全 文 ：景天属植物需水特性及节水灌溉研究
郭金丽1，李国鹏1，温玉龙1，朱冠宇1，李连国1，2*
(1．内蒙古农业大学农学院，内蒙古呼和浩特 010018;2．内蒙古大地生态农林科技研究发展中心，内蒙古呼和浩特 010020)
摘要 ［目的］研究景天属植物的耗水规律及需水特征，为景天属植物在北方干旱地区进行抗旱节水生态建设提供理论依据。［方法］
以草地早熟禾为对照，研究了德景天、八宝景天、三七景天、卧茎景天 4种景天属植物的耗水规律和需水特性。［结果］浇水后进行控水，
4种景天属植物及草地早熟禾的土壤水分在控水约 10 d内大量蒸发，土壤相对含水量下降了 60%左右，土壤已达重度干旱;4种景天属
植物及草地早熟禾的日蒸散量随土壤水分的减少而减少，在控水约 10 d内大量蒸散，之后日蒸散量极小。4种景天植物的年蒸散量为
177． 09 ～247． 22 kg /m2，草地早熟禾年蒸散量为 811． 05 kg /m2，当地年降雨量为 474． 50 kg /m2，理论上 4种景天植物均无需灌溉，草地早
熟禾需年补充水分 336． 55 kg /m2、年浇水 10次;园林绿化实践中 4种景天属植物的浇水应为 2次 /年，草地早熟禾的浇水应为 12次 /年。
［结论］景天属植物抗旱性极强，能够耐受极端干旱环境而保持正常生长和景观，从而实现节水灌溉。
关键词 景天;蒸散量;需水特性;节水灌溉
中图分类号 S688． 4 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2014)17 －05352 －03
Study on Water Ｒequirement Characteristics and Water-saving Irrigation in Sedum Plants
GUO Jin-li，LI Lian-guo et al (College of Agronomy，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot，Inner Mongolia 010019;Inner
Mongolia Dadi Science and Technology Ｒesearch Center of Ecological Agriculture and Forestry，Hohhot，Inner Mongolia 010020)
Abstract ［Objective］To study water consumption law and water requirement characteristics of Sedum plants，and provide theoretical basis
for drought resistance and water saving in northern drought area． ［Method］Water consumption pattern and water requirement characteristics of
Sedum plants(Sedum hybridum，Sedum spectabile，Sedum aizoon，Sedum sarmentosum)were studied with Kentucky bluegrass as comparison．
［Ｒesult］The results showed that:In the course of without watering after watering fully，soil water evaporated largely in about ten days，soil
relative water content declined about 60% and soil was in severe drought for four Sedum plants and Kentucky bluegrass． Their daily evapotrans-
piration decreased with decrease of soil water，water in soil and plants evapotranspired largely in about ten days but evapotranspired fewer and
fewer after ten days． Annual evapotranspiration of four Sedum plants was 177． 09 － 247． 22 kg /m2 and annual evapotranspiration of Kentucky
bluegrass was 811． 05 kg /m2，local rainfall capacity was 474． 50 kg /m2 ． Accordingly，four Sedum plants had no demand for watering in a year
and water demand of Kentucky bluegrass was 336． 55 kg /m2 by watering ten times theoretically． While in greening practice，watering for Sedum
plants should be two times yearly and twelve times yearly for Kentucky bluegrass． ［Conclusion］Sedum plants realized water-saving irrigation
because their super strong resistance to drought and they had characteristics to survive normally in severe drought conditions for longer time．
Key words Sedum plants;Evapotranspiration;Water requirement characteristics;Water-saving irrigation
基金项目 呼和浩特市园林局资助项目;内蒙自然科学基金(2012MS0324)。
作者简介 郭金丽(1972 － ) ，女，内蒙古呼和浩特人，副教授，博士，从
事园艺植物生理及栽培研究。* 通讯作者，教授，博士。
收稿日期 2014-05-14
目前在城市园林绿化中，地被绿化以草坪应用最多，草
坪的栽植与养护需水量大，管理费工;地被植物资源丰富，很
多种类具有观赏价值高、适应性强、抗旱节水、耐粗放管理等
优良特性。因此针对我国北方地区普遍存在园林绿地养护
需要消耗大量水分、而水资源严重匾乏的现状，应大力发展
地被植物进行绿化，从而实现节水省工的生态绿化方式。
景天属植物具有耐寒、耐旱、耐高温、耐贫瘠、株丛矮小、
生长整齐、花期及绿期长、低养护易管理、群体效果好等诸多
优点，是园林中进行地被绿化的理想材料，在绿化中已逐渐
成为公路边、坡地、屋顶、瘠薄土壤等不良条件下绿化植物材
料的首选，在增加城市植物物种丰富度和提升观赏效果的同
时，也大大减少了养护用水，降低了养护成本，具有极好的景
观效果和生态经济效益［1 －2］。许多研究表明，景天属植物普
遍具有极强的抗旱性［3］，但对景天属植物的需水特性缺乏了
解，在园林应用时水分管理存在一定的盲目性，造成水资源
浪费。因此，笔者对景天属植物的耗水规律及需水特性进行
研究，以期为景天属植物在北方干旱地区进行抗旱节水生态
建设提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 试验材料 供试材料为德景天(Sedum hybridum)、八宝
景天(Sedum spectabile)、三七景天(Sedum aizoon L)、卧茎景
天(Sedum sarmentosum Bunge)、草地早熟禾(Poa pratensis)。
试验于内蒙古大地生态农林科技研究发展中心进行。
1． 2 试验方法 试验材料为 4 种景天属植物德景天、八宝
景天、三七景天和卧茎景天，以草地早熟禾为对照。将各试
验材料栽植于花盆中，花盆直径为 40 cm、高 20 cm，株行距
10 cm ×10 cm，3次重复，待各种材料生长至基本覆盖盆土后
于露地进行试验。试验地设计模拟材料田间生长情况，将试
验地整平，根据盆的大小和形状在试验地上挖坑，将盆放入
坑中，使盆表面与地面齐平，试验地四周做土埂，埂高 15 cm，
上铺塑料，防止四周土壤进入盆中，试验地上方搭塑料棚防
止雨水淋入。试验前 1 d将所有材料浇透水，测定田间持水
量，此后进行控水，如有材料出现明显凋萎症状，影响观赏时
即复水，其余材料继续进行控水，直到最后一种材料出现明
显凋萎症状，灌水周期结束。从控水的第 1 d 开始，每 5 ～
10 d称量盆重并测定土壤含水量。试验共进行 2 个灌水周
期。试验结束后计算各景天植物日蒸散量、土壤相对含水
量、灌水周期蒸散量、年蒸散量、年需浇水量和灌溉次数。
土壤含水量采用便携式土壤水分仪测量;日蒸散量为前
后 2 d盆重量之差;浇水周期蒸散量为周期内的日蒸散量总
和;年蒸散量 =年生长天数 ×日蒸散量;年需水量 =年蒸散
责任编辑 陈娟 责任校对 况玲玲安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2014，42(17) :5352 － 5354
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.17.087
量一年降雨量;灌溉次数 =年需水量 /每次浇水量。
2 结果与分析
2． 1 景天属植物的耗水规律
2． 1． 1 浇水周期内土壤相对含水量的变化。在6月9日 ～8
月 2日和 8月 3日 ～9月 12日的 2个浇水周期内，各种景天
属植物及草地早熟禾的土壤相对含水量均呈现快速下降—
缓慢下降—稳定的趋势。在 6月 9日 ～8月 2日的浇水周期
内，控水 5 d后景天属植物的相对含水量下降了 17． 32% ～
40． 10%，控水 13 d后相对含水量下降了 46． 33% ～ 59． 06%，
之后下降缓慢，相对含水量维持在 30%左右;草地早熟禾控
水 5 d后相对含水量下降了 36． 56%，控水 13 d后相对含水
量下降了 63． 24%，之后进行复水。在 8 月 3 日 ～ 9 月 12 日
的浇水周期内，各景天属植物及草地早熟禾控水 4 d后相对
含水量下降了 30． 00%以上，控水 9 d后相对含水量下降了
60． 00%以上，之后草地早熟禾复水，各景天属植物土壤相对
含水量下降缓慢，最终维持在 25%左右。以上结果说明，在
2个浇水周期内，土壤中大量水分均在控水后约 10 d 内蒸
发，相对含水量下降了 60%左右，土壤已达到重度干旱
(图 1)。
图 1 景天属植物浇水周期内土壤相对含水量的变化
2． 1． 2 浇水周期内日蒸散量的变化。在 6 月 9 日 ～ 8 月 2
日的浇水周期内，景天属植物及草地早熟禾控水后前 5 d的
日蒸散量为 0． 372 ～ 0． 514 kg，之后急剧下降，控水后第 6 ～
14 d的日蒸散量即为 0． 044 ～ 0． 118 kg;草地早熟禾复水，景
天属植物继续控水，日蒸散缓慢下降或基本维持稳定，至控
水结束时，各景天植物的日蒸散为 0． 010 ～0． 020 kg。在 8月
3日 ～9月 12日的浇水周期内，景天属植物及草地早熟禾控
水后前 10 d的日蒸散量高，之后草地早熟禾复水，景天属植
物继续控水，日蒸散量急剧下降，控水 15 d后日蒸散量基本
维持稳定。以上结果说明，在 6 ～ 8月的浇水周期中，雨水较
少，空气湿度较小，土壤和各景天植物中的水分在控水5 d内
即大量蒸散，之后日蒸散量极小;在 8 ～ 9 月的浇水周期中，
雨水较多，空气湿度较高，土壤和各景天植物中的水分在控
水 10 d内大量蒸散，之后日蒸散量极小(图 2)。
图 2 景天属植物浇水周期内日蒸散量的变化
2． 2 景天属植物的需水特性 在 2 个浇水周期中，充分浇
水后控水 10 d左右，各种材料的土壤相对含水量均下降了
60%左右，土壤已达重度干旱，此时，草地早熟禾干旱胁迫症
状明显，必须进行复水;而 4 种景天属植物在土壤达到重度
干旱及之后的极重度干旱情况下，没有明显的干旱胁迫症
状，依然可以维持正常生长和景观。6 月 9 日 ～ 8 月 2 日的
浇水周期时长 54 d，八宝景天、三七景天和德景天只浇水 1
次，卧茎景天浇水 2次，而草地早熟禾共浇水 5 次;8 月 3 日
～9月 12日的浇水周期时长 39 d，4 种景天属植物只浇了 1
次水，而草地早熟禾共浇水 4次。以上结果说明:4种景天属
植物因其具有极强的抗旱性，在土壤长时间处于极度干旱的
情况下依然可以正常生长，从而实现节水灌溉(表 1)。
蒸散量反应了植物生长对水分的需求，结合实际降雨情
况，可以得知植物的理论需浇水量，从而定量指导灌溉。4种
353542 卷 17 期 郭金丽等 景天属植物需水特性及节水灌溉研究
景天植物的年蒸散量为 177． 09 ～ 247． 22 kg /m2，而呼和浩特
市地区的年降雨量为 474． 50 kg /m2，从理论上可以满足景天
植物对水分的需求，均无需灌溉;草地早熟禾年蒸散量为
811． 05 kg /m2，理论上需年补充水分336． 55 kg /m2、年浇水10
次才满足其正常生长需求。在实际园林应用中，内蒙古地区
的返青水和越冬水为景天植物和草坪的必需水，而内蒙古地
区在植物返青期间和越冬前几乎没有雨水，所以实际操作时
必须补浇返青水和越冬水。因此，4 种景天属植物的实际浇
水次数应为 2 次 /年，草地早熟禾的浇水次数应为 12 次 /年
(表 1)。
表 1 景天属植物的需水特性
植物
浇水周期 1
蒸散量
kg /m2
浇水次数
次
浇水量
kg /m2
浇水周期 2
蒸散量
kg /m2
浇水次数
次
浇水量
kg /m2
周期内蒸
散量
kg /m2
年蒸散量
kg /m2
年降雨量
kg /m2
年需浇
水量
kg /m2
灌水量 /次
kg /m2
理论灌水
次数
次
实际灌水
次数∥次
八宝景天 24． 52 1 24． 52 31． 77 1 31． 77 56． 29 177． 09 474． 50 －297． 41 28． 15 0 2
三七景天 28． 03 1 28． 03 28． 03 1 28． 03 56． 06 195． 12 474． 50 －279． 38 28． 03 0 2
德景天 25． 96 1 25． 96 31． 29 1 31． 29 57． 24 180． 09 474． 50 －294． 41 28． 63 0 2
卧茎景天 23． 41 2 46． 82 31． 77 1 31． 77 78． 59 247． 22 474． 50 －227． 28 39． 30 0 2
草地早熟禾 27． 55 5 137． 75 30． 02 4 120． 08 257． 83 811． 05 474． 50 336． 55 28． 79 10 12
3 讨论
3． 1 景天属植物的耗水规律 植物需水量包括植物同化过
程耗水和植物体内包含的水分、蒸腾耗水、植株表面蒸发耗
水以及土壤蒸发耗水 4 个部分。前两部分是植物生理过程
所必需的，称为生理需水，后两部分是植物生活环境条件形
成中所必需的，称为生态环境需水，其中蒸腾耗水和土壤蒸
发是最主要的耗水项目，占植物需水量的 99%，其他 2 项仅
占 l%。因而把植物需水量近似理解为植物叶面蒸腾和土壤
蒸发水量之和，称为蒸散［4 －6］。草坪和地被植物蒸散量即为
植物蒸腾和土壤蒸发水量的总和，在研究和实际应用中，主
要用它来衡量草坪和地被植物的耗水量［7 －12］。试验研究发
现，多年生黑麦草、草地早熟禾、高羊茅 3种冷季型草坪草的
蒸散量与土壤水分有直接关系，蒸散量随土壤水分的增加而
增大［13］。该试验中4种景天属植物表现出类似规律，日蒸散
量在控水后短时间内很高，之后随着土壤水分的迅速降低而
大幅下降，在后期土壤处于极重度干旱的情况下，日蒸散量
维持极低的水平。
3． 2 景天属植物的抗旱性与节水灌溉 抗旱性是植物耐受
干旱引起水势下降的能力，旱生植物对于干旱胁迫有许多适
应对策，如植物体遍布茸毛、叶片针状、气孔深陷、枝叶多汁、
根系发达、干旱胁迫严重时休眠进入假死状态等。有研究将
草坪蒸散量的大小作为节水的指标，甚至将它作为抗旱的参
考指标，但蒸散量作为抗旱指标存在争议，有些植物尽管蒸
散量较大，但仍然耐旱，有些植物蒸散量很小，但并不耐
旱［14 －15］。该研究中，控水后当土壤达到重度干旱时，4 种景
天属植物和草地早熟禾的蒸散量大小、蒸散量变化规律并无
明显区别，但草地早熟禾表现出明显的干旱胁迫症状，需复
水才能正常生长，而 4种景天属植物在土壤达到极重度干旱
时，并没有出现明显的干旱胁迫症状，依然能维持长时期的
正常生长。由此说明 4 种景天属植物的年需水量和年浇水
次数均远低于草地早熟禾，其原因不是由于蒸散量大小存在
差异，而是因为大多数草坪草在生命周期要求一定的水分环
境，不能忍受过分的干旱胁迫，而景天属植物具有极强的抗
旱性，能够耐受极端干旱环境而保持正常生长状态和正常景
观，从而实现了节水灌溉，达到了生态节水的作用。
呼和浩特地区园林绿化中对景天属植物和冷季型草坪
草水分养护要求及实际水分管理情况为:一级养护草坪草浇
水 15 ～19次 /年，景天植物 3 ～ 6 次 /年;二级养护草坪草浇
水 12 ～14次 /年，景天植物 2 ～ 4 次 /年;三级养护草坪草浇
水 6 ～8次 /年，景天植物 1 次 /年。该试验结果与园林绿化
实践中对景天植物和草坪草的水分管理情况相符。该试验
中，景天植物需水量为 2 次 /年，草坪草为 12 次 /年，其需水
量是维持景天植物和草坪草正常生长和景观下的需水量，其
水分养护水平介于三级养护和二级养护水平之间，如景天植
物和草坪草欲达到更佳的景观效果或遇极端干旱年份，需酌
情增加浇水次数。
参考文献
［1］涂爱萍．屋顶绿化景天属植物的适应性研究［J］．湖北农业科学，2011，
50(4):717 －719．
［2］韩敬，赵莉．景天属植物研究进展［J］．安徽农业科学，2005，33(11):
2129 －2130，2141．
［3］申艳梅．景天科植物耐旱性及其机理的研究［D］．呼和浩特:内蒙古农
业大学，2010．
［4］胡继超，张佳宝，冯杰．蒸散的测定和模拟计算研究进展［J］．土壤，
2004，36(5):492 －497．
［5］刘绍民，孙中平，李小文，等．蒸散量测定与估算方法的对比研究［J］．
自然资源学报，2003，18(2):161 －167．
［6］康博文，侯琳，王得祥，等．几种主要绿化树种苗木耗水特性的研究
［J］．西北林学院学报，2005，20(1):29 －33．
［7］车文瑞．北京城区绿地主要乔灌草年耗水量的估算［D］．北京:北京林
业大学，2008．
［8］孙强，韩建国，姜丽，等．草坪蒸散量及水分管理的研究［J］．草地学报，
2004，12(1):51 －56．
［9］潘全山，韩建国，王培．五个草地早熟禾品种蒸散量及节水性［J］．草地
学报，2001，9(3):207 －211．
［10］徐敏云．灌溉对三种冷季型草坪草生长蒸散耗水的影响［J］．草原与
草坪，2004(2):43 －46．
［11］孙强，韩建国，毛培胜．草地早熟禾与高羊茅蒸散量的研究［J］．草业
科学，2003，20(1):16 －17．
［12］孙璐．北京常用园林地被植物蒸散与节水灌溉研究［D］．北京:北京林
业大学，2007．
［13］何军．北京地区三种冷季型草坪草需水特性的研究［D］．兰州:甘肃农
业大学，2004．
［14］HUANG B Ｒ，DUNCAN Ｒ Ｒ，CAＲＲOW Ｒ N． Drought － resistance mech-
anisms of seven warm － season turfgrass under surface soil drying:Ⅰshoot
response［J］． Crop Science，1997，38:1858 －1863．
［15］CAＲＲOW Ｒ N． Drought resistance aspects of turfgrasses in the southeast:
Evapotranspoation and crop coefficients［J］． Crop Sci，1995，35:1685 －
1690．
4535 安徽农业科学 2014年