全 文 ：4卷 3 期 中国草业科学
栽 培 碱 茅草 些巨长 发 育节律 与若千
生 态 因 子 关 系 初 探
甘肃草原生态研究所 李锋瑞 朱兴运 郭树林
碱茅草 ( Po e e` n el l ` a C hf o a m Po e n-
:沁 o h wi )是一种丛生型多 年 生 野 生禾
草 , 分布于我国东北 、 华北 、 西北等地 。 据
有关单位研究表明 , 碱 茅 草不 仅 草 质 柔
软 , 营养含量较丰富和适 口性 良好 , 而且具
有耐盐碱能力强的特点 , 适于在不同类型的
盐渍土壤上种植 , 是改造利用盐渍土较为理
想的牧草种 。 为开发利用甘肃省河 西 地 区
大面积的盐渍土地资源 , 建立盐渍 区 人 工
草地 , 促进本区草地畜牧业发展的需要 , 从
84 年开始 , 甘肃草原生态研究所与酒泉地区
草原站协作 , 在吉林省农科 院畜牧研究所吴
青年研究员的技术指导下 , 在酒泉地区诸县
市硫酸盐一氯化物和硫酸盐型盐渍土上进行
了碱茅草引种试验 , 并初步获得成功 。
本文对碱茅草在栽培条件下 的若干生长
发育规律进行了研究 , 并初步探讨了若干生
态因子与碱茅草生长发育的关系 。 目的在于
为碱茅草草地的科学栽培 、 管理 、 培育和利
用提供基础资料 。
试验地的自然概况
试验地设在甘肃省酒泉市泉 湖 乡 四 坝
村 。 地理位置为东经 5 5 “ 2 9 ` , 北纬 3 9 0 4 6 ` ,
海拔 1 4 7 7 . 2米 。 属于北温带荒漠大陆性气候 。
年平均温度 7 . 3 ℃ ,最热月 ( 7 月 ) 均温 2 2 . 2
℃ , 最冷月 ( 1 月 ) 均温 一 10 . 0℃ ; 》 10 ℃
的年积温 2 8 9 1 . 1一 3 6 1 1 . 3 ℃ , 无 霜 期 1 3 5~
1 4 7天 ; 年 日照时数 3 0 3 3 . 4~ 3 3 1 6 . 5小时 ,年
太阳总辐射 1 4 5 . 6~ 1 5 3 . 5千卡八 厘米 ) 之多
年平均降水量不足 1 0 毫米 , 年蒸发量 3 0 0 0毫
米左右 , 约为降水量的35 ~ 40 倍 。
试验地是重次生盐渍化的撩荒地 , 土壤
为盐化潮土 , 表土层 ( o ~ 5 厘米 ) ’含盐量
1
.
79 %
, 以硫酸盐一氯化物为主 , p H值 8 . 8 ,
有机质含量 2 . 74 % 。 具有较好的灌溉条件 。
天然植被稀疏 、 低矮 , 草高 10 ~ 50 厘米 , 覆
盖度 30 ~ 70 % , 亩产干草 70 ~ 1 20 公斤 。群落
中的植物种类单调 , 多为耐盐和适盐的草本
植物 , 主要种类有碱 蓬 ( S u a 。 d a e o r 。 i c -
u l a t a )
, 灰绿 黎 ( C h e n o P o d i u m 夕 l a u _
u e 。 ) 、 苦卖 菜 ( S o n e h u : b r a e h y o t u s ) 、
大刺儿菜 ( C e P h a l a n o P s i : : 。 t o : “ 。 ) 、
苦豆 子 ( S o P h o r a a l o P e e u r o i d e : ) 、 田
旋花 ( C o n o o l v u l u s a r v e n s i s ) 、 扁穗冰
草 ( A g r o P y r o u c r i s t a t u m ) 、 芦 苇 ( P h r a -
g n ` i t a s c 阴阴 u n f s )和马蔺 ( I r i s s p p )等 。
研究方法和内容
碱茅草种子来 自吉林省农科 院畜牧所大
安县试验站 。 85 年 6 月上旬采用人工撒播法
播于试验地 ( 播前对试验地进行 了 耕三翻耙
糖 ) 。 播种量 2 . 5公斤 /亩 , 播深 0 . 5 ~ 1 . 0厘
米 。播后立即进行灌水催苗 , 从出苗至生长季
末灌水 2 次 。 第二年草地返青后于拔节和开
花期各灌水 1 次 。 试验地未施任何肥料 。
在 85 年观测记载的基础上 , 86 年在草地
越冬返青后 , 根据各试验地坟 的返青情况 ,
确定 5 个植物幼苗长势差异较大的小区作为
固定样地 。 在整个生长期间 ( 3 ~ 8 月 ) 定
期观测各区碱茅的物候期 、 株 高 、 分萦及地
上 、 地下部现存生物量 。 地上部取样面积 1
. 本文经本所李琪研究员 、 甘肃农大张普金副教授审 阅 ,
并提出了宝贵的修改意见 , 在此深表谢忱 .
32 中国草业科学1 987 年
米2 , 重复 3 次 , 齐地面刘割 ; 地下部取样在
地上部取样后进行 , 取样 面 积 0 。 25 米 “ , 也
重复 3次 ; 株高和分葵测定各 30 株 。
将 剪割的地上部分在田 间称鲜重 , 然后
装入塑料袋带回实验室 , 抽取 0 . 5公斤左右鲜
样测定茎 、 叶 、 穗的百分比 ; 将地下部采取
的原状土样 ( o ~ 25 厘米 ) 装入布袋带回实
验室 , 移入双层纱布袋中浸泡于流水中 , 冲
洗干净后 , 分别测定湿根量和风干根量 。
距离试验地约 5 公里处设有酒泉地区气
象局观测站 , 本文所用气象资料均由该站提
供 , 且为当年实测值 。
表 1 喊筹草的物俱期及主要发 , 阶段
时热一条件的要求
物候期 .耀瞬发育日数 “ 2煮肪” 积…髦厦毖“
10 5
.
9
5 8 4
.
4
8 6 0
.
5
1 0 5 0
.
2
1 2 1 4
.
5
14 2 2
.
5
17 0
.
0
7 3 1
.
3
10 4 2
.
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.
5
1 4 4 0 5
1 6 7 2
.
8
几O` J,1弓乙7.勺白的Jō10甘nU,`
J性几,.
返青期 3 · 10
拔节期 一 4 · 1 5
抽穗期 一5 · 24
开花期 一6 · 9
盛花期 」6 · 20
乳熟期 { 6 · 2 9
成熟期 { 了 · 10
衰 2 桩株的生长率动态 ( 5 个观洲点平均位 )
生育期
( 月旧 ) 履羁 ’间隔日数 生长量( 厘米 ) 日平均生长率( 厘米 /天 )
通`,`,几八ULf.内Ut`口`0.,Où匕助no丹
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_结果与分析
一 、 喊茅物候期进程
碱茅播种当年生长发育十分缓慢 , 至 9
月末 , 平均株高 15 一 20 厘米 , 单株分粟 1 1 . 1 4
个 , 大部分植株尚处于分禁阶段 。 翌年碱茅
3 月上旬末返青 , 5 月下旬抽穗 , 6 月上 旬
开 花 , 7 月上旬至 中旬种子成熟 , 整个生育
期约 12 2天左右 。
据 田间观察 , 碱茅越冬芽在 3 月初 即开
始萌动 , 至新苗顶破表土露出地面时约在 3
月 1 0 日左右 。 若以 3 月 10 日的日平蒸均芝气 温
( 2
.
2 ℃ )作为减茅生长的最低温度 , 则可粗
略估算 出碱茅几个主要生育阶段所需要的有
效积温 (表 1 ) 。
由表 1 可知 , 从返青到抽穗约需 75 天 ,
需 > 2 . 2 ℃的有效积温 5旦4 . 4℃ , 返青一开花
约需 91 天 , 需有效积温 8 6 0 . 5℃ ; 返青一种子
成熟约需 12 2天 ,需有 效 ` :积 温 1 4 2 2 . 5 ℃ 。 可
见 , 碱茅草对热量条件的要求并不高 。
二 、 植株的生长率
根据定期测得的株高值 , 我们计算了碱
茅草草地不同生育期的植株生长率 (表 2 ) 。
植株 的生长率从草地返青开始 , 前期十分缓
慢 , 从返青到 5 月 15 日 日均 生 长 率 0 . 23 厘
米 ; 中期生长加速 , 从 5 月 15 日到 6 月 14 日
3
·
10 、 4 · 3
、 4 ·
~ 4
·
、 5 ·
、 5 ·
、 6 ·
~ 6
·
~ 7
·
2 4
1 3
14
1 5
1 5
1 5
1 5
1 3
2
·
9 { 0
·
1 2
2
.
5 0
.
19
3
·
8 一 。 · 2了
5
.
9 0
.
3 9
4 2
.
9 2
.
8 6
3 1
.
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.
1 0
1 3
.
5 { 0
.
9 0
3
.
7
`
0
.
2 8
日均生长率达到 2 . 48 厘米 ; 后期生 长速度又
减慢 , 从 6 月 1 4日到 7 月 10 日 日均生长率下
降为 0 . 59 厘米 。 在整个生育期内 , 碱茅植株
生长曲线呈现 S形 。
经回归模拟分析发现 , 若以 3 月 21 日的
株 高为 起点 , 株高与生长时间的 关 系 可以
L o g i s 七i c生长方程近似模拟 。 方程为 :
一lx一078
1 1 0
。
0
一 1 + 1 0 0 。 13 8 4 8 1 一 “
( r 二 一 0 . 9 8 8 1米 寮 )
式 中 : Y 为株 高 ( 厘 米 ) , x 为从 3 月
2 1 日起的生长天数 , 3 月 21 日为 O , 4 月 5
日 x = 1 5 , 4 月 2 0日 x = 3 0 , · ·一 。
综上分析可 以明显看 出 , 碱茅 的生 民发
育有两个转折点 。 一个是 由缓慢生长阶段转
入迅速生长阶段 , 出现 日期在 5 月中旬 ; 另
一个是 由迅速生长转入缓慢生长 , 约出现在
6 月中旬 。 在这两个转折点之间 , 正值碱茅
营养 枝与生殖枝同时生长期 , 历经拔节 、 孕
4 卷3 期 栽培碱茅草生长发育节律与若干生态因子关系初探
穗 、 抽穗和开花几个重要发育过程 , 所以也
是植物对环境影响反应最敏感的时期 。
在本试验中 , 尽管灌溉是碱茅草地获取
水分的重要途径 , 但是若干生态因子 对碱茅
的生长发育模式仍然具有强烈影响 ( 图 ) 根
裹 3 株离与若千气候因子的回归分析表
回 归 方 程 ,目关系数…
nù一UnU
`皮卜ó阵lY i “ 一 3 3 1 5 3 0+ 5 . 6 1 7 2X i
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温相平度米均日气湿厘温勺均大对10地处简与株
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左二O甘,自寸l,自通山
碱茅株高的增长及其与生态因子的关系
据相关分析表 明 , 碱茅植株的生长与生育期
内 日平均气温 、 降水 、 相对湿度 、 10 和 40 厘
米处的地温呈高度正相养 , 相关系数分别为
0
.
8 3 8
、
0
.
9 1 1
、
0
.
9 5 5
、
0
。
8 5 1和 0 . 9 0 3 ( P <
。 . 0 1 ) 。 研究还表 明 , 早春持续低而不稳 的
气温和地温是 限制早期碱茅生长发育速度的
重要因子 。 如 3 月 10 日至 4 月 30 日期 间的日
均气温为 6 . 8℃ , 10 、 40 厘米处的日均地温分
别为 8 . 6 ℃和 7 . 1℃ , 该期植株 日均生长率只
有 0 . 19 厘米 ; 4 月 30 日至 5 月 15 日的日平均
气温 、 10 和 40 厘米处地温分别上升至 1 8 . 0 ℃ 、
18
.
7℃和 1 4 . 8 ℃ , 同期的日均生长率也相应
增至 0 . 39 厘米 ; 此后随气温 、 地温的持续回
升和降水量的增加 ,加之叶面积的不断扩大 ,
十分有利于干物质的积累 , 植株 日均生长率
不断增加 , 并于开花期达到最大值 。 以上充
分表 明了植物的生长率是受其 自身的遗传基
因与生态因子共 同作用的 。
在以上相关研究基础上 , 我们进而用回
归法建立了株高与 日平均气温 、 大气相对湿
度及 10 厘米处的地温三个气候因子之间的一
元回归方程 ( 表 3 ) , 以定量估测这些因子
对碱茅株高生长的影响效应 。
三 、 分集形成的季节动态
碱茅草的分粟能力很强 。 据播 种 后 观
察 , 碱茅在出苗后约 1个多星期即开始形成
分粟 , 播种当年生长季末 , 单株分 集 可 达
3 份 1 7个 , 平竣1 1 . 1 4个 ( 表 4 ) 。 第二年 7
表 4 分琅形成的动态 ( 5 个观洲点的平均位 )
测定日期
(年 ·月 旧 )
8 5
·
8
·
6
8 5
·
9
·
1 5
8 5
·
10
·
2 1
8 6
·
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{
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’ “ ` ” 0 …
8 6
·
7
·
1 2
8 6
·
5
·
2 9
生育·
{
二
::…{)
` 节 …6 6
单株分孽数 (个 ) 。
范 围 一平均
匀分孽起度
/天 )
2“ 6
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3 、 17
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.
:: ! : ::;
1 2
.
14 …。 . 3 2 6
7、 3 6
1 1~ 4 1
2 1~ 8 4
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1
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6 0 一“ · 。8 7
7 3
}
” · ” 0 5
9 3 」0 · 4 8 3
月上旬种子成熟时 , 单株 分 孽 平 均 达 到
4 2
.
7 3个 。 碱茅 7月 12 日收割后到 9 月末 , 单
株平均分孽达 78 . 93 个 (包括老孽和 XlJ 割后从
残搓上新生的幼粟 ) 。
碱茅分粟形成的速率 , 在生长季的不同
时期是不同的 。 播种当年碱茅在 9 月有一个
分粟高峰期 , 第二年有两个高峰期 , 分别出
现在 5 月和 9 月 。 抽穗至种子成熟期间的分
孽速度明显处于 “ 止滞 ” 期 。
四 、 地上部生物皿形成的季节动态
碱茅草地地上部生物量动态如表 5所示 。
由表 5 可见 , 不同试验小区其地上部生
物量 的净积累量相差很大 。 如生长良好的小
区 1 在开花期的干物质产量达 6 8 9 . 6克 /米 2 ,
而生长最差的小 区 4 仅 为 1 67 . 1克 /米 “ 。 另
中国草业科学 19 87 年
小区号 密 度
( 株/ 米. )
衰5 生长第二年玻茅草地地上部生物 t 积累动态衰( 克/ 米名)
J 扳节( 5 月 15 日) ; 开花( 6 月4 1日){ 乳熟( 6 月29 日) 成熟(7 月 12 日)
鲜 重 干物质} 鲜 重 干物质{ 鲜 重 鲜 重
8 8 3
。
2
6 6 54
57 5
.
7
296
.
9
4 8 20
.
0
0 29 9
.
9
6 25
.
0
0 6 5
.
1
6 9 8
.
6
6 2 38
19 1
.
1
17 6
.
1
干物质
7 6 4
.
6
6 6 8
,
7
印`血On口几
gT248
,曰.0的09口月`2ù1n.丹口.人确二心二心几,臼勺U通毛
5
平均 10 5 . 6 5 9 8 . 6 1 3 6 . 4 14 5 2 . 5 } 4 1 7 . 9
2 2 4 1
.
9
1 95 2
.
0
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.
0
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.
0
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.
1
1 2 4 7
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0
1 2 5 8
·
5
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·
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·
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0
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.
6
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6 2 0
.
7
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.
7
3 4 2
.
8
3 4 5
.
5
2 7 8
.
8
4 3 0
.
9
衰 6 地上部千物质净积爪的 ( ^ G R ) 、 ( R G R ) 和 ( E林 )
霍蒲泛 ! 间隔 太阳总辐射最 光合有效辐射量 千物质净积累最 替哭箫产 相对生长率 光能利用率{日期 (千卡 /米 s) 〔干卡 /米吕 ) (克 /米钓 (克 /米 .1 天 ) ( P G R ) ( E卜 )( 克 /克 · 天 ) ( 拓 )
返青、 拔节 6 6 3 3 . 59 X 10 4 1 6 . 4 6 K 10 ` 13 6 . 4 2 . 0 6 7 0 . 0 7 4 0 . 3 1 5 0
拔节、 开花 3 O 17 . 28 X 10 4 8 . 4 7 X IO4 2 8 1 . 5 9 . 3 8 3 0 . 0 3 7 1 . 3 7 13
开花、 乳熟 1 5 9 . 0 0 X 10 ` 4 . 4 1 X 10 4 0 . 1 0 . 0 0 7 0 . 0 0 0 0 . 0 D0 9
乳熟 、 成熟 11 5 . 9 5X 10 . 2 . 9 1X 1 0毛 1 2 . 9 1 . 17 3 0 . 0 0 3 0 . 17 2 2
返青、 成熟 122 65 . 8 2X 10 4 3 2 . 2 5 X 10` 4 3 0 . 9 3 . 5 3 2 0 . 0 2 9 0 . 5 19 2
衰7 地上部鉴叶往的比率动奋衰 ( 克 ·
测定日期
月旧 ) 生育期 } 茎 重 } 叶
风千物 / 0 . 2 5米1 )
茎 、 叶 、穗比 ( 男 ) ( 茎 + 穗 ) 、 叶比 ( 多 )
7
·
1
平均
开花
乳熟
成熟
5 0
3 9
4 8
4 5
E8
.
2
:
2 5
.
8
:
1 6
.
0
6 1
.
5
:
16
.
2
:
2 2
.
3
6 2
.
6
:
18
.
5
:
18
.
9
6 1
.
0
:
1 9
.
7
:
1 9
.
3
nU工`Jn一`让
.…翻口O臼,曰,几J且孟一月O,J.二峨人`几二6 · 146 · 2 9 7 4 . 2 : 2 5 . 88 3 . 8 : 1 8 . 28 1 . 5 : 1 8 . 5
8 0
.
3
:
1 9
.
7
外 , 生物量的形成规律大致是 : 以返青为起
点 , 随着生育期的延伸 , 生物积累量逐渐增
加 , 并在盛花至成熟期间达到最大值 。 继后
随着植株成熟衰老 , 生物量趋于下降 。 根据
实测资料 , 分别计算了碱茅草地在不同生长
期地上部干物质的净积累 的 绝 对 生 长 率
( A G R )
、 相对生长 率 ( R G R ) 和 光 能
利用率 ( E 件 ) , 结果如表 6 。
由表 6可知 , 地上部分生物量干 物质的绝
对生长率和光能利用率的变化趋势相同 , 均
为随着生育期的延伸而增加 ,并在 5月 15 日至
6 月 1 4日期间达峰值 , 分别为 9 . 38 3克 /米 “ ·
天和 1 。 3 71 % , 地上部分 的相对生长率 的 变
化趋势表现为随着生育期的延伸而下降 , 其
最大值出现在返青到 5月 15 日为 0 . 0 74 克 /克 /
天 , 它表明生长的早期草地地上生物量的净
积累效率最高 。
五 、 地上部茎 、 叶 、 往的比率与地上 、
地下部的比率动态
地上部茎 、 叶 、 穗的比率在初 花 期 为
5 8
.
2 : 2 5
.
8 : 1 6
.
0 ( 表 7 ) , 乳熟期 6 2 . 5 :
16
.
2 : 2 2
。
3 , 成熟期为 6 2 . 6 : 1 8 . 5 : 1 5 . 9 ,
可见 , 随着生育期的推进 , 茎秆的比例逐渐
增加 , 叶片的比例逐渐下降 。
碱茅草地地上与地下部分现存生物量的
比率 (表 8 ) , 在生长季的不同时期变化较稳
定 , 平均为 8 8 . 1 9 : 1 1 . 8 1 , 即地上部分 的重
量约是地下部的 7 . 4倍 。
5 34 卷 3 期 栽培碱茅草生长发育节律与若干生态因子关系初探
衰 8地上 、 地下部比率的动态衰
日. .
( 竞 · 风千物/0 . 2`朱名)
地测定〔月 · 日期日) 总生物量}地上部重 下部重 施上
、 地下部
七匕
:0
左一J n 月了.
,曰弓`
201
5
·
3 0
6
·
1 4
6
·
2 9
7
·
1 2
平均
4 4
.
8*
2 74
.
5
2 3 6
、
3
1 8 4
.
7
1 8 0
.
1
4 0
.
2
2 4 1
.
0
2 0 9
.
3
1 4 4
.
8
1 5 8
.
8
6
5
3
8 9
.
7 3
:
10
.
2 7
8 7
.
8 0
:
12
.
2 0
8 8
.
5 7
:
1 1
.
4 3
8 7
.
8匀 : 1 2 。 1 1
8 8
.
19
:
1 1
.
8 1
j `
. 为 1 0株的测定值
结 束 语
1
。 碱茅在播种当年生长发育缓慢 。 第
二年返青较早 , 越冬芽约在 3 月初即开始萌
发 , 5 月下旬抽穗 , 6 月上旬至 中旬开花 ,
7 月上旬种子成熟 , 整个生育期约为 1 2 天 ,
约需 > 2 . 2 ℃的有效积温 1 42 2 . 5℃ 。
2
。 碱茅植株的生长率在生长 的早期缓
慢 , 从 a 日 1 0 日到 5 月 1 5 日为 0 。 2 3厘米 /天 ;
中期迅 速 , 从 6 月 15 日 到 6 月 14 日 为 2 . 48
厘米 /天 ; 晚期又减缓 , 从 6月 14 日到 7月 10 日
为 0 . 5 9厘米 /天 。其生长发育的两个转折点分
别出现在 5 月 中旬和 6 月中旬 。 在这两个 转
折点之 间 , 株高的增长率 、 地上部分生物量 、
干物质的绝对生长率及光 能利用率均达到峰
值 , 分别为 2 . 48 厘米 /天 、 9 . 383 克 /米 “ ·天和
1
.
37 1%
。 可见 ,这一时期正是对草地进行灌
溉和施肥等管理措施的关键时期 。
3
。 碱茅具有很强的分粟能力 , 播种当
年单株分萦可达 3 ~ 17 个 , 最多 可 超 过 20
个 。 第二年在生长季末单株分集可达到 39 ~
1 38 个 , 碱茅分莫形成的速率有两个峰值 , 分
别出现在 6 月和 9 月 。 从抽穗到种子成熟期
间 , 碱茅分秦形成的速率明显减缓。
4
。 在本试验条件下 , 气候因子对碱茅
的生长发育节律仍具有强烈的影响 。 相关分
析表明 , 碱茅植株的生长与生育期内日平均
气温 、 降水 、 相对湿度 、 10 和 40 厘米处的 日
平均地温呈高度正相关 , 相关系数 依 次 为
0
。
8 3 8
、
0
.
9 1 1 、 0
。
9 5 5
、
0
。
8 5 1和 0 。 9 0 3 ( P <
0
。
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S T U D I E S O N T H E G R O W T H R H Y T H M
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R E L A T IO N S H I P W I T H S O M E E C O L O G IC A L F A C T O R S
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o 五i , t i m e , t h e Ia r g e s t a m o u n t s o f w a t e r a n d f e r i l i z e r s w e r e r e q u i r e d b y t h e P l a n t s .