第三章草坪与生态环境

第三章草坪与生态环境第一页，共五十一页，2022年，8月28日瑞士乡村的草坪第二页，共五十一页，2022年，8月28日

草坪与周围环境有着密切的关系。它既受到周围环境条件的制约，也在一定程度上影响周围的环境。影响草坪草的各种环境因子称做生态因子，主要包括气候、土壤和生物3个方面。这些因素决定了草坪草的适应性和生长状况。气候因子包括光照强弱、日照长短、光谱成分、温度、降水量及分布、空气湿度、蒸发量、风速等；土壤－地形因子包括土壤结构、有机质、土壤温度、水分、养分、土壤空气、土壤反应、海拔高度、坡向与坡度等。生物因子包括人类影响、植物因子、动物因子和微生物因子。第三页，共五十一页，2022年，8月28日

草坪草本身生长发育所要求的环境条件与外界实际的环境条件的吻合程度称为草坪草与环境的生态适应性。在草坪的建植和养护过程中，我们应用各种各样的草坪草种和品种，遇到的是千变万化的环境条件，这就要求草坪草养护管理者了解草坪草的生态特性及其与环境条件之间复杂的相互关系，采取正确的养护管理措施，使草坪草与环境之间能够更好地相配合。第四页，共五十一页，2022年，8月28日

养护管理措施有些是直接作用于草坪草，如修剪、切边等，而更多的则是用于改善草坪草的环境或生活因子，如打孔通气、灌溉、施肥、病虫草防治等。在环境保护越来越受到重视的情况下，草坪养护管理各项措施的环境友好性变得越来越重要。它甚至在很大程度上决定了世界草坪养护管理的发展方向。当我们采取某一措施以获取期望中的草坪质量时，不仅要知道怎样做，而且要从环境友好的角度明白为什么这样做。因此，了解草坪于环境的关系，是成功的草坪养护的基础，也是草坪养护管理者的必备素质。第五页，共五十一页，2022年，8月28日第一节草坪与气候

天气或气候因素包括光照、气温、风等气象因子对草坪草的生长和发育有很大影响。天气是某一地区各气象要素在某一短时期内的综合。气候则是某一地区各气象要素长期的特征，即其平均状况和变异程度。太阳辐射是形成天气和气候的根本动力。太阳光是植物光合作用的能量来源。温度是太阳辐射对地球表面及周围大气加温作用的反应。风是地区表面不均匀加热的结果，风由于受地球自转运动的影响而形成复杂的地带性气压系统。降水是水汽从江海湖河蒸发、凝结的结果。湿度则表示空气中水汽的丰富程度。第六页，共五十一页，2022年，8月28日

一、太阳辐射草坪草依靠从太阳获得的能量来维持生长发育。从太阳到达地球的能量是通过辐射的形式传输的。太阳辐射是指单位水平面积上所受到的太阳照射量。太阳辐射在大气中传播时，因为水蒸气能吸收红外线、臭氧能吸收紫外线，尘埃及其他微粒可散射光线，因而，当它达到地面之时已被大大地减少。此外，它也会因季节、纬度、一天中的时刻、大气的透明度、天气的变化和地形、海拔的不同而产生较大的差异。草坪表面接受日辐射是由直射光和散射光2部分组成。光是地球上一切植物的能量来源，它对草坪草的影响是多方面的，光谱质量、光照强度、日照长度与草坪草的生长发育有着密切的关系。第七页，共五十一页，2022年，8月28日

（一）光质光质是指不同波长的光。大于720nm的相当于远红光，720～610nm为红橙光，610～510nm为绿光，510～400nm为蓝紫光，小于400nm的是紫外线。草坪冠层接受的是完全光谱，但光谱中不同成分对草坪草的生长发育和生理功能的影响是不一样的。红光有利于碳水化合物的合成，蓝光则促进蛋白质和非碳水化合物的合成。高海拔地区紫外线强烈，在紫外线影响下，植物呈现小型化、根部发达、贮藏物质增加、色彩鲜艳的现象。反之，在多阴的不良天气，紫外线减弱时，常会导致植物的徒长。草坪草反射光主要是黄、绿光，这就是草坪草呈现的颜色。自然条件下，除非在明显的遮荫情况时，由于晨昏和季节变化引起的光质变化对草坪草的生长发育并不会明显的影响。第八页，共五十一页，2022年，8月28日

（二）光照强度大部分草坪草单叶的光补偿点为全日照强度的2％～5％，大约为0.126J/（cm2·min）；大部分草坪草单叶的光饱和点可达到全日照光强的1/3，约为1.256J/（cm2·min）；个别C4植物的草种（品种），如狗牙根单叶的光饱和点可达到全日照光强的40％～50％，约为1.88J/（cm2·min）。

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绝大部分草坪草为喜光植物。如果光照不足，草坪草的生长和发育将受到影响。当光照强度降低时，草坪草通常在生理上表现为叶绿素含量升高，呼吸速率降低；光补偿点降低，贮藏碳水化合物减少，碳氮比降低；蒸腾速率下降，组织内含水量增加，渗透势下降。在形态发育上，植株呈弱光形态表现为叶片变薄，叶片宽度变小，叶片变长，单位面积叶的重量降低；密度降低，分蘖减少，茎节间伸长，茎变得细弱；出叶速度减慢，进行垂直生长。第十页，共五十一页，2022年，8月28日钝叶草太阴处生长稀疏、叶偏直立变长第十一页，共五十一页，2022年，8月28日

同时，由于贮藏物质的减少，草坪草抗病性减弱，容易感染病害，造成斑秃。在长期阴雨和遮蔽条件下，常会因为光照强度的下降，使草坪密度变稀，垂直生长显著，特别是狗牙根，这种现象非常明显。某种原因引起的草坪闭光，如过厚的草屑遗留在草坪上或粘霉病发生时，会严重损伤草坪质量。在草层过高、修剪不及时的情况下，也会伤害草坪质量。由于内部光照不足，草坪中下部叶片发黄，修剪后的草坪就会呈现黄褐色，影响美观。第十二页，共五十一页，2022年，8月28日第十三页，共五十一页，2022年，8月28日

草坪环境中的许多因素，如云、高大建筑物、树木及其他自然物能通过遮荫改变光照强度而对草坪产生影响。适度的遮荫，能使草坪草叶片角度变小，表现出典型的直立生长的趋势。光照的减弱将促使叶片变长、变薄，植物体内碳水化合物贮量降低。因此，遮荫导致草坪娇嫩，耐磨性、抗病性及对外界不良环境条件的抗性减弱。由于建筑物、屏障物或树木等的遮荫作用，使草坪草接受日光量受到限制，因此在进行草坪建植、管理和选择草坪草种类时，要充分考虑光照条件。第十四页，共五十一页，2022年，8月28日

另外，许多草坪草种子和杂草种子的萌发也需要光，这些种子被称为喜光种子。它们有翦股属的各个种、草地早熟禾、加拿大早熟禾、冰草、高羊茅、多年生黑麦草、狗牙根和结缕草的各个种。杂草的马唐、蟋蟀草种子萌发也需要光。在进行种子发芽率测定时，这些草坪草的种子需有光照。喜光种子播种后覆土要薄，一般不超过5mm。在健康的、生长稠密的草坪中，马唐、蟋蟀草被显著抑制。在强烈的树荫下，也没有这类杂草。

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而另一方面，虽然草坪草都是喜光的，但对光照的不足具有一定的适应能力，称为耐荫性。在考虑林下草坪、疏林草坪及城市高层建筑间草坪的布置时，耐荫性是一个十分重要的因素。草坪草的耐荫性依草种而异，在品种间也存在着差异。在冷季型草坪草中，紫羊茅、小糠草、细弱翦股颖等耐荫性较强，黑麦草较弱；而暖季型草坪草中，钝叶草耐荫性最强，结缕草耐荫性也较强，地毯草耐荫性也较好，狗牙根最弱。第十六页，共五十一页，2022年，8月28日在阴处的台湾草生长稀疏第十七页，共五十一页，2022年，8月28日钝叶草地毯草第十八页，共五十一页，2022年，8月28日

（三）日照长度在空旷的平地上能够接收到太阳辐射（包括直接辐射和散射辐射）的时间间隔称为日照长度，即白天的长短。日照长度不仅影响光量，而且能影响植物花芽分化与开花，这就是植物的光周期反应。植物必须经过光周期才能从营养生长阶段进入生殖生长阶段。根据植物不同的光周期反应，可将植物分为长日照植物、短日照植物和中间型植物。长日照植物必须在日照长度大于临界日长时才能诱导花芽分化，开花结实；而短日照植物则必须在日照长度小于临界日长时才能开花；中间型植物开花对日长的要求不严格。第十九页，共五十一页，2022年，8月28日

二、温度（热量）温度是影响草坪草生长发育和分布的关键因素。温度的规律性或节奏性的变化以及极端温度的出现，都会对草坪草产生极大的影响。草坪草生长发育需要一定的热量，二温度是热量的直观表示。讨论热量与植物的关系时，一般都用温度表示，因为用温度比热量更能反映气候条件的综合影响；而且，从理论上说，植物化学反应的速率与温度的关系与热量的关系更为密切。第二十页，共五十一页，2022年，8月28日

（一）温度的三基点草坪草只能在一定的温度范围内才能正常生长。温度过低，草坪草生命活动停止，生长受到抑制或处于休眠状态；温度过高，光合作用受到抑制，呼吸作用旺盛，植株变弱；在适宜的温度范围内，草坪草生长旺盛。所以，植物的生长发育对温度的要求有最低温度、最适温度和最高温度之分，称为温度的三基点。在最低和最高温度下植物停止生长发育，但仍能维持生命。如果温度继续降低或升高，就会发生不同程度的危害直到死亡，所以在三基点温度之外，还可以确定最高与最低受害、致死温度指标，统称为5个基本温度指标。第二十一页，共五十一页，2022年，8月28日草坪草与温度的关系冷致死点最低最适最高热致死点生命温度生长温度生长的最低温度、最适温度和最高温度称为生长温度的三基点。最适温度是生长最快并且是最健壮时的温度，超过或低于此温度，生长变缓慢。超过生长的最低或最高温度，植物生长逐渐停止，直至死亡。不同的草坪草5个温度指标不同。第二十二页，共五十一页，2022年，8月28日

不同草坪草、发育期与不同生物学过程的三基点（或5个基本温度指标）是不同的。一般原产于低纬度地区的植物，生长的三基点温度较高，耐热性好，耐寒性差；原产于高纬度地区的植物，生长的三基点温度低，耐热性差而抗寒性好，期间有一系列中间类型。相应地，暖季型草坪草生长的三基点温度高，耐热性好而抗寒性差，最适的生长温度为25～35℃；冷季型草坪草生长的三基点温度低，耐热性差而抗寒性好，适宜的生长温度为15～25℃，最低生长温度甚至达到4℃以下。期间也有一系列过渡类型。草坪的不同生育时期的温度三基点不同。在营养生长时期，对温度的要求不严格，适应范围广；而在开花结果期，要求的温度范围窄，尤其是花粉母细胞减数分裂期比一般生育过程要求更为严格的温度值。第二十三页，共五十一页，2022年，8月28日

（二）温周期现象温度对草坪草的生长影响，还表现为温周期现象。在自然环境中，温度处在不断变化之中。温度昼夜间有规律的变化称作温周期。在平均温度相同时，草坪草的生长发育在昼夜变温的条件下表现得更好的现象称为温周期现象。碳水化合物的生产是在白天进行的，而最优植物生长则是在夜间温度较低的情况下进行。昼夜温差大，有利于草坪草的物质积累，使得草坪草生长健壮，抗逆性好，草坪质量高。如果昼夜温差小，夜温很高，则有相当一部分日间的光合产物被夜间的呼吸作用所消耗，物质积累少，植株将变得弱小并容易感病。第二十四页，共五十一页，2022年，8月28日

（三）草坪草的耐热性和耐寒性当环境温度超过生长发育的最低或最高温度时，草坪草将受到低温或高温胁迫，但还能继续维持生命而不死亡。草坪草对不良环境温度有一定的耐性和适应性。当温度继续降低或增高时，对草坪草的危害逐渐加重。在致死温度界限，草坪草遭受到永久性的损伤，导致死亡。这两个极限温度值随持续时间的长短而有所变化。如果持续时间短暂，草坪草可耐非常高和非常低的温度；但同样的温度条件，时间一长，草坪草可能会死亡。第二十五页，共五十一页，2022年，8月28日

草坪草对短期内的极端温度是可以躲避的，它们会丢弃敏感结构（地上部）或将营养体缩为地下器官，从而躲过不利季节，在适宜的生长季节到来时重新萌发。草坪草的地下茎或分蘖节的温度界限是草坪草生存的临界值。第二十六页，共五十一页，2022年，8月28日

高温对草坪草的伤害主要是造成植株过度蒸腾失水，引起细胞脱水，形成一系列的代谢失调。耐高温的草坪草一般起源于干旱和炎热环境，其蛋白质对热相当稳定，在高温下仍能保持一定的正常代谢。不同草坪草的耐热性不同，相差很大，而不同器官的耐热性也很不相同。草坪草由于起源不同，对低温的耐受性极不相同。暖季型草坪草在10℃时就表现出冷害，随着温度的降低，地上部逐渐枯死而以地下部根茎越冬。狗牙根有很多生态型，某些耐寒的狗牙根地下茎在-20℃低温下仍能安全越冬。选育抗寒性强的暖季型草坪草新品种，拓宽其应用范围，延长其绿色期，是草坪育种的重要方向。第二十七页，共五十一页，2022年，8月28日第二十八页，共五十一页，2022年，8月28日

冷季型草坪草虽然在零度以下的低温仍可以生长，但当气温达到冰点以下时，仍然会受到不同程度的伤害。降温的幅度越大，持续的时间越长，解冻越突然，对草坪草的危害越大。受冻害的组织或细胞由于结冰而受到伤害，导致叶片萎蔫、卷曲，叶色变黄终至干枯死亡。有资料表明，在-9℃时，翦股颖、多年生黑麦草、草地早熟禾、高羊茅的植株伤害率达50％，但这只是地上部器官的表现，其分蘖节仍具有活性，即植株仍能存活着，一旦温度回升，还可以发出新芽。冷季型草坪草抗寒性好，这是其越冬表现好、早春返青早而快、绿色期长的遗传基础。第二十九页，共五十一页，2022年，8月28日

（五）温度与草坪草的分布我国幅员辽阔、地形复杂、气候类型多样，环境条件的差异是十分悬殊的，具气候复杂、变幅大的特点。在亚热带和温带的过渡区，冷季型草坪草在晚秋或春天可以生长旺盛，但夏天往往易发生枯萎，并且需要更多的水分进行养护管理；而种植暖季型草坪草，虽然能耐夏季的高温干旱，但其绿色期很短，而且在寒冷的冬季容易发生冻害。如北京地区，气温具夏季炎热、冬季严寒的特征，这种气温的年变化，给草坪草的选择和管理带来了困难，即暖季型草坪草在北京有难以越冬的问题，冷季型草坪草则存在夏枯现象。在我国华北平原以南地区，7、8月份的月平均气温通常都在25℃以上。第三十页，共五十一页，2022年，8月28日

因此，冷季型草坪草的夏枯现象是严重的，这与在欧洲诸国、澳大利亚、新西兰等国家草坪草能长期保持良好的状态形成明显的对照。我国南方，细叶结缕草、狗牙根等暖季型草坪草有较长的绿色时期。但是在冬季，其地上部分几乎全部枯死，这样，只能在褐色的草坪上打高尔夫和进行球类比赛。因此，延长暖季型草坪草的绿色期和解决冷季型草坪草的夏枯问题对我国草坪业的发展十分重要。第三十一页，共五十一页，2022年，8月28日

三、水分

水是生命之源，没有水就没有生命。植物的一切正常生命活动，只有在一定的细胞含水量夏才能进行，否则将会受阻，甚至死亡。植物从环境中不断吸收水分，以满足正常的生命活动需要，同时，又不断散失水分到大气中，形成了植物的水分代谢。第三十二页，共五十一页，2022年，8月28日（一）草坪草对水分的需求

1.草坪草的含水量水分是植物体的重要组成部分，草坪草的含水量可达其鲜重的65％～80％。含水量与草坪草种类、组织器官及生长环境有关。

2.水分的生理作用（1）水是细胞原生质的主要成分。（2）水分是代谢作用过程的反应物或反应介质。（3）水还能维持细胞膨压，保持草坪草各组织和器官的固有姿态。（4）水的理化性质有利于植物的生命活动。第三十三页，共五十一页，2022年，8月28日

3.草坪草对水分的吸收与散失

4.草坪草的需水量草坪草以蒸散的形式消耗土壤中的水分。蒸散是包括草坪土壤蒸发和植物蒸腾的总耗水量。草坪草需水量是在正常生于状况和最佳水、肥条件下，草坪草整个生育期的蒸散量，也称潜在蒸散量，以毫米计。草坪草需水量是研究其水分变化规律、分析和计算灌溉用水量等的依据。第三十四页，共五十一页，2022年，8月28日

影响草坪草需水量的主要因素有：

1.由大气干燥程度、辐射条件及风力大小缩综合决定的气象条件；

2.由土壤湿润程度和导水能力缩决定的土壤供水状况；

3.草坪草种类及其生长发育状况；

4.养护管理水平等。气温高、空气干燥、风速大、草坪草需水量就大；生长期长、叶面积大、生长速度快、根系发达的草坪草需水量就大。多数C3类草坪草需水量大于C4类草坪草。因此，实际蒸散量是潜在蒸散量、土壤含水量及草坪草覆盖状况的函数。

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蒸腾系数指草坪草形成1g干物质需蒸腾的水分克数，其倒数称蒸腾效率。蒸腾系数的大小，反映草坪草对水分条件需要的程度，也表明草坪草对水分利用效率的高低。一般而言，草坪草的蒸腾系数为500～700，即生产1g干物质，需消耗500～700g水。第三十六页，共五十一页，2022年，8月28日

5.草坪草的耐旱性在某些条件下，植物失水快于根系吸水，这样，在植物体内形成了水分亏缺。这对植物可能有利也可能有害，这主要取决于水分失衡的数量和时间的长短。小心控制下的水分亏缺，可以促使植物生长和其他形态学上的改进，从而改善草坪草对环境胁迫的抗性。第三十七页，共五十一页，2022年，8月28日

当土壤水分严重缺乏时，植物组织的水分过度亏缺，从而对植物造成伤害，这就形成了干旱。而当大气相对湿度过低时，使得植物蒸腾加剧，远大于植物吸水的速度，从而破坏水分平衡，也会造成干旱。干旱条件下，植物失水超过吸水，植物细胞水势下降，叶片与茎的幼嫩部分下垂，发生萎蔫。轻度和中度缺水引起暂时萎蔫，严重缺水引起永久萎蔫，植物会死亡。暂时萎蔫与永久萎蔫的区别在于原生质是否脱水。前者只是叶肉细胞临时的水分减少，减少蒸腾和通过灌溉即可恢复，而后者即使灌溉也无法恢复。第三十八页，共五十一页，2022年，8月28日

6.草坪草的耐淹性在某些情况下，水分过多也会对草坪造成危害，尽管水分过量对草坪造成的危害比水分亏缺对草坪造成的危害要少见得多。水分过多的原因有地表或地下排水不良、降水过多、灌溉过量、地下水位过高或者发生洪水等。第三十九页，共五十一页，2022年，8月28日

水淹对草坪草的危害与其说直接由水而引起，不如说更多地由于水淹减少了土壤中的氧气而引起的。草坪草根系处在缺氧的环境中，大大降低了其生理活性，抑制了根系的生长。随着水淹时间延长，草坪草的根系会窒息死亡。同时，在地上部分受到水淹时，由于水中通常含有大量的泥沙，它们附着在草坪草的茎叶上，会极大地妨碍其光合、呼吸等生理活动。这一切，导致了草坪草活力下降、质量降低，甚至整个草坪会被毁坏。第四十页，共五十一页，2022年，8月28日

（二）对草坪草水分的供应

1.土壤水分及其有效性

2.空气湿度

3.降水

4.灌溉四、风五、空气和大气污染第四十一页，共五十一页，2022年，8月28日第二节草坪与土壤

一、土壤组成在土壤的发育过程中，由于母质、气候条件、所处地形以及土壤上发育的植被类型不同，所形成的土壤类型和土壤特性有很大差别。

（一）土壤矿物质

1、土壤粒级土壤矿物质颗粒大小差别很大。按照其大小可分成若干等级或若干组，这些等级或组就叫粒级或粒组。一般分为沙粒、粉粒和粘粒三级。第四十二页，共五十一页，2022年，8月28日2、土壤质地

土壤的质地是指土壤中砂粒、粉粒和粘粒三种粒级所含的百分数。也就是说，这三个粒级重量的面分比决定着质地的类别。根据质地不同可把土壤分为三大类：砂土类、壤土类和粒土类，而每一类下面又可再分为几种。通常认为，壤质土和砂质土是建植草坪较理想的土壤质地。但是当我们考虑建植草坪选用何种土壤质地时，最重要的还要看草坪的用途和土壤所担负的功能。对于运动场和高尔夫球场等经常强烈践踏的草坪的土壤来说，砂质土壤并结合充足的灌溉对草坪草的生长是较适宜的，而对于践踏较少的庭园草坪或观赏性草坪来讲，适宜的土壤质地则是持水性、保肥性较高的粉砂壤土或粉质黏壤土。第四十三页，共五十一页，2022年，8月28日

（二）土壤有机质

1.土壤有机质的主要组成土壤有机质主要包括土壤中的各种动植物残体、微生物及其分解合成的物质，还有施入土壤中的有机肥料。草坪土壤中表层土壤的有机质含量通常较高。草坪草衰老的根、茎、叶以及修剪过程中留在土壤表层的草屑，经过土壤微生物的分解和部分分解，在土壤表层形成的大量的植物残留积累，构成了草坪土壤的枯草层。这些植物残体的元素组成主要包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硅以及铁、硼、锰、铜、锌、钼等微量元素。待枯草层分解后不仅可以为草坪草的生长提供丰富的营养元素，而且还利于土壤形成良好的结构，改善土壤通气性和持水性以及抗板结能力。第四十四页，共五十一页，2022年，8月28日

2.土壤有机质的作用（1）草坪草营养物质的重要来源。（2）改良土壤的理化性状，特别是结构。（3）提高土壤保水、保肥和保温能力。

3.土壤的结构自然界中土壤固体颗粒完全呈单粒状况存在是很少见的。在内外因素的综合作用下，土粒相互团聚成大小、开状和性质不同的团聚体，这种团聚体称为土壤的结构。在多种土壤结构类型中，有一种结构叫团粒结构，是指颗粒粘结在一起形成的近似球形、疏松多孔的小团聚体，其直径约为0.25~10mm。

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结构不好的粘土类主要由小孔隙所组成，排水透气性不良。但是如果粘粒与粘粒之浊互相结合在一起形成一个个团粒，团粒甚至比沙粒还大，结果增加了大孔隙度，排水透气性因而行到了改善，而团粒甚至比沙粒还大，结果增加了大孔隙度，排水透气性因而得到了改善，而团粒内部仍为小孔隙。正如土壤学书中所说的，一个团粒就是一个“小水库”、“小肥料库”，所以团粒结构是草坪生长最好的土壤结构。要注意团粒与团粒之间并不是紧密结合在一起的，具有团粒结构的土壤是疏松和松散的土壤。第四十六页，共五十一页，2022年，8月28日

团粒结构的形成，有机质起主要作用。有机质分解转化形成的腐殖质，能将粘粒颗粒凝结在一起。没有这种有机的“粒着”，团粒结构就不可能存在。粘粒表面一般带负电荷。钙离子带正电荷。因为异性电荷互相吸引，钙趋向结合粘粒颗粒，成为团聚体。石灰和石膏都含有钙，所以把它们加到土里，便会改善结构。