全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2005) 02-0097-05
气象因子对南京市草坪夏秋季杂草发生的影响
朱晶晶,强　胜*
(南京农业大学杂草研究室, 南京 210095)
摘要: 连续两年研究南京地区马蹄金 (Dichondra r ep ens Fo rst . )和狗牙根(Cynod on dacty lon ( L . ) Per s. )草坪杂草的出
苗规律, 统计分析 5 种草坪夏秋季恶性杂草的出苗动态,即始发期、高峰期、终发期时间及其出苗期的土壤温度。气象资
料偏相关分析结果表明: 地表 0 cm 的温度为杂草出苗的主导因子, 地表蒸发率与杂草出苗率呈显著负相关; 空气湿度、
降水、日照时数等因子与杂草出苗率的相关性不显著。通径分析结果表明: 地表温度和地表蒸发率对杂草出苗的间接影
响稍大于直接影响; 地表温度及其蒸发率互作对杂草出苗产生的效应最大, 其它因子之间的互作效应较小。
关键词: 草坪杂草;出苗动态; 气象因子;偏相关分析; 通径分析
中图分类号: S 451. 244; S688. 4　　　文献标识码: A
Summer and Autumn Meteorological Effects on the Emergence
of Turf Weeds in the Nanjing Area
ZHU Jing-jing , QIANG Sheng
( Weed Resear ch Labo rat or y, Nanjing Ag riculture Univ ersity, Nanjing , Jiangsu Prov ince 210095, China)
Abstract: For tw o successive years, a study was conducted on the rule o f w eed emergence in the summer and
autumn on turfs o f ponyfoot ( Dichondra car ol inensis ) and bermudag rass ( Cynodon dactylon) in the Nanjing
area. T he emergence dynamics of the 5 nox ious w eeds w ere analy sed, as w ell as the so il surface temper ature,
and the meteorolo gical data during the init ial, peak, and f inal stages o f the w eeds gr ow th. T he result shows
that the surface temperature st rongly induces the w eeds emergence w hich is negat ively correlated with the
surface evaporat ion and slight ly af fected by the air moisture, precipitation, and length of shunshine t ime. Path
analy sis indicates that the surface temperature and evapor at ion initiate the weed emergence indir ect ly rather
than direct ly , w hile the interaction betw een the tw o most st rongly affects the w eed emergence. T he
interact ions among the o ther factor s y ield rather slight effect .
Key words : T ruf w eeds; Emergence dynam ics; M eteoro logical factor s; Part ial cor relat ion analysis; Path
analy sis
　　草坪在改善生态环境与提高人们生活质量方面发
挥了重要作用。但是, 管理不善的草坪杂草滋生,不仅
影响景观,还可能成为病虫草害的传播源和转寄主。目
前杂草危害逐渐成为草坪管理者关注的一大问题, 因
而对草坪除草剂的需求日益迫切 [ 1, 2]。除草剂的效果
关键在于根据田间杂草的实际发生危害情况选用相应
的品种,确定合适的用量, 选择最佳的用药时期 [ 3]。否
则,会因增大用量而增加成本, 甚至导致对草坪的伤
害。因此,以杂草发生规律为前提,研究揭示某种杂草
幼苗发生时间、数量及其与环境、气象因子之间的关
系,并以这些信息为依据建立一套预测预报杂草发生
的体系,是十分必要的。
杂草发生是杂草种群与周围环境因子相互作用的
综合表现,环境因子对杂草发生的影响错综复杂。通过
长期野外调查并结合相关环境因子资料, 分析杂草出
苗与各环境因子的相关性, 揭示影响杂草出苗的最主
要因子及因子间的互作关系, 以此作为预测预报的主
要依据,以使及时采取有效的控草措施。前人对农田杂
收稿日期: 2004-02-13;修回日期: 2004-07-08
基金项目:国家自然科学基金( 30170164)、教育部博士点基金( 2000030708)和江苏省科技厅产业化项目基金( BL2000034)资助
作者简介:朱晶晶( 1977-) ,女,浙江义乌人,博士研究生,从事植物科学研究, E-mail: z hujj15@ 163. com ; * 通讯作者 Author for correspondence
Email: w rl@ njau. edu. cn
第 13卷　第 2期
　Vo l. 13　　No. 2
草　地　学　报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
　　2005年　 6 月
　June 　　2005
草的研究结果表明, 气象因子是影响杂草发生的一个
重要因子[ 4]。但是关于就草坪杂草发生规律方面的研
究报道尚不多见[ 5～7]。草坪杂草发生规律的研究可以
作为草坪杂草综合治理体系的一部分, 为草坪的管理
决策提供理论依据。
1　材料与方法
1. 1　样方设计
调查样地位于南京市东郊梅花山公园马蹄金
( Dichondra rep ens Fo rst . )草坪, 月牙湖公园、南京农
业大学足球场狗牙根( Cynodon dacty lon ( L . ) Pers. )
草坪等共 9个样点。草坪建植年龄为 3～5 a,生长良
好,管理水平中等,排水良好,无特殊灌溉设施, 草害发
生严重,杂草防除方式为人工拔草,调查期间未使用化
学除草剂。在各草坪点随机固定5个样方, 样方面积为
50×100 cm, 调查在 2000年 10 月- 2002 年 10 月连
续进行,每周调查样方内杂草种类、出苗数量,之后将
杂草幼苗拔除。统计出苗杂草,分析杂草种类包括马蹄
金草坪夏秋季主要危害种酢浆草( Oxal is cor niculata
L. )和半边莲( L obel ia chinensis Lour . ) ,狗牙根草坪夏
秋季主要危害种香附子( Cyper us rotundus L. )、牛筋
草 [ Eleusine indica ( L . ) Gaertn. ] 和马唐 [ Digi taria
sanguinalis ( L . ) Scop. ]。
1. 2　数据分析方法
气象资料由实验地附近的江苏省农业科学院现代
化研究所气象资料室提供, 主要气象因子包括地表
0 cm和5 cm 土壤温度、地表蒸发率、日均气温、空气湿
度、日降水量、日照时数, 以周为单位统计各气象因
子[ 7]。以所得杂草出苗数据,计算每周的出苗率;结合
气象资料, 使用 SPSS10. 0统计分析软件进行偏相关
分析, SAS 8. 2统计分析软件进行通径分析[ 8～10]。
2　结果与分析
2. 1　气象因子与 5种杂草出苗率的偏相关分析结果
(表 1)表明, 酢浆草、半边莲、牛筋草、香附子和马唐等
杂草与温度呈显著或极显著正相关, 说明气温回升, 杂
草开始发生。其中温度分别采用地表 0 cm、5 cm 土壤
温度和日均气温 3个指标, 结果表明, 地表 0 cm 土温
与杂草出苗率的相关性最显著。5种杂草出苗率与地
表蒸发率呈显著负相关,其余因子如空气湿度、降水、
日照与多数杂草出苗率相关性不显著。
表 1　气象因子与 5种杂草出苗率偏相关分析
T able 1　Par tial cor relation analy sis among law n w eed emergence and meteo r olog ical fa ct or s
杂草种类
Weed species
地温( 0 cm)
Soil sur face
tem perature
地温( 5 cm)
Soil t emperature
of 5 cm depth
气温
Air
temper ature
地表蒸发率
Soil sur face
evaporation
空气湿度
Air hum idity
降水
Precipitat ion
日照
Sunsh ine
酢浆草
Oxal is corniculata
0. 4712* *
( 0. 0023)
0. 2674
( 0. 1258)
0. 3547* *
( 0. 0340)
- 0. 3847* *
( 0. 0022)
0. 2072
( 0. 1034)
0. 1482
( 0. 2470)
0. 1771
( 0. 1657)
半边莲
L obel ia chinensis
0. 5914* *
( 0. 0009)
0. 1126
( 0. 3836)
0. 4351* *
( 0. 0018)
- 0. 4307* *
( 0. 0010)
0. 2582
( 0. 0415)
0. 3068
( 0. 0147)
0. 108
( 0. 4353)
香附子
Cyp erus rotund us
0. 3121*
( 0. 0483)
0. 0826
( 0. 5874)
0. 3858* *
( 0. 0025)
- 0. 3936* *
( 0. 0010)
0. 1877
( 0. 1096)
0. 1312
( 0. 2668)
0. 1797
( 0. 1264)
牛筋草
E leusine ind ica
0. 4435* *
( 0. 0004)
0. 0513
( 0. 6897)
0. 3865* *
( 0. 0013)
- 0. 3719* *
( 0. 0015)
0. 1249
( 0. 2894)
- 0. 0088
( 0. 9418)
0. 0712
( 0. 5473)
马唐
Dig itaria sanguinalis
0. 1314
( 0. 2364)
0. 1136
( 0. 3215)
0. 1519
( 0. 1996)
- 0. 3819*
( 0. 0089)
0. 1384
( 0. 2414)
- 0. 0834
( 0. 4815)
0. 0018
( 0. 9881)
　　注:括号内数字表示不相关概率, * 和* * 分别表示气象因子与杂草出苗在P = 0. 05和 P= 0. 01水平显著相关
Note: Figures in paren th es is indicate the probabili ty of non-correlat ion, * and * * mean signif icant correlation betw een meteorological factor s
an d law n em ergence at 0. 05 or 0. 01 s ignif icance level r esp ect ively
2. 2　比较各因子直接与间接通径系数值, 地表温度和
地表蒸发率对杂草出苗的间接效应稍大于直接效应,
空气湿度、降水、日照时数对杂草出苗的影响以直接效
应为主。比较各因子间间接通径系数值,地表温度通过
地表蒸发率对杂草出苗产生的间接通径系数最大, 其
次是地表蒸发率通过地表温度对杂草出苗产生的间接
通径系数,说明地表温度与地表蒸发率互作效应对杂
草出苗影响最大,其它因子间互作对杂草出苗影响较
小(表 2)。
2. 3　偏相关分析与通径分析结果表明, 地表 0 cm 温
度对杂草出苗的影响最大, 因此笔者在揭示以下杂草
的出苗动态中,将地表温度作为重要指标之一进行深
入探讨。
98 草　地　学　报 第 13卷
表 2　气象因子与 5种杂草出苗率的通径分析
T able 2　Path analysis among lawn w eed emergence and met eor olog ical factor s
杂草种类
Weed species
气象因子
M eteorolog ical
factors
直接通径系数
Direct path
coef f icient
间接通径系数 Indirect path coeff icient
总和 Sum X1 X2 X3 X4 X5
酢浆草 地表温度( x1) Surface tem perature 1. 0721 1. 3358 0. 9370 - 0. 0933 0. 1630 0. 3291
Ox ali s corniculata 蒸发率( x2) Evaporat ion - 1. 6924 - 2. 3406 - 1. 4792 - 0. 1439 - 0. 3368 - 0. 3808
空气湿度( x3) Air h umidity 0. 2734 - 0. 0883 - 0. 0238 0. 0232 0. 1132 - 0. 2009
降水量( x4) Precipitat ion 0. 1513 0. 0569 0. 0230 0. 0301 0. 0626 - 0. 0589
日照时数( x5) Sumshine h ours 0. 4762 - 0. 2819 0. 1462 0. 1071 - 0. 3500 - 0. 1852
半边莲 地表温度( x1) Surface tem perature 1. 0421 1. 2985 0. 9108 - 0. 0907 0. 1584 0. 3199
L obelia chinensis 蒸发率( x2) Evaporat ion 1. 1779 1. 6290 1. 0295 0. 1001 0. 2344 0. 2650
空气湿度( x3) Air h umidity 0. 1170 - 0. 0378 - 0. 0102 0. 0099 0. 0484 - 0. 0860
降水量( x4) Precipitat ion 0. 2875 0. 1081 0. 0437 0. 0572 0. 1190 - 0. 1118
日照时数( x5) Sumshine h ours 0. 2584 - 0. 1530 0. 0793 0. 0581 - 0. 1899 - 0. 1005
香附子 地表温度( x1) Surface tem perature 1. 3687 1. 7054 1. 1962 - 0. 1191 0. 2080 0. 4202
Cyp erus rotundus 蒸发率( x2) Evaporat ion - 1. 7961 - 2. 4839 - 1. 5697 - 0. 1527 - 0. 3574 - 0. 4041
空气湿度( x3) Air h umidity 0. 1534 - 0. 0495 - 0. 0133 0. 0130 0. 0635 - 0. 1127
降水量( x4) Precipitat ion 0. 1330 0. 0500 0. 0202 0. 0265 0. 0551 - 0. 0517
日照时数( x5) Sumshine h ours 0. 2119 - 0. 1254 0. 0651 0. 0477 - 0. 1557 - 0. 0824
牛筋草 地表温度( x1) Surface tem perature 1. 7833 2. 2220 1. 5586 - 0. 1551 0. 2711 0. 5475
Eleusine ind ica 蒸发率( x2) Evaporat ion - 2. 0540 - 2. 8407 - 1. 7952 - 0. 1746 - 0. 4087 - 0. 4622
空气湿度( x3) Air h umidity 0. 2662 - 0. 0860 - 0. 0232 0. 0226 0. 1102 - 0. 1957
降水量( x4) Precipitat ion - 0. 1125 - 0. 0423 - 0. 0171 - 0. 0224 - 0. 0466 0. 0438
日照时数( x5) Sumshine h ours 0. 0556 - 0. 0329 0. 0171 0. 0125 - 0. 0409 - 0. 0216
马唐 地表温度( x1) Surface tem perature 2. 0583 2. 5646 1. 7990 - 0. 1791 0. 3129 0. 6319
Dig itar ia sanguinal is 蒸发率( x2) Evaporat ion - 0. 6618 - 0. 9153 - 0. 5784 - 0. 0563 - 0. 1317 - 0. 1489
空气湿度( x3) Air h umidity 0. 2310 - 0. 0746 - 0. 0201 0. 0196 0. 0956 - 0. 1698
降水量( x4) Precipitat ion 0. 0043 0. 0016 0. 0007 0. 0009 0. 0018 - 0. 0017
日照时数( x5) Sumshine h ours 0. 0691 - 0. 0409 0. 0212 0. 0155 - 0. 0508 - 0. 0269
2. 3. 1　酢浆草始发生时间为 3月上、中旬,高峰期在
4月中旬至 5月下旬, 7、8月份高温期酢浆草发生少, 9
月下旬至 10月中旬气温下降, 有少量回升, 12月上中
旬停止发生。地表周均温度达 10～15℃始发生, 15～
20℃达发生高峰期,高于 25℃,杂草发生量少。
2. 3. 2　半边莲在 3月下旬至 4月上旬始发生, 高峰期
在 4月上旬到 6月下旬,在 7、8月高温期半边莲仍有
少量发生, 10 月上旬停止; 地表周均温度达 10～15℃
始发生, 15～20℃达高峰期,高于 30℃, 发生量少。
2. 3. 3　香附子始发生时间为 3月下旬至 4月上旬, 高
峰为 4月中旬至 5月中旬, 7、8月少量发生, 9月上旬
有少量发生。地表周均温度达 13℃以上,香附子始发
生,发生高峰期在 16～22℃, 25℃以上, 则停止发生。
2. 3. 4　牛筋草在狗牙根草坪中的始发生时间为 4月下
旬至 5月上旬,高峰为5月中旬至6月上旬, 7月上旬停
止发生; 始发期地表周均温度达16℃以上, 高峰期在 27
～32℃, 35℃以上停止发生。
2. 3. 5　马唐在狗牙根草坪中的始发生时间为 4月中
旬至 5月上旬, 高峰期为 5月上旬至 6月上旬, 7、8月
高温期仍有发生, 9月下旬停止发生。地表周均温度达
14～20℃马唐始发生, 高峰期在 17～22℃, 25℃以上
发生量减少。
3　讨论
3. 1　许多研究表明地表温度与土壤湿度是对杂草出
苗影响较大的环境因子,其中温度通常起主导作用, 土
壤湿度则可以延缓杂草种子出苗[ 11]。本研究表明, 地
表温度是影响杂草出苗阶段的主导因子, 与 Robert
等[ 12 ]研究农田杂草田间出苗规律时得出的结论基本
一致。但是多数人在研究中认为地表以下 5 cm 的温度
对杂草出苗的影响最大[ 13] , 本文研究气象因子对 5种
草坪杂草的出苗影响时发现,地表0 cm 土壤温度对草
坪杂草出苗的影响最大,存在上述差异的原因可能是
由于两者之间的栽培管理措施不同。大田作物由于经
常翻耕, 杂草种子在地表 5cm 土层中分布较多, 而草
坪在建坪后很少翻耕,近地表土层中杂草种子分布相
对较多[ 8]。
99第 2期 朱晶晶等:气象因子对南京市草坪夏秋季杂草发生的影响
3. 2　研究中发现,地表蒸发率与 5种夏秋季杂草存在
显著负相关, 说明干旱少雨的盛夏, 地表蒸发率高时,
土壤含水量较低, 对杂草出苗产生影响。因而认为地表
蒸发率主要通过影响土壤含水量对杂草出苗产生间接
的影响。室内发芽实验和室外调查都表明在同等温度
条件下,土壤水分条件过高或过低都会推迟杂草种子
出苗,在不利条件下有可能取代温度而成为主导因子,
而在土壤水分适宜条件下, 温度是杂草出苗的主导因
子[ 12 , 14]。本研究结果同样表明地表蒸发率可以取代温
度因子成为对几种夏季杂草出苗影响最大的因子。
3. 3　草坪的安全性是人们尤为重视的问题,对此国外
学者做了大量的研究工作。Neal等采用土壤处理剂与
茎叶处理剂混合使用,通过封闭杂草出苗与防除已出
苗杂草相结合的措施来控草。Moyer 等[ 15]通过少量多
次使用茎叶处理剂, 来提高防效与安全性。Johnson
等[ 16 ]则采用在杂草的整个发生期先使用土壤处理后
使用茎叶处理,两者结合、长期交替控草。实践证明, 这
些措施都提高了对杂草的防效和草坪的安全性, 而要
使这些控草措施行之有效, 必须以明确杂草发生动态
为前提 [ 16, 17]。本项研究表明, 在杂草始发生期施用土
壤处理剂,可以有效减少高峰期杂草出苗量,在杂草高
峰期施用茎叶处理剂则可以尽量将杂草控制在三叶期
之前,大大减少茎叶处理剂的用量。因此, 明确杂草发
生动态,有利于适时控草。
100 草　地　学　报 第 13卷
图 1　2000～2002年 5种夏秋季草坪杂草出苗动态
Fig. 1　Emergence dynamics of 5 summer-fall law n weeds from 2000 to 2002
参考文献
[ 1]　孙吉雄. 草坪学[ M ] . 北京:中国农业出版社, 1995. 101-120
[ 2]　姚拓, 胡自治. 高寒地区禾草混播草地杂草防除研究[ J ] . 草地学
报, 2001, 9( 4) : 253-256
[ 3]　S tevan Z K , Saen P E, Erin E B, e t al. Crit ical period for w eed
cont rol: th e con cept ion and data analysis [ J ] . Weed Science,
2002, 50: 773-786
[ 4 ] 　Forcella F, Ben ech-Arnold R L , S anchez R, et al . Model ing
seedl ing emer gence [ J ] . Field Crop Research , 2000, 67: 123-139
[ 5]　Roman E S, Murph y S D, Sw anton C J. Sim ulation of Chenopo-
dium album seedlin g emergence [ J ] . Weed Science, 2000, 48
( 2) : 217-224
[ 6]　Grundy A C. Pr edictin g w eed emergence: a review of approaches
an d future challenges [ J ] . Weed Science, 2003, 43: 1-11
[ 7]　Grundy A C, Mead A. Modeling w eed emergen ce as a fu nct ion of
meteorological records [ J] . Weed Scien ce, 2000, 48: 594-603
[ 8 ]　Benvenut i D C , S tefan o S M, Macch ia P L, et al . Quant itat ive
an alys is of emer gence of s eedlings f rom bu ried weed seeds w ith
incr easing soil depth [J ] . Weed Science, 2001, 49( 4) : 528-535
[ 9]　徐克学. 生物数学[ M ] . 北京:科学出版社, 1999. 23-40
[ 10] 王继华,王海秋,贾庄德,等. 通径分析理论与实践中的几个问题
[ J] . 生物数学学报, 1995, 10( 3) : 186-189
[ 11] Clobach N, Durr C, Ch auvel B, e t al . Ef fect of environm ental
con dition s on A lopecurus myosuroid es germinat ion. I. Ef fect of
tem perature and light [ J] . Weed Research , 2002, 42: 210-221
[ 12] Rob ert E B, Randal l N B. Soil t emp erature and soil w ater ef fect s
on henbi t emerg ence[ J] . Weed S cien ce, 2002, 50: 494-497
[ 13 ] Vleeshouw ers L M. M odeling the ef fect of temperatu re, s oil
penet rat ion resis tance, burial depth and seed w eight on pre-
emergence grow th of w eeds [ J ] . Annals of Botany, 1997, 79:
553-563
[ 14] Forcella F. Real-t ime ass essment of seed dormancy and seedl ing
grow th for w eed management [ J] . Seed Science Research, 1998,
8: 201-209
[ 15] Moyer J D, Kelley K E . Broadleaf her bicide effect s on tal l f es cue
seed head dens ity foliage yield and quality[ J ] . Weed Tech nology,
1995, 9: 270-276
[ 16] John son B J . Reduced preemergence h erbicides rates for large
cr abgr as s cont rol in six tal l f escu e cult ivars [ J ] . Weed
T echnology, 1995, 9: 716-723
[ 17 ] J ohnson B J . Sequen tial app licat ions of preemergance and
postemer gence herb icides for large crab gras s cont rol in tal l f es cue
turf [ J ] . Weed Techn ology, 1997, 11: 693-697
101第 2期 朱晶晶等:气象因子对南京市草坪夏秋季杂草发生的影响