结合上述25种植物的抗旱指标的隶属函数平均值、耐涝指标的隶属函数平均值和去污能力指标的隶属函数平均值,对25种草本植物的综合适宜性能力进行分类排序(见表3.24),排序结果由强至弱依次为:吉祥草、佛甲草、金边麦冬、晨光芒、兰花三七、细叶芒、千屈菜、铜钱草、花叶芒、斑叶芒、狼尾草、花叶玉簪、萱草、蓝羊茅、紫穗狼尾草、八宝景天、金叶苔草、翠芦莉、紫娇花、马蔺、石菖蒲、马蹄金、葱兰、金边吊兰、黄菖蒲。
表3.24 25种草本植物综合能力综合评定指数与排序
本次研究采用抗旱性、耐涝性、对污染径流削减能力作为变量进行主成分分析,数据由有25个样品16个变量(干旱胁迫下土壤含水量变化、植物叶片细胞膜透性、游离脯氨酸含量、丙二醛含量,水涝胁迫下植物叶片细胞膜透性、游离Pro含量、MDA含量,3种不同浓度下TP、TN、CODcr的径流污染去除率)组成。采用MATLAB R2013b进行主成分分析PCA。25种草本植物区分的PCA结果如图3.62所示。PC1和PC2各占方差的64.5%和33.4%,从图3.62(a)中可知,黄菖蒲、翠芦莉、石菖蒲、铜钱草与其他21种样品在PC2上明显区分,萱草、花叶玉簪、八宝景天、葱兰、紫娇花、金边吊兰、马蔺、斑叶芒、金叶苔草与细叶芒、晨光芒、金边麦冬、佛甲草、马蹄金、兰花三七、花叶芒、狼尾草、紫穗狼尾草、蓝羊茅在PC1上明显区分,表明25种草本植物在抗旱性、耐涝性、对污染径流削减能力上具有显著的差别,可用于雨水花园草本植物筛选的依据。图3.62(b)是对应的载荷图:细叶芒、晨光芒、金边麦冬、佛甲草、马蹄金、兰花三七、花叶芒、狼尾草、紫穗狼尾草、蓝羊茅中干旱胁迫下脯氨酸的含量绝对值在PC1水平上含量高,而黄菖蒲、翠芦莉、石菖蒲、铜钱草中去除高浓度总磷的能力在PC2水平上载荷较高。PCA结果表明:干旱胁迫下Pro的含量与植物去除高浓度总磷的能力可作为雨水花园草本植物综合适应能力分类的两个特征指标。
图3.62 25种草本植物综合适应能力区分的PCA结果
(a)PCA得分图 (b)PCA载荷图
如图3.63所示,根据25草本植物在干旱胁迫下叶片细胞膜透性、叶片内Pro、MDA的变化趋势,结合其在水涝胁迫下叶片细胞膜透性、Pro、MDA含量的变化规律以及其对重度、中度、轻度3种浓度TP、TN、CODcr模拟径流污染削减的能力,对25种植物综合适应能力进行聚类分析可知:细叶芒、晨光芒、千屈菜、兰花三七、紫穗狼尾草、蓝羊茅、斑叶芒、花叶芒、佛甲草、吉祥草、翠芦莉、铜钱草和花叶玉簪形成了相对较为紧密的一个聚类簇,结合25种植物在上述所有指标的隶属函数均值进行分析和比较,以及干旱胁迫下Pro的变化分类、重度TP的去除率的分类情况,可将此类植物定性为综合能力较强的一类;而金边麦冬、萱草、狼尾草、石菖蒲、金叶苔草和葱兰则为综合适应能力较为一般;综合能力相对较弱的植物包括马蹄金、紫娇花、八宝景天、黄菖蒲、马蔺、金边吊兰。(www.xing528.com)
图3.63 25草本植物综合能力聚类分析图
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