不同暖季型草坪草品种对盐碱地土壤理化性质和微生物群落的影响

在江苏盐碱地中种植暖季型草坪草狗牙根〔Cynodon dactylon(Linn.)Pers.〕品种‘阳江’(‘Yangjiang’)和杂交结缕草(Zoysia sinica×Z.matrella)品种‘苏植3号’(‘Suzhi No.3’),探索这2个品种对盐碱地的植株地下部生物量以及土壤理化性质和微生物群落的影响。结果表明:‘阳江’和‘苏植3号’种植样地的植株地下部生物量和土壤有机质含量均显著高于对照样地;土壤的pH值和电导率均显著低于对照样地。细菌群落结构和真菌群落结构与对照样地均有显著差异,‘阳江’和‘苏植3号’种植样地的细菌Shannon-Wiener多样性指数均显著高于对照样地;固氮细菌、丛枝菌根真菌和粪腐生真菌的相对丰富度均显著高于对照样地。总体上看,‘阳江’和‘苏植3号’种植样地土壤中功能细菌类群关系较近,二者与对照样地的关系均较远;而3种样地土壤中功能真菌类群关系均较远。‘阳江’和‘苏植3号’种植样地的植株地下部生物量和土壤理化性质明显影响土壤中细菌多样性,植株地下部生物量以及土壤的pH值和电导率明显影响土壤中部分功能细菌的丰富度,植株地下部生物量和土壤pH值明显影响土壤中部分功能真菌的丰富度。综合分析认为,在江苏滨海盐碱地中种植‘阳江’和‘苏植3号’对盐碱地的植株地下部生物量以及土壤理化性质和微生物群落有明显的积极影响,在盐碱地生态修复中具有重要作用。

三种暖季型草坪草在干旱条件下脯氨酸含量和抗氧化酶活性的变化

测定了土壤干旱条件下矮生狗牙根、沟叶结缕草和地毯草相对含水量和相对电导率的变化。结果表明 ,矮生狗牙根的耐旱性较强 ,沟叶结缕草次之 ,而地毯草对干旱敏感。干旱胁迫下 ,地毯草积累脯氨酸最多 ,沟叶结缕草次之 ,矮生狗牙根最少 ,草坪草的脯氨酸的积累与耐旱性呈负相关。地毯草超氧化物歧化酶 (SOD)活性持续升高 ,过氧化氢酶 (CAT)活性在短暂升高后降低 ,过氧化物酶 (POD)活性降低 ;矮生狗牙根和沟叶结缕草的SOD活性先升后降 ,CAT和POD活性则维持较高水平 ,表明草坪草的耐旱性与抗氧化酶活性有关。

暖季型草坪草优良选系和品种抗盐性的初步评价

以叶片枯黄率为指标,通过水培法对5属12种50份暖季型草坪草优良选系和品种进行了抗盐性评价,为选育抗盐优质草坪草新品种提供试验依据。结果表明,供试草种间的抗盐性变异很大,总的变异系数达到60%,其中,结缕草属和狗牙根属变异系数分别为52%和29%,而结缕草和中华结缕草是变异最大的种,变异系数分别为56%和52%。总的来讲,抗盐性最强的多为细叶结缕草和沟叶结缕草植物,海雀稗‘Adalayd’、钝叶草‘S004’及部分结缕草、中华结缕草植物的抗盐性也较强,部分结缕草属其他材料和狗牙根属植物的抗盐性中等或较弱,而假俭草的抗盐性最弱。结缕草属中抗盐性比‘马尼拉’强的有7份材料,比‘兰引3号’强的有12份材料,而狗牙根属中除‘C158’、‘南京’狗牙根和‘C610’外,多数材料的抗盐性比对照品种‘Tifgreen’和‘Tifdwarf’强。抗盐性最强的3份选系(品种)为细叶结缕草‘Z160’、沟叶结缕草‘Diamond’和‘Z075’。

NaCl胁迫对6种暖季型草坪草新选系生长的影响

利用水培法研究了NaCl胁迫对沟叶结缕草(Zoysia matrella'Z123')、结缕草(Z.japonica'Z080')、狗牙根(Cynodon dactylon'C291')、海雀稗(Paspalum vaginatum'P006')、假俭草(Eremochloa ophiuroides'E126')和钝叶草(Stenotaphrum secundatum'S004')6种暖季型草坪草新选系生长的影响,并对它们的抗盐能力进行了评价。结果表明,随NaCl浓度的提高,6个选系的叶片枯黄率均增大,但不同选系的变化幅度有显著差异;6个选系抗NaCl能力从强到弱依次为'Z123'、'C291'、'P006'、'S004'、'Z080'、'E126'。5g.L-1NaCl对选系'C291'、'S004'和'Z080'地上部分和根系生长有促进作用,而对选系'Z123'、'P006'和'E126'则有抑制作用;随NaCl浓度的提高,除选系'E126'的根冠比迅速下降外,其他选系的根冠比均增加或缓慢下降;各选系的枝叶含水量均随NaCl浓度提高而下降,但选系'S004'、'P006'和'E126'的枝叶含水量均高于选系'C291'、'Z123'和'Z080'。

四种暖季型草坪草对长期盐胁迫的生长反应

通过盐水灌溉法，研究了长期盐胁迫对4种暖季型草坪草优良新品系沟叶结缕草‘Z123’、结缕草‘Z080’、狗牙根‘C291’，和海雀稗‘P006’生长的影响，以评价其抗盐性及对长期盐胁迫的适应性生长反应。结果表明，根据绿叶盖度和植株总于重，这4种草坪草的抗盐性依次为‘Z123’〉‘P006’〉‘C291’〉‘Z080’。长期的盐胁迫显著抑制了‘Z123，和‘Z080’的叶重、枝条干重和枝条长度，而‘P006’和‘C291’在10～20g／L以上的盐度下才受显著抑制。‘Z123’、‘C291，和‘P006’可以分别在20，10和5g／L以内的盐度下维持稳定的枝条数量，而‘Z080’在5g／L下显著降低。5～10g／L左右的低盐度对4种草坪草地下茎和根系生长的影响不显著，较高盐度下才受显著抑制，但‘P006’，和‘C291’在5g／L下具有更稳定的根系干重。长期盐胁迫不同程度地提高了4种草坪草的地下部分地上部分干重比，但抗盐越弱的草比值增加越快。不同草坪草的同一器官对盐胁迫的反应不一致，反应了其抗盐机制的差异。

4种暖季型草坪草的抗旱性分析

对百喜草、假俭草、狗牙根和结缕草4种暖季型草坪草进行土壤持续干旱,测定叶片水分饱和亏、叶绿素、细胞膜相对透性等生理生化指标,并运用模糊隶属函数法进行抗旱性评价。结果表明:干旱胁迫下,狗牙根的水分饱和亏上升幅度最小,而土壤含水量显著高于其他品种,表明狗牙根的抗旱机制主要为保持体内高水势的御旱机制上;狗牙根的叶绿素含量下降幅度最小,相对电导率和丙二醛上升幅度也最小;运用隶属函数法得出百喜草、假俭草、狗牙根和结缕草的隶属函数值分别为:0.506、0.501、0.566和0.537,表明抗旱性强弱为狗牙根>结缕草>百喜草>假俭草;在适合暖季型草坪草生长的干旱地区,狗牙根可以作为培植草坪的首选品种。

中国暖季型草坪草物种多样性及其地理分布特点

在查阅大量文献资料和部分实地勘察的基础上，本文从全球角度出发，分析评价我国暖季型草坪草物种的多样性，概述我国暖季型革评草地理分布特点。

低温对三种暖季型草坪草叶绿素荧光特性的影响

研究了低温对假俭草、狼尾草、中华结缕草三种暖季型草坪草叶绿素荧光特性的影响。结果表明:低温引起假俭草、狼尾草、中华结缕草三种暖季型草坪草的初始荧光F0上升,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、开放的PSII反应中心捕获激发能效率(Fv′/Fm′)、光化学猝灭系数(qP)、PSII电子传递量子产率(ФPSⅡ)、光合电子传递速率(ETR)、非光化学猝灭系数(qN)下降,致使光合速率(Pn)急剧下降。至低温处理后72h,三种暖季型草坪草中Fv/Fm、Fv′/Fm′、qP、ФPSⅡ、qN的值结缕草>狼尾草>假俭草,F0则出现相反的结果,Pn值结缕草>狼尾草>假俭草。研究还表明,利用非损伤的叶绿素荧光技术可快速地筛选不同基因型暖季型草坪草的抗寒能力。

短期和长期盐胁迫对暖季型草坪草新选系生长的影响

通过盐水灌溉的方法,比较了短期(6周)和长期(9个月)盐胁迫对沟叶结缕草Zoysia matrellaZ123、结缕草Z.japonicaZ080、狗牙根Cynodon dactylonC291和海雀稗Paspalum vaginatumP006 4个新选系生长影响的差异,以期为草坪草抗盐新品种选育和探讨短期与长期盐胁迫的试验结果之间的关系提供试验依据。结果表明:短期盐胁迫下以绿叶盖度和枝叶修剪干质量为指标,能够较好地评价草坪草的相对抗盐性,并且,待试材料短期的和长期的相对抗盐性评价结果是一致的。但具体到某一草种而言,在短期和长期盐胁迫后的实际生长表现上并不完全一致。短期盐胁迫下所有草坪草在50 g/L的盐度下均未死亡,而长期盐胁迫后Z080、C291、P006和Z123分别在20、40、50和50 g/L的盐度下死亡,长期盐胁迫下枝叶修剪干质量下降到50%时的盐度均小于短期盐胁迫的结果。根据长期盐胁迫下的绿叶盖度,4种草坪草的抗盐能力依次为:Z123>P006>C291>Z080。

四种暖季型草坪草对SO_2的抗性及净化能力的比较

本实验采用人工模拟熏气法,以CK(自然状态)、S1(1.5mg/L)、S2(2.25mg/L)、S3(3mg/L)、S4(3.75mg/L)5个SO2浓度水平,对4种暖季型草坪草——假俭草、结缕草、百喜草、狗牙根进行密闭熏气处理;进而测定4种草坪草生理生化指标;最终比较4种草坪草对SO2的抗性和净化能力。结果表明,4种草坪草叶绿素总量随SO2浓度增加呈降低趋势;可溶性糖、丙二醛、脯氨酸、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、叶片硫含量则随SO2浓度增加呈升高趋势;可溶性蛋白除狗牙根降低外其余均呈升高趋势。采用模糊数学隶属度公式进行综合相关分析得出,4种草坪草对SO2的抗性比较:狗牙根>结缕草>百喜草>假俭草;净化能力比较:结缕草>百喜草>狗牙根>假俭草。

暖季型草坪草的引种与评价

在深圳对１９个暖季型草坪草品种进行了１年多的品比试验，筛选出５个绿地型品种和７个运动型品种。经排序和综合评价结果，绿地型品种当首推半细叶结缕草和细叶结缕草；运动型品种中，兰引１号狗牙根适合作高尔夫果岭草种，ＴｉｆｗａｙⅡ、新西兰狗牙根、Ｕ３、泰国狗牙根等狗牙根品种适宜建植高尔夫发球台和球道草坪，兰引３号结缕草和日本结缕草适宜建植足球场。

暖季型草坪草大规模种质资源抗盐性评价指标的选择

目前国内外用于暖季型草坪草抗盐评价的指标很多,但尚未系统研究过其在大规模种质资源抗盐性评价中的效果。试验通过水培法,从操作时间、准确性、相互关系等方面,对6种暖季型草坪草在不同盐度处理下8个指标的系统比较研究,探讨了暖季型草坪草大规模种质资源抗盐评价的指标选择方法。结果表明叶片烧伤度、枝叶修剪干质量和根系修剪干质量3个指标操作方便省时、准确性高,是开展大规模种质资源抗盐评价的理想指标。但这3个指标在盐胁迫下的反应不一致,要求以叶片烧伤度为基本指标,结合枝叶修剪干质量和根系修剪干质量进行综合评价。

部分暖季型草坪草品种(系)在沿海滩涂的生长适应性及其对土壤盐度的影响

采用8个指标（密度、质地、均一性、盖度、耐旱性、萎蔫率、烧伤率及生长量）对12个暖季型草坪草品种（系）在江苏省沿海滩涂上的生长适应性进行了评价,并以电导率为指标分析了12个品种（系）对种植地土壤盐度的影响。结果表明,12个品种（系）8个评价指标的变异系数为32.51%~40.76%,差异不大;12个品种（系）在8个评价指标方面的排序不一致,但总体上各指标中得分最高的前3位均包含了海雀稗‘P006’（Paspalum vaginatum‘P006’）和沟叶结缕草‘Z014’（Zoysia matrella‘Z014’）,而得分最低的均为狗牙根〔Cynodon dactylon（L.）Pers.〕的品种（系）。12个品种（系）中,海雀稗‘P006’综合排名第1,生长适应性最好;沟叶结缕草‘Z014’、结缕草‘Z080’（Z.japonica‘Z080’）和中华结缕草‘Z008’（Z.sinica‘Z008’）的综合排名分别为第2、第3和第4位,生长适应性也较好;而8个狗牙根品种（系）的得分排在第5至第12位,生长适应性较差。从2006年7月至2007年11月,12个品种（系）种植地的土壤平均电导率均随时间的延长出现一定的波动,但总体上呈现逐渐下降的趋势并达到相对一致的水平,且均明显小于空白地的土壤平均电导率。不同品种（系）对种植地土壤的脱盐作用有一定的差异,其中,狗牙根‘C807’的脱盐效应最佳,在所有供试品种（系）中排序第1;而海雀稗‘P006’和沟叶结缕草‘Z014’也具有一定的脱盐效应,在所有供试品种（系）中分别排在第6和第7位。综合分析结果显示,海雀稗‘P006’和沟叶结缕草‘Z014’对盐碱地的适应性较强并具有一定的脱盐效应,可作为滩涂绿化和盐碱地土壤改良的优良草种;而狗牙根‘C807’可以作为滩涂绿化和土壤改良的先锋草种。

盐水灌溉对7属11种暖季型草坪草生长的影响及抗盐性差异

以7属11种13份暖季型草坪草为材料,通过采用土培结合盐水(20g.L-1 NaCl)灌溉的方法,研究了其营养器官对盐胁迫的生长反应及抗盐性差异。结果表明,除结缕草(Zoysia japonica)‘Z080’的冠层干质量外,盐胁迫显著抑制了草坪草的地上部分(叶片枯黄率、枝叶修剪干质量、冠层干质量和地上部分总干质量)生长。盐胁迫下,具有地下茎的草除对盐非常敏感的巴哈雀稗(Paspalum notatum)‘Pan1’死亡外,其他草生长受到促进或影响不显著。盐胁迫对根系的影响比较复杂,对盐非常敏感的草种如巴哈雀稗‘Pan1’、假俭草(Eremochloa ophiu-roides)‘Tifbliar’和‘E126’的根系已经死亡,抗盐性较弱的草种如牛鞭草(Hemarthria sibirica)‘H001’和双穗雀稗(P.distichum)‘P011’的根系生长受到抑制,而其余抗盐强或中等的草种根系生长受到促进或不受影响。同一指标在盐胁迫下草种间的变异很大,说明草种间存在较大的抗盐性变异。根据主要指标的平均隶属函数值,13份草坪草的相对抗盐性为海雀稗(P.vaginatum)‘Adalayd’>沟叶结缕草(Z.matrella)‘Diamond’>结缕草‘Z080’>钝叶草(Stenotaphrum secundatum)‘S004’>狗牙根(Cynodon dactylon)‘南京’>结缕草‘兰引3号’>杂交狗牙根(C.transvaalensis×C.dactylon)‘Tifway’>双穗雀稗‘P011’>野牛草(Buchloe dactyloides)‘B003’>牛鞭草‘H001’>巴哈雀稗‘Pan1’>假俭草‘Tifbliar’>假俭草‘E126’。土培法的相对抗盐评价结果基本上与水培法一致。

三种暖季型草坪草对二氧化硫抗性的比较

二氧化硫(SO_2)是城市大气污染的重要污染物之一,这已经越来越成为国家迫在眉睫须彻底解决的环境问题,解决SO_2污染问题仍是一个重要的生态与环保课题。草坪植物现已成为城市绿化的主要造景材料,依据植物对大气污染的反应特性来选择城市草坪草种,使之在发挥景观效果的同时,发挥其更好的生态效果。采用人工模拟熏气法,以CK(自然状态)、S1(4.29mg/m^3)、S2(6.44mg/m^3)、S3(8.58mg/m^3)、S4(10.73mg/m^3)5个SO_2浓度水平,对城市常用的3种暖季型草坪草:结缕草(Zoysiajaponica)、百喜草(Paspalum notatum)、狗牙根(Cynodon dactylon)进行SO_2胁迫处理,并测定3种草坪草生理生化指标,最终比较3种草坪草对SO_2的抗性。结果表明:随SO_2浓度增加,3种草坪草的可溶性糖含量(SS)、脯氨酸含量(Pro)、丙二醛(MDA)含量呈增加趋势;结缕草可溶性蛋白(SP)呈先降后升趋势,百喜草则呈先升后降趋势,狗牙根各胁迫处理下其SP含量均低于CK;结缕草和狗牙根过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性呈增加趋势,百喜草SOD和CAT活性呈先升后降趋势,同时其POD活性在各SO_2胁迫处理下均低于CK。将所有测定指标采用模糊数学隶属度公式进行综合相关分析,得出3种草坪草对SO_2的抗性由强到弱的排序为:结缕草>狗牙根>百喜草。结缕草在SO_2胁迫下与其它两种草坪草相比,表现出了更好的抗性能力,因此,在城市空气不断遭受污染的今天,结缕草可以作为热带和亚热带城市绿化草坪植物的优选草种之一。

四种暖季型草坪草的固土性能研究

对4种暖季型草坪草的固土性能进行了力学试验比较。对根系抗拉强度和土壤抗剪强度进行测定,结果表明:不同草坪草根系具有不同的抗拉强度,百喜草根系平均抗拉强度34.64 MPa>假俭草27.58 MPa>狗牙根26.31MPa>结缕草22.82 MPa;不同坡度与植物种类影响着根系对土体抗剪强度的强化作用;运用加权平均法综合评价分析4种暖季型草坪草土体抗剪强度,排序为百喜草>假俭草>结缕草>狗牙根。

几种暖季型草坪草病害及病原种类

归纳了狗牙根、结缕草、假俭草和钝叶草等 4种暖季型草坪草的病害及病原种类 ,其中草坪型狗牙根病害 30余种、病原菌约 35属近 70余种 ,结缕草病害 17种、病原菌约 2 2属 2 9种 ,假俭草主要病害 13种、病原菌约 16属 2 0种 ,钝叶草病害 15种 ,病原菌约 2 3属 30种。

2种暖季型草坪草抗性生理指标的对比研究

对华南地区冬季枯黄的暖季型草坪草杂交狗牙根Cynodon dactylon×C.transvaanesis品种天堂草419(Tifgreen 419)和少枯黄的暖季型草坪草海滨雀稗Paspalum vaginatum的一些与抗性有关的生理指标进行了比较研究,以揭示其对冬季低温的抗性。结果表明,与海滨雀稗相比,天堂草419超氧阴离子产生速率较高,生物膜脂质过氧化产物丙二醛含量较高,电解质外渗率较高,导致其在气温较低的冬季叶片容易枯黄。而海滨雀稗则不同,在华南地区秋冬季节,叶片大多仍然青绿,表现为冬季少枯黄。但是海滨雀稗活性氧保护系统较弱,超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性及游离脯氨酸含量均低于天堂草419,隆冬季节温度过低时,容易出现冻害,且休眠后返青迟,因此华中地区要慎用海滨雀稗。

15份不同暖季型草坪草生长量对长期水淹和水涝胁迫的响应

以6种15份暖季型草坪草的种质资源为材料,研究了两个月的水淹(涝)胁迫对其生长的影响。结果表明:水涝胁迫对双穗雀稗‘P018’和‘P019’(Paspalum distichum)、海滨雀稗‘P021’(P.vaginatum)和伪针茅‘PX02’(Pseudoraphis spinescens)等材料的生长有一定促进作用,但明显抑制杂交狗牙根‘C807’(Cynodon dactylon×C.transadlensis)及狗牙根‘C134’(C.dactylon)等的生长。基于对15份草坪草在水涝胁迫下表现的综合分析,所有材料的耐涝性强弱依次为双穗雀稗‘P018’>双穗雀稗‘P019’>海滨雀稗‘P021’>伪针茅‘PX02’>双穗雀稗‘P020’>假俭草‘E194’(Eremochloa ophiuroides)>杂交狗牙根‘C751’>狗牙根‘C291’>海滨雀稗‘P006’>狗牙根‘C106’>假俭草‘E193’>杂交狗牙根‘C807’=狗牙根‘C852’>狗牙根‘C851’>狗牙根‘C134’。水淹胁迫下15份材料受到的伤害均明显大于水涝胁迫,两份假俭草材料在两个月水淹胁迫后均已死亡。基于15份材料水淹胁迫下的表现,其耐淹性由强到弱依次为双穗雀稗‘P018’>双穗雀稗‘P019’>伪针茅‘PX02’>双穗雀稗‘P020’>狗牙根‘C291’>杂交狗牙根‘C751’>杂交狗牙根‘C807’>海滨雀稗‘P006’>狗牙根‘C852’>狗牙根‘C851’>海滨雀稗‘P021’>狗牙根‘C106’>狗牙根‘C134’>假俭草‘E194’=假俭草‘E193’。所有材料中,由于双穗雀稗‘P018’、‘P019’和伪针茅‘PX02’具有优良的耐淹性和耐涝性,是理想的河湖岸带植物群落修复和生态系统构建植物。

土壤盐分胁迫对三种暖季型草坪草保护酶活性及脂质过氧化作用的影响

对土壤盐分胁迫下的3种暖季型草坪草的保护酶活性以及脂质过氧化作用进行了研究。结果表明:0.6%～0.8%土壤盐分胁迫下的假俭草各类保护酶活性(SOD、CAT、POD、APX)随胁迫时间的延长逐渐下降,0.2%～0.4%盐分胁迫的假俭草以及结缕草、沟叶结缕草随盐分胁迫程度的增加,保护酶活性上升。MDA、RPP均随胁迫程度的增加和胁迫时间的延长,逐渐升高,其中上升幅度最大的是假俭草,最小的是沟叶结缕草。PAL活性,三种草坪草除0.8%条件下假俭草呈现先升后降的趋势外,其余均随盐分浓度的升高而上升。各类保护酶的活性大小和MDA含量、RPP高低,与三种草坪草的耐盐能力有关,认为耐盐能力最强的是沟叶结缕草,最弱的是假俭草。