不同类型草坪质量与土壤养分的相关性

赵志刚+韩成云+罗天相++吕爱清

摘要：草坪是城市绿化不可缺少的组成部分，草坪的生长发育受到土壤养分的影响，通过测量江西省宜春市40个样地的不同游憩型草坪和观赏型草坪的质量指标及土壤养分，采用SPSS软件分析，探讨二者的相关性，结果表明：氮元素与游憩型、观赏型草坪的整体质量评分结果存在显著的正相关（P≤0.01），钾元素与游憩型草坪的整体质量评分结果存在中度的正相关（P≤0.05）。从草坪各质量指标来看，氮元素与游憩型、观赏型草坪的多项质量指标具有相关性（P≤0.05），在观赏型草坪中，磷元素与多项质量指标具有相关性（P≤0.05），钾元素在游憩型草坪中还与草坪高度相关（P≤0.01）。

关键词：草坪质量；土壤养分；相关性；宜春市

中图分类号：S688.401文献标志码：A文章编号：1002-1302（2017）06-0114-04

城市草坪包括建植草坪草的茎、叶、根系及表土层部分，对于美化城市环境、保水固土、净化大气，以及提供居民户外活动起到重要的作用，越来越成为现代城市文明进步的标志[1]。一般研究的草坪质量，主要包括草坪的密度、高度、色泽、质地、弹性等常见指标[2-3]；同时，依据草坪功能可将其分为游憩型、观赏型、运动型和特殊用途的草坪（如保土护坡）等[4-7]。

草坪的生长发育受到土壤养分的影响，而在影响草坪质量的土壤因素里，矿质营养元素起到关键性的作用，如氮素可促进草坪草的生长和分蘖，并会增加草坪密度[8]；磷素可促进草坪草根系的生长，增加根系分支，促进草坪草分蘖并提高成坪后叶绿素含量；钾素在草坪草的抗寒、抗旱、抗病性等抗性方面有着十分重要的作用[9-10]。

本研究通过测量江西省宜春市40个样地的不同游憩型和观赏型草坪的质量指标及土壤养分，借助SPSS 18软件分析两者之间的相关性，以期为提高区域草坪绿地土壤养分管理、改善草坪质量提供参考。

1材料与方法

1.1采样区域概况

采样时间为2014年11月1—23日间，天气晴朗；地点为江西省宜春市袁山公园、宜春学院、人民公园、政府广场及宜春碧桂园等区域。宜春地处中亚热带季风气候区，四季分明，雨量充足，气候较温和，具有南方地区典型气候特征。依据草坪环境与人流密度界定观赏型草坪与游憩型草坪，建坪草种为台湾青（Zoysia tenuifolia Willd. ex Trin.）。

1.2采样与检测方法

先用环刀圈取选定区域的土样，再用小铁锹取土，每个采集点取3批次土样，采集深度和采集量均匀一致，土壤上层和下层的比例一致，取样工具垂直地面入土，深度相同。采集的土壤样品分别装入自封袋内，捡去杂质，风干，分别过60目、100目筛，保存备用。土壤碱解氮检测采用碱解扩散法测定；土壤有效磷检测采用NaHCO3浸提、钼锑抗比色法测定；土壤速效钾检测采用NH4OAc浸提、火焰光度法测定[11]，3次检测结果取平均值。

1.3草坪质量指标测定方法[4]

（1）草坪色泽分级采用目测法，按墨绿、深绿、绿、浅绿、黄绿分为1、2、3、4、5分[12]。（2）草坪质地采用直接测量法，用直尺直接测量叶片最宽处。（3）草坪高度采用直接测量法，用直尺垂直草坪地面，使尺子零刻度线与土壤面重合，量取草坪高度。（4）草坪弹性用充满气的足球，放于草坪上方 1 m 处做自由落地运动，并在草坪上垂直树立1把米尺，测量足球第1次从草坪弹起的最高点高度。（5）草坪生物量用单位面积的地上和地下的生物量总和表示[13]。（6）草坪密度用单位面积的地上绿叶数量表示[14-15]。

1.4草坪评分方法

参考郑海金等有关草坪质量的指标体系与评价方法中不同类型草坪指标权重的确定[4]，针对本研究指标内容，略有改动（表1）。

由于测量的各项指标数据具有自身的量纲与分布区间，无法直接进行比较与运算，必须对原始数据进行标准化处理。本研究采用极差标准化进行数据处理，具体处理方法如下：色泽、密度、质地、高度、干质量指标值越高表明草坪质量越好，因此用式（1）处理；皮球弹性越强表明草坪柔软度质量越差，因此用式（2）处理。

式（3）中：S为综合评分数；Wj为指标权重；X′j为标准化之后的值；S值越大，表明该类型草坪质量就越好。

2结果与分析

2.1草坪质量测定结果

草坪质量一般来讲包括外观、使用以及生态质量，本研究综合以上3种草坪质量内涵，选用可测量的量化指标作为评价内容[16]，对游憩型草坪和观赏型草坪进行测量，结果见表2。

由表2可以看出，不同样地间草坪质量差异较大，色泽分数为1～5分， 相差5倍；密度范围2.10～4.70根/cm2， 相差

2.24倍；质地范围1.10～3.10 mm，相差2.82倍；高度范围1.10～7.90 cm，相差7.18倍；干质量范围1.67～6.14 g/cm2，相差3.68倍；弹性范围1.60～5.50 mm，相差344倍。其中，游憩型草坪的色泽、密度、质地、高度、干质量和弹性等指标的平均数值分别为3.70分、3.70根/cm2、1.63 mm、4.21 cm、3.44 g/cm2 和3.24 mm；而观赏型草坪上述指标的数值分别为3.20分、3.70根/cm2、1.76 mm、3.06 cm、3.90 g/cm2和 3.05 mm，从色泽、高度、弹性等指标平均值来看，游憩型草坪>观赏型草坪；从质地、干质量等指标的平均值来看，观赏型草坪>游憩型草坪；造成不同区域草坪变化较大的原因較多，如施肥、修剪等会改变草坪色泽、高度、干质量、弹性等指标大小。

2.2土壤养分测定结果

由表3土壤养分测定结果可以看出，不同样地间碱解氮、有效磷、速效钾养分含量差异明显，其中碱解氮含量最高为 42.37 mg/kg，最低为11.25 mg/kg，有效磷含量最高值为 160.56 mg/kg，最低为40.12 mg/kg；速效钾含量最高值为 208.23 mg/kg，最低为31.36 mg/kg。综合来看，碱解氮含量平均值为21.79 mg/kg，有效磷含量平均值为90.89 mg/kg，速效钾含量平均值为97.43 mg/kg。其中，游憩型草坪碱解氮平均值为 22.25 mg/kg，有效磷元素平均值为 90.54 mg/kg，速效钾平均值为96.29 mg/kg；观赏型草坪碱解氮平均值为 21.33 mg/kg，有效磷平均值为91.23 mg/kg，速效钾平均值为98.57 mg/kg，两者土壤各养分元素值差异不大。

土壤全量养分和有效养分含量是土壤质量和植物生长的重要限制因素[17]。依据土壤普查养分分级标准[18]可以发现，草坪样地土壤平均碱解氮含量处于土壤养分质量分级的低等水平（6级），平均有效磷含量处于分级的高等水平（1级），平均速效钾含量处于分级的中等水平（4级）。因此，调查的草坪样地土壤可以适量补充氮肥增加氮素营养。

2.3草坪质量评分

依据草坪评分方法，将草坪质量指标测量结果换算为草坪质量原始分数与加权分数，结果如图1所示。由图1可以看出，草坪质量得分结果差异较大，原始分的最低分数为 23.15 分，最高分数为85.20分，平均分值为49.15分，最高分是最低分的3.68倍；加权分的最低分数为19.24分，最高分数为86.26分，平均分值为50.33分，最高分是最低分的4.48 倍。其中，游憩型草坪和观赏型草坪原始分的最低分为 23.15 和32.22，最高分为85.20和81.34，平均分为50.22和49.23；游憩型和观赏型草坪加权分的最低分为19.24和 25.08，最高分为84.47和86.26，平均分分别为50.43和 50.85。

2.4相关性分析

2.4.1土壤养分元素与草坪质量评分的相关性分析通过SPSS 18 软件对土壤养分元素与不同类型草坪质量分数之间作相关性分析，结果见表4。

由表4可知，土壤养分中的N元素与游憩型草坪和观赏型草坪呈高度相关，说明增加土壤N元素可以极显著提高草坪质量；K元素与游憩型草坪呈中度相关，说明增加土壤K元素可以较好地增加受人为干扰影响较多的草坪质量。通过对比土壤养分与原始分和加权分的相关性数据可以发现，具有显著相关的指标加权分的相关性系数值均高于原始分值，说明评分时考虑不同指标权重会提高土壤与草坪质量的相关性，这也表明针对不同类型草坪增加权重指标对草坪质量评分是有效的。

2.4.2土壤养分元素与草坪各质量指标的相关性分析通过SPSS 18软件对草坪各项质量指标和草坪土壤内的营养元素之间作相关性分析，结果见表5。由表5分析可得，对游憩型草坪来说，N元素与草坪色泽、密度呈高度正相关；与干质量呈中度正相关；K元素与质地、高度呈中度正相关。对观赏草坪来说，N元素与草坪色泽、密度、高度呈高度正相关，与弹性呈中度负相关；P元素与草坪色泽、密度、干质量呈高度正相关，与弹性呈中度负相关；K元素与草坪质地呈高度正相关。比较2种类型草坪与养分元素关系可以发现，N、P元素在观赏型草坪中相关性指标更多，关系更为紧密，K元素在游憩型草坪中相关性指标更多，游憩型草坪由于功能特点更易受到人类活动的影响，而K元素与草坪抗性关系密切[19]，因此在此类草坪中联系更为密切。对比3种元素可以发现，N元素在土壤养分元素中与草坪质量关系最为密切，观赏型草坪受到人为干扰强度低，N、P元素对于草坪质量指标的影响相对紧密，相关性较强。

3讨论与结论

通过土壤养分数据发现，宜春市内调查区域草坪平均碱解氮含量处于较低水平，一方面可能是由于调查区域多为城市人工种植草坪，土壤缺乏有机质输入，因此某些重要元素常常处于亏缺状态[20]，另一方面可能是N元素在植物体合成养分需求较大，而调查区域后期养分补给不足，造成土壤N元素含量较低；此外，多数研究表明，城市化的土壤养分中磷富集较为明显[21]，本次调查区域土壤平均有效磷含量处于较高等级，与前人研究结果较为一致；K元素由于草坪植物本身消耗不大，因此在调查区域土壤环境中处于中等水平。

根据草坪的各项质量相关指标进行评分获得草坪质量综合得分，这是评价草坪优劣的主要依据[4]，而城市草坪由于功能不同可以划分为不同类型，因此根据不同分类比较，每个项目加权计算，具有一定的科学性，通过本研究发现，加权后的不同类型草坪土壤养分与草坪分值的相关性值有所增加，表明本研究所涉及的草坪质量加权评分方法是有效和可行的。

土壤养分是草坪草生长主要的养分来源，因此草坪质量与土壤N、P、K元素的关系密切。本研究发现，N元素与游憩型、观赏型草坪的整体质量（评分）存在显著的正相关关系，K元素与游憩型草坪的整体质量（评分）存在中度的正相关关系。从草坪各质量指标来看，N元素与游憩型、观赏型草坪的多项质量指标具有相关性，在观赏型草坪中，P元素与多项质量指标具有相关性，K元素在游憩型草坪中还与草坪高度相关。不同类型的草坪由于受到人为干扰影响，土壤条件与草坪质量关系会有所不同，因此，通过本研究分析可为提高不同类型草坪各质量指标和整体质量，与科学、有效地提高草坪土壤养分含量与养护管理等提供参考。

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doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2017.06.029