摘要:屋顶绿化植物的选择必须充分考虑屋顶的实际环境,选择耐旱性强的矮灌木和草木植物,文章就屋顶绿化中常用的三种草本植物进行研究,并提出讨论结果。 关键词:屋顶绿化;植物抗旱性;生理生化指标 中图分类号:S731.5 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-07-0164-1 1 材料与方法 1.1 材料 本研究选用垂盆草(Sedum sarmentosum Bunge.)、绿景天(Sedum sp.)、太阳花(Portulaca grandiflora Linn.)三种常用屋顶绿化地被植物为材料。2009年4月,根据研究目标,我们选取三种植物中生长健壮的植株茎100个,扦插于基质相同的托盘中,待植株恢复生长3个月后待用。试验开始时,垂盆草平均高度约11cm,绿景天平均高度约为10cm,太阳花平均高度约为13cm。该研究地点为温室大棚。 1.2 试验方法 1.2.1 干旱胁迫处理 2009年7月16日开始进行干旱胁迫试验,将试验植株浇透水五天后取样作为对照,之后每七天对植物进行取样。取样时垂盆草和绿景天选取第3轮叶片、太阳花选取2/3以上的功能叶,取样后将样本带回实验室进行指标测定。 1.2.2 主要测定指标和方法 叶片相对含水量采用烘干法。细胞膜稳定性采用电导法测定。丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸法(TBA)测定。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用NBT法测定。 2 结果与分析 2.1 干旱胁迫对植物叶片相对含水量的影响 在干旱条件下,叶片相对含水量高的植物其生理功能旺盛,对干旱适应能力相对较强。结果显示,随胁迫程度增加,植物的叶片相对含水量总体呈下降趋势,垂盆草和绿景天在中期值稍有上升。在胁迫0-7天期间,各植物叶片相对含水量均缓慢下降,其中绿景天的下降速度高于其它两种植物,垂盆草的下降速度最慢。在胁迫7-12天期间内,垂盆草、绿景天叶片相对含水量缓慢上升;太阳花叶片相对含水量呈继续下降趋势。 2.2 干旱胁迫对植物叶片细胞膜透性的影响 当植物受到水分亏缺胁迫时,质膜透性增大,各种细胞器的内膜系统出现膨胀、收缩或破损。因此,生物膜结构和功能的稳定性与植物的抗旱性关系密切。在逆境胁迫下细胞膜透性的大小是衡量植物耐逆性的重要指标之一。随着干旱胁迫程度的增加,三种植物叶片的相对电导率在干旱胁迫的前期和中期都呈上升趋势,在胁迫后期绿景天和太阳花质膜透性下降。在胁迫处理的不同阶段,各植物的相对电导率从大到小依次为绿景天、垂盆草、太阳花。 2.3 干旱胁迫对植物叶片丙二醛(MDA)含量的影响 植物器官在逆境条件下或衰老时,往往发生膜脂过氧化作用,MDA是植物膜脂过氧化的产物之一,通常将其作为膜脂过氧化指标,用于表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。三种植物在干旱胁迫下,其体内MDA含量变化随胁迫程度增加呈上升趋势,但除绿景天在胁迫最后7天时呈下降趋势外。其中,太阳花、垂盆草上升速度比较缓慢,且上升幅度不大,它们的最大增幅在32.2-62.5%之间。而绿景天的上升幅度最大,在0-12天呈上升缓慢,增幅1.9%,12-22天上升剧烈,增幅达90.4%。 2.4 干旱胁迫对植物叶片SOD活性的影响 超氧化物歧化酶(SOD)是一种广泛存在于生物体内,能清除生物体内的超氧阴离子自由基,SOD具有特殊的生理活性,其在生物体内的水平高低意味着衰老与死亡的直观指标。通常抗逆性强的植物在逆境胁迫下可诱导产生较多的抗氧化酶及其它非酶类抗氧化剂,提高抗逆性,以抵御活性氧氧化损伤及致死效应。所以SOD的变化情况在一定情况下可以反应植物的抗性强弱。结果显示,三种植物SOD活性变化趋势相似,呈现先上升后下降再上升趋势。 绿景天和垂盆草在持续干旱7天时SOD值分别上升77.5%、82.3%,7-12天期间缓慢下降,下降幅度分别为12.5%、58.6%,在12-27天期间前5天SOD值分别急剧上升42.4%、98.5%,后10天缓慢上升,幅度分别为18.5%、23.6%。绿景天、垂盆草在干旱胁迫前10天期间SOD含量呈上升趋势,前5天分别缓慢上升64.2%、6.5%,后5天分别急剧上升87.4%、32.5%,在干旱胁迫10-20天期间急剧下降,幅度分别为62.1%、58.5%,在胁迫20-25天时,SOD含量又急剧上升,幅度分别为189.5%、112.4%。 3.讨论与结论 水分在植物的整个生命周期都发挥着极为重要的作用,水分散失主要由叶子来承担。因此,研究植物叶片相对含水量的变化,可以基本反映植物的耐旱能力。由实验结果可知,在水分胁迫下,叶片失水速度逐渐加快,相对含水量不断降低,但是在胁迫中期,绿景天和垂盆草的叶片含水量稍有上升,这是由于持续降雨,空气湿度大而导致叶片吸水的原因。膜透性是评价植物抗逆性的指标。电解质渗出率测定代表植物的旱稳性,在一定水分胁迫下,细胞膜受到伤害,导致细胞内水分外渗,从而造成组织伤害。由结果可知,太阳花在胁迫后期电解质渗出率急剧增加,耐旱性较弱,其它两种植物变化缓慢,耐旱性较强。叶片中的丙二醛(MDA)含量是表明细胞膜脂过氧化程度的有效指标。实验胁迫阶段绿景天、垂盆草增加缓慢,太阳花增加幅度较大。说明太阳花植物抗性随胁迫时间的延长,细胞膜破坏程度大,抗旱性能力较差。SOD是抵御活性氧对细胞伤害的防护酶,实验胁迫阶段绿景天和垂盆草变化缓慢,太阳花变化幅度较大。太阳花在胁迫中期,SOD含量急剧下降,表明该植物耐旱能力弱,胁迫12天左右可能是其忍耐干旱临界值。 综上所述,三种植物的生理生化指标与对照相比变化程度不大,太阳花随胁迫程度的增加其生理生化指标均比其它两种植物变化剧烈,抗性相对较弱,可以点缀于其它植物之间,并不适宜大面积用于屋顶绿化。 作者简介:黄敏烨(1982-),男,广东南海人,广州市海珠区绿化维护管理站园林绿化助理工程师。
摘要:屋顶绿化植物的选择必须充分考虑屋顶的实际环境,选择耐旱性强的矮灌木和草木植物,文章就屋顶绿化中常用的三种草本植物进行研究,并提出讨论结果。 关键词:屋顶绿化;植物抗旱性;生理生化指标 中图分类号:S731.5 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-07-0164-1 1 材料与方法 1.1 材料 本研究选用垂盆草(Sedum sarmentosum Bunge.)、绿景天(Sedum sp.)、太阳花(Portulaca grandiflora Linn.)三种常用屋顶绿化地被植物为材料。2009年4月,根据研究目标,我们选取三种植物中生长健壮的植株茎100个,扦插于基质相同的托盘中,待植株恢复生长3个月后待用。试验开始时,垂盆草平均高度约11cm,绿景天平均高度约为10cm,太阳花平均高度约为13cm。该研究地点为温室大棚。 1.2 试验方法 1.2.1 干旱胁迫处理 2009年7月16日开始进行干旱胁迫试验,将试验植株浇透水五天后取样作为对照,之后每七天对植物进行取样。取样时垂盆草和绿景天选取第3轮叶片、太阳花选取2/3以上的功能叶,取样后将样本带回实验室进行指标测定。 1.2.2 主要测定指标和方法 叶片相对含水量采用烘干法。细胞膜稳定性采用电导法测定。丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸法(TBA)测定。超氧化物歧化酶(SOD)活性采用NBT法测定。 2 结果与分析 2.1 干旱胁迫对植物叶片相对含水量的影响 在干旱条件下,叶片相对含水量高的植物其生理功能旺盛,对干旱适应能力相对较强。结果显示,随胁迫程度增加,植物的叶片相对含水量总体呈下降趋势,垂盆草和绿景天在中期值稍有上升。在胁迫0-7天期间,各植物叶片相对含水量均缓慢下降,其中绿景天的下降速度高于其它两种植物,垂盆草的下降速度最慢。在胁迫7-12天期间内,垂盆草、绿景天叶片相对含水量缓慢上升;太阳花叶片相对含水量呈继续下降趋势。 2.2 干旱胁迫对植物叶片细胞膜透性的影响 当植物受到水分亏缺胁迫时,质膜透性增大,各种细胞器的内膜系统出现膨胀、收缩或破损。因此,生物膜结构和功能的稳定性与植物的抗旱性关系密切。在逆境胁迫下细胞膜透性的大小是衡量植物耐逆性的重要指标之一。随着干旱胁迫程度的增加,三种植物叶片的相对电导率在干旱胁迫的前期和中期都呈上升趋势,在胁迫后期绿景天和太阳花质膜透性下降。在胁迫处理的不同阶段,各植物的相对电导率从大到小依次为绿景天、垂盆草、太阳花。 2.3 干旱胁迫对植物叶片丙二醛(MDA)含量的影响 植物器官在逆境条件下或衰老时,往往发生膜脂过氧化作用,MDA是植物膜脂过氧化的产物之一,通常将其作为膜脂过氧化指标,用于表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱。三种植物在干旱胁迫下,其体内MDA含量变化随胁迫程度增加呈上升趋势,但除绿景天在胁迫最后7天时呈下降趋势外。其中,太阳花、垂盆草上升速度比较缓慢,且上升幅度不大,它们的最大增幅在32.2-62.5%之间。而绿景天的上升幅度最大,在0-12天呈上升缓慢,增幅1.9%,12-22天上升剧烈,增幅达90.4%。 2.4 干旱胁迫对植物叶片SOD活性的影响 超氧化物歧化酶(SOD)是一种广泛存在于生物体内,能清除生物体内的超氧阴离子自由基,SOD具有特殊的生理活性,其在生物体内的水平高低意味着衰老与死亡的直观指标。通常抗逆性强的植物在逆境胁迫下可诱导产生较多的抗氧化酶及其它非酶类抗氧化剂,提高抗逆性,以抵御活性氧氧化损伤及致死效应。所以SOD的变化情况在一定情况下可以反应植物的抗性强弱。结果显示,三种植物SOD活性变化趋势相似,呈现先上升后下降再上升趋势。 绿景天和垂盆草在持续干旱7天时SOD值分别上升77.5%、82.3%,7-12天期间缓慢下降,下降幅度分别为12.5%、58.6%,在12-27天期间前5天SOD值分别急剧上升42.4%、98.5%,后10天缓慢上升,幅度分别为18.5%、23.6%。绿景天、垂盆草在干旱胁迫前10天期间SOD含量呈上升趋势,前5天分别缓慢上升64.2%、6.5%,后5天分别急剧上升87.4%、32.5%,在干旱胁迫10-20天期间急剧下降,幅度分别为62.1%、58.5%,在胁迫20-25天时,SOD含量又急剧上升,幅度分别为189.5%、112.4%。 3.讨论与结论 水分在植物的整个生命周期都发挥着极为重要的作用,水分散失主要由叶子来承担。因此,研究植物叶片相对含水量的变化,可以基本反映植物的耐旱能力。由实验结果可知,在水分胁迫下,叶片失水速度逐渐加快,相对含水量不断降低,但是在胁迫中期,绿景天和垂盆草的叶片含水量稍有上升,这是由于持续降雨,空气湿度大而导致叶片吸水的原因。膜透性是评价植物抗逆性的指标。电解质渗出率测定代表植物的旱稳性,在一定水分胁迫下,细胞膜受到伤害,导致细胞内水分外渗,从而造成组织伤害。由结果可知,太阳花在胁迫后期电解质渗出率急剧增加,耐旱性较弱,其它两种植物变化缓慢,耐旱性较强。叶片中的丙二醛(MDA)含量是表明细胞膜脂过氧化程度的有效指标。实验胁迫阶段绿景天、垂盆草增加缓慢,太阳花增加幅度较大。说明太阳花植物抗性随胁迫时间的延长,细胞膜破坏程度大,抗旱性能力较差。SOD是抵御活性氧对细胞伤害的防护酶,实验胁迫阶段绿景天和垂盆草变化缓慢,太阳花变化幅度较大。太阳花在胁迫中期,SOD含量急剧下降,表明该植物耐旱能力弱,胁迫12天左右可能是其忍耐干旱临界值。 综上所述,三种植物的生理生化指标与对照相比变化程度不大,太阳花随胁迫程度的增加其生理生化指标均比其它两种植物变化剧烈,抗性相对较弱,可以点缀于其它植物之间,并不适宜大面积用于屋顶绿化。 作者简介:黄敏烨(1982-),男,广东南海人,广州市海珠区绿化维护管理站园林绿化助理工程师。