常用地被植物生态效益研究

摘 要：草坪和地被植物是城市生态建设中不可缺少的重要组成部分，对各种草坪及地被植物生态效益的了解，是合理进行品种选择和优化配置的基础。本试验对滨州市常用的10种草坪地被植物的叶面积指数（LAI）、光合速率(Pn)、光能利用效率(LUE)、近光饱和点(Ls)、光补偿点(Lc)、蒸腾速率(E)、水分利用效率(WUE)和滞尘能力进行了研究，综合评价了不同品种草坪地被植物的生态效益。

关键词：地被植物；生态效益；光合特征；水分生理

收稿日期：2009-01-12

作者简介：宗海波（1980―），男，山东邹平县人，本科学历，主要从事城市规划、园林建设研究。

中图分类号：S688.4 文献标识码：A 文章编号：1005-569X(2009)02-0031-03

1 引言

园林地被植物，是指株丛紧密、低矮(50 cm以下)、用以覆盖园林地面而避免杂草孽生的植物［1］。与植物学上所指的地被植物不同，后者仅指覆盖生长在阴湿处的苔藓、地衣及其他一些附地生长的低等植物［2］。严格地说，草坪植物也是一类特殊的地被植物，由于草坪很早就为人类广泛利用，长期实践中，己经形成一个独立的体系。为了研究和应用的方便，一般将草坪和地被植物两个概念明确分开，即属于禾本科和莎草科的地被植物统称“草坪植物”，草坪植物以外的其他地面覆盖植物称为“地被植物”。

运用地被植物最早的是欧美，上古纪70年代初日本也紧追其后。随着我国园林事业的发展，从20世纪70年代末开始，地被植物逐渐受到重视，20世纪90年代，我国把生态园林作为城市园林建设的指导思想，以营造乔、灌、草结合的植物群落为手段，努力扩大城市绿地面积，增加绿量，更好地发挥植物在改善环境中的作用，这就需要大量的地被植物满足不同生态条件绿化的需要，特别是林下耐荫地被植物的选择和应用得到了较快的发展［3］。

由于城市生态环境的不断恶化，人们对通过植树、栽花、种草改善生态环境的认识得到普遍提高，用绿色植被覆盖城市空地己成为许多国家追求的目标，欧美及日本等发达国家都提出了“不让一寸土露天”的口号［4］。但由于城市许多空地立地条件差，很难通过植树、栽花、铺设草坪达到绿化目的，而地被植物种类繁多，生态习性多样，管理粗放，适应性强，能够满足不同地段的绿化需要，且投资少、见效快，具有极大的优越性［5］。地被植物具有防尘、降温、增湿、净化空气、防止表土冲刷等显著功效，它覆盖表土，为人们提供了高质量的活动空间，具有广阔的应用前景［6］。

2 研究方法

本研究首先对滨州市草坪植物应用现状进行了调查，调查结果显示冷季型草坪草草地早熟禾、高羊茅和黑麦草是滨州市最常用的草坪草，沟叶结缕草是常用的暖季型草坪草。本试验在相同的生长环境和管理条件下，通过测试各种草坪草的生理指标，并对其生态效应进行分析评价，最后得出初步结论，从生态效益的角度为城市园林草种的选择与配置提供合理科学的依据。

2.1 光合特征

2.1.1 植物固碳释氧量的计算

根据草坪地被植物的净光合速率日变化曲线，利用简单积分法,我们可以计算出草坪植物当日的净同化量。

图1 光合作用净同化量

Fig.1 Schematic drawing

如图1，在植物的光合作用日变化曲线中,其净同化量是由净光合速曲线和时间横轴围合的面积,设净同化量为P,各种草坪植物测定当日的净同化量计算公式为:

P=∑ji=1［（Pi+1+Pi）/2×(ti+1-t1)×3600/1000］

式中:P为该草坪植物在测定日的净同化总量，单位：mmold-1m-2；

pi为初测点的瞬时光合作用速率，单位：umols-1m-2；

pi+1为下一测点的瞬时光合作用速率，单位：umols-1m-2；

ti为初测点的测试时间，单位h；

ti+1为下一测点的时间,单位h；

j为测试次数；

3600指3600 s/h,1000指1 mmol为1000 μmol,其中夜间的净光合速率用每个季节暗呼吸速率代替。

换算为测试全天固定二氧化碳量为Wco2=P×44/1000,式中的44为二氧化碳的摩尔质量,Wco2为单位面积的叶片一昼夜固定CO2的质量,单位为gm-2d-1，根据光合作用的反应方程CO2+4H2OCH2O+3H2O+O2可计算出该测定日该草坪植物释放氧气的质量为Wo2=P×32/1000。生长季单位叶面积的平均日释氧固碳量排在前面的是沟叶结缕草、“特高”，每m2草叶的日固碳量都在30 g以上；排在后面的是“麦冬”、“超级伊克利”、“珠峰”、萱草，每m2草叶的日固碳量都在15 g以下。

2.2 水分生理

2.2.1 日蒸腾水量

根据观测值可以绘出蒸腾作用日变化曲线，在蒸腾作用日变化曲线图中,草坪的蒸腾总量即是由蒸腾速率曲线和时间横轴围合的面积,如图1，设蒸腾总量为E:

E=∑ji=1［(ei+1+ei)/2×(ti+1-ti)×3600/1000］

E为该草种在该测定日的蒸腾总量，单位：mold-1m-2；

ei为初测点的瞬时蒸腾作用速率，单位：mmolm-2s-1；

ei+1为下一测点的瞬时蒸腾作用速率，单位：mmolm-2s-1；

ti为初测点的测试时间，单位:h；

ti+1为下一测点的时间，单位:h；

j为测试次数。

蒸腾总量换算为测试日全天释放水的质量公式为WH2O=E×18式中18为水的摩尔质量。主要生长季平均日蒸腾量最大的是多年生黑麦草，最小的是麦冬。从保护水资源、节约绿化用水的角度看，我们应推广一年生黑麦草“过度显”、草地早熟禾“凌志”等蒸腾量小的品种。我们要根据绿化的目的和绿化地的实际情况来选择品种。

3 综合评价

表1 供试植物生态效益综合评价

Table 1 The evaluation grades of turfgrasserabout ecological function

属名草种名称播种量(gm-2)叶面积指数释氧固碳效益评价降温增湿效益评价滞尘效益评价综合评价

萱草属萱草/302555

沿阶草属麦冬/6.352555

结缕草属沟叶结缕草/8.995244

黑麦草属“过度显”“特高”353511.0510.6445442345

早熟禾属“珠峰”“超级伊克利”20303.663.6012224332

羊茅属“凌志”308.554535

三叶草属“绛三叶”“红三叶”13132.114.6913131213

由表1可知，萱草、麦冬、一年生黑麦草“特高”和高羊茅“凌志”的综合生态效益最好，绛三叶和草地早熟禾“超级伊克利”的综合生态效益最差。黑麦草属的品种，一年生黑麦草强于多年生黑麦草，一年生黑麦草“特高”强于“过度显”；早熟禾属的品种，“珠峰”表现较好，“ 超级伊克利”表现较差；三叶草属的品种，“红三叶”表现最好，“绛三叶”表现最差。

从表1可以看出，综合生态效益较高的草坪和地被植物都有着较大叶面积指数，而综合生态效益较差的草坪和地被植物则叶面积指数较小。这表明叶面积指数对植物群体表现出的生态效益有着很大的影响，为了让植物表现出更大的生态效益，我们可以通过品种选择来实现，也可以通过加强养护管理来实现。

本项研究仅限于所选草坪地被植物生态效益的研究，进行了植物释氧固碳、降温增湿、滞尘三方面生态效益的研究，今后还应进行草坪植物减少细菌、防止水土流失等方面效益的研究。

参考文献：

［1］ 中国农业百科全书编辑部.中国农业百科全书观赏园艺卷［M］.北京：中国农业出版社,1996.

［2］ 胡中华,刘师汉.草坪与地被植物［M］.北京：中国林业出版社,2005.

［3］ 韩烈保.草坪建植与管理［M］.北京：中国林业出版社,2004.

［4］ 孙吉雄.草坪学［M］.北京：中国农业出版社,1995.

［5］ 夏汉平,赵南先.中国草坪科学发展过程中几个值得注意的问题［J］.中国园林，2003.

［6］ Yaneshita M,Kaneko S,Sasakuma T.Allotetraploidy of Zoysia species with 2n=40 based on a RFLP genetic map［J］.Theorang Appli Genetic,2005,98(5):751~756.