全 文 ：生活垃圾生产地毯式草皮环境生态工程
基质选配研究 3
多立安 3 3 　赵树兰　(天津师范大学化学与生命科学学院 ,天津 300074)
【摘要】　以生活垃圾为基质 ,选用几种可行性强的材料为配材 ,进行了生活垃圾生产地毯式草皮基质的选配 ,
通过几种草坪草在各选配基质上的生长效应 ,及对选配基质的 p H 值及水分胁迫性能进行了研究. 结果表明 ,不
同选配基质对草坪草的生长效应差异较大 ,锯木屑可通过增强基质的保水性能而提高草坪草的抗干旱胁迫能
力 ,并能促进草坪草的生长 ,草木灰显较强的碱性 ,当其占基质 25 %时 ,则 p H 值可达 9 以上 ,细河沙可改善基质
的通透性 ,但配施量过多就会降低基质营养水平 ,说明配材不同 ,选配的基质性能也有较大的差别. 综合各项研
究指标 ,则配材锯木屑在生活垃圾生产地毯式草皮的基质配制中 ,正向效应明显 ,应用价值较大.
关键词 　生活垃圾 　草坪草 　地毯式草皮 　环境生态工程 　基质选配
Medium selection and compounding of environmental eco2engineering through making use of life rubbish to produce
carpet turf . DUO Lian and ZHAO Shulan ( College of Chemist ry and L if e Sciences , Tianjin Norm al U niversity ,
Tianjin 300074) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2000 ,11 (5) :767～772.
Through making use of life rubbish as medium and choosing several materials with high feasibillity as compound mate2
rials to produce carpet turf , the medium selection and compounding were carried out ,and the growth effect of several
kinds of turfgrass on each compound medium , its p H value and water stress function were also studied. Sawdust could
raise the drought2resistant capactity of turfgrass by strengthening the water2retaining capacity of medium ,and promote
turfgrass growth. Plant ash showed a strong basicity ,and when it made up 25 % of medium ,the p H value of the medi2
um could be over 9. Fine river sand could improve the ventilating capacity of medium ,but if mixed too much ,it would
decrease its nutritional level. It is suggested that the performance of compound mediums differed greatly with com2
pound materials. Synthesizing each index studied showed that among all compounding mediums sawdust had a signifi2
cantly positive effect ,and had a broad application value.
Key words 　Life rubbish , Turfgrass , Carpet turf , Ecological engineering of environment , Medium selection and com2
pounding.
　　3 国家自然科学基金资助项目 (59878033) .
　　3 3 通讯联系人.
　　1999 - 08 - 27 收稿 ,2000 - 03 - 29 接受.
1 　引 　　言
随着城市生活垃圾的日益增加 ,环境污染问题愈
加严重[17 ] . 因此垃圾废弃物处理已成为全世界普遍关
注的热点问题[5 ,9 ,10 ,23 ] . 但不论从环境效益还是经济
效益而言 ,当今普遍采用的处理方法还很不完善. 如焚
烧法 ,成本高 ,尾气处理难 ;填埋需大量填埋场 ,且需大
量覆盖土 ,浪费大量土地资源不说 ,还使垃圾没有得到
资源化利用 ;堆肥处理使之农业生产再利用 ,则使有毒
物质进入食物链 ,危害人类健康[3 ,18 ] . 近些年来 ,一些
国家比较推崇垃圾生态工程 ,把垃圾场改造成风景宜
人的公园或其它园地[7 ,16 ] ,这种方法的不足之处为 :
首先 ,随着垃圾的增多 ,将不断开辟垃圾填埋场 ,这与
城市有限的土地资源相矛盾. 其次 ,它只是利用到植物
根系所达到的垃圾上表层 ,而下层垃圾处在闲置浪费
状态 ,无法进入城市生态系统进行物质循环而实现垃
圾的最大资源化再生利用. 另一方面 ,随着经济的发
展 ,生态意识的加强 ,建立花园城 ,实现大地绿化 ,已成
为人们普遍的期望与要求 ,草坪绿化面积的大小已成
为衡 量 现 代 化 城 市 环 境 质 量 的 重 要 客 观 标
准[6 ,8 ,12 ,14 ] . 为此 ,很多发达国家都十分重视草坪绿地
的建设与发展 ,仅美国地毯式草皮的年收入就以 18 %
的高速度增长 ,远大于同期整个社会经济发展的速度.
与此相比 ,我国差距甚远[4 ,15 ] . 目前 ,在国内外建植草
坪的多种方法之中 ,规模化生产地毯式草皮无疑是现
代化、专业化的一个发展方向 , 发达国家普遍采
用[11 ,21 ,22 ] . 但需要指出的是 ,地毯式草皮生产一般选
择在农田地块 ,并以优质耕层土壤为基质 ,因而在收获
时 ,优质耕层土壤随草皮一并带走 (5～10cm 厚耕层土
壤) ,造成土地资源的浪费和破坏 ,最终使城郊高效农
业生态系统环境恶化 ,也就是说这种方法在改善城市
环境的同时 ,也在一定程度上破坏了城郊农业生态系
应 用 生 态 学 报 　2000 年 10 月 　第 11 卷 　第 5 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Oct . 2000 ,11 (5)∶767～772
统环境. 因此 ,以上地毯式草皮生产方式在应用上 ,不
论从保护环境 ,还是从降低成本 ,提高效益来看 ,都有
不足之处 ,而有关利用垃圾废弃物进行地毯式草皮生
产的环境生态工程的研究国内外尚无文献报道. 针对
这种情况 ,研究生活垃圾生产地毯式草皮环境生态工
程基质选配 ,目的在于使生活垃圾得到充分有效的利
用 ,减少环境污染 ,拓宽环保新产业 ,以符合一个理想
城市的基本条件 :既要进行有效的垃圾处理 ,又要有足
够的优质绿地面积[2 ,13 ,20 ] . 本研究是垃圾处理工程与
绿化工程相结合的全新环境生态工程的基础 ,具有重
要的理论意义和实际应用价值.
2 　材料与方法
211 　材料
21111 生活垃圾 　生活垃圾取自天津大港生活垃圾场 . 取垃圾
重量约 500kg ,带回实验室 ,进行初选 ,替除塑料膜、纤维袋、较
大块的各类金属、玻璃制品及砖瓦石块等弃物 ,然后对垃圾进
行粉碎. 粉碎后的垃圾均匀混合后放入由厚塑料板特制的堆肥
处理箱中进行堆肥处理. 堆肥箱内的垃圾由塑料薄膜进行密
封 ,另外堆肥箱内有热水隔层 ,以满足垃圾堆肥处理时的温度 ,
使之充分堆肥处理. 当堆肥处理完毕后 ,取一定量的垃圾再进
行终选 ,替除较小块的上述弃物 ,以备实验之用. 腐熟生活垃圾
的比重为 0. 952g·cm - 3 .
21112 配材 　草木灰、锯末、细河沙几种材料均有来源丰富、价
格低廉等优点 ,因此用作草皮基质的配材具有较强的可行性.
其中 ,草木灰来自农村生活植物薪材燃烧后的灰 ;锯末来自木
材加工厂的混合锯末屑 ,未经腐熟处理 ,替除比较大的块或片
后 ,使锯木屑颗粒大小相对均匀一致 ;细河沙为清洁而均匀的
河沙.
21113 营养物质 　NH4 H2 PO4 和 KH2 PO4 .
21114 草坪草 　选用中国北方广泛应用的草坪草 ,有高羊茅
( Festuca arundinacea ) 、多年生黑麦草 ( L olium perenne) 、草地
早熟禾 ( Poa pratensis)及本特 ( A grostis stolonif era ) [1 ,19 ] .
212 　方法
21211 基质选配 　将堆肥处理好的终选垃圾及配材放入烘箱
内 ,50 ℃条件下烘干至恒重 (约 10h) . 基质选配方式共 6 种 :纯
垃圾 40g(以下用 R4S0代表) ;垃圾 30g + 细河沙 10g(R3S1) ;垃圾
30g + 草木灰 10g(R3S3) ;垃圾 30g + 锯末 10g(R3S2) ;垃圾 25g +
细河沙 5g + 草木灰 5g + 锯末 5g(R5S5) ;垃圾 34g + 细河沙 2g +
草木灰 2g + 锯末 2g(R4S2) .
21212 播种建植 　在直径为 9cm 的培养皿中加入混合均匀的 6
种基质 ,再分别添加 NH4 H2 PO4 和 KH2 PO4 各 0. 1g. 取 4 种草
坪草种子各 100 粒均匀播入各培养基质上 ,3 次重复. 并以培养
园土 (取自天津师范大学院内)作基质为对照 ,其重量为 40g ,各
方式同上 ,并以 R0m4代表. 本实验在实验室内植物培养台上进
行 ,光线为透入室内的自然光 ,日间光照为 1300～1500 lx ,温度
16～24 ℃,相对湿度 50 %～65 % ,统一浇水至湿润而不积水状
态 ,并保持至实验结束.
21213 测定指标 　从实验开始后的第 10 天 ,每隔 5 天测定出苗
及幼苗株高动态 ,共测 6 次 ,35d 结束 ,其中 ,幼苗株高测定采用
系黑线法 ,即每个培养皿随机定株测 3 株 ,取其平均株高定为
该培养皿的株高. 幼根生长情况测定在 35d 一次进行 ,即在每
个培养皿中选取有代表性的植株 ,连基质一起挖取出来 (带足
够的基质) ,放入 1000ml 的清水中 ,洗去基质 ,测定植株须根数
及幼根长 (以最长须根长为标准) . 根系生长情况测定完毕 ,再
把植株连同幼根用透气的滤纸包好 ,风干至恒重 ,以测定各基
质条件下草坪草的单株净光合产量. 实验至 35d ,将各基质下长
草的培养皿 ,放在洁白的纸张上作衬底 ,进行绿度比较研究 ,以
了解草坪草在不同基质条件下的绿度. 在实验开始的第 1 天、
第 20 天、第 35 天 ,用比色法进行基质 p H 值的测定 ,以确定草
坪草对基质酸碱因子的响应. 此外 ,在第 35 天 ,待各项测定指
标完毕后 ,统一等量浇 20ml 水 ,直至实验结束不再浇水 ,观察
水分胁迫下的植株生长胁迫效应及基质性能.
3 　结果与讨论
311 　不同基质条件下草坪草的出苗动态
31111 初期出苗 　从初期出苗情况看 ,至播种第 10
天 ,黑麦草各基质均低于 R0m4 ,几个基质初期出苗从
高到低的次序为 : R3S2 > R5S5 > R4S0 > R4S2 > R3S1 >
R3S3 ,其相对 R0m4的百分率分别为 93. 06 %、80. 02 %、
67. 83 %、65. 22 %、60. 01 %和 9. 57 % ,可见相比之下 ,
尤以 R3S3最显著地低于 R0m4 . 高羊茅各基质初期出苗
由高到低的次序为 : R4S0 > R3S1 > R3S2 > R4S2 > R5S5 >
R3S3 ,其相对 R0m4 的百分率为 98. 59 %、92. 30 %、
69. 92 %、38. 45 %、26. 58 %和 0 % ,同样 R3S3最显著地
低于 R0m4 . 早熟禾各基质初期出苗由高到低的次序
为 :R3S2 > R3S1 = R4S2 > R5S5 > R4S0 > R3S3 ,其百分率分
别为 R0m4 的 45. 13 %、40. 70 %、40. 70 %、14. 15 %、
6. 19 %和 0 % ,表明各基质的出苗情况都明显地低于
R0m4的出苗 ,尤以 R3S3更为明显. 本特各基质初期出苗
由高到低的次序为 R3S2 > R4S0 > R3S1 > R4S2 > R5S5 >
R3S3 ,其百分率分别为 R0m4 的 59. 44 %、54. 71 %、
47. 18 %、16. 98 %、10. 39 %和 0 % ,各基质的出苗情况
均明显地低于 R0m4的出苗 ,尤以 R3S3为最低.
31112 最高出苗 　从观察到的最高出苗情况看 (表 1) ,
黑麦草、高羊茅、早熟禾及本特各基质最高出苗密度方
差分析结果表明差异显著 ( P < 0. 01) . 黑麦草多数基
质的最高出苗期与 R0m4相同 ,即均在第 25 天 ,只有
R4S0最长 ,在第 30 天 ,最高出苗密度由多到少的次序
为 R3S2 > R5S5 > R0m4 > R4S2 > R3S1 > R4S0 > R3S3 . 高羊茅
多数基质的最高出苗期要比 R0m4提前 5d ,即用了 25d ,
只有 R5S5和 R0m4相同 ,均用了 30d ,而 R4S2要比 R0m4落
867 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11 卷
表 1 　草坪草的最高出苗情况(株/ 皿)
Table 1 Highest emergence of turfgrass ( plants/ utensil)
基质
Medium
黑麦草 L . perenne
密度 Density %
高羊茅 F. arundinacea
密度 Density %
早熟禾 P. pratensis
密度 Density %
本特 A . stolonif era
密度 Density %
R4S0 47133c 86. 05 65. 67b 92. 92 21. 00e 48. 09 23. 00d 62. 16
R3S1 48. 00cd 87. 27 73. 00b 103. 30 30. 00d 68. 07 26. 33cd 71. 16
R3S2 67. 00a 121. 82 84. 33a 119. 33 49. 67a 113. 74 45. 67a 123. 43
R3S3 34. 00d 62. 42 34. 33c 48. 58 4. 00f 9. 16 1. 67e 4. 51
R5S5 58. 00b 105. 45 72. 00b 101. 88 38. 67bc 88. 55 32. 33bc 87. 38
R4S2 51. 33bc 93. 33 71. 00b 100. 47 32. 67cd 74. 81 20. 00d 54. 05
ROm4 55. 00bc 100. 00 70. 67b 100. 00 43. 67ab 100. 00 37. 00b 100. 00
检验水平 Test level ( P < 0. 01) . 下同 The same below.
后 5d ,最高出苗密度由多到少的次序为 R3S2 > R3S1 >
R5S5 > R4S2 > R0m4 > R4S0 > R3S3 . 早熟禾的最高出苗期
为 R3S1和 R0m4同为 15d ,R4S0和 R4S2为 20d ,R3S2和 R3S3
为 25d ,R5S5则为 30d ,最高出苗密度由多到少的次序
为 R3S2 > R0m4 > R5S5 > R4S2 > R3S1 > R4S0 > R3S3 . 本特最
高出苗期为 R4S0和 R0m4同需 15d , R3S2 , R3S3和 R4S2同
为 20d ,R3S1和 R5S5则分别需 25d 和 30d ,最高出苗密度
由多到少的次序为 R3S2 > R0m4 > R5S5 > R3S1 > R4S0 >
R4S2 > R3S3 .
31113 保苗密度 　由于营养及密度制约因素 ,各基质
草坪草达到最大值后 ,继续培养则出现密度下降现象 ,
至第 35 天 ,黑麦草各基质的保苗密度由多到少的次序
为 R3S2 > R4S2 > R5S5 > R4S0 > R0m4 > R3S1 > R3S3 ,其密度
依次为 60. 00、50. 67、50. 00、41. 33、41. 00、35. 00 和
23. 00 株/ 皿. 高羊茅各基质的保苗密度由多到少的次
序为 R3S2 > R4S2 > R5S5 > R0m4 > R3S1 > R4S0 > R3S3 ,其密
度依次为 77. 33、71. 00、65. 00、64. 67、57. 33、54. 67 和
32. 33 株/ 皿. 早熟禾的保苗密度由多到少的次序为
R3S2 > R5S5 > R4S2 > R0m4 > R3S1 > R4S0 > R3S3 ,其密度依
次为 40. 33、33. 67、27. 67、25. 00、12. 00、8. 67 和 0 株/
皿.本特各基质的保苗密度由多到少的次序为 R3S2 >
R5S5 > R3S1 = R0m4 > R4S0 > R4S2 > R3S3 ,其密度依次为
39. 33、28. 33、11. 33、11. 33、10. 00、9. 67 和 0 株/ 皿.
312 　不同基质草坪草幼苗高度生长动态
各基质草坪草幼苗高度生长动态见表 2. 至 35d ,
各草坪草不同基质间达到显著水平 ( P < 0. 01) ,黑麦
草幼苗株高由高到低的次序为 R3S2 > R5S5 > R0m4 >
R4S0 > R3S1 > R4S2 > R3S3 ,从高度生长的动态测定来看 ,
黑麦草在基质 R4S0 、R3S1 、R3S2 、R4S2和 R0m4中幼苗高度
在生长前期生长较快 ,至 15d ,其高度依次为 35d 的
52. 67 %、53. 90 %、53. 42 %、60. 04 %和 57. 14 % ,而在
基质 R3S3和 R5S5中则在生长后期生长较快 ,至 15d ,其
高度分别为 35d 的 13. 60 %和 39. 81 %. 高羊茅至 35d
幼苗株高由高到低的次序为 R3S2 > R5S5 > R4S0 > R4S2
> R3S1 > R0m4 > R3S3 ,其中高羊茅在 R4S0 、R3S1 、R3S2和
R0m4基质中幼苗高度生长主要在前期增长较快 ,至
15d ,其高度依次为 35d 的 56. 15 %、57. 91 %、54. 06 %
和 67. 19 % ,而 R3S3 、R5S5和 R4S2基质幼苗高度生长后
期相对较快 ,至 15d ,其高度依次为 35d 的 7. 89 %、
39. 30 %和 39. 56 %. 早熟禾幼苗株高至 35d ,各基质株
高从高到低的次序为 R3S2 > R5S5 > R4S2 > R0m4 > R3S1
> R4S0 > R3S3 ,各基质幼苗高度生长主要是在后期进行
的 ,至 15d ,绝大多数生长高度不足第 35 天的 40 %. 本
特幼苗株高至 35d ,各基质株高由高到低的次序为
R3S2 > R4S0 > R0m4 > R5S5 > R4S2 > R3S1 > R3S3 ,各基质幼
苗高度生长主要在后期进行 ,同样至 15d ,绝大多数其
生长高度不足第 35 天的 50 %.
313 　各基质草坪草幼根生长
各基质草坪草幼根生长情况见表 3. 至第 35d ,黑
麦草在各基质中的须根数由多到少的次序为 : R3S2 >
表 2 　草坪草幼苗株高生长动态
Table 2 Seedling height growth dynamics of turfgrass ( cm)
草坪草
Turfgrass
基　　　质　Medium
R4S0 R3S1 R3S2 R3S3 R5S5 R4S2 R0m4
黑麦草 L . perenne 10. 50bc 9. 87c 14. 92a 3. 97d 12. 36b 9. 26c 10. 71bc
% 98. 04 92. 16 139. 31 37. 07 115. 41 86. 46 100. 00
高羊茅 F. arundinacea 11. 47b 11. 19b 15. 04a 3. 80c 11. 53b 11. 30b 10. 85b
% 105. 71 103. 13 138. 62 35. 02 106. 27 104. 15 100. 00
早熟禾 P. pratensis 2. 53c 3. 93b 7. 21a - 4. 67b 4. 53b 4. 32b
% 58. 56 90. 97 166. 90 - 108. 10 104. 86 100. 00
本特 A . stolonif era 2. 50b 1. 46d 5. 32a - 2. 30bc 1. 62cd 2. 41bc
% 103. 73 60. 58 220. 75 - 95. 44 67. 22 100. 00
9675 期 　　　　　　　　　　　　多立安等 :生活垃圾生产地毯式草皮环境生态工程基质选配研究 　　　　　　　　　
R5S5 > R0m4 > R3S1 = R4S2 > R4S0 = R3S3 ,须根由长到短
的次序为 R3S2 > R3S1 > R4S2 > R0m4 > R4S0 > R5S5 > R3S3 .
高羊茅须根数由多到少的次序为 R3S2 > R4S2 = R4S0 >
R5S5 > R0m4 > R3S1 > R3S3 ,须根由长至短的次序为 R3S1
> R3S2 > R4S0 > R4S2 > R0m4 > R5S5 > R3S3 ,早熟禾须根
数的多少次序为 R3S2 > R5S5 = R0m4 > R4S0 = R3S1 > R4S2
> R3S3 ,其须根长短次序为 R3S2 > R0m4 > R4S2 > R4S0 =
R3S1 = R5S5 > R3S3 . 本特须根数次序为 R3S2 > R3S1 =
R5S5 > R4S2 = R4S0 > R0m4 > R3S3 ,其须根长的次序为
R3S2 > R3S1 > R0m4 > R5S5 > R4S0 > R4S2 > R3S3 .
表 3 　草坪草的幼根生长情况
Table 3 Situation of turfgrass seedling root growth ( numbers·plant - 1 , cm)
基质
Medium
黑麦草 L . perenne
须根数
Fibrous root
根长
Root length
高羊茅 F. arundinacea
须根数
Fibrous root
根长
Root length
早熟禾 P. pratensis
须根数
Fibrous root
根长
Root length
本特 A . stolonif era
须根数
Fibrous root
根长
Root length
R4S0 3. 0c 2. 57b 4. 3b 2. 27ab 3. 3b 0. 73a 2. 7b 0. 37bc
R3S1 3. 3c 2. 93b 2. 3c 3. 20a 3. 3b 0. 73a 3. 0b 1. 00b
R3S2 6. 0a 3. 97a 6. 3a 2. 40ab 6. 7a 1. 07a 5. 0a 1. 70a
R3S3 3. 0e 0. 87c 2. 0c 1. 13c - - - -
R5S5 5. 0ab 2. 50b 4. 0b 1. 93bc 3. 7b 0. 73a 3. 0b 0. 47bc
R4S2 3. 3c 2. 60b 4. 3b 2. 20abc 3. 0b 0. 77a 2. 7b 0. 27c
R0m4 4. 0bc 2. 58b 3. 7b 2. 07bc 3. 7b 0. 83a 2. 3b 0. 57bc
表 4 　草坪草的单株净光合量
Table 4 Single plant’s net primary production of turfgrass ( mg·plant - 1d - 1)
基质
Medium
黑麦草 L . perenne
PNP %
高羊茅 F. arundinacea
PNP %
早熟禾 P. pratensis
PNP %
本特 A . stolonif era
PNP %
R4S0 0. 1254ab 94. 86 0. 1107cde 70. 20 0. 0207bc 75. 00 0. 0171b 111. 04
R3S1 0. 1017bc 76. 93 0. 1678b 106. 40 0. 0224bc 81. 16 0. 0178b 115. 58
R3S2 0. 1390a 105. 14 0. 2349a 148. 95 0. 0345a 125. 00 0. 0276a 179. 22
R3S3 0. 0983c 74. 36 0. 0772e 48. 95 - - - -
R5S5 0. 1288ab 97. 43 0. 0805de 50. 05 0. 0172c 62. 32 0. 0103c 66. 88
R4S2 0. 1119abc 84. 64 0. 1242bcd 78. 76 0. 0217bc 78. 62 0. 0137bc 88. 96
R0m4 0. 1322a 100. 00 0. 1577bc 100. 00 0. 0276a 100. 00 0. 0154bc 100. 00
PNP :单株净光含量 Single plant’s net primary production.
314 　各基质草坪草单株净光合量
单株净光合量 ( PNP) 等于总地上初级生产量
(A GP)加上总地下初级生产量 ( U GP) 再减去植物呼
吸所消耗的能量 ( PR) ,其公式可以表示为 : PNP =
A GP + U GP - PR. 由此公式可以计算出至 35d 各草坪
草在相应基质上的单株净光合量 (表 4) ,不同基质间
均达到显著水平 ( P < 0. 01) . 黑麦草的净光合量由大
到小的次序为 R3S2 > R0m4 > R5S5 > R4S0 > R4S2 > R3S1 >
R3S3 ,高羊茅的单株净光合量由大到小的次序为 R3S2
> R3S1 > R0m4 > R4S2 > R4S0 > R5S5 > R3S3 ,早熟禾单株
净光合量由大到小的次序为 R3S2 > R0m4 > R3S1 > R4S2
> R4S0 > R5S5 > R3S3 ,本特则为 R3S2 > R3S1 > R4S0 > R0m4
> R4S2 > R5S5 > R3S3 .
315 　基质酸碱度与草坪绿度
随草坪草的生长各基质 p H 值变化见表 5. 从 p H
值变化情况可以看出 ,在开始除 R3S3 、R5S5和 R4S2基质
呈碱性外 ,其它选配基质与对照 R0m4均呈中性[2 ] ,而
以上显碱性的 3 种选配基质的碱性强弱与基质混入的
草木灰关系密切 ,施入的草木灰量越多 ,则选配基质的
碱性就愈强 ,但随着各草坪草的生长 ,其基质碱性有不
同程度的减弱 ,这主要与草坪草的改造 (如有机酸的分
泌作用)和环境因子的改造作用有关. 其它呈中性的选
配基质的 p H 值在开始与后期变化不明显 ,只是 R3S2
在后期 p H 值略有上升 ,但仍不失其为中性的特点. 从
草坪草改造碱性基质的效果来看 ,高羊茅略大于黑麦
草 ,而黑麦草略大于早熟禾与本特 ,这与光合作用相对
旺盛 ,代谢能力强又有直接关系. 此外 ,从 p H 值的测
定来看 ,各草坪草对碱性及强碱性基质在一定程度上
产生修复作用 ,但这种作用是有限的 ,这可能和植物根
系分泌有机酸有关 ,因此 ,在基质选配过程中 ,对基质
p H的修复与调整 ,不能指望草坪草的这种作用. 从各
基质草坪草绿度比较看 ,同草种各基质中 ,R4S0 、R4S2和
R5S5的绿度相当 ,并略好于 R3S1 、R3S2 、R0m4和 R3S3 ,而
R3S1 、R3S2 、R0m4和 R3S3之间绿度差异不大. 在基质理化
性质、基质水分及肥力条件、生长环境及管理条件相对
一致的条件下 ,不同草种间的色泽差异主要决定于草
种的遗传特性.
316 　水分胁迫下基质保水与草坪草的生长效应
水分胁迫至 38d ,R0m4基质水分丧失严重 ,基质出
现 1～2mm 宽的裂缝 ,裂缝间距约为 20mm 左右.
R3S3 、R3S1和 R4S0基质表层变干 ,但基质内部未干 ,并保
持有相当的水分 ,而R3S2 、R5S5和R4S2基质的表层呈现
077 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11 卷
表 5 　随草坪草生长基质 pH值变化
Table 5 pH variation of medium as turfgrass growing
基质
Medium
黑麦草 L . perenne
第 1 天
1 day
第 20 天
20days
第 35 天
35 days
高羊茅 F. arundinacea
第 1 天
1 day
第 20 天
20days
第 35 天
35 days
早熟禾 P. pratensis
第 1 天
1 day
第 20 天
20days
第 35 天
35 days
本特 A . stolonif era
第 1 天
1 day
第 20 天
20days
第 35 天
35 days
R4S0 7. 0 7. 0 7. 1 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 1 7. 0 7. 0 7. 1
R3S1 7. 0 7. 1 7. 1 7. 0 7. 0 7. 1 7. 0 7. 0 7. 1 7. 0 7. 0 7. 0
R3S2 6. 9 7. 0 7. 2 6. 9 7. 0 7. 3 6. 9 7. 0 7. 3 6. 9 6. 9 7. 3
R3S3 9. 1 8. 3 8. 2 9. 1 8. 4 7. 5 9. 1 8. 6 8. 4 9. 1 8. 9 8. 8
R5S5 8. 0 7. 8 7. 3 8. 0 7. 8 7. 3 8. 0 8. 0 7. 5 8. 0 8. 0 7. 5
R4S2 7. 8 7. 6 7. 2 7. 8 7. 7 7. 3 7. 8 7. 8 7. 3 7. 8 7. 7 7. 3
R0m4 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0 7. 0
很湿润的状态 ,且湿润程度为 : R3S2 > R5S5 > R4S2 ,表明
锯末对基质的保水能力发挥着重要的作用. 就各草种
而言 ,至 38d ,本特在 R0m4基质上幼苗已全部萎蔫 ,植
株全部变得干枯 ,不能直立 ,实质上此时植株已永久性
萎蔫. R3S1的情况与 R0m4相当 ,R4S0基质植株大部分变
得萎蔫 ,但不干枯 ,少部分还能直立 ,在 R3S2 、R5S5和
R4S2基质中 ,只有 R4S2有少部分出现萎蔫现象 ,其它两
种基质还未出现萎蔫. 早熟禾的情况与本特相当 ,只是
R4S2也未出现植株萎蔫现象. 黑麦草与高羊茅只是在
R3S3基质中开始出现萎蔫现象 ,其它基质还均无此现
象发生 ,表明在水分胁迫下 ,由于草坪草的生长状态的
差异 ,造成了不同草种培养容器的小环境差异 ,致使黑
麦草和高羊茅草种所在基质有相对较好的保水性. 水
分胁迫至 41d ,本特在基质 R3S2上有少部分植株出现
萎蔫 ,R5S5大部分植株萎蔫 ,R4S2的全部植株萎蔫 ,从基
质来看 ,带有锯末的基质还保持湿润状态 ,其它基质已
变干. 早熟禾的情况与本特相似. 而高羊茅带有锯末的
三种基质的植株未出现萎蔫 ,基质有较大的湿度 ,其它
基质植株均萎蔫 ,基质渐干. 黑麦草的情况与高羊茅相
当 ,只是 R4S2有少量植株开始萎蔫. 水分胁迫至 43d ,
本特在 R4S2基质上的植株全部萎蔫 , R5S5大部分植株
萎蔫 ,R3S2少部分萎蔫. 早熟禾的情况与本特相当. 高
羊茅在 R4S2和 R5S5基质上少部分植株萎蔫 , R3S2上无
萎蔫现象 ,其它基质上植株均已全部萎蔫、干枯. 黑麦
草既使带有锯末的三基质比高羊茅要严重 ,表明与高
羊茅相比 ,其抗萎蔫性要弱. 至 44d ,本特与早熟禾大
部分基质的植株已全部萎蔫 ,只有 R3S2上有少部分植
株未萎蔫. 高羊茅与黑麦草 ,R5S5和 R4S2基质上大部分
植株萎蔫 ,R3S2上有少部分萎蔫. 至 45d ,本特与早熟禾
所有基质上的植株已全部萎蔫 ,高羊茅与黑麦草只有
R3S2上有少部分植株未萎蔫 ,其它基质上植株均全部
萎蔫. 至 46d ,所有基质上的植株均已全部萎蔫. 从上
述结果来看 ,基质保水能力由好到坏的次序为 R3S2 >
R5S5 > R4S2 > R4S0 > R3S1 = R3S3 = R0m4 . 堆肥生活垃圾
施入一定量的锯末不但可促进草坪植物的生长 ,同时
又能极大地增加基质的保水性能 ,这就提高了草坪草
抗干旱胁迫能力 ,因此锯末在生活垃圾生产地毯式草
皮的基质配制中是不可多得的好配材. 从经济观点出
发 ,锯末应按多大的比例施入更为合理 ,值得进一步深
入研究. 用锯末调配的生活垃圾能明显地促进草坪植
物的生长 ,这在很大程度上取决于锯末本身的内在因
素和锯末与堆肥垃圾的协同效应. 如它既能改善基质
的通透气性 ,同时又能对基质水分起阻断作用从而减
少水分的散失 ,就本研究所选配的基质 R3S2和 R0m4或
R4S0相比 ,能节约一半左右 ,仅就这一点 ,就非常符合
经济高效、生态实用的环境生态工程所追求的目标. 综
上所述 ,由于是在固定体积的容器及定量水分胁迫条
件下 ,加之各种草所处的生长状态的不同 ,则各草种失
水状况差异较大 ,此外 ,由于草种、基质及容器之间的
协同效应 ,这也必然表现在草坪草的抗萎蔫性上的差
异 ,因此 ,这种差异不能仅用各草种间的抗旱性次序进
行简单的说明.
317 　基质综合效应分析
基质对草坪草生长效应可用相对基质效应指数
( RM I) 这一指标来评价 ,其可按下式计算 : RM I = ( D
+ H + R + P) / 4 . 式中 RM I 为相对基质效应指数 ,表
明不同基质对同草种的生长效应 ,反映了草种与基质
的协同性和适应性 ,同时也在一定程度上反映了不同
草种在同一基质上的生长状况 ,因此它是基质评价的
一项综合指标. D 为同草种不同基质对 R0m4的最高相
对密度 , H 为同草种不同基质对 R0m4的最高相对高
度 , R 为同草种不同基质对 R0m4的最高相对须根数 , P
为同草种不同基质对 R0m4的最高相对单株净光合产
量. 由此公式可以计算出相对基质效应指数 (表 6) ,至
35d ,黑麦草与基质的协调性和适应性的次序为 R3S2 >
R5S5 > R0m4 > R4S2 > R4S0 > R3S1 > R3S3 ,高羊茅与基质
的协调性和适应性的次序为 R3S2 > R0m4 > R4S2 > R4S0
> R3S1 > R5S5 > R3S3 ,早熟禾与基质的协调性和适应性
的次序为 R3S2 > R0m4 > R4S2 > R3S1 > R5S5 > R4S0 > R3S3 ,
本特与基质的协调性和适应性的次序为 R3S2 > R0m4 >
1775 期 　　　　　　　　　　　　多立安等 :生活垃圾生产地毯式草皮环境生态工程基质选配研究 　　　　　　　　　
表 6 　相对基质效应指数
Table 6 Relative medium effect index
草坪草
Turfgrass
基　　质　Medium
R4S0 R3S1 R3S2 R3S3 R5S5 R4S2 R0m4
黑麦草
L . perenne
86. 24 84. 72 129. 07 62. 21 110. 82 86. 73 100. 00
高羊茅
F. arundinacea
96. 26 93. 75 144. 29 46. 65 91. 05 99. 90 100. 00
早熟禾
P. pratensis
67. 71 82. 51 146. 68 — 74. 16 84. 84 100. 00
本特
A . stolonif era
98. 58 94. 44 185. 20 — 95. 03 81. 91 100. 00
R4S0 > R5S5 > R3S1 > R4S2 > R3S3 . 研究结果表明 ,不同草
种在同基质上 ,相对 R0m4而言也是有不同程度的差异
的 ,这一点也能从相对基质效应指数得到一定程度的
反映 ,即锯末对 4 种草的正向作用由大到小的次序为 :
本特大于早熟禾和高羊茅 ,早熟禾和高羊茅相当 ,并大
于黑麦草. 草木灰对 4 种草的负向作用为 :本特和早熟
禾大于高羊茅 ,而高羊茅又大于黑麦草. 在同时含有锯
末与草木灰的混合基质中 ,锯末的正向效应与草木灰
的负向效应相互抵消的效果对不同草种则差异较大.
就选配基质而论 ,不同配材对堆肥生活垃圾基质性能
产生不同的影响 ,所以混入量过大 ,则会大大降低基质
的营养状况. 草木灰显较强的碱性 ,故使得 R3S3的 p H
值在 9 以上 ,只有适当混入锯末 ,才使其 p H 值有所下
降 ,但 p H 仍在 7. 8 以上 ,基质仍不失显强碱性. 因此
对于堆肥生活垃圾显中性的情况 ,草木灰作为基质配
材则意义不大 ,如果要利用 ,也一定要在用量较低的情
况下加以利用 ,否则会对基质产生非常不利的效应 ,以
致严重影响草坪植物的生长 ,这方面还有待于进一步
研究. 从所选用的配材表现出的效果来看 ,只有锯末对
基质产生良好的影响 ,并能使生活垃圾的生产性能得
到明显的改善 ,而基质的 p H 值又呈现中性.
参考文献
1 　Carrow RN. 1980. Influence of soil compaction on three turfgrass
species. A gron J , 72 : 1038～1042
2 　Chen S2G (陈树国) . 1991. Ornamental Horticulture. Beijing : Chi2
nese Agricultural Science and Technology Press. 219 ( in Chinese )
3 　Couillard D et al . 1991. Optimum residence time (in CSTR and airlift
reactor) for bacterial leaching of metals from anaerobic sewage sludge.
W at Res ,25 : 211～218
4 　Duo L2A (多立安) . 1996. Vegetation resources and sustainable de2
velopment of society2ecology2economy. Ecol Econ (生态经济) , (3) :
46～49 (in Chinese)
5 　Gao Z2F(高正方) , Chen J (陈 　洁) . 1995. Probe into the environ2
ment optimum and the harmless treatment of life rubbish. Science of
Science and M anagement of S . T . (科学学与科学技术管理 ) ,
(supp . ) . : 237～239 (in Chinese)
6 　He N2X (何能学) . 1999. Lawn industry in Germany. J Sichuan
Grassland (四川草原) , (1) : 28～31 (in Chinese)
7 　Hornick SB , Sikora IJ . Sterrett SB. 1984. Utilization of sewage
sludge compost as a oil conditioner and fertilizer for plant growth. US2
DP A gric Inf orm B ull , 464 : 32
8 　Hu S2L (胡叔良) . 1991. Study content and development direction of
modern lawn science. Grassland and Herbage (草原与牧草) , (1) : 1
～5 ( in Chinese )
9 　Li M2L (李满林) . 1997. Technique of using urban synthetical waste
materials to make ecological cement . Foreign Envi ron Sci Techn (国
外环境科学技术) , (3) : 42～44 ( in Chinese )
10 　Li R (李 　锐) . 1997. Summary on burying site and compost tech2
nique standard of life rubbish in Germany. Foreign Envi ron Sci Techn
(国外环境科学技术) , (2) : 1～13 ( in Chinese )
11 　Li X2L (李秀兰) . 1992. Lawn industry in the United States of Amer2
ica. Grassland and Herbage (草原与牧草) , (4) : 6～9 (in Chinese )
12 　Malcolm CS. 1987. Controlling Turfgrass. Prentice2Hall. Inc. En2
glewood Cliffs , N. T. 88～120
13 　Ma Sh2J (马世骏) , Wang R2S(王如松) . 1984. The social2economic2
natural complex ecosystem. Acta Ecol S in (生态学报) ,4 (1) : 1～7
(in Chinese)
14 　Sun J2X (孙吉雄) . 1989. Foreign lawn industry. Grassland and
Herbage (草原与牧草) , (4) : 1～4 (in Chinese)
15 Wang H2Zh (王辉珠) . 1998. The industrialization of turf establish2
ment . Acta Pratacult urae Sin (草业学报) , 7 (1) : 70～74 (in Chi2
nese)
16 Wang L2H (王莉红) , Tang F2L (汤福隆) . 1996. Chinese Young
Scholars Discussing Environment . Beijing : Chinese Environmental
Science Press. 798～800 ( in Chinese )
17 Wang W(王　伟) , Yuan G2Y(袁光钰) . 1997. The status and devel2
opment of solid waste treatment and disposal in China. Envi ron Sci
(环境科学) , 18 (2) : 87～90 (in Chinese)
18 　Webber MD , Kolke A , Tiell J C. 1984. A review of current sludge
use guidelines for the control of heavy metals contamination in soils.
Processing and Use of Sewage Sludge. (2) :371～386
19　Xiao W2Y (萧文一) . 1990. Cultivation of Chinese Turfgrass. Ha2
erbin : Heilongjiang Education Press. 183～220 (in Chinese)
20 　Yanitskiy O ed. 1987. The City and Ecology. Nauka , Moskow.
(1) :174 ; (2) : 167
21 　Yu F2Z(于凤芝) . 1996. A preliminary approach to rapid regrative
technique of carpet turf . Pratacult Sci (草业科学) ,13 (5) : 68～70
(in Chinese)
22 　Zhang D2J (张殿京) , Sun K2T(孙克泰) , Sun G2Q (孙国庆) . 1997.
Modern agrotechnique of sod production. J Tianji n A gric Coll (天津
农学院学报) ,4 (1) : 17～22 ( in Chinese )
23 　Zheng J (郑　践) , Lu Ch2F(鲁长发) . 1991. Compost technology of
urban waste materials. Engin Envi ron Hygiene (环境卫生工程) ,
(3) : 1～10 ( in Chinese)
作者简介 　多立安 ,男 ,37 岁 ,硕士 ,副教授 ,主要从事环境生态
研究 ,发表论文 36 篇. E2mail :dla @mail. tjnu. edu. cn
277 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11 卷