屋顶绿化3种灌木的固碳释氧能力对土壤含水量的阈值效应

The city green quantity can be improved, city environment can be improved and urban heat island effect can be weakened in the limited city space by green roofs. In order to improve the quality of roof greening, it is very important to research roof greening plants. Figure out physiological and ecological characteristics of the selected plants, and the best ecological benefits can be produced. In this study, Nandina domestica, Loropetalum chinense and Buxus megistophylla are used as test materials, respectively in four seasons, relationship between diurnal changes of net photosynthetic rate, carbon fixation and oxygen release capacity and soil moisture change will be monitored in the roof of jiangsu normal university tianjiabing engineering institute. The soil critical moisture point of carbon fixation and oxygen release significant changes can be explored; Carbon fixation and oxygen release capacity under different soil moisture threshold can be revealed; The range of suitable soil moisture threshold for carbon fixation and oxygen release capacity can be determined. And then comprehensive evaluation will be carried out for carbon fixation and oxygen release capacity of 3 kinds of shrubs. The results have theoretical value of enriching and developing carbon fixation and oxygen release capacity and water research for roof greening shrubs, and it can provide a solid foundation for the maximum ecological benefits.

屋顶绿化可以在有限的城市空间内，提高城市绿量，改善城市环境，减弱城市热岛效应。提高屋顶绿化的质量,关键是对屋顶绿化植物进行科学的研究,搞清所选植物的生理生态特性,使屋顶绿化能够产生最佳的生态效益。本研究在江苏师范大学田家炳工学院屋顶，以屋顶绿化常用灌木南天竹、红花檵木和大叶黄杨为试验材料，分别在春、夏、秋、冬四个季节，监测各个树种的净光合速率、固碳释氧能力的日变化对土壤水分变化的响应过程。探索不同树种固碳释氧能力发生显著变化的土壤水分临界点；揭示各个树种在不同土壤水分阈值内的固碳释氧能力；确定其固碳释氧能力适宜的土壤水分阈值范围。利用土壤水分临界点以及不同阈值范围内的固碳释氧能力的高低，对3种灌木的固碳释氧能力进行综合评价。研究结果对丰富和发展屋顶绿化灌木的固碳释氧能力与水分研究具有理论价值，为屋顶绿化生态效益的最大发挥提供坚实的植物生理生态学基础。

光照和水分条件是影响屋顶绿化植物生长的重要影响因子。本研究探讨了不同光照及土壤相对含水量下，三种灌木（大叶黄杨、红花檵木和南天竹）的光合蒸腾生理参数，从而计算出不同水分下三种灌木单位叶面积的固碳释氧量。揭示了三种灌木对土壤相对含水量变化的生理生态响应过程。研究发现：（1）三种灌木叶片Pn、Tr、WUE和LUE对光强和土壤水分的响应过程基本一致，在低光强（PAR<200μmol ·m-2·s-1）下主要受光强抑制，随PAR逐渐升高而迅速升高，在高光强下主要受土壤水分影响，在水分过多或者过少的条件下均会受到抑制。（2）三种灌木Pn、Tr、WUE和LUE日变化对水分的反应也呈现一定的规律。三种灌木净光合速率日变化过程基本相同，都呈双峰曲线。受土壤相对含水量变化的影响较大，随着水分胁迫程度的加剧，净光合速率都明显减少；随着水分胁迫的加剧，大叶黄杨和红花檵木的蒸腾速率日动态由单峰曲线逐渐变为不明显的双峰曲线，而南天竹则由原来的双峰曲线先逐渐转变为单峰曲线，后随着土壤相对含水量的减小，又变为双峰曲线；三种灌木的水分利用效率（WUE）日动态进程随着土壤相对含水量的变化都表现出类似的规律, 即：其最大水分利用效率都不是在充足水分条件下获得，而且维持三种灌木较高叶片水分利用效率的土壤相对含水量在35.5%-62.6%。（3）不同水分下，三种灌木的固碳释氧量也各不相同，也都有各自的水分阈值范围。研究结果可为三种灌木的栽培管理和发挥最大生态效益作为参考。