胡硯秋 王祥林 蘇志堯
摘要:綠化植物是城市綠地實現生態效益及美學價值的核心元素。文章將SPAD葉綠素儀測定相對葉綠素含量的方法應用于城市園林綠化研究,以期為城市綠化植物的綠色定量評價研究提供參考。研究表明,不同綠化植物的SPAD值存在顯著差異,除蒲葵、高山榕外,各物種SPAD值變化趨勢與胸徑、株高變化趨勢一致。除蒲葵與白蝴蝶外,其余物種植株胸徑與葉片SPAD值間存在顯著正相關,葉片SPAD值隨植株胸徑增加而增大。高大喬木物種道路旁植株SPAD值高于公園植株;對于林下植物,結果則相反,表現為公園中植株高于道路旁。植物的SPAD值對植物生長狀況及生長環境均有良好的表征,在城市園林綠化研究中有良好的應用前景。
關鍵詞:綠化植物;SPAD;葉綠素含量;生長環境
中圖分類號:S688
文獻標識碼:A
文章編號:1671-2641(2014)01-0053-03
收稿日期:2013-11-12
修回日期:2013-12-10
Abstract:Greening plants are the core resources for ecological benefits and aesthetic value of urban green space. In this paper, SPAD value, or the relative chlorophyll content, was applied to urban landscape studies to improve the quantitative green evaluation of city greening plants and provide reference points. Results showed that, except for Ficus altissima and Livistona chinensis, SPAD value of different greening plants was significantly different, which changed correspondingly with tree DBH(diameter at breast height) and height in each species. DBH and leaf SPAD value showed a significant positive correlation in all species except Livistona chinensis and Syngonium podophyllum. For tall arbor tree species, SPAD value of roadside individuals was higher than those growing in park. However, for understory plants, the result was just opposite. Our study suggests that SPAD value is a good indicator to reflect plant growth conditions and growth habitat, and has great prospects for application in the urban landscape studies.
Key words :Greening plants; SPAD; Chlorophyll content; Habitat
城市綠地是城市的綠肺,是建設良好城市生態環境的根基。綠化植物作為城市綠地的核心元素,具有巨大的生態效益,如滯塵、固碳釋氧、降溫增濕[1~3]。同時,作為城市綠化、美化的承擔者,視覺效果也是綠化植物重要的考量指標。在熱帶亞熱帶地區,城市綠化以常綠植物為主,深淺程度不同的綠色是植被景觀色彩的主體,因此,測度綠化植物的綠色程度顯得尤為重要。現有城市綠化植物綠色評價的定量指標有從莖葉體積出發的三維綠量[4]和構建指標體系并賦予各指標一定權重的綜合評分[5],但前者計算模擬過程較為復雜,后者則有較強的主觀性。目前尚無專門針對植物綠色程度的簡單有效的評價指標。
葉綠素是植物進行光合作用的主要色素,其含量是植物光合作用能力的表征,是反映植物生長狀況的良好指標,并可進一步反映植物對環境脅迫的響應[6]。SPAD(Soil and plant analyzer development)值是通過手持便攜式葉綠素計SPAD-502測定的相對葉綠素含量。葉綠素計攜帶方便,測量簡單迅速,且不破壞植物葉片,已有大量研究表明SPAD值與葉片葉綠素含量呈正相關,SPAD是測定葉綠素含量的可靠方法[7~8]。SPAD值最初多應用于農業作物研究中,近年在城市綠化方面也有一些報道[9],但仍較為少見。
本文以江門市主要綠化植物為研究對象,試圖從植物綠色變化的基礎——葉綠素出發,對比不同物種、不同生境綠化植物的綠色程度,為葉片綠色程度提供定量描述,探討SPAD值在城市綠化研究中的應用,對城市園林綠化的定量研究有重要的參考價值。
1研究區概況
2 研究方法
2.1 樣本選擇
選取江門市7種主要綠化植物作為研究對象:高山榕Ficus altissima、白蝴蝶Syngonium podophyllum、大葉紫薇Lagerstroemia speciosa、海南蒲桃Syzygium hainanense、簕杜鵑Bougainvillea glabra、榕樹Ficus microcarpa及蒲葵Livistona chinensis。分別在公園和道路旁選取樣本植株,測量并記錄樣本植株胸徑(Diameter at breast height, DBH)、株高(Height, H),白蝴蝶及簕杜鵑測量樣株地徑。高山榕、大葉紫薇、海南蒲桃、簕杜鵑及榕樹每一樣株均選擇6枝不同朝向的枝條(喬木取樹冠下部枝條),測定每枝第5葉序葉片(從枝條頂端往枝條基部第5片葉)SPAD值。白蝴蝶、蒲葵則直接選取不同朝向的葉片,蒲葵選取每葉正中的披針形裂片測量。在選擇樣本葉片時,應選擇生長狀況均一的葉片,避免有病蟲害、過嫩、過老葉片。
2.2 SPAD值測定
SPAD值采用葉綠素儀(SPAD-502)在外業調查時直接測量,讀數即為無量綱的SPAD數值。測定時,為減少測量誤差,每葉避開葉脈測量10個點SPAD值,其平均值為該葉片SPAD值。以葉柄為上,葉尖為下,將葉片分為左右兩部分,使用葉綠素儀從右葉基到右葉尖間隔相等距離測定5個SPAD值,再從左葉基到左葉尖用相同方法測定5個SPAD值,依次記錄為SPAD1-10。
2.3 統計分析
數據的基本統計、方差分析及多重比較在STATISTICA 8.0中完成。
3研究結果
3.1 不同綠化植物SPAD值的變化
4 討論與分析
不同物種的SPAD值不同,種間差異顯著。7種主要綠化植物中,白蝴蝶SPAD值最小,蒲葵最大,可能因為白蝴蝶葉色清淺,葉綠素含量較低。此外,除高山榕、蒲葵外,其余物種SPAD值與胸(地)徑、株高變化趨勢相同。蒲葵樹高較小而SPAD值較高,可能是由于蒲葵葉片較窄,受葉脈隆起影響,葉片較厚。除蒲葵與白蝴蝶外,其余各物種植株胸(地)徑與葉片SPAD值呈顯著正相關。結果表明SPAD值一定程度上可以表征樹木生長狀況。同一物種在不同生境下的SPAD值不同,對于大葉紫薇、海南蒲桃等高大喬木,道路旁植株SPAD值大于公園植株,而簕杜鵑、白蝴蝶等林下植物則表現為公園植株大于道路旁植株。出現這一現象的原因可能是道路旁林下植物受粉塵污染影響較大,導致葉綠素含量偏低。而高大喬木受粉塵影響較小,同時,較之公園植株,道路旁單株生長空間大,光照更充分,葉綠素含量較高。現有研究也表明,不同層片類型植物滯塵能力不同,灌木滯塵能力大于喬木[10~11],道路環境受交通影響較大,灰塵污染高于公園環境[12]。
研究江門市不同綠化植物種間SPAD值的變化規律及其對不同生境的響應,發現SPAD值對于植物生長狀況及生長環境有著良好的反映。利用SPAD葉綠素儀測定葉綠素相對含量的方法在城市園林綠化中有著良好的應用前景,今后可以為城市綠化植物的綠色定量評價提供重要參考。
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審稿編輯:李意德 劉念