天津地區冷季型綠化草坪初春雜草種群構成及優勢度分析

張錦偉， 劉亦學， 于金萍， 張 惟， 謝亞瓊， 葛寧寧

(1. 北京農業信息技術與研究中心， 北京100193; 2. 天津市植物保護研究所， 天津300384; 3. 北京穎泰嘉和生物科技股份有限公司， 北京102206; 4. 北京農禾之家咨詢服務中心， 北京100062)

草坪是城市綠地系統的最重要、最基礎組成部分，它以改善城市自然生態和生活環境為主要功能和目的，是現代城市生活和生產不可缺少的組成部分，具有穩定持久的環境、社會和經濟效益，因而越來越受到人們的重視[1]。草坪業在發達國家是一個重要的產業，并處于快速發展之中，我國草坪業起步較晚，但隨著我國城市化進程的加快，在短短幾十年中得到了快速發展，尤其是近10年，無論數量還是質量，都取得了飛速發展和長足進步[2]。但就我國目前草坪業發展現狀來看，各地多只注重草坪建植的數量，而忽視建坪后的管理。草坪建植后因管理不善或根本不管理而造成雜草的滋生和蔓延，加快草坪衰退速度，造成重大損失。雜草具有生長快、種類多、數量大的特點，一旦侵入草坪，如不及時防除，勢必與主栽草競爭光、肥、水，侵占主栽草種生長空間，而且很多雜草作為病蟲的中間寄主還會引致草坪病蟲害的發生，嚴重影響草坪的正常生長，導致草坪的觀賞價值降低，使用壽命縮短[3-4]。我國幅員遼闊，各地氣候條件相差很大，草坪草按照地理分布和對溫度的適應性分為冷季型草坪草和暖季型草坪草，黃河以北的北方地區主要種植冷季型草坪[1]。不同地區草坪雜草的種群構成和發生情況都各不相同，據統計，我國草坪雜草種類約有450種之多，分屬45科、127屬，其中主要雜草種類有60種[5]；同一地區不同季節草坪雜草的種群構成和發生情況也并不相同，如梁巧玲等[6]研究表明伊寧地區，4-5月和9-10月是雜草發生的兩個高峰期。

了解本地區特定時間段的雜草種群構成和發生情況對于提高草坪雜草的針對性防治具有重要意義。本研究對我國北方冷季型草坪主要雜草的發生情況進行調查研究，旨在了解本地區初春草坪雜草的種群構成情況并初步分析影響雜草發生的相關原因，為下一步的針對性防治提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 調查樣點概況

為了保證調查取樣的代表性和普遍性，本研究分別從天津地區位于不同方位的薊縣(3個)、寶坻區(2個)、寧河區(2個)、東麗區(2個)、西青區(3個)、北辰區(2個)、武清區(3個)、靜海縣(2個)、濱海新區(分為大港和塘沽，共4個)等9個不同區縣隨機選定23個草坪樣地作為調查樣點，樣點具體地理位置、草坪種類及其使用類型如表1所示。

表1 天津地區冷季型草坪春季雜草發生調查樣點分布Table 1 Survey sites of weed infestation in cool-season turfgrass in the early spring in Tianjin

1.2 調查方法

于2015年和2016年4月上旬分別對選定的23個不同調查樣點進行雜草發生調查，樣地面積均大于667 m2，對每塊調查樣地隨機選取一定數量(2015年為15個，2016年為12個)的0.25 m2的樣框作為調查樣本框，記錄樣本框內雜草種類、密度、每種雜草相對于草坪草的相對高度、每種雜草在樣本框內的蓋度比例(全覆蓋為1)。調查期間同時記錄樣地草坪的建植年限、草坪草種類和使用類型，以及草坪的管理水平等指標。

1.3 數據分析

為了量化結果，參考Thomas的數據統計分析方法對調查所得的雜草種類數、雜草密度、相對高度和相對蓋度等數據進行整理，運用乘積優勢度、田間均度、田間密度、田間頻率、相對多度和重要值等參數[7]進行統計分析，具體計算方法按如下公式進行。每種雜草的優勢度用重要值指標衡量，每個調查樣點雜草的發生強度用所有發生雜草的優勢度之和衡量。

乘積優勢度(MDR)：

MDR=(相對高度×相對蓋度)×100%

重要值(MDK)：

MDK=(某一雜草的MDR/∑群落中主要植物的MDR)×100%

重要值≥10%為重要雜草；1%≤重要值<10%為主要雜草；重要值<1%為次要雜草[8]；

相對高度：以草坪草高度為參照的雜草0～1的高度估值；相對蓋度：以單位面積0.25 m2樣方范圍內雜草覆蓋度所占0%～100%的估值。

RA=RF+RU+RD

RF=(某種雜草的頻率/各種雜草的頻率和)×100%

RU=(某種雜草的均度/各種雜草的均度和)×100%

RD=(某種雜草的平均密度/各種雜草的密度和)×100%

以上公式中，n為調查田塊數，15為調查的樣方數；Xi為某種雜草在調查田塊中出現的樣方次數；Di為某種雜草在調查田塊i中的平均密度(株·m-2)；Yi為某種雜草在調查田塊i中的頻率，為1或0。RA為某種雜草的相對豐度；RF為相對頻率；RU為相對均度；RD為相對密度。

2 結果與分析

2.1 雜草種群構成

綜合2年調查結果，天津地區早春季節冷季型草坪地內雜草種群共由37個不同種構成。從雜草生活史來看，多年生雜草17種，占45.9%，一年生雜草20種，占54.1%；從雜草系統分類來看，37種雜草分屬于14個不同科，其中以菊科雜草(16種)和十字花科(5種)為主，分別占總數的43.2%和13.5%，旋花科、蓼科、藜科等其它12科為輔；從雜草防治的角度來看，闊葉雜草35種，占總數的94.6%，禾本科雜草僅有多年生的蘆葦和狗牙根，占總數的5.4%(表2)。可見，該時期冷季型草坪中雜草以一年生闊葉雜草為主，主要雜草中菊科雜草占比最多。

2.2 雜草優勢度分析

綜合兩年的調查數據分析，根據對23個不同調查點37種不同雜草田間均度、田間頻率以及田間密度3項指標的分析結果表明：苦荬菜(IxerispolycephalaCass.)、附地菜(Trigonotispedunclaris(Trev.) Benth.)、蒲公英(TaraxacummongolicumHand.-Mazz.)、旋覆花(InulajaponicaThunb.)、泥胡菜(HemisteptalyrataBge.)、打碗花(CalystegiahederaceaWall.)、車前(PlantagoasiaticaL.)和獨行菜(LepidiumapetalumWilld.)是早春季節天津地區相對豐度值排名前八位的雜草，尤其是苦荬菜和附地菜是該時期草坪地的最常見雜草。從八大雜草生活史來看，八大雜草中多年生雜草和一年生雜草各4種；從八大雜草的科學分類情況來看，八大雜草分屬5個不同科，其中菊科雜草4種，為優勢科，紫草科、旋花科、車前科、十字花科各1種，為從屬科；從雜草防治的角度來看，八大雜草均為闊葉雜草(表3，表4)。

表2 天津地區冷季型草坪春季雜草種群構成情況Table 2 Weed community composition in cool-season turfgrass in the early spring in Tianjin

為更深入反映不同種雜草在種群中的生態位以及與草坪草的競爭能力情況，我們同時采用雜草重要值(MDK)來分析種群中雜草的優勢度情況，根據上述判定標準，綜合兩年調查數據分析發現，該種群中重要雜草有3種，為苦荬菜、附地菜和蒲公英，其兩年的重要值均大于10；主要雜草(1%≤重要值<10%)兩年均為15種；次要雜草(重要值<1%)2015年為15種，2016年為14種。兩年中重要值均排名前十的雜草為苦荬菜、蒲公英、附地菜、獨行菜、泥胡菜、打碗花、旋覆花和車前，共8種，該8種雜草與上述根據相對豐度排名得出的結果相同(表3，表4)。重要雜草的發生應該引起我們足夠的重視，必要時應該采取相應的防治措施。

表3 2015年天津地區冷季型草坪春季雜草優勢度分析Table 3 Dominance analysis of weed in cool-season turfgrass in the early spring of 2015 in Tianjin

注MDK指雜草的重要值

Note:MDKindicate the importance value of the weed

表4 2016年天津地區冷季型草坪春季雜草優勢度分析Table 4 Dominance analysis of weed in cool-season turfgrass in the early spring of 2016 in Tianjin

續表4

2.3 雜草發生強度差異分析

結合分析各調查樣點草坪草品種、草坪建植年限和管理水平等影響因素，各調查樣點兩年內發生雜草強度的統計結果表明：就草坪草而言，本研究中2個早熟禾草坪樣地和1個早熟禾與高羊茅混播樣地雜草發生強度均較大；草坪建植年限越長，管理越粗放則雜草發生強度越高，如薊縣城東、小淀公園等；而新建植草坪雜草發生強度較低，如梅廠商品交易市場和寶坻朝陽大道(表5)。

表5 天津地區23個調查樣點冷季型草坪初春雜草發生強度Table 5 Weed infestation intensity of 23 survey sites in cool-season turfgrass in the early spring in Tianjin

注：*代表每個調查樣點所有發生雜草的優勢度之和

Note:*Means the sum of the dominance value(MDR) of all the weeds infested in the site

3 討論

隨著人們對草坪雜草防治工作的逐漸重視，國內有關草坪雜草研究的報道逐漸增多。截至目前國內共有新疆[9]、廣西[10]、江蘇[11]、遼寧[12]、北京[13]、貴州[14]、內蒙古[15]等超過56個不同省市和地區對不同種類草坪在不同時期雜草的種群構成、發生和防治情況進行了研究。魏雪生等[16]于1997年報道了天津市區不同使用功能草坪內雜草的發生情況。本研究在其研究基礎上擴大調查范圍和尺度，重點針對初春時期進行多樣點調查，并綜合運用雜草重要值和相對豐度兩項指標量化分析歸納出了本地區在初春季節常見的且發生強度較大的八大雜草，并且兩項指標得出的分析結果一致，具有很強的可靠性，這為以后的草坪雜草種群量化分析提供了方法依據，并且在生產上對提高早春季節雜草防治的針對性具有重要意義。此外，本研究的結果顯示該時期草坪以闊葉雜草為主，禾本科雜草很少，并且根據雜草相對豐度和重要值總結歸納出的本地區常見的八大雜草均為闊葉雜草，這與崔延堂等[17]對西安地區冷季型草坪春季雜草種群構成的調查結果類似。明確特定時期的重要雜草組成對提高雜草防治的針對性具有重要意義，本研究僅調查了初春時節草坪地內的雜草種群構成和發生強度，而對后續夏季以及秋季草坪雜草發生的調查研究還有待于進一步的工作開展。

草坪雜草的發生危害程度受多方面因素影響，本研究初步從草坪草種類、草坪建植年限和管理水平3個方面綜合分析了影響雜草發生的關鍵因素。本研究中2個早熟禾草坪和1個早熟禾與高羊茅混播草坪樣地雜草發生均較嚴重，這可能與早熟禾在本地區的耐旱性、耐寒性[18]和耐鹽性[19]均較高羊茅差有關，因此生長勢更弱，更易遭受雜草侵害。此外，建植年限越長、管理越粗放(缺乏必要的灌溉和修剪等)則雜草發生越嚴重，反之則發生危害較輕。但也有部分管理水平中等甚至優良的樣點雜草發生也處于中等水平(如東麗湖樣點和西雙塘景區樣點)，這主要是因為在管理過程中對草坪地內部分因死亡出現的裸斑地塊缺乏及時、合理的草坪補種工作，為雜草的滋生提供了有利的空間條件。因此在草坪管理過程中，除了需要進行科學合理的澆水、施肥以及修剪等工作，對因各種原因造成草坪草死亡形成的裸斑也要進行及時、合理的補種，以免造成雜草的滋生危害。

4 結論

為了提高冷季型草坪春季雜草防治的針對性，本研究分別于2015年和2016年的初春對天津地區9個區縣23個不同的草坪樣點進行了雜草發生情況的實地調查。結果表明，本地用于綠化的冷季型草坪初春雜草種群共由14科37種雜草構成。從雜草生活史來看，多年生雜草17種，占45.9%，一年生雜草20種，占54.1%；從雜草系統分類學來看，菊科雜草(16種)和十字花科(5種)為主，分別占總數的43.2%和13.5%；從雜草防治的角度來看，闊葉雜草35種，占94.6%，禾本科雜草僅2種，占5.4%；運用相對豐度和重要值兩項指標進行雜草發生的量化分析，結果均表明，天津地區早春最常見和危害程度最高的八大雜草是苦荬菜、附地菜、蒲公英、旋覆花、泥胡菜、打碗花、車前和獨行菜，一年生和多年生雜草各4種，均為闊葉雜草。本研究初步分析了草坪草種類、建植年限以及管理水平3項因素對雜草發生的影響作用，結果表明，與高羊茅草坪相比早熟禾草坪雜草發生更嚴重且建植年限越長、草坪管理越粗放雜草發生越嚴重。