全 文 ：书不同坪床配比百慕大犜４１９的生物量
和根系分布特征研究
黄晓露，刘君，杨志民
（南京农业大学草坪研究与开发工程技术中心，江苏 南京２１００９５）
摘要：本试验采用９种不同的坪床配比，对热带亚热带运动场常用品种百慕大Ｔ４１９的生物量和根系分布特征进
行了研究。结果表明，各处理的地上与地下生物量变化基本一致，中等含沙量的处理Ⅲ和Ⅶ的地上与地下生物量
最高。不同处理的根系分布随土壤深度的增加而减少，集中分布于０～１０ｃｍ土层，方差分析表明，０～１０ｃｍ土层
各处理间根系生物量差异显著，其中处理Ⅲ、Ⅵ和Ⅶ显著高于处理Ⅰ和对照ＣＫ，１０～２０和２０ｃｍ以下的生物量均
无显著差异。地下总生物量与总根长相关系数为０．５４１（犘＜０．０５），与根系表面积、根系体积相关系数分别为
０．６５１和０．６１５（犘＜０．０１）；根尖数与总根长、平均直径相关系数分别为０．５００和０．６９５（犘＜０．０１）。
关键词：运动场草坪；坪床配比；生物量；根系分布特征；相关性
中图分类号：Ｓ６８８．４；Ｑ９４５．７９　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２００９）０５０９８０９
　 运动场草坪除了要求具有一般绿地草坪的特征特性外，还要求具有很好的耐践踏性。坪床作为草坪草生长
的立地条件，不仅为草坪草的生长提供养分和水分，还是气体交换和根系活动的主要场所。坪床结构与质地的好
坏，直接关系到草坪草根系的生长发育，强健发达的草坪草根系不仅有助于提高草坪的外观质量，而且根系中的
碳水化合物和蛋白质等养分可在一定程度上使草坪草忍受、减缓或抵抗不适环境的胁迫，从而提高草坪草的抗
性［１］。国内外对植物根系生长特性、分布特性以及生态环境效应［２～４］等方面做了大量调查研究，但多数集中在林
木和农作物方面，有关草坪草的研究相对较少，有人从水分处理对草坪生物量以及根系特征的影响做了研
究［５～７］，陈蕴和罗富成［８］比较了昆明地区几种草坪草的根系特征特性，陈静波等［９］认为长期的盐胁迫会显著抑制
草坪草地下茎和根系生长，而在床基方面的研究只集中在生物量上［１０，１１］，对生长在不同坪床上的运动场草坪草
的根系形态特征研究，目前尚未见报道。本试验在大田条件下，通过同一践踏强度对百慕大Ｔ４１９不同坪床的地
上地下生物量和根系分布及形态特征的研究，探讨运动场草坪根系分布规律特征，为合理确定坪床结构配比，正
确建植运动场草坪提供借鉴指导。
１　材料与方法
１．１　试验地概况
试验在南京农业大学牌楼试验地进行，试验地位于北纬３２°３３′，东经１１８°２７′，年平均气温１５．４℃，绝对最高
温度４３℃，绝对最低温度－１４℃，最热月平均温度２８．１℃，最冷月平均温度－２．１℃，年均降水量１１０６ｍｍ，无霜
期２３７ｄ。
１．２　试验材料
草种为暖季型草坪草杂交狗牙根（犆狔狀狅犱狅狀犱犪犮狋狔犾狅狀）品种———百慕大Ｔ４１９，土壤试材为南京农业大学牌
楼试验地的田园土和南京特有的长江水洗沙，包括粗沙和细沙２种，其机械组成见表１。有机肥为南京金象集团
有限公司象山有机肥厂生产的金天牌有机肥，养分含量Ｎ＋Ｐ２Ｏ５＋Ｋ２Ｏ≥６％，有机质≥３０％。
１．３　试验设计
本试验采用随机区组设计，处理为９种不同沙、土配比的坪床结构，其中全土结构为对照（ＣＫ），分别用Ⅰ、
９８－１０６
２００９年１０月
　　　草　业　学　报　　　
　　　ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ　　　
第１８卷　第５期
Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５
 收稿日期：２００８１１１７；改回日期：２００８１２１７
基金项目：国家科技支撑计划（２００６ＢＡＤ０１Ａ１９４５）资助。
作者简介：黄晓露（１９８３），女，山西朔州人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｈｕａｎｇｘｌ６８９＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｈｕａｌｖｙｚｍ＠１６３．ｃｏｍ
Ⅱ、Ⅲ……Ⅷ和ＣＫ表示各处理（表２），每个处理设３次重复，小区面积为２００ｃｍ×２００ｃｍ，各小区间设宽度为３０
ｃｍ的隔离通道。
将粗沙、细沙、田园土分别过筛，按设计配比在场外混合均匀，同时每个处理拌入有机肥２０ｋｇ，备用。按照
运动场草坪建造规范开挖床基（图１）。坪床制备完成后，取样，测定各处理坪床基质的基本理化性状（表３）。于
２００７年８月１６日进行草坪建植，建植方式为匍匐茎撒播。成坪后模拟运动场草坪管理方式，采用７０～８０ｋｇ重
的碾压滚定期均匀一致滚压，滚压强度和频率以全土结构草坪遭受损坏为标准。
表１　试验用粗沙、细沙、田园土的机械组成
犜犪犫犾犲１　犕犲犮犺犪狀犻狊犿犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狅犳犮狅犪狉狊犲狊犪狀犱，犳犻狀犲狊犪狀犱犪狀犱犵犪狉犱犲狀狊狅犻犾 ％
材料 Ｍａｔｅｒｉａｌ
粒度Ｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙ（ｍｍ）
＜０．０７５ ０．０７５～０．１００ ０．１００～０．２５０ ０．２５０～０．５００ ０．５００～１．０００ １．０００～２．０００ ２．０００～５．０００ ＞５．０００
粗沙Ｃｏａｒｓｅｓａｎｄ ０．３８ ０．２２ １９．１２ １９．７８ ３３．４６ １５．２４ ９．６８ １．３０
细沙Ｆｉｎｅｓａｎｄ ０．６４ ０．２８ ６８．１２ ２９．８０ ０．４８ ０．１４ ０．２０ ０
田园土Ｇａｒｄｅｎｓｏｉｌ ０．１２ ２７．８２ ３７．１８ １５．６８ １５．４９ ３．１８ ０．３４ ０
表２　不同沙、土混合配比组成的试验处理
犜犪犫犾犲２　犕犻狓犲犱狆犲狉犮犲狀狋犪犵犲狅犳狊犪狀犱犪狀犱狊狅犻犾 ％
材料 Ｍａｔｅｒｉａｌ
处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ ＣＫ
粗沙Ｃｏａｒｓｅｓａｎｄ １００ ７５ ５０ ２５ ０ ０ ０ ０ ０
田园土Ｇａｒｄｅｎｓｏｉｌ ０ ２５ ５０ ７５ ０ ２５ ５０ ７５ １００
细沙Ｆｉｎｅｓａｎｄ ０ ０ ０ ０ １００ ７５ ５０ ２５ ０
　表中为体积比。Ｔｈｅｒｅｉｓｖｏｌｕｍｅｒａｔｅｉｎｔａｂｌｅ．
图１　坪床结构剖面示意图
犉犻犵．１　犛犲犮狋犻狅狀犱犻犪犵狉犪犿狅犳狋狌狉犳犫犲犱狊狋狉狌犮狋狌狉犲
表３　不同处理的土壤狆犎值和养分含量
犜犪犫犾犲３　犛狅犻犾狆犎狏犪犾狌犲犪狀犱狀狌狋狉犻犲狀狋犮狅狀狋犲狀狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
土壤比重
Ｓｏｉｌｓｐｅｃｉｆｉｃｇｒａｖｉｔｙ（ｇ／ｃｍ３）
ｐＨ值
Ｖａｌｕｅ
土壤有机质
Ｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒ（ｇ／ｋｇ）
ＮＯ３－
（ｇ／ｋｇ）
ＮＨ４＋
（ｇ／ｋｇ）
Ｐ２Ｏ５
（ｍｇ／ｋｇ）
Ｋ＋
（ｍｇ／ｋｇ）
Ⅰ ２．７８２ ８．３３ ８．６３ ０．２０６ ６．８６×１０－３ ０．７７ １０８．８３
Ⅱ ２．８０７ ８．２７ ７．００ ０．２１９ ８．８１×１０－３ １．００ ８９．４７
Ⅲ ２．６７０ ８．０４ １３．８４ ０．２２９ ９．８６×１０－３ １．６６ ５３．０２
Ⅳ ２．６０２ ８．０９ １１．０４ ０．２４９ ０．９３×１０－２ １．９１ ５０．２３
Ⅴ ２．７５３ ８．２２ ５．５９ ０．１９７ ８．２１×１０－３ ０．８４ ９１．３５
Ⅵ ２．７３２ ８．２７ ４．３２ ０．２２３ ９．０５×１０－３ ０．９１ ４６．９０
Ⅶ ２．６７１ ８．０６ １０．９２ ０．２３３ ８．９８×１０－３ １．４３ ４３．４５
Ⅷ ２．５８９ ８．０２ ９．３９ ０．２４６ １．１４×１０－２ ２．３８ ２３．６４
ＣＫ ２．５３７ ７．８５ １４．３５ ０．２５３ ２．７４×１０－２ ３．０６ ４０．２３
９９第１８卷第５期 草业学报２００９年
１．４　观测指标及方法
１．４．１　地上、地下生物量（ｇ／１００ｃｍ２）　采用恒温烘干法测定［１２］。于２００８年４月开始，每２个月取样１次，共４
次。用直径２．５ｃｍ的土钻取样，每个小区随机取３份样品，沿茎基部剪下，放入封口袋编号备用。地下部分分３
层０～１０，１０～２０和＞２０ｃｍ，分别装入封口袋编号，带回实验室，放入土壤筛中用自来水冲洗干净，捡出所有根
系；将冲洗干净的地上、地下部分放入烘箱，１０５℃杀青２０ｍｉｎ后，在８０℃下烘至恒重，求平均值。
１．４．２　不同深度的根系生物量　选取２００８年７月２４日的样品进行分析。
１．４．３　根系参数　于２００８年８月３日，Ｔ４１９生长较旺盛时期进行。人工挖取面积为１５ｃｍ×１５ｃｍ、深３０ｃｍ
的土柱，在自来水下将沙、土以及残枝败叶冲洗干净，每小区选取３株完整而且具有代表性的根系，用叶面积／根
系分析系统Ｅｐｓｏｎ对根的总根长ＲＬ（ｒｏｏｔｎｅｎｇｔｈ，ｃｍ）、根系表面积ＲＳＡ（ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ，ｃｍ２）、根系体积Ｒ、
根平均直径Ｄ（ｒｏｏｔａｖｅｒａｇｅｄｉａｍｅｔｅｒ，ｍｍ）和根尖数进行测定分析。
１．５　数据分析
采用Ｅｘｃｅｌ和ＳＰＳＳ１６．０软件对数据进行处理。
２　结果与分析
２．１　地上、地下生物量
４月，处理Ⅲ的地上生物量与处理Ⅳ、Ⅵ和Ⅶ差异不显著，但显著高于其他处理（表４）；５和７月，处理Ⅶ的地
上生物量显著高于处理Ⅰ、Ⅴ、Ⅷ和对照ＣＫ，而与处理Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ无显著差异；９月，处理Ⅵ和Ⅶ的地上生物量与
处理Ⅲ相比无显著差异，但显著高于其他处理。综合４个月份的地上生物量来看，中等含沙量的处理Ⅲ和Ⅶ的地
上生物量最大，其次为处理Ⅳ和Ⅵ。由于长期的滚压处理，使草坪地上生物量几乎保持持平状态，除处理Ⅵ、Ⅶ和
Ⅷ外，其他处理的地上生物量４个月份之间无显著差异，处理Ⅵ在９月达最大，处理Ⅶ在５和９月的地上生物量
显著高于４和７月，处理Ⅷ在９月的地上生物量显著高于４月，但与５和７月相比差异不显著。
表４　不同处理之间的地上生物量
犜犪犫犾犲４　犃犫狅狏犲犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊 ｇ／１００ｃｍ２
处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
地上生物量Ａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ
４月８日８ｔｈＡｐｒ． ５月１６日１６ｔｈＭａｙ ７月２４日２４ｔｈＪｕｌ． ９月２１日２１ｔｈＳｅｐ．
Ⅰ ４．１１±０．０３ｅＡ ５．１７±０．４１ｂＡ ５．０９±０．３３ｄＡ ６．１１±０．３９ｄｅＡ
Ⅱ ５．７１±０．２０ｂｃＡ ６．５７±０．１０ａｂＡ ６．４９±０．６２ａｂｃＡ ６．９８±０．４８ｃＡ
Ⅲ ６．９７±０．５１ａＡ ７．２７±０．２９ａｂＡ ６．９４±０．１２ａｂＡ ７．５７±０．１８ａｂＡ
Ⅳ ６．６３±０．１７ａｂＡ ７．０１±０．１９ａｂＡ ６．７８±０．４８ａｂｃＡ ７．０２±０．３０ｂｃＡ
Ⅴ ４．０１±０．４８ｅＡ ５．３９±０．６２ｂＡ ４．７７±０．５５ｄＡ ５．０４±０．３３ｅＡ
Ⅵ ６．８３±０．６５ａｂＢ ６．９０±０．３１ａｂＢ ６．１１±０．３５ｂｃＢ ８．７２±０．０７ａＡ
Ⅶ ６．５６±０．０３ａｂＢ ９．０９±０．２２ａＡ ７．１６±０．３９ａＢ ８．６４±０．４２ａＡ
Ⅷ ５．２４±０．０１ｃｄＢ ６．２４±０．２３ｂＡＢ ５．８１±０．０３ｂｃＡＢ ６．３１±０．３８ｄＡ
ＣＫ ４．５６±０．０７ｄｅＡ ５．４２±０．５１ｂＡ ５．２７±０．３５ｃｄＡ ５．７９±０．５１ｄｅＡ
　注：同列数据后缀小写字母相同表示同一时间不同处理在５％水平上无显著差异，同行数据后缀大写字母相同表示同一处理不同时间在５％水平
上无显著差异。下同。
　Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄａｔａｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｈａｖｅｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ５％ｌｅｖｅｌａｍｏｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔｔｈｅｓａｍｅ
ｔｉｍｅ，ａｎｄｔｈｅｄａｔａｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｃａｐｉｔａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｒｏｗｈａｖｅｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ５％ｌｅｖｅｌｉｎｔｈｅｓａｍｅｔｒｅａｔｍｅｎｔａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅ．Ｔｈｅ
ｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
各处理的草坪地下生物量的变化趋势与地上部分的变化趋势具有一定的相似性（表５）。４月，处理Ⅲ的地下
总生物量显著高于处理Ⅳ、Ⅷ和对照ＣＫ，与其他处理差异不显著；５，７和９月，处理Ⅶ的地下总生物量显著高于
处理Ⅰ、Ⅷ和对照ＣＫ，与处理Ⅲ和Ⅵ相比差异不显著。由此可知，草坪草的根系生物量越大，其地上部分生物量
００１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５
也越大，它们是相辅相成的。长期的滚压作用，不仅体现在对地上部分的磨损影响，还体现在对地下土壤环境理
化性质的影响，间接影响草坪根系的生长。从５月开始，气温逐渐升高，草坪地下生物量缓慢升高，但由于滚压的
作用，使沙粒与土粒镶嵌的更紧密，与４月相比，除处理Ⅱ和Ⅴ外，５月其他处理的地下生物量并无显著升高；进
入７月，草坪生长比较旺盛，其生长势大于滚压的影响，除处理Ⅰ外，各处理的地下生物量均显著高于４月，与５
月相比，粗沙配比Ⅱ～Ⅳ的地下生物量显著升高，其他处理差异不显著；到９月下旬，气温有所回落，再加上８月
虫害的频繁发生，除全沙处理Ⅰ和Ⅴ外，其他处理的地下生物量均显著低于７月。
表５　不同处理之间的地下生物量
犜犪犫犾犲５　犅犲犾狅狑犵狉狅狌狀犱犫犻狅犿犪狊狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊 ｇ／１００ｃｍ２
处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
地下生物量Ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ
４月８日８ｔｈＡｐｒ． ５月１６日１６ｔｈＭａｙ ７月２４日２４ｔｈＪｕｌ． ９月２１日２１ｔｈＳｅｐ．
Ⅰ ３．５６±０．５０ａｂｃＡ ４．８２±０．４８ｂｃＡ ４．３１±０．０４ｄＡ ３．２１±０．１１ｃＡ
Ⅱ ４．３３±０．４７ａｂｃＣ ６．１９±０．２７ａｂＢ ７．４７±０．２４ｂＡ ４．８４±０．０９ａｂＣ
Ⅲ ５．０１±０．２８ａＢ ６．３２±０．２１ａｂＢ ８．２８±０．４６ａｂＡ ５．０４±０．４２ａｂＢ
Ⅳ ３．１４±０．８０ｂｃＢ ４．６３±０．０４ｂｃＢ ７．５１±０．２０ｂＡ ４．２５±０．０７ａｂｃＢ
Ⅴ ３．７６±０．４８ａｂｃＢ ５．８９±０．１４ａｂＡ ６．５７±０．６９ｂｃＡ ４．５４±０．５６ａｂｃＡＢ
Ⅵ ４．６２±０．３０ａｂＢ ６．１７±０．７９ａｂＡＢ ７．９４±０．０４ａｂＡ ５．０４±０．３２ａｂＢ
Ⅶ ４．６３±０．４１ａｂＢ ６．３８±０．９８ａＡＢ ９．５６±０．９８ａＡ ５．６１±０．２１ａＢ
Ⅷ ３．３４±０．１９ｂｃＢ ４．１５±０．０７ｃＡＢ ６．１６±０．６８ｃＡ ３．８６±０．７３ｂｃＢ
ＣＫ ２．７０±０．３１ｃＢ ４．０８±０．３６ｃＡＢ ４．６４±０．５０ｃＡ ３．３５±０．６０ｃＢ
２．２　根系生物量分布
图２　不同深度的根系生物量分布
犉犻犵．２　犚狅狅狋犫犻狅犿犪狊狊犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狅犻犾犱犲狆狋犺
图３　不同深度的根系生物量百分比
犉犻犵．３　犘犲狉犮犲狀狋犪犵犲狅犳狉狅狅狋犫犻狅犿犪狊狊犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狅犻犾犱犲狆狋犺
土壤不同深度的根系生物量，可以反映该植物
在某一土层深度的生长能力，积累的生物量越多，说
明该层中利用土壤养分、水分和微量元素的能力越
强［１３］。不同处理的根系生物量的垂直分布格局不
同，但其分布特征相似，即根系生物量表现明显的随
土壤深度的增加而减少的趋势，且各处理根系均达
到２０ｃｍ以下（图２和３）。根系集中分布于０～１０
ｃｍ的土层，各处理在０～１０ｃｍ的根系生物量均占
各自总生物量的９０％以上，１０～２０ｃｍ土层生物量
明显减少，２０ｃｍ以下土层的生物量仅占总生物量
的０．３％～１．０％。对不同深度根系生物量的方差
分析表明，０～１０ｃｍ土层各处理根系生物量差异显
著，其中处理Ⅲ、Ⅵ和Ⅶ显著高于处理Ⅰ和对照
ＣＫ，与处理Ⅱ、Ⅳ和Ⅷ差异不显著，这与地下总生物
量分布特征相似；各处理在１０～２０和２０ｃｍ以下的
生物量均无显著差异。
２．３　根系分布特征
根系长度指标可反映根系与土壤的接触面积并
反映出根系在土壤中的伸展空间［１４］。图４为不同
处理间相同生长龄的根系形态示意图，处理Ⅰ和Ⅴ
在根长和根系直径上均显著大于对照ＣＫ，粗沙或
１０１第１８卷第５期 草业学报２００９年
细沙含量相同的处理间主要表现在根长上的差异，其中含沙量为５０％的处理Ⅶ显著高于处理Ⅲ，含沙量为７５％
的处理Ⅵ显著高于处理Ⅱ，而含沙量为２５％的处理Ⅷ显著低于处理Ⅳ。对相同生长龄的最长根长的方差分析表
明（图５），处理Ⅶ的最长根长最长，其次为处理Ⅵ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ，显著高于处理Ⅰ、Ⅳ、Ⅷ和对照ＣＫ。总根长的最大
值出现在处理Ⅲ和Ⅵ，显著高于处理Ⅳ、Ⅷ和对照ＣＫ，与其他处理相比差异不显著（表６）。综合相同生长龄的最
长根长和总根长来看，处理Ⅵ和Ⅶ的根系在土壤中的伸展空间最大，也最容易从土壤中获取养分，其次为处理Ⅲ
和Ⅱ。
图４　不同处理间相同生长龄的根系形态示意图
犉犻犵．４　犚狅狅狋犿狅狉狆犺狅犾狅犵狔狊犮犺犲犿犪狋犻犮犱犻犪犵狉犪犿狅犳狋犺犲狊犪犿犲犵狉狅狑狋犺狋犲狉犿犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
图５　不同处理间相同生长龄的最长根长
犉犻犵．５　犕犪狓犻犿狌犿狉狅狅狋犾犲狀犵狋犺狅犳狋犺犲狊犪犿犲犵狉狅狑狋犺狋犲狉犿犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
禾本科植物没有主根，其根系是由位于茎基部的不定根组成，形成非常密集的须根系，须根表皮细胞向外突
出形成根毛［１５］。所谓的根尖既包括须根根尖，也包括根毛根尖。须根数和根毛数越多，根系与土壤接触的面积
就越大，固定的土壤体积就越大，保持的水分也就越多，同时根系的有效吸收面积就越多［１６］。结果显示（表６），各
处理的根尖数随含沙量的增加而逐渐增多，当含沙量超过２５％时，根尖数增加幅度显著增大，表明含沙量较高
时，可以促进不定根的产生以及根系的分蘖。
根系表面积、根系体积同样可以反应根系的发育状况，处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ和Ⅶ的根系表面积显著高于其他处理；
根系体积的最大值出现在处理Ⅵ和Ⅲ，显著高于处理Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ和全土对照ＣＫ，处理Ⅱ和Ⅶ的根系体积处于
中等（表６）。
根系的强弱，除了与根长、根系体积和根量有关，还与根的平均直径有关，处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ和Ⅶ的根平均直径显
著高于含沙量较低的处理Ⅳ、Ⅷ以及全土对照ＣＫ，而全沙处理Ⅰ、Ⅴ与中等含沙量的处理无显著差异，表明当土
壤中混入一定量沙时，沙粒之间形成的大孔隙被土壤小颗粒填充，既限制了根系的径向生长，也不利于其纵向生
长，随着沙含量的进一步增加，土壤逐渐形成了连续而有效的大孔隙，与此同时，纵向的机械阻力增大，在一定程
２０１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５
度上也就促进了根系的径向生长，使根变短变粗。
２．４　根系各指标之间的相关性分析
根系不同指标之间的相关关系以及其相关系数（表７）表明，地下总生物量与总根长显著相关（犘＜０．０５），其
相关系数为０．５４１，与根系表面积、根系体积显著相关（犘＜０．０１），相关系数分别为０．６５１和０．６１５；总根长、根系
表面积、根系体积、平均直径４个指标之间均显著相关（犘＜０．０１）；根尖数与总根长、平均直径显著相关（犘＜
０．０１），相关系数分别为０．５００和０．６９５。这说明根系各指标之间是相互影响，相互制约的。
表６　不同处理之间根系的分布特征
犜犪犫犾犲６　犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狋犺犲狉狅狅狋狊狔狊狋犲犿犪犿狅狀犵犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
总根长
Ｔｏｔａｌｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ（ｃｍ）
根系表面积
Ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ（ｃｍ２）
根系体积
Ｒｏｏｔｖｏｌｕｍｅ（ｃｍ３）
根尖数
Ｒｏｏｔｔｉｐｓｎｕｍｂｅｒ
平均直径
Ａｖｅｒａｇｅｄｉａｍｅｔｅｒ（ｍｍ）
Ⅰ １９５．１７±９．９１ｂｃ １４．０４±０．５９ｂ １．７８±０．２２ｃｄ １８９７±１００ａｂ ０．２９±０．０１ａｂ
Ⅱ ２０６．４９±３３．４０ｂｃ ３０．０２±２．１６ａ ２．８４±０．２０ｂｃ １５６１±１２１ａｂｃ ０．３２±０．０１ａ
Ⅲ ２５９．６８±２８．４２ａｂ ３０．９４±１．１０ａ ３．３０±０．２０ａｂ １４２７±１２７ｂｃ ０．３４±０．０２ａ
Ⅳ １７５．８５±１７．１９ｃ １７．４２±１．０３ｂ １．８６±０．１１ｃｄ １２４４±１００ｄｅ ０．２１±０．０１ｂｃ
Ⅴ ２１０．０７±３９．８５ｂｃ １９．２５±２．１２ｂ １．４６±０．５５ｄ １９５５±５９ａ ０．２８±０．０２ａｂ
Ⅵ ２９８．７４±１４．８２ａ ３９．３２±２．２７ａ ４．２３±０．１９ａ １８８３±１２０ａｂ ０．３６±０．０６ａ
Ⅶ ２１４．４５±１４．３２ｂｃ ３１．２３±１．８６ａ ２．８３±０．２７ｂｃ １４５６±４０ｂｃ ０．３２±０．０３ａ
Ⅷ １３７．３０±１４．１５ｃ １４．９１±１．４０ｂ １．６６±０．１２ｃｄ １１９２±７６ｄｅ ０．２１±０．０１ｂｃ
ＣＫ １４７．４８±２５．００ｃ １２．１８±１．７１ｂ １．４７±０．１７ｄ ９３０±１３８ｅ ０．１９±０．０２ｃ
　注：同列数据后缀小写字母相同表示不同处理间在５％水平上无显著差异。
　Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｄａｔａｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｈａｖｅｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｔ５％ｌｅｖｅｌａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．
表７　不同处理之间根系各指标的相关性分析
犜犪犫犾犲７　犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犲犪犮犺狉狅狅狋犻狀犱犲狓犪犿狅狀犵犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
变量
Ｖａｒｉａｂｌｅ
总根长
Ｔｏｔａｌｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ
根系表面积
Ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ
根系体积
Ｒｏｏｔｖｏｌｕｍｅ
平均直径
Ａｖｅｒａｇｅｄｉａｍｅｔｅｒ
根尖数
Ｒｏｏｔｔｉｐｓｎｕｍｂｅｒ
地下生物量Ｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ ０．５４１ ０．６５１ ０．６１５ ０．３６３ ０．０８１
总根长Ｔｏｔａｌｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ ０．６１８ ０．６５０ ０．６９１ ０．５００
根系表面积Ｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ ０．７５０ ０．６６３ ０．３５４
根系体积Ｒｏｏｔｖｏｌｕｍｅ ０．５８７ ０．３０４
平均直径Ａｖｅｒａｇｅｄｉａｍｅｔｅｒ ０．６９５
　表示在０．０５水平上相关性显著；表示在０．０１水平上相关性显著。
　ｍｅａｎｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ０．０５ｌｅｖｅｌ；ｍｅａｎｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ０．０１ｌｅｖｅｌ．
３　结论与讨论
３．１　草地植被根系的分布特征除受制于本身的遗传特性外，在很大程度上还受制于所处的土壤环境［１３］，生长在
太紧或太松土壤中的植物，根土接触差会影响其吸收水分和养分能力，进而抑制其根系生长［１６，１７］。土壤含黏粒
较多，粒径小，通气透水性差，不利于根系的呼吸以及对养分的吸收，进而影响其生长；全沙处理的保水保肥能力
较差，很难保证草坪的水肥需求；将沙、土按一定比例进行混合，不仅可以保证根系对水分和养分的利用，而且可
以促进根系的生长。Ｋｕｎｚｅ等［１０］研究表明０．５～１．０ｍｍ基质地上生物量较高，而０．２５～０．５０ｍｍ基质地下生
物量较高，沙＋土＋泥炭为８５％＋５％＋１０％时草坪生长较好。Ｔａｙｌｏｒ和Ｂｌａｋｅ［１１］认为基质中含沙量为８７％时
草坪地上、地下生物量，外观质量均好于其他处理。Ｍｕｒｐｈｙ等［１８，１９］用５种混合沙或加入其他改良剂，结果表明
草坪地上以及根系生长差异明显，本试验结果表明，地上地下生物量的最大值均出现在５０％粗沙或细沙含量处
理，其次为７５％细沙含量和２５％粗沙含量处理，即草坪草的根系生物量越大，其地上部分生物量也越大，根系的
３０１第１８卷第５期 草业学报２００９年
分布及数量由于影响到植被拥有地下营养空间的大小和土壤营养及水分的利用，直接影响到地上部分产量的高
低［２０］。它们是一种功能平衡关系，根与冠的生物量分配要维持草坪养分供应和水肥供应的平衡。
３．２　Ｊａｃｋｓｏｎ等［２１］认为，土壤空间异质性是导致根系分布空间异质性的主要原因，根系对土壤空间异质性的基
本反应是调整生物量和根长密度，这也是根系适应土壤空间异质性的策略。有大量研究表明，草地根系的垂直分
布具有明显的规律，即大部分根系分布于表层土壤中，且随着深度的增加而逐渐降低［８，１３，１４，２２，２３］。本研究发现，运
动场常用草坪草Ｔ４１９的根系表现出明显的向表层聚集的现象，９０％以上的根系分布在０～１０ｃｍ土层，这是由
于表层土壤最适合根系生长，一方面，根系是以利用土壤浅层水分为主［５］，这与许多林木以及其他禾本科作物如
小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）的根系分布规律基本一致［２４～２７］；另一方面，根系的生长要克服土壤的机械阻力，使根的
生长特别是根伸长生长速度减缓［２８～３０］，根变短变粗［３１，３２］，使根不易向深层扩展。对不同深度根系生物量的方差
分析表明，０～１０ｃｍ土层各处理根系生物量差异显著，５０％粗沙含量和５０％～７５％细沙含量的处理显著高于全
粗沙处理和全土对照ＣＫ，７５％和２５％粗沙含量的处理处于中等，与地下生物量分布特征相似；各处理在１０～２０
和２０ｃｍ以下的生物量均无显著差异。
３．３　植物的根具有穿透土壤的能力［３３～３６］，一方面，它在土壤中要克服根土之间的摩擦阻力，另一方面，它要破损
土壤向更深的土层生长。试验发现，各处理草坪草的根系均达到２０ｃｍ以下，但不同处理间的根系参数存在不同
程度的差异，各处理的根尖数随含沙量的增加而逐渐增多，当含沙量超过２５％时，根尖数增加幅度显著增大，表
明含沙量较高时，可以促进不定根的产生以及根系的分蘖；有研究认为，根在土壤中受到的阻力主要是轴向的阻
力，径向的摩擦阻力相对小得多［３７］，对于低含沙量的处理，沙粒与粘粒之间的大孔隙被土壤小颗粒填充，使土壤
紧实度增加，不利于根系的轴向和径向生长，对于全沙处理，虽然沙粒之间形成了连续而有效的大孔隙，但根系要
穿透土壤同样需要克服很大的机械阻力，而较高含沙量和中等含沙量的处理综合了低含沙量和全沙处理的优缺
点，从试验结果可以看出，总根长、根系表面积、根系体积以及平均直径的最大值都出现在７５％细沙含量的处理，
该根系在土壤中的伸展空间最大，也最容易从土壤中获取养分，其次为５０％细沙含量和５０％～７５％粗沙含量的
处理；５０％～７５％粗沙含量的处理和５０％细沙含量处理的相同生长龄的最长根长显著好于其他处理。根系不同
参数之间存在不同程度的相关性，它们相互制约，相互影响。对松（犘犻狀狌狊）林细根分布参数的研究表明，各参数之
间具有不同程度的相关性，细根生物量与根长密度和根表面积均呈显著正相关关系，根长密度与根表面积、根表
面积与比根长均呈极显著正相关关系［３８，３９］。周梦华等［１３］对本氏针茅（犛狋犻狆犪犮犪狆犻犾犾犪狋犪）群落各根系参数研究表
明，根表面积、根生物量、根长密度和比根长两两之间都均呈正相关关系，且相关性都达极显著水平。虽然所测定
的参数与本试验不完全一致，但试验结果基本相符。
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５０１第１８卷第５期 草业学报２００９年
犛狋狌犱狔狅狀犫犻狅犿犪狊狊犪狀犱狉狅狅狋狊狔狊狋犲犿犱犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狊狆狅狉狋狋狌狉犳
犻狀犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狌犫狊狋狉犪狋犲犮狅犿狆狅狊犻狋犻狅狀狊
ＨＵＡＮＧＸｉａｏｌｕ，ＬＩＵＪｕｎ，ＹＡＮＧＺｈｉｍｉｎ
（ＴｕｒｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒｏｆＮａｎｊｉｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９５，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｕｓｅｄｎｉｎｅｔｕｒｆｂｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｂｉｏｍａｓｓａｎｄｒｏｏｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒ
ｉｓｔｉｃｓｏｆＢｅｒｍｕｄａＴ４１９，ａｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｓｐｏｒｔｓｔｕｒｆｉｎｔｈｅｔｒｏｐｉｃｓａｎｄｓｕｂｔｒｏｐｉｃｓ．Ａｂｏｖｅａｎｄｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄ
ｂｉｏｍａｓｓｅｓｏｆｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｓｈｏｗｅｄｓｉｍｉｌａｒｃｈａｎｇｅｓ，ｍｉｄｄｌｅｓｅｄｉｍｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓⅢａｎｄⅦ ｗｅｒｅｈｉｇｈｅｓｔｉｎａｂｏｖｅ
ａｎｄｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓ．Ｒｏｏｔｂｉｏｍａｓｓｅｓｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｗｉｔｈｓｏｉｌ
ｄｅｐｔｈ，ａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｒｏｏｔｓｗａｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｉｎｔｈｅ０－１０ｃｍｌａｙｅｒ．Ｖａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｔｈｅ０－１０ｃｍｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｂｅｔｗｅｅｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｎｄｔｈａｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓⅢ，ⅥａｎｄⅦ ｗｅｒｅ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎⅠａｎｄｔｈｅＣＫ．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｂｉｏｍａｓｓｉｎｔｈｅ１０－２０ｃｍａｎｄ
ｂｅｌｏｗ２０ｃｍｓｏｉｌｌａｙｅｒｓ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｎｄｔｏｔａｌｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈｗａｓ
０．５４１（犘＜０．０５），ｂｅｔｗｅｅｎｂｅｌｏｗｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓａｎｄｒｏｏｔｓｕｒｆａｃｅａｒｅａｗｉｔｈｒｏｏｔｖｏｌｕｍｅｉｔｗａｓ０．６５１ａｎｄ
０．６１５ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（犘＜０．０１），ａｎｄｂｅｔｗｅｅｎｒｏｏｔｎｕｍｂｅｒａｎｄｔｏｔａｌｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ，ｗｉｔｈａｖｅｒａｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｓｉｔｗａｓ
０．５００ａｎｄ０．６９５ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ（犘＜０．０１）．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｐｏｒｔｓｔｕｒｆ；ｔｕｒｆｂｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｂｉｏｍａｓｓ；ｒｏｏｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
６０１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５