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佛甲草对屋顶温度调节效应的初步研究



全 文 :中国园艺文摘 年第 期
佛甲草对屋顶温度调节效应的初步研究
连亚楠 董 召 荣 洪光宇 盛 康 刘 秒
安徽农业 大学 农 学 院 安徽 合肥
摘 要 : 研究 了 不 同 成坪处理的 佛 甲 草覆盖对蛊 夏屋顶温度的影 响 。 结果表明 : : 屋顶裸露 混凝土 表面地表
温度达 , 全成坪佛 甲 草度盖的屋顶 表 面 温度 为 。 相 差 。 半成坪佛 甲 草覆盖 的屋顶 表面 温度为
与 裸露混凝土地表温度相 差 。 。 袜露混凝土屋顶 表面 上空 处 温度达 。 全成坪佛 甲 草度 盖
屋顶 表面 上 空 处温度为料 相 差 。 半成坪佛 甲 草度盖屋 顶 表面 上 空 处温度 为 。 与裸露混
凝土屋顶表 面 上 空 处温度相 比低 。 种植佛 甲 革可 以 改善屋顶种植 区域的 小 气候 , 温度降低明显 , 可 为 房
屋顶层居 民营 造 良好的居住环境 。
关键词 : 佛 甲 革 ; 屋 顶 绿化 ; 温度调 节
屋顶 绿化 , 是指利 用 自 然采光 条件在房屋顶部种植植
物的绿化方式 。 在城市高楼顶部栽种花草的屋顶绿化 , 具
有美化环境 、 净化空气 、 减少噪音 、 隔热保温 、 防止光污
染和缓解城市热岛 效应等作用 【 ’ 】 。 随着经济的发展 , 人民
生活质量的提高 , 绿化 、 美化屋顶 、 提高安居环境质量得
到越来越多市 民的关注 。 而屋顶草坪投资少 , 覆盖率高 ,
生态效益好 , 视觉效果佳 , 是理想的 “生物地毯” 。 在
屋顶绿化中 , 佛甲草 因其抗逆性
强 、 持绿期长而备受欢迎 , 是一种优良 的屋顶绿化植物材
料 它具有节水 、 耐旱 、 耐寒 、 耐贫瘠和病虫害少 、 管
理费用低等特点 , 是屋顶绿化的环保新草种 。 在国 内外
一些城市 已经种植成功并逐步推广 , 业已形成了 成熟的绿
化产品和完整的产业化工艺流程 【 】 。
合肥 市地处安徽省中 部 , 属暖温带 向北亚 热带过渡地
带 , 季风气候 明显 , 冬季寒冷 , 夏季炎热 。 近年来 , 合肥
市 向 现代 化滨 湖城市方 向 发 展 , 城市面貌发 生 了 巨 大变
化 , 在高楼林立的同 时 , 如何增加城市绿地率 、 绿化覆盖
空印人均公电绿坤两炉 , 保持和提高城:电 圄林绿地面积 ,
▲国生表园 林城市 , 是合肥市 目 前亟待解决的问题 。
在房屋顶部种植植 物 , 可改平面绿化为立体绿化 、 屋顶绿
化 、 垂直绿化 , 多形式 、 多 层面为城市扩绿增 荫 , 还可为
合肥市大都市建设和人居环境改善做 出应有 的贡献 。 本研
究适 应合肥市城市 发展需求 , 探索南北过渡带佛甲 草草坪
在改善屋顶区域小气候 、 尤其是盛夏髙温季节 降低屋顶环
境温度的效应 , 为佛甲草屋顶草坪建植提供科学依据 。
材料与方法
试验区 自 然条件
第一作者简介 : 连亚楠 ( — ) , 女 , 硕士研究生 ; 主要从事
草业 生理 、 生态研究 。
通讯作者 : 董召 荣 , 教授 。
项 目来源 : 国家科技支撑计划 、 安徽省教育厅重
点项 目 、 合肥市庐 阳 区科技项 目 、 安徽农 业大学大学生创 新基金
资助 。
合肥市位于安徽省江淮之 间 , 处于 中纬度地带 , 为暖
温带 向北亚热带过渡的湿润季风气候 , 季风明显 , 四季分
明 , 春温多 变 , 夏季炎热 , 秋高气爽 , 冬 季寒冷 。 年平均
气温在 极端最低气温 极端最高 气温
: 以 上 。 尤其是 每年 月 , 常 出 现 日 最 高气温持续
以 上 , 且 日 夜温差小 , 严 重影响人 民的生活和健康 。
年平均 降水量在 。
试验材料
供试材料佛 甲草 为景天科景
天属 多年生草本植物 , 无毛 , 生命力 强 , 极易栽种 。 佛 甲
草属多浆植物 , 含水量非常高 , 其叶 、 茎表皮的 角质层具
有超常的 防止水分蒸发的特性 , 即使在夏季干旱的 屋顶上
也无需浇水 。
试验设计
试验在 安徽农业大学第 教学楼与第 教学搂之间 的
廊道上进行 , 廊道表层材料为混凝土 。 实验设计 : 全 成
坪佛 甲 草 , 佛 甲草 覆盖地面 , 看不到 裸露的土壤 。
: 半成坪佛 甲 草 , 佛甲草 禳盖地面 , 可看到裸露的
土壤 。 裸土 未成坪佛 甲草 , : 屋顶裸露混凝土 对
照 个处理 ; 完全随 机区组设计 , 次重复 , 每小区面积
。 土层厚度 。
测 定方法
选 择典 型 天 气 , 在 一 个晴朗炎热的夏 天温 度计测 定
、 、 土壤表层温度及 屋顶表层温度 , 、 、 、
屋顶表层面上空 处空 气温度 , 、 、 屋顶表层温
度 。 每个重复测定 次 , 取平均值 。
数据处理
实验数据用 软件处理 。
结果与分析
盛夏时期不同处理屋顶表层温度 比较
由 图 可以 看 出 , 种处理的 屋顶温度变化有较大差
异 , 处理屋顶表面温度 最髙 , 而且在测 定时间 内变化幅
度最大 , 处理屋顶表面与 处理屋顶表面在测定时间 内 变
C H I N E S E H O R T I C U L T U R E A B S T R A C T S

2 . 2 盛夏时期不同 处理土壤表层温度 比较
由 图 可以 看出 , 种处理的 屋顶土壤表层温度变 化有
一定规律性 , 处理屋 顶土壤表层温度 最髙 , 且变化幅 度
最 大 ; 处理屋 顶土壤表层温度及变化幅 度居中 , 处理屋
顶 土壤 表层 温度 最低 , 变化幅度 最小 。 早 : 达 到 最低
点 , 此 时 处理 屋顶 土壤表 层温度最 低 , 为 ‘ 处
理土壤 表层温 度 为 处理土壤 表层温 度最髙 , 为
: 。 至 温度达到 最大 值 , 处理土 壤表 层温度
为 处理土壤表层温度为 : , 处理土壤表层
温度最低 , 为 ‘ 。 处理的土壤表 层温度 在测定时 间
内变化幅度表现为 : : 升温最快 , : :
升温较缓 , 处理 与 处理的土壤表 层温 度在测定时间 内
时间
图 夏 日 不 同 处理屋顶土壤表层温度
时间
图 夏 曰 不 同 处理屋顶表面 温度 变化
时 间
图 夏 日 不 同 处理屋顶 表层面 上 空 处空气温度 比较
结论与讨论
在 炎热的 盛夏 , 栽植 全成坪佛 甲 草的表面温 度比裸露
混凝 土表 面的 屋顶 表 层温 度低 屋 顶表 层面 上 空
处空 气温度 低 以上 。 半成坪佛 甲草的表 面温度 比
裸露混凝 土表面的部 分低 : , 屋顶表 层面上空
处空气 温度相 差 。 通过 栽种佛 甲 草和 土壤 的绝热效
果 , 可减少热量传到屋 顶表层 , 进而降低楼 房室内 温 度 。
说 明 佛 甲 草具有 遮 荫作 用 , 大部分 太 阳 辐射热 量消 耗在
水分蒸发 或被植物吸收 , 并且 由 于佛 甲草种 植层的阻 滞作
用 , 使屋 顶表层温度 降低 。 由 干本试验佛 甲 草小区面积有
限 , 佛 甲 草生物覆盖对楼房顶 层 的室内 温度 的影响没 有进
行测定 , 在今后的试验中 , 有待进一步深入研究 。
屋顶表 层 面上空 处空 气温 度 , 全成坪 佛 甲 草 与
半成坪 佛甲 草 、 未成坪佛 甲草 、 混凝土表 层变化幅度 基本
相似 。 全 成坪佛 甲 草温度变化幅度最小 , 最 高温度 与最低
温度 差值为 : 变 化最 大的 为混凝土 表层 , 温差为
: : 与 : 时 个处理的温度基本 一致 , :
全成坪佛 甲 草与混凝土表面上空温度相比 , 降低 。 说
明屋顶种 植佛 甲草 , 不仅可以 美 化环境 , 还可以改善 小气
化幅度基 本 一致 , 但 处 理屋 顶表 面平 均温度较 高于 处
理 , 处理屋顶 表面温度最低 , 且变化幅度 最小 。 其 中 以
处理 屋顶裸露混凝土 温度最高 , 然后 依次是 处理 、 处

, 而 处理最低 。 早 处理 屋顶表层温度 最低 ,
为 处理 屋顶 表层温度温度为 处理 屋
顶表 层温度温度为 处理 屋顶 表层温 度最高 , 为
。 在太 阳 照射下 , 屋面吸热升温 。 处 理屋顶 表层
升 温最快 , 处理与 处理的屋顶表 层升温幅度较一 致 ,
处 理屋顶表层升温最 慢 。 至 : 屋顶温 度达到最 高值 ,
处理 屋顶表层温度最高 , 为 : , 处 理屋顶表 层温度
为 : 处理 屋顶表 层温度 为 处理 屋 顶表
层温度最低 , 为 : 。 之后温度开始下降 。 以上 测试表
明 , 在 屋顶 种植 佛甲 草有利于降低屋 顶表 层温度 , 屋顶表
面 温度变化幅度减 小 , 改善 屋顶 种植区域的 小气候 , 可为
房 屋顶层居 民营造相 对适宜的居住气候环境 。
变化幅度基本一致 , 但 处理土壤 表层平均温度明显 高于
处理 , : : 之间升温 最快 , : : 之间
升温较缓 。
盛夏 时期 不同 处理屋顶表层面上空 处空气
温度 比较
由 图 可以看 出 , 处理的屋顶上空 处空 气温 度在

: , 均大 于 处理 、 处理和 处理 , 至 :
: 处理 的 屋顶 上空 处空 气温 度均 大于
处理 而 小于 处理 和 处理 。 处理 处理 屋顶上空
处空气 温度在 : 最低 , 分别为 : 、 : 。
处理 、 处理 屋顶上空 处空 气温度在 : 最低 ,
分别为 ; 、 : 。 各处理在 : 时屋顶上 空
处空气温度 达到最大值 , 其中 处理屋顶上 空 处空气
温度达到 : 处理 为 处 理为 ;
处理此时 屋顶上空 处空 气温 度最低 , 为 。

中国园艺文摘 年 第 期
候 , 为居 民营造一 个良 好的生活环境 。 关于土壤的种类 和
厚度对佛 甲草生长状况及屋顶温度的影响 , 有待进一步 深
入研究 。
利 用佛 甲草 进行屋顶 绿化是 节约 土地 、 开拓城 市空
间 、 改善城市环境的有效方法 。 在现代化城市 建设中 , 由
于城市土地面积有 限 , 不可能划出 很大的面积来搞绿化 ,
屋顶实施绿化后 , 不仅将增大城市绿地面积 , 城市景观 、
城市温湿度 、 建筑室 内温度 、 城市大气环境 、 城市水环境
等方面因 素都将得以改善 。 试验表明 , 在处于南北过渡带
的江淮地 区 , 种 植佛 甲 草有很好的 改善屋顶小气候 的作
用 。 因此 , 在合肥及周边地 区大力推广城市屋顶绿化 , 可
以在美化环境的 同时 , 改善城市气候和居住生态环境 , 具
有很好的经济效益 、 社会效益和生态效益 。
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对土壤结构的影响
脐橙果园 覆盖后 年 , 秸秆腐烂 , 大量的有机物质
促进了土壤微生物和土壤动物 脏蚓 的繁殖 , 有利于团 粒结
构的形成 , 容重 比不覆盖的降低了 。 土壤质地得
到改 良 , 疏松度增加 , 有利于脐橙生长 。
对产量和品质的影响
冬春季果园 覆盖后 , 由于减缓了 地温的散失 , 可提 高
土壤温度 防止或减缓了 冻土层的产生 , 使果树根
系 安全越冬 , 脐橙花芽分化和 发 育好 , 使脐橙花 期缩短
有 叶花枝较多 , 较未覆 盖的提髙 在
我县 月髙温干旱期 , 避免了 太阳直射地面 , 又使表层
土温比不覆盖的低 : , 保持土壤湿度 。 因此 , 树盘 覆
盖使 根系 处于适 宜 生长状态 , 促进了 根系 的 生长 发育 ,
并且使土壤温 、 湿 度变化相对较小 , 使脐橙落果 、 裂果
减少 。 据我们统计 , 覆盖 的 比未覆盖 的脐橙树落果可减
少 、 裂果减少 还能提高脐橙质量 ,
使大果率 明显增加 。 大组果 直径 以上 占
比对照增加 中组果 直径 占 比对
照减少 小组果 直径 以 下 只 占 比 对
照减少 。 固形物含量比对照 增加 果皮 厚度降低
而且果皮光滑 , 着色明 显好于对照 。 果肉脆度增
加 , 香味变浓 。
结论
树盘覆盖应用于脐橙果林 , 能改 良 土壤理化性状 , 改
善脐橙生长的环境条 件 , 还具有保土 、 抗旱 、 防涝作用 ,
达到脐橙高产 、 优质 、 高效的 目 的 。 同 时 , 覆盖还具有减
小土壤湿度变化 , 稳定土壤含水量的作用 。 土壤越干 , 增
湿越明显 。 盛夏脐橙果实生长速度主要受土壤湿度和气温
的影响 , 果实增长速度随土壤湿度的增大和气温的降低而
加快 。 髙温干旱期 间 , 树盘覆盖 增大土壤湿度是促进脐橙
果实生长 的根本原 因 , 干旱越重 , 树盘覆盖促进脐授果实
生长的效果越明 显 。