几种常用屋顶绿化植物的耐热性评价

植物名称 佛甲草 沿阶草 白三叶 高羊茅
表 1 高温胁迫处理对植物形态的影响
Table 1 Morphological changes of a few of plants under high temperature stress treatment
不同处理温度的植物形态
30 ℃
35 ℃
40 ℃
正常
植物形态观察并测定相应的生理指标，提高温度时缓冲 时间为 1 天。每种植物保持相同浇水量。重复 3 次。 1.3 测定方法
脯氨酸含量的测定采用磺基水杨酸法[6]；超氧岐 化酶活性的测定采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法[7]； 丙二醛含量的测定采用硫代巴比妥酸（TBA）法[8]；可 溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法[6]；叶绿素含量的 测定采用 80%丙酮浸提比色法[9]。
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化指标等方面分析其耐热性，并采用灰色关联分析方 法研究参试植物多项生理生化指标与耐热性的关系， 建立植物耐热性鉴定指标评价体系，旨在为城市屋顶 绿化植物选择提供研究基础。
1 试验材料与方法
1.1 试验地点与材料 试验在中国矿业大学南湖校区环境与测绘学院
楼五楼楼顶进行，该楼顶平坦，空阔、无遮荫、光照条 件好，试验采用盆栽法。根据田间适应性观察，结合徐 州市实际情况，选择 4 种能够适应徐州地区气候条 件、四季表现稳定、景观效果较好的地被植物作为试 验材料，分别为：佛甲草（Sedum lineare），景天科景天 属。沿阶草（Dwarf lilyturf），百合科沿阶草属。白三叶 （Trifolium repens Linn），豆科植物。高羊茅（Festuca arundinacea），禾本科羊茅属。 1.2 高温胁迫处理
第 34 卷 第 1 期 第 1 2期011 年 1 月
Environmental Science & Technology
Vol. 34 No.1 Jan. 2011
胡佳佳.裴宗平,刘田,等. 几种常用屋顶绿化植物的耐热性评价[J]. 环境科学与技术, 2011, 34(1):187- 190. Hu Jia- jia, Pei Zong- ping, Liu Tian, et al. Assessment of heat tolerance of common plants for green roof[J]. Environmental Science & Technology, 2011, 34(1):187- 190.
照值的 30.27 倍。然而，白三叶、高羊茅在整个胁迫过 程中先上升后下降的趋势，说明 Pro 作为渗透调节物
第1期
胡佳佳，等 几种常用屋顶绿化植物的耐热性评价
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质，其渗透调节的幅度在一定范围内与植物的耐热性 成正比，但长时间的高温胁迫后，其表现的趋势是有 限的。这与颜丽丽等[12]研究的高温胁迫下 4 个野生早 熟禾属草种对 Pro 含量的累积特征基本一致。 2.3 高温胁迫对植物超氧岐化酶活性（SOD）的影响
的研究和探讨。其中，耐热性是屋顶绿化植物必备的 指标之一[1]。而植物的耐热性是一个受多因素影响的、 复杂的数量性状，且不同植物的耐热机制也不尽相 同，使得不同种类植物对某一具体指标的耐热性反 应也不一定相同。因此，用单一指标难以全面准确地 反映植物耐热性的强弱，必须用多个指标进行综合 评价[4-5]。
顶部叶片轻度萎蔫
整个植株萎蔫，顶部 叶片萎蔫加剧
基本正常，有少量 老叶梢部黄化
植株老叶黄化程度加剧
植株轻度萎蔫，黄化 叶片进一步增多
部分老叶黄化
除部分新叶外，其它叶片严重萎蔫， 老叶枯萎脱落，整个植株倒伏
植株大部分叶片都 已枯萎死亡
正常
植株萎蔫，部分老叶黄化
植株严重萎蔫，1/2 叶片枯萎， 部分老叶脱落，植株倒伏
3.Environmental Protection Agency of Tianning District，Changzhou 213004，China）
Abstract：Screening of plants suitable for roof greening will help to achieve diversity and stability of roof greening in China. Heat tolerance is one of parameters for green roof plants. 4 candidate plant species including Sedum lineare，Dwarf lilyturf， Festuca arundinacea and Trifolium repens Linn. were studied，and their morphological characteristics，visual quality，content of proline，SOD and MDA activity，soluble sugar content as well as chlorophyll content under high temperature conditions were measured. Results showed that all plants growth and physiology index changed under heat stress，and they had significant difference. Results indicated that the order of heat resistance from high to low as Sedum lineare，Dwarf lilyturf，Festuca arundinacea and Trifolium repens Linn. Using the method of grey correlative analysis，the correlation of heat resistance of 4 varieties and 5 heat resistance indexes were analyzed. Results with grey correlative degree analysis showed that the order of correlative degree of heat resistance and index of 4 varieties was MDA，SOD，chlorophyll，Pro and soluble sugar content. Key words：green roof；heat resistance；subordinate function；grey correlative analysis；grey correlation degree
45 ℃ 严重萎蔫
严重萎蔫，植株 1/2 叶片脱水黄化
植株全部枯萎死亡
植株枯萎严重， 基本上都已死亡
2.2 高温胁迫对植物脯氨酸（Pro）含量的影响 逆境胁迫下植物体内脯氨酸含量积累是一种普
遍现象，也是植物对抗性强弱的一种表现。众多研究 表明，植物耐高温能力与体内的 Pro 含量的积累呈正 相关[10-11]。从图 1 可看出，4 种植物在各个处理温度下 的 Pro 含量变化规律不同，随胁迫温度的升高，其 Pro 含量均呈现不同程度的增加。在 30 ℃时，白三叶较其 他三种植物体内的 Pro 含量高，具有显著性差异。以 沿阶草为例，其叶内 Pro 含量随胁迫温度的升高明显 的增加，这是植物对高温胁迫的适应性反应，说明其 耐热性较强。沿阶草的增幅峰值出现在 40 ℃时，较 35 ℃时增加了 2.30 倍；在 45 ℃时出现最大值，为对
目前，城市用地矛盾日渐突出，可用于城市绿地 建设的面积相对较少。而屋顶绿化能在不占用城市土 地的情况下，有效增加城市的绿化面积，是改善城市生 态环境的有效手段[1]。然而，作为屋顶绿化的主体— —— 植物，由于屋顶环境的特殊性，使得植物的应用和选 择成为屋顶绿化的瓶颈，其相关内容的研究在世界范 围内尚未完全展开[2]，对屋顶绿化植物的生理学和生 态学特性的研究也只有零星报道[3]。屋顶绿化植物选 择与环境适应性研究尚处于初级阶段，需要进行深入
关键词：屋顶绿化； 耐热性； 隶属函数； 灰色关联分析； 灰色关联度 中图分类号：X82 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1003-6504.2011.01.045 文章编号：1003-6504(2011)01-0187-04
Assessment of Heat Tolerance of Common Plants for Green Roof
徐州夏季最高温度可达 41~42 ℃，考虑到屋顶温 度高于大气温度，所以设定耐热胁迫试验最高温度为 45 ℃。选择生长健壮的植株，放于光照培养箱里，光照 设置早 6 点到晚 8 点，分别在 30 ℃（对照）、35 ℃、40 ℃、 45 ℃条件下进行连续培养。为避免植物受温度胁迫时 间过长造成死亡，每个水平保持处理 3 天，第 3 天进行
几种常用屋顶绿化植物的耐热性评价
胡佳佳 1，2， 裴宗平 ， 1，2* 刘田 3， 卢中华 1，2
（1. 江苏省资源环境信息工程实验室，江苏 徐州 221008； 2.中国矿业大学环境与测绘学院，江苏 徐州 221008； 3.常州市天宁区环境保护局，江苏 常州 213004）
摘 要：耐热性是屋顶绿化植物必备的指标之一。试验采用盆栽法，选择佛甲草、沿阶草、高wenku.baidu.com茅、白三叶 4 种屋顶绿化常用植物，研究了 在高温胁迫条件下植株的形态特征、脯氨酸含量、超氧岐化酶含量、丙二醛含量、可溶性糖含量、叶绿素含量。结果表明：所有参试植物的生长 和生理指标都随热胁迫的程度而变化，但植物之间差异显著。其耐热性强弱顺序为：佛甲草＞沿阶草、高羊茅＞白三叶。运用灰色关联度分析 法，对以上 5 项耐热指标与 4 种植物耐热性的相关性进行分析。结果表明，各指标与植物耐热性的关联序为：丙二醛＞超氧岐化酶＞叶绿素＞脯 氨酸＞可溶性糖。
2 结果与讨论
2.1 高温胁迫下植物形态特征变化 在热胁迫下，植物受到的伤害会通过其表观形态
症状表现出来。表 1 给出了本试验中 4 种植物对热胁 迫反应的不同外部表现症状。可以看出，佛甲草和沿 阶草的表现较好，处理过程中佛甲草叶片仅有不同程 度的萎蔫状态；沿阶草的叶片在前期处理中也仅有轻 度萎蔫和少量黄化现象，到 45 ℃时才出现 1/2 以上 叶片枯萎现象。相比较而言，白三叶和高羊茅的表现 较差，白三叶在 30 ℃时就出现老叶黄化现象，40 ℃ 时植株大部分叶片已经枯萎死亡；高羊茅在 35 ℃时 植株萎蔫，40 ℃时 1/2 叶片已经枯萎，到 45 ℃时植株 基本死亡。从形态观察来看，4 种植物的耐热性由强 到弱依次排列为：佛甲草、沿阶草、白三叶、高羊茅。
本文选择 4 种能在徐州地区四季表现稳定的屋 顶绿化植物进行耐热性研究，通过植物形态、生理生
《环境科学与技术》编辑部：（网址）http://fjks.chinajournal.net.cn（电话）027- 87643502（电子信箱）hjkxyjs@126.com 收稿日期：2010-07-09；修回 2010-09-01 作者简介：胡佳佳（1986-），女，在读硕士，主要从事城市生态研究，（手机）15862164309（电子信箱）kehubar@126.com；* 通讯作者，博士，教授，从事城 市生态研究，（电子信箱）peizp689@163.com。
HU Jia-jia1，2， PEI Zong-ping1，2*， LIU Tian3， LU Zhong-hua1，2
（1.Jiangsu Key Laboratory of Resource and Environmental Information Engineering，Xuzhou 221008，China； 2.School of Environment and Spatial Informatics，China University of Mining and Technology，Xuzhou 221008，China；