郭暉

摘要：重點(diǎn)研究河南省鄭州市公園綠地常見(jiàn)的20種闊葉落葉喬灌木的固碳釋氧能力。采用LI-COR（LI-6400XT）便攜式光合作用測(cè)量系統(tǒng)對(duì)鄭州城市公園綠地20種植物凈光合速率進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明：20種供試樹(shù)木中光合速率、單位葉面積固碳釋氧量為灌木高于喬木，而植物整株固碳釋氧量為喬木高于灌木，20種植物整株固碳量從高到低依次是欒樹(shù)、懸鈴木、銀杏、國(guó)槐、合歡、烏桕、紫薇、白玉蘭、白蠟樹(shù)、元寶楓、刺槐、紅瑞木、連翹、紫丁香、垂柳、山梅花、西府海棠、忍冬、紫葉李、碧桃，釋氧量從高到低依次是欒樹(shù)、懸鈴木、銀杏、國(guó)槐、合歡、烏桕、紫薇、元寶楓、刺槐、白玉蘭、白蠟樹(shù)、紅瑞木、紫丁香、連翹、垂柳、山梅花、西府海棠、忍冬、紫葉李、碧桃。

關(guān)鍵詞：鄭州市；公園綠地；園林植物；固碳釋氧

中圖分類號(hào)：S718.43文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）15-0103-03

城市綠化作為城市環(huán)境重要的組成部分，對(duì)城市系統(tǒng)的穩(wěn)定性起著不可估量的作用，城市園林的生態(tài)功能與居民的生活息息相關(guān)[1-3]。植物通過(guò)光合作用進(jìn)行二氧化碳固定、氧氣釋放、水分蒸發(fā)等生理活動(dòng)，起到增加空氣含氧量、降低環(huán)境溫度的作用，進(jìn)而改善了局部空氣質(zhì)量、提高了人體舒適度，這種生態(tài)功能是其他人工手段不可替代的[4-7]。面對(duì)目前城市用地緊張、綠化用地不斷縮小的窘境，合理利用植物自身特性，發(fā)揮其最大生態(tài)功能就顯得尤為重要。因此，研究城市園林樹(shù)木的固碳釋氧效應(yīng)，是構(gòu)建城市生態(tài)園林的基本方法與手段[8]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)河南省鄭州市園林綠化中常見(jiàn)的20種落葉木本植物的光合速率、冠幅面積及葉面積指數(shù)進(jìn)行研究，分析其單位葉面積、整株固碳釋氧能力，以期為豫北地區(qū)城市生態(tài)園林的建設(shè)提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1園林植物的選擇

筆者所在課題組在廣泛而深入調(diào)查的基礎(chǔ)上，選擇生長(zhǎng)健壯、病害較少的、在鄭州市區(qū)園林綠化中常用的刺槐、合歡、懸鈴木、元寶楓、碧桃等20種落葉木本植物作為研究對(duì)象，具體信息詳見(jiàn)表1。

1.2植物光合速率和葉面積指數(shù)的測(cè)定方法

采用美國(guó)LI-COR（LI-6400XT）便攜式光合作用測(cè)量系統(tǒng)，于2016年7月底至9月初在鄭州市紫荊山公園園內(nèi)選擇晴朗、無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的天氣，在自然光照條件下，從08：00—18：00 每隔2 h測(cè)量1次，每種植物均選擇3株作為代表個(gè)體，在每株上選擇3張向陽(yáng)且葉面完整、長(zhǎng)勢(shì)較好的功能葉進(jìn)行測(cè)定，每張葉片記錄3個(gè)瞬時(shí)光合速率值，然后分別取其平均值[9-11]。

葉面積指數(shù)利用CI-110型植物冠層分析儀進(jìn)行測(cè)定，每種植物依然選擇3株具有代表性的個(gè)體，每個(gè)植物個(gè)體分別測(cè)定2個(gè)不同方向的葉面積指數(shù)，然后取其平均值[12]。

1.3植株冠幅大小計(jì)算

分別利用圓形、橢圓形面積公式估算植物冠幅面積[13]：

2結(jié)果與分析

2.1試驗(yàn)植物葉面積指數(shù)、冠幅面積和日平均光合速率

由表2可知，本試驗(yàn)選取的20種園林落葉植物中葉面積指數(shù)大致分布在1.54～4.68之間，其中13種喬木、7種灌木的葉面積指數(shù)平均值分別為2.43、1.98，灌木樹(shù)種與喬木相比偏低，兩者平均相差0.45；20種園林植物的冠幅面積在344～110.98 m2之間，其中13種喬木、7種灌木的平均冠幅面積分別為31.08、6.17 m2，可見(jiàn)喬木的冠幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于灌木。

本試驗(yàn)所選20種園林植物的日平均光合速率分布范圍為1.76～12.98 μmol/（m2·s），其中忍冬、烏桕、紫薇3種植物最高，位列前3；懸鈴木、銀杏和垂柳最低，排在后3位；供試植物中喬木、灌木的平均日光合速率均值分別為7.50、797 μmol/（m2·s），灌木略高于喬木0.47 μmol/（m2·s）。

本研究采用SPSS軟件中的t檢驗(yàn)，如果P<0.05，表明上述不同類型園林植物的葉面積指數(shù)、日平均光合速率和冠幅面積有顯著差異。

2.2植物固碳能力分析

通過(guò)測(cè)定園林植物光合作用的凈同化量，計(jì)算出20種常用園林植物單位葉面積和整株日固碳、釋氧量。從表3可以看出，20種園林植物中，單位葉面積、整株固碳量均存在差異，單位葉面積固碳量最高的是紫薇，最低的是碧桃，單位葉面積固碳量變化范圍在2.55～20.56 g/（m2·d）之間，其中喬木、灌木單位葉面積固碳量均值分別為5.23、10.28 g/（m2·d），喬木遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于灌木，低5.05 g/（m2·d）；園林植物整株固碳量分布范圍為31.51～1 192.67 g/d，從大到小排列順序依次為欒樹(shù)、懸鈴木、銀杏、國(guó)槐、合歡、烏桕、紫薇、白玉蘭、白蠟樹(shù)、元寶楓、刺槐、紅瑞木、連翹、紫丁香、垂柳、山梅花、西府海棠、忍冬、紫葉李、碧桃，其中喬木、灌木平均整株固碳量分別為326.96、122.26 g/d，喬木明顯高于灌木，高204.7 g/d。

2.3植物釋氧能力分析

由表4可知，20種園林植物的單位葉面積釋氧量范圍為 1.42～14.68 g/（m2·d），平均為4.46 g/（m2·d），紫薇最高，為14.68 g/（m2·d），垂柳最低，為1.42 g/（m2·d）；供試植物中7種灌木、13種喬木單位葉面積釋氧量平均值分別為 5.41、3.94 g/（m2·d），灌木比喬木高1.47 g/（m2·d）；20種植物整株釋氧量變化范圍在 26.57～899.96 g/d 之間， 從高到低排列依次為欒樹(shù)、懸鈴木、銀杏、國(guó)槐、合歡、烏桕、紫薇、元寶楓、刺槐、白玉蘭、白蠟樹(shù)、紅瑞木、紫丁香、連翹、垂柳、山梅花、西府海棠、忍冬、紫葉李、碧桃，喬木、灌木整株釋氧量平均分別為251.35、69.78 g/d，喬木明顯高于灌木，比灌木高 181.57 g/d，約為灌木的4倍。經(jīng)t檢驗(yàn)，不同類型園林植物單位面積、整株釋氧量均無(wú)顯著差異。endprint

3結(jié)論與討論

本研究是對(duì)鄭州市公園綠地常用植物固碳釋氧能力的測(cè)定、研究，在樹(shù)種的選擇上具有一定的典型性，主要選擇了應(yīng)用頻率較高，長(zhǎng)勢(shì)與景觀效果較好的落葉喬灌木樹(shù)種。但是由于選擇樹(shù)種的環(huán)境條件、測(cè)試時(shí)間和年份不同，導(dǎo)致不同樹(shù)種的單位面積固碳釋氧能力與前人研究結(jié)果有些差異，這與陸貴巧等學(xué)者研究結(jié)果一致，他們也認(rèn)為一般樹(shù)種單位面積日固碳釋氧能力夏季表現(xiàn)最高，春季較低[15]。葉面積指數(shù)是衡量單株植物固碳釋氧能力的極為重要的指標(biāo)，同一樹(shù)種的單位面積固碳釋氧能力與整株植物的固碳釋氧能力也存在不同。這不但與單位葉面積有關(guān)，還與樹(shù)種的生長(zhǎng)地點(diǎn)（接受光照的多少）、生活型、總?cè)~面積、葉片結(jié)構(gòu)等有關(guān)。在測(cè)試的20種落葉植物中，由于喬木進(jìn)行光合作用時(shí)間長(zhǎng)，又是上層樹(shù)種，從總?cè)~面積方面考慮，喬木同樣也占有優(yōu)勢(shì)，因此在整株固碳釋氧量能力方面，喬木明顯強(qiáng)于灌木，這與郭楊等研究結(jié)果一致[16]。因此對(duì)于樹(shù)種的選擇，應(yīng)以落葉喬木作為上層樹(shù)種，小喬木作為中層樹(shù)種，灌木作為中下層樹(shù)種，這樣可以充分利用光能，提高單位面積的固碳釋氧能力。

本研究?jī)H對(duì)鄭州市區(qū)公園綠地闊葉落葉喬木、灌木進(jìn)行測(cè)定，而沒(méi)有對(duì)園林建設(shè)常用的常綠、地被植物進(jìn)行測(cè)定，下一步重點(diǎn)考慮將這三者一起進(jìn)行對(duì)比研究，從而提出更加合理的植物種植模式，為鄭州市城市公園綠化樹(shù)種的選擇提供一定的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫海燕，祝寧. 哈爾濱市綠化樹(shù)種生態(tài)功能研究（1）[J]. 中國(guó)城市林業(yè)，2008，6（5）：54-57.

[2]韓煥金. 城市綠化植物的固碳釋氧效應(yīng)[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，33（5）：68-70.

[3]徐瑋瑋，李曉儲(chǔ)，汪成忠，等. 揚(yáng)州古運(yùn)河風(fēng)光帶綠地樹(shù)種固碳釋氧效應(yīng)初步研究[J]. 浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，24（5）：575-580.

[4]王瑩，卓麗環(huán)，趙亞洲. 上海市10種樹(shù)種的固碳釋氧效應(yīng)研究[J]. 中國(guó)科技博覽，2009（36）：173-174.

[5]陸貴巧，尹兆芳，谷建才，等. 大連市主要行道綠化樹(shù)種固碳釋氧功能研究[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，29（6）：49-51.

[6]陳卓梅，杜國(guó)堅(jiān)，繆宇明. 浙江省38種園林綠化植物對(duì)氟化氫氣體的抗性及吸收能力[J]. 浙江林學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，25（4）：475-480.

[7]韓煥金. 哈爾濱市主要植物生理生態(tài)功能研究[J]. 江蘇林業(yè)科技，2005，32（4）：5-10.

[8]魯敏，李英杰，魯金鵬. 綠化樹(shù)種對(duì)大氣污染物吸收凈化能力的研究[J]. 城市環(huán)境與城市生態(tài)，2002，15（2）：7-9.

[9]史紅文，秦泉，廖建雄，等. 武漢市10種優(yōu)勢(shì)園林植物固碳釋氧能力研究[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，31（9）：87-90.

[10]李延明，郭佳，馮久瑩. 城市綠色空間及對(duì)城市熱島效應(yīng)的影響[J]. 城市環(huán)境與城市生態(tài)，2004，7（1）：1-4.

[11]王軍鴿，郭星源，楊芳絨. 鄭州市園林豆科植物多樣性調(diào)查與應(yīng)用分析[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，11（4）：36-39，42.

[12]劉海榮，宋力，鮮靖蘋(píng). 5種常用灌木固碳釋氧能力的比較研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，36（2）：204-207.

[13]梁爽，李立平，邢維芹，等. 鄭州市城市大葉黃楊葉片重金屬含量研究[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，26（3）：50-54.

[14]吳曉華，王水浪. 城市園林綠地雨水利用的方法探析[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，25（5）：212-215.

[15]陸貴巧，尹兆芳，谷建才，等. 大連市主要行道綠化樹(shù)種固碳釋氧功能研究[J]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，29（6）：49-51.

[16]郭楊，卓麗環(huán). 哈爾濱居住區(qū)常用的12種園林植物固碳釋氧能力研究[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（17）：5533-5536.endprint