全 文 ：文章编号:1004-5422(2013)01-0012-03
不同遮荫条件下牛鞭草生长特征分析
张学权
(成都大学 旅游文化产业学院 , 四川 成都　610106)
摘　要:模拟遮荫条件下 ,探讨牛鞭草生长特征.试验结果表明:强遮荫条件下(79%和 60%)牛鞭草不能适应
环境 , 生长势较弱;低遮荫度(16%和 48%)下牛鞭草茎粗变化不大 , 因趋光效应其高度略有增加 ,相对全光照下
生物量变化而言 , 低遮荫度下的相对生物量变化比值也处于相对稳定或略有增加的趋势.试验结果为林+草模
式植被恢复后的林冠层郁闭度控制经营管理和后期的进一步研究提供了一定的借鉴.
关键词:模拟;遮荫;牛鞭草;生长
中图分类号:S718.43　　　　　　　　　　文献标志码:A
0　引　言
林+草植被恢复模式是退耕还林植被恢复的主
要模式之一 ,由于它在控制水土流失 、改善生态环
境 、改良土壤及充分利用自然资源方面存在较大潜
力 ,在山区综合开发 ,退耕还林和农业产业结构调整
中得到广泛应用.在该植被恢复模式其生态效能方
面 ,我们前期已经做了大量的研究 ,且取得一定效
果[ 1-6] .但随着时间的延长 ,林下产量较高的阳性牧
草的生长状况如何 ,林冠层郁闭度控制量大小等尚
有待通过试验进一步探讨.
1　试验地概况
试验地位于四川省雅安市雨城区张家坪教学实
习基地 ,属四川盆地与川西高山高原的过渡地带.试
验地海拔高度约 580 m左右 ,属中亚热带湿润气候 ,
处于“华西雨屏”的中心地带 ,是四川省多雨中心之
一.该地区年平均气温 16.2 ℃, ≥10℃的积温
5 231 ℃,年无霜期 298 d ,阴雨日较多 ,年平均降水
量1 774.3 mm ,年日照时数 1 019.19 h ,云雾多 ,空气
平均湿度 79%.
2　材料与方法
试验材料为该地区常见的且产量较高的牛鞭草.
试验采用模拟遮荫的方法 ,以遮阳网为遮阳材
料 ,人工设计 5个遮荫梯度 ,以此观察不同遮荫梯度
下牛鞭草的生长状况.
生长指标采用常规测量方法 ,用游标尺测量牛
鞭草 1/5高度处(粗度变化相对稳定)的直径(mm)、
用钢卷尺测量长度(m)和用烘干法测量牛鞭草的生
物量(g).
3　结果与分析
由于遮荫改变了光环境条件 ,因而遮荫下牛鞭
草的光响应 、净光合速率和光能利用率都将发生一
定的变化[ 2] ,从而牛鞭草形态特征也发生了相应的
改变 ,主要表现在其草种群的均粗度 、高度 、生物量
积累等多个方面.
3.1　遮荫对牛鞭草茎粗度生长的影响
遮荫对牛鞭草茎粗度的影响主要体现在遮荫度
的大小 、季节性的生长特性 、刈割重茬 3 个方面(刈
割后均未施肥).每次刈割间隔期为 2个月 ,年内第
一次刈割时间是 5月 20日 ,牛鞭草茎粗度生长情况
如表 1所示.
表 1　牛鞭草 3次刈割时茎粗度变化
遮荫梯度 5.20刈割/mm 7.20刈割/mm 9.20刈割/mm 均　值茎粗 影响% 茎粗 影响% 茎粗 影响% 茎粗 影响%
79% 2.79 31.1 2.37 33.1 1.50 56.4 2.22 39.5
60% 3.32 18.0 2.46 30.5 1.86 45.9 2.55 30.5
48% 3.33 17.8 2.62 26.0 2.45 28.8 2.80 23.7
16% 3.79 6.4 2.80 20.9 2.71 21.2 3.10 15.5
0 4.05 0.0 3.54 0.0 3.44 0.0 3.67 0.0
　　由表 1可见 ,同一刈割时间不同遮荫梯度下牛
鞭草茎粗变化表现为随遮荫强度的加大 ,茎粗逐渐
减小 ,9月20日刈割时遮荫 79%和 60%对茎粗生长
的影响很大 ,只及全光照下的 56.4%和 45.9%,可
见高强度的遮荫不利于牛鞭草茎粗度的生长;遮荫
收稿日期:2012-11-25.
作者简介:张学权(1967 — ), 男 , 博士 , 教授 , 从事林业生态工程研究.
16%～ 79%下的 3次刈割平均茎粗分别为全光照下
的84.5%、76.3%、69.5%、60.5%.
进一步分析发现 ,全光照下后两次刈割茎粗度降
低了2.8%,其他各遮荫梯度下牛鞭草茎粗度分别降
低3.2%、6.5%、24.3%、36.7%,如果把 2.8%认为是
生长时间长短和季节性生长等因素的影响 ,扣除此值
后则为遮荫的影响率 ,那么遮荫 16%和 48%对相邻
两次刈割茎粗变化的影响率为仅 0.4%和 3.7%,此
说明随遮荫时间的延长遮荫 16%和 48%对牛鞭草茎
粗生长的影响不大 ,且茎粗生长基本趋于稳定 ,而遮
荫60%和79%的影响率为 21.5%和 33.9%,表明长
期在高强度遮荫下牛鞭草茎粗生长受到较大的抑制 ,
且呈现出继续减少的趋势(见图1).
图 1　不同遮荫度下 3 次刈割牛鞭草茎粗度变化
3.2　遮荫对牛鞭草高生长和单丛萌蘖株数的影响
试验数据表明:在不同遮荫梯度下和不同刈割
时间时 ,牛鞭草平均株高均表现出一定的差异 ,单丛
萌蘖株数和盖度差异也较大(见表 2);对草高生长
总体的影响表现为长期在高遮荫度下(79%遮荫)牛
鞭草高生长受到较大抑制 ,中 、低遮荫强度(16%和
48%遮荫)有刺激草高生长的作用(见图 2).
表 2　不同遮荫梯度下牛鞭草萌蘖株数和盖度
遮荫梯度 79% 60% 48% 16% 0%
萌蘖株数 7 9 12 14 30
9.20时盖度(%) 30 75 85 90 95
图 2　扁穗牛鞭草 3次刈割高度变化趋势
分析发现 , 5月 20日刈割时 ,光照相对充足的
16%遮荫和全光照下牛鞭草表现出一定程度的匍匐
生长 , 草层直立高生长相对偏小 , 中 、高强度的
48%、60%和 79%遮荫则促使牛鞭草争夺光照而向
上生长 ,所以其高生长量比低遮荫和全光照条件下
大;7月20日和 9月 20日刈割时遮荫79%下的牛鞭
草高度只及对应全光下的 60%和 41.4%,60%遮荫
下为全光照的 114.4%和 100%;而 16%和 48%遮荫
的中 、低遮荫下 ,随生长时间延长 ,单丛萌蘖株数增
加 ,横向生长的空间资源竞争加强 ,植株匍匐生长现
象逐渐减弱 ,同时由于牛鞭草捕光生长的特性致使
均株高生长有一定的增加 ,分别为全光照的 150%
和 132.8%, 147.8%和 127.6%.单丛萌蘖株数表现
为随遮荫度的加大萌蘖株数相应减少 ,相应地表覆
盖度也依次降低 ,到9月20日刈割时遮荫 79%下的
牛鞭草的盖度只有 30%.
3.3　遮荫对牛鞭草生物量的影响
牛鞭草生物量的大小也同样受遮荫度的大小 、
生长时间的长短 、季节性生长特性 、刈割重茬等因素
的影响.3次刈割时不同遮荫梯度下牛鞭草的生物
量变化如表 3所示.
表 3　不同遮荫梯度下牛鞭草 3 次刈割生物量
遮荫梯度 生物量/(g/m
2)
5月20日刈割 7 月20日刈割 9月 20日刈割
79% 211.20 75.00 21.25
60% 171.50 225.50 77.75
48% 245.08 237.50 100.00
16% 220.25 267.50 177.50
0 349.50 637.50 275.00
　　从表 3可见 ,3 次刈割各对应遮荫梯度的生物
量发生了一定变化 ,79%的高强度遮荫下生物量逐
渐减少 ,且下降幅度较大 ,说明在长时间的高强度遮
荫下牛鞭草不能正常生长 ,其他遮荫梯度和全光照
下的生物量在第二次刈割时较第一次有所增加 ,第
三次刈割时又均有所减少 ,产生此变化的原因与遮
荫度大小 、遮荫生长时间和牛鞭草生长季节有关.
分析 3次刈割时各遮荫梯度下牛鞭草生物量与
对应全光照下生物量的比值变化情况可反映出遮荫
这一单因子对生物量的影响 ,结果如图 3所示(以全
光照下的生物量为 100%).具体来看:第一次刈割
时各遮荫梯度下的生物量相对比值差异不大 ,遮荫
未造成生物量的较大悬殊;第二次刈割时 60%、
48%和 16%遮荫下的生物量的相对比值差异也不
大 ,而 79%的遮荫下生物量相对比值明显减少 ,比
·13·第 1期　　　　　　　　　张学权:不同遮荫条件下牛鞭草生长特征分析
第一次刈割时下降了 48.7个百分点;第三次刈割时
16%遮荫下生物量的相对比值有所上升 ,说明此低
度遮荫对牛鞭草继续生长的影响较小 ,生物量还有
逐渐接近全光照下的趋势 ,相对于全光照来说遮荫
79%下的生物量仍然较小 ,仅占全光照的 7.7%,遮
荫60%生物量的相对比值相比第二次刈割时下降
了7.1个百分点 ,处于缓慢下降的生长状态 ,而遮荫
48%下的生物量相对比值则处于稳定状态 ,说明相
对全光照来说小于等于此遮荫度下牛鞭草的生物量
不会继续下降 ,亦即牛鞭草基本能够适应此遮荫度
及其以下的遮荫环境.
图 3　不同遮荫梯度下生物量的百分比变化
4　结　论
随遮荫时间的延长 ,遮荫 60%和 79%对牛鞭草
茎粗的影响率为 21.5%和 33.9%,茎粗生长继续下
降 ,而遮荫 16%和48%对扁穗牛鞭草茎粗生长的影
响较小 ,仅为 0.4%和 3.7%,说明低遮荫下牛鞭草
茎粗生长基本稳定.由于牛鞭草捕光生长的特性 ,
48%和 16%的遮荫度下牛鞭草生长高度明显高于
其他遮荫度和全光照的高度.从全年收获生物量来
看 ,遮荫 16%和 48%时的相对生物量处于稳定或有
增大的趋势 ,而遮荫60%和 79%时则处于缓慢下降
和急剧下降的状态.需要说明的是 ,本试验是在模拟
条件下进行的 ,与现实生产上的林冠层遮荫存在一
定差异 ,但也基本反映了遮荫下牛鞭草生长状况.本
试验对林+草模式的经营管理和进一步研究可提供
一定程度的借鉴.
参考文献:
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理特性[ J] .长江流域资源与环境 , 2008 , 17(4):623-627.
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合生理特征研究[ J] .四川林业科技 , 2007 , 28(6):55-56.
Growth Characteristics Analysis of H.Compressa
under Different Shading Degrees
ZHANG Xuequan
(School of Tourism and Culture Industry , Chengdu University , Chengdu 610106 , China)
Abstract:The growth characteristics of H.compressa was analyzed under different simulating shading envi-
ronments.The result showed that the H.compressa couldn t adapt to the strong shading environment of cov-
ering rate 79% and 60% and grew weakly;Under the low covering rate of 48% and 16%, the H.compres-
sa s stem diameter remained the same ,but the height increased.The relative biomass ratio was stable or in-
creased a few according to the full sunlight condition.The results of this simulation experiments would pro-
vide the reference for the forest canopy control operation andmanagement and further study in the tree-grass
vegetation restoration pattern.
Key words:simulating;shading;H.compressa;growth
·14· 　　　　　　　　　　　　　　　成都大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　第 32卷