天津地區(qū)冷季型綠化草坪初春雜草種群構(gòu)成及優(yōu)勢度分析

張錦偉， 劉亦學(xué)， 于金萍， 張 惟， 謝亞瓊， 葛寧寧

(1. 北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)與研究中心， 北京100193; 2. 天津市植物保護研究所， 天津300384; 3. 北京穎泰嘉和生物科技股份有限公司， 北京102206; 4. 北京農(nóng)禾之家咨詢服務(wù)中心， 北京100062)

草坪是城市綠地系統(tǒng)的最重要、最基礎(chǔ)組成部分，它以改善城市自然生態(tài)和生活環(huán)境為主要功能和目的，是現(xiàn)代城市生活和生產(chǎn)不可缺少的組成部分，具有穩(wěn)定持久的環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益，因而越來越受到人們的重視[1]。草坪業(yè)在發(fā)達國家是一個重要的產(chǎn)業(yè)，并處于快速發(fā)展之中，我國草坪業(yè)起步較晚，但隨著我國城市化進程的加快，在短短幾十年中得到了快速發(fā)展，尤其是近10年，無論數(shù)量還是質(zhì)量，都取得了飛速發(fā)展和長足進步[2]。但就我國目前草坪業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，各地多只注重草坪建植的數(shù)量，而忽視建坪后的管理。草坪建植后因管理不善或根本不管理而造成雜草的滋生和蔓延，加快草坪衰退速度，造成重大損失。雜草具有生長快、種類多、數(shù)量大的特點，一旦侵入草坪，如不及時防除，勢必與主栽草競爭光、肥、水，侵占主栽草種生長空間，而且很多雜草作為病蟲的中間寄主還會引致草坪病蟲害的發(fā)生，嚴重影響草坪的正常生長，導(dǎo)致草坪的觀賞價值降低，使用壽命縮短[3-4]。我國幅員遼闊，各地氣候條件相差很大，草坪草按照地理分布和對溫度的適應(yīng)性分為冷季型草坪草和暖季型草坪草，黃河以北的北方地區(qū)主要種植冷季型草坪[1]。不同地區(qū)草坪雜草的種群構(gòu)成和發(fā)生情況都各不相同，據(jù)統(tǒng)計，我國草坪雜草種類約有450種之多，分屬45科、127屬，其中主要雜草種類有60種[5]；同一地區(qū)不同季節(jié)草坪雜草的種群構(gòu)成和發(fā)生情況也并不相同，如梁巧玲等[6]研究表明伊寧地區(qū)，4-5月和9-10月是雜草發(fā)生的兩個高峰期。

了解本地區(qū)特定時間段的雜草種群構(gòu)成和發(fā)生情況對于提高草坪雜草的針對性防治具有重要意義。本研究對我國北方冷季型草坪主要雜草的發(fā)生情況進行調(diào)查研究，旨在了解本地區(qū)初春草坪雜草的種群構(gòu)成情況并初步分析影響雜草發(fā)生的相關(guān)原因，為下一步的針對性防治提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查樣點概況

為了保證調(diào)查取樣的代表性和普遍性，本研究分別從天津地區(qū)位于不同方位的薊縣(3個)、寶坻區(qū)(2個)、寧河區(qū)(2個)、東麗區(qū)(2個)、西青區(qū)(3個)、北辰區(qū)(2個)、武清區(qū)(3個)、靜?？h(2個)、濱海新區(qū)(分為大港和塘沽，共4個)等9個不同區(qū)縣隨機選定23個草坪樣地作為調(diào)查樣點，樣點具體地理位置、草坪種類及其使用類型如表1所示。

表1 天津地區(qū)冷季型草坪春季雜草發(fā)生調(diào)查樣點分布Table 1 Survey sites of weed infestation in cool-season turfgrass in the early spring in Tianjin

1.2 調(diào)查方法

于2015年和2016年4月上旬分別對選定的23個不同調(diào)查樣點進行雜草發(fā)生調(diào)查，樣地面積均大于667 m2，對每塊調(diào)查樣地隨機選取一定數(shù)量(2015年為15個，2016年為12個)的0.25 m2的樣框作為調(diào)查樣本框，記錄樣本框內(nèi)雜草種類、密度、每種雜草相對于草坪草的相對高度、每種雜草在樣本框內(nèi)的蓋度比例(全覆蓋為1)。調(diào)查期間同時記錄樣地草坪的建植年限、草坪草種類和使用類型，以及草坪的管理水平等指標。

1.3 數(shù)據(jù)分析

為了量化結(jié)果，參考Thomas的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法對調(diào)查所得的雜草種類數(shù)、雜草密度、相對高度和相對蓋度等數(shù)據(jù)進行整理，運用乘積優(yōu)勢度、田間均度、田間密度、田間頻率、相對多度和重要值等參數(shù)[7]進行統(tǒng)計分析，具體計算方法按如下公式進行。每種雜草的優(yōu)勢度用重要值指標衡量，每個調(diào)查樣點雜草的發(fā)生強度用所有發(fā)生雜草的優(yōu)勢度之和衡量。

乘積優(yōu)勢度(MDR)：

MDR=(相對高度×相對蓋度)×100%

重要值(MDK)：

MDK=(某一雜草的MDR/∑群落中主要植物的MDR)×100%

重要值≥10%為重要雜草；1%≤重要值<10%為主要雜草；重要值<1%為次要雜草[8]；

相對高度：以草坪草高度為參照的雜草0～1的高度估值；相對蓋度：以單位面積0.25 m2樣方范圍內(nèi)雜草覆蓋度所占0%～100%的估值。

RA=RF+RU+RD

RF=(某種雜草的頻率/各種雜草的頻率和)×100%

RU=(某種雜草的均度/各種雜草的均度和)×100%

RD=(某種雜草的平均密度/各種雜草的密度和)×100%

以上公式中，n為調(diào)查田塊數(shù)，15為調(diào)查的樣方數(shù)；Xi為某種雜草在調(diào)查田塊中出現(xiàn)的樣方次數(shù)；Di為某種雜草在調(diào)查田塊i中的平均密度(株·m-2)；Yi為某種雜草在調(diào)查田塊i中的頻率，為1或0。RA為某種雜草的相對豐度；RF為相對頻率；RU為相對均度；RD為相對密度。

2 結(jié)果與分析

2.1 雜草種群構(gòu)成

綜合2年調(diào)查結(jié)果，天津地區(qū)早春季節(jié)冷季型草坪地內(nèi)雜草種群共由37個不同種構(gòu)成。從雜草生活史來看，多年生雜草17種，占45.9%，一年生雜草20種，占54.1%；從雜草系統(tǒng)分類來看，37種雜草分屬于14個不同科，其中以菊科雜草(16種)和十字花科(5種)為主，分別占總數(shù)的43.2%和13.5%，旋花科、蓼科、藜科等其它12科為輔；從雜草防治的角度來看，闊葉雜草35種，占總數(shù)的94.6%，禾本科雜草僅有多年生的蘆葦和狗牙根，占總數(shù)的5.4%(表2)?？梢?，該時期冷季型草坪中雜草以一年生闊葉雜草為主，主要雜草中菊科雜草占比最多。

2.2 雜草優(yōu)勢度分析

綜合兩年的調(diào)查數(shù)據(jù)分析，根據(jù)對23個不同調(diào)查點37種不同雜草田間均度、田間頻率以及田間密度3項指標的分析結(jié)果表明：苦荬菜(IxerispolycephalaCass.)、附地菜(Trigonotispedunclaris(Trev.) Benth.)、蒲公英(TaraxacummongolicumHand.-Mazz.)、旋覆花(InulajaponicaThunb.)、泥胡菜(HemisteptalyrataBge.)、打碗花(CalystegiahederaceaWall.)、車前(PlantagoasiaticaL.)和獨行菜(LepidiumapetalumWilld.)是早春季節(jié)天津地區(qū)相對豐度值排名前八位的雜草，尤其是苦荬菜和附地菜是該時期草坪地的最常見雜草。從八大雜草生活史來看，八大雜草中多年生雜草和一年生雜草各4種；從八大雜草的科學(xué)分類情況來看，八大雜草分屬5個不同科，其中菊科雜草4種，為優(yōu)勢科，紫草科、旋花科、車前科、十字花科各1種，為從屬科；從雜草防治的角度來看，八大雜草均為闊葉雜草(表3，表4)。

表2 天津地區(qū)冷季型草坪春季雜草種群構(gòu)成情況Table 2 Weed community composition in cool-season turfgrass in the early spring in Tianjin

為更深入反映不同種雜草在種群中的生態(tài)位以及與草坪草的競爭能力情況，我們同時采用雜草重要值(MDK)來分析種群中雜草的優(yōu)勢度情況，根據(jù)上述判定標準，綜合兩年調(diào)查數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，該種群中重要雜草有3種，為苦荬菜、附地菜和蒲公英，其兩年的重要值均大于10；主要雜草(1%≤重要值<10%)兩年均為15種；次要雜草(重要值<1%)2015年為15種，2016年為14種。兩年中重要值均排名前十的雜草為苦荬菜、蒲公英、附地菜、獨行菜、泥胡菜、打碗花、旋覆花和車前，共8種，該8種雜草與上述根據(jù)相對豐度排名得出的結(jié)果相同(表3，表4)。重要雜草的發(fā)生應(yīng)該引起我們足夠的重視，必要時應(yīng)該采取相應(yīng)的防治措施。

表3 2015年天津地區(qū)冷季型草坪春季雜草優(yōu)勢度分析Table 3 Dominance analysis of weed in cool-season turfgrass in the early spring of 2015 in Tianjin

注MDK指雜草的重要值

Note:MDKindicate the importance value of the weed

表4 2016年天津地區(qū)冷季型草坪春季雜草優(yōu)勢度分析Table 4 Dominance analysis of weed in cool-season turfgrass in the early spring of 2016 in Tianjin

續(xù)表4

2.3 雜草發(fā)生強度差異分析

結(jié)合分析各調(diào)查樣點草坪草品種、草坪建植年限和管理水平等影響因素，各調(diào)查樣點兩年內(nèi)發(fā)生雜草強度的統(tǒng)計結(jié)果表明：就草坪草而言，本研究中2個早熟禾草坪樣地和1個早熟禾與高羊茅混播樣地雜草發(fā)生強度均較大；草坪建植年限越長，管理越粗放則雜草發(fā)生強度越高，如薊縣城東、小淀公園等；而新建植草坪雜草發(fā)生強度較低，如梅廠商品交易市場和寶坻朝陽大道(表5)。

表5 天津地區(qū)23個調(diào)查樣點冷季型草坪初春雜草發(fā)生強度Table 5 Weed infestation intensity of 23 survey sites in cool-season turfgrass in the early spring in Tianjin

注：*代表每個調(diào)查樣點所有發(fā)生雜草的優(yōu)勢度之和

Note:*Means the sum of the dominance value(MDR) of all the weeds infested in the site

3 討論

隨著人們對草坪雜草防治工作的逐漸重視，國內(nèi)有關(guān)草坪雜草研究的報道逐漸增多。截至目前國內(nèi)共有新疆[9]、廣西[10]、江蘇[11]、遼寧[12]、北京[13]、貴州[14]、內(nèi)蒙古[15]等超過56個不同省市和地區(qū)對不同種類草坪在不同時期雜草的種群構(gòu)成、發(fā)生和防治情況進行了研究。魏雪生等[16]于1997年報道了天津市區(qū)不同使用功能草坪內(nèi)雜草的發(fā)生情況。本研究在其研究基礎(chǔ)上擴大調(diào)查范圍和尺度，重點針對初春時期進行多樣點調(diào)查，并綜合運用雜草重要值和相對豐度兩項指標量化分析歸納出了本地區(qū)在初春季節(jié)常見的且發(fā)生強度較大的八大雜草，并且兩項指標得出的分析結(jié)果一致，具有很強的可靠性，這為以后的草坪雜草種群量化分析提供了方法依據(jù)，并且在生產(chǎn)上對提高早春季節(jié)雜草防治的針對性具有重要意義。此外，本研究的結(jié)果顯示該時期草坪以闊葉雜草為主，禾本科雜草很少，并且根據(jù)雜草相對豐度和重要值總結(jié)歸納出的本地區(qū)常見的八大雜草均為闊葉雜草，這與崔延堂等[17]對西安地區(qū)冷季型草坪春季雜草種群構(gòu)成的調(diào)查結(jié)果類似。明確特定時期的重要雜草組成對提高雜草防治的針對性具有重要意義，本研究僅調(diào)查了初春時節(jié)草坪地內(nèi)的雜草種群構(gòu)成和發(fā)生強度，而對后續(xù)夏季以及秋季草坪雜草發(fā)生的調(diào)查研究還有待于進一步的工作開展。

草坪雜草的發(fā)生危害程度受多方面因素影響，本研究初步從草坪草種類、草坪建植年限和管理水平3個方面綜合分析了影響雜草發(fā)生的關(guān)鍵因素。本研究中2個早熟禾草坪和1個早熟禾與高羊茅混播草坪樣地雜草發(fā)生均較嚴重，這可能與早熟禾在本地區(qū)的耐旱性、耐寒性[18]和耐鹽性[19]均較高羊茅差有關(guān)，因此生長勢更弱，更易遭受雜草侵害。此外，建植年限越長、管理越粗放(缺乏必要的灌溉和修剪等)則雜草發(fā)生越嚴重，反之則發(fā)生危害較輕。但也有部分管理水平中等甚至優(yōu)良的樣點雜草發(fā)生也處于中等水平(如東麗湖樣點和西雙塘景區(qū)樣點)，這主要是因為在管理過程中對草坪地內(nèi)部分因死亡出現(xiàn)的裸斑地塊缺乏及時、合理的草坪補種工作，為雜草的滋生提供了有利的空間條件。因此在草坪管理過程中，除了需要進行科學(xué)合理的澆水、施肥以及修剪等工作，對因各種原因造成草坪草死亡形成的裸斑也要進行及時、合理的補種，以免造成雜草的滋生危害。

4 結(jié)論

為了提高冷季型草坪春季雜草防治的針對性，本研究分別于2015年和2016年的初春對天津地區(qū)9個區(qū)縣23個不同的草坪樣點進行了雜草發(fā)生情況的實地調(diào)查。結(jié)果表明，本地用于綠化的冷季型草坪初春雜草種群共由14科37種雜草構(gòu)成。從雜草生活史來看，多年生雜草17種，占45.9%，一年生雜草20種，占54.1%；從雜草系統(tǒng)分類學(xué)來看，菊科雜草(16種)和十字花科(5種)為主，分別占總數(shù)的43.2%和13.5%；從雜草防治的角度來看，闊葉雜草35種，占94.6%，禾本科雜草僅2種，占5.4%；運用相對豐度和重要值兩項指標進行雜草發(fā)生的量化分析，結(jié)果均表明，天津地區(qū)早春最常見和危害程度最高的八大雜草是苦荬菜、附地菜、蒲公英、旋覆花、泥胡菜、打碗花、車前和獨行菜，一年生和多年生雜草各4種，均為闊葉雜草。本研究初步分析了草坪草種類、建植年限以及管理水平3項因素對雜草發(fā)生的影響作用，結(jié)果表明，與高羊茅草坪相比早熟禾草坪雜草發(fā)生更嚴重且建植年限越長、草坪管理越粗放雜草發(fā)生越嚴重。