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屋顶绿化景天属植物的适应性研究



全 文 :第 4 期
收稿日期:2010-07-21
作者简介:涂爱萍(1966-),女,湖北嘉鱼人,副教授,主要从事植物学、植物组培、植物保护等方面的教学与研究,(电话)13971638822
(电子信箱)905314233@qq.com。
第 50 卷第 4期
2011 年 2 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 50 No.4
Feb.,2011
随着城市环境恶化加剧,屋顶绿化逐渐走入人
们的视野。 屋顶绿化具有较高的生态效益、经济效
益和社会效益,它是改善环境、建设低碳城市的有
力措施之一。 慎重选择屋顶绿化物种,是生态效果
好坏的关键,也是屋顶绿化成败的关键。 否则,花巨
资搞的屋顶绿化,很可能成效甚微,甚至成为麻烦
和包袱。 根据对国内外屋顶绿化研究现状分析,景
天属植物在屋顶绿化,尤其是在轻型屋顶绿化建设
中有较好的应用前景。 因此,以几种景天属植物为
主开展适应性研究,希望能为武汉地区的屋顶绿化
建设和城市环境改善提供技术支持。 文章从耐旱
性、耐阴性和耐寒性三方面对 4 种景天属植物展开
了适应性研究。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验以佛甲草(Sedum lineare)、垂盆草(Sedum
sarmentosum)、 景天三七 (Sedum aizoon)、 白景天
(Sedum album)为试验材料。
1.2 试验方法
1.2.1 耐旱性
1)叶片持水力测定。采用自然干燥法[1]。供试材
料提前 3 个月种植,生长环境一致。 试验选取生长
健壮、均匀一致的中部完全展开叶于晴朗的天气进
行。
2)叶片相对含水量(RWC)测定。 采用饱和称重
屋顶绿化景天属植物的适应性研究
涂爱萍
(湖北生物科技职业学院,武汉 430070)
摘要:屋顶绿化是改善生态环境、建设低碳城市的重要举措,屋顶绿化植物材料的选择是关系到生态效果
好坏的关键因素之一。 分别从耐旱性、耐阴性和耐寒性对佛甲草(Sedum lineare)、垂盆草(Sedum sar-
mentosum)、景天三七(Sedum aizoon)和白景天(Sedum album)4 种景天属植物展开了适应性研究。结果发
现,耐旱性强弱顺序为佛甲草>景天三七>垂盆草>白景天;耐阴性强弱顺序为垂盆草>景天三七>白景天>
佛甲草;耐寒性强弱顺序为白景天>佛甲草>垂盆草>景天三七;综合 4 种景天属植物的适应性研究,结果
表明供试品种均能适应当地气候,可以作为武汉地区屋顶绿化植物材料。
关键词:屋顶绿化;景天属;适应性;生理指标
中图分类号:S731.5 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2011)04-0717-04
Adaptability of Several Sedum Plants in Roof Greening
TU Ai-ping
(Hubei Vocational College of Bio-technology,Wuhan 430070,China)
Abstract: Roof greening was an important measure in improving ecological environment and in the low carbon city construc-
tion. Choosing appropriate roof greening plant materials was one of the key factors which affected the ecological quality. The
adaptability of four Sedum cultivars (Sedum lineare, Sedum sarmentosum, Sedum aizoon and Sedum album) was studied from
the shadow resistance, drought resistance and cold tolerance. The drought resistance order was as follows: Sedum lineare >
Sedum aizoon > Sedum sarmentosum > Sedum album. The shade resistance order was as follows: Sedum sarmentosum > Sedum
aizoon > Sedum album > Sedum lineare. The cold resistance order was: Sedum album > Sedum lineare > Sedum sarmento-
sum > Sedum aizoon. In general, Four Sedum cultivars could adapt to local climate, and could be used for roof greening.
Key words: roof greening; Sedum; adaptability; physiologic index
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2011.04.058
湖 北 农 业 科 学 2011 年
法[2]。 在武汉市武湖苗圃基地选取供试品种上部成
叶,每次取叶片 10 片,统一自叶基部剪下,称其鲜
重(初始鲜重)后迅速将剪口处插入清水中浸泡 5 h
后,从水中取出,擦掉叶表面多余水分并称取饱和
鲜重。 经 105℃、30 min杀青后,85℃下烘干到恒重,
称重(干重),按文献[3]的方法计算叶片相对含水
量(RWC)。
试验设 4 个处理,分别为 1、6、13 和 20 d,每个
处理设 3 次重复,取平均值为该次取样植物叶片的
相对含水量。 计算公式如下:
叶片相对含水量=(初始鲜重-干重) / (饱和鲜
重-干重)×100%
3)耐旱性评定。 自 2009年 6月份,开始观察记
录上述试验材料旱害等级(表 1)及不同等级的株数
和百分率,结合抗旱性指标等级(表 2),再通过叶片
持水力和叶片相对含水量试验, 综合判断其耐旱
性。 此外,还要根据植株各个部分的变化,以及萎蔫
恢复的植株情况进行观察记录,能及时恢复正常者
仍可以认为具有抗旱能力。
耐旱性指标测定方法:
R=(1×x1+2×x2+3×x3+4×x4+5×x5) /∑ (x1+x2+x3+
x4+x5)
式中,R 为耐旱性指标,1、2、3、4、5 为不同受害
等级;x1、x2、x3、x4、x5为相对于不同受害等级(1、2、3、
4、5)株数。 然后按照表 2 查取耐旱指标及其等级。
1.2.2 耐阴性 2009 年 9 月 13 日上午于湖北生物
科技职业学院实训中心,对 4 种景天属植物做叶绿
素试验,各处理 3 次重复,试验按荧光分析法 [4]进
行。
1.2.3 耐寒性 采用形态指标法。 2008 年 11 月中
旬,对引种试验材料进行不同越冬处理,处理分别
为大棚内地栽、 室外全光照地栽和室外全林下地
栽,每种植物每处理 200 株,持续观察其越冬情况,
翌年土壤解冻, 植物返青后, 在每个小区选择 3~4
个 1 m×1 m 的样方,做好标记,逐株观察其耐寒性
情况,根据抗寒性指标等级,结合防寒试验综合分
析其耐寒性。
2 结果与分析
2.1 不同植物的耐旱性
2.1.1 叶片持水力 叶片持水力是反映植物耐旱
能力的最基本和最重要的指标之一。 离体叶片在自
然状态下会失去水分,定时测量其重量就可以知道
不同植物的叶片的保水能力[5]。由图 1可知,随着时
间的延长,几种景天属植物叶片的持水能力各不相
同,由趋势图来看,各试验材料的叶片持水力都较
强。离体叶片在室内自然干燥条件下,在前 2 h,4种
景天属植物的叶片持水力都达到 100%; 自 4 h 时
始,景天三七、白景天相继转向缓慢失水状态,其中
白景天的失水速度快于景天三七;6 h 时,白景天失
水速度快于其他几种景天属植物;10 h 时, 它们的
失水速度略有加快的趋势,至 24 h 时,佛甲草、垂盆
草、 景天三七和白景天离体叶片的持水力分别是
83.5%、80.3%、79.8%和 75.8%。
2.1.2 叶片相对含水量 相对含水量大小,反映了
植物体内生理生化代谢的活跃程度。 在干旱条件
下,相对含水量高的植物其生理功能旺盛,对干旱
适应能力强 [5,6]。 由图 2 可见,4 种景天属植物的叶
片相对含水量各不相同,处理的前 6 d,RWC 都在上
升或平稳上升, 这可能是由于植物在水分胁迫初
期,呼吸短时间上升,导致根系吸水能力增强,造成
其体内相对含水量暂时增高的缘故 [5,6];此后,随着
胁迫强度增大,这几种景天属植物的叶片相对含水
量,都有不同幅度的下降趋势。在 6~13 d期间,降幅
最大的是白景天,为 12.3 个百分点,且一直持续到
第 20 天, 表明白景天相对于其他供试品种耐旱适
应性差,降幅最小的是佛甲草,表明其耐旱适应性
图 1 水分胁迫对景天属植物叶片持水力的影响
表 1 景天属植物不同旱害症状及等级
旱害等级
1
2
3
4
5
旱害症状
顶梢挺拔或有轻度萎蔫,能够恢复正常生长,
无旱害或级别无旱害
主干上部枯萎
主干枯约 1/3
主干枯约 1/3~1/2
不能萌芽,全株干旱死亡
表 2 耐旱性等级
指标范围
指标等级
指标含义
1.00~1.50
1

1.51~2.50
2
较强
2.51~3.50
3
中等
3.51~4.50
4
较弱
4.51~5.00
5
极弱
100
95
90
85
80
75
70





//%
2 4 6 10 15 24
处理时间//h
佛甲草
垂盆草
景天三七
白景天
718
第 4 期
强。 这与郭运青等和张杰关于植物的耐早性研究结
果相似。 几种供试景天属植物的耐旱性的强弱为佛
甲草>景天三七>垂盆草>白景天。
2.1.3 综合评定法 综合表 1 不同旱害症状的观
察和表 2 耐旱指标等级的计算,确定它们耐旱能力
等级,由此判断耐旱能力强弱,结果见表 3。 由表 3
可以看出, 几种供试的景天属植物的耐旱能力,除
了白景天,其余都达 1 级指标,即它们的耐旱力都
较强,在武汉地区可以安全越夏。 从它们各自的耐
旱性指标可以看出,佛甲草的旱害最轻,耐旱性最
强,其次是垂盆草和景天三七,它们的耐旱性均都
达到 1级水平,而白景天耐旱性达到中等水平。
2.2 不同植物的耐阴性
植物的耐阴性是指植物在弱光 (低光量子密
度)条件下的生存能力,这种能力是一种复合性状,
这种性状的保持使植物能适应变化的光量子密度,
保持自身的平衡系统,进行正常的生命活动[7]。通过
测定叶绿素总量和叶绿素 a / b值, 可以对比分析几
种景天属植物的耐阴性,测定结果见表 4。
叶绿素是植物的光合色素,叶绿素总量及其叶
绿素 a / b 值与植物的耐阴性存在相关性。 叶绿素
a / b值随光量子密度的降低而减低,低的叶绿素 a / b
能提高植物对远红光的吸收,也就是说叶绿素含量
高和叶绿素 a / b 比值小的植物具有较强的耐阴性。
因而在弱光条件下, 具有相对低的叶绿素 a / b 值和
高的叶绿素含量的植物具有较高的光合特性 [8]。 根
据表 4 和叶绿素 a / b 比值 2.23 的标准可以看出,在
4 种景天属植物中, 垂盆草的叶绿素 a、b 及叶绿素
总含量较高,且它的叶绿素 a / b比值最小,说明此种
植物对远红光具有较强的吸收能力,也就是说其具
有较强的耐阴性; 佛甲草的叶绿素 a、b及叶绿素总
含量低,它的叶绿素 a / b比值最大,说明佛甲草的耐
阴性相对于其他植物较差。 综合分析其耐阴能力依
次为垂盆草>景天三七>白景天>佛甲草。
2.3 不同植物的耐寒性
2008 年 11 月中旬, 对 4 种景天属植物进行不
同的越冬处理,结果见表 5。 综合表 5 和表 6 可见,
在武汉地区,几种供试的景天属植物,除了垂盆草
和景天三七略有冻害外,基本可以安全越冬,在此
安全越冬基础上所做的耐寒性评价结果是白景天>
佛甲草>垂盆草>景天三七。 该评价结果同大田观察
结果基本一致,说明这 4 种景天属植物的耐寒性适
应于武汉地区屋顶绿化。
3 小结与讨论
通过上述 4 种景天属植物的适应性研究,结果
表明供试品种均能适应当地气候,可以作为武汉地
区屋顶绿化的植物材料。
1)综合叶片持水力、叶片相对含水量等生理指
标和耐旱性等级评定可知,4 种景天属植物耐旱性
都较强,均能适应武汉地区环境。 4种供试的景天属
植物的耐旱性强弱顺序为佛甲草>景天三七>垂盆
草>白景天。 在植物的整个生命周期中,水分都发挥
着极为重要的作用。 所测定的叶片持水力和植物叶
片相对含水量的变化,基本可以反映植物的耐旱能
力。 由试验可知,在水分胁迫作用下,叶片的失水速
表 3 4 种景天属植物耐旱性综合评定
品种
佛甲草
垂盆草
景天三七
白景天
耐旱性指标
1.39
1.46
1.43
2.60
指标等级
1
1
1
3
耐旱能力



中等
表 4 4 种景天属植物叶绿素的含量状况
品种
佛甲草
垂盆草
景天三七
白景天
叶绿素 a
mg/g
0.907 2
2.294 2
3.145 6
1.288 3
叶绿素 b
mg/g
0.323 5
1.027 2
1.116 8
0.434 2
叶绿素
(a/b)
3.062 9
2.233 5
2.816 5
2.967 0
叶绿素(a+b)
mg/g
1.230 7
3.321 4
4.262 4
1.722 5
类胡萝卜素
mg/g
0.250 6
0.511 3
0.756 1
0.338 0
表 5 4 种景天属植物耐寒性形态指标
处理
大棚内地栽
室外全光照地栽
室外全林下地栽
佛甲草
正常
正常
正常
垂盆草
正常
嫩叶轻微冻害
较正常,略有冻害
景天三七
正常
较正常,略有冻害
嫩叶轻微冻害
白景天
正常
正常
正常
表 6 4 种景天属植物耐寒性评定
品种
佛甲草
垂盆草
景天三七
白景天
耐旱性指标
1.40
1.67
1.96
1.38
指标等级
1
2
2
1
耐寒性强弱

较强
较强

图 2 水分胁迫对景天属植物叶片相对含水量的影响
100
90
80
70
60







//%
1 6 13 20
处理时间//d
佛甲草
垂盆草
景天三七
白景天
(下转第 727页)
涂爱萍:屋顶绿化景天属植物的适应性研究 719
第 4 期
(责任编辑 郑 威)
度加快,叶片持水力下降,相对含水量降低,这与张
建国[9]的耐旱性研究结果相似。 植物的耐旱能力除
了由自身品种决定外, 同时还受多种因素影响,如
过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、植
物叶片的持水力、相对含水量、电解质渗出率等等,
其抗旱能力是一个复杂综合过程,仅对某一指标判
断植物的抗旱能力,所得到的结果较为片面,有可
能偏离实际或者是错误的。 因此,应从多方面并结
合其实际分布和生长状况进行综合评定。
试验在供试植物水分胁迫处理后,分别对 4 种
景天属植物的叶片的持水力、叶片的相对含水量和
耐旱性的形态指标等方面,对它们的抗旱能力进行
了初步探讨,但由于试验条件的限制,未能进一步
对脯氨酸含量、电解质渗出率、过氧化氢酶(CAT)活
性等指标进行测定,有待进一步完善。
2)通过上述分析,同时结合叶绿素含量高和叶
绿素 a / b比值小的植物具有较强的耐阴性这一理论
基础,几种景天属植物中,垂盆草耐阴性最强,佛甲
草耐阴性最差,4 种景天属植物耐阴性依次为垂盆
草>景天三七>白景天>佛甲草。
由于景天属植物大多数是喜阳植物,所以它们
的耐阴性相对较弱。 在供试材料中,只有垂盆草耐
阴性较强。通过叶绿素 a / b比值判断植物的耐阴性,
是否能完全代表其耐阴能力,还需进一步从实践上
进行验证。
3) 在武汉地区,4 种景天属植物均可安全越冬
(垂盆草和景天三七略有冻害)。 它们的抗寒性评价
结果是白景天>佛甲草>垂盆草>景天三七。
参考文献:
[1] 苏福才,钱国珍,李巧玲,等.欧李抗旱性主要成分分析[J].内蒙
古农牧学院学报,1996,17(3):62-65.
[2] 林植芳,EHLERINGER J R. 光、温度、水气压和 CO2 对番木瓜
光合作用的影响[J].植物生理学报,1982,8(4):363-372.
[3] 戴新宾,翟虎渠,张红生,等.土壤干旱对水稻叶片光合速率和碳
酸酐酶活性的影响[J].植物生理学报,2000,26(2):133-135.
[4] 邹 琦 .植物生理生化实验指导 [M].北京 :中国农业出版社 ,
1995.
[5] 张 杰,胡永红,李海英,等.轻型屋顶绿化景天属植物的耐旱性
研究[J]. 北方园艺,2007(1):122-124.
[6] 郭运青, 唐树梅, 张字慧, 等. 几种屋顶绿化植物的抗旱性研
究[J].热带农业科学,2008,28(3):29-31.
[7] 伍世平,王君健,于志熙 .11 种地被植物的耐荫性研究[J].武汉
植物学研究,1994,12(4):360-364.
[8] 伍世平,王君健,于志熙.8 种草坪禾草的抗逆性研究[J].武汉植
物学研究,1995,13(1):75-80.
[9] 张建国 .树木耐旱特性及其机理研究[M].北京:中国林业出版
社,2000.
(上接第 719页)
(责任编辑 陈 焰)
[12] 张志良. 植物生理学实验指导 [M]. 北京: 高等教育出版社,
1992.
[13] LEE S H, CHANG K S,SU M S ,et al. Effects of some
Chinese medicinal plant extracts on five different fungi [J].
Food Contro,2007,18(12):1547-1554.
[14] CHOI J G,JEONG S I,KU C S, et al. Antibacterial activity
of hydroxyalkenyl salicylic acids from sarcotesta of Ginkgo
biloba against vancomycin-resistant Enterococcus [J]. Fitoter-
apia, 2009, 80:18-20.
[15] DAULAGALA P W H K P,ALLAN E J. L-form bacteria of
Pseudomonas syringae pv. Phaseolicola induce chitinases and
enhance resistance to Botrytis cinerea infection in Chinese
cabbage[J].Physiological and Molecular Plant Pathology,2003,
62(5):253-263.
[16] 张福平,林晓萍.热水处理对黄皮果实贮藏品质的影响[J].农业
工程学报,2009,25(4):299-304.
[17] GROSSKOPF D G, FELIX G, BOLLER T. K-252a inhibits
the response of to tomato cells to fungal elictors in vivo and
their microsomal protein kinase in vitro [J]. FEBS letters,
1990, 275(12):177-180.
[18] 班兆军,李 莉,李喜宏,等.隐球酵母对长枣果实的生防效果
及诱导抗性[J].植物保护,2009,35(3):77-80.
[19] 陈学红,郑永华,杨震峰,等.高氧处理抑制草莓果实采后腐烂
与抗病性诱导的关系 [J].农业工程学报,2006,22(10):208-
212.
[20] LIU H X,YANG W B, BI Y, et al. Postharvest BTH treat-
ment induces resistance of peach (Prunus persica L. cv.
Jiu -bao) fruit to infection by Penicillium expansum and
enhances activity of fruit defense mechanisms [J]. Postharvest
Biology and Technology,2005,35(3):263-269.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
段丹萍等:香樟叶提取物对草莓灰霉病菌的抑制效果及保护酶活性的影响 727