植物分布與生長發育受環境影響,同時,也對環境作出各式應答與反作用。草坪草作為一類植物,草坪作為一類植物群落, 當然也不例外。從草坪栽培養護的角度看,了解環境及其對草坪草、草坪的影響后,就可能根據環境的特點,選擇適宜的草坪草種;了解草坪草、草坪對環境的要求后,可以在力所能及的范圍內改良環境,以滿足草坪草、草坪對環境的需求。進而盡可能不斷地協調,使草坪草、草坪與環境處于融洽和諧的狀態,一方面獲得優質而長壽的草坪,一方面有意識地利用草坪改良環境。
一、概述
環境是指對植物或植物群落產生影響的一切外界條件的總和。植物的環境由很多因素構成,有些因素是植物生活所必需的,如光、溫度(熱量)、水、空氣等,缺少這些因素,植物就不能正常生長發育或不能生存。所以,這些環境因素特稱為植物的生存條件。此外,還有些因素,并非植物生活所必需,但對植物生育或分布也有一定作用,如地形、風等,可謂“影響因素”。在自然狀態下,所有的因素并不是單獨起作用的,而是各因素綜合的結果,各因素之間也是相互影響的。作用過程中,某些因素是直接的,某些因素則是間接的,或者直接、間接作用兼而有之。
二、光
光對綠色植物生長、發育的影響是多方面的,而且貫穿其生命活動的始終。光影響植物生育,主要是光質、光強、光量,以及光照長度。
(一)光質:光質指不同波長的光。光按不同波長,分為可見光與不可見光,對植物生育都發生影響。
1.可見光:有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光組成。首先,光合作用利用的是紅、橙光(600~760納米)和藍、紫光(390~470納米);其次,光質影響形態建成與物質合成。紅、橙光有利細胞伸長、碳水化合物等的合成,尤其是波長660納米的紅光能明顯地促進莖、葉的伸長生長。而藍、紫光具有矮化植物的效應,使莖粗、葉短,有利于蛋白質等的合成。第三,反射光主要是黃、綠光(470~600)納米,所以植物呈綠色。
2.不可見光分紫外線與紅外線。紫外線較藍,紫光能更顯著地抑制植物細胞伸長,有利于細胞壁的加厚與分化,木質部與機械組織的發育,對果實成熟也有良好的作用,也可以導致發生變異或抑制生育。紅外線主要起熱效應。
人們已開始研究、利用改變光質,使光質效益得以加強。如應用有色塑料薄膜覆蓋,培育出較無色塑料薄膜下更加矮壯、分枝多的農作物幼苗。當然,草坪上還不便應用。但是,如體育場等,選用短光波較多的光源照明,對草坪的矮化、壯實將是有幫助的。
(二)光強與光量:光強、光照強度,也稱光的照度或照度。用勒克司表示。光量則為光強與光照時間之積。
1.光強:植物正常生育要求一定的光照強度進行光合作用,獲得能量與有機物,維持生命,完成生長與發育。高密度草坪中草坪草莖、枝(蘗)下部,甚至中部的葉短壽黃枯,往往就是日照強度不足造成的。大部分草坪草種的個體,光補償點在全日照光強的2%~5%之間。
根據綠色植物對光強的不同要求,通常將植物分為陽性(喜光)植物、陰性(喜陰)植物及耐陰植物。事實上,三類植物的界限是模糊的。草坪草可以說都是陽性植物。在草坪的上空,通常測不到光飽和點。草坪草個體的光飽和點也很高,例如狗牙根約為全日照光強的1/3。光飽和點以上的光照,植物不能利用。因此,就光強和植物光合強度的關系論,在光飽和點以下,植物光合作用的強度,隨光照強度的增加而提高。光強不足,草坪草與草坪的整個生長發育均受影響。通常葉綠素含量升高,光補償點降低,貯藏碳水化合物降低,碳氮比降低,呼吸速率降低,體內物質轉化運輸速度降低,植物體含水量增加,水分勢上升,植株呈“弱光形態”,整個植株(地上部與地下部)生長減速,株小量輕,密度下降,草細長而色淡,葉薄而長,纖細狀。
草坪草雖說都是陽性植物,但對日照不足都具有一定的適應能力,稱為耐陰性。不同草種耐陰性不同。
一般而論,夏綠暖地型草坪草的耐陰性不及冬綠寒地型草坪草。事實上,在考慮林下草坪、疏林草坪以及城市高樓群間布置的草坪時,耐陰性是選用草種的一個重要指標。光強也影響開花結實,一般而言,強光下,花多、果多、籽粒飽滿。
2.光量:光量是光強與持續時間的積,其單位則為勒克司?小時。而且不論光強或時間的變化,都能改變光量。就自然光而論,光強即是光量。因為地球上同一地點,光照的持續時間(即日照長度)可以認為沒有變化,忽略不提。只在做諸如短日照處理時,強調每天日照持續時間不宜低于6小時等,以保證基本的營養需要。
與自然界日光光強和持續時間相比,人工增加的光強和光照時間尚無決定性意義。但是陰雨天、人為遮蔭等導致光強減弱的影響不可忽視。因此,在草坪栽培養護中,要選用適應高密度栽培或具有不同耐陰性的草坪草種、優良品種,以便充分利用日光能。
(三)光照時間:光照時間,自然狀態下,是指日照時間,即天文學上晨、昏時之間距。日照的長短能影響光量,從而影響植物生育。更引人注意的是,日照長短影響種子與芽的休眠與萌發、開花結果等。
光能促進種子萌發的草坪草有草地早熟禾、加拿大早熟禾、冰草、鴨茅、葦狀羊茅、假儉草、狗牙根和結縷草屬翦股穎屬的各個種。喜光性種子播后覆土要薄些,一般不超過該種子長徑的3倍。光照時間對草坪草開花結實的影響,以及據以分為長日照、短日照及日照中性植物,主要應用于種子生產和育種、良種繁殖等。
三、溫度(熱量)
溫度,即熱量,是植物生存、生育必需的環境因素之一。地球上的熱量直接或間接地來自太陽,至于地熱等,除個別場合外,均可忽略不計。溫度對植物的影響大致分為生長、分布與開花結實兩個方面。
(一)對生長、分布的影響:植物只能生長、分布在一定的溫度范圍之內。溫度對植物生長有三基點,即生長最適溫度、生長的低溫極限與生長的高溫極限。若將分布考慮入內,還需增加2個基點,即致死低溫和致死高溫。一般原產低緯度地區的植物,生長溫度的三基點高,耐熱性好,抗寒性差;原產高緯度地區的植物,生長溫度的三基點低,耐熱性差而抗寒性好:期間有一系列過渡類型。與之相應,暖地型(暖季型、夏綠型)草坪草,生長溫度三基點高,耐熱性好,抗寒性差;寒地型(冷季型、冬綠型)草坪草則正相反,其間也有一系列過渡類型。
通常所謂的植物生長最適溫度,指植物生長速度最快的溫度,它對于形成健壯的植株,往往并不最為適宜。一般說來,農業生產中培育健壯植株,而形成良好栽培植物群落,要求的最適溫度略低于生長最適溫度,大致與該植物光合作用最適溫度一致。不同器官的生長,對溫度要求也不同。一般根系等地下部分低于地上部,溫差也小于地上部。了解這點對于采取適當的栽培養護措施,協調地上與地下部的生長發育是重要的。特別是冬春和秋冬之際氣溫、土溫變化特別明顯的情況下。
溫度影響植物的生長,還表現在溫周期效應。所謂溫周期,指溫度晝夜差距的規律性變化。作用于植物,而影響其生長發育,所產生的效應,則稱溫周期效應。當晝夜溫差維持一定距離,且周期性變化時,對植物的營養生長和生殖生長都將產生有利的影響。
(二)對開花結實的影響:首先表現在花器的形成必具一定的溫度條件。并據以分為必需春化的、無需春化的和中間型(存在著量的反應)的草坪草。此外,植物開花結果期,尤其是花粉母細胞進行減數分裂時期,比一般生育過程要求更為嚴格的溫度。
四、水
水是植物體內含量最豐富的化合物,通常占植物體總質量的75~90%。水對植物的影響通過水量、存在狀態和持續時間三方面的變化對植物起作用。
各種草坪草的需水量是不同的。一般而言,草坪草生產1克干物質約需500~700克水。但是在實際草坪栽培養護中消耗的水量遠大于上述數據。因為田間需水量還包含了生態需水,如田間蒸發、土壤滲漏等。野牛草草坪在年降水量300毫米的地區就能安全生長,但在年降水量600毫米左右的北京地區,還需灌溉。狗牙根草坪在年降水量600毫米左右的地區即能安全生長,但在年降水量1000毫米左右的南京地區,也需灌溉。灌溉包含彌補降水分布不勻的成分,但更加經常的還是補充生態需水,為了獲得優質而長壽的草坪,合理的灌溉十分重要,田間需水量不僅受栽培草坪草種的影響,還受田間環境的影響,而且后者的影響力更大。具體的需經測定才能確定。從水的形在和持續時間看,最好是“雨?時著”。下冰雹,不論時間長短,都是災害天氣。雨、雪、霧等,只要量適宜,不形成旱、澇、潰、凍等自然災害,都是好的,惟在生產中,漬害是地下水的危害,較難發現,應予警覺。
根據植物與水分的關系,將植物分為旱生植物、中生植物、濕生植物與水生植物。草坪草則是中生植物或旱生植物。中生植物只能生長在水濕條件適中的土壤上,其抗旱和抗澇、漬的能力都屬中等,如結縷草屬的各個種。早生植物能生長在嚴重或極端缺水條件下,能忍受長期大氣與土壤干旱,如羊茅,干旱時將葉片卷成筒狀,氣孔被卷在筒內,一方面減少蒸騰失水,另一方面照常進行氣體交換,不影響光合、呼吸等生理活動。一般早生植物不耐澇、漬。
在草坪草發育成草坪的過程中,隨著草坪蓋度的增加,水土保持的功能相伴上升。一旦草坪蓋度達100%密覆地面后,水土保持功能得以充分發揮,可以明顯地降低田間需水量。
五、空氣
空氣又稱大氣,是地球表面覆蓋的一層氣態物質,這個層次稱作大氣圈或大氣層。大氣不僅存在于地球外面,也包含土壤和生物組織中的微小氣團。此外,空氣中尚有水汽和微生物、花粉粒、孢子、煙塵、工業氣體等不固定成分。對于綠色植物,包括草坪草,最重要的是C02和02通過氣體交換發生關系。空氣流動即成風,風作為空氣的物理作用,也影響綠色植物。
(一)草坪草、草坪與空氣間的氣體交換
1.氧氣(02):綠色植物的光合作用產生與釋放氧氣,是空氣中氧氣發生和積累的原因。即使如此,綠色植物的生活,還要靠氧氣進行呼吸才能維持,因為綠色植物也是一類需氧生物。
在草坪栽培養護中,地上部被大氣所籠罩,通常不可能發生缺氧問題,除非水淹情況下。而在土壤內,一旦水分充滿土壤間隙,土壤內的空氣即被排擠,土壤含氧量隨土壤含水量的增加而減少。若土壤空氣含量下降到5%~8%時,植物根部的呼吸將發生明顯變化,有氧呼吸受阻,缺氧呼吸(酒精發酵)加劇,若土壤含氧量進一步下降,將發生根悶死,或酒精中毒死亡,或兼而有之。水若淹到土面之上則稱為“澇”,僅是地下水為害,則稱為“漬”。其中栽培養護時常被忽視的是漬害。此外,浸種、催芽等過程中,由于管理不善或失管,導致缺氧,造成意外損失亦屬常見。
2.二氧化碳(C02):二氧化碳是綠色植物光合作用的原料之一,主要從大氣通過氣體交換進入植物體,也可以由根部吸收溶于水中的二氧化碳,形式為HC03-和C032-。空氣中二氧化碳含量為0.033%,而綠色植物光合作用最適的大氣二氧化碳含量為0.1%。所以,空氣中二氧化碳含量不足,是綠色植物光合作用經常的限制因子。土壤中二氧化碳含量往往較高,尤其是富含有機質的肥沃土壤。根部吸收不了,自土面逸出,補充到大氣之中。因此,增施有機肥料及含碳化肥(如尿素、碳酸氫銨等),均包含增施二氧化碳肥料的作用。
二氧化碳又是綠色植物呼吸作用的產物,一旦大量積累,如環境中含量超過0.1%,則對綠色植物同樣有毒害作用,草坪也不例外。毒害的強度隨二氧化碳積累的量而增強。在田間一般不可能發生,但在浸種、催芽和保護地栽培養護過程中,通常與缺氧現象相伴發生,造成損失。
3.植物揮發性分泌物進入空氣:植物揮發性分泌物常見的有芳香油、醇、醚、醛、酮等,擴散入大氣,在一定范圍內發揮生態作用。如要建立一塊稀樹草坪,若在南京、蘇州等地,可選用樟樹;若在昆明、長沙、南昌等地,可兼用樟和桉點綴于草坪之上,它們的
香辣氣味可以驅蟲。如果布置一塊綴花草坪,可種植些薄荷、留蘭香、除蟲菊等,既有花,又可以驅蟲祛病。
(二)鳳與草坪:空氣流動就成風。風對草坪栽培養護的影響有二:
1.夏初的干熱風危害:在北京野牛草夏枯;南京地區各種冬綠型草坪提前夏季休眠,都是受干熱風的影響。于熱風其實是三個重要環境因素的綜合,干,空氣內含水汽量少,干燥;熱,溫度高;風,空氣流動速度大。干與熱使許多草坪草,包括野牛草這種引自北美干旱地區的草種忍受不了,而轉入休眠。風的吹刮加劇了干、熱的危害程度。
2.傳播雜草的種子、果實與花粉:目前尚無有效措施用于大面積控制風的方向和大小。所以,只能將可能造成雜草種子、果實傳播源的雜草,有害花粉源的植物,如豚草等清除,以免污染草坪。
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