大凌河滨水景观的环境因子日变化

大凌河滨水景观的环境因子日变化

朝令河景观的建设为居民创造了一个绿色环保的休息场所，极大地改善了朝令河的生态环境。目前关于大凌河滨水景观的研究仅局限于植物种类、水土保持等方面,其建造对周边环境及城市生态环境的影响尚没有详细的报道,为科学地反映大凌河景观的生态作用,本研究对大凌河景观区的环境因子进行了观察与分析。1试验设计和方法试验于2009年7月10日-20日进行,试验地点选择大凌河滨3个有代表性的景区作为测量地点,分别为:南桥竞渡、龙腾鸟飞、弄潮儿郎。对照地点选择3个市区绿地,分别为:燕都花园、朝阳农校、市政府广场绿地。试验测定各地点的生态环境因子特征,测定时选取睛朗无风或少风天气,每测量地点测定2组数据,各测定点数据取平均值。试验结果用SPSS11.5软件进行统计分析。同时选取滨水景区与市区内共有的乔木与灌木各一种作为测量对象,观察在二种不同环境条件下植物的光合作用,获得植物的固碳作用,从而了解景区植物的生态效益。乔木选取速生杨,灌木选取珍珠梅。1.1气温和相对湿度的日变化气温及相对湿度的日变化采用便携式温度湿度计(Spectrum3411,USA)自动记录。1.2土壤温度的日变化土壤温度的日变化采用测量仪(Spectrum6300,USA)自动记录。1.3光合速率的测定利用Li-6400便携式光合作用测定仪测定叶片净光合速率(Pn),在晴天7:00—18:00测定2种植物的光合速率(Pn)的日变化。选择长势一致的植株,取向阳面中部的功能叶片3片测定,每品种重复6株。测定时以自然光为光源,每1h测定1次,取平均值。同时记录CO2的日变化。2结果与分析2.1城区与滨水景区的地表温度特征由图1可知,滨水景区的平均气温明显低于市区,尤其是上午10点至下午14点间,两者之间的差异显著(P<0.05)。从下午16点开始气温趋于相同水平,至凌晨2点,市区的气温又显著高于滨水景区(P<0.05)。由图2可以看出,滨水景区的最高气温显著低于燕都花园、市政府广场绿地,但与朝阳农校的最高气温无显著差异;滨水景区的最低气温明显高于市区的各抽样地点;滨水景区的平均气温显著低于市区各抽样点。由图3可以看出,上午8点至下午18点之间,市区的地表温度显著高于滨水景区的地表温度,但其余时间两处的地表温度基本相同。滨水景区与市区的相对湿度日变化趋势基本相似。从数值上观察,滨水景区的相对湿度明显高于市区抽样点,尤其是在凌晨2点至下午15点之间,滨水景区的相对湿度显著高于市区。但从变化趋势上分析,滨水景区的相对湿度变化滞后于市区,且变化的起伏要相对平缓,这说明滨水景区在空气湿度方面的缓冲能力优于市区。2.2第二乐章:2d由图5可知,滨水景区与市区空气中的CO2浓度变化趋势呈一定的相似性,早晨7点左右为白天的最高值,中午13点左右为白天中的最低点,随后有一定的反弹,在傍晚18点又达到次高峰。市区的CO2浓度曲线一直处于上方,且显著高于滨水景区。从光照强度日变化曲线可以看出,7月中旬,朝阳市的睛朗天气下,中午12点前后,光照强度最高点可以达到1560μmol·m-2·s-1,如图6所示。2.3高效液相条件下速生杨在空气动力学方面的日变化由图7可见,速生杨在滨水景区所测得的光合作用日变化为单峰型曲线,从上午7点开始,随光强的增强,光合速率迅速增加,在上午11点左右达到最大值,从下午13点后,随光强变弱,净光合作用开始迅速下降。速生杨在市区测得的光合作用日变化为双峰型曲线,在上午11点左右出现最高峰,在下午13点左右出现次高峰。速生杨在市区生长环境下,光合作用有“午休”现象,说明市区的环境因子对速生杨的光合作用在中午有抑制作用。而在滨水景区,速生杨的光合作用为单峰曲线,但在中午前后,能维持较长时间的高光合速率,说明滨水景区的环境因子较适合于速生杨的生长。如图8所示,珍珠梅在滨水景区测得的光合作用日变化为双峰曲线,最高峰出现在中午12点左右,在下午14点左右出现次高峰。在市区所测得的为单峰型曲线,最高峰出现在上午10点左右。珍珠梅在滨水景区的光合作用也有较轻微的“午休”现象,说明在滨水区的7月中旬睛天光照下,珍珠梅在中午光合作用存在光抑制。在市区所测的珍珠梅光合作用的日变化表现出单峰曲线,但该曲线为典型的“一降不起型”,说明有更严重的光抑制现象。对照图1温度日变化、图3地温日变化、图4湿度日变化可知,珍珠梅在朝阳的7月酷热天气下,因为中午的气温、地温升高及空气湿度的降低,光合作用存在“午休”现象,由于市区中午前后的环境湿度更低,气温与地温更高,导致珍珠梅的光合作用呈现出“一降不起型”。3植物光合能力因为市区的人口密集,人类的活动较为频繁,而滨水景区的植物较多,所以两者之间的生态环境因子相比,市区的气温、二氧化碳等变化较为剧烈,环境的稳定性较差。两处的植物生长表现也有较大的差异,如上午随光强增加,植物的光合作用开始启动,CO2浓度表现出早晚较高,中午前后较低,而滨水景区的植物较多,所以市区的CO2浓度显著高于滨水景区。本研究中发现,速生白杨与珍珠梅的光合作用表现不同,主要表现为速生白杨午休现象较轻,珍珠梅的午休现象较为严重。强光是引发大多植物光合作用中午降低最重要的生态因子。本试验中,光量子通量密度在中午12:00前后达到最高峰,为1560μmol·m-2·s-1左右,中午光量子通量密度过高是二种植物“午休”现象的主要原因之一。强光伴随高温、空气湿度下降、导致叶片失水、气孔导度下降,从而抑制光合作用的正常进行。根据周广柱的研究,一个成年人每天需要吸进O20.75kg、呼出CO20.9kg,仅大凌河公