混合草坪加强技术对足球场草坪质量和安全性能的影响研究

doi:10.11686/cyxb2022377

草业学报 ›› 2023, Vol. 32 ›› Issue (8): 104-114.DOI: 10.11686/cyxb2022377

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混合草坪加强技术对足球场草坪质量和安全性能的影响研究

窦玮豪¹(), 宋桂龙¹, 韩烈保¹, 陈佳宝¹, 杨晓晖², 钱永强², 邹博坤², 陈雨峰²(), 梁小红³()

^1.北京林业大学草坪研究所，北京 100083
^2.中国林业科学研究院生态保护与修复研究所，北京 100091
^3.北京林业大学林学院，北京 100083

收稿日期:2022-09-22 修回日期:2022-10-31 出版日期:2023-08-20 发布日期:2023-06-16
通讯作者: 陈雨峰,梁小红
作者简介:E-mail： liang81511@163.com
E-mail： goodgalen2008@163.com，
窦玮豪（1999-），男，安徽阜阳人，在读硕士。E-mail： d759271241@163.com
基金资助:
国家自然基金面上项目(31971770)

Effects of hybrid turf strengthening methods on the quality and safety performance of football field turf

Wei-hao DOU¹(), Gui-long SONG¹, Lie-bao HAN¹, Jia-bao CHEN¹, Xiao-hui YANG², Yong-qiang QIAN², Bo-kun ZOU², Yu-feng CHEN²(), Xiao-hong LIANG³()

^1.Turfgrass Research Institute，Beijing Forestry University，Beijing 100083，China
^2.Institute of Ecological Conservation and Restoration，Chinese Academy of Forestry，Beijing 100091，China
^3.College of Forestry，Beijing Forestry University，Beijing 100083，China

Received:2022-09-22 Revised:2022-10-31 Online:2023-08-20 Published:2023-06-16
Contact: Yu-feng CHEN,Xiao-hong LIANG

摘要/Abstract

摘要：

加强型混合草坪是目前提高足球场草坪质量和使用强度最有效的草坪建植技术之一。加强型混合草坪分为3种类型：纤维加强式混合草坪、草垫式混合草坪和植丝式混合草坪。本研究以天然草坪为对照（CK），将纤维加强式混合草坪（沙+0.4%椰丝）、草垫式混合草坪和植丝式混合草坪作为试验处理，研究3种加强型混合草坪在长期持续中度践踏的条件下对草坪的表观质量、运动质量和安全性能的影响。结果表明：3种加强型混合草坪对草坪表观质量和运动性能均具有不同程度的提升效果，且能够有效减缓持续中度践踏条件下草坪表观质量和运动质量的衰退。其中，植丝式混合草坪在草坪盖度、草坪转动摩擦和反弹性能方面的效果更佳，纤维加强式混合草坪在草坪归一化差异植被指数、草坪密度、草坪表面硬度和头部损伤风险评估方面效果更佳，草垫式混合草坪在草坪密度、转动摩擦和反弹性能方面也具有一定积极作用，但效果不够显著和稳定。因此，3种加强型混合草坪是在保证草坪安全性能符合相关国际标准和要求的前提下，有效提升和稳定草坪表观质量和运动质量的有效方案。

关键词: 纤维加强式混合草坪, 植丝式混合草坪, 草垫式混合草坪, 草坪表观质量, 运动质量, 安全性能

Abstract:

Reinforced hybrid turf is one of the most effective turf construction technologies to improve the quality and sports performance of football field turf. Reinforced hybrid turf is divided into three types： Fiber-reinforced hybrid turf， carpet hybrid turf， and stitched hybrid turf. In this study， natural turf （control， CK）， fiber-reinforced hybrid turf （sand+0.4% coconut fibre）， carpet hybrid turf， and plant fibre hybrid turf were subjected to a long-term sustained moderate traffic treatment， and their apparent quality， playing quality， and safety performance were evaluated and compared. The three kinds of reinforced hybrid turfs performed better than did CK， but to varying degrees. The apparent quality and sports performance of the reinforced turfs were better than those of CK， indicating that reinforcement can effectively slow down the decline in the apparent quality and sports quality of turf under sustained moderate traffic. Among the various turfs， the stitched hybrid turf performed better in terms of turf coverage， turf rotation friction， and rebound performance； And the fiber hybrid turf performed better in terms of normalized difference vegetation index， turf density， turf surface hardness， and head injury criterion. Compared with CK， the carpet hybrid turf performed better in terms of turf density， rotational friction， and rebound performance， but these effects were not significant or stable. The results show that these three kinds of reinforced hybrid turf are effective solutions to improve and stabilize the apparent quality and playing quality of turf. The use of appropriate reinforced hybrid turf will ensure that turf safety performance meets the relevant international standards and requirements.

Key words: fiber reinforced hybrid turf, stitched hybrid turf, carpet hybrid turf, turf apparent quality, playing quality, safety performance

窦玮豪, 宋桂龙, 韩烈保, 陈佳宝, 杨晓晖, 钱永强, 邹博坤, 陈雨峰, 梁小红. 混合草坪加强技术对足球场草坪质量和安全性能的影响研究[J]. 草业学报, 2023, 32(8): 104-114.

Wei-hao DOU, Gui-long SONG, Lie-bao HAN, Jia-bao CHEN, Xiao-hui YANG, Yong-qiang QIAN, Bo-kun ZOU, Yu-feng CHEN, Xiao-hong LIANG. Effects of hybrid turf strengthening methods on the quality and safety performance of football field turf[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2023, 32(8): 104-114.

图/表 11

表1 土壤理化性质与粒径分析

Table 1 Analysis of soil physical and chemical properties and particle size

理化性质Physical and chemical properties	含量Content	粒径范围Particle size （mm）	质量比Content （%）
全氮Total N （g·kg^-1）	1.4	>1.0	14.2
有效磷Available P （mg·kg^-1）	57.6	0.25~1.00	29.5
速效钾Available K （mg·kg^-1）	116.0	0.05~0.25	20.4
pH	7.3	0.02~0.05	13.8
土壤容重Soil density （g·cm^-3）	1.6	<0.02	22.1

图1 试验区组设计

Fig.1 Group setup diagram of test area

图2 模拟践踏器及其底板

Fig.2 Analog trampling device and base plate

图3 3种加强型混合草坪对草坪NDVI的影响不同小写字母表示不同混合草坪在同一时期差异显著（P<0.05），不同大写字母表示同一混合草坪在不同时期差异显著（P<0.05）。下同。Different small letters indicate significant differences among different hybrid turf on the same time at 0.05 level， different capital letters indicate significant differences among the same hybrid turf on different trampling stress at 0.05 level. The same below.

Fig.3 Effects of reinforced hybrid turfs on NDVI of turf

图4 3种加强型混合草坪对草坪盖度的影响

Fig.4 Effects of reinforced hybrid turfs on turf coverage

图5 3种加强型混合草坪对草坪密度的影响

Fig.5 Effects of reinforced hybrid turfs on turf density

图6 3种加强型混合草坪对草坪转动摩擦的影响

Fig.6 Effects of reinforced hybrid turfs on pivoting friction of turf

图7 3种加强型混合草坪对草坪反弹性能的影响

Fig.7 Effects of reinforced hybrid turfs on rebound performance of turf

图8 3种加强型混合草坪对草坪硬度的影响

Fig.8 Effects of reinforced hybrid turfs on turf hardness

图9 3种加强型混合草坪对草坪HIC的影响

Fig.9 Effects of reinforced hybrid turfs on turf HIC

图10 基于指标的标准化主成分分析NDVI：归一化差异植被指数Normalized difference vegetation index；草坪盖度： Turf cover degree；草坪密度： Turf density；转动摩擦： Pivoting friction；球反弹率： Ball bounce rate；草坪硬度： Turf hardness； HIC：头部损伤风险评估Head injury criterion；载荷： Loadings.

Fig.10 The standardized principal component analysis （PCA） based on indicators

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混合草坪加强技术对足球场草坪质量和安全性能的影响研究

Effects of hybrid turf strengthening methods on the quality and safety performance of football field turf

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