不同類型草坪質量與土壤養分的相關性

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，草坪的生長發育受到土壤養分的影響，通過測量江西省宜春市40個樣地的不同游憩型草坪和觀賞型草坪的質量指標及土壤養分，采用SPSS軟件分析，探討二者的相關性，結果表明：氮元素與游憩型、觀賞型草坪的整體質量評分結果存在顯著的正相關（P≤0.01），鉀元素與游憩型草坪的整體質量評分結果存在中度的正相關（P≤0.05）。從草坪各質量指標來看，氮元素與游憩型、觀賞型草坪的多項質量指標具有相關性（P≤0.05），在觀賞型草坪中，磷元素與多項質量指標具有相關性（P≤0.05），鉀元素在游憩型草坪中還與草坪高度相關（P≤0.01）。

關鍵詞：草坪質量；土壤養分；相關性；宜春市

中圖分類號：S688.401文獻標志碼：A文章編號：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，對于美化城市環境、保水固土、凈化大氣，以及提供居民戶外活動起到重要的作用，越來越成為現代城市文明進步的標志[1]。一般研究的草坪質量，主要包括草坪的密度、高度、色澤、質地、彈性等常見指標[2-3]；同時，依據草坪功能可將其分為游憩型、觀賞型、運動型和特殊用途的草坪（如保土護坡）等[4-7]。

草坪的生長發育受到土壤養分的影響，而在影響草坪質量的土壤因素里，礦質營養元素起到關鍵性的作用，如氮素可促進草坪草的生長和分蘗，并會增加草坪密度[8]；磷素可促進草坪草根系的生長，增加根系分支，促進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]。

本研究通過測量江西省宜春市40個樣地的不同游憩型和觀賞型草坪的質量指標及土壤養分，借助SPSS 18軟件分析兩者之間的相關性，以期為提高區域草坪綠地土壤養分管理、改善草坪質量提供參考。

1材料與方法

1.1采樣區域概況

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

1.2采樣與檢測方法

先用環刀圈取選定區域的土樣，再用小鐵鍬取土，每個采集點取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，撿去雜質，風干，分別過60目、100目篩，保存備用。土壤堿解氮檢測采用堿解擴散法測定；土壤有效磷檢測采用NaHCO3浸提、鉬銻抗比色法測定；土壤速效鉀檢測采用NH4OAc浸提、火焰光度法測定[11]，3次檢測結果取平均值。

1.3草坪質量指標測定方法[4]

（1）草坪色澤分級采用目測法，按墨綠、深綠、綠、淺綠、黃綠分為1、2、3、4、5分[12]。（2）草坪質地采用直接測量法，用直尺直接測量葉片最寬處。（3）草坪高度采用直接測量法，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 處做自由落地運動，并在草坪上垂直樹立1把米尺，測量足球第1次從草坪彈起的最高點高度。（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量表示[14-15]。

1.4草坪評分方法

參考鄭海金等有關草坪質量的指標體系與評價方法中不同類型草坪指標權重的確定[4]，針對本研究指標內容，略有改動（表1）。

由于測量的各項指標數據具有自身的量綱與分布區間，無法直接進行比較與運算，必須對原始數據進行標準化處理。本研究采用極差標準化進行數據處理，具體處理方法如下：色澤、密度、質地、高度、干質量指標值越高表明草坪質量越好，因此用式（1）處理；皮球彈性越強表明草坪柔軟度質量越差，因此用式（2）處理。

式（3）中：S為綜合評分數；Wj為指標權重；X′j為標準化之后的值；S值越大，表明該類型草坪質量就越好。

2結果與分析

2.1草坪質量測定結果

草坪質量一般來講包括外觀、使用以及生態質量，本研究綜合以上3種草坪質量內涵，選用可測量的量化指標作為評價內容[16]，對游憩型草坪和觀賞型草坪進行測量，結果見表2。

由表2可以看出，不同樣地間草坪質量差異較大，色澤分數為1～5分， 相差5倍；密度范圍2.10～4.70根/cm2， 相差

2.24倍；質地范圍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、質地、高度、干質量和彈性等指標的平均數值分別為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的數值分別為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、彈性等指標平均值來看，游憩型草坪>觀賞型草坪；從質地、干質量等指標的平均值來看，觀賞型草坪>游憩型草坪；造成不同區域草坪變化較大的原因較多，如施肥、修剪等會改變草坪色澤、高度、干質量、彈性等指標大小。

2.2土壤養分測定結果

由表3土壤養分測定結果可以看出，不同樣地間堿解氮、有效磷、速效鉀養分含量差異明顯，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，兩者土壤各養分元素值差異不大。

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

2.3草坪質量評分

依據草坪評分方法，將草坪質量指標測量結果換算為草坪質量原始分數與加權分數，結果如圖1所示。由圖1可以看出，草坪質量得分結果差異較大，原始分的最低分數為 23.15 分，最高分數為85.20分，平均分值為49.15分，最高分是最低分的3.68倍；加權分的最低分數為19.24分，最高分數為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相關性分析

2.4.1土壤養分元素與草坪質量評分的相關性分析通過SPSS 18 軟件對土壤養分元素與不同類型草坪質量分數之間作相關性分析，結果見表4。

由表4可知，土壤養分中的N元素與游憩型草坪和觀賞型草坪呈高度相關，說明增加土壤N元素可以極顯著提高草坪質量；K元素與游憩型草坪呈中度相關，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量。通過對比土壤養分與原始分和加權分的相關性數據可以發現，具有顯著相關的指標加權分的相關性系數值均高于原始分值，說明評分時考慮不同指標權重會提高土壤與草坪質量的相關性，這也表明針對不同類型草坪增加權重指標對草坪質量評分是有效的。

2.4.2土壤養分元素與草坪各質量指標的相關性分析通過SPSS 18軟件對草坪各項質量指標和草坪土壤內的營養元素之間作相關性分析，結果見表5。由表5分析可得，對游憩型草坪來說，N元素與草坪色澤、密度呈高度正相關；與干質量呈中度正相關；K元素與質地、高度呈中度正相關。對觀賞草坪來說，N元素與草坪色澤、密度、高度呈高度正相關，與彈性呈中度負相關；P元素與草坪色澤、密度、干質量呈高度正相關，與彈性呈中度負相關；K元素與草坪質地呈高度正相關。比較2種類型草坪與養分元素關系可以發現，N、P元素在觀賞型草坪中相關性指標更多，關系更為緊密，K元素在游憩型草坪中相關性指標更多，游憩型草坪由于功能特點更易受到人類活動的影響，而K元素與草坪抗性關系密切[19]，因此在此類草坪中聯系更為密切。對比3種元素可以發現，N元素在土壤養分元素中與草坪質量關系最為密切，觀賞型草坪受到人為干擾強度低，N、P元素對于草坪質量指標的影響相對緊密，相關性較強。

3討論與結論

通過土壤養分數據發現，宜春市內調查區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查區域多為城市人工種植草坪，土壤缺乏有機質輸入，因此某些重要元素常常處于虧缺狀態[20]，另一方面可能是N元素在植物體合成養分需求較大，而調查區域后期養分補給不足，造成土壤N元素含量較低；此外，多數研究表明，城市化的土壤養分中磷富集較為明顯[21]，本次調查區域土壤平均有效磷含量處于較高等級，與前人研究結果較為一致；K元素由于草坪植物本身消耗不大，因此在調查區域土壤環境中處于中等水平。

根據草坪的各項質量相關指標進行評分獲得草坪質量綜合得分，這是評價草坪優劣的主要依據[4]，而城市草坪由于功能不同可以劃分為不同類型，因此根據不同分類比較，每個項目加權計算，具有一定的科學性，通過本研究發現，加權后的不同類型草坪土壤養分與草坪分值的相關性值有所增加，表明本研究所涉及的草坪質量加權評分方法是有效和可行的。

土壤養分是草坪草生長主要的養分來源，因此草坪質量與土壤N、P、K元素的關系密切。本研究發現，N元素與游憩型、觀賞型草坪的整體質量（評分）存在顯著的正相關關系，K元素與游憩型草坪的整體質量（評分）存在中度的正相關關系。從草坪各質量指標來看，N元素與游憩型、觀賞型草坪的多項質量指標具有相關性，在觀賞型草坪中，P元素與多項質量指標具有相關性，K元素在游憩型草坪中還與草坪高度相關。不同類型的草坪由于受到人為干擾影響，土壤條件與草坪質量關系會有所不同，因此，通過本研究分析可為提高不同類型草坪各質量指標和整體質量，與科學、有效地提高草坪土壤養分含量與養護管理等提供參考。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.029