香山公园常见地被植物生长特性及根系研究

在古树下种植乡土地被植物,既可保护古树下土地免受践踏,又有利于改善土壤的透气和保水能力。但栽植前需掌握地被植物的根系生长特性,评估其对古树根系的影响。利用Epson数字扫描仪,配合直接测定法,对香山公园内4种常见地被植物(多花胡枝子、菊花脑、青绿薹草和求米草)在古树油松、古树白皮松及苗圃3种立地条件下的根系及地上部生长情况进行分析。苗圃条件下的相同年份多花胡枝子植株,根系及地上部发育均显著优于白皮松及油松下植株;菊花脑在3种立地条件下均表现良好,根系及地上部发育未表现出显著差异;在相同立地条件下的求米草根系及地上部发育显著优于菊花脑和青绿薹草,且不同立地条件下的求米草地上部分和根系发育差异较小。研究结果显示,菊花脑和求米草在不同立地条件下均表现良好,且不易对古树根系产生影响,适宜在古树下栽植;多花胡枝子适宜在立地环境较陡的古树下栽植;青绿薹草不适于作为古树林下地被使用。

实测草坪蒸散量评价P-M模型在北京地区适用性

为了研究北京地区的参考作物蒸散(reference evapotranspiration,ET0)特征以及Penman-Monteith(P-M)模型的适用性,2012-2014年生长季,应用蒸渗仪实测了冷季型高羊茅(Festuca arundinacea)、暖季型野牛草(Buchloe dactyloides)和乡土草种青绿苔草(Carex leucochlora)3种草坪的蒸散,应用自动气象站监测了试验地的太阳辐射、温度、空气相对湿度、风速等气象参数,通过P-M模型计算获得了ET0。将同期的P-M模型计算值与实测值进行了不同天气以及不同尺度下的比较分析,应用线性回归斜率与决定系数(R2)以及均方根误差(root mean square error,RMSE)与一致性指数(d)等统计参数进行了一致性评价。结果表明,P-M模型计算ET0与实测值在日、周、月尺度上均呈现一致的变化趋势。北京地区ET0高峰出现于5月,蒸散速率分别为4.18±0.27(P-M模型)、4.43±0.98(高羊茅)、3.96±0.23(青绿苔草)、3.53±0.25 mm/d(野牛草),10月最低。P-M模型计算的ET0与太阳辐射、平均气温、最高气温均呈极显著的线性关系,其中ET0与太阳辐射回归的R2最高,达到0.885。天气影响P-M模型的准确性,P-M模型计算ET0与草坪实测值的比值随着太阳辐射的降低(从晴天到雨天)而升高。P-M模型高估了阴雨天下的ET0。P-M模型计算ET0与实测值的RMSE和d值均随评价尺度减小而增大。实测ET0在3种草坪间差异显著,高羊茅>青绿苔草>野牛草。P-M模型计算ET0与高羊茅实测值的一致性最高,具有接近1.0的回归方程斜率(0.99~1.03)、最小的均方根误差(0.62~1.05 mm/d)和最高的一致性指数(0.89~0.90)。P-M模型在北京地区有较好的适用性,但在阴雨天气及春季低温情况下会高估ET0。

青绿苔草光合作用日变化及季节动态

利用Li-6400便携式光合分析仪研究了青绿苔草(Carex leucochlora)在5、8、10月的光合日变化和光合-光强响应曲线。结果表明,青绿苔草光合特性受季节影响较大。5月光合作用特性中的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等参数日变化均为双峰型曲线,存在光合"午休"现象,而8、10月均为单峰型曲线。不同季节光合特性的变化与环境有密切关系,最大净光合速率与土壤含水量、气温相关性较高。青绿苔草蒸腾速率和气孔导度较低,水分利用效率较高,表明青绿苔草较耐旱节水。不同月份青绿苔草净光合速率较低,5、8月份光补偿点小于20μmol·m-2·s-1,光饱和点也小于1 000μmol·m-2·s-1,10月光补偿点也仅为30μmol·m-2·s-1,光饱和点为1 047μmol·m-2·s-1,为典型的耐阴植物特征,表明青绿苔草具有较强的耐阴性。

基质厚度对青绿苔草生长和草皮质量的影响

为探讨青绿苔草(Carex leucochlora)草皮生产的适宜基质厚度,本研究以草炭土为基质采用盆栽试验分析了5种基质厚度(1 cm,2 cm,3 cm,6 cm,10 cm)对青绿苔草生长和草皮外观质量的影响。结果表明:基质厚度显著影响青绿苔草生物量、根系、草皮外观质量和重量,基质厚度从1 cm增加到10 cm,其干重、草皮重量、根冠、根系总根长、表面积、体积均显著增加(P<0.05),而根系平均直径显著降低(P<0.05);草皮高度、密度、均一性、盖度、色泽均呈增加的趋势,但基质厚度高于3 cm时,各指标差异不显著。综上所述,以草炭土为基质生产青绿苔草无土草皮是可行的,综合考虑各指标,适宜基质厚度以3 cm左右为宜。

青绿苔草种子萌发特性研究

通过对青绿苔草种子萌发特性的研究,得出其适宜温度为15℃/25℃的变温处理。青绿苔草种子为喜光种子,在光照条件下可极显著提高发芽指数;低浓度赤霉素处理可极显著提高发芽指数,但高浓度赤霉素抑制发芽;浓硫酸处理30 s时,可极显著提高发芽率和发芽指数;层积处理150 d后,发芽指数为18.15,发芽时间缩短。

亏缺灌溉对青绿苔草生理与生长的影响

青绿苔草为干旱半干旱的北方地区适宜应用的地被植物。采用盆栽法研究亏缺灌溉对青绿苔草生理与生长的影响。采取同时不同量的灌溉处理方法,根据充足灌溉下对照植株消耗的水量(ETc),设定75%ETc、50%ETc、25%ETc3个亏缺灌溉水平,以100%ETc为对照。结果表明,随着亏缺程度的加深与处理时间的延长,土壤水势和土壤含水量显著下降,25%ETc处理下土壤水势和相对含水量分别降低到(-79.5±1.3)kPa、18.3%±1.1%;叶水势由(-1.37±0.11)MPa显著下降到(-2.30±0.16)MPa;气孔导度、净光合速率和蒸腾速率显著下降,水分利用效率显著提高;丙二醛含量显著增加,最高比对照增加269.0%;株高、冠幅、叶片SPAD值、分蘖数、茎叶干重、根干重均显著下降,根冠比升高。即使75%ETc的亏缺灌溉对植株的生理和生长产生了显著影响,说明青绿苔草对水分亏缺比较敏感;但所有处理下植株均生长正常,未表现出受害症状,反映了青绿苔草对干旱具较强的适应性。

混播对青绿苔草生长的影响研究

采用1年生黑麦草(Lolium multiflorum)、多年生黑麦草(Lolium perenne)及高羊茅(Festuca arundinace)等3种草坪草和青绿苔草(Carex leucochlora)进行混播成坪研究,筛选出适合与青绿苔草混播的草种,达到成坪目的。青绿苔草播种量设计为5 g/m^2和10 g/m^2,按3∶1、6∶1、10∶1的质量比混入草坪草种子。结果表明:混播冷季型草坪草后,青绿苔草播种量为5 g/m^2处理的株高明显优于10 g/m^2播种量;青绿苔草与多年生黑麦草5 g/m^2混播时根长明显优于其他处理。

我国草坪草一种新害虫——双毛鲁丝蚧

双毛鲁丝蚧(Luzulaspis bisetosa)为中国新记录种,其寄主植物青绿苔草(Carex leucochlora)为我国推广的重要草坪草。本文重新描述了雌成虫的形态特征,首次记述了一龄若虫的形态特征,并绘制了形态特征图。最后讨论了该种的经济重要性。

青绿苔草的混播草皮卷生产技术探讨

采用一年生黑麦草(Lolium multiflorum)、狗牙根(Cynodon dactylon)及匍匐剪股颖(Agrodtis stolonifera)等3种草坪草和青绿苔草(Carex leucochlora)进行混播种植,通过综合评价的方法找到适合与青绿苔草进行混播的草种,辅助其快速成坪并制作草皮卷。控制青绿苔草播量(6g·m^(-2),12g·m^(-2)),按3∶1,6∶1,10∶1的比例加入上述3种草坪草种子混播。结果表明:青绿苔草播量为6g·m^(-2)时混播可增加青绿苔草株高;与狗牙根6g·m^(-2)混播时可增加青绿苔草的根长;与黑麦草12g·m^(-2)混播时草皮卷起卷难度最低且完整度高。通过各处理草皮卷质量的综合评价表明,最优的2个混播组合分别是6g·m^(-2)播量6∶1混播匍匐剪股颖(Tr15)和12g·m^(-2)播量10∶1混播匍匐剪股颖(Tr9)。

^(60)Co-γ射线对青绿苔草种子萌发及幼苗生长的影响

为探究不同剂量^(60)Co-γ射线辐射对青绿苔草种子萌发及幼苗生长的影响,筛选青绿苔草种子适宜的辐射剂量,本研究以青绿苔草50%相对成苗率作为确定半致死量的标准,对青绿苔草种子进行^(60)Co-γ射线辐射处理,辐射剂量分别为0(对照),75,100,150,250,450和650 Gy。结果表明,随着辐照剂量的增加,青绿苔草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、成苗率以及幼苗的苗高和根长均逐渐降低;根据种子的相对成苗率,初步确定青绿苔草种子的适宜辐射剂量(半致死剂量)约为138 Gy。本研究以期为今后利用^(60)Co-γ射线辐射诱变技术对青绿苔草进行种质创新和新品种培育提供理论依据。

盐胁迫对青绿苔草生长及生理特性的影响

为探究青绿苔草(Carex leucochlora)对盐(NaCl)胁迫的生理适应机制,本试验以青绿苔草‘四季’为材料,采用盆栽试验,研究不同浓度(0,50,100,200和300 mmol·L^(-1))NaCl胁迫对其生长和生理特性的影响。结果表明:不同浓度NaCl胁迫对青绿苔草生长抑制作用不同。低浓度盐(50 mmol·L^(-1))对青绿苔草生长影响不显著,但胁迫8 d以上,叶片相对电导率显著提高。高浓度盐(≥100 mmol·L^(-1))显著抑制青绿苔草生长,随着盐浓度提高和胁迫时间的延长,青绿苔草叶片相对含水量、叶绿素含量呈下降趋势;枯叶率、叶片相对电导率、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量则呈升高趋势;超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性呈先升高后降低的趋势。根据主成分分析和生物量下降50%时盐浓度建立回归方程确定青绿苔草耐盐临界浓度为231.29 mmol·L^(-1)。综上,青绿苔草在低盐或短期高盐胁迫下,表现出一定的耐盐性。

不同土壤水势条件下青绿苔草花果期灌水量研究

青绿苔草(Carex leucochlora Bge.)为新开发的园林草坪地被植物,花果期处于我国北方的春早时期,人工栽植应用时需要灌溉。为解决水资源缺乏与青绿苔草生长之间的矛盾,研究了土壤水势下降至-20,-40,-60和-80 kPa时充分灌溉对青绿苔草的叶水势、光合蒸腾特性、生长情况的影响。结果表明:随着土壤水势由-20 kPa降低到-80 kPa,青绿苔草的叶水势由-1.54 MPa显著下降到-2.50 MPa,气孔导度、胞间CO_2浓度、净光合速率和蒸腾速率也逐步降低,水分利用效率由3.53umol CO_2·mol^(-1)H_2O显著提高到9.23 umol CO_2·mol^(-1)H_2O。经过整个花果期的不同灌溉处理,青绿苔草的株高、冠幅、分蘖数、茎叶干重和根干重随着灌溉点土壤水势的下降而显著降低,但所有处理下植株均生长正常,能保持较好的景观效果。因此,为了节约灌溉用水,在青绿苔草花果期,当土壤水势下降到-80 kPa时灌溉,可比土壤水势下降到-20 kPa时灌溉节约用水32.3%。

不同引发方法对青绿苔草种子发芽的影响

青绿苔草(Carex leucochlora)作为一种优良的草坪地被植物,在园林绿化建设中具有广泛的应用前景,但由于其种子发芽时间长,限制了其大规模开发利用。本文研究了不同引发剂和引发方法对青绿苔草种子发芽的影响。结果表明:单一引发中,5%KNO3以及480 mg·L^(-1)赤霉素(GA3)对青绿苔草种子的引发效果较佳,经处理后,与未经任何处理的青绿苔草种子(CK)相比,其发芽势分别提高11%和32%,发芽率均提高4%,发芽指数分别提高2.06和2.69,平均发芽时间分别缩短2.11和2.72 d;混合处理中,效果最佳的处理为先将种子用5%KNO3引发,后经10%NaOH溶液浸种20 min,再通过480 mg·L^(-1) GA3进行引发,与CK相比,其发芽势和发芽率分别提高92%和5%,发芽指数提高5.92,平均发芽时间由9.01 d缩短至4.46 d。本研究解决了青绿苔草种子发芽慢的问题,为青绿苔草在园林绿地中规模化应用提供了依据。