石河子小区植物绿量与生态效应的研究

王 静 华 蕾 王 丽 弓中伟

（新疆石河子职业技术学院 新疆 832000）

引言

我国起初提出绿量，这一概念源于80年代北京和上海开始进行绿化树种生态效益的量化研究，是一项多学科多领域性的二维绿化指标。赖娜娜[1]通过北京园林5种树种蒸腾模拟及其对环境因子的关系比较，研究北京市园林常用5种树种等植物蒸腾作用与周围环境的气象因子及植株叶面积指数相关关系,利用Javis公式计算冠层温度,分析不同树种的生态因子对环境主驱动因子的响应规律；李胜利[2]通过景观生态学的研究进展及其在园林绿地中的应用，从生态系统、景观生态和区域生态衍生到城市园林绿地，并将其实际理论直接应用在园林绿地规划中。使园林绿地规划功能不仅能发挥良好的生态效益，也更具合理性。

近年来，绿量的量化研究逐步发展起来。叶勤[3]等分别利用航拍片和计算机摄影测量软件分析了同济大学附近的绿化折射率和绿色三维模型，提出采取数字计算机摄影法研究立体三维绿量更加准确合理。周廷刚[4]采用“以平面方式模拟立体方式”的方法，通过三维遥感阴影并做图像处理获取树种高度，并建立相关系数，最后算出三维绿量。

杨丽娟[5]通过对重庆市耐旱园林植物的调查筛选及应用研究和野外调查、室内栽培节水试验,以及在公园中的应用试验,提出了环保节水型绿化植物类型及合理配置应用方式；王梓[6]通过对湖南5种园林地被植物蒸腾耗水特征初探，在掌握湖南5种园林地被植物在干旱极度缺水季节的耗水原理,通过假设实际栽植中植物所处的不同光源环境,为制定科学合理的灌水方式和配置模式提供参考。

1 研究概况[7]

2 研究方法(对15种园林植物叶面积指数和绿量的测定)

2.1 叶面积指数的测定

试验采用ACCUPAR LP-80型植物冠层分析仪，通过光能辐射透过率的测量直接读出树种的叶面积指数。为了不考虑太阳的辐射高度角和植物的冠层结构，试验选在阴天状况下，测量较为简单，所以试验选在8月份的无风阴天，每种参试树种选择3株，连续5天早上8：00-9：00间，分别对每株树的8个方向各测一组数据，直接读出叶面积指数LAI。

2.2 单株树种的绿量计算

根据所测得的各树种叶面积指数，利用平面模拟立体对15种试验树种的绿量进行初步估算（结果见表）。本次实验从叶面积指数、再根据植物冠幅的测定值计算出每种植物的树冠面积，同时所测树种的树冠都近似圆形，所以树冠面积的计算公式：A=3.14*R2,式中，A代表树冠面积，即植物在生长范围内地面的垂直投影面积。R为树冠半径，即冠幅的一半，由此得出单株植物的绿量计算公式为：S=LAI*A，其中，LAI为叶面积指数，A为树冠面积。

表1 园林树种的叶面积指数和绿量分析

图1 园林植物与植株叶绿素含量的关系

结语

从表1得出，不同植物的叶面积指数相差很大，这主要是由于树体形状的差异性。3种落叶乔木的叶面积指数平均值为4.01，8种落叶灌木的平均值为4.19，4种多年生草本的平均值为3.42。说明落叶灌木叶面积指数的总体水平比落叶乔木要高，多年生草本植物最低。从一定程度上说明落叶灌木对光能的吸收利用率比较高，草本植物对光能的吸收利用率相对较低[8]。丛生火炬树因冠幅较大而枝叶紧凑,从而叶面积指数也最大，为5.43，虽然大叶榆树冠很大，但是枝间比较分散，所以叶面积指数最小，只有2.36。由此可知，叶面积指数的大小不仅与冠幅大小有关，还与枝叶的稀疏程度也紧密相关。叶面积指数越大，说明单位区域面积上植物的光能利用率越高，单从叶面积指数来看，丛生火炬树和金银木属于光合能力较强的园林绿化树种，增加这两种植物的比例可以给小区绿化带来良好的生态效应。

叶面积指数是衡量单株植物绿量的重要指标，它反映了植物在单位土地面积上的叶片疏密程度，它与植被的密度、结构（单层或复层）、树木的生物学特性和环境条件（光照、水分、土壤营养状况）有关，是表示植被利用光能状况和冠层结构的一个综合指标。相同土地面积下叶面积指数较高的植物整体绿量也较高。由上表得出，单株植物的绿量与叶面积指数的树冠面积呈正相关，叶面积指数、树冠面积越大，单株植物的绿量越大[8]。但是叶面积指数大，树冠面积小，绿量不一定就大，这也说明了冠幅大小不是影响叶面积指数的唯一因素，其中15种测定树种中，绿量最大的为落叶灌木红瑞木，为5.49m2；最小的是多年生草本萱草，仅为0.17m2,两树种相差近30倍,主要是因为多年生草本高度小冠幅也小,枝叶空隙大不紧凑。从而得出丛生火炬树和红瑞木的绿量在15种树种中明显较高,而最低的是萱草和鸢尾。在不考虑其他影响因素的前提下，单株植物的绿量与其生态效应成一定的正比关系，一般而言，植物的绿量越大，生态效应越好。从图1可以看出，3种落叶乔木的叶绿素含量平均值为39.8，8种落叶灌木的平均值为47.6，4种多年生草本的平均值为39.5，说明了叶绿素含量落叶灌木高于乔木，多年生草本最低；其中8种落叶灌木中红瑞木和金银木的叶绿素含量较高，分别为56.6、55.5。由此得出叶绿素含量与叶片接受光照的程度有关，即接受光照越充分，叶绿素含量越高。而通过表1得出8种灌木中红瑞木和金银木的叶面积指数也较高，说明叶绿素含量越高的树种，叶面积指数也越大，该树种的光合作用越强，光能利用率越高。