不同類型草坪質(zhì)量與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性

趙志剛+韓成云+羅天相++呂愛清

摘要：草坪是城市綠化不可缺少的組成部分，草坪的生長發(fā)育受到土壤養(yǎng)分的影響，通過測(cè)量江西省宜春市40個(gè)樣地的不同游憩型草坪和觀賞型草坪的質(zhì)量指標(biāo)及土壤養(yǎng)分，采用SPSS軟件分析，探討二者的相關(guān)性，結(jié)果表明：氮元素與游憩型、觀賞型草坪的整體質(zhì)量評(píng)分結(jié)果存在顯著的正相關(guān)（P≤0.01），鉀元素與游憩型草坪的整體質(zhì)量評(píng)分結(jié)果存在中度的正相關(guān)（P≤0.05）。從草坪各質(zhì)量指標(biāo)來看，氮元素與游憩型、觀賞型草坪的多項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)具有相關(guān)性（P≤0.05），在觀賞型草坪中，磷元素與多項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)具有相關(guān)性（P≤0.05），鉀元素在游憩型草坪中還與草坪高度相關(guān)（P≤0.01）。

關(guān)鍵詞：草坪質(zhì)量；土壤養(yǎng)分；相關(guān)性；宜春市

中圖分類號(hào)：S688.401文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1002-1302（2017）06-0114-04

城市草坪包括建植草坪草的莖、葉、根系及表土層部分，對(duì)于美化城市環(huán)境、保水固土、凈化大氣，以及提供居民戶外活動(dòng)起到重要的作用，越來越成為現(xiàn)代城市文明進(jìn)步的標(biāo)志[1]。一般研究的草坪質(zhì)量，主要包括草坪的密度、高度、色澤、質(zhì)地、彈性等常見指標(biāo)[2-3]；同時(shí)，依據(jù)草坪功能可將其分為游憩型、觀賞型、運(yùn)動(dòng)型和特殊用途的草坪（如保土護(hù)坡）等[4-7]。

草坪的生長發(fā)育受到土壤養(yǎng)分的影響，而在影響草坪質(zhì)量的土壤因素里，礦質(zhì)營養(yǎng)元素起到關(guān)鍵性的作用，如氮素可促進(jìn)草坪草的生長和分蘗，并會(huì)增加草坪密度[8]；磷素可促進(jìn)草坪草根系的生長，增加根系分支，促進(jìn)草坪草分蘗并提高成坪后葉綠素含量；鉀素在草坪草的抗寒、抗旱、抗病性等抗性方面有著十分重要的作用[9-10]。

本研究通過測(cè)量江西省宜春市40個(gè)樣地的不同游憩型和觀賞型草坪的質(zhì)量指標(biāo)及土壤養(yǎng)分，借助SPSS 18軟件分析兩者之間的相關(guān)性，以期為提高區(qū)域草坪綠地土壤養(yǎng)分管理、改善草坪質(zhì)量提供參考。

1材料與方法

1.1采樣區(qū)域概況

采樣時(shí)間為2014年11月1—23日間，天氣晴朗；地點(diǎn)為江西省宜春市袁山公園、宜春學(xué)院、人民公園、政府廣場(chǎng)及宜春碧桂園等區(qū)域。宜春地處中亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨量充足，氣候較溫和，具有南方地區(qū)典型氣候特征。依據(jù)草坪環(huán)境與人流密度界定觀賞型草坪與游憩型草坪，建坪草種為臺(tái)灣青（Zoysia tenuifolia Willd. ex Trin.）。

1.2采樣與檢測(cè)方法

先用環(huán)刀圈取選定區(qū)域的土樣，再用小鐵鍬取土，每個(gè)采集點(diǎn)取3批次土樣，采集深度和采集量均勻一致，土壤上層和下層的比例一致，取樣工具垂直地面入土，深度相同。采集的土壤樣品分別裝入自封袋內(nèi)，撿去雜質(zhì)，風(fēng)干，分別過60目、100目篩，保存?zhèn)溆?。土壤堿解氮檢測(cè)采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；土壤有效磷檢測(cè)采用NaHCO3浸提、鉬銻抗比色法測(cè)定；土壤速效鉀檢測(cè)采用NH4OAc浸提、火焰光度法測(cè)定[11]，3次檢測(cè)結(jié)果取平均值。

1.3草坪質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定方法[4]

（1）草坪色澤分級(jí)采用目測(cè)法，按墨綠、深綠、綠、淺綠、黃綠分為1、2、3、4、5分[12]。（2）草坪質(zhì)地采用直接測(cè)量法，用直尺直接測(cè)量葉片最寬處。（3）草坪高度采用直接測(cè)量法，用直尺垂直草坪地面，使尺子零刻度線與土壤面重合，量取草坪高度。（4）草坪彈性用充滿氣的足球，放于草坪上方 1 m 處做自由落地運(yùn)動(dòng)，并在草坪上垂直樹立1把米尺，測(cè)量足球第1次從草坪彈起的最高點(diǎn)高度。（5）草坪生物量用單位面積的地上和地下的生物量總和表示[13]。（6）草坪密度用單位面積的地上綠葉數(shù)量表示[14-15]。

1.4草坪評(píng)分方法

參考鄭海金等有關(guān)草坪質(zhì)量的指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法中不同類型草坪指標(biāo)權(quán)重的確定[4]，針對(duì)本研究指標(biāo)內(nèi)容，略有改動(dòng)（表1）。

由于測(cè)量的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)具有自身的量綱與分布區(qū)間，無法直接進(jìn)行比較與運(yùn)算，必須對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。本研究采用極差標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，具體處理方法如下：色澤、密度、質(zhì)地、高度、干質(zhì)量指標(biāo)值越高表明草坪質(zhì)量越好，因此用式（1）處理；皮球彈性越強(qiáng)表明草坪柔軟度質(zhì)量越差，因此用式（2）處理。

式（3）中：S為綜合評(píng)分?jǐn)?shù)；Wj為指標(biāo)權(quán)重；X′j為標(biāo)準(zhǔn)化之后的值；S值越大，表明該類型草坪質(zhì)量就越好。

2結(jié)果與分析

2.1草坪質(zhì)量測(cè)定結(jié)果

草坪質(zhì)量一般來講包括外觀、使用以及生態(tài)質(zhì)量，本研究綜合以上3種草坪質(zhì)量內(nèi)涵，選用可測(cè)量的量化指標(biāo)作為評(píng)價(jià)內(nèi)容[16]，對(duì)游憩型草坪和觀賞型草坪進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果見表2。

由表2可以看出，不同樣地間草坪質(zhì)量差異較大，色澤分?jǐn)?shù)為1～5分， 相差5倍；密度范圍2.10～4.70根/cm2， 相差

2.24倍；質(zhì)地范圍1.10～3.10 mm，相差2.82倍；高度范圍1.10～7.90 cm，相差7.18倍；干質(zhì)量范圍1.67～6.14 g/cm2，相差3.68倍；彈性范圍1.60～5.50 mm，相差344倍。其中，游憩型草坪的色澤、密度、質(zhì)地、高度、干質(zhì)量和彈性等指標(biāo)的平均數(shù)值分別為3.70分、3.70根/cm2、1.63 mm、4.21 cm、3.44 g/cm2 和3.24 mm；而觀賞型草坪上述指標(biāo)的數(shù)值分別為3.20分、3.70根/cm2、1.76 mm、3.06 cm、3.90 g/cm2和 3.05 mm，從色澤、高度、彈性等指標(biāo)平均值來看，游憩型草坪>觀賞型草坪；從質(zhì)地、干質(zhì)量等指標(biāo)的平均值來看，觀賞型草坪>游憩型草坪；造成不同區(qū)域草坪變化較大的原因較多，如施肥、修剪等會(huì)改變草坪色澤、高度、干質(zhì)量、彈性等指標(biāo)大小。

2.2土壤養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果

由表3土壤養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果可以看出，不同樣地間堿解氮、有效磷、速效鉀養(yǎng)分含量差異明顯，其中堿解氮含量最高為 42.37 mg/kg，最低為11.25 mg/kg，有效磷含量最高值為 160.56 mg/kg，最低為40.12 mg/kg；速效鉀含量最高值為 208.23 mg/kg，最低為31.36 mg/kg。綜合來看，堿解氮含量平均值為21.79 mg/kg，有效磷含量平均值為90.89 mg/kg，速效鉀含量平均值為97.43 mg/kg。其中，游憩型草坪堿解氮平均值為 22.25 mg/kg，有效磷元素平均值為 90.54 mg/kg，速效鉀平均值為96.29 mg/kg；觀賞型草坪堿解氮平均值為 21.33 mg/kg，有效磷平均值為91.23 mg/kg，速效鉀平均值為98.57 mg/kg，兩者土壤各養(yǎng)分元素值差異不大。

土壤全量養(yǎng)分和有效養(yǎng)分含量是土壤質(zhì)量和植物生長的重要限制因素[17]。依據(jù)土壤普查養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[18]可以發(fā)現(xiàn)，草坪樣地土壤平均堿解氮含量處于土壤養(yǎng)分質(zhì)量分級(jí)的低等水平（6級(jí)），平均有效磷含量處于分級(jí)的高等水平（1級(jí)），平均速效鉀含量處于分級(jí)的中等水平（4級(jí)）。因此，調(diào)查的草坪樣地土壤可以適量補(bǔ)充氮肥增加氮素營養(yǎng)。

2.3草坪質(zhì)量評(píng)分

依據(jù)草坪評(píng)分方法，將草坪質(zhì)量指標(biāo)測(cè)量結(jié)果換算為草坪質(zhì)量原始分?jǐn)?shù)與加權(quán)分?jǐn)?shù)，結(jié)果如圖1所示。由圖1可以看出，草坪質(zhì)量得分結(jié)果差異較大，原始分的最低分?jǐn)?shù)為 23.15 分，最高分?jǐn)?shù)為85.20分，平均分值為49.15分，最高分是最低分的3.68倍；加權(quán)分的最低分?jǐn)?shù)為19.24分，最高分?jǐn)?shù)為86.26分，平均分值為50.33分，最高分是最低分的4.48 倍。其中，游憩型草坪和觀賞型草坪原始分的最低分為 23.15 和32.22，最高分為85.20和81.34，平均分為50.22和49.23；游憩型和觀賞型草坪加權(quán)分的最低分為19.24和 25.08，最高分為84.47和86.26，平均分分別為50.43和 50.85。

2.4相關(guān)性分析

2.4.1土壤養(yǎng)分元素與草坪質(zhì)量評(píng)分的相關(guān)性分析通過SPSS 18 軟件對(duì)土壤養(yǎng)分元素與不同類型草坪質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間作相關(guān)性分析，結(jié)果見表4。

由表4可知，土壤養(yǎng)分中的N元素與游憩型草坪和觀賞型草坪呈高度相關(guān)，說明增加土壤N元素可以極顯著提高草坪質(zhì)量；K元素與游憩型草坪呈中度相關(guān)，說明增加土壤K元素可以較好地增加受人為干擾影響較多的草坪質(zhì)量。通過對(duì)比土壤養(yǎng)分與原始分和加權(quán)分的相關(guān)性數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，具有顯著相關(guān)的指標(biāo)加權(quán)分的相關(guān)性系數(shù)值均高于原始分值，說明評(píng)分時(shí)考慮不同指標(biāo)權(quán)重會(huì)提高土壤與草坪質(zhì)量的相關(guān)性，這也表明針對(duì)不同類型草坪增加權(quán)重指標(biāo)對(duì)草坪質(zhì)量評(píng)分是有效的。

2.4.2土壤養(yǎng)分元素與草坪各質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性分析通過SPSS 18軟件對(duì)草坪各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)和草坪土壤內(nèi)的營養(yǎng)元素之間作相關(guān)性分析，結(jié)果見表5。由表5分析可得，對(duì)游憩型草坪來說，N元素與草坪色澤、密度呈高度正相關(guān)；與干質(zhì)量呈中度正相關(guān)；K元素與質(zhì)地、高度呈中度正相關(guān)。對(duì)觀賞草坪來說，N元素與草坪色澤、密度、高度呈高度正相關(guān)，與彈性呈中度負(fù)相關(guān)；P元素與草坪色澤、密度、干質(zhì)量呈高度正相關(guān)，與彈性呈中度負(fù)相關(guān)；K元素與草坪質(zhì)地呈高度正相關(guān)。比較2種類型草坪與養(yǎng)分元素關(guān)系可以發(fā)現(xiàn)，N、P元素在觀賞型草坪中相關(guān)性指標(biāo)更多，關(guān)系更為緊密，K元素在游憩型草坪中相關(guān)性指標(biāo)更多，游憩型草坪由于功能特點(diǎn)更易受到人類活動(dòng)的影響，而K元素與草坪抗性關(guān)系密切[19]，因此在此類草坪中聯(lián)系更為密切。對(duì)比3種元素可以發(fā)現(xiàn)，N元素在土壤養(yǎng)分元素中與草坪質(zhì)量關(guān)系最為密切，觀賞型草坪受到人為干擾強(qiáng)度低，N、P元素對(duì)于草坪質(zhì)量指標(biāo)的影響相對(duì)緊密，相關(guān)性較強(qiáng)。

3討論與結(jié)論

通過土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，宜春市內(nèi)調(diào)查區(qū)域草坪平均堿解氮含量處于較低水平，一方面可能是由于調(diào)查區(qū)域多為城市人工種植草坪，土壤缺乏有機(jī)質(zhì)輸入，因此某些重要元素常常處于虧缺狀態(tài)[20]，另一方面可能是N元素在植物體合成養(yǎng)分需求較大，而調(diào)查區(qū)域后期養(yǎng)分補(bǔ)給不足，造成土壤N元素含量較低；此外，多數(shù)研究表明，城市化的土壤養(yǎng)分中磷富集較為明顯[21]，本次調(diào)查區(qū)域土壤平均有效磷含量處于較高等級(jí)，與前人研究結(jié)果較為一致；K元素由于草坪植物本身消耗不大，因此在調(diào)查區(qū)域土壤環(huán)境中處于中等水平。

根據(jù)草坪的各項(xiàng)質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分獲得草坪質(zhì)量綜合得分，這是評(píng)價(jià)草坪優(yōu)劣的主要依據(jù)[4]，而城市草坪由于功能不同可以劃分為不同類型，因此根據(jù)不同分類比較，每個(gè)項(xiàng)目加權(quán)計(jì)算，具有一定的科學(xué)性，通過本研究發(fā)現(xiàn)，加權(quán)后的不同類型草坪土壤養(yǎng)分與草坪分值的相關(guān)性值有所增加，表明本研究所涉及的草坪質(zhì)量加權(quán)評(píng)分方法是有效和可行的。

土壤養(yǎng)分是草坪草生長主要的養(yǎng)分來源，因此草坪質(zhì)量與土壤N、P、K元素的關(guān)系密切。本研究發(fā)現(xiàn)，N元素與游憩型、觀賞型草坪的整體質(zhì)量（評(píng)分）存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，K元素與游憩型草坪的整體質(zhì)量（評(píng)分）存在中度的正相關(guān)關(guān)系。從草坪各質(zhì)量指標(biāo)來看，N元素與游憩型、觀賞型草坪的多項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)具有相關(guān)性，在觀賞型草坪中，P元素與多項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)具有相關(guān)性，K元素在游憩型草坪中還與草坪高度相關(guān)。不同類型的草坪由于受到人為干擾影響，土壤條件與草坪質(zhì)量關(guān)系會(huì)有所不同，因此，通過本研究分析可為提高不同類型草坪各質(zhì)量指標(biāo)和整體質(zhì)量，與科學(xué)、有效地提高草坪土壤養(yǎng)分含量與養(yǎng)護(hù)管理等提供參考。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.029