[摘要]當(dāng)今城市樓房密集度的增大，使種植屋面越來越受到我國城市建設(shè)的重視。本文主要從植物的降溫效應(yīng)入手，對種植屋面的生態(tài)效益進(jìn)行研究，特別著重分析景天屬屋頂?shù)墓?jié)能效應(yīng)，體現(xiàn)了種植屋面的可持續(xù)發(fā)展前景。

　　[關(guān)鍵詞]農(nóng)業(yè)環(huán)境論文發(fā)表,種植屋面,景天植物,釋氧固碳,屋面溫度,節(jié)能

　　引言:種植屋面，也就是屋頂綠化，是在各類建筑物和構(gòu)筑物頂部，進(jìn)行覆土和種植綠化的方式，其中也包括建筑物的屋頂、露臺和陽臺，建筑物的空中平臺和廠房屋頂?shù)取＿M(jìn)行屋頂綠化要滿足建筑屋頂?shù)脑O(shè)計要求。它是綠化方式由傳統(tǒng)的地面空間上升到立體空間的綜合性技術(shù)，是在有限的城市空間中提高綠化率的最有效的方式之一，具有隔熱、生態(tài)、景觀綜合效益三方面的優(yōu)勢。輕型種植屋面作為種植屋面的一個典型技術(shù)方法，短短幾年內(nèi)已成為城市綠化的主要趨勢，對促進(jìn)政府解決城市屋頂荒漠化問題發(fā)揮了很重要的功效。

　　1.某實驗案例分析

　　1.1實驗內(nèi)容和方法

　　實驗選取了2012年夏季 7月19日～25日6天時間，以西安市某4層建筑平屋頂上景天科佛甲草輕型種植屋面為研究對象，主要使用的儀器為熱電偶溫度巡檢記錄儀、風(fēng)速儀、溫濕度計。分別測定了室外空氣溫度，無種植屋面外表面溫度，種植屋面土壤下表面溫度，種植屋面土壤上表面溫度，種植屋面草尖溫度，風(fēng)速。

　　1.2屋面表面溫度測試結(jié)果

　　白天無種植屋面，外表面溫度上升速度快，溫度增量高，整體溫度高于室外空氣溫度。而白天的種植屋面溫度上升速度緩慢，溫度增量低，整體溫度低于室外空氣溫度。當(dāng)太陽輻射強度大，室外空氣溫度高時，兩者的差異較大。晚上無種植屋面與種植屋面的溫度隨室外空氣溫度同樣逐漸下降，但差異不大。

　　種植屋面土壤下表面溫度日平均值比普通無種植屋面外表面溫度日平均值低5.43℃、5.98℃、5.32℃。種植屋面外表面溫度較穩(wěn)定，變化幅度較小，測試期間始終在27.53±4℃范圍內(nèi)波動。而普通無種植屋面外表面溫度則極其敏感地隨室外溫度而變化，日較差在這3日分別為20.55℃、21.84℃、 17.79℃。種植屋面土壤下表面溫度與普通無種植屋面外表面每日的最高溫度與最低溫度出現(xiàn)時間均有一定延遲。

　　1.3測試結(jié)論

　　(1)本實驗對西安氣候條件下進(jìn)行的輕型種植屋面綠化隔熱進(jìn)行實際測試并分析，證實種植屋面相較于無種植屋面，剛性結(jié)構(gòu)外表面溫度可降低5.58℃以上，增強了屋面的隔熱性能，減緩屋面溫度變化的幅度，降低了傳向室內(nèi)的熱量，對周圍環(huán)境起到冷卻效果，具有實際的節(jié)能意義。

　　(2)白天在太陽輻射作用下，種植屋面結(jié)構(gòu)層自上而下溫度逐漸降低，草尖溫度最高，土壤上表面溫度次之，土壤下表面溫度最低。晚上，種植屋面結(jié)構(gòu)層溫度無較大差異。

　　2.種植屋面景觀植物的研究分析

　　2.1釋氧固碳效能

　　綠化植物進(jìn)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，下降幅度較小;而3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。

　　3.景天屬屋頂綠化植物的間接經(jīng)濟(jì)效益分析

　　在空氣中，二氧化碳的含量通常穩(wěn)定在0.03%左右。在城市中，由于工廠集中、人口密集，產(chǎn)生的二氧化碳比較多，其含量有時可在達(dá)到0.05%- 0.07%，局部地區(qū)甚至高達(dá)0.2%。當(dāng)二氧化碳含量達(dá)到0.05%時，人們呼吸就感到不適;到0.2%時，就頭昏耳鳴、心悸、血壓升高;到1%以上，則可能危及到生命。同時由于城市下墊面層凈得熱量大于郊區(qū)，使得城市氣溫高于郊區(qū)，從而形成城市熱島。研究表明，一般城市年平均氣溫比郊區(qū)高 0.5-1.0℃ 。據(jù)測定，一個成年人每天需要呼吸消耗氧750 g左右，產(chǎn)生二氧化碳900g左右，那么，1.325?的凹葉景天、3.493?垂盆草、5.358?玉吊鐘即可滿足一個成年人一天的需求量。如將屋頂綠化植物降溫效能與功率為1KW的空調(diào)進(jìn)行比較(把空調(diào)制冷效率看作100%)，1?的垂盆草、凹葉景天、玉吊鐘每小時吸熱量分別相當(dāng)于空調(diào)工作 0.661h、1.162h、0.228h，節(jié)省電量分別為約0.661度、1.162度、0.228度電，按深圳目前電價每度￥0.70元計，每小時節(jié)省電費達(dá)￥0.46元、￥0.81元、￥0.16元。由此可見，屋頂綠化所產(chǎn)生的生態(tài)效益和間接的經(jīng)濟(jì)效益非常可觀。

　　4.結(jié)語

　　綠化植物是通過光合作用，來維護(hù)城市的二氧化碳和氧化的平衡，減輕了城市的大氣污染;綠化植物還能通過蒸騰作用，降低空氣的溫度，增加空氣的相對濕度，改善城市的小氣候環(huán)境，進(jìn)而能夠有效緩解城市效應(yīng)。另外，屋頂綠化，使自然的延伸擺脫城市寸土寸金的束縛，將綠化向第五面延伸，不但節(jié)約了寶貴的土地資源，還改善了城市生態(tài)環(huán)境。由此可見，種植屋面能夠產(chǎn)生不可估量的生態(tài)效益，有效利用還能節(jié)約能源，因此是城市實行可持續(xù)發(fā)展的有效措施。

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