全 文 ：植物生态学报 2010, 34 (9): 1058–1065 doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.09.006
Chinese Journal of Plant Ecology http://www.plant-ecology.com
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收稿日期Received: 2010-03-24 接受日期Accepted: 2010-04-29
* E-mail: liaojx@wbgcas.cn
武汉市51种园林植物的气体交换特性
廖建雄1* 史红文2 鲍大川1 段庆明2
1中国科学院武汉植物园水生植物与流域生态重点实验室, 武汉 430074; 2武汉市园林科学研究所, 武汉 430081
摘 要 对湖北武汉市5个绿地共51种园林植物的气体交换特性的研究表明: 不同绿地间、灌木与乔木间、落叶与常绿植物
间的光合能力(Amax)、蒸腾速率(Tr)和光合水分利用效率(PWUE)均有显著差异。绿地间的气体交换特性差异主要表现在物种
间, 不同绿地间的小气候或环境差异影响很小。根据51种植物的Amax、Tr和PWUE, 可将它们划分为3大类群。其中大部分植
物属于低光合低水分利用型(38种), 其次为高光合高蒸腾型(10种), 低耗水高水分利用型最少, 仅有花榈木(Ormosia henryi)、
银木(Cinnamomum septentrionale)和黄心夜合(Michelia bedinieri) 3种。
关键词 绿地, 光合能力, 光合水分利用效率, 蒸腾速率, 城市园林植物
Gas exchange characteristics of 51 garden species in Wuhan City, China
LIAO Jian-Xiong1*, SHI Hong-Wen2, BAO Da-Chuan1, and DUAN Qing-Ming2
1Key Laboratory of Aquatic Botany and Watershed Ecology, Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430074, China; and 2Wuhan
Landscape Architecture Institute, Wuhan 430081, China
Abstract
Aims Garden plants account for the main part of urban green spaces, and their gas exchange is the key ecologi-
cal process for regulating urban ecosystem function. Our objectives were to determine whether there are signifi-
cant differences in gas exchange characteristics among different green spaces and plant guilds in Wuhan City,
China and to explore how different environmental conditions and species composition affect these gas exchange
characteristics.
Methods Photosynthetic capacity (Amax), transpiration rate (Tr) and photosynthetic water use efficiency (PWUE)
were measured for 51 garden species in five green spaces in summer, using a portable photosynthesis system
(CIRAS-2, PP systems, Amesbury, USA).
Important findings There were significant differences in Amax, Tr and PWUE among green spaces, shrubs and
trees and deciduous and evergreen plants. However, the variation among green spaces was mainly related to dif-
ferences among species and to a minor extent to differences in microclimate. Based on these gas exchange pa-
rameters, the species studied can be divided into three groups: low photosynthesis and low water use efficiency
species (38 species), high photosynthesis and high transpiration species (10 species) and low water consumption
but high water use species (Ormosia henryi, Cinnamomum septentrionale and Michelia bedinieri).
Key words green places, photosynthetic capacity, photosynthetic water use efficiency, transpiration, urban garden
plants

目前城市的建设和发展开始向“生态优先”转
变, 如何应对发展挑战又能改善环境是城市绿地建
设迫切需要解决的问题(Wang, 2009)。园林植物是
城市绿地的主体, 它们的生物学、生态学特性不仅
是调控城市生态系统结构和功能的关键生态过程,
也是城市绿地园林植物选择、管理和生态评价的基
础(甘露等, 2008; Sendo et al., 2010)。然而, 现今在
选择、评价园林或绿化树种时, 一般只考虑树高、
胸径、生物量等树种的生长指标(Kumar et al., 1995;
Singh & Singh, 1999; 刘世忠等, 2003), 或者兼顾当
地人们对树种的喜好以及该树种的经济价值(Kabir
& Webb, 2005), 而光合能力、蒸腾及水分利用等植
物气体交换特性很少作为重要的考虑参数(黄娟等,
2006)。
光合能力、蒸腾和水分利用对生长环境变化的
响应比生长指标敏感得多, 它们不但有利于我们了
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解植物的固碳释氧、耗水降温及水分利用能力, 而
且为了解植物的资源需求并对植物进行预测和管
理提供了依据(Richards et al., 2003; 王颖等, 2006)。
本研究首次对武汉市5个绿地共51种园林植物的气
体交换特性进行了测定, 分析了不同绿地间、不同
植物功能群间光合能力、蒸腾速率和水分利用的异
同, 以及绿地环境差异及物种组成对这些气体交换
特性影响的相对大小, 并利用分层聚类方法对这些
植物进行了分类, 旨在为武汉市绿地园林植物的选
择、配置和管理提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 测试地点
在对湖北武汉市内多个绿地的植物景观进行
勘查并咨询业内人士意见的基础上, 选定九女墩、
四美塘公园、琴台绿化广场、南干渠游园和园林科
普公园这5个具代表性的绿地作为测试地点(表1)。
武汉市(29°58′–31°22′ N, 113°41′–115°05′ E)位于江
汉平原东部, 长江中游与汉水交汇处。气候属北亚
热带季风性湿润气候, 雨量充沛, 日照充足, 四季分
明。年平均气温15.8–17.5 ℃, 年降水量1 100 mm,
年无霜期240天, 年日照总时数2 000 h。由于武汉居
于内陆, 距海洋远, 周围地形如盆地, 集热容易散
热难, 河湖多, 晚上水汽多, 加上城市热岛效应和
伏旱时受副热带高压控制, 因而夏季长达135天,
且十分闷热, 最高气温可达42 ℃。
1.2 测试植物与方法
在每一块测试绿地, 按灌木和乔木、落叶和常
绿植物, 分别选取代表性物种(表2), 在2009年植物
生长盛期(8月)进行光合能力(Amax)和蒸腾速率(Tr)
测定。测量在晴朗少云日的9:00–11:30进行。每种
随机选取3–4株生长成熟、长势良好的个体, 每个个
体选择3片向阳且健康的功能叶。测量仪器为便携
式光合作用测定系统(CIRAS-2, PP systems, Ames-
bury, USA)。测量时, 控制叶室光强、CO2浓度和温
度分别为1 000 μmol·m–2·s–1, 380 μmol·mol–1和25
℃。测量后, 光合水分利用效率(PWUE)根据Amax /Tr
计算。
1.3 统计分析
所有数据处理与分析均利用SPSS 15.0软件
(SPSS Inc., Chicago, USA)完成。数据分析前, 先对
数据进行log10对数转换。不同测试绿地间、灌木和
乔木间、落叶与常绿植物间的差异采用单因素方差
分析(One-way ANOVA), 随后的多重比较用Duncan
法进行检验。为了判断物种组成差异和测试绿地环
境差异对Amax、Tr和PWUE影响的相对重要性, 我们
利用每一绿地的物种平均值对它们进行了方差分
量分析(variance component analyses), 其中方差分
解方法选择Type I。最后, 采用分层聚类法, 以组间
平均联结法和平方欧氏距离为基本选项, 利用每一
物种的Amax、Tr和PWUE平均值对51种园林植物进行
聚类。
2 结果
不同绿地之间, 叶的Amax、Tr和PWUE均有显著
差异(表3)。四美塘公园的Amax和Tr最高, PWUE也显
著高于琴台绿化广场、园林科普公园和南干渠游
园。九女墩的Amax与四美塘公园的Amax无显著差异,


表1 测试绿地的类型、经纬度及所属行政区
Table 1 Types of the green spaces investigated and their coordinate and locality
测试地点
Test site
类型
Type
经纬度
Coordinate of latitude and longitude
所属行政区
Locality
九女墩
Nine Women Pier
纪念公园
Memorial park
30°58′ N, 114°38′ E 东湖风景区
East Lake Scenic District
四美塘公园
Simeitang Park
综合公园
Comprehensive park
30°60′ N, 114°34′ E 武昌区
Wuchang District
琴台绿化广场
Qintai Greening Plaza
街旁绿地
Green area nearby street
30°56′ N, 114°26′ E 汉阳区
Hanyang District
南干渠游园
Nanganqu Street Garden
带状公园
Belt-shaped park
30°62′ N, 114°41′ E 青山区
Qingshan District
园林科普公园
Garden Science Park
科普公园
Science park
30°61′ N, 114°37′ E 青山区
Qingshan District



1060 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2010, 34 (9): 1058–1065

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表2 不同测试绿地被试植物的习性、生活型及光合能力(Amax)、蒸腾速率(Tr)和光合水分利用效率(PWUE)
Table 2 Habit, life form, photosynthetic capacity (Amax), transpiration rate (Tr) and photosynthetic water use efficiency (PWUE) of
the studied plant species
植物种类
Plant species
科
Family
习性
Habit
生活型
Life
form
Amax
(μmol·
m–2·s–1)
Tr
(mmol·
m–2·s–1)
PWUE
(mmol·mol–1)
九女墩 Nine Women Pier
广玉兰 Magnolia grandiflora 木兰科 Magnoliaceae E T 6.94 2.03 3.46
桂花 Osmanthus fragrans 木犀科 Oleaceae E S 6.93 1.81 3.79
海桐 Pittosporum tobira 海桐花科 Pittosporaceae E S 9.21 2.81 3.30
夹竹桃 Nerium indicum 夹竹桃科 Apocynaceae E S 2.53 0.89 2.83
南天竹 Nandina domestica 小檗科 Berberidaceae E S 2.87 0.97 2.97
石楠 Photinia serrulata 蔷薇科 Rosaceae E T 10.07 2.35 4.32
悬铃木 Platanus hispanica 悬铃木科 Platanaceae D T 2.84 1.46 1.90
樟树 Cinnamomum camphora 樟科 Lauraceae E T 9.83 2.35 4.20
紫薇 Lagerstroemia indica 千屈菜科 Lythraceae D S 18.29 4.10 4.35
四美塘公园 Simeitang Park
垂柳 Salix babylonica 杨柳科 Salicaceae D T 17.84 5.52 3.22
大叶黄杨 Euonymus japonicus 卫矛科 Celastraceae E S 9.37 2.99 3.13
桂花 Osmanthus fragrans 木犀科 Oleaceae E S 5.86 1.81 3.23
海桐 Pittosporum tobira 海桐花科 Pittosporaceae E S 10.83 3.49 3.08
含笑 Michelia figo 木兰科 Magnoliaceae E S 11.91 2.59 4.61
红檵木 Loropetalum chinense var. rubrum 金缕梅科 Hamamelidaceae E S 7.83 3.08 2.55
火棘 Pyracantha fortuneana 蔷薇科 Rosaceae E S 16.13 3.49 4.63
夹竹桃 Nerium indicum 夹竹桃科 Apocynaceae E S 15.38 3.82 4.02
蜡梅 Chimonanthus praecox 蜡梅科 Calycanthaceae D S 7.58 3.00 2.58
龙爪槐 Sophora pendula 豆科 Leguminosae D T 10.18 3.88 2.61
木芙蓉 Hibiscus mutabilis 锦葵科 Malvaceae D S 18.53 5.66 3.31
桃叶珊瑚 Aucuba japonica cv. Variegata 山茱萸科 Cornaceae E S 4.66 1.71 2.73
西府海棠 Malus micromalus 蔷薇科 Rosaceae D S 21.97 4.52 4.87
云南黄磬 Jasminum mesnyi 木犀科 Oleaceae E S 9.09 3.37 2.68
樟树 Cinnamomum camphora 樟科 Lauraceae E T 12.27 3.50 3.50
紫荆 Cercis chinensis 豆科 Leguminosae D S 9.67 4.90 1.99
紫薇 Lagerstroemia indica 千屈菜科 Lythraceae D S 17.04 4.75 3.59
紫叶李 Prunus ceraifera cv. Pissardii 蔷薇科 Rosaceae D S 2.41 1.82 1.32
琴台绿化广场 Qintai Greening Plaza
白玉兰 Magnolia denudata 木兰科 Magnoliaceae D T 3.28 1.91 1.75
茶梅 Camellia sasanpua 山茶科 Theaceae E S 5.10 1.88 2.74
杜鹃 Rhododendron simsii 杜鹃花科 Ericaceae E S 0.54 0.84 0.65
杜英 Elaeocarpus decipiens 杜英科 Elaeocarpaceae E T 7.32 2.83 2.60
广玉兰 Magnolia grandiflora 木兰科 Magnoliaceae E T 6.19 2.31 2.67
桂花 Osmanthus fragrans 木犀科 Oleaceae E S 5.47 2.45 2.13
红檵木 Loropetalum chinense var. rubrum 金缕梅科 Hamamelidaceae E S 7.11 3.62 1.96
蜡梅 Chimonanthus praecox 蜡梅科 Calycanthaceae D S 7.03 2.11 3.33
乐昌含笑 Michelia chapensis 木兰科 Magnoliaceae E T 2.17 1.14 1.90
栾树 Koelreuteria paniculata 无患子科 Sapindaceae D T 13.78 3.83 3.71
南天竹 Nandina domestica 小檗科 Berberidaceae E S 5.49 2.30 2.39
珊瑚朴 Celtis julianae 榆科 Ulmaceae D T 5.47 2.83 1.96

廖建雄等: 武汉市 51 种园林植物的气体交换特性 1061

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表2 (续) Table 2 (continued)
植物种类
Plant species
科
Family
习性
Habit
生活型
Life
form
Amax
(μmol·
m–2·s–1)
Tr
(mmol·
m–2·s–1)
PWUE
(mmol·mol–1)
珊瑚树 Viburnum awabuki 忍冬科 Caprifoliaceae E S 13.03 3.00 4.41
水杉 Metasequoia glyptostroboides 杉科 Taxodiaceae D T 3.41 1.32 2.56
银杏 Ginkgo biloba 银杏科 Ginkgoaceae D T 4.03 1.90 2.11
云南黄磬 Jasminum mesnyi 木犀科 Oleaceae E S 9.72 2.99 3.33
樟树 Cinnamomum camphora 樟科 Lauraceae E T 2.52 1.22 2.08
栀子花 Gardenia jasminoides 茜草科 Rubiaceae E S 4.97 2.32 2.16
紫薇 Lagerstroemia indica 千屈菜科 Lythraceae D S 10.23 3.28 3.12
紫叶李 Prunus ceraifera cv. Pissardii 蔷薇科 Rosaceae D S 8.74 4.24 2.06
南干渠游园 Nanganqu Street Garden
碧桃 Amygdalus persica cv. Duplex 蔷薇科 Rosaceae D S 2.47 2.40 1.03
垂柳 Salix babylonica 杨柳科 Salicaceae D T 9.32 4.22 2.21
枫杨 Pterocarya stenoptera 胡桃科 Juglandaceae D T 2.98 1.67 1.77
广玉兰 Magnolia grandiflora 木兰科 Magnoliaceae E T 3.79 1.84 2.07
桂花 Osmanthus fragrans 木犀科 Oleaceae E S 4.80 2.52 1.89
含笑 Michelia figo 木兰科 Magnoliaceae E S 0.57 0.57 1.02
合欢 Albizia julibrissin 豆科 Leguminosae D T 2.62 1.66 1.58
栾树 Koelreuteria paniculata 无患子科 Sapindaceae D T 8.03 4.53 1.76
珊瑚树 Viburnum awabuki 忍冬科 Caprifoliaceae E S 3.94 1.56 2.60
石楠 Photinia serrulata 蔷薇科 Rosaceae E T 1.41 1.08 1.34
喜树 Camptotheca acuminata 珙桐科 Nyssaceae D T 0.88 0.70 1.27
银杏 Ginkgo biloba 银杏科 Ginkgoaceae D T 0.39 0.42 0.98
樱花 Cerasus serrulata 蔷薇科 Rosaceae D T 2.49 1.89 1.35
樟树 Cinnamomum camphora 樟科 Lauraceae E T 2.57 1.44 1.81
栀子花 Gardenia jasminoides 茜草科 Rubiaceae E S 2.22 1.19 2.07
紫薇 Lagerstroemia indica 千屈菜科 Lythraceae D S 9.97 5.54 1.82
紫叶李 Prunus ceraifera cv. Pissardii 蔷薇科 Rosaceae D S 5.12 4.03 1.28
园林科普公园 Garden Science Park
白玉兰 Magnolia denudata 木兰科 Magnoliaceae D T 2.79 1.76 1.82
广玉兰 Magnolia grandiflora 木兰科 Magnoliaceae E T 3.35 2.15 1.57
桂花 Osmanthus fragrans 木犀科 Oleaceae E S 2.09 1.59 1.31
合欢 Albizia julibrissin 豆科 Leguminosae D T 2.57 1.31 1.96
花榈木 Ormosia henryi 豆科 Leguminosae E T 9.04 2.08 4.37
黄金槐 Sophora japonica cv. Golden Stem 豆科 Leguminosae D T 13.87 5.08 2.73
黄心夜合 Michelia bedinieri 木兰科 Magnoliaceae E T 5.90 1.06 5.64
金叶连翘Forsythia koreanno cv. SauonGold 木犀科 Oleaceae D S 3.08 1.67 1.86
蜡梅 Chimonanthus praecox 蜡梅科 Calycanthaceae D S 1.33 1.09 1.23
乐昌含笑 Michelia chapensis 木兰科 Magnoliaceae E T 1.13 0.92 1.23
栾树 Koelreuteria paniculata 无患子科 Sapindaceae D T 8.07 4.51 1.78
马褂木 Liriodendron chinense 木兰科 Magnoliaceae D T 0.53 0.94 0.56
木槿 Hibiscus syriacus 锦葵科 Malvaceae D S 4.69 3.56 1.33
女贞 Ligustrum lucidum 木犀科 Oleaceae E T 3.61 2.19 1.64
七叶树 Aesculus chinensis 七叶树科 Hippocastanaceae D T 4.71 2.15 2.18
楸树 Catalpa bungei 紫葳科 Bignoniaceae D T 11.10 5.82 1.92
三角枫 Acer buergerianum 槭树科 Aceraceae D T 3.52 2.68 1.31

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表2 (续) Table 2 (continued)
植物种类
Plant species
科
Family
习性
Habit
生活型
Life
form
Amax
(μmol·
m–2·s–1)
Tr
(mmol·
m–2·s–1)
PWUE
(mmol·mol–1)
伞房决明 Cassia corymbosa 豆科 Leguminosae D S 6.06 2.50 2.41
珊瑚朴 Celtis julianae 榆科 Ulmaceae D T 8.63 3.80 2.28
珊瑚树 Viburnum awabuki 忍冬科 Caprifoliaceae E S 3.57 2.12 1.69
石楠 Photinia serrulata 蔷薇科 Rosaceae E T 5.16 3.28 1.58
水杉 Metasequoia glyptostroboides 杉科 Taxodiaceae D T 2.11 1.58 1.38
桃叶珊瑚 Aucuba japonica cv. Variegata 山茱萸科 Cornaceae E S 6.12 1.58 3.91
悬铃木 Platanus hispanica 悬铃木科 Platanaceae D T 0.52 1.55 0.30
银木 Cinnamomum septentrionale 樟科 Lauraceae E T 6.56 1.45 4.57
樟树 Cinnamomum camphora 樟科 Lauraceae E T 5.84 2.26 2.57
栀子花 Gardenia jasminoides 茜草科 Rubiaceae E S 1.82 1.27 1.43
重阳木 Bischofia javanica 大戟科 Euphorbiaceae D T 13.41 3.90 3.44
紫荆 Cercis chinensis 豆科 Leguminosae D S 1.45 1.12 1.45
紫薇 Lagerstroemia indica 千屈菜科 Lythraceae D S 9.28 2.79 3.41
D, 落叶; E, 常绿; S, 灌木; T, 乔木。
D, deciduous; E, evergreen; S, shrub; T, tree.


表3 不同测试绿地间、灌木与乔木间、落叶与常绿植物间的单因素方差分析结果
Table 3 Results of One-way ANOVA analysis between green spaces, shrub vs. tree and deciduous vs. evergreen species
n 光合能力 Amax (μmol·m–2·s–1)
蒸腾速率
Tr (mmol·m–2·s–1)
光合水分利用效率
PWUE (mmol·mol–1)
所有数据 Overall 51 6.89 2.55 2.55
测试绿地 Green space
九女墩 Nine Women Pier 9 8.75ab 2.30b 3.59a
四美塘公园 Simeitang Park 18 11.59a 3.55a 3.20a
琴台绿化广场 Qintai Greening Plaza 20 6.36bc 2.44b 2.50b
南干渠游园 Nanganqu Street Garden 17 3.66d 2.15b 1.62c
园林科普公园 Garden Science Park 30 5.28cd 2.36b 2.22bc
生活型 Life form
灌木 Shrub 24 7.75a 2.69a 2.71a
乔木 Tree 27 5.94b 2.40b 2.36b
植物习性 Plant habit
落叶 Deciduous 28 7.44a 2.98a 2.22b
常绿 Evergreen 23 6.39a 2.15b 2.84a
n为物种数。不同字母表示差异显著(p < 0.05)。
n, number of species. Means followed by different letters were statistically different at p < 0.05. Amax, photosynthetic capacity; Tr, transpiration rate;
PWUE, photosynthetic water use efficiency.


但Tr较低, 其PWUE因而呈现最高平均值。南干渠游
园无论Amax、Tr还是PWUE都最低。
灌木的Amax、Tr和PWUE均显著高于乔木(表3)。
与常绿植物相比 , 落叶植物具有更高的Tr, 但
PWUE更低。
方差分量分析表明, 测试绿地间的小气候或环
境差异对叶的Amax、Tr和PWUE的影响很小, 它们的
差异主要表现在物种差异上(表4)。其中, Amax和
PWUE的物种间变异分别占55.79%和57.21%, 测试
绿地间变异分别占25.74%和27.78%。与Amax和
PWUE相比 , 物种间Tr的差异占的比例更大 , 为
61.28%, 测试绿地间变异更小, 仅占16.06%。
基于上面的结果, 我们将表2数据进行了物种
平均, 其分层聚类结果如图1所示。从图1可以看出,
通过结合线L, 可将所测的51种园林植物划分为3大
类群: 1)低光合低水分利用型, 共38种, 其中包括3
种低 Amax 、 Tr 和 PWUE 植物 , 它们是 : 马褂木
(Liriodendron chinense)、杜鹃(Rhododendron simsii)
廖建雄等: 武汉市 51 种园林植物的气体交换特性 1063

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表4 叶光合能力(Amax), 蒸腾速率(Tr)和光合水分利用效率(PWUE)的方差分量分析结果
Table 4 Results of variance components analysis for leaf photosynthetic capacity (Amax), transpiration rate (Tr) and photosynthetic
water use efficiency (PWUE)
测试绿地 Green space investigated 测试物种 Species studied 剩余方差 Residual variance
Amax 25.74 55.79 18.47
Tr 16.06 61.28 22.67
PWUE 27.78 57.21 15.01
数据为测试绿地间、物种间及剩余方差贡献的方差百分比。
Values are the percentages of explained variance between green spaces, between species, and residual variance.


和喜树(Camptotheca acuminata); 2)高光合高蒸腾
型, 共10种, 分别为: 火棘(Pyracantha fortuneana)、
西府海棠 (Malus micromalus)、重阳木 (Bischofia
javanica)、紫薇 (Lagerstroemia indica)、龙爪槐
(Sophora pendula)、栾树(Koelreuteria paniculata)、
垂柳(Salix babylonica)、黄金槐(Sophora japonica cv.
Golden Stem) 、楸树 (Catalpa bungei) 和木芙蓉
(Hibiscus mutabilis); 3)低耗水高水分利用型, 共3
种 , 分 别 是 花 榈 木 (Ormosia henryi) 、 银 木
(Cinnamomum septentrionale)和黄心夜合(Michelia
bedinieri)。
3 讨论
绿地构成的人工生态系统在改善城市生态环
境、提高人民生活质量方面, 起到了极其重要的作
用(翁殊斐等, 2002)。不同的绿地因性质、功能、规
模及所处的小气候等不一样, 其植物选择、配置及
它们产生的效益将不一样。本研究通过测量武汉市
5个具代表性绿地51种园林植物的气体交换特性,
发现不同的测试绿地间Amax、Tr和PWUE均有显著差
异。四美塘公园地处武汉市长江二桥南岸的引桥下
面 , 周边车水马龙 , 桥上桥下引擎轰鸣 , 但是其
Amax和Tr都显著高于其他测试地点。相反, 贯通武汉
市青山区中心城区东西的绿色长廊南干渠游园, 其
Amax、Tr和PWUE却低于其他测试绿地。最近的许多
研究表明, 同一生境不同物种间叶性状差异大于生
境间的差异(Prior et al., 2003; Wright et al., 2004; He
et al., 2006a, 2006b; Markesteijn et al., 2007)。我们的
研究也表明, 测试绿地间Amax、Tr和PWUE的差异主
要表现在植物配置差异上。其中, 灌木较乔木具有
更高的Amax、Tr和PWUE; 而落叶植物较常绿植物具
有较高的Tr但较低的PWUE。与Amax相比, Tr之间的
差异似乎更体现在物种水平上, 也就是说, 不同测
试绿地间的小气候或环境差异对其影响更小。然而
以前的许多研究表明, 蒸腾受环境的影响较光合作
用大(Leuning, 1995; Liao et al., 2005)。对此, 我们认
为并不矛盾, 因为本研究的Tr是在相同叶室环境下
测量的, 所以不同测试绿地间受环境影响大的蒸腾
差异反而低于光合作用的差异。
随着高速城市化及人们对城市环境的高要求,
以自然、生态为主导的园林代替以往以视觉景观为
主的园林是未来城市发展的必然趋势。城市园林植
物是构建生态城市和城市森林的主体。如何正确选
择、配置和管理城市园林植物已成为生态园林城市
绿地建设过程中迫切需要解决的问题(何兴元和宁
祝华, 2002)。目前, 武汉市园林树木的选择主要停
留在是否存活或生长发育良好的基础上, 它们的气
体交换特性以及由此产生的生态效益如何, 还缺乏
系统的研究。本研究结果表明, 武汉市夏季不同园
林树种之间的Amax、Tr和PWUE存在显著差异。其中
大部分园林植物的Amax和PWUE很低, 其次是高
Amax、高Tr园林植物, 低Tr、高PWUE最少, 仅3种。
武汉市这些园林植物所表现的气体交换模式可能
与其夏季高温有关。我们根据这些模式, 可以有针
对性地进行武汉市园林植物的选择。如果以降低城
市热岛效应为目的, 高蒸腾植物是首选, 如本研究
的楸树、木芙蓉、黄金槐等; 如果以固碳释氧为目
的, 选择高光合能力的植物很重要, 如本研究的西
府海棠、木芙蓉、火棘等; 如果以节水为目的, 则
需选择低耗水高水分利用的植物, 如本研究的花榈
木、银木和黄心夜合; 而对那些低光合能力低水分
利用的植物, 如马褂木、杜鹃、喜树等, 可用于人
为活动频繁的街道或游园绿化, 因为这些地方CO2
浓度高, 有利于低光合能力植物的碳收获。同样,
1064 植物生态学报 Chinese Journal of Plant Ecology 2010, 34 (9): 1058–1065

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图1 武汉市51个园林植物的分层聚类分析图。L为结合线。
Fig. 1 Dendrogram of hierarchical cluster analysis of 51 garden species in Wuhan City. L, combined line.


在进行园林植物配置和管理时, 我们可以利用它们
的光合能力及对水分的耗散和利用效率, 进行乔木
和灌木、常绿树种与落叶树种的合理搭配或立体种
植, 并进行行之有效的水分管理, 以最大限度地利
用资源并保证生态功能的有效发挥。
致谢 武汉市园林局资助项目(200817)。感谢江明
喜老师的建议及陈娟、卢新民在野外测试工作中给
予的帮助。
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责任编委: 王根轩 责任编辑: 王 葳