4種景天科屋頂植物干旱適應性研究

陳海生 張煒 蔡林生

摘? 要：通過盆栽干旱脅迫試驗，研究凹葉景天、垂盆草、佛甲草、圓葉景天等4種景天科屋頂植物在干旱脅迫條件下植物葉片丙二醛含量、葉片的超氧化物歧化酶活性的變化規(guī)律。結果表明：干旱脅迫使4種屋頂植物的葉片MDA含量都呈增高趨勢，其中凹葉景天的葉片MDA含量增幅最大，其次是垂盆草，圓葉景天的上升幅度最小。干旱脅迫使4種屋頂植物的葉片SOD活性均呈上升趨勢，其中圓葉景天的葉片SOD活性上升幅度最大，其次是垂盆草，凹葉景天的上升幅度最小。因此，從抗旱性指標來看，這4種景天科植物均可應用于杭州市的草坪屋頂綠化，但4種植物的耐旱性存在著較大差異，以圓葉景天的抗旱力最強，其次是垂盆草，凹葉景天最弱。

關鍵詞：屋頂綠化植物;丙二醛;SOD;耐旱性

中圖分類號 S731 文獻標識碼 A ? 文章編號 1007-7731（2018）23-0013-02

城市屋頂綠化是指將植物栽植于城市平屋頂上的一種植物綠化方法，其目的是增加城市綠量，改善人們生產生活的環(huán)境條件，創(chuàng)造城市居民舒適美觀的生態(tài)景觀[1，2]。屋頂綠化植物必須具有易存活、綠量高、質量輕、對基質厚度要求不高、養(yǎng)護成本低等特點。受屋頂土層薄、不能與地面土壤進行水汽交換、屋頂風力通常比地面大等因素的制約，屋頂生態(tài)環(huán)境比較惡劣，綠化植物容易干旱脅迫的影響。景天類植物中的部分多年生常綠宿根種類具有植株低矮、生長整齊、色彩亮綠、花朵繁茂、綠期長、綜合抗性強、易管理等優(yōu)點，且根部極小，適于屋頂綠化。

杭州市地處中亞熱帶向北亞熱帶的過度地帶，光照充足，熱量豐富，雨量充沛，氣候上具有夏季高溫，秋冬季干旱等特點，因此，屋頂綠化植物應選擇抗旱性強、抗風力強、根系淺、耐貧瘠、低維護等特性的植物。凹葉景天、垂盆草、佛甲草、圓葉景天，屬景天科景天屬多年生常綠草本植物，莖匍匐、易生根、耐受性強，是常用的屋頂綠化地被植物[3]。本研究通過測定在杭州城市屋頂上栽種的凹葉景天、垂盆草、佛甲草、圓葉景天等4種屋頂植物的丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性這些植物生理指標，綜合分析這4種屋頂植物的抗旱性變化規(guī)律，以期為這些植物在杭州城市屋頂上更好地種植和養(yǎng)護提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 2017年9月5日，將凹葉景天、垂盆草、佛甲草、圓葉景天栽植于浙江同濟科技職業(yè)學院機電集訓樓樓頂塑料大棚內，選取植株健壯、生長基本一致的分枝扦插至直徑20cm的塑料育苗盆中，種植基質均為泥炭∶ 珍珠巖=2∶1，基質厚度為5cm，之后統(tǒng)一水肥管理，待植株整齊、生長基本一致時進行試驗。

1.2 方法 植株恢復生長50d后，澆足塑料盆內的水，灌水第2天取樣測定作對照。此后30d全部植株斷水處理進行耐旱性試驗。丙二醛（MDA）含量的測定采用硫代巴比妥酸（TBA）比色法[4]。超氧化物歧化酶（SOD）活性的測定采用NBT測定法[4]，每個處理設3個重復。丙二醛、超氧歧化酶由于每次脅迫處理后采樣存在時間上的差異，為了更好地保證均一性，樣品采后立即用液氮固定，再放入超低溫冰箱保存，之后再統(tǒng)一進行測定。各項測定指標3次重復，數(shù)據(jù)均用平均值表示。

2 結果與分析

2.1 干旱脅迫條件下屋頂植物葉片MDA含量的變化 干旱脅迫期間屋頂植物的葉片MDA含量增幅越小，說明其抗旱性越強，反之葉片MDA含量增幅越大，則其抗旱性越弱。由表1可知，在干旱脅迫的30d內，4種屋頂植物的葉片MDA含量都呈增高趨勢，增高幅度為55.88%～164.29%。其中，以凹葉景天的葉片MDA含量增幅最大，為164.29%，其次是垂盆草，為72.39%，圓葉景天的葉片MDA含量上升幅度最小，為55.88%。

2.2 干旱脅迫條件下各屋頂植物葉片SOD活性的變化 植物通過提高具有清除自由基功能的葉片SOD活性來降低干旱逆境所引起的膜脂過氧化，這是植物在干旱脅迫條件下逆境適應性的一種表現(xiàn)。但各種植物之間的SOD活性變化相差很大。由表2可知，在干旱脅迫的30d內，4種屋頂植物的葉片SOD活性均呈上升趨勢，升高幅度為25.85%～47.15%。以圓葉景天的葉片SOD活性上升幅度最大，達47.15%，說明其抗旱性最強。其次是垂盆草，上升幅度為34.7%，以凹葉景天的葉片SOD活性上升幅度最小，只有25.85%。

3 結論與討論

（1）屋頂綠化能有效地調控城市建設中的生態(tài)環(huán)境，優(yōu)化城市綠化景觀，具有節(jié)約土地、凈化空氣、調節(jié)氣候、降低“熱島效應”、減少噪音的效果。因此，應該盡可能多地篩選適宜于城市草坪式屋頂種植的綠化植物種類，增加城市植物生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性。

（2）屋頂綠化是一種獨特的綠化方式，能在不占用地面面積的情況下增加城市綠地面積。由于屋頂土層薄、不能與地面土壤進行水汽交換，風力通常比地面大，再加上屋頂太陽輻射強烈，蒸發(fā)量大，生態(tài)環(huán)境比較惡劣等因素，屋頂植物容易受干旱脅迫的影響。因此，應選擇耐旱性較強的、根系淺、生長力旺盛的鄉(xiāng)土植物作為屋頂植物。

（3）植物在受到干旱脅迫時其植株體內活性氧會不斷積累，相應地清除活性氧的抗氧化酶活性也會升高。當干旱脅迫到一定程度時，活性氧的產生速度會大于抗氧化酶清除活性氧的速度。活性氧過度積累會導致膜脂過氧化，從而造成植株體內MDA含量的積累。本文的研究結果表明，凹葉景天、垂盆草、佛甲草、圓葉景天等4種景天科植物都能適應在杭州地區(qū)屋頂種植。但4種植物之間的干旱耐受力相差較大，以圓葉景天的干旱耐受力最強，其葉片MDA含量在干旱脅迫期間增加幅度較少，而SOD活性上升較快。其次是垂盆草。以凹葉景天的干旱耐受力最弱，其葉片MDA含量在干旱脅迫期間增加幅度較大，而SOD活性上升較慢。

（4）今后對屋頂植物的研究應轉到對鄉(xiāng)土植物的開發(fā)利用上，鄉(xiāng)土植物適應性好，具有較強的抵抗病蟲害和不良環(huán)境的能力。杭州地區(qū)天氣多變，1年中有陰雨季節(jié)、嚴寒季節(jié)和高溫季節(jié)，因此還要研究和篩選耐寒、耐漬水、耐高溫的屋頂植物。還要盡快研究出適宜于杭州等南方高溫高濕條件下草坪式屋頂植物生長的最佳基質配方[5]，優(yōu)化屋頂植物的生長條件。同時還要研究屋頂綠化植物的合理配置，除了景天科等，草本植物外，還要研究和篩選適宜于干旱草坪生長的能構成多種圖案的、能形成獨特風格景觀的灌木和彩色植物，以提高屋頂植物的觀賞性[6]。

參考文獻

[1]王仙民.屋頂綠化[J].武漢：華中科技人學出版社，2007.

[2]許荷，瞿志.北京屋頂綠化構造[J].中國園林，2006，4：77-80.

[3]黃衛(wèi)昌，秦俊，胡永紅，等.屋頂綠化植物的選擇——景天類植物在上海地區(qū)的應用[J].安徽農業(yè)科學，2005，33（6）：1041-1043.

[4]王學奎.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2008.

[5]秦秋婕，蘇順軍，馮磊.4種屋頂綠化植物適應性及其最適基質厚度的選擇研究[J].綠色科技，2016（13）：216-221.

[6]王曉燕，陳宇.屋頂綠化植物種植選擇與技術應用[J].湖南農業(yè)科學，2016（2）：91-93.

（責編：張宏民）