模拟鸟巢式体育场环境效应及其对草坪生长的影响
【摘要】：
体育场的框架结构阻断了场内外空气的直接对流,造成了场内相对封闭的小气候环境,草坪是体育场内有生命的植物,场内小环境因子的变化将会影响草坪的生长与草坪的质量。目前,有关体育场环境效应及其对草坪生长影响的系统研究较少。本课题通过构建鸟巢式国家体育场框架模型,以高羊茅草坪为试验材料,分别于2006、2007年夏、冬季进行了以下四方面的研究:一、模拟鸟巢式体育场框架结构对场内草坪生长环境的影响;二、模拟鸟巢式体育场对高羊茅草坪越夏的影响;三、坪床控温技术对模拟鸟巢式体育场内高羊茅草坪越夏的改善效应;四、模拟鸟巢式体育场对高羊茅草坪冬季生长的影响。主要研究结果如下:
模拟鸟巢式体育场框架结构造成了场内遮荫的环境,场内的光照强度与直射光照时间均显著低于场外对照,夏季场内草坪的平均光照强度只有场外对照的23.98%～68.07%,平均直射光照时间只有场外对照的12.08%;冬季场内草坪的平均光照强度只有场外对照的8.00%～60.47%,平均直射光照时间只有场外对照的3.34%。模拟鸟巢式体育场内的温度则显著高于场外对照,表现出明显的热集聚效应,2006和2007年夏季场内气温最大比场外对照分别高出7.8℃和7.5℃,场内分别出现了45.3℃和45.8℃的极端气温,给高质量运动草坪的养护带来非常大的难度;冬季场内的热集聚效应较夏季小,2006年冬季场内气温最大比场外对照高出2.4℃。模拟鸟巢式体育场框架结构也导致了场内相对湿度的增加,2006和2007年夏季场内相对湿度平均比场外对照分别高出2.9%和3.0%;2006年冬季场内相对湿度平均比场外对照高出6.7%。
模拟鸟巢式体育场内夏季温度的增高严重影响了高羊茅草坪的生长,加速了草坪质量的下降。场内草坪的质量和生长量分别自7月23/24日和7月20/21日开始显著低于场外对照,草坪质量在8月8/9日下降到可接受草坪质量标准(6.0)以下;场内草坪叶片的叶绿素含量自7月28/29日开始显著低于场外对照,但叶片的相对电导率则从8月6日起显著高于场外对照,叶片内的丙二醛含量则有一半左右的时间显著高于场外对照。
坪床控温技术显著降低了模拟鸟巢式体育场内草坪根际的生长温度,控温区坪床10cm处地温显著低于非控温区,其平均降温幅度分别达到5.11℃和7.31℃,分别降至30.97℃和27.78℃。控温区坪床地温的下降显著地改善了场内高羊茅草坪的生长,控温区草坪的质量和生长量分别自7月23/24日和7月20/21日开始显著高于非控温区;草坪叶片的叶绿素含量自7月28/29日开始也显著高于非控温区;2006年控温区草坪的群落净光合速率从7月23日起显著高于非控温区,最大比非控温区提高了105.4%;2007年控温区草坪的根系活力从7月25日起也显著高于非控温区,最大比非控温区提高了35.1%;而叶片的相对电导率则从8月6日起显著低于非控温区,叶片的丙二醛含量和可溶性糖含量也有一半左右的时间显著低于非控温区。
模拟鸟巢式体育场内冬季温度的增高虽使高羊茅草坪的垂直生长速度在2006年12月16日至2007年1月6日期间显著高于场外对照;但场内的弱光条件显著抑制了高羊茅草坪的生长,导致草坪质量、密度、单株分蘖数、地上部生物量、叶片的叶绿素含量及可溶性糖含量在整个试验期间均显著低于场外对照。
【关键词】：模拟鸟巢式体育场 高羊茅(Festuca arundinacea) 生长分析 【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：S688.4
【目录】：
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-12
- 术语和缩略语表12-16
- 第一章 绪论16-22
- 1.1 体育场及其环境特点16-17
- 1.1.1 体育场的发展概况16
- 1.1.2 鸟巢式国家体育场简介16
- 1.1.3 体育场内的环境特点16-17
- 1.2 高温对草坪植物的伤害17-19
- 1.2.1 高温对草坪植物形态上的伤害17-18
- 1.2.2 高温对草坪植物生理上的伤害18-19
- 1.3 体育场内热集聚效应的调控方法19-21
- 1.3.1 优化体育场的结构设计19
- 1.3.2 机械调控运动草坪的生长环境19-20
- 1.3.3 提高体育场内运动草坪的抗热性20-21
- 1.4 本课题的研究目的和主要内容21-22
- 1.4.1 研究目的21
- 1.4.2 研究内容21-22
- 第二章 模拟鸟巢式体育场结构对场内草坪生长环境的影响22-30
- 2.1 引言22
- 2.2 材料与方法22-24
- 2.2.1 试验场地22
- 2.2.2 测定项目及方法22-24
- 2.2.3 数据分析24
- 2.3 结果与分析24-28
- 2.3.1 模拟鸟巢式体育场内外光照强度与直射光照时间的日变化24-26
- 2.3.2 模拟鸟巢式体育场结构对气温的影响26
- 2.3.3 模拟鸟巢式体育场结构对温度的影响26-28
- 2.3.4 模拟鸟巢式体育场结构对相对湿度的影响28
- 2.4 讨论28-30
- 第三章 模拟鸟巢式体育场对高羊茅草坪夏季生长的影响30-41
- 3.1 引言30
- 3.2 材料与方法30-33
- 3.2.1 试验场地及材料30-31
- 3.2.2 测定项目及方法31-32
- 3.2.3 数据分析32-33
- 3.3 结果与分析33-38
- 3.3.1 模拟鸟巢式体育场内外环境温度差异33-34
- 3.3.2 模拟鸟巢式体育场结构对草坪形态指标的影响34-36
- 3.3.3 模拟鸟巢式体育场结构对草坪生理指标的影响36-38
- 3.4 讨论38-41
- 第四章 坪床控温对模拟鸟巢式体育场内高羊茅草坪生长的影响41-54
- 4.1 引言41
- 4.2 材料与方法41-45
- 4.2.1 试验场地及坪床控温系统41-42
- 4.2.2 试验材料42-43
- 4.2.3 测定项目及方法43-45
- 4.2.4 数据分析45
- 4.3 结果与分析45-52
- 4.3.1 模拟鸟巢式体育场内的坪床控温效果45
- 4.3.2 坪床控温对草坪形态指标的影响45-48
- 4.3.3 坪床控温对草坪生理指标的影响48-52
- 4.4 讨论52-54
- 第五章 模拟鸟巢式体育场对高羊茅草坪冬季生长的影响54-64
- 5.1 引言54
- 5.2 材料与方法54-56
- 5.2.1 试验场地54
- 5.2.2 试验材料54
- 5.2.3 测定项目及方法54-56
- 5.2.4 数据分析56
- 5.3 结果与分析56-62
- 5.3.1 模拟鸟巢式体育场内外环境差异56-58
- 5.3.2 模拟鸟巢式体育场结构对草坪形态指标的影响58-61
- 5.3.3 模拟鸟巢式体育场结构对草坪生理指标的影响61-62
- 5.4 讨论62-64
- 第六章 结论64-65
- 参考文献65-72
- 致谢72-73
- 攻读硕士学位期间的学术论文及专利73
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