2.3 抗旱節水型園林地被植物篩選

2.3.1 材料與方法

選擇北京地區常用的10種地被植物和宿根花卉（見表2-13）進行試驗，所有供試苗木全部采用二年生苗，進行蒸散量及不同灌溉處理下的觀測，具體如下：

毛茛、澇峪苔草、八寶景天、地被月季、馬藺、紫花地丁、鳶尾、萱草等8種采用小型蒸滲儀法測定。株距25cm×25cm，每小區內安裝3個小型蒸滲儀，為3個重復。在土壤水勢達到灌溉點灌溉前后分別稱重，得出實際蒸散量ET_c。蛇莓、五葉地錦采用TDR法。每處理設3個小區（1m×1m），每小區安裝1個TDR管，為3個重復。定期用TDR探頭測量土壤含水率，由兩次測量值之差即可求出實際蒸散量ET_c（使用TDR法之前要用烘干稱重法校正；TDR法測出的是容量含水率，兩次測量值之差乘以土壤層深度即為耗水的體積。分層測量后將各層消耗的水量相加得到總耗水量）。

采用蒸散量反饋式灌溉方法確定灌溉量。以20cm深度的土壤水勢達到-50kPa時作為灌溉點。通過試驗基地的小型氣象站的氣象資料，利用FAO公布的Penman-Monteith修正公式，算出參考作物蒸散量ET₀。

作物系數是衡量植物需水性能的一個指標，求出不同時期各植物的作物系數K_c=ET_c/ET₀。

蒸散量測定的基礎上設置100%ET₀、75%ET₀、50%ET₀、25%ET₀（其中，ET₀由試驗田中設置的小型氣象站數據換算）四個處理梯度，觀測植物在不同灌溉處理下的生長和景觀表現，確定植物適宜的灌溉標準。

測量指標包括：株高、冠幅、莖數、花量、地上部干重、地下部干重。計算根冠比。

2.3.2 生長季蒸散量

10種植物的蒸散量測量結果見表2-14。可見，澇峪苔草和馬藺的蒸散量最低，分別為240.33mm和291.45mm；五葉地錦和蛇莓蒸散量最高，分別為462.3mm和494.95mm；其余6種植物中，地被月季和毛茛蒸散量相對較低，分別為311.05mm和312.95mm；其次是八寶景天，為350.71mm；而萱草和紫花地丁蒸散量相對較高，分別為367.1mm和368.7mm。以蒸散量衡量植物的抗旱能力為：澇峪苔草＞馬藺＞地被月季＞毛茛＞鳶尾＞八寶景天＞萱草＞紫花地丁＞五葉地錦＞蛇莓。

2.3.3 作物系數

作物系數是衡量草本植物需水性能的一個重要指標，根據公式K_c=ET_c/ET₀，可得出每種地被植物6—10月的作物系數，見表2-15。蛇莓和五葉地錦蒸散量高，作物系數便相應地高，其值分別為1.03和0.85，其中蛇莓6月、7月、10月的作物系數都大于1；澇峪苔草、毛茛、地被月季的作物系數都比較低，基本在0.4～0.5之間，說明其蒸散量相對較低；馬藺相對于前三種蒸散量較低的植物來說，作物系數相對較高，但各月也基本在0.6左右；萱草和紫花地丁作物系數在0.7左右。

以草本植物需水性排序，則10種植物的節水能力從強到弱為：毛茛＞澇峪苔草＞地被月季＞八寶景天＞馬藺＞鳶尾＞萱草＞紫花地丁＞五葉地錦＞蛇莓。

冷季型草坪草是北京市目前比較普遍且大量使用的地被植物，有研究表明，其作物系數介于0.8～1.4之間，本次試驗中涉及到的10種植物中，只有蛇莓和五葉地錦的作物系數處于這個范圍內，其他的都少于0.7，由此可見，除上述兩種地被外，其他地被植物需水性都低于冷季型草坪草，可作為冷季型草坪草的節水抗旱替代品種。

2.3.4 不同灌溉水平下的地被植物生長狀況

試驗通過調查植物在不同灌溉處理下的生長和景觀表現，確定植物適宜的灌溉標準，評價其適應節水灌溉能力。

由表2-16可知，充足灌溉條件下，馬藺的生物量指標與控制灌溉條件下的有顯著差異；75%ET₀和50%ET₀的灌溉水平沒有明顯差異，但兩種處理條件下，馬藺的株高、冠幅、葉片數、總葉面積、地上部干重均較100%ET₀灌溉水平下有顯著下降，說明控制灌溉影響了馬藺的觀賞性，但根干重顯著增加，使得三種灌溉條件下馬藺的根冠比很接近，無明顯差異，這說明馬藺有著很強的抗干旱脅迫的能力。25%ET₀灌溉條件下，雖然馬藺的各項指標都下降了許多，但仍然能正常生長。因此，考慮到馬藺的觀賞性，節水灌溉以75%ET₀和50%ET₀的灌溉水平為宜。

由表2-17可知，在四個灌溉梯度下，鳶尾的株高、冠幅無顯著差異，但對葉片的大小有影響，干旱情況葉片明顯變小。而且水分受到控制后，地上部干重、根干重等指標都明顯低于充足灌溉條件下的，但根冠比沒失調，反而是越干旱，根冠比越大。這說明鳶尾抗旱性較強，即使進行深度控制灌溉，對景觀的影響也相對較小。因此，鳶尾屬于可以深度控制灌溉型地被植物。

由表2-18可知，75%ET₀處理下，萱草的各項指標與100%ET₀處理下無顯著差異，但50%ET₀和25%ET₀兩個處理下，萱草的葉片明顯變得又窄又短，根冠比也明顯降低。而25%ET₀條件下，萱草葉片數量還明顯減少。以上分析說明萱草具有一定的耐旱性，但為了不影響其景觀性，最好以75%ET₀的輕度干旱脅迫為宜。因此，萱草屬于可以輕度控制灌溉型地被植物。

由表2-19可知，在充足灌溉條件下的月季外觀表現，均優于控制灌溉條件下的，無論是株高、冠幅、地上部干重，還是花量，都與其他三個灌溉梯度下的有著顯著性差異，但是充足灌溉條件下，月季的根冠比嚴重失調，這說明充足灌溉，反而不利于提高月季的抗旱性。而75%ET₀條件下，雖然地上部各指標均比充足灌溉條件下的要差一些，但根系健壯，根冠大。由此說明，干旱對月季的觀賞性有影響，但在75%ET₀處理下，卻是最健康的。50%ET₀條件下，除月季根干重與75%ET₀的有差異外，其他指標都沒有明顯差異。因此，月季的抗旱性相對較強，屬于可以深度控制灌溉型地被植物。

由表2-20可知，在四個灌溉梯度下，紫花地丁只有根冠比在0.05水平下無顯著差異，其余指標均差異顯著，說明紫花地丁對水分脅迫極敏感。當受到干旱脅迫時，其生物量和觀賞性隨即下降，干旱脅迫越嚴重，生物量和觀賞性下降越多。因為受脅迫后，地上部和根的變化幅度相近，故其根冠比差異不顯著。同時可以看出，75%ET₀處理下，紫花地丁除地上部干重外的各項指標與100%ET₀處理下無顯著差異，說明紫花地丁在不低于75%ET₀的輕度干旱脅迫下，仍可基本維持其觀賞性。但要指出的是，在75%ET₀處理下，其覆蓋成坪的速度較100%ET₀處理還是有差異的。因此，如果在園林中應用需要其快速覆蓋地表，最好仍維持100%ET₀的灌溉處理。因此，紫花地丁屬于需充足灌溉型地被植物。

由表2-21可知，在75%ET₀和50%ET₀灌溉條件下，八寶景天只有分蘗數在0.05水平下有顯著差異，其余指標均差異不顯著，而且在50%ET₀處理下，八寶景天的株高、冠幅、地上部干重、根干重和分蘗數在各處理中處于最高，說明八寶景天更適于在50%ET₀的水分處理中生長，這也符合景天科植物抗旱的特性。因此，八寶景天屬于可以深度控制灌溉型地被植物。

由表2-22可知，在四個灌溉梯度下，毛茛的所有指標在0.05水平下均有顯著差異，說明毛茛對水分極敏感。75%ET₀與100%ET₀處理下的各觀賞性指標基本差異不顯著，故75%ET₀的灌溉量基本可以滿足園林中的應用。因此，毛茛屬于可以輕度控制灌溉型地被植物。

由表2-23可知，在四個灌溉梯度下，澇峪苔草的株高、根干重、葉長均無顯著差異。25%ET₀灌溉條件下雖然冠幅和分蘗數減少，但根冠比卻遠遠高于充足灌溉條件下的。以上分析說明，澇峪苔草具有極強的耐旱性，干旱條件下能健壯生長，但在園林綠化中應用，為增加分蘗，加快其成坪速度，前期應給予相對充足的灌溉。

由表2-24可知，在四個灌溉梯度下，五葉地錦的所有指標在0.05水平下差異顯著，說明五葉地錦對水分脅迫極敏感。但可以看出，100%ET₀處理和75%ET₀處理下，其莖條數、覆蓋度、地上部干重和根冠比這四個指標差異不顯著，說明五葉地錦在不低于75%ET₀的輕度干旱脅迫下，仍可基本維持其觀賞性。因此，五葉地錦屬于可以輕度控制灌溉型地被植物。

由表2-25可知，在四個灌溉梯度下，蛇莓的所有指標在0.05水平下差異顯著，說明蛇莓對水分脅迫極敏感。雖然實驗結束時75%ET₀處理下的覆蓋度和100%ET₀處理下的無顯著差異，但是由于75%ET₀處理下的植株生長較100%ET₀處理的緩慢，其達到郁閉成坪的時間較100%ET₀處理的要晚，同時75%ET₀處理下的單片葉面積顯著低于100%ET₀處理，總的來說，75%ET₀的灌溉處理影響了其觀賞效果，故蛇莓最適宜的灌溉量應是100%ET₀。因此，蛇莓屬于需充足灌溉型地被植物。

綜合10種地被植物在四個灌溉梯度下的表現（見表2-26），分析得出：馬藺、鳶尾、地被月季、八寶景天、澇峪苔草屬于抗旱性強的地被植物，可深度控制灌溉，50%ET₀灌溉條件下能生長良好；萱草、毛茛和五葉地錦抗旱性較強，可輕度控制灌溉，以不低于75%ET₀為宜；紫花地丁、蛇莓，屬喜濕地被植物，為維持其最佳觀賞效果，需充足灌溉。

綜合上述試驗結果，分析得出馬藺、澇峪苔草、鳶尾、地被月季、八寶景天這五種地被植物具有較好的抗旱節水性能，同時在干旱條件下依然能保持較好的綠化觀賞效果，推薦為北京市抗旱節水型地被植物。