翟曉巧，劉艷萍，姚瑩瑩，羅曉雅

（河南省林業(yè)科學研究院，河南 鄭州 450008）

房頂綠化是城市綠化的一種有益補充形式，在增加城市綠化面積、美化城市景觀、緩解城市熱島效應、改善城市生態(tài)功能等方面有積極作用；也是實現(xiàn)城市化從地面向空間發(fā)展的必然趨勢[1～3]。房頂?shù)纳鷳B(tài)環(huán)境與地面差別甚大，無論是光照、溫度、濕度等都有明顯差異。房頂?shù)南聣|面大都是水泥結(jié)構(gòu)，通透性差、熱容量小、易吸熱也易散熱，再加上種植土層薄，容易干旱失水[4]，這些特點給房頂綠化植物的生長發(fā)育帶來了困難。為此，我們通過對房頂綠化用土壤進行處理，以期增強土壤的降溫和保水效應。

本研究設在五層辦公樓樓頂（垂直地面距離17 m），利用盆栽方式種植2年生白蠟扦插苗，采用施加保水劑、土壤表面覆蓋石子和覆蓋草墊的方式調(diào)控盆栽土壤，通過測定土壤溫度、土壤含水率和植物葉片電導率來評價處理效果，尋找出房頂綠化用土壤的最優(yōu)處理方法，為房頂綠化植物的栽培管理提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地設于河南鄭州市，位于112° 42' E ～ 114° 14'，34° 16' ～ 34° 58' N。鄭州市屬北溫帶大陸性季風氣候，四季分明，夏季炎熱多雨，平均溫度27.3℃，最高溫度曾達到43℃。

1.2 材料

試驗用保水劑由法國SNF（愛森）公司生產(chǎn)，洋森聚合物（中國）有限公司提供，型號為AQUASORBTM 3005KM，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體；花盆、石子和草墊為普通品，市售，其中花盆的規(guī)格為30 cm×50 cm（高度×口徑）。

1.3 試驗方法

1.3.1 土壤處理 分別將25、50、75、100 g保水劑施加在栽植有白蠟的花盆土壤里，白蠟樹為2年生；將石子和草墊覆蓋在另外栽植有白蠟樹的花盆土壤表面，石子覆蓋厚度約1.5 ～ 2.0 cm，草墊覆蓋一層、厚度約1.0～1.5cm；以未處理的土壤作對照，每個處理6盆。試驗在2010年7月進行。

1.3.2 土壤溫度的測定 利用TP3001型數(shù)顯溫度計測量土壤溫度。測量時探針插入土壤深度約10 cm，測量時間為下午14時。

1.3.3 土壤含水率的測定 采用澳大利亞MPKit型土壤含水率測定儀測量。測量時探針插入土壤深度為6 cm。

1.3.3 葉片相對電導率的測定 采用電導率儀法測定[5]。稱取白蠟葉片0.5 g，用自來水、去離子水沖洗數(shù)次，然后用潔凈濾紙吸干水分，并將每個葉片剪成4份，放入電導杯中，加入超純水25 mL，搖勻后浸泡24 h，用上海DDS-307型電導率儀測定其電導率；再將樣品放入沸水浴中煮30 min，冷卻后搖勻再用電導率儀測定其電導率。相對電導率的計算公式為：

式中：C1為煮前電導率；C2為煮后電導率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對土壤溫度的影響

從圖1可以看出，經(jīng)過處理的土壤其溫度均低于未經(jīng)處理土壤的溫度。隨著保水劑加入量的增大，土壤溫度逐漸下降，當保水劑加入量為25 g時，土壤溫度與對照相比，僅下降0.1℃，保水劑加入量為50、75、100g時，土壤溫度分別為32.3、32.2、31.6℃，較之對照相比，分別下降了1.3、1.4、2.0℃，這說明增大保水劑的施加量，對降低土壤溫度具有一定的效果。土壤表面覆蓋石子的10 cm深土壤溫度為33.0℃，比對照土壤溫度低0.6℃。而土壤表面覆蓋草墊的10 cm土壤溫度最低，為29.9℃，比對照土壤溫度低3.7℃，且此溫度與植物生長的最適溫度（25 ～ 30℃）一致[6]，草墊覆蓋通過影響對光輻射的吸收轉(zhuǎn)化和熱量傳導來調(diào)節(jié)土壤溫度，高溫時有降溫效應[7]，這對植物的生長發(fā)育是非常有利的，并且草墊的成本也很低。故認為草墊覆蓋土壤表面對降低房頂土壤溫度的效果是較好的。

2.2 不同處理對土壤含水率的影響

從圖1中可以看出，采取措施可以改善干旱脅迫下的土壤含水率，當保水劑加入量為25、50、75、100g時，土壤含水率分別為11.7%、10.3%、8.7%、10.2%，保水劑用量增大，吸收的水分增大，同時土壤水分的蒸發(fā)量隨土壤水分的增加而增加，可能導致土壤含水率反而降低[8]，與對照土壤含水率10.1%相比，保水劑用量為25 g時效果明顯。土壤表面覆蓋石子和草墊的土壤含水率為16.1%和26.8%，采取覆蓋措施后，其蒸發(fā)過程比較緩慢，因此水分含量下降的梯度也比對照小，再加上石子和草墊覆蓋處理的“低溫效應”，為植物生長創(chuàng)造了良好的土壤環(huán)境。與對照土壤含水率相比，覆蓋石子和草墊的土壤含水率增幅分別為59.1%和165.7%，可知草墊覆蓋處理對房頂土壤的保水效果好。

圖1 不同處理對土壤溫度、土壤含水率和葉片相對電導率的影響Figure 1 Influence of different treatment on temperature, moisture content of soil and relative electric conductivity of leaves

2.3 不同處理對植物葉片相對電導率的影響

從圖1還可以看出，干旱脅迫下不同土壤條件的葉片相對電導率是不同的，保水劑用量為25、50、75、100 g時，白蠟葉片相對電導率分別為22.2%、27.3%、38.3%、16.6%，土壤表面覆蓋石子和草墊的白蠟葉片相對電導率分別為19.4%和17.6%，而對照的葉片相對電導率為25.2%，可以看出保水劑用量100 g、覆蓋石子和覆蓋草墊的土壤處理效果好。當植物受到逆境影響時，細胞膜遭到破壞，膜透性增大，從而使細胞內(nèi)電解質(zhì)外滲，導致植物細胞浸提液的電導率增大[6]。當對土壤實施不同改善措施時，通過降低土壤溫度和提高土壤含水率為植物生長創(chuàng)造有利條件，可使植物的細胞傷害率降低。

3 結(jié)論

通過對五層辦公樓樓頂盆栽植物土壤的不同處理，在高溫干旱條件下，對土壤溫度、土壤含水率及白蠟葉片細胞質(zhì)膜系統(tǒng)的影響程度不同。在使用保水劑、土壤表面覆蓋石子和覆蓋草墊的方式調(diào)控盆栽土壤條件中，以土壤表面覆蓋草墊、保水劑用量100 g和土壤表面覆蓋石子的效果較好，綜合考慮到經(jīng)濟成本和方便作業(yè)等方面，以土壤表面覆蓋草墊為最優(yōu)房頂綠化用土壤的調(diào)控方法。

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