劉長(zhǎng)娥，鄒國(guó)燕，周 勝，付子軾，陳桂發(fā)

（1：上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海201403）

（2：上海低碳農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，上海201415）

?

太湖緩沖帶林下草坪的生長(zhǎng)趨勢(shì)研究*

劉長(zhǎng)娥1，2，鄒國(guó)燕1，2**，周 勝1，2，付子軾1，2，陳桂發(fā)1，2

（1：上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海201403）

（2：上海低碳農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，上海201415）

為提升太湖緩沖帶林帶的生態(tài)功能，減少入湖污染負(fù)荷，采用人工草坪替代林下雜草的方式，建立林草復(fù)合帶.選取白三葉（Trifolium repens）、紅花酢漿草（Oxalis corymbosa）、麥冬（Ophiopogon japonicus）、馬蹄金（Dichondra erpens）和狗牙根（Cynodon dactylon）5種草坪，在典型緩沖帶林地按間距25 cm統(tǒng)一移栽種植.采用定位監(jiān)測(cè)的方法分析草坪的生長(zhǎng)特征與發(fā)展趨勢(shì).結(jié)果表明：2011-2014年期間，除狗牙根無(wú)法形成穩(wěn)定的種群被雜草取代外，其他4種草坪均能正常生長(zhǎng)，并形成優(yōu)勢(shì)種群；4種草坪中，以麥冬和馬蹄金生長(zhǎng)狀況最好，生物量、蓋度、均一性和青綠期綜合指標(biāo)等級(jí)較高，其次是白三葉；紅花酢漿草種群不穩(wěn)定，受水熱的影響大.

草坪；生長(zhǎng)趨勢(shì)；緩沖帶；林下；太湖

?2016 by Journal of Lake Sciences

草坪作為一種地被植物，是重要的綠化措施，除能給人們提供優(yōu)美的環(huán)境以及休閑娛樂(lè)場(chǎng)所外，還具有巨大的生態(tài)、環(huán)境功能，草坪在城鎮(zhèn)環(huán)境綠化中扮演著十分重要的角色.隨著草坪建設(shè)功能化和多樣化的發(fā)展，將草坪推廣利用至緩沖帶，充分發(fā)揮其徑流攔截作用，減輕徑流攜帶養(yǎng)分對(duì)湖泊水體的污染將是一個(gè)新的發(fā)展趨勢(shì).

太湖流域是我國(guó)水體富營(yíng)養(yǎng)化最嚴(yán)重的地區(qū)之一，而農(nóng)田氮（N）、磷（P）流失是該流域水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要影響因素［1-2］，究其原因，與緩沖帶植物種植模式和施肥方式等因素有關(guān).太湖緩沖帶農(nóng)田主要種植蔬菜、水稻、豆類等經(jīng)濟(jì)作物，施肥多采用隨機(jī)播撒（如化肥）或覆蓋于地表（如鴨糞）等方式，在降雨的沖刷下肥料大量外泄，形成較大的污染源.而處于農(nóng)田下游的防護(hù)林，林下自然生長(zhǎng)著雜草，同時(shí)兼有攀援植物纏繞，嚴(yán)重影響了林木的健康生長(zhǎng)，削弱林帶的主體生態(tài)功能.另外，由于雜草世代更替，產(chǎn)生大量的凋落廢棄物［3］，日積月累，腐爛落葉釋放的營(yíng)養(yǎng)鹽會(huì)隨降雨徑流進(jìn)入湖泊，進(jìn)一步增加了水體的污染負(fù)荷，嚴(yán)重威脅著湖泊的生態(tài)安全.相對(duì)于高大雜草，常綠低矮草坪，不僅能夠減少防護(hù)林系統(tǒng)內(nèi)部污染物的產(chǎn)生，而且其低矮致密的生長(zhǎng)特點(diǎn)可以減少水土流失，林草結(jié)合可以有效攔截上游農(nóng)田流失的N、P，較大程度地將N、P保留在陸地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)之中，對(duì)減緩太湖水體的富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程，減輕太湖污染負(fù)荷具有重要意義.

以往草坪主要種植于城鎮(zhèn)綠地及公園中，其生長(zhǎng)環(huán)境和管護(hù)條件較好，草坪的生長(zhǎng)受不利環(huán)境的影響較小.而緩沖帶防護(hù)林下不僅光熱條件較城鎮(zhèn)綠地差，而且由于雜草常年生長(zhǎng)，土壤中積累了大量的種子，草坪在生長(zhǎng)過(guò)程中不僅要忍耐不利環(huán)境，同時(shí)還要與眾多雜草進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，最終形成優(yōu)勢(shì)種群才能立足于防護(hù)林下.基于這種現(xiàn)狀，在修復(fù)緩沖帶生態(tài)系統(tǒng)和治理修復(fù)與其相鄰的緩沖區(qū)生態(tài)功能思想的指導(dǎo)下，本研究試圖通過(guò)選取幾種適宜緩沖帶林下生長(zhǎng)的草坪種類，建立草帶，形成林草復(fù)合帶，提升林帶的生態(tài)功能，增加防護(hù)林對(duì)湖泊的生態(tài)保護(hù)作用.

以往對(duì)草坪的生長(zhǎng)也有研究［4-8］，但針對(duì)緩沖帶林下草坪生長(zhǎng)的研究鮮有報(bào)道，本研究通過(guò)分析不同種類草坪的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，了解林下適宜的草坪種類，有望為緩沖帶林草復(fù)合帶的建置提供科學(xué)指導(dǎo).

1　材料與方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)位于太湖西岸的周鐵地區(qū)（31°21′～31°27′N，119°56′～120°01′E），屬長(zhǎng)江三角洲太湖水網(wǎng)化平原，沿太湖有長(zhǎng)達(dá)22.3 km的湖岸線.年平均降雨量為1210.4 mm，其中，春季降雨量占全年的29%，夏季占36%，秋季占22.5%，冬季占12.5%.全年約49%的雨量集中在6-9月，以6月最多.年平均氣溫為15.6℃.受太湖水氣的影響，平時(shí)空氣濕度較大，晝夜溫差較小.

研究區(qū)土壤為夜潮土，林地樹(shù)木種類主要是香樟（Cinnamomum camphora），另有少量臭椿（Ailanthus altissima）、楝樹(shù)（Melia azedarach）.林下原生草被（雜草）有看麥娘（Alopecurus aequali）、早熟禾（Poa annua）、蒲公英（Taraxacum mongolicum）、一年蓬（Erigeron annuus）、小飛蓬（Comnyza canadensis）、紫菀（Aster tataricus）、大巢菜（Vicia sativa）、野薺菜（Capsella bursa-pastoris）、大蒜芥（Sisymbrium altissimum）、野胡蘿卜（Daucus carota）、芫荽（Coriandrum sativum）、豬殃殃（Galium aparine）、牛繁縷（Malachium aquaticum）、通泉草（Mazus japonicus）、葎草（Humulus scandens）、老鸛草（Geranium wilfordii）、杠板歸（Polygonum perfoliatum）、酸模（Rumex acetosa），分屬禾本科（Gramineae）、菊科（ComPositae）、豆科（Leguminosae）、十字花科（Cruciferae）、傘形科（Umbelliferae）、茜草科（Rubiaceae）、石竹科（CaryoPhyllaceae）、玄參科（ScroPhulariaceae）、?？疲∕oraceae）、牻牛兒苗科（Geraniaceae）、蓼科（Polygonaceae）.共計(jì)12科17屬18種，90%以上為一年生草本.

1.2供試材料

選取當(dāng)?shù)爻Ｒ?jiàn)的草坪種類白三葉（Trifolium repens）、紅花酢漿草（Oxalis corymbosa）、麥冬（Ophiopogon japonicus）、馬蹄金（Dichondra erpens）和狗牙根（Cynodon dactylon）作為林下草坪材料.

1.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2010年選取緩沖帶典型的防護(hù)林地（面積較大，處于農(nóng)田與水體之間），清除了林下部分雜草，采用間距25 cm將5種供試材料移栽種植于林下，每種草坪處理地塊面積相等，約30 m2.在不同種類草坪中設(shè)置固定樣方（1 m×1 m），2個(gè)重復(fù)，主要用于定位觀測(cè)株高.草坪移栽的第2年，待其成活并正常生長(zhǎng)后，在草坪生長(zhǎng)期內(nèi)，根據(jù)植物的生長(zhǎng)節(jié)律，進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定.

1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法

主要測(cè)定項(xiàng)目有：草坪的青綠期、均一性、草坪的高度、蓋度和生物量.其中，青綠期為2/3植株保持青綠狀態(tài)的天數(shù)；均一性主要指草坪密度和整齊度，均一性好的草坪不同區(qū)域之間的密度和整齊度差異較小，采用目測(cè)，按優(yōu)、良、中、低、劣進(jìn)行劃分，其標(biāo)準(zhǔn)以供試草坪中最好的為優(yōu)，依次類推；草坪高度為植株的自然高度，在固定樣方中每個(gè)重復(fù)按梅花型布點(diǎn)，定位選取5株測(cè)定株高，2個(gè)重復(fù)共計(jì)10株，以平均值作為該種類草坪的高度；蓋度為地上植株垂直投影面積占樣地面積的百分比，用樣方框隨機(jī)選取一定面積，重復(fù)3次，采用目測(cè)方法進(jìn)行估測(cè)；生物量為單位面積植株地上部分的干重，為保證草坪實(shí)驗(yàn)的長(zhǎng)期進(jìn)行，減少采樣對(duì)草坪的損害，每次測(cè)定時(shí)在每種草坪的樣方外，利用樣方框隨機(jī)套取1 m×1 m樣方，重復(fù)3次.對(duì)于株叢明顯的草坪（麥冬、紅花酢漿草）數(shù)出單位面積內(nèi)的株叢數(shù)，然后隨機(jī)選取1株叢；對(duì)于株叢不明顯草坪（白三葉、馬蹄金、狗牙根）隨機(jī)選取10 cm×10 cm的面積，分別齊地面刈割，將地上部分植株裝入相應(yīng)名稱編號(hào)的密封袋，帶回實(shí)驗(yàn)室，先在105℃烘箱下殺青30 min，然后將烘箱調(diào)至80℃烘干至恒重，稱取重量，換算為單位面積草坪生物量.在植物生長(zhǎng)季，每2月對(duì)5種草坪的青綠期、均一性、草坪的高度、蓋度和生物量進(jìn)行1次測(cè)定，以了解不同草坪在林下的生長(zhǎng)趨勢(shì)，為緩沖帶林下草坪的選取提供依據(jù).

1.5數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003軟件制圖，利用SPSS 12.0軟件中的One-way ANOVA分析5種供試草坪不同年份以及相同年份不同時(shí)期的株高、生物量、蓋度的變化了解各指標(biāo)隨生長(zhǎng)時(shí)間的變化特征與趨勢(shì).

2　結(jié)果與分析

2.1不同生長(zhǎng)年限生物量特征

草坪2010年移栽種植，2011年開(kāi)始測(cè)定至2014年，2012年由于某種原因未測(cè)定.草坪生長(zhǎng)的4年中，每年的生長(zhǎng)都發(fā)生變化，不同年份間生物量的差異除受水熱等自然因素影響外，主要受植物生長(zhǎng)特性和耐受性的影響.不同植物的分蘗特征與生長(zhǎng)高峰期不同，白三葉、馬蹄金與狗牙根主要通過(guò)匍匐莖進(jìn)行擴(kuò)展與生長(zhǎng)，生物量的增長(zhǎng)受匍匐莖的特征與生長(zhǎng)速度影響，3種匍匐型草坪相比，白三葉的匍匐莖粗大，侵占性強(qiáng)，枝葉茂盛，但易感染白粉病，形成禿斑，而使生物量受到影響；馬蹄金的匍匐莖柔細(xì)，生長(zhǎng)緩慢，因此不同年份生物量變化較?。还费栏馁橘肭o生長(zhǎng)較快，尤其在水熱適宜時(shí)期，前期的老枝條不斷被新生枝條覆蓋后形成草丘，導(dǎo)致下部枝條死亡而影響生長(zhǎng)，隨時(shí)間延長(zhǎng)，生物量逐漸降低；紅花酢漿草和麥冬是通過(guò)萌發(fā)新的分蘗株進(jìn)行種群的擴(kuò)展，生物量的高低取決于新株萌發(fā)的數(shù)量和生長(zhǎng)狀況，2種草坪在移栽3年后，分蘗能力逐漸減弱，因此，生物量大幅度降低.在調(diào)查期間，白三葉和馬蹄金移栽的第4年生物量相對(duì)較高，麥冬和紅花酢漿草在移栽的第3年生物量較高，而狗牙根則在移栽的次年生物量較高（圖1）.

圖1　不同年份草坪最高生物量對(duì)比Fig.1 Contrast of the highest biomass of lawns in different years

5種草坪的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)不同（圖2），草坪移栽后的4年內(nèi)，白三葉、紅花酢漿草和狗牙根個(gè)別年份生物量隨生長(zhǎng)發(fā)育呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，而麥冬與馬蹄金生物量均隨生長(zhǎng)發(fā)育呈不同程度的增長(zhǎng)趨勢(shì)，在某種程度表明這2種草坪在防護(hù)林下具有良好的發(fā)展趨勢(shì).

白三葉移栽后的前期（2011年）生物量快速增長(zhǎng)，隨生長(zhǎng)發(fā)育生物量顯著增加；中期（2013年）生長(zhǎng)緩慢，趨于停止，主要受白粉病的影響；后期（2014年）生物量隨生長(zhǎng)時(shí)間呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì).紅花酢漿草移栽后的前期生物量緩慢增長(zhǎng)；中期呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，與生長(zhǎng)時(shí)間呈顯著正相關(guān)；后期生長(zhǎng)趨于減弱，生物量隨生長(zhǎng)時(shí)間呈降低趨勢(shì)，但不顯著.麥冬不同年份生物量均呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，尤其是移栽后的前期生物量與生長(zhǎng)時(shí)間呈顯著正相關(guān).馬蹄金移栽后的前期和中期生物量增長(zhǎng)趨勢(shì)基本一致，與生長(zhǎng)時(shí)間呈顯著正相關(guān)；后期生物量增長(zhǎng)趨于緩慢.狗牙根移栽后的前期生物量呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)；移栽的第3年生物量開(kāi)始呈減少趨勢(shì)，之后被雜草取代而消失.

5種草坪移栽于林下4年后，除狗牙根被雜草取代外，其他4種草坪均能正常生長(zhǎng)，并形成優(yōu)勢(shì)種群.

2.2不同生長(zhǎng)年限高度與蓋度特征

不同時(shí)期草坪的高度受植物生長(zhǎng)、溫度、水分等多方面影響，5種草坪中，麥冬草坪高度受各種因素的影響大，不同生長(zhǎng)期以及不同年份高度不穩(wěn)定，出現(xiàn)波動(dòng).馬蹄金、狗牙根草坪矮，高度比較穩(wěn)定.

圖2　不同年份各草坪的生物量發(fā)展趨勢(shì)（圖中直線為趨勢(shì)線，R1、R2、R3分別代表2011、2013和2014年趨勢(shì)線；曲線為生物量隨月份的實(shí)際變化動(dòng)態(tài)）Fig.2 Biomass develoPment trend of different kinds of lawn in different years

草坪的蓋度并未隨生長(zhǎng)年限的增加而增大，不同種類草坪蓋度最大值出現(xiàn)的時(shí)期不同，白三葉和狗牙根一般在移栽的次年蓋度較大，而紅花酢漿草、麥冬和馬蹄金則在移栽后的第3年蓋度最好，這可能與植物的生長(zhǎng)分蘗特征有關(guān).白三葉和狗牙根主要通過(guò)分蘗枝節(jié)上萌發(fā)的不定根進(jìn)行匍匐式生長(zhǎng)，分蘗枝生長(zhǎng)較快，前期生長(zhǎng)的枝條被新生枝條覆蓋后，出現(xiàn)枯黃死亡現(xiàn)象，尤其以狗牙根最為明顯，導(dǎo)致植被蓋度隨生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)而降低.移栽3年后，蓋度較高的草坪是馬蹄金、麥冬和白三葉，紅花酢漿草蓋度相對(duì)較低，不同生長(zhǎng)階段蓋度差異較大，不穩(wěn)定.狗牙根最差，蓋度基本為0（表1）.

2.3不同生長(zhǎng)年限均一性與青綠期

草坪的均一性是其密度與高度的綜合體現(xiàn)，白三葉移栽后的生長(zhǎng)前期均一性相對(duì)較好，草坪生長(zhǎng)均勻.隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，受各種因素的影響（植物生長(zhǎng)、病蟲(chóng)害等），種群出現(xiàn)斑塊，均一性較差，草坪質(zhì)量趨于下降.紅花酢漿草與白三葉相似，移栽后的前期，植株密度相對(duì)均勻，隨著植株的不斷萌發(fā)，之間相互擁擠，根部上移，地下部分生長(zhǎng)趨于增大，而萌發(fā)新芽的球莖較少，地上部分植株逐漸變稀，分布不均勻.麥冬草坪移栽后的前期植株分蘗枝還處于初期生長(zhǎng)階段，草坪密度與高度均不穩(wěn)定，均一性相對(duì)較差，隨著新分蘗枝的不斷補(bǔ)充，密度增大，整齊度也相對(duì)增加，均一性較好.移栽的第4年，由于密度已趨于飽和，而分蘗還在緩慢進(jìn)行，個(gè)別區(qū)域出現(xiàn)草丘，因此，草坪的整齊度出現(xiàn)下降，均一性也隨之降低.馬蹄金株型低矮，移栽后的前期其匍匐莖不斷擴(kuò)展，形成均勻的草坪，由于其分蘗枝條較短，因此，隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，草坪的密度與整齊度受分蘗的影響較小，均一性依然能夠保持良好的狀態(tài).狗牙根的分蘗枝條較長(zhǎng)，前期生長(zhǎng)快，隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，枝條相互覆蓋，整齊度下降（表2）.

表1　不同年份幾種草坪的高度和蓋度對(duì)比*Tab.1 Contrast of height and coverage of different kinds of lawn in different years

林下幾種草坪的青綠期不同，狗牙根枯黃早，返青晚，青綠期較短.紅花酢漿草雖然枯黃晚，但在夏季高溫時(shí)期出現(xiàn)休眠現(xiàn)象，植株枯黃，因此青綠期也較短.白三葉和麥冬返青早，枯黃較晚，但白三葉在高溫時(shí)期會(huì)出現(xiàn)短期枯黃現(xiàn)象，其青綠期受影響.馬蹄金不能忍耐低溫，但太湖流域全年低于-5℃的時(shí)期較少，因此，其青綠期僅次于麥冬.總體而言，麥冬青綠期最長(zhǎng)，其次是馬蹄金，再次是白三葉，然后是紅花酢漿草，青綠期最短的是狗牙根.狗牙根與麥冬青綠期相差約90 d.

由于年際間氣候的差異，同一種植物每年的青綠期也會(huì)發(fā)生一些變動(dòng)，受不同年份降雨和氣溫的影響，2011、2013和2014年除消失的狗牙根外，其他草坪青綠期隨水熱的增加略有增加.

2.4生長(zhǎng)趨勢(shì)評(píng)價(jià)

主要考察草坪現(xiàn)實(shí)生長(zhǎng)狀況，對(duì)草坪的生物量、蓋度、高度、均一性和青綠期進(jìn)行綜合評(píng)定，根據(jù)各指標(biāo)參數(shù)，按由高至低劃分優(yōu)、良、中、低、劣不同等級(jí).

從生物量考量，馬蹄金不同年份間以及年內(nèi)生物量均隨生長(zhǎng)時(shí)間呈增長(zhǎng)趨勢(shì)；麥冬年內(nèi)生物量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但后期年度間出現(xiàn)下降；白三葉不同年份間以及年內(nèi)生物量均呈下降趨勢(shì)，但后期生物量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)；紅花酢漿草和狗牙根生長(zhǎng)后期年內(nèi)與年份間生物量均呈現(xiàn)大幅度下降趨勢(shì)，尤其是狗牙根在移栽的后期生長(zhǎng)衰弱而消失.鑒于此，將馬蹄金生物量指標(biāo)評(píng)定為優(yōu)，然后依次是麥冬、白三葉、紅花酢漿草和狗牙根，等級(jí)逐漸降低.

表2　不同年份草坪的均一性與青綠期Tab.2 Uniformity and green Period of lawns in different years

從蓋度考量，草坪蓋度隨生長(zhǎng)年份的變化特征與生物量相似，因此，蓋度等級(jí)由高至低依次為馬蹄金、麥冬、白三葉、紅花酢漿草、狗牙根.從草坪生長(zhǎng)的均一性考量，由好至差依次為馬蹄金、麥冬、白三葉、紅花酢漿草、狗牙根.從青綠期考量，保持綠色狀態(tài)時(shí)間最長(zhǎng)為麥冬，然后依次為馬蹄金、白三葉、紅花酢漿草、狗牙根.

綜合以上各指標(biāo)的評(píng)定結(jié)果（表3），防護(hù)林下供試的5個(gè)草坪種類中，綜合指標(biāo)表現(xiàn)最好的為馬蹄金，其次是麥冬，然后是白三葉，再次是紅花酢漿草，而狗牙根不能形成穩(wěn)定的種群.

表3　不同種類草坪考察指標(biāo)的評(píng)定Tab.3 Review indicators evaluation of different kinds of lawn

3　討論

太湖水污染中N是主要因素，主要由徑流攜帶輸入.太湖防護(hù)林能夠有效減少農(nóng)業(yè)面源污染對(duì)太湖的養(yǎng)分輸入［12］，而林下草本植物群落對(duì)養(yǎng)分的循環(huán)具有重要影響.雜草的世代更替產(chǎn)生大量枯落物［3］，枯枝落葉是N流失的最主要存在形式和運(yùn)輸載體之一［13-14］.而枯落物分解是生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，其分解過(guò)程和分解速率的變化將直接影響系統(tǒng)養(yǎng)分變化的進(jìn)程［15-19］.雖然枯落物對(duì)徑流具有一定的攔截作用，但僅限于降雨量較小的情況，當(dāng)連續(xù)降雨達(dá)到或超過(guò)飽和時(shí)，其攔截作用就會(huì)喪失，降雨全部轉(zhuǎn)為徑流，在一定的水流沖刷下水土與枯落物及其攜帶的養(yǎng)分會(huì)流失進(jìn)入水體［20-21］，枯落物營(yíng)養(yǎng)元素入湖量的多少在很大程度上取決于降雨量與其持續(xù)時(shí)間，降雨量大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，形成的徑流就大，枯落物及其養(yǎng)分隨徑流進(jìn)入湖泊的風(fēng)險(xiǎn)也就高.反之，降雨量小，持續(xù)時(shí)間短，形成的徑流小，枯落物原地分解，養(yǎng)分能夠有充裕的時(shí)間被土壤吸附和植物吸收.太湖流域?qū)俣嘤甑貐^(qū)，3-9月大部分時(shí)期降雨量達(dá)到中雨以上，對(duì)湖泊水體的養(yǎng)分輸入具有極大的威脅.

植被轉(zhuǎn)換能一定程度影響土壤N循環(huán)過(guò)程，種類成分（如不同功能型植物間的替代）以及植物生長(zhǎng)特性的變化能夠影響N循環(huán)過(guò)程的變化［22］.以多年生草坪替代雜草，促進(jìn)優(yōu)勢(shì)種向多年生植物演替，形成穩(wěn)定的林草復(fù)合帶，可以有效減少系統(tǒng)枯落物的產(chǎn)生，降低湖泊養(yǎng)分輸入的風(fēng)險(xiǎn).此外，草坪地面覆蓋度高，植被與土壤的接觸面大，可減緩和降低雨滴降落時(shí)對(duì)土壤的沖擊，分散雨滴強(qiáng)度，避免了雨水直接沖刷地面表土，使大部分降雨為植被和土壤所涵養(yǎng)，起到了防治水土流失、增強(qiáng)土體穩(wěn)定的作用［23-26］.

要形成穩(wěn)定健康的林草復(fù)合植被帶，有效截留入湖養(yǎng)分，首先草坪要能夠適應(yīng)林下的生長(zhǎng)環(huán)境，形成穩(wěn)定的具有健康發(fā)展趨勢(shì)的種群.其次，草坪的生長(zhǎng)特征要能夠最大限度的截留養(yǎng)分，不需要或減少人工維護(hù).

競(jìng)爭(zhēng)植物的現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)和潛在表現(xiàn)存在差異，決定其在時(shí)間、空間延展過(guò)程中，適合度、優(yōu)勢(shì)度、存活率與凈繁殖率等特征的發(fā)展趨勢(shì)，使植物群落的組成、結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生改變［27］.

研究的5種草坪均為多年生植物種類，但具有不同的生物學(xué)特性，這些特性在其進(jìn)行時(shí)空延展過(guò)程中，影響其在林下的發(fā)展趨勢(shì).狗牙根喜光耐熱（可耐受43℃高溫），當(dāng)日均溫度下降至6～9℃時(shí)生長(zhǎng)緩慢，對(duì)雜草的競(jìng)爭(zhēng)力差，雖然短期成坪較快，但隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，不能形成穩(wěn)定的種群被雜草取代.麥冬喜溫暖、濕潤(rùn)環(huán)境，抗旱、抗寒，較耐陰，生長(zhǎng)期長(zhǎng)，休眠期短.麥冬屬中的許多種都適宜作林下地被植物，不需要特殊的管理，在不同林分密度下其優(yōu)勢(shì)度、存活率與凈繁殖率均較高.馬蹄金耐蔭性較好，可形成致密的草皮，具有一定的侵占性，與麥冬一樣，適應(yīng)能力較強(qiáng)，雜草競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng).白三葉再生力強(qiáng)，生長(zhǎng)快，具有匍匐莖，能迅速覆蓋地面，但是白三葉喜光，在林下生長(zhǎng)受到一定限制.紅花酢漿草喜陰濕、溫暖、濕潤(rùn)的環(huán)境，不耐寒，夏季有短期的休眠，受水熱的影響大，生長(zhǎng)不穩(wěn)定.林下種植具有良好發(fā)展趨勢(shì)的多年生草坪，使一年生群落向多年生群落演替，通過(guò)改變植物的現(xiàn)實(shí)組成結(jié)構(gòu)，促使其功能發(fā)生變化，延長(zhǎng)植物的養(yǎng)分吸收過(guò)程，有效減少養(yǎng)分的對(duì)外輸出，提升太湖防護(hù)林的生態(tài)防護(hù)功能.

不同種類草坪上雜草的分布情況不相同，反映了不同雜草在同一草坪群落環(huán)境下的適應(yīng)能力以及其在種內(nèi)和種間的競(jìng)爭(zhēng)能力不同，同時(shí)也反映出不同種類草坪對(duì)入侵雜草的抵抗或抑制能力有差異［28-29］.蔡華等利用麥冬的細(xì)胞學(xué)分析［30］，證明麥冬物種具有較強(qiáng)的抵御雜草入侵的特性.本研究中麥冬在與雜草的生長(zhǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于優(yōu)勢(shì)地位，在疏林與密林中均能夠形成穩(wěn)定的種群.馬蹄金屬于淺根、闊葉、匍匐型草坪，地面蓋度大，其細(xì)根盤(pán)繞的根系特征，可抑制雜草的生長(zhǎng)，也有利于徑流入滲，有效攔截徑流.有研究認(rèn)為［31］，馬蹄金在0℃和5℃時(shí)，葉片內(nèi)產(chǎn)生的自由基不足以使植物受到傷害，SOD活性的增加可有效清除過(guò)多的自由基而抑制過(guò)氧化作用，從而減輕或避免冷害的發(fā)生，只有在-5℃以下其生長(zhǎng)才受影響，因此，在太湖流域低溫對(duì)馬蹄金生長(zhǎng)的影響不大.紅花酢漿草與白三葉也具有較強(qiáng)的雜草競(jìng)爭(zhēng)能力，但是受水熱的影響較大，尤其是紅花酢漿草生長(zhǎng)衰弱期與降雨同季，不利于植物對(duì)徑流養(yǎng)分的吸收與攔截.狗牙根屬于細(xì)葉匍匐型草坪，雖然其根莖能夠較好的固土，但雜草競(jìng)爭(zhēng)力差［32］，隨生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)，趨于衰弱，無(wú)法形成穩(wěn)定的種群而自然淘汰.從5種草坪的現(xiàn)實(shí)生長(zhǎng)特征可以預(yù)測(cè)，麥冬、馬蹄金、白三葉和紅花酢漿草在林下具有良好的潛在發(fā)展趨勢(shì)，綜合其養(yǎng)分?jǐn)r截功能考量，緩沖帶林下較適宜的種類為麥冬和馬蹄金.

［1］ 張維理，武淑霞，冀宏杰等.中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染形式估計(jì)及控制對(duì)策Ⅰ.21世紀(jì)初期中國(guó)農(nóng)業(yè)面源污染的形式估計(jì).中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，37（7）：1008-1017.

［2］ 李貴寶，尹澄清，周懷東.中國(guó)“三湖”的水環(huán)境問(wèn)題和防治對(duì)策與管理.水問(wèn)題論壇，2001，（3）：6-39.

［3］ 劉長(zhǎng)娥，鄒國(guó)燕，付子軾等.太湖湖濱帶林草復(fù)合帶草本植物枯落物量的變化特征.環(huán)境科學(xué)研究，2012，25 （2）：153-158.

［4］ 周華坤，周興民，周 立等.鵝絨委陵菜的生長(zhǎng)特征.西北植物學(xué)報(bào)，2002，22（1）：9-17.

［5］ 李冬杰，楊培嶺，王 勇等.土壤水分對(duì)草坪草蒸散及生長(zhǎng)特性的影響.草地學(xué)報(bào)，2005，13（4）：308-312.

［6］ 初曉輝，岳信龍，任 健等.水分脅迫下種冷季型草坪草抗旱性比較研究.草原與草坪，2012，32（4）：15-19.

［7］ Cook RE.Growth and develoPment in clonal Plant PoPulation.In：Jackson JBC，Buss LW，Cook RE eds.PoPulation biology and evolution of clonal organisms.New Haven：Yale University Press，1985：259-296.

［8］ Dong M，Kroon H.Plasticities in morPhology and biomass allocation in Cyondon dactylon，a grass sPecies forming stolons and rhizomes.Oikos，1994，70：99-106.

［9］ 張永亮，張 浩.行距與氮肥對(duì)蔭草分蘗和產(chǎn)量的影響.中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2013，35（2）：43-47.

［10］ Matthew C，Assuero SG，Black CK et al.Tiller dynamics of grazed swards.CAB International Grassland EcoPhysiology and Grazing Ecology，2000：127-150.

［11］ 王艷紅，王 珂，邢 福.匍匐莖草本植物形態(tài)可塑性、整合作用與覓食行為研究進(jìn)展.生態(tài)學(xué)雜志，2005，4 （1）：70-74.

［12］ 孫 慧，張建鋒，單奇華等.宜興太湖防護(hù)林對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染的減源增匯作用淺析.湖泊科學(xué)，2015，27（2）：227-233.DOI 10.18307/2015.0205.

［13］ De Deyn GB，Quirk H，Bardgett RD.Plant sPecies richness，identity and Productivity differentially influence key grouPs of microbes in grassland soils of contrasting fertility.Biology Letters，2011，7：75-78.

［14］ Eviner VT，ChaPin FS，Vaughn CE.Seasonal variations in Plant sPecies effects on soil N and P dynamics.Ecology，2006，87：974-986.

［15］ Hassanin AS，Labib TM，Gaber EI.Effect of vegetation cover and land sloPe on runoff and soil losses from the watersheds of Burundi.Agricultural Ecosystem and Environment，1993，43：303-308.

［16］ Duchemin M，Hogue R.Reduction in agricultural non-Point source Pollution in the first year following establishment of an integrated grass/tree filter striP system in southern Quebec（Canada）.Agriculture，Ecosystems and Environment，2009，131：85-97.

［17］ Jordan C，Smith RV.Factors affecting leaching of nutrients from an intensively managed grassland in County Antrim，Northern Ireland.Journal of Environmental Management，1985，20：1-15.

［18］ 彭少麟，劉 強(qiáng).森林凋落物動(dòng)態(tài)及其對(duì)全球變暖的響應(yīng).生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，22（9）：1534-1544.

［19］ Tuomi M，Thum T，J?rvinen H et al.Leaf litter decomPosition-estimates of global variability based on Yasso 07 model.Ecological Modelling，2009，220：3362-3371.

［20］ Park A，F(xiàn)riesen P，Serrud ASA.ComParative water fluxes through leaf litter of troPical Plantation trees and the invasive grass Saccharum sPontaneum in the RePublic of Panama.Journal of Hydrology，2010，383：167-178.

［21］ Vadas PA，Haggard BE，Gburek WJ.Predicting dissolved PhosPhorus in runoff from manured field Plots.Journal of Environmental Quality，2005，34（4）：1347-1353.

［22］ Picasso VD，Brummer EC，Liebman M et al.CroP sPecies diversity affects Productivity and weed suPPression in Perennial Poly cultures under two management strategies.Crop Science，2008，48：331-342.

［23］ Sehoonover JE，Williard KWJ，Zaczek JJ.Nutrient attenuation in agricultural surface run off by riParian buffer zones in southern Illinois，USA.Agroforestry Systems，2005，64（2）：169-180.

［24］ Lee KH，Isenhart TM，Schultz RC.Sediment and nutrient removal in an established multi-sPecies riParian buffer.Journal of Soil and Water Conservation，2003，58（1）：1-8.

［25］ 王秋光，李永峰，李春華等.林草復(fù)合植被緩沖帶結(jié)構(gòu)功能及凈化機(jī)理研究綜述.中國(guó)水土保持，2013，6：39-42.

［26］ 秦樹(shù)高，吳 斌，張宇清.林草復(fù)合系統(tǒng)地上部分種間互作關(guān)系研究進(jìn)展.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30（13）：3616-3627.

［27］ 任麗麗，劉金平.酢漿草侵入量對(duì)馬蹄金相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力和幼坪性狀的影響.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，26（2）：737-741.

［28］ 譚永飲，張國(guó)安，郭爾祥.草坪雜草生態(tài)位研究.生態(tài)學(xué)報(bào)，2004，24（6）：1300-1305.

［29］ Eric W，Scabloom，Stanley W et al.Invasion，comPetitive dominance and resource use by exotic and native California grassland SPecies.Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA（PNAS），2003，100（23）：13384-13389.

［30］ 蔡 華，夏海武，王榮富.麥冬草坪群落中雜草的分布及細(xì)胞學(xué)研究.草業(yè)科學(xué)，2007，16（4）：87-92.

［31］ 張文惠，呼天明.低溫脅迫對(duì)馬蹄金抗性生理生化指標(biāo)的影響.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，24（5）：39-41.

［32］ 胡 鐵，張 彪，張 平等.湘北地區(qū)狗牙根草坪雜草的種類、分布及其危害程度的評(píng)價(jià).雜草科學(xué)，2005，4：16-18.

Growth trend of Lawns under the forest in buffer zone of Lake Taihu

LIU Chang'e1，2，ZOU Guoyan1，2**，ZHOU Sheng1，2，F(xiàn)U Zishi1，2&CHEN Guifa1，2
（1：Eco-environmental Protection Institute，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Shanghai 201403，P.R.China）
（2：Shanghai Engineering Research Centre of Low-carbon Agriculture（SERCLA），Shanghai 201415，P.R.China）

In order to Promote the ecology function of forest in buffer zone of Lake Taihu and decrease the Pollution load of inflows the lake，forest-grass comPosite striPs were established by substituting undergrowth weeds with artificial lawns.The growth feature and trend of five kinds of lawns，Trifolium repens，Oxalis corymbosa，Ophiopogon japonicus，Dichondra erpens and Cynodon dactylon Planted in 25 cm under the forest in buffer zone were studied by Positioning monitoring in this PaPer.The results are as follows：During 2011-2014，the most tyPes of lawns could grow normally and formed a dominant PoPulation，excePt for Cynodon dactylon rePlaced by the weeds；Ophiopogon japonicus and Dichondra erpens were the best in terms of biomass，coverage，uniformity and green Period，followed by the Trifolium repens，while Oxalis corymbosa PoPulation were unstable which affected by the hydrothermal conditions.

Lawn；growth trend；buffer zones；under forest；Lake Taihu

10.18307/2016.0215

*國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)（2012ZX07101-009）資助.2015-04-02收稿；2015-08-21收修改稿.劉長(zhǎng)娥（1967～），女，博士，副研究員；E-mail：le566@163.com.

**

；E-mail：zouguoyan@263.net.