作者：深圳市園林科研所 譚一凡等

　　摘要：通過測定表明：屋頂綠化植物凹葉景天和垂盆草釋氧固碳效能、蒸騰強度較強；計算結(jié)果表明：蒸騰強度大的植物，消耗熱量多，導(dǎo)致周圍空氣降溫效果明顯，兩者成正比關(guān)系。研究結(jié)果表明：景天科植物對水分脅迫的感知能力較強，能夠立刻做出反應(yīng)，減小氣孔開張度，從而減少水分蒸騰散失，抵御水分脅迫對膜脂造成的傷害。景天屬屋頂綠化植物的間接經(jīng)濟效益研究表明：1.325㎡的凹葉景天、3.493㎡垂盆草可滿足一個成年人一天的耗氧量和消耗產(chǎn)生的二氧化碳量；1㎡的垂盆草、凹葉景天每小時吸熱量分別相當(dāng)于1KW的空調(diào)工作0.661h、1.162h，節(jié)省電量分別為約0.661度、1.162度度電；以景天科植物為主的植被降溫效應(yīng)研究表明：植被屋面應(yīng)當(dāng)選擇耐高溫植物。

　　關(guān)鍵詞：種植屋面 景天植物 釋氧 固碳 二氧化碳 蒸騰 吸熱量

　　1.生態(tài)指標(biāo)計算方法

　　1.1.葉面積指數(shù)（r）

　　調(diào)查1㎡植被綠地植物的葉片數(shù)量(C),隨機選取20片葉并測量和計算單葉面積(Si),求得每平方米葉片總面積S=Si×C。

　　1.2.釋氧固碳量

　　在植物的光合作用日變化曲線中，其凈同化量是由凈光合速率曲線和時間橫軸圍合的面積，公式為jP= Σ[(Pi+Pi+1)/2×(ti+1-ti)×3600/1000]i=1式中P為單位葉面積日同化量，單位:毫摩爾(mmol)，Pi為初測點瞬時凈光合速率，Pi+1為下一測點凈光合速率，單位：微摩爾/平方米·秒(μmol·m-2·S-1)。ti為初測點時間，ti+1為下一測點時間，單位：小時(hr)。凈同化量是晝凈光合量減去夜間暗呼吸量的差，暗呼吸量按晝凈光合量的20%計算。然后由單位葉面積日凈同化量計算出CO2積累量和CO2釋放量。

　　1.3.蒸騰強度

　　單位葉面積日蒸騰總量計算公式為jE=Σ[(ei+ei+1)/2×(ti+1-ti)×3600/1000]i=1式中E為單位葉面積日蒸騰總量，單位：摩爾/平方米·天(mol·m-2.d-1)。ei為初測點瞬時蒸騰速率，ei+1下一測點蒸騰速率，單位：毫摩爾/平方米·秒(mmol·m-2·S-1)。ti為初測點時間，ti+1為下一測點時間，單位：小時(hr)[2-4]。

　　為更直觀比較各植物蒸騰作用，可以把蒸騰速率換算為以單位時間和單位葉面積蒸騰量表示的蒸騰強度。單位葉面積全天平均蒸騰強度用E0表示，E0為全天各測定時段蒸騰強度平均值，單位：克/平方米·小時(g·m-2.h-1)。

　　1.4.降溫增濕效能

　　根據(jù)單位面積日蒸騰量計算釋水量，求算植物的降溫增濕效能。

　　2. 研究結(jié)果

　　2.1.釋氧固碳效能

　　綠化植物進行光合作用時，吸收空氣中的二氧化碳和土壤中的水分，合成有機物質(zhì)并釋放氧氣。根據(jù)測得的凈光合速率，按上述公式計算出單位葉面積4種植物的日釋氧固碳量，結(jié)果表明：垂盆草、凹葉景天、玉吊鐘和大葉油草4種植物的釋氧固碳量存在明顯差異。僅以單位葉面積來看，凹葉景天和大葉油草釋氧固碳量較高，日固碳分別為33.75g/㎡、32.23g/㎡，日釋氧分別為24.55g/㎡、23.44g/㎡；其次是垂盆草，日固碳17.85g/㎡，釋氧12.98g/㎡；玉吊鐘釋氧固碳量最低，僅為9.72g/㎡、7.07g/㎡。因4種植物的葉面積指數(shù)與單位葉面積固碳釋氧量排序一致，所以4種植物的單位綠地面積固碳釋氧量從高至低排序仍為：凹葉景天、大葉油草、垂盆草、玉吊鐘。

　　從4種植物的凈光合速率Pn（mmolCO2·m-2·d-1）的比較，是凹葉景天（127.84）＞大葉油草（122.09）＞垂盆草（67.63）＞玉吊鐘（36.8）,說明在生長速度上凹葉景天和大葉油草相當(dāng)，而垂盆草和玉吊鐘均低于大葉油草，屬于生長較慢的植物種類。

　　2.2. 蒸騰強度

　　根據(jù)測定的植物葉面積蒸騰速率，交換為以水分量表示的蒸騰強度，利用植物葉面積指數(shù)r，計算出4種植物單位綠化面積單位時間內(nèi)的蒸騰量。研究表明：從單位葉面積日平均蒸騰強度來看, 凹葉景天最高，達(dá)到67.90g/㎡·h，其次為垂盆草，達(dá)51.75g/㎡·h，再次則是大葉油草，為36.13g/ ㎡·h，而以玉吊鐘蒸騰強度最弱，僅為16.65g/㎡·h。從單位綠地面積的蒸騰量來看差異則更明顯。

　　2.3. 降溫效應(yīng)

　　計算結(jié)果表明：蒸騰強度大的植物，消耗熱量多，導(dǎo)致周圍空氣降溫效果越明顯，兩者成正比關(guān)系。蒸騰強度最大的凹葉景天，每平方米綠地面積可使其周圍1000m3空氣降溫達(dá)到3.33℃，降溫效果十分顯著；其次是垂盆草和大葉油草，分別可降低溫度1.89℃、1.44℃；而蒸騰強度最弱的凌霄，只使其周圍1000m3空氣降溫0.64℃。取得這樣的降溫效果，是在充分考慮了大氣的對流、湍流、輻射產(chǎn)生的熱量交換的基礎(chǔ)上測算的。由于城市空間相對狹 小，空氣對流減弱，屋頂綠化植物降溫效能應(yīng)更為明顯。

　　2.4. 增濕效應(yīng)

　　計算結(jié)果表明：蒸騰強度大的植物，轉(zhuǎn)化為水分的量較多，導(dǎo)致周圍空氣相對濕度相應(yīng)也增加，兩者呈正比關(guān)系。蒸騰強度最大的凹葉景天可使其周圍1000m3空氣相對濕度增加4.8%；垂盆草和大葉油草次之，可分別增濕達(dá)2.8%和2.02%；玉吊鐘增濕效能最低，僅為0.99%。城市空間相對狹少，空氣對流較小的條件下，測定葉面附近濕度增加可以達(dá)到5%-10%甚至更多。

　　2.5. 抗旱節(jié)水效應(yīng)分析

　　4種植物在遭受水分脅迫時，其蒸騰速率均有不同程度的下降，但景天科植物和禾本科植物下降幅度有所不同。大葉油草對水分脅迫的反應(yīng)不敏感，下降幅度較?。欢?種景天植物隨著水分脅迫程度加劇，蒸騰速率急劇下降，表明景天科植物對水分脅迫的感知能力較強，能夠立刻做出反應(yīng)，減小氣孔開張度，從而減少水分蒸騰散失，抵御水分脅迫對膜脂造成的傷害。從3種景天科植物的蒸騰速率及對水分脅迫的反應(yīng)看，玉吊鐘蒸騰速率始終維持在較低的水平，表明植株耗水量低，因而抗旱性最強，其次是凹葉景天和垂盆草。