袁麗麗,樊 波,鄒 佩,鄧惠娟,劉卓成,何國強(qiáng)
(1.深圳市國藝園林建設(shè)有限公司,廣東 深圳 518000; 2.暨南大學(xué)深圳旅游學(xué)院,廣東 深圳 518000;3.北京林業(yè)大學(xué)草坪研究所,北京 100083; 4.深圳大學(xué)有害生物防控中心,廣東 深圳 518000)
鄉(xiāng)土地被植物具有適應(yīng)性強(qiáng)、病蟲害少及養(yǎng)護(hù)成本低等優(yōu)勢[1],還能夠體現(xiàn)城市特色[2],促進(jìn)城市園林綠化建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展[3],因此,近年來在城市園林綠化應(yīng)用中逐漸受到人們的關(guān)注。坪用價(jià)值是草坪從建植成坪到使用養(yǎng)護(hù)過程中作為草坪的綜合功能體現(xiàn),由草坪草及草坪的生理特性和表觀性狀共同決定[4-6]。
國外學(xué)者在草坪評(píng)價(jià)領(lǐng)域研究較早,Roberts采用九級(jí)制評(píng)分法來評(píng)價(jià)草坪質(zhì)量[7]。Beard和Green提出綜合評(píng)價(jià)草坪質(zhì)量的十級(jí)制評(píng)分法,其中新增了蓋度和競爭力的指標(biāo)[8]。在此基礎(chǔ)上,有研究人員分別針對(duì)草坪抗病性、綠期、耐踐踏性、草坪高度和建植速率進(jìn)行了研究,并在草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)中體現(xiàn)和應(yīng)用[9-11]。國內(nèi)相關(guān)研究最早為孫吉雄使用目測評(píng)估法對(duì)草坪草的密度、質(zhì)地等16個(gè)指標(biāo)進(jìn)行觀測[12]?;蛞陨w度、頻度等為指標(biāo),評(píng)定草坪質(zhì)量[13-15]。近年的研究中,新技術(shù)逐漸運(yùn)用于草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)中,如在測定草坪質(zhì)量指標(biāo)時(shí)采用了數(shù)碼相機(jī)呈像和Sigma Scan Pro軟件掃描法分析的方法[16]。針對(duì)運(yùn)動(dòng)場草坪的具體特點(diǎn),陳雨峰等[17]提出在足球場草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)中,通過綜合計(jì)算草坪高度、蓋度、根系深度、均一度等24項(xiàng)指標(biāo),對(duì)足球場場地質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)并分為4個(gè)等級(jí);楊辰等[18]在高爾夫球場果嶺質(zhì)量的研究中選取了果嶺速度、果嶺硬度、病害面積比例、修剪高度、平滑度和外觀質(zhì)量6個(gè)指標(biāo)因子進(jìn)行打分。本研究選擇 “景觀-性能-應(yīng)用適合度綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系”[19]。
鏈莢豆(Alysicarpusvaginalis)為蝶形花科(Papilionaceae),根系發(fā)達(dá),分枝極多;葉色濃綠,單葉互生,葉片質(zhì)地較細(xì)膩呈卵圓形至矩圓,寬約0.45 cm;較耐踐踏。丁癸草(Zorniagibbosa)為蝶形花科,單葉對(duì)生,葉片質(zhì)地細(xì)膩呈披針形,寬約0.31 cm;極耐踐踏。酢漿草(Oxaliscorniculata)為酢漿草科(Oxalidaceae),根莖常平臥;葉色淺綠,3小葉,復(fù)葉互生,小葉倒心形,被柔毛;葉片寬約0.8 cm。從形態(tài)特征角度看,這3種植物均具有草坪草的應(yīng)用前景,而前人對(duì)其坪用價(jià)值的研究較少。
目前園林綠化中地被植物的應(yīng)用并不普遍,因此鄉(xiāng)土地被植物可作為良好的草坪植物材料進(jìn)行補(bǔ)充。本研究通過評(píng)價(jià)深圳市草坪中常見的鏈莢豆、丁癸草、酢漿草3種鄉(xiāng)土地被植物,分析3種植物的坪用質(zhì)量,以期為深圳市鄉(xiāng)土地被植物的應(yīng)用和推廣提供依據(jù)。
試驗(yàn)于2016年9月至2017年4月在廣東省深圳市進(jìn)行,該市位于22°46′34.20″ N,113°54′44.22″ E,屬亞熱帶海洋性氣候,平均氣溫22 ℃,雨量充沛,年降水量1 926 mm。選取深圳大學(xué)、光明寶安中心地鐵站和寶安行政中心廣場3個(gè)草坪試驗(yàn)地,草坪用途分別為休憩草坪、綠化草坪和觀賞草坪。每種植物在每個(gè)試驗(yàn)地隨機(jī)設(shè)3個(gè)試驗(yàn)小區(qū)(1 m×1 m),每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)取5個(gè)樣方(25 cm×25 cm)。建植速率試驗(yàn)、綠期測定和草坪耐踐踏性試驗(yàn)在深圳大學(xué)草坪試驗(yàn)站進(jìn)行。
試驗(yàn)材料為鏈莢豆、丁癸草、酢漿草,試驗(yàn)所使用種子由深圳大學(xué)高爾夫?qū)W院草坪實(shí)驗(yàn)室提供,均為人工采集的深圳市及周邊野生種自然繁殖所結(jié)種子。供試草坪均于2016年4月建成,正常養(yǎng)護(hù)。
1.3.1評(píng)價(jià)指標(biāo)在不同草坪類型中權(quán)重 本研究所參考草坪質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系如圖1、表1所示[19-20]。
1.3.2測定指標(biāo)與測定方法 采用小樣方法測定單位面積枝條數(shù)表示密度,并用針刺法在樣方內(nèi)測定蓋度[21],單位為株·cm-2。采用SY-S02植物葉綠素測定儀(由石家莊世亞科技有限公司購入)測定葉綠素值。用刻度尺測量草坪質(zhì)地(草坪草葉片寬度)、草層高度,并由此計(jì)算均一性[14]。綠期(d)測定在深圳大學(xué)草坪試驗(yàn)站樣地中進(jìn)行,測定草坪群落中80%的植物返青之日到80%的植物呈現(xiàn)枯黃之日的持續(xù)天數(shù),綠期長者為佳,2016年末至2017年初冬季草坪休眠期天數(shù)(ND),供試植物在深圳市自然生長的綠期(N=365-ND)[21]。耐踐踏性采用人工踐踏的方法測定[22],用踩踏前后葉片損傷的比例即為耐踐踏程度表示。建坪初分別測量一次各個(gè)品種的蓋度,建坪30 d后再次測量各個(gè)品種的蓋度[20,23],建植速率=(不再發(fā)生顯著變化時(shí)的蓋度-建坪初蓋度)/生長天數(shù),用增長率表示建植速率。
圖1 草坪質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)體系Fig. 1 Comprehensive evaluation index system of lawn quality
草坪類型Lawn type密度Density質(zhì)地Leaf texture綠度Leaf color均一性Uniformity草層高度Height綠期Greenness duration蓋度Coverage耐踐踏性Resistance建植速率Growth rate觀賞草坪Ornamental turf0.200.150.200.150.050.100.100.000.05游憩草坪Recreational turf0.100.100.100.100.100.100.100.150.05運(yùn)動(dòng)草坪Sports turf0.100.050.100.100.100.050.050.200.05保土草坪Soil conservation turf0.100.050.100.100.050.100.100.000.20
1.3.3不同類型草坪性狀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 采用五級(jí)制評(píng)分法,1-5表示由劣至優(yōu)。本研究中的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)主要參考劉建秀[19]提出的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),并根據(jù)實(shí)際情況作出適當(dāng)調(diào)整,值得注意的是本研究中的建植速率用月(30 d)增長率表示。
根據(jù)指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(表2)得出3種鄉(xiāng)土地被植物在10個(gè)指標(biāo)中的評(píng)分,分別與表1中對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣相乘,得出植物在不同類型草坪上的綜合性能,計(jì)算公式:
式中:i1=1,2,3,4;j1=1,2,3,…,10;i2=1,2,3,…,10;j2=1,2,3;i1為4個(gè)草坪類型;j1和i2為10個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo);j2為試驗(yàn)材料編號(hào);ai1j1為評(píng)價(jià)指標(biāo)在某一類型草坪上對(duì)應(yīng)的權(quán)重;Xi2j2為試驗(yàn)材料此指標(biāo)評(píng)分;Yi1j2為供試植物的在特定用途草坪中的得分,分值越高,表明其坪用價(jià)值越高。
2.1.1密度 一般認(rèn)為密度越高,則草坪草的質(zhì)量越好。3種鄉(xiāng)土地被植物的調(diào)查表明,在試驗(yàn)地點(diǎn)的環(huán)境條件下酢漿草的密度最高,丁癸草其次,鏈莢豆的密度最低。其中,丁癸草、鏈莢豆的密度差異很小,在評(píng)分方面并沒有體現(xiàn)出差異,而酢漿草的密度顯著高于此二者(表3)。
2.1.2質(zhì)地 深圳市3種鄉(xiāng)土地被植物中,以丁癸草葉片最纖細(xì),質(zhì)地最細(xì)膩;鏈莢豆葉片較寬,質(zhì)地次之;酢漿草的葉片最寬,質(zhì)地最粗糙。三者質(zhì)地特性差異明顯(表4),在評(píng)分中體現(xiàn)出較大的差距。
2.1.3綠度 一般認(rèn)為草坪的綠度越深暗則草坪的質(zhì)量越好。3種鄉(xiāng)土地被植物以鏈莢豆的葉綠素含量最高,葉色最為濃綠;丁癸草與酢漿草的葉綠素含量差別較小,深淺程度基本一致,與鏈莢豆相比較為淺綠(表5)。值得一提的是,本研究的3種草坪草非禾本科草坪草,因此顏色深淺并不能完全反映其草坪景觀價(jià)值,在實(shí)際應(yīng)用中,可依據(jù)其顏色深淺進(jìn)行選擇、搭配,以形成最理想的綠地植物配置,發(fā)揮其最佳景觀功能。
2.1.4均一性 均一性綜合反映草坪密度、質(zhì)地和顏色的一致性[16]。對(duì)密度、質(zhì)地及綠度運(yùn)用公式求得3種鄉(xiāng)土地被植物的均一性。結(jié)果表明,酢漿草的均一性最高,在3種鄉(xiāng)土地被植物中最為均勻整齊,鏈莢豆次之,而丁癸草的均一性最低(表6)。
由密度、質(zhì)地、綠度及均一性4種指標(biāo)的比較結(jié)果可以看出:1)鏈莢豆從在質(zhì)地、綠度方面均表現(xiàn)出令人滿意的特性,然而由于其自然生長狀況下密度過低,使其均一性較差,影響了其表觀質(zhì)量,在實(shí)際應(yīng)用中可以考慮與其他顏色相近的草本植物進(jìn)行混播,提高其密度,在未來的研究中,亦可嘗試提高播種量以提高其密度;2)丁癸草與鏈莢豆同屬蝶形花科,亦存在自然生長條件下均一度一般的特性,然而其密度高、質(zhì)地細(xì)膩、顏色深綠,具有較高的觀賞價(jià)值;3)酢漿草質(zhì)地較前二者粗糙,且顏色淺綠,不符合一般意義草坪草的理想特性,然而其生長密度很高,且均一度高,可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇搭配。
表2 各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard for evaluation
表3 3種鄉(xiāng)土地被植物密度評(píng)價(jià)Table 3 Evaluation of leaf density of the three native ground cover species plant·cm-2
表4 3種鄉(xiāng)土地被植物質(zhì)地評(píng)價(jià)Table 4 Evaluation of leaf texture of the three native ground cover species cm
表5 3種鄉(xiāng)土地被植物綠度評(píng)價(jià)Table 5 Evaluation of leaf color of the three native ground cover species
表6 3種鄉(xiāng)土地被植物均一性評(píng)價(jià)Table 6 Evaluation of uniformity of the three native ground cover species
2.1.5草層高度 一般認(rèn)為草層高度越低,草坪質(zhì)量越好,養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用越低。作為地被植物,要求草層高度越低越好。實(shí)地測量可知,鏈莢豆、丁癸草和酢漿草的草層高度差距較小,評(píng)分均達(dá)到了最高標(biāo)準(zhǔn)(表7)。
2.1.6蓋度 一般認(rèn)為草坪的蓋度越高,則質(zhì)量越好。結(jié)果表明,鏈莢豆的蓋度最高,丁癸草其次,其中鏈莢豆和丁癸草的蓋度差別很小。酢漿草的蓋度較低,與其他兩種植物差別較大(表8)。一般地,植物蓋度與密度呈正相關(guān)關(guān)系,丁癸草和鏈莢豆雖密度遠(yuǎn)低于酢漿草,但蓋度方面超過了酢漿草,達(dá)到了令人滿意的評(píng)分,可見其較酢漿草枝葉茂密,具有較大的單株蓋度。究其原因可能是蝶形花科植物多為單葉互生或?qū)ι?,葉片小而密集,具有很高的郁閉度??偟膩碚f,3種植物蓋度與禾本科草坪草相比具有一定的差距。
2.1.7綠期 綠期長的草坪能較長時(shí)間保持草坪的景觀效果,一般認(rèn)為綠期越長,草坪的質(zhì)量越好。鏈莢豆與丁癸草全年常綠,酢漿草的綠期較短(表9)。總的來說,3種植物在深圳市水熱條件充足的氣候條件下綠期都很長。
表7 3種鄉(xiāng)土地被植物草層高度評(píng)價(jià)Table 7 Evaluation of height of the three native ground cover species cm
表8 3種鄉(xiāng)土地被植物蓋度評(píng)價(jià)Table 8 Evaluation of coverage of the three native ground cover species %
表9 3種鄉(xiāng)土地被植物綠期、耐踐踏性、建植速率評(píng)價(jià)Table 9 Evaluation of greenness duration period, resistance, and growth rate of the three native ground cover species
2.1.8耐踐踏性 在觀賞草坪、運(yùn)動(dòng)草坪、休憩草坪和保土草坪4種類型的草坪中,運(yùn)動(dòng)草坪與游憩草坪對(duì)草坪草的耐踐踏性要求較高。通過對(duì)3種鄉(xiāng)土地被植物的耐踐踏性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),經(jīng)過人工踐踏150次后,丁癸草的葉片損傷程度最低,因此丁癸草的耐踐踏性最好;鏈莢豆的葉片損傷程度較丁癸草高,耐踐踏性低于丁癸草;酢漿草的葉片損傷程度高于丁癸草與鏈莢豆,耐踐踏性最差(表9)。丁癸草和鏈莢豆同為蝶形花科,密度、株高等生長形態(tài)相似,而前者葉片呈披針形,在踐踏摩擦過程中較后者的卵圓至矩圓形葉片更能夠分散受力,減少單個(gè)葉片的受損面積。而酢漿草根莖柔弱且單株分蘗數(shù)量少,無法保護(hù)根莖部位,難以耐受高強(qiáng)度的踐踏。
2.1.9建植速率 建植速率快的草坪,能夠在更短的時(shí)間內(nèi)完成草坪的建植,更好更快地發(fā)揮其綠化作用和生態(tài)效益。草坪建植速率越快,則質(zhì)量越好。在3種植物中,以丁癸草的月增長率最高,建植速率最快;鏈莢豆次之,與丁癸草的建植速率差別較小;酢漿草的月增長率最低,建植速率最慢(表9)??偟膩碚f,3種鄉(xiāng)土地被植物的建植速率都較慢。
依據(jù)本研究所確定的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)3種鄉(xiāng)土地被植物實(shí)際測定的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,坪用性狀得分如表10所列。
將評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)與權(quán)重(表1)矩陣相乘,得到3種鄉(xiāng)土地被植物作為4個(gè)不同功能草坪的性能(表11)。
3種鄉(xiāng)土地被植物作為4種不同用途草坪的10個(gè)指標(biāo)得分綜合分析反映為綜合評(píng)分,代表植物的整體坪用價(jià)值。綜合評(píng)分高的鄉(xiāng)土地被植物的坪用價(jià)值更高。3種鄉(xiāng)土地被植物中以鏈莢豆的坪用價(jià)值綜合評(píng)分最高,丁癸草次之,酢漿草的坪用價(jià)值最低。
表10 3種鄉(xiāng)土地被植物坪用性狀評(píng)分Table 10 Results of turf characteristics of the three native ground cover species
表11 3種鄉(xiāng)土地被坪用價(jià)值評(píng)價(jià)Table 11 Evaluation of turf value of the three native ground cover species
較高的密度、細(xì)膩的質(zhì)地、濃綠的葉色、良好的均一性是優(yōu)秀的觀賞草坪所需要具備的特征[23],而酢漿草在密度與均一性兩個(gè)指標(biāo)中表現(xiàn)突出,所以在觀賞草坪評(píng)價(jià)得分項(xiàng)中可以看出,作為觀賞草坪應(yīng)用來說,酢漿草最優(yōu),鏈莢豆次之,丁癸草最差。
游憩草坪一般要求地被植物有較好的耐踐踏性、質(zhì)地較細(xì)膩、草層高度較低等[24],而丁癸草在耐踐踏性、質(zhì)地及草層高度這3個(gè)質(zhì)量指標(biāo)中表現(xiàn)都很突出,所以從游憩草坪得分項(xiàng)中可以看出,鏈莢豆最適合作游憩草坪,丁癸草次之,酢漿草最差。
運(yùn)動(dòng)草坪需要較好的耐踐踏能力、較好的回彈性與再生能力[25],而鏈莢豆在耐踐踏性及建植速率這兩項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)中表現(xiàn)較好,所以從運(yùn)動(dòng)草坪得分項(xiàng)中可以看出,鏈莢豆的得分最高,丁癸草次之,酢漿草最差。然而,一般來說運(yùn)動(dòng)場對(duì)于草坪質(zhì)地、密度、高度的要求較高,從此3種地被植物表現(xiàn)來看,其作為運(yùn)動(dòng)草坪的前景均不大。
作為保土草坪,地被植物需要強(qiáng)大的根系與較好的抗逆性[26],而鏈莢豆在草坪強(qiáng)度這個(gè)指標(biāo)中表現(xiàn)較好,所以從評(píng)分中可以看出,鏈莢豆固土能力最好,丁癸草次之,酢漿草的固土能力最差。
鏈莢豆是一種廣泛分布于華南地區(qū)的豆科植物。本研究發(fā)現(xiàn)鏈莢豆草層平展,質(zhì)地細(xì)膩,建植迅速,綠期長,較耐踐踏,適合用于游憩以及保土草坪,此結(jié)果與字學(xué)娟等[27]、錢瑭璜等[28]的研究結(jié)果一致。而其密度低、均一性低的特性決定其不適合用作觀賞草坪[29]。丁葵草為豆科丁葵草屬植物,其化學(xué)成分含黃酮苷、酚類、氨基酸,常作為中藥植物被研究[30],而其作為綠化植物方面的研究較為少見。本研究結(jié)果表明,丁葵草草層平展,綠期長,極耐踐踏,適合用作運(yùn)動(dòng)草坪與游憩草坪進(jìn)行應(yīng)用推廣。但由于其密度低、葉色淺綠、均一性低、建植速率較慢,不適宜用作觀賞草坪及保土草坪。酢漿草屬植物喜向陽、溫暖、濕潤的環(huán)境,花色和葉形具有較高的觀賞價(jià)值。有研究[31]表明,酢漿草草坪對(duì)初期降雨徑流顯著削弱作用,能夠起到保持水土的作用,然而其根系主要由>1 mm的粗根組成,因此疏導(dǎo)和吸收雨水、固持土壤作用相對(duì)不強(qiáng)。本研究中酢漿草表現(xiàn)出密度高、葉形美、生長均勻、整齊,但質(zhì)地粗糙、不耐踐踏的特點(diǎn),不適合用作運(yùn)動(dòng)草坪及游憩草坪,可以作為良好的觀賞草坪和保土草坪材料。
綜上所述,1)鏈莢豆的坪用價(jià)值綜合評(píng)分在3種植物中最高,為14.550分,丁癸草次之(13.850),酢漿草最低(12.650),三者均具有較好的園林應(yīng)用前景。2)就具體草坪用途而言,酢漿草最適合作為觀賞草坪,而蝶形花科的鏈莢豆和丁癸草更適合作休憩草坪和保土草坪。
深圳市具有豐富的鄉(xiāng)土地被植物資源,且這些鄉(xiāng)土地被植物生態(tài)習(xí)性各不相同各有特色,園林設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)中常大膽選擇有地方特色的鄉(xiāng)土地被植物資源,這樣不僅豐富了園林景觀,而且也有利于體現(xiàn)鄉(xiāng)土氣息。在未來的研究中,可以從鄉(xiāng)土地被植物的引種和馴化出發(fā),為其在園林綠化中合理的應(yīng)用提供理論和及技術(shù)支持。