全 文 ：白羊草灌丛草地植物量及优势种牧草营养动态研究
黄锋华1 ,董宽虎2
(1. 山西农业大学 现代教育技术学院 ,山西 太谷　030801;
2. 山西农业大学 动物科技学院 ,山西 太谷　030801)
　　摘要:对白羊草灌丛草地优势种牧草的营养动态和草地植物量的动态变化进行了研究 。结果表明:(1)
牧草随着生育期的延续 ,植株变老 ,粗蛋白质(CP)和粗灰分(A sh)含量逐渐降低 ,而中性洗涤纤维(NDF)则
呈相反的趋势 。豆科牧草与铁杆蒿的 CP 以现蕾期为转折点 ,禾本科牧草则在开花初期 CP 含量较高。(2)
白羊草灌丛草地地上植物量呈“单峰”曲线 ,高峰期出现在 8月份 ,地下植物量曲线以 9月份为峰值 ,其中 0 ～
10 cm占 80%以上 ,总植物量也以 9月份为最高。
　　关键词:植物量;生育期;营养价值;白羊草灌丛草地
　　中图分类号:S 816　　文献标识码:A　　文章编号:1009-5500(2007)02-0014-04
　　草地群落的植物量是生态系统最基本的数量特
征 ,通过对其研究 ,可以了解植物量的累积动态 ,及时
掌握草地发展动态 ,更好地管理草地生态系统 ,对草地
的持续发展具有重大意义[ 1 , 2] 。同时掌握草地的植物
量动态 ,可以为草地合理利用提供重要的依据[ 3 ～ 5] 。
草地群落的植物量中起主要作用的是优势种及建群种
牧草 ,这些牧草的饲用价值表现在营养成分 、消化率 、
适口性等方面[ 6] 。牧草不同器官 、不同生长阶段 ,其营
养物质的含量也有很大变化 ,在生长发育的早期阶段 ,
蛋白质含量比较高 ,随着牧草的生长 ,可消化蛋白质的
含量逐渐减少 ,而粗纤维含量则呈相反的趋势[ 7] 。试
验旨在通过对植物量和优势种牧草营养的动态变化来
确定白羊草灌丛草地利用的最佳时期。
1　材料和方法
1. 1　试验地基本概况
　　试验地设在山西省太谷县城南 8 km 的凤山 ,海拔
1 100 m ,属于暖温带大陆性气候;年平均气温 8 ℃, 1
月平均气温- 6. 2 ℃,7月最热 ,平均气温 23. 6 ℃;春
霜日 5月 6日 ,秋霜日 10月 4日 ,无霜期 149 d;年均
降水量 500 mm ,年均日照时数2 500 ～ 2 600 h ,一般春
　　收稿日期:2006-07-04;修回日期:2006-09-21
　　基金项目:山西省自然科学基金项目(971073)
　　作者简介:黄锋华(1972-), 男 , 山西神池人 , 硕士 , 主要从
事牧草方面的研究。董宽虎为通讯作者。
温高于秋温 ,夏季暖热多雨 ,冬季长而偏冷[ 8] 。草地土
壤为淋溶褐土 。植被为喜暖灌草丛类草地 ,建群种为
白羊草(Bothrioch loa ischaemum), 混生有胡枝子属
(Lespedaz a)、蒿属(Artem isia)、荆条(Vitex negun-
do)、酸枣(Ziz yphus jujuba)等灌木草丛。
1. 2　优势种牧草营养价值的分析方法
　　试验地主要植物种类见表 1。豆科牧草分别在分
枝 、现蕾 、开花和结实 4个生育时期 ,禾本科牧草分别
在分蘖 、拔节 、抽穗 、开花和结实期 5个生育期 ,菊科铁
杆蒿在返青 、分枝 、现蕾 、开花和结实等 5 个生育时期
刈割 ,留茬高度为 4 cm ,65 ℃烘 24 h ,烘干后用粉碎机
粉碎过 1 mm 的筛 ,放入棕色广口瓶密封保存备用 。
按实验室常规方法[ 9] 分析各样品中的粗蛋白质(CP)、
有机质(OM)、中性洗涤纤维(NDF)、干物质(DM)、灰
分(A sh)等。
表 1　试验地主要植物种类
Table 1　The major plant species in experimental f ield
科名 　种名 　　　拉丁学名
禾本科 　白羊草 Bothriochloa Ischaemum
　隐子草 Cleistogenes caespitosa
菊科 　角蒿 Artemisia giraldii
　铁秆蒿 Artemisia vestita
瑞香科 　河朔荛花 Wikstroemia chamaedaphne
豆科 　达乌里胡枝子 Lespedeza davurica
　多花胡枝子 Lespedeza f loribunda
　尖叶铁扫帚 Lespedeza hed ysaroides
莎草科 　苔草 Carex lanceolata
14 Grassland and Turf　　(Bimonthly)　　2007　　No. 2　　(Sum 　No. 121)
1. 3　植物量测定
　　于生长季节(6 ～ 10 月)每月 16 日在凤山白羊草
灌丛草地的白羊草群落中 ,选择地形和群落外貌特征
较为均一的山坡(坡度 15°左右)的上 、中 、下随机取 3
个样方 ,样方的大小为 40 cm ×40 cm ,地上部分分出
立枯物齐地面剪割 ,分植物种称重装袋;地下部分每
10 cm 为一土层 ,准确挖取并装入沙袋 ,之后用清水浸
泡 、冲洗揉搓 ,把所有的草根选出 ,石头 、沙子等杂物去
除 ,在 65 ℃烘干至恒重。烘干后的地上植物量与地下
根系准确称至 0. 000 1 g 。
2　结果与分析
2. 1　5种牧草营养动态变化
　　5种牧草不同生育时期营养成分变化动态见表 2 。
由表 2可见牧草随着生育期延续 ,OM 含量增加 ,豆科
牧草和隐子草的 OM 含量以开花期最高 ,白羊草以抽
穗期最高 ,到结实期均有不同程度的下降。供试 5种
牧草 CP 含量从分蘖(分枝)到结实期均有不同程度的
下降 ,一般生长前期高于生长后期 ,不同牧草变化动态
不同 。如豆科牧草从分枝期到现蕾期 ,达乌里胡枝子
CP 含量稍有上升 ,尖叶铁扫帚 CP 含量下降 2. 63%
(P<0. 05);而从现蕾期到开花期达乌里胡枝子下降
了 16. 96%(P<0. 01),尖叶铁扫帚下降 19. 57%(P<
0. 01);从开花期到结实其分别下降了 14. 21%(P <
0. 01)和 8. 46%(P <0. 01)。可见现蕾期是豆科牧草
CP 下降的转折点 。在营养生长阶段 ,禾本科牧草的
CP 含量显著低于豆科牧草(P <0. 01),其动态变化
为:白羊草和隐子草的 CP 含量从拔节期到抽穗期分
别下降 8. 78%(P<0. 01)和 17. 31%(P<0. 01),而从
抽穗期到开花期反而上升了 7. 06%(P <0. 01)和
17. 99%(P<0. 01),结实期迅速下降。菊科的铁杆蒿
CP 含量以现蕾期为最高 ,与返青后期差异不显著;现
蕾期也是 CP 含量的转折点 ,但在结实期与豆科牧草
结实期的含量相近 ,分别为 9. 86%和 9. 59%,而且这
一时期铁杆蒿的适口性有所改善 ,家畜喜食 。豆科牧
草的现蕾期出现在 6月初 ,而此时禾本科牧草刚进入
分蘖期 ,可充分利用豆科牧草;7 月豆科牧草为开花
期 ,禾本科牧草则为拔节与抽穗期 ,到了 8月禾本科牧
草处于开花期 , CP 含量较高 ,此时豆科牧草进入结实
期也有一定的 CP 含量 ,这一阶段是放牧采食的最好
时期 。
　　5种牧草不同生育期 NDF 的含量随生育期推进
逐渐增加 ,但变化的幅度不同 ,以开花到结实期增加的
最快 ,豆科牧草达到 23. 25%,禾本科牧草为 13. 24%。
其中禾本科的含量明显高于豆科牧草的含量 。
　　由表 2 可见 , 5种牧草 DM 的变化随着生育期的
推进含量逐渐增加 ,与 OM 变化趋势相似。A sh 的含
量变化与 CP 相似 ,前期高于后期。
表 2　不同生育期牧草的营养成分
Table 2　Nutrition component of forage during
dif ferent development stages %
草种 生育期 OM CP NDF DM Ash
达乌里 分枝 92. 60a 12. 94A 34. 63C 33. 60D 7. 40A
胡枝子 现蕾 92. 65a 13. 56A 36. 08C 41. 12C 7. 35A
开花 93. 18a 11. 26B 41. 52B 43. 21B 6. 82A
结实 92. 67a 9. 66C 53. 62A 45. 05A 7. 33A
尖叶铁 分枝 92. 87Ab 13. 28A 33. 15C 39. 70Dc 7. 13Bb
扫帚 现蕾 90. 88Bc 12. 93A 33. 56C 42. 32Bb 9. 12Aa
开花 93. 98Aa 10. 40B 43. 44B 40. 55Cc 6. 02Bc
结实 92. 85Ab 9. 52B 53. 42A 43. 15Aa 7. 15Bb
白羊草 分蘖 91. 60Bb 10. 38A 66. 96Cc 31. 17D 8. 40Aa
拔节 91. 66Bb 10. 25A 69. 30BCc 25. 82E 8. 34Aa
抽穗 93. 87Aa 9. 35C 72. 10Bb 41. 99C 6. 13Bb
开花 92. 74ABa 10. 01B 68. 12BCc 42. 96B 7. 26BCc
结实 93. 37Aa 4. 89D 77. 39Aa 48. 06A 6. 63Cc
铁杆蒿 返青 89. 34B 12. 69Ab 50. 83Bb 24. 97Ed 10. 66Aa
分枝 90. 10B 9. 64Bc 58. 94Aa 33. 50Dc 9. 90Ab
现蕾 92. 95A 13. 55Aa 47. 34Bc 35. 38Cc 7. 05Bc
开花 92. 69A 10. 17Bc 50. 69Bb 45. 89Bb 7. 31Bc
结实 93. 11A 9. 86Bc 51. 02Bb 51. 53Aa 6. 89Bc
隐子草 拔节 92. 88Bc 10. 18Aa 71. 78BCb 39. 62D 7. 12A
抽穗 94. 40Ab 6. 28Cd 67. 56Cc 47. 95C 5. 60B
开花 95. 30Aa 7. 41Bb 74. 92ABab 52. 14B 4. 70C
结实 94. 52Ab 6. 60Cc 79. 41Aa 55. 20A 5. 48B
　　注:同列不同小写字母表示差异显著(P <0. 05),不同大写
字母表示差异极显著(P<0. 01)
2. 2　植物量的季节动态变化
2. 2. 1　地上植物量的季节动态变化　地上植物量的
季节动态变化趋势见图 1 。由图 1 可以看出 ,随季节
变化地上植物量呈单峰曲线 ,峰值出现在 8月 。群落
中生长的主要是禾本科牧草白羊草和隐子草 ,其次是
苔草 、蒿属植物 、豆科牧草及杂类草等。主要是由于 4
月牧草开始萌发返青 ,5 月草群的盖度很低 ,之后随着
气温升高生长逐渐加快 ,植物量渐增 ,7 月下旬 ～ 8月
初降水量急剧增加 ,给牧草的生长带来了良好的条件 ,
牧草的植物量随之迅速增长 , 8月达到高峰期(688. 32
g /m2),高峰期后牧草产量下降缓慢 , 9 月下降了
15草原与草坪　　2007年　　第 2期　　总第 121期
27. 33%, 10月牧草逐渐干枯 、萎蔫 ,植物量仅为高峰
期的 54. 21%。
图 1　植物量季节变化动态
Fig. 1　Seasonal changes of phytomass
　　8月地上植物量处于峰值 ,各主要植物种的地上
植物量所占的比例依次为:35. 31%(白羊草)、14. 87%
(角蒿)、11. 27%(隐子草)、7. 15%(河朔荛花)、6. 65%
(达乌里胡枝子)、5. 60%(铁杆蒿)、4. 96%(多花胡枝
子)、4. 79%(苔草)和 3. 11%(尖叶铁扫帚)等 ,其中白
羊草 、隐子草 、达乌里胡枝子和苔草约占 57%,分别为
243. 06 、77. 56 、45. 75和 33 g /m2 。9月各主要植物种
的地上植物量所占的比例依次为:38. 86%(白羊草)、
12. 75%(隐子草)、11. 30%(河朔荛花)、10. 69%(角
蒿)、7%(多花胡枝子)、6. 38%(苔草)、5. 38%(达乌里
胡枝子)、5. 06%(铁杆蒿)和 3. 41%(尖叶铁扫帚)等 。
其中禾本科牧草白羊草与隐子草为 50%,为家畜放牧
利用的极好草地 ,角蒿与灌木所占的比例增加(表 3)。
表 3　各主要植物地上植物量
Table 3　The above-ground phytomass of different plant g
　　　草种 8 月 9月
　　白羊草 243. 06 194. 56
　　角蒿 102. 38 53. 50
　　隐子草 77. 56 63. 81
　　河朔 49. 19 56. 56
　　达乌里 45. 75 26. 94
　　苔草 33. 00 31. 94
　　铁杆蒿 38. 56 25. 31
　　多花胡枝子 34. 13 35. 06
　　尖叶铁扫帚 21. 44 17. 06
2. 2. 2　地下植物量的季节动态变化　地下植物量季
节动态变化趋势见图 1 和表 4。地下植物量 9月最高
达 1 470 g /m 2 。6 月为 848. 04 g /m2 、7 月为 770. 22
g /m 2 、8月为 1 038. 96 g /m2 、10月为 765. 42 g /m 2 。7
月地下植物量比 6月反而下降了 77. 82 g /m2 ,这可能
是由于 7月累积的营养物质主要用于地上营养体和有
性繁殖器官 ,在后期有性繁殖器官基本建成 ,地上营养
器官生长缓慢的情况下 ,地下植物量迅速积累 ,供来年
萌发利用 。另据报道 ,5 月白羊草营养体开始生长 ,要
消耗大量的累积物质 ,地下植物量处于最低期 ,之后水
热条件具备 ,迅速生长 , 6月下旬开始形成有性繁殖器
官 ,故地下植物量在 7月份稍有下降[ 5] 。
　　地下植物量主要集中在 0 ～ 30 cm ,0 ～ 10 cm 的植
物量占地下植物量的 80%, 高峰期 9 月则占到
91. 20%;10 ～ 20 cm 的植物量占地下植物量的 10%,
高峰期 9月仅占6. 07%;20 ～ 30 cm 的植物量占地下
植物量的 5%,高峰期 9月则仅占 3. 73%(表 3)。可见
根系主要集中在 0 ～ 10 cm ,从而对水土保持 ,生态建
设起着重要作用[ 11] 。
表 4　地下植物量分层含量
Table 4　Distribufion of under-ground phytomass g
土层 /cm 6 月 7月 8月 9 月 10 月
0 ～ 10 678. 13 660. 42 860. 63 1339. 58 660. 42
10～ 20 121. 49 66. 46 130. 42 89. 17 65. 21
20～ 30 48. 42 43. 34 47. 92 41. 25 39. 79
合计 848. 04 770. 22 1038. 96 1470. 00 765. 42
2. 2. 3　总植物量的季节动态变化　总植物量的变化
趋势见图 1 。总植物量最高峰期仍在 9月。由于受地
下植物量增长的影响 ,7 月相对 6月下降了 2. 4%;之
后由于水热条件较好 ,植物量迅速增长;8 ～ 9月的植
物量增加比较平缓 ,峰期之后下降较快 。
　　30 cm 以下根系分布很少 ,约 1%,故未作分析 。
4　小结与讨论
　　(1)牧草在发育初期 CP 和 A sh含量较高 ,随着生
育期的推移 ,植株变老 , CP 和 Ash 含量逐渐降低 。
NDF 的含量则呈相反的趋势。豆科牧草由于营养生
长期叶 /茎比例大 , CP 含量高;现蕾期之后 ,叶片逐渐
老化 ,细胞壁成分增加 ,细胞内容物逐渐减少 ,而株丛
中的木质素和结构性支撑物质增加 ,从而 CP 含量迅
速下降 ,纤维含量增加。豆科牧草营养生长阶段 CP
含量比禾本科牧草要高 ,由于豆科牧草随着生长茎秆
所占的比例增大的快 ,后期 CP 含量下降的也快 ,以现
蕾期为转折点 ,这与董景实等[ 7] 和杨恩忠等[ 10] 的研究
结果相一致。
16 Grassland and Turf　　(Bimonthly)　　2007　　No. 2　　(Sum 　No. 121)
　　(2)地上植物量呈单峰曲线 ,高峰期出现在 8月;
地下植物量以 9月为最高 ,在 7月中旬 ～ 8月初和 10
月中旬以后是 2次明显的减值过程。这与白永飞等[ 1]
对分布于内蒙古高原中部东南地区羊草草原群落的研
究结果一样。总植物量的高峰值仍在 9月 。白羊草灌
丛草地以建群种白羊草的优势度最高 ,而在 8月白羊
草一般处于产草量高的开花时期 ,豆科牧草则进入结
实期[ 3] 。对大多数草原牧草 ,生长速率最快的时间是
牧草植物量高峰期到来之前的一个月 ,这段时期正是
气温较好 、雨水较充沛的季节 ,也恰是牧草孕穗 - 结实
之际[ 11] 。如白羊草和隐子草处于开花期 ,这一时期豆
科牧草已进入结实期 ,有较多的营养枝条萌发;同时由
于生长快 ,牧草的蒸腾和光合作用均达到最大 ,充分从
土壤中吸收水份和营养物质 ,使这一时期含水量较大 。
由于地上植物量处于峰值 ,即草产量大 ,且白羊草 、隐
子草开花期的 CP 含量相对较高 ,白羊草又有绝对的
优势度 ,是放牧利用的最好季节。进入 9月份 ,白羊草
已进入结实期 ,地上部分生长缓慢 ,主要用来累积地下
植物量 ,供来年萌发。所以 8 月中旬到 9月中旬的净
生产率高于其他月份 ,与朱志诚[ 3] 对陕北黄土高原白
羊草群落植物量的研究结果和董宽虎等[ 5] 对山西晋东
南白羊草群落草产量的研究结果一致。
参考文献:
[ 1] 　白永飞 , 许志信 , 李德新. 羊草草原群落生物量季节动态
的研究[ J] . 中国草地 , 1994 ,(3):1 ～ 5.
[ 2] 　陈良 , 张春玲 , 刘晶. 对隐子草地上生物量以及营养价值
季节动态研究[ J] . 内蒙古草业 , 2002 , 14(2):39～ 41.
[ 3] 　董宽虎 , 靳宗立 , 王印魁. 山西白羊草灌丛草地牧草产量
动态研究[ J] . 中国草地 , 1995 ,(4):13～ 16 , 21.
[ 4] 　朱志诚 , 贾东林. 陕北黄土高原白羊草群落生物量初步研
究[ J] . 植物学报 , 1992 , 34(10):806 ～ 808.
[ 5] 　朱志诚 , 贾东林. 达乌里胡枝子群落生物量初步研究[ J] .
中国草地 , 1994 , (3):25 ～ 28.
[ 6] 　北京农业大学. 草地学[ M] . 北京:中国农业出版社 ,
1999.
[ 7] 　董景实 , 张素珍. 主要牧草产量及营养动态的研究[ J] .
中国草原 , 1981 ,(3):40 ～ 47.
[ 8] 　郭齐文. 太谷县志[ M] . 太原:山西人民出版社 , 1999. 43
～ 69.
[ 9] 　杨胜. 饲料分析及饲料质量检测技术[ M] . 北京:北京农
业大学出版社 , 1996.
[ 10] 　杨恩忠 ,蒋瑞芬 , 陈容. 牧草营养物质及消化动态的研究
[ J] . 中国草地 , 1987 ,(6):36～ 39.
[ 11] 　周寿荣. 草地生态研究动态[ C] / /中国草原学会. 中国
草地科学进展(第四届第二次年会暨学术讨论会文集).
北京:中国农业大学出版社 , 1996. 77～ 80.
Dynamic of phytomass and its nutrients of
Bothriochloa ischaemum shrubland
HUANG Feng-hua1 ,DONG Kuan-hu2
(1. College of Modern Educational Technology ,Shanxi Agricultural Universi ty , Taigu 030801 ,China;
2. Collegeo f Animal Science and Technology ,S hanxi Agricultural Universi ty , Taigu 030801 ,China)
　　Abstract:The dynamic o f phy tomass and nutrients of o ld w o rld blue stem (Bothriochloa Ischaemum)shrub-
land in dif fe rent g row th stages w ere studied. The results showed that the contents of CP ,Ash declined g radually
wi th the g row th stage , on the contrary , the content of NDF increased. The contents of CP in legumes changed
markedly at the bud stage and it w as at early blooming stage fo r grasses. The dynamic curve of aboveground
phy tomass show ed a single peak in August . Fo r underground phytomass , i t showed the highest peak in Septem-
ber and the proport ion w ithin 0 ～ 10 cm accounted fo r more than 80%, meanwhile , the to tal phy tomass w as the
largest in September.
　　Key words:phy tomass;g row th stage;nutrient value;Bothriochloa ischaemum shrubland
17草原与草坪　　2007年　　第 2期　　总第 121期