从以上数据可以看出：乔本植物中，大叶榆的土壤温度较低；灌木植物中，月季的土温最低；草本植物中黄花萱草的土温较低。由此得出，土壤水分较高的作物，土壤温度相对较低，保水力较好，蒸发损失减少，有利于植物对根系的吸收。

3.3 不同园林植物的冠层温度变化

所谓冠层温度，是指植株不同高度叶片表面温度的平均值，叶温是叶片与周围环境能量交换的结果，叶片吸收的太阳能，除极少部分用于光合作用外，绝大部分消耗在蒸腾和湍流热交换。从图3可以看出，6种乔木中，丛生火炬的植株叶片冠层温度最高，达到33.0℃，其次是丁香30.5℃，最低的是大叶榆，为27.0℃；4种灌木植物中，金山绣线菊的植株叶片冠层温度最高，达到32.6℃，其次是金银木，为30.0℃，最低的是月季，为27.3℃；3种草本植物中，草坪草的植株叶片冠层温度最高，达到29.3℃，天堂草为27.6℃，黄花萱草为24.3℃。从以上数据可以看出：乔本植物中，大叶榆的植株叶片冠层温度较低；灌木植物中，月季的叶温最低；草本植物中，黄花萱草的叶温较低。由此得出，土壤水分较高的作物，土壤温度相对较低，植株叶片冠层温度也较低。

图3 园林植物与植株叶片冠层温度的关系

4 评价和建议

（1）土壤水分亏缺，直接（光合原料减少）或间接（气孔关闭、酶失活等）地影响光合作用[9]下降，成为光合作用最大的限制因素。一般来说，低的土温会降低根系的代谢和呼吸强度，抑制根系的生长，减弱其吸收作用；土温过高则促使根系过早成熟，根部木质化加大，从而减少根系的吸收面积。一定范围内园林植物根系的吸水率一般随土壤温度的升高而增加，但超过此限度反而会受到抑制[10-11]。因此，以上13种植物的土壤水分含量都在合理范围之内，只是植物保水能力存在一定的差异。（2）3种植物类型中，乔木中大叶榆的土壤水分最高，含水量达到了40.5%，其次是草本中的黄花萱草和天堂草，土壤含水量都在35%以上，土壤水分最低的是灌木中的金山绣线菊。乔木中大叶榆的土壤温度和植株叶片冠层温度都较低，分别为21.2℃和27.0℃；灌木中最低的是红瑞木和月季；草本中最低的是黄花萱草。由此得出结论，土壤水分越高，土壤温度和植株冠层温度就越低，植物的根系较发达，吸收水分较好，植株的保水和固水能力就越强[9]，因此，应增加大叶榆、月季、黄花萱草和天堂草的种植数量，以达到节水的效果。