全 文 ：中国农学通报 2011,27(04):108-114
Chinese Agricultural Science Bulletin
0 引言
景天属植物是一类重要的园林地被植物，其株丛
矮小，成片种植枝叶密集，生长整齐，花色鲜艳，花期及
绿期较长，且综合抗性强，具有覆盖能力强、观赏价值
高和耐粗放性管理等特点[1]。目前在西北地区已得到
了广泛的应用，并显现出了良好的耐旱性，是草坪的良
好替代植物。当前对景天植物的研究多数集中在化学
成分[2-3]、药理作用[4]和引种繁育[5-6]等方面，对景天属植
物耐旱性方面的研究较少。西北地区干旱少雨、蒸发
量大、土壤贫瘠的自然环境下，景天植物的抗旱能力如
何尚缺乏系统的研究报道，因此为了筛选兼具良好观
赏性状和抗旱性的园林地被植物种类，笔者通过利用
隶属函数法对5种不同品种的景天植物进行抗旱能力
的综合评价，以期为西北地区园林地被植物的选择运
基金项目：国家林业局公益性科研专项“西北特色灌木资源收集及开发利用技术”（200804007）；宁夏科技公关项目“宁夏特色灌木资源抗旱能力综合
评价体系建设”。
第一作者简介：路洁，女，1983年出生，在读硕士，主要从事植物的抗逆性生理研究工作。通信地址：750021宁夏银川市西夏区贺兰山西路489号宁
夏大学生命科学学院，E-mai1：778936420@qq.com。
通讯作者：彭励，女，1962年出生，教授，硕士研究生导师，主要从事结构植物学、植物资源保护与开发利用研究。通信地址：750021宁夏银川市西夏
区贺兰山西路489号宁夏大学生命科学学院，Tel：0951-2062129，E-mail：pengli1124@163.com。
收稿日期：2010-11-17，修回日期：2011-01-11。
景天属5种景观地被植物抗旱能力的综合评价
路 洁 1，彭 励 1,2，倪细炉 2，沈效东 3
（1宁夏大学生命科学学院，银川 750021；2种苗生物工程国家重点实验室，银川 750004；
3宁夏林业研究所股份有限公司，银川 750004）
摘 要：为了综合评价城市园林建设中常用的五种景天属植物——八宝景天、胭脂红景天、德国景天、松
塔景天和四季青景天的抗旱能力强弱，本研究采用人工模拟不同土壤水分胁迫条件，分别测定了5种景
天植物在胁迫条件下的生长发育、光合生理、水分生理和保护酶活性等与抗旱密切相关的指标，并采用
隶属函数法对测定结果进行了综合分析。结果显示：5种景天属地被植物的综合抗旱能力强弱依次为：
八宝景天>胭脂红景天>四季青景天>德国景天>松塔景天。
关键词：景天属；抗旱性；综合评价
中图分类号：Q945.3 文献标志码：A 论文编号：2010-3358
Comprehensive Evaluation of Five Landscape Plants in Sedum on Drought Resistance
Lu Jie1, Peng Li1,2, Ni Xilu2, Shen Xiaodong3
(1Ningxia University, Yinchuan 750021; 2State Key Laboratory of Seedling Bioengineering, Yinchuan 750004;
3Ningxia Forestry Institute Limited Liability Company, Yinchuan 750004)
Abstract: In order to evaluate the drought-resistance of the five species of sedum (Sedum spectabile Borea, S.
hybridum, Sedum spurium cv. coccineum, S. nicaeense, Sedum sp.), which is commonly-used in urban
landscape greening project. By the method of artificial simulation, the drought resistance of 5 Sedum under
drought stress was evaluated with subordinate function, and the physiological and biochemical indexes such as
growing development indexes, photosynthetic physiology, water physiological properties, activities of
superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) were measured. The results indicated that the order of
drought resistance was: Sedum spectabile Borea>Sedum spurium cv.coccineum> Sedum sp.>S. hybridum >S.
nicaeense.
Key words: sedum; drought resistance; comprehensive evaluation
路 洁等：景天属 5种景观地被植物抗旱能力的综合评价
用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试植物为八宝景天（Sedum spectabile Borea）、
德国景天（S. hybridum）、胭脂红景天（Sedum spurium
cv. coccineum）、松塔景天（S. nicaeense）、四季青景天
（Sedum sp.），均为1年生苗。
1.2 模拟土壤水分胁迫处理方式
模拟试验点设在宁夏林业研究所种苗生物工程
国家重点实验室抗旱棚中进行。于 2010年 6月定植
于 17 cm×18 cm的塑料桶内，土壤成分为沙壤土，最
大田间持水量为22%。缓苗30天后，采用人工模拟土
壤水分胁迫条件进行处理，共分4个水分处理水平，分
别为对照(CK)75%~80%（占土壤中最大持水量的百分
数），轻度胁迫(T1)55%~60%，中度胁迫(T2)40%~45%，
重度胁迫(T3)30%~35%。用称重法进行补水，每个处
理设3次重复，胁迫处理时间为3周。
1.3 测定指标及方法
生长量测定：每个处理组随机选取样本 10株，分
别测量其株高、地茎、叶厚，取其平均值；生物量测定：
采用烘干称重法；光合生理指标：采用CI-340便携式
田间光合测定仪，分别测定净光合速率、蒸腾强度、气
孔导度和胞间CO2浓度；叶绿素含量测定：参照李合生[7]
的方法；植物组织含水量的测定：采用烘干称重法[8]；保
护酶活性测定：按照邹琦[9]的方法。
1.4 数据处理及综合评价方法
用Microsoft excel软件对所有试验数据进行初步
处理，采用DPS统计软件对种间各项指标的差异显著
性进行分析，并利用模糊数学法中的隶属函数法[10]，对
5种景天属植物生长、生理生化等指标的隶属函数值
进行加权值计算，以评价各材料的抗旱性。
隶属函数值计算公式：
R(Xt)=(Xt-Xmin)/(Xmax-Xmin) ……………………（1）
式中，Xt为各指标测定值，Xmin、Xmax为所有参试材
料某一指标的最小值和最大值。如果某一指标与抗旱
能力成负相关，则用反隶属函数进行转换，计算公式
为：
R’(Xt)=1-(Xt-Xmin)/(Xmax-Xmin)…………………（2）
2 结果与分析
2.1 不同土壤水分胁迫对生长量的影响
如图1、图2、图3所示，从株高、地径和叶厚这3个
指标可以看出，八宝景天、胭脂红景天和四季青景天在
T1处理下生长状况最佳，八宝景天和四季青景天的株
高表现出显著的上升趋势，分别比对照增加了16.21%
和 11.54%，呈显著差异（P<0.05）。地径和叶厚也表现
出不同程度的增加，其中八宝景天、胭脂红景天和四季
青景天的叶厚分别比 CK增加了 25.64%、21.05%和
17.24%，统计分析差异达到显著水平（P<0.05）。但是
在同样的胁迫条件下，胭脂红景天、德国景天和松塔景
天的株高表现出显著的下降趋势，分别比CK下降了
9.21%、5.88%和3.9%。德国景天和松塔景天的地径与
CK比分别下降了 12.69%和 20.79%，无显著差异（P>
0.05）。在T3处理下，四季青景天的株高和叶厚与CK
比经过统计学分析都无显著性差异（P>0.05），而八宝
景天和胭脂红景天的株高呈上升的趋势，与CK相比
分别增加了 8.65%和 6.58%，呈显著性差异（P<0.05），
但其地径和叶厚都呈下降的趋势。
2.2 不同土壤水分胁迫对根冠比及生物量的影响
如图4所示，这5种景天的根冠比在胁迫处理条件
下总体均呈现出上升的趋势，其中增长量最大的是松
塔景天，与CK比增加了1.16倍；增长量最小的为八宝
景天，与CK比只增加了 21.53%。在T1处理下，八宝
c
b a a c
a
c b b b
b
c b b a
b
a c b c
0
5
10
15
20
25
八
宝
景
天
胭
脂
红
景
天
德
国
景
天
松
塔
景
天
四
季
青
景
天
品种
株
高
/cm
ck T1 T2 T3
图1 5种景天植物不同水分胁迫下株高变化 图2 5种景天植物不同水分胁迫下地径变化
ab
b
a a
a
a
a ab ab a
bc
bc b b ac
ab
b b
00.05
0.10.15
0.20.25
0.30.35
八
宝
景
天
胭
脂
红
景
天
德
国
景
天
松
塔
景
天
四
季
青
景
天
品种
地
径
/mm
ck T1 T2 T3
·· 109
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景天、胭脂红景天和四季青景天的根冠比呈下降的趋
势，与CK相比分别下降了23.89%、21.56%和46.84%，
差异性显著（P<0.05）；德国景天和松塔景天的根冠比
在各个处理下都呈逐渐升高的趋势，且各个处理之间
有显著性差异（P<0.05）。
如图5所示，这5种景天的总生物量都随着胁迫程
度的增加呈现出下降的趋势，其中下降幅度最大的是
德国景天，与CK相比下降了30.33%，而下降幅度最小
的是八宝景天，与CK相比降低了13.62%。但是在T1
处理下，八宝景天、胭脂红景天和四季青景天总生物量
与CK相比呈上升的趋势，分别增加了 6.42%、23.73%
和15.87%，统计分析显示差异性显著（P<0.05）。
2.3 不同土壤水分胁迫对光合生理的影响
如表 1所示，在胁迫处理条件下，5种景天的净光
合速率、蒸腾强度和气孔导度均呈现出下降的趋势，其
中八宝景天和四季青景天的净光合速率下降的最多，
与CK相比分别下降了 87.33%和 81.13%。松塔景天
的蒸腾强度下降幅度最大，达到了 52.63%，最小的是
胭脂红景天，与CK比只下降了3.95%。而5种景天的
胞间CO2浓度随着胁迫程度的增加均呈升高的趋势，
并且各个处理之间差异显著（P<0.05）。
综合考虑5种景天属植物的2种叶绿素含量可知，
随着胁迫程度的增加总体上均呈下降的趋势，仅八宝
景天的Chlb含量在T3处理下有所上升，与CK比增加
的幅度只有 0.68%，且无显著性差异（P>0.05）。而四
季青景天的Chla含量与CK比下降的幅度最大，达到
41.8%；胭脂红景天的Chlb含量与CK比下降幅度最
大，达到 49.35%；德国景天的Chla含量和Chlb含量与
CK比下降幅度都最小，分别是13.18%和2.65%。
2.4 不同土壤水分胁迫对水分生理的影响
如表2所示，5种景天属植物的自由水含量随着胁
迫程度的增加均呈下降的趋势，其中下降幅度最大的
为四季青景天，与CK比下降了59.78%；下降最小的是
八宝景天只有23.62%。5种景天属植物的束缚水含量
随着胁迫程度的增加均呈上升的趋势，其中增长量最
大的是松塔景天，与CK比增加了29.37%；而增加幅度
b b a
a
b
a a
a
a
a
ab b a ab abb b a b ab
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
八
宝
景
天
胭
脂
红
景
天
德
国
景
天
松
塔
景
天
四
季
青
景
天
品种
叶
厚
/mm
ck T1 T2 T3
图3 5种景天植物不同水分胁迫下叶厚变化
图4 5种景天植物不同水分胁迫下根冠比变化 图5 5种景天植物不同水分胁迫下总生物量变化
c
c d d b
d
d
c c
c
b
b b
b b
a
a a
a
a
00.1
0.20.3
0.40.5
0.60.7
0.80.9
八
宝
景
天
胭
脂
红
景
天
德
国
景
天
松
塔
景
天
四
季
青
景
天
品种
根
冠
比
ck T1 T2 T3 b
c a a b
a
a b b a
c
b c c c
d
d d d d
0
1
2
34
5
6
7
八
宝
景
天
胭
脂
红
景
天
德
国
景
天
松
塔
景
天
四
季
青
景
天
品种
总
生
物
量
/g
ck T1 T2 T3
·· 110
路 洁等：景天属 5种景观地被植物抗旱能力的综合评价
最小的是八宝景天，与CK比只增加了6.23%。
2.5 不同水分胁迫对保护酶活性的影响
如表 3所示，5种景天属植物的SOD和CAT活性
都随着胁迫程度的增加而出现先升高后降低的趋势，
在 T1处理下八宝景天的 SOD活性与 CK比增加了
1.43倍，达到最大；其次是胭脂红景天和四季青景天，
分别增加了 58.02%和 44.12%；而最小的是德国景天，
只增加了 12.81%。在相同胁迫条件下，松塔景天的
CAT活性与CK比增加的最大，达到3.64倍；增加幅度
最小的是八宝景天，与CK比只增加了 1.78%。5个品
种各个处理之间SOD和CAT活性的差异都呈显著水
平(P<0.05)。
2.6 综合评价分析
为了有效地比较 5种景天属植物抗旱能力的强
弱，本研究采用了模糊数学中的隶属函数分析法，其特
点是可以对品种的多个性状进行综合分析，进而对品
表1 5种景天植物光合生理指标测定
注：表中显著性比较限于同一品种的处理与对照之间，小写字母差异表示显著水平(P<0.05)。
指标
净光合速率
/(μmol/(m2·s))
蒸腾强度
/(mmol/(m2·s))
气孔导度
/(cm/s)
胞间CO2浓度
/(μL/L)
Chla
/(mg/g)
Chlb
/(mg/g)
品种
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
不同土壤水分胁迫处理水平
CK
2.21a
0.59a
0.55a
0.43a
1.59a
0.43c
0.76bc
0.37a
0.95a
1.07b
9.02d
11.09c
6.2a
13.7c
38.57a
51.04b
91.68d
31.52c
86.39d
77.93d
1.642ab
2.478ab
2.656a
3.016a
4.409a
0.730b
1.465a
1.431ab
1.770a
2.133a
T1
1.77b
0.57a
0.46b
0.34b
0.46b
0.69a
0.87a
0.35a
0.86b
2.43a
20.13a
14.26a
5.4b
15.55a
15.81b
33.53d
92.03c
26.24d
89.06c
89.64c
1.798a
2.814a
2.428b
2.724a
3.864a
0.796b
1.524a
1.677a
1.609a
2.208a
T2
0.97c
0.5b
0.4c
0.33b
0.42c
0.49b
0.79b
0.33b
0.81c
1.01c
15.74b
12.16b
5.02c
13.78b
15.57c
37.19c
101.01b
33.16b
89.42b
91.83b
1.629ab
2.040bc
2.386bc
2.625a
3.865a
1.339a
1.127ab
1.393b
1.290b
2.015a
T3
0.28d
0.42c
0.4c
0.33b
0.3c
0.33d
0.73c
0.25c
0.45d
0.9d
9.96c
11.1c
3.74d
7.27d
11.54d
129.16a
110.83a
36.79a
92.61a
93.06a
1.344b
1.589c
2.306c
1.838b
2.566b
0.735b
0.742b
1.394b
0.977c
1.447b
·· 111
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表2 5种景天植物水分生理指标测定
指标
自由水含量/%
束缚水含量/%
品种
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
不同土壤水分胁迫处理水平
CK
29.97a
29.53a
20.10a
38.04a
39.96a
63.41b
65.47c
73.99c
54.58d
54.28d
T1
28.76a
27.32a
11.84b
33.40b
31.59a
63.61b
66.38b
80.06a
58.69c
61.45c
T2
26.71a
16.90b
11.55b
25.04c
16.93b
63.83b
73.82a
73.99c
63.25b
68.51a
T3
22.89a
16.02b
10.05b
17.46d
16.07b
67.36a
73.35a
75.35b
70.61a
67.31b
注：表中显著性比较限于同一品种的处理与对照之间，小写字母差异表示显著水平(P<0.05)。
表3 5种景天植物保护酶指标测定
指标
SOD/(U/g)
CAT/[U/(g·min)]
品种
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
八宝景天
胭脂红景天
德国景天
松塔景天
四季青景天
不同土壤水分胁迫处理水平
CK
114.192c
274.610d
383.183c
406.571d
144.817d
38.889d
32.639d
29.861d
19.444d
17.361d
T1
276.935a
433.851b
432.283b
476.549b
208.707b
39.583c
48.611b
87.500a
90.278a
47.222b
T2
276.230b
502.184a
439.182a
549.298a
253.078a
56.250a
52.778a
72.917b
59.722b
61.111a
T3
44.736d
336.435c
297.579d
409.602c
147.404c
45.139b
47.917c
31.250c
29.167c
39.583c
注：表中显著性比较限于同一品种的处理与对照之间，小写字母差异表示显著水平(P<0.05)。
表4 5种景天植物各个指标变化
指标
株高/cm
地径/mm
叶厚/mm
根冠比
总生物量/g
净光合速率/(μmol(m2·s))
蒸腾强度/(mmol(m2·s))
气孔导度/(cm/s)
胞间CO2浓度/(μL/L)
Chla/(mg/g)
Chlb/(mg/g)
八宝景天
0.112
-0.062
0.120
0.045
-0.043
-0.544
0.171
0.694
0.305
-0.031
0.310
胭脂红景天
-0.035
0.051
0.039
0.180
0.048
-0.158
0.048
0.128
0.105
-0.133
-0.228
德国景天
-0.129
-0.138
0.010
0.216
-0.137
-0.236
-0.162
-0.239
0.017
-0.106
0.040
松塔景天
-0.046
-0.300
-0.134
0.486
-0.116
-0.225
-0.143
-0.109
0.046
-0.206
-0.270
四季青景天
0.141
-0.018
0.123
-0.041
-0.040
-0.753
-0.591
-0.629
0.174
-0.222
-0.114
·· 112
路 洁等：景天属 5种景观地被植物抗旱能力的综合评价
种作出全面评价。
2.6.1 变化率分析 多指标综合评价方法[11]是把多个被
评价事物不同方面且量纲不同的统计指标，转化成无
量纲的相对评价值，并综合这些评价值以得出对该事
物一个整体评价的方法。因此，为了消除不同计算单
位对综合评价的影响，以各个指标的变化率来进行隶
属函数分析。5种景天各指标变化率如表4。
2.6.2 隶属函数值分析 不同土壤水分胁迫下，各植物
各项生理指标变化基本趋于一致，以植物各项生理指
标的变化率评价植物抗旱能力，5种景天属植物 15个
指标的隶属函数值列于表 5，由表 5可知，八宝景天的
加权值最大，说明它是抗旱性较强的品种。5种植物
按照平均隶属函数加权值大小排列为：八宝景天、胭脂
红景天、四季青景天、德国景天、松塔景天，反映了这些
材料抗旱性强弱的顺序是：八宝景天>胭脂红景天>四
季青景天>德国景天>松塔景天。
3 结论与讨论
植物的抗旱性是一个受多因素影响的、复杂的数
量性状[12]，目前用于鉴定植物抗旱性的指标非常多，可
概括为生长发育指标、光合生理指标、水分生理指标、
形态结构指标等[13-15]，对指标的筛选已成为进行抗旱性
评价的关键因素，多指标的综合评价成为一种必然的
要求。隶属函数分析法目前被认为是应用于植物抗旱
能力评价的是一种较可靠的方法[16]。本研究采用人工
模拟土壤水分胁迫方法，分别对5种景天属植物形态、
生长、光合生理、水分生理和保护酶活性5大类指标的
测定，测定结果显示：在轻度胁迫条件下，八宝景天、胭
脂红景天、四季青景天表现出生长受到一定程度的促
进作用，在重度胁迫下表现为生长受抑制，而德国景
天、松塔景天无论是在轻度还是重度胁迫下，均表现为
生长受到抑制。采用隶属函数分析法对所有指标进行
综合分析后，结果显示这5种景天的抗旱能力依次为：
八宝景天>胭脂红景天>四季青景天>德国景天>松塔
景天。
续表4
指标
自由水含量/%
束缚水含量/%
SOD/(μ/g)
CAT/[μ/(g·min)]
八宝景天
-0.128
0.024
0.745
0.208
胭脂红景天
-0.320
0.087
0.545
0.525
德国景天
-0.445
0.033
0.017
1.140
松塔景天
-0.335
0.176
0.177
0.937
四季青景天
-0.461
0.211
0.402
1.840
表5 不同水分胁迫下隶属函数值
指标
株高
地径
叶厚
根冠比
总生物量
净光合速率
蒸腾强度
气孔导度
胞间CO2浓度
Chla
Chlb
自由水含量
束缚水含量
SOD
CAT
平均隶属值
排序
八宝景天
0.8926
0.8440
0.9883
0.1632
0.5081
0.3513
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
1.0000
0.0000
0.0000
1.0000
0.0000
0.6498
1
胭脂红景天
0.3481
0.8830
0.6732
0.4194
1.0000
1.0000
0.8386
0.5722
0.3056
0.4660
0.0724
0.5766
0.3369
0.7253
0.1942
0.5608
2
德国景天
0.0000
0.5745
0.5603
0.4877
0.0000
0.8689
0.5630
0.2948
0.0000
0.6073
0.5345
0.9520
0.0481
0.0000
0.5711
0.4041
4
松塔景天
0.3074
0.0000
0.0000
1.0000
0.1135
0.8874
0.5879
0.3930
0.1007
0.0838
0.0000
0.6216
0.8128
0.2198
0.4467
0.3716
5
四季青景天
1.0000
1.0000
1.0000
0.0000
0.5243
0.0000
0.0000
0.0000
0.5451
0.0000
0.2690
1.0000
1.0000
0.5288
1.0000
0.5245
3
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中国正处于城市化建设的关键时期，城镇生态景
观建设带来的绿地面积和灌溉用水量的不断增加，与
中国水资源匮乏成为长期存在的矛盾，尤其是西北地
区干旱少雨、土壤贫瘠的地区，水资源短缺成为制约国
民经济发展和生态环境建设的瓶颈。因此，筛选节水
耐旱观赏植物新品种、建立科学的综合抗旱能力评价
方法对节水耐旱观赏植物的推广应用具有重要的意
义。
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