全 文 ：收稿日期:2010-05-10
基金项目:国家科技攻关计划(2004BA809B07);河南工程学院青年基金项目(YO9070)
作者简介:张　杰(1975-), 男 ,山东枣庄人 , 讲师 ,硕士 , 主要从事园林植物应用研究。 E-mail:zhangjie@haue.edu.cn
上海地区轻型屋顶绿化景天属植物的
耐湿热性研究
张　杰 1 ,李海英 2
(1.河南工程学院 ,河南 郑州 451191;2.华北水利水电学院 ,河南 郑州 450011)
摘要:为筛选出适应上海地区轻型屋顶绿化应用的免维护植物材料 ,以金银花 、吉祥草为对照 ,对
轻型屋顶绿化植物六角景天 、夏辉景天等景天属植物的形态指标 、生理指标进行了耐湿热性研究。
结果表明 ,随湿热胁迫增加 ,其叶片相对含水量 、叶表面温度 、质膜透性 、过氧化氢酶活性等有不同
变化态势。综合各项生理指标 ,供试品种的耐湿热能力大小为金银花 >吉祥草 >勘察加景天 >佛
甲草 >藓状景天 >夏辉景天 >玉米石 >六角景天 >苔景天 ,这与大田试验观察结果相符。
关键词:上海;屋顶绿化;景天属;湿热胁迫;生理指标
中图分类号:S688.9　　文献标识码:A　　文章编号:1004-3268(2010)10-0104-04
ResearchonMoistureThermoResistantofSedumin
LightRooftopGreeninginShanghai
ZHANGJie1 , LIHai-ying2
(1.HenanInstituteofEngineering, Zhengzhou451191, China;
2.NorthChinaInstituteofWaterResourcesandHydropower, Zhengzhou450011, China)
Abstract:Inordertoselectsuitableplantmaterials, increaseroofgreeningapplicationforms, creatlower
carboncityinShanghairegion, thepaperresearchedthemoisturethermoresistantofseveralsedumsin
lightrooftopgreeningtakingLonicerajaponicaandReineckiacarneaasCK.TheresultsshowedthatSedum
plantshaddiferentadaptabilitytomoisturethermo.Theabilityofthemoisturethermoresistantwasas
folows:Lonicerajaponica>Reineckiacarnea>Sedumkamtschaticum>Sedumlinera>Sedumpolytrichoides
>Sedumspurium`Coccineum >Sedumalbum>Sedumsexangulare>Sedumacre, andthisisconsistent
withtheobservationoffieldexperiments.
Keywords:Shanghai;Roofgreening;Sedum;Moisturethermoresistant;Physiologicalindex
　　随着科技进步 、经济发展 ,城市出现了严重的热
岛效应 ,城区人居环境严重恶化 。一段时期以来 ,节
能减排成了社会各层面最为关注的热门议题。而屋
顶绿化作为城市绿化的一个新领域 ,不但可以增加
城市绿化覆盖率 ,减少太阳辐射对城市建筑的热量
蓄积 ,同时还可增加城区绿量 ,提高城市空气的自身
净化能力 ,已成为创建低碳生态城市最直接 、可靠的
有力措施之一[ 1-5] 。为筛选出适应上海地区轻型屋
顶绿化应用的免维护植物材料 ,增加屋顶绿化应用
形式 ,创建低碳城市 ,笔者以景天属植物为主 ,筛选
适合于上海及周边地区屋顶绿化的适生植物 ,丰富
区域城市园艺植物种质资源 ,为提高上海绿地率提
供技术支持。
1　材料和方法
1.1　试验材料
根据笔者对上海地区屋顶绿化植物的调查研
究[ 1] , 结合轻型屋顶绿化实际 , 以景天属植物为
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2010年第 10期DOI :10.15933/j.cnki.1004-3268.2010.10.029
主 ,选择了以下 9种植物进行测试:藓状景天(Se-
dumpolytrichoides)、 六角 景天 (Sedum sexangu-
lare)、夏辉景天 (Sedumspurium`Coccineum )、勘
察加景天(Sedumkamtschaticum)、玉米石(Sedum
album)、苔景天(Sedumacre)、佛甲草(Sedumlin-
era)、吉祥草(Reineckiacarnea)、金银花(Lonicera
japonica), 其中吉祥草在上海地区有较好的生长
适应性 , 作为对照 , 另选灌木金银花同时作为对
照 [ 2] 。
1.2　试验方法
取生长一致的 1a生健壮植株各数株放置于光
照培养箱里 ,箱内相对湿度保持在 80% ～ 90%。培
养温度设 25℃(对照)、30℃、35℃、40℃ 4个处理 ,
第 3天取样测定 ,提高温度时缓冲时间为 1d。提高
温度同时浇水 ,每种植物保持相同的浇水量 。对植
物进行形态观察 ,并进行生理指标测定 , 各设 3次
重复。
生理指标测定方法参照 《植物生理学实验指
导 》[ 6]进行。电导率的测定采用电导仪法 ,叶片相
对含水量(RWC)的测定采用饱和称重法 ,过氧化氢
酶(CAT)活性测定采用紫外吸收法。叶表面温度的
测定采用红外测温仪 RaytekMinitemp,叶表面温度
测定试验在上海植物园综合实验室二楼楼顶进行 ,
试验材料均栽植在同样基质(草炭 +碎砖块)中 ,栽
植深度为 5cm。于梅雨期晴天白天测定 ,每天每隔
2h测定一次 ,梅雨期间每隔 7h测定一次 ,共测 3
次 ,测试结果取其平均值。
2　结果与分析
2.1　湿热胁迫处理对景天属植物和对照形态的
影响
由表 1可见 ,景天属植物中勘察加景天 、佛甲草
和藓状景天有相对较好的表现 ,湿热处理过程中叶
片处于不同程度的萎蔫状态。六角景天与苔景天叶
片对湿热比较敏感 ,在 30℃时就表现出叶片萎蔫 ,
说明其对于高温高湿不适应;40℃时 ,苔景天出现
80%茎叶腐烂现象 ,说明其在正常条件下很难度过
上海的高温高湿天气;六角景天 40%茎叶腐烂;玉
米石则出现 50%的茎基部叶片失水黄化脱落;2种
对照也出现了萎蔫现象;而其他的景天属植物也出
现了萎蔫和少量叶片发黄的症状。
表 1　湿热胁迫对景天属植物和对照形态的影响
植物名称 温度 /℃
25 30 35 40
佛甲草 正常 正常 轻度萎蔫 萎蔫 ,基部叶枯黄
藓状景天 正常 正常 轻度萎蔫 萎蔫 ,基部少量叶枯黄
金银花 正常 正常 轻度萎蔫 萎蔫
六角景天 正常 轻度萎蔫 萎蔫 2 /5茎腐烂死亡
夏辉景天 正常 正常 轻度萎蔫 萎蔫 , 叶缘焦 , 基部叶脱落
玉米石 正常 轻度萎蔫 萎蔫 1 /2叶片脱落
苔景天 正常 轻度萎蔫 萎蔫 4 /5茎腐烂死亡
吉祥草 正常 正常 轻度萎蔫 萎蔫
勘察加景天 正常 正常 轻度萎蔫 萎蔫 ,少量叶黄
2.2　湿热胁迫对景天属植物和对照叶片相对含水
量的影响
由图 1可见 , 25℃时 ,各植物均表现正常 ,相对含
水量都在 90%以上 ,随着胁迫程度的增加 ,各植物的
相对含水量呈现不同程度的下降趋势 ,表现比较明显
的是藓状景天。高湿条件下 , 30℃时 ,除苔景天的叶
片相对含水量为 84.7%外 ,其余都保持在 90%以上;
35℃时 ,六角景天的叶片相对含水量降幅较大 ,其他
植物也有小幅下降 ,说明都在通过自身失水来抵御环
境的迫害;40℃时 ,各植物的叶片相对含水量顺序为:
金银花 >吉祥草 >勘察加景天 >佛甲草 >藓状景
天 >夏辉景天 >玉米石 >六角景天 >苔景天。
图 1　湿热胁迫对景天属植物和对照叶片 RWC的影响
2.3　湿热胁迫对景天属植物和对照叶片电解质渗
出率的影响
图 2表明 ,各测试植物电解质渗出率随胁迫程度
的增加呈上升趋势。 25℃、30℃时电解质渗出率均较
低 ,上升趋势不明显;30℃时 ,六角景天和苔景天电解
质渗出率最高 ,分别为 38.1%、38.7%,勘察加景天表
现最低为 22.4%, 对照金银花和吉祥草分别为
22.7%、23.2%;35℃时 , 苔景天和六角景天的电解质
渗出率值迅速上升 ,分别达到 58.1%、62.4%;40℃
时 ,苔景天和六角景天值最高 ,达到 80%,此时 ,对照
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河南农业科学
金银花和吉祥草最低 ,分别为 49.8%、52.7%。
图 2　湿热胁迫对景天属植物和对照叶片电解质渗出率的影响
2.4　湿热胁迫对景天属植物和对照叶片 CAT活性
的影响
图 3显示 ,随胁迫温度增加 ,各植物总体 CAT活
性呈先升后降的趋势。在 25 ～ 30℃下 ,各植物的 CAT
活性呈缓慢上升趋势 ,苔景天和勘察加景天效果较为
明显 ,分别上升了 55.6%和 53.3%,对照金银花和吉
祥草分别上升了 26.1%和 26.3%。在 30 ～ 35℃下 ,
玉米石升幅最大 ,上升了 126.7%,苔景天和藓状景天
较 30℃时分别上升了 92.9%和 85.7%,对照金银花
和吉祥草分别上升了 58.6%和 70.8%,夏辉景天上
升幅度最小 ,也达到了 55.1%。说明植物材料受到湿
热的胁迫加重 ,在通过酶促防御系统减轻膜脂过氧
化 ,以保持膜系统的稳定性。在 35 ～ 40℃期间 ,各植
物的 CAT活性开始下降 ,不过降幅明显不同 ,对照金
银花的降幅最小 ,为 9.52%。
图 3　湿热胁迫对景天属植物和对照叶片 CAT活性的影响
2.5　景天属植物和对照在田间试验中的叶表面温
度变化
图 4显示 ,各植物叶温的日变化呈单峰曲线型 ,
峰值出现在 12:00前后 ,最高叶温达 53℃,比早晚
高出 13℃。 10:00-12:00叶温升高较快 ,上升速度
快于气温 , 12:00,各植物叶表面温度达到当日最高
值 ,六角景天的叶温比气温高出约 17℃。气温当日
最高值出现在 14:00,为 41.40℃。下午气温下降速
度也快于叶温 , 16:00相对于 14:00, 气温下降
18.19%,而其他植物下降幅度还不到 10%。
图 4　景天属植物和对照在上海梅雨期叶片表面温度变化
3　讨论
大田试验表明 ,随着胁迫温度升高 ,在湿度较大
的环境里 ,景天类植物因叶片含水量高 ,植株容易出
现不同程度的萎蔫 、腐烂现象 ,这与景天属植物的生
物学特性有关 [ 7] 。本试验中 ,苔景天和六角景天对
湿热环境的不适应性表现尤为突出。
Levit[ 8]指出 ,不同环境胁迫作用于植物时 ,都
能对植物造成伤害 ,植物会出现脱水现象。高温可
以通过强烈的蒸腾作用使植物因缺水而受害 。高的
蒸腾速率有利于降低植物温度 ,避免高温造成热害 ,
耐热品种在高温下失水较慢 [ 9] 。但当达到胁迫温
度时 ,气孔开度变小 ,蒸腾能力随之下降 ,叶温上升 ,
植物正常的生理代谢活动被扰乱 。
质膜是活细胞与环境间大的界面与屏障 ,各种
不良环境因素对细胞的影响首先作用于质膜 ,影响
其结构和功能 ,表现为透性变大 。关于高温引起的
细胞膜透性的增加已有相对较多的报道 [ 10, 11] ,一致
认为耐热性强的种或品种在高温处理后细胞外渗液
的电导率较低 。分析认为 ,电解质渗出率代表植物
细胞膜的热稳定性 [ 12] 。 30 ～ 40℃时 ,所有植物的电
解质渗出率值均上升较快 ,说明在一定高温高湿胁
迫下 ,细胞膜受害程度加重 ,质膜透性变大 ,导致细
胞内水分外渗蒸腾失水 ,从而造成组织伤害[ 11] 。分
析结果表明 ,各植物的耐湿热顺序应为:金银花 >吉
祥草 >勘察加景天 >佛甲草 >藓状景天 >夏辉景
天 >玉米石 >六角景天 >苔景天 。
高温高湿胁迫引起的膜脂过氧化过程中氧自由
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基 、H2O2等有毒物质的产生速度与保护酶系统在高
温下的活性共同决定着植物的耐热性 [ 13] 。植物酶
促防御系统可以减轻膜脂过氧化程度 ,保持膜系统
的稳定性。不同温度对叶片中 CAT活性的影响不
同 ,且不同植物的温度适应性不同 ,随温度升高植株
衰老加剧 。高温胁迫可诱导活性氧清除酶系统
CAT活性下降 ,植株体内保护酶系统趋于衰弱或崩
溃 ,衰老速度加快 。高温高湿条件下 CAT活性基本
呈下降趋势 ,这与郭天财等 [ 14] 、郑飞等[ 15]的观点基
本一致 。
植物表面的温度变化与植物的生长状况联系密
切 ,同时植物蒸腾作用等生理活动的强弱也与其表
面温度的变化密切相关 ,这在有关文献中已经得到
了证明 [ 16] 。植物叶表面温度所测结果基本与大田
试验相符 ,本试验结果显示苔景天叶表面温度高于
六角景天 ,这可能与它们的自身气孔不均匀分布结
构有关 。
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