石河子市52小區園林植物的保水指標變化分析與效果評價*

（新疆石河子職業技術學院，新疆 石河子 832000）

0 引言

中國人均淡水資源只占世界人均淡水資源的四分之一[1]，而西北干旱區淡水資源則更加缺乏，隨著社會經濟的快速發展，現代工業、農業以及城鎮用水的需求大幅增長。隨著城市化進程的加快，一些資源短缺的問題也日益凸顯。園林綠地作為城市生態環境建設的重要組成部分，面積有增無減，每年耗費大量市政用水，西北地區的城市綠地設計較少考慮植物景觀性與節水性的相互作用，如何在保證綠地生態功能和觀賞效果的同時，最大化的節水是當前城市園林可持續發展的關鍵性問題之一，對西北干旱區有著重要的現實意義。

由于城市園林綠地中植物的需水量是城市供水的一個重要組成部分，近年來有不少學者對城市綠地植物及其需水情況進行了研究，孫宇婧[2]等通過對天津地區不同類型的4個典型城市綠地植物景觀進行實地調研，分析其園林植物種類、耐旱性、觀賞性、節水性、配置模式等，并提出天津市城市節水型綠地植物觀賞營造上存在的主要問題。趙警衛[3]等針對當今城市綠地中植物配置存在的一系列現實問題，提出選取植物配置的評價指標，并采用AHP法對植物生長狀況、植物群落特性、植物群落美感度、植物群落服務功能進行了量化評價；蔣文偉[4]等對新疆昌吉試驗區的28種榆屬樹木的抗寒性、抗早性等生態學特性進行了系統的調查，構建了榆屬資源多級遞階結構模型，并在此基礎上提出了8種適合北疆城市綠化的榆屬樹木品種。金晨光[5]運用“綠化量”與“基地保水”作為評估工具，實地調查取得基本環境數據，再用統計分析方法進行分析，探討某市高層建筑物的綠化狀況。索寒雪[6]、沈淑紅[7]等指出，對水資源需求少的綠地植物景觀將對城市資源的可持續發展起到重要作用，因此，構建節水型的園林綠地植物景觀刻不容緩。

1 研究區概況

研究區為西北內陸城市石河子市52小區，位于天山北麓，準葛爾盆地南緣，屬典型的大陸性干旱氣候，冬季長而嚴寒，夏季短而炎熱，年均氣溫約8℃，日照時數2300～2700 h，年降雨量為180～270 mm，年蒸發量為1000～1500 mm。

52小區是石河子市的高層標志性小區，土地總面積24萬m2，總建筑面積59萬m2，綠地面積9.92萬m2，容積率2.46，綠地率41.5%，居住3469戶，小區建有日處理500 m3的地下中水處理站，處理過的再生水用于小區綠化，實現了水資源的循環利用[8]。

2 研究方法

本試驗對石河子市52小區綠地園林植物的保水性指標，即土壤水分、土壤溫度、植株葉片冠層溫度的特征進行分析，其中，土壤水分用烘干法測定，土壤溫度和植株冠層溫度是用GQ-330紅外測溫儀測定。

3 結果與分析

3.1 不同園林植物的土壤水分變化

土壤水分與鹽類組成的土壤溶液參與土壤中物質的轉化，促進有機物的分解與合成。土壤的礦質營養必需溶解在水中才能被植物吸收利用。土壤水分太少引起干旱，太多又導致澇害，都對植物的生長不利。從圖1可以看出，6種喬木中，大葉榆的土壤水分最高，含水量達到了40.5%，其次是白蠟，為29.2%，最低的是叢生火炬樹，為 17.9%；4種灌木植物中，月季的土壤水分最高，含水量達到了30.3%，其次是紅瑞木，為23.7%，最低的是金山繡線菊，為11.4%；3種草本植物中，黃花萱草的土壤水分最高，含水量達到了39.8%，天堂草為36.7%，草坪草為14.3%。從以上數據可以得出：喬本植物中，大葉榆的保水能力較強；灌木植物中，月季的保水能力較強；草本植物中，黃花萱草有保水能力較強。

圖1 不同園林植物土壤含水量

3.2 不同園林植物的土壤溫度變化

圖2 園林植物與土壤溫度的關系

土壤溫度影響各種礦物的風化、礦物質的溶解度、養分的離子擴散、土壤微生物的活動等，從而影響土壤中養分的釋放及其有效性，進而影響園林植物的生長發育。土溫還會從各個方面直接或間接的影響園林植物的生長和發育。從圖2可以看出，6種喬木中，叢生火炬的土壤溫度最高，達到了35.6℃，其次是丁香34.0℃，最低的是大葉榆，為21.2℃；4種灌木植物中，金山繡線菊的土壤溫度最高，達到32.0℃，其次是金銀木，為29.6℃，最低的是月季，為24.0℃；3種草本植物中，草坪草的土壤溫度最高，達到43.3℃，天堂草為41.0℃，黃花萱草為26.6℃。從以上數據可以看出：喬本植物中，大葉榆的土壤溫度較低；灌木植物中，月季的土溫最低；草本植物中黃花萱草的土溫較低。由此得出，土壤水分較高的作物，土壤溫度相對較低，保水力較好，蒸發損失減少，有利于植物對根系的吸收。

3.3 不同園林植物的冠層溫度變化

所謂冠層溫度，是指植株不同高度葉片表面溫度的平均值，葉溫是葉片與周圍環境能量交換的結果，葉片吸收的太陽能，除極少部分用于光合作用外，絕大部分消耗在蒸騰和湍流熱交換。從圖3可以看出，6種喬木中，叢生火炬的植株葉片冠層溫度最高，達到33.0℃，其次是丁香30.5℃，最低的是大葉榆，為27.0℃；4種灌木植物中，金山繡線菊的植株葉片冠層溫度最高，達到32.6℃，其次是金銀木，為30.0℃，最低的是月季，為27.3℃；3種草本植物中，草坪草的植株葉片冠層溫度最高，達到29.3℃，天堂草為27.6℃，黃花萱草為24.3℃。從以上數據可以看出：喬本植物中，大葉榆的植株葉片冠層溫度較低；灌木植物中，月季的葉溫最低；草本植物中，黃花萱草的葉溫較低。由此得出，土壤水分較高的作物，土壤溫度相對較低，植株葉片冠層溫度也較低。

圖3 園林植物與植株葉片冠層溫度的關系

4 評價和建議

（1）土壤水分虧缺，直接（光合原料減少）或間接（氣孔關閉、酶失活等）地影響光合作用[9]下降，成為光合作用最大的限制因素。一般來說，低的土溫會降低根系的代謝和呼吸強度，抑制根系的生長，減弱其吸收作用；土溫過高則促使根系過早成熟，根部木質化加大，從而減少根系的吸收面積。一定范圍內園林植物根系的吸水率一般隨土壤溫度的升高而增加，但超過此限度反而會受到抑制[10-11]。因此，以上13種植物的土壤水分含量都在合理范圍之內，只是植物保水能力存在一定的差異。（2）3種植物類型中，喬木中大葉榆的土壤水分最高，含水量達到了40.5%，其次是草本中的黃花萱草和天堂草，土壤含水量都在35%以上，土壤水分最低的是灌木中的金山繡線菊。喬木中大葉榆的土壤溫度和植株葉片冠層溫度都較低，分別為21.2℃和27.0℃；灌木中最低的是紅瑞木和月季；草本中最低的是黃花萱草。由此得出結論，土壤水分越高，土壤溫度和植株冠層溫度就越低，植物的根系較發達，吸收水分較好，植株的保水和固水能力就越強[9]，因此，應增加大葉榆、月季、黃花萱草和天堂草的種植數量，以達到節水的效果。