[摘要]當(dāng)今城市樓房密集度的增大，使種植屋面越來(lái)越受到我國(guó)城市建設(shè)的重視。本文主要從植物的降溫效應(yīng)入手，對(duì)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(tái)和陽(yáng)臺(tái)，建筑物的空中平臺(tái)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(jì)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(shì)。輕型種植屋面作為種植屋面的一個(gè)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(shì)，對(duì)促進(jìn)政府解決城市屋頂荒漠化問(wèn)題發(fā)揮了很重要的功效。

　　1.某實(shí)驗(yàn)案例分析

　　1.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法

　　實(shí)驗(yàn)選取了2012年夏季 7月19日～25日6天時(shí)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(duì)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(jì)。分別測(cè)定了室外空氣溫度，無(wú)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(cè)試結(jié)果

　　白天無(wú)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(yáng)輻射強(qiáng)度大，室外空氣溫度高時(shí)，兩者的差異較大。晚上無(wú)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(wú)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(cè)試期間始終在27.53±4℃范圍內(nèi)波動(dòng)。而普通無(wú)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(wú)種植屋面外表面每日的最高溫度與最低溫度出現(xiàn)時(shí)間均有一定延遲。

　　1.3測(cè)試結(jié)論

　　(1)本實(shí)驗(yàn)對(duì)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(shí)際測(cè)試并分析，證實(shí)種植屋面相較于無(wú)種植屋面，剛性結(jié)構(gòu)外表面溫度可降低5.58℃以上，增強(qiáng)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(duì)周圍環(huán)境起到冷卻效果，具有實(shí)際的節(jié)能意義。

　　(2)白天在太陽(yáng)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(wú)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(shí)，吸收空氣中的二氧化碳和土壤中的水分，合成有機(jī)物質(zhì)并釋放氧氣。根據(jù)測(cè)得的凈光合速率，按上述公式計(jì)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(lái)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(shuō)明在生長(zhǎng)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(zhǎng)較慢的植物種類。

　　2.2蒸騰強(qiáng)度

　　根據(jù)測(cè)定的植物葉面積蒸騰速率，交換為以水分量表示的蒸騰強(qiáng)度，利用植物葉面積指數(shù)r，計(jì)算出4種植物單位綠化面積單位時(shí)間內(nèi)的蒸騰量。研究表明：從單位葉面積日平均蒸騰強(qiáng)度來(lái)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(qiáng)度最弱，僅為16.65g/?•h。從單位綠地面積的蒸騰量來(lái)看差異則更明顯。

　　2.3降溫效應(yīng)

　　計(jì)算結(jié)果表明：蒸騰強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(duì)流、湍流、輻射產(chǎn)生的熱量交換的基礎(chǔ)上測(cè)算的。由于城市空間相對(duì)狹小，空氣對(duì)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(jì)算結(jié)果表明：蒸騰強(qiáng)度大的植物，轉(zhuǎn)化為水分的量較多，導(dǎo)致周圍空氣相對(duì)濕度相應(yīng)也增加，兩者呈正比關(guān)系。蒸騰強(qiáng)度最大的凹葉景天可使其周圍1000m3空氣相對(duì)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(duì)狹少，空氣對(duì)流較小的條件下，測(cè)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(shí)，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(duì)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(duì)水分脅迫的感知能力較強(qiáng)，能夠立刻做出反應(yīng)，減小氣孔開(kāi)張度，從而減少水分蒸騰散失，抵御水分脅迫對(duì)膜脂造成的傷害。從3種景天科植物的蒸騰速率及對(duì)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(qiáng)，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(shí)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(shí)，人們呼吸就感到不適;到0.2%時(shí)，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(shí)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(cè)定，一個(gè)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(gè)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(shí)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(jià)每度￥0.70元計(jì)，每小時(shí)節(jié)省電費(fèi)達(dá)￥0.46元、￥0.81元、￥0.16元。由此可見(jiàn)，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�？捎^。

　　4.結(jié)語(yǔ)

　　綠化植物是通過(guò)光合作用，來(lái)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(guò)蒸騰作用，降低空氣的溫度，增加空氣的相對(duì)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(jiàn)，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(shí)行可持續(xù)發(fā)展的有效措施。

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