第３ｌ卷第３期 浙江林 业科技 ＶＯ１．３１ Ｎ０．３ ２ ０ １ １年５月 ＪＯＵＲ． ＯＦ ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＦＯＲ． ＳＣＩ． ＆ ＴＥＣＨ Ｍａｖ．２ ０ ｌ １ 文章编号：１００１．３７７６（２０１１）０３—００５１。０３ 房顶绿化用土壤优化效应初步研究 翟晓巧，刘艳萍，姚莹莹，罗晓雅 （河南省林业科学研究院，河南郑州４５０００８） 摘要：研究了在高温干旱条件下施加保水剂、土壤表面覆盖石子和覆盖草垫的方式调控房顶盆栽土壤温度和含水 率，借助探针式数显温度计、土壤含水率测定仪和电导率仪分别测定不同处理条件下土壤温度、土壤含水率和植 物叶片相对电导率。结果表明：土壤表面覆盖草垫为最优处理方法，草垫覆盖处理可明显降低土壤温度、提高土 壤保水性和降低叶片相对电导率，与对照相比，此处理条件下土壤温度降低了３．７℃、土壤含水率提高了１６．７％、 叶片相对电导率降低了７．６％。 关键词：房顶绿化；土壤温度；土壤含水率；相对电导率 中图分类号：￥７３１．１ 文献标识码：Ｂ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｉｌ ｆｏｒ Ｒｏｏｆ Ｇｒｅｅｎｉｎｇ ＺＨＡＩ Ｘｉａｏ—ｑｉａｏ，ＬＩＵ Ｙａｎ—ｐｉｎｇ，ＹＡＯ Ｙｉｎｇ—ｙｉｎｇ，ＬＵＯ Ｘｉａｏ－ｙａ （ＨｅｎａｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ，￣ｎｅｎｇｚｈｏｕ４５０００８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ＷａＳ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｏ ｒｅｇｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｐｏｔｔｉｎｇ ｓｏｉｌ ｆｏｒ ｒｏｏｆ ｇｒｅｅｎｉｎｇ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓｕｐｅｒ ａｂｓｏｒｂｅｎｔ ｐｏｌｙｍｅｒ，ｃｏｖｅｒｉｎｇ ｓｔｏｎｅｓ ａｎｄ ｓｔｒａｗ ｍａｔｓ ｏｎ ｓｏｉｌ Ｓｌｈ＂ｆａｃｅ．Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｌｅａｖｅｓ ＷａＳ ｄｅｔｅｍｉｎｅｄ ｗｉｍ ｐｒｏｂｅ—ｔｙｐｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｈｔｅｒｍｏｍｅｔｒｅ，ｓｏｉｌ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｍｅｔｅｒ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｄｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｃｏｖｅｔｉｎｇ ｓｔｒａｗ ｍａｔｓ ｏｎ ｓｏｉｌ ｓｕｒｆａｃｅ．Ｉｔ ｃｏｕｌｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｒｕｅ ｏｆ ３．７℃，ｉｎｃｒａｅｓｅ ｓｏｉｌ ｗａｔｒｅ ｈｏｌｉｄｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ １６．７％ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｌａｅｖｅｓ ｏｆ ７．６％， ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｈｔｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｏｏｆ ｒｇｅｅｎｉｎｇ；ｓｏｉｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｓｏｉｌ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ；ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ 房顶绿化是城市绿化的一种有益补充形式，在增加城市绿化面积、美化城市景观、缓解城市热岛效应、改 善城市生态功能等方面有积极作用；也是实现城市化从地面向空间发展的必然趋势［】 】。房顶的生态环境与地面 差别甚大，无论是光照、温度、湿度等都有明显差异。房顶的下垫面大都是水泥结构，通透性差、热容量小、 易吸热也易散热，再加上种植土层薄，容易干旱失水［４］，这些特点给房顶绿化植物的生长发育带来了困难。为 此，我们通过对房顶绿化用土壤进行处理，以期增强土壤的降温和保水效应。 －本研究设在五层办公楼楼顶（垂 直地面距离１ ７ ｍ），利用盆栽方式种植２年生白蜡扦插苗，采用施加保水 剂、土壤表面覆盖石子和覆盖草垫的方式调控盆栽土壤，通过测定土壤温度、土壤含水率和植物叶片电导率来 评价处理效果，寻找出房顶绿化用土壤的最优处理方法，为房顶绿化植物的栽培管理提供理论依据。 收稿日期：２０１１－０１－＇２４；修回日期：２０１１—０４．０５ 基金项目：林业公益性行业科研专项“适宜房顶绿化的高效节水型木本植物良种选育研究”（２００８０４０２８） 作者简介：翟晓巧（１９７１一），女，河南宜阳人，研究员，博士，从事林木育种研究。 ５２ 浙江林业科技 ３ｌ卷 １ 材料与方法 １．１试验地概况 试验地设于河南郑州市，位于１ １２。４２’Ｅ～１１４。１４’，３４。１６’～３４。５８’Ｎ。郑州市属北温带大陆性季风气候， 四季分明，夏季炎热多雨，平均温度２７．３℃，最高温度曾达到４３℃。 １．２材料 试验用保水剂由法国ＳＮＦ（爱森）公司生产，洋森聚合物（中国）有限公司提供，型号为ＡＱＵＡＳＯＲＢＴＭ ３００５ＫＭ，主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体；花盆、石子和草垫为普通品，市售，其中花盆的规格为 ３０ ｃｍ×５０ ｃｍ（高度×口径）。 １．３试验方法 １．３．１土壤处理分别将２５、５０、７５、１００ ｇ保水剂施加在栽植有白蜡的花盆土壤里，白蜡树为２年生；将石 子和草垫覆盖在另外栽植有白蜡树的花盆土壤表面，石子覆盖厚度约１．５～２．０ ｃｍ，草垫覆盖一层、厚度约１．０ １．５ｃｍ；以未处理的土壤作对照，每个处理６盆。试验在２０１０年７月进行。 １．３．２土壤温度的测定 利用ＴＰ３００１型数显温度计测量土壤温度。测量时探针插入土壤深度约１０ ｃｍ，测量 时间为下午１４时。 １．３．３土壤含水率的测定 采用澳大利亚ＭＰＫｉｔ型土壤含水率测定仪测量。测量时探针插入土壤深度为６ ｃｍ。 １．３．３叶片相对电导率的测定 采用电导率仪法测定［５】。称取白蜡叶片０．５ ｇ，用自来水、去离子水冲洗数次， 然后用洁净滤纸吸干水分，并将每个叶片剪成４份，放入电导杯中，加入超纯水２５ ｍＬ，摇匀后浸泡２４ ｈ，用 上海ＤＤＳ．３０７型电导率仪测定其电导率；再将样品放入沸水浴中煮３０ ｍｉｎ，冷却后摇匀再用电导率仪测定其电 导率。相对电导率的计算公式为： 相对电导率（％）＝Ｃ１／ｃ２×１００％ 式中：Ｃ，为煮前电导率；Ｃ２为煮后电导率。 ２结果与分析 ２．１ 不同处理对土壤温度的影响 从图１可以看出，经过处理的土壤其温度均低于未经处理土壤的温度。随着保水剂加入量的增大，土壤温 度逐渐下降，当保水剂加入量为２５ ｇ时，土壤温度与对照相比，仅下降Ｏ．１ ｏＣ，保水剂加入量为５Ｏ、７５、１００ｇ 时，土壤温度分别为３２．３、３２．２、３１．６℃，较之对照相比，分别下降了１．３、１．４、２．０ｏＣ，这说明增大保水剂的施 加量，对降低土壤温度具有一定的效果。土壤表面覆盖石子的１０ ｃｍ深土壤温度为３３．ＣＣ，比对照土壤温度低 ０．６℃。而土壤表面覆盖草垫的１０ ｃｍ土壤温度最低，为２９．９０（２，比对照土壤温度低３．７ｏＣ，且此温度与植物生 长的最适温度（２５—３Ｏ℃）一致【６】，草垫覆盖通过影响对光辐射的吸收转化和热量传导来调节土壤温度，高温 时有降温效应［７】，这对植物的生长发育是非常有利的，并且草垫的成本也很低。故认为草垫覆盖土壤表面对降 低房顶土壤温度的效果是较好的。 ２．２不同处理对土壤含水率的影响 从图１中可以看出，采取措施可以改善干旱胁迫下的土壤含水率，当保水剂加入量为２５、５Ｏ、７５、１００ｇ时， 土壤含水率分别为１１．７％、１０．３％、８．７％、１０．２％，保水剂用量增大，吸收的水分增大，同时土壤水分的蒸发量 随土壤水分的增加而增加，可能导致土壤含水率反而降低［８】，与对照土壤含水率１Ｏ．１％相比，保水剂用量为２５ ｇ 时效果明显。土壤表面覆盖石子和草垫的土壤含水率为１６．１％和２６．８％，采取覆盖措施后，其蒸发过程比较缓慢， 因此水分含量下降的梯度也比对照小，再加上石子和草垫覆盖处理的“低温效应”，为植物生长创造了良好的 土壤环境。与对照土壤含水率相比，覆盖石子和草垫的土壤含水率增幅分别为５９．１％和１６５．７％，可知草垫覆盖 被＿ｒ赠 、斟 如爨 、碍蹄 靛 ＋口 ３期 ∞ ∞ 翟晓巧，等：房顶绿化用土壤优化效应初步研究 加 ｍ ０ ５３ ｃｋ ２５ｇ保水剂 ５０ｇ保水剂 ７５ｇ保水剂 ｌ０Ｏｇ保水剂 石子 草垫 处理 图１ 不同处理对土壤温度、土壤含水率和叶片相对电导率的影响 Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｌｘｅａｔｍｅｎｔ ｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｏｆ １ｅａｖｅｓ 处理对房顶土壤的保水效果好。 ２．３不同处理对植物叶片相对电导率的影响 从图１还可以看出，干旱胁迫下不同土壤条件的叶片相对电导率是不同的，保水剂用量为２５、５０、７５、１００ ｇ时，白蜡叶片相对电导率分别为２２．２％、２７．３％、３８．３％、１６．６％，土壤表面覆盖石子和草垫的白蜡叶片相对电 导率分别为１９．４％和１７．６％，而对照的叶片相对电导率为２５．２％，可以看出保水剂用量１００ ｇ、覆盖石子和覆盖 草垫的土壤处理效果好。当植物受到逆境影响时，细胞膜遭到破坏，膜透性增大，从而使细胞内电解质外渗， 导致植物细胞浸提液的电导率增大【６】。当对土壤实施不同改善措施时，通过降低土壤温度和提高土壤含水率为 植物生长创造有利条件，可使植物的细胞伤害率降低。 ３结论 通过对五层办公楼楼顶盆栽植物土壤的不同处理，在高温干旱条件下，对土壤温度、土壤含水率及白蜡叶 片细胞质膜系统的影响程度不同。在使用保水剂、土壤表面覆盖石子和覆盖草垫的方式调控盆栽土壤条件中， 以土壤表面覆盖草垫、保水剂用量１００ ｇ和土壤表面覆盖石子的效果较好，综合考虑到经济成本和方便作业等 方面，以土壤表面覆盖草垫为最优房顶绿化用土壤的调控方法。 参考文献： 【ｌ】严世英．城市环境与屋顶花园田．江苏环境科技，２００１，７（１）：３２—３４． 【２］许萍，车伍，李俊奇．屋顶绿化改善城市环境效果分析叨．环境保护，２００４，（７）：４１—４４． ［３］ＫｒｉｓｔｉｎＬＧ，ＲｏｗｅＤＢ．Ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆｅｘｔｅｎｓｉｖｅｇｒｅｅｎ ｒｏｏｆｓｉｎ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｈｏｒｔ Ｓｃｉ，２００６，４１（５）：１ ２７６—１ ２８５． ［４］林夏珍．论屋顶环境与屋顶绿化［Ｊ］．浙江林学院学报，１９９８，１５（１）：９ｌ一９５． ［５】郝建军，康宗利．植物生理学实验技术【Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００６．２３—１６９． 【６】潘瑞炽．植物生理学（第６版） ．北京：高等教育出版社，２００８． 【７】王顺霞，王占军，左忠，等．不同覆盖方式对旱地玉米田土壤环境及玉米产量的影响［Ｊ】．干旱区资源与环境，２００４，１８（９）：１３４—１３７ ［８】徐回林，叶川，杨林岗，等．保水剂对南丰蜜橘园土壤含水量的影响［Ｊ］．中国农学通报，２０１０，２６（１８）：２５５—２５８．