全 文 ：第 23卷第 5期 干 旱 地 区 农 业 研 究 Vol. 23 No. 5
2005年 9月 Agricultural Research in the Arid Areas Sept. 2005
黄土丘陵区白羊草和柳枝稷适应性生长的比较①
王会梅 1 ,徐炳成 2 ,李凤民2, 3 ,贺学礼 1, 4
( 1.西北农林科技大学生命科学学院 ,陕西杨凌　 712100; 2.中国科学院水利部水土保持研究所
黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ,陕西 杨凌　 712100; 3.兰州大学干旱农业生态
国家重点实验室 ,甘肃 兰州　 730000; 4.河北大学生命科学学院 ,河北保定　 071052)
摘　要: 在黄土丘陵区的梯田和坡地两种不同立地上对乡土种白羊草和引进种柳枝稷的生长适应性进行了比
较 ,结果表明:两种牧草在植被土壤水分、地上部和地下部生长均存在明显差异。 黄土丘陵区上土壤平均含水量为
梯田白羊草 ( 17. 95% ) >梯田柳枝稷 ( 16. 02% )> 坡地白羊草 ( 13. 82% )> 坡地柳枝稷 ( 12. 95% )。地上部生物量比
较 ,梯田下白羊草显著高于柳枝稷 ,坡地柳枝稷显著高于白羊草 ;但两种牧草的地上部生物量均表现为坡地明显大
于梯田。两种牧草的根系主要集中分布在地表 0～ 20 cm深度 ,但总地下生物量比较为梯田柳枝稷> 坡地柳枝稷>
梯田白羊草> 坡地白羊草。 同时研究发现梯田白羊草、坡地白羊草、梯田柳枝稷和坡地柳枝稷 4种植物群落均表现
为地上部生物量均明显大于地下部生物量 ,根冠比分别为 0. 1017、 0. 0463、 0. 2531和 0. 1091。相关分析表明 ,立地
条件对白羊草群落有重要影响 ,柳枝稷在黄土丘陵区存在明显的的植被更新过程。 在黄土丘陵区白羊草和柳枝稷
的地下生物量与土层深度和土壤水分均存在相关性。从模拟方程发现梯田白羊草、坡地白羊草、梯田柳枝稷和坡地
柳枝稷根系能达到的最大理论深度分别为 175. 24、 92. 30、 82. 88、 90. 55 cm。
关键词: 白羊草 ;柳枝稷 ;生长适应性 ;黄土丘陵区
中图分类号: S543+ . 9　　文献标识码: A　　文章编号: 1000-7601( 2005) 05-0035-06
　　白羊草 (Bothriochloa ischaemum L. )又名白
草、茎草 ,是禾本科孔颖草属多年生草本植物 ,喜温
暖 ,耐践踏 ,适于放牧利用 ,在生长期内有较强的再
生能力 ,可为各类家畜所采食。在我国北方大部分地
区均有分布 ,其生长势强 ,产草量高 ,抗旱、耐盐碱、
适应性广 ,以其营养价值高而在牧草生产中具有广
阔的前景。白羊草在孕穗期粗蛋白质含量为 18%～
21% ,与苜蓿所含的粗蛋白质含量相当。不仅如此 ,
在禾本科牧草中白羊草的草质优良 ,不仅可刈割晒
制干草 ,亦可放牧家畜。美国已培育出不少白羊草的
高产品种 ,并建成了人工草地 [1 ]。白羊草群落是我国
暖温带森林草原区有代表性的植被类型 ,也是落叶
阔叶林区森林破坏后出现的次生植被类型 ,在黄土
高原东南部和南部的低山丘陵、梁峁顶部或砾石基
质水分较差的暖温带地段 ,有着广泛的分布 ,在自然
景观构成上起着重要的作用 [ 2 ]。 柳枝稷 ( Panicum
v irgatum L. )为禾本科黍属的多年生牧草 ,在黄土
丘陵区引种多年 ,不仅在川地生长良好 ,在荒山地长
势也很好 ,并且根系发达 ,高产优质 ,是人工草地建
设的优良牧草。柳枝稷喜丛生 ,一般高 110～ 170 cm,
叶长 30～ 80 cm,叶宽 0. 8～ 1. 3 cm。叶片表皮呈灰绿
色 ,表皮毛较多 ,下表皮较少 ,叶色较绿。根系发达 ,
具横向块茎 ,被绒毛 ,分蘖能力强 [ 3]。
在黄土丘陵沟壑区 ,白羊草广泛分布于路边、山
坡 ,在土壤水分和养分条件较差的红壤上也有生长 ,
具有较强的生态适应性。 董宽虎等研究发现白羊草
灌丛草地牧草产量季节动态规律较稳定 ,各年度动
态曲线均呈单蜂型 ,高峰值出现在 8月份 ,峰期后牧
草产量下降较缓慢 [4 ]。而柳枝稷作为引进牧草种 ,目
前对其生物学特性、生产力形成的年际动态、营养成
分和光合作用动态已有研究 [5 ]。 在半干旱黄土丘陵
区 ,徐炳成等比较了柳枝稷与白羊草光合生理生态
特征 ,指出柳枝稷具有较强的叶肉细胞羧化能力 ,且
光合速率较高 ,较低的气孔导度降低了蒸腾 ,从而提
高了水分利用效率 [6 ]。笔者在黄土丘陵区比较乡土
种白羊草与引进种柳枝稷的生长特征 ,试图从两者
的生长差异探讨外来种引进后通过人工驯化转变为
本地种的生长适应过程 ,以期为白羊草和柳枝稷人
① 收稿日期: 2005-01-11
基金项目:中国科学院“百人计划”项目资助
作者简介:王会梅 ( 1979- ) ,女 ,陕西凤翔人 ,硕士研究生 ,主要从事植物抗旱与种间竞争研究。
工栽培和大面积推广提供理论参考。
1　调查区概况与研究方法
1. 1　研究区概况
试验在中科院安塞实验站进行。 地理位置为东
经 109°19′23″,北纬 36°51′30″,海拔高度 1 080 m,年
平均气温 8. 8℃ ,最冷月 1月平均温度 - 6. 9℃ ,最
热月为 7月平均温度 22. 6℃ ,全年≥ 10. 0℃的积温
为 3 113. 9℃ ,无霜期为 159 d。年平均降雨量 541. 2
mm, 其中 7～ 9月占 60%以上。干燥度 1. 14,土壤为
黄绵土 ,本区属于暖温带半干旱区。
白羊草和柳枝稷均于 1996年夏季播种于梯田
和坡地 ,条播行距 70 cm,海拔高度 1300 m。 坡地地
理位置处于阳坡 ,坡度为 28°,无人工灌溉。测定于
2004年 8月下旬到 9月初牧草抽穗期进行。
1. 2　研究方法
1. 2. 1　土壤水分　分别在梯田和坡地中选择 1 m
× 1 m样地用打土钻法进行取样 ,测定白羊草和柳
枝稷样地中的土壤含水量。取样时间为 8月下旬 ,此
期是土壤水分变化较为活跃的时期。 土壤含水量的
测定深度为 1. 5 m ,以 10 cm为一个层次 ,共 15个层
次 ,取样重复 3次。土壤样品在 105℃恒温下烘干 12
h,计算土壤含水量。
1. 2. 2　白羊草和柳枝稷地上部生物量　分别在梯
田和坡地中估算其覆盖度并随机选择 10株进行植
株高度测定 ;然后在每个样地中测定设置 1 m× 1 m
小样方各 3个 ,用刈割法收获地上部分 , 105℃条件
下杀青 10 min, 70℃恒温烘干 24 h ,称取干重。
1. 2. 3　白羊草和柳枝稷地下部生物量　选用直径
为 9 cm土钻 ,在每个样地的刈割白羊草和柳枝稷地
上生物量的植株处打钻 ,重复 3次。分五层取样即 0
～ 20 cm、 20～ 40 cm、 40～ 60 cm、 60～ 80 cm和 80
～ 100 cm ,所取根样用水冲洗干净 ,装入纸袋 ,放入
烘箱中 105℃杀青 10 min, 70℃恒温干燥 24 h直到恒
重 ,称取干重。
1. 2. 4　枯落物和伴生杂草测定　分别在梯田和坡
地选择 1 m× 1 m样方收集枯落物和伴生杂草 ,均放
入烘箱中 105℃杀青 10 min,在 70℃条件下恒温烘干
24 h,称取干重 ,均设计 3个重复。
1. 3　数据处理
数据统计均采用 JM P4. 0软件进行标准误差分
析和 5%水平上的显著性检验以及相关性分析。
2　结果与分析
2. 1　白羊草和柳枝稷土壤水分的比较
黄土高原丘陵区一般包括山地和川地 ,而山地类
型主要是坡地和梯田。因气温、降水、土壤质地以及地
表蒸发和不同植被耗水的差异 ,土壤水分随地区和植
被类型而变化。根据梯田和坡地立地条件白羊草和柳
枝稷植被下土壤水分见图 1。 从图 1可看出白羊草植
被土壤水分梯田和坡地存在差异 ,梯田土壤平均含水
率 ( 17. 95% ) > 坡地土壤含水率 ( 13. 61% )。 在梯田
中 0～ 80 cm含水率随土层深度下降明显 , 80～ 120
cm土壤水分缓慢下降 , 130～ 150 cm墒情稳定 ;而坡
地中土壤含水率随土层深度的变化比梯田更平缓 ,在
0～ 30 cm土壤水分随深度加深土壤墒情稳定 , 60～
150 cm土壤水分随土层深度逐渐下降。 黄土丘陵区
柳枝稷在梯田和坡地的土壤水分有明显差异 ,其中梯
田土壤水分总体高于坡地 ,梯田土壤平均含水率
( 16. 02% )> 坡地土壤含水率 ( 12. 95% )。 在梯田中
水分含量随土层深度的变化不明显 , 但 0～ 80 cm土
壤水分变化很小 ,其中 90～ 120 cm土壤水分稍有下
降 ,而 120～ 150 cm为土壤水分略有上升 ;坡地中 0～
40 cm水分下降最为明显 , 40～ 150 cm土壤水分缓
慢下降。
同理在图 1中发现梯田条件下 ,白羊草植被的土
壤含水量明显高于柳枝稷植被的土壤水分 ,而在坡地
条件下 0～ 40 cm深度柳枝稷植被的土壤含水量明显
高于白羊草植被 ,但 40～ 150 cm则相反 ,白羊草植被
的土壤含水量高于柳枝稷植被 ,这可能与两者在黄土
丘陵区上水分利用率不同有关。
图 1　黄土丘陵区白羊草和柳枝稷的土壤水分
Fig . 1　 Soil w ate r content o f B . ischaemum and
P . virgatum on th e hilly level
36 　　 干旱地区农业研究　　　　　 第 23卷
2. 2　白羊草和柳枝稷地上部分生长比较
从株高、地上生物量、枯落物以及伴生杂草等方
面比较了黄土丘陵区上白羊草和柳枝稷地上部生长
状况 ,得到图 2。从图 2发现:梯田下白羊草株高显著
高于柳枝稷 ;而坡地则相反。 但白羊草在梯田和坡地
株高差异性不明显 ,而柳枝稷则表现为坡地株高大于
梯田 (图 2A)。地上部生物量比较结果与株高有相同
趋势 ,梯田白羊草显著高于柳枝稷 ,坡地柳枝稷显著
高于白羊草 ;但白羊草和柳枝稷均表现为地上部生物
量坡地明显大于梯田 (图 2B)。 梯田白羊草枯落物生
物量稍高于柳枝稷 ,但在坡地中白羊草枯落物生物量
明显高于柳枝稷;而白羊草枯落物生物量坡地下明显
高于梯田 ,柳枝稷枯落物生物量坡地略高于梯田 (图
2C)。在黄土丘陵区上白羊草群落中杂草生物量均大
于柳枝稷群落的杂草生物量 ;在两种山地条件下白羊
草和柳枝稷群落的杂草生物量均表现为梯田大于坡
地 (图 2D)。
图 2　黄土丘陵区白羊草和柳枝稷生长比较
Fig. 2　 Compa rison o f aerial pa rts g row th o f B . ischaemum and P . v irgatum on the hilly lev el
2. 3　白羊草和柳枝稷地下部生物量的比较
植被地下部的生长反映了植株的长势 ,对生长在
梯田和坡地的多年生白羊草和柳枝稷的根系分析结
果见图 4。 从图 4中可看出黄土丘陵区上白羊草和柳
枝稷的地下生物量均随土壤深度增大而减小。在 0～
20 cm梯田、坡地白羊草和梯田、坡地柳枝稷的地下
生物量分别占总生物量的 79. 2% 、 61. 3% 、 87. 3%
和 67. 7% ,说明植物的根系主要分布在地表 , 20～ 40
cm为各处理直线下降区 ,但 0～ 40 cm地下生物量比
较为梯田柳枝稷> 坡地柳枝稷> 梯田白羊草> 坡地
白羊草 ; 40～ 100 cm白羊草和柳枝稷的坡地和梯田
地下生物量变化不明显 ,地下生物量比较为坡地柳枝
稷> 梯田柳枝稷= 梯田白羊草= 坡地白羊草。总地下
生物量比较为梯田柳枝稷 ( 28. 93) > 坡地柳枝稷
( 23. 23) > 梯田白羊草 ( 13. 93) > 坡地白羊草
( 7. 95)。对于白羊草和柳枝稷而言 ,柳枝稷地下生物
量在梯田和坡地中分别是白羊草的 2. 08和 2. 92倍 ,
说明了柳枝稷地下部强于白羊草 ,而梯田比坡地更适
宜植物根系生长 ,可能梯田生长的植物通过增加根系
量来达到存活 ,这也是植物生长适应性的一种表现。
2. 4　白羊草和柳枝稷生长的相关性分析
从表 1可以看出 ,梯田立地条件下白羊草群落
中 ,杂草与地上生物量以及地上生物量与地下生物量
存在明显的负相关 ,而枯落物与地下生物量则存在明
显的正相关 ,说明了白羊草地上部生长过程中对杂草
有一定影响 ,而地上部产生的枯落物则有利于促进根
系的生长 ,但地上部与根系生长协同性不明显。 而在
柳枝稷梯田中 ,只有枯落物与地上生物量之间存在明
显的正相关 ,说明了柳枝稷存在明显的的植被更新过
程。
37第 5期 王会梅等: 黄土丘陵区白羊草和柳枝稷适应性生长的比较
图 3　黄土丘陵区上白羊草和柳枝稷地下生物量比较
Fig . 3　 Com parison o f underg round biomass o f
B . ischaemum and P . virgatum on the hilly lev el
从表 2可以看出 ,在坡地立地条件下白羊草群落中 ,
杂草与枯落物以及枯落物与地下生物量存在明显的
正相关 ,可能说明了白羊草枯落物有一定的肥力 ,从
而促进了杂草和地下部的生长。而地上生物量与地下
生物量存在明显的负相关 ,可能表明白羊草在坡地环
境选择下的一种适应性生存机制。 而在坡地柳枝稷
中 ,杂草与枯落物呈负相关 ,但与地上生物量呈正相
关 ,说明了柳枝稷存在明显的的植被更新过程 ,活体
植株残体对杂草有明显影响。
在黄土丘陵区白羊草和柳枝稷的地下生物量与
土层深度呈明显的负相关 (表 3) ,即随着土壤深度的
增加 ,地下生物量减少 ,通过模拟方程发现根系能达
到的最大理论深度梯田白羊草、坡地白羊草、梯田柳
枝稷和坡地柳枝稷分别为 175. 24、 92. 30、 82. 88、
90. 55 cm。白羊草和柳枝稷的地下生物量与土壤水分
均存在明显的正相关性 (表 4) ,即随着土壤水分的递
加 ,地下生物量增大。
表 1　梯田上白羊草和柳枝稷适应性生长的相关性分析
Table 1　 Grow th adaptability o f B . ischaemum and P . v irgatum in ter race
测试项目
Item s
白羊草 B. ischaemum 柳枝稷 P. virgatum
线性方程
Linear equat ion
相关系数 R2
Relation index
线性方程
Linear equation
相关系数 R 2
Relation index
杂草与枯落物 Weed and deb ri s Y= 0. 0389x+ 107. 92 0. 0005 Y= - 0. 0406x+ 18. 46 0. 0182
杂草与地上生物量 Weed and aerial biomass Y= - 2. 5178x+ 499. 51 0. 6510* Y= - 0. 1133x+ 49. 53 0. 1366
枯落物与地上生物量 Deb ri s and aerial
biomas s
Y= - 0. 1904x+ 169. 37 0. 1239 Y= 7. 9629x+ 42. 69 0. 5399*
枯 落 物 与 地 下 生 物 量 Debris and
underg rou nd biomas s
Y= 13. 732x - 74. 22 0. 6408* Y= - 0. 0049x+ 9. 54 0. 0119
地上与地下生物量 Aerial biomass and
underg rou nd biomas s
Y= - 0. 5724x+ 22. 33 0. 4505* Y= - 2. 6849x+ 122. 81 0. 1883
　　注: 表中* 为 P < 0. 05水平的显著性差异 ,下表同。
Note: The signal* sh ow s th e leas t sig ni ficant dif f erence w h en P < 0. 05, th e same below.
表 2　坡地白羊草和柳枝稷适应性生长的相关性分析
Table 2　 Grow th adaptability of B . ischaemum and P . virgatum in sloping field
测试项目
Item s
白羊草 B. ischaemum 柳枝稷 P. virgatum
线性方程
Linear equat ion
相关系数 R2
Relation index
线性方程
Linear equation
相关系数 R 2
Relation index
杂草与枯落物 Weed and deb ri s Y= 0. 1562x+ 314. 52 0. 6493* Y= - 3. 2156x+ 9. 352 0. 6122*
杂草与地上生物量 Weed and aerial biomass Y= - 3. 1718x+ 523. 12 0. 1229 Y= - 0. 2526x+ 39. 56 0. 2359
枯落物与地上生物量 Deb ri s and aerial
biomas s
Y= - 0. 1123x+ 140. 25 0. 0302 Y= 5. 5898x+ 32. 97 0. 7392*
枯 落 物 与 地 下 生 物 量 Debris and
underg rou nd biomas s
Y= 8. 659x - 56. 32 0. 9422* Y= - 0. 1153x+ 6. 35 0. 3965
地上与地下生物量 Aerial biomass and
underg rou nd biomas s
Y= - 0. 6897x+ 32. 68 0. 8432* Y= - 2. 4231x+ 116. 51 0. 0271
38 　　 干旱地区农业研究　　　　　 第 23卷
表 3　黄土丘陵区上的地下生物量与深度的相关性分析
Table 3　 Relationship analy sis betw een underg r ound biomass and soil depth
of B . ischaemum and P . virgatum on the hilly lev el
立地条件
Topog raphic
condit ion
白羊草 B . ischaemum 柳枝稷 P. virga tum
相关方程 (相关系数 R )
Relation equat ion ( relat ion index R )
相关方程 (相关系数 R )
Relation equation ( relation index R )
梯田 Terrace y= 0. 0034x2- 0. 5200x+ 18. 9790　 R2= 0. 8813* y= 0. 0085x2- 1. 2726x+ 44. 7490　R 2= 0. 8805*
坡地 Sloping f ield y= 0. 0012x2- 0. 1939x+ 7. 9227　 R2= 0. 9107* y= 0. 0045x2- 0. 6924x+ 26. 3730　R 2= 0. 8881*
表 4　黄土丘陵区上地下生物量 (干重 )与土壤水分的相关性分析
Table 4　 Relationship analy sis betw een underg round biomass and so il moisture
of B . ischaemum and P . virgatum on the hilly lev el
立地条件
Topog raphic
condit ion
白羊草 B . ischaemum 柳枝稷 P. virga tum
相关方程 (相关系数 R )
Relation equat ion ( relat ion index R )
相关方程 (相关系数 R )
Relation equation ( relation index R )
梯田 Terrace y= - 0. 2428x2+ 3. 1434x+ 15. 7070　R 2= 0. 9020* y= - 0. 0012x2+ 0. 0584x+ 16. 2000　R 2= 0. 8726*
坡地 Sloping f ield y= 0. 2200x2- 0. 1501x+ 14. 2670　 R2= 0. 7322* y= - 0. 0386x2+ 0. 8428x+ 11. 5010　R 2= 0. 9955*
3　讨　论
不同立地和不同植被条件下土壤水分不同 ,由土
壤平均含水量比较发现梯田白羊草 ( 17. 95% )> 梯田
柳枝稷 ( 16. 02% )> 坡地白羊草 ( 13. 82% )> 坡地柳
枝稷 ( 12. 95% )。黄土丘陵区上的白羊草和柳枝稷地
上部生长分析发现 ,白羊草和柳枝稷在地上生物量、
株高、枯落物和杂草生物量方面都有明显的差异 ,地
上部生物量比较为梯田白羊草显著高于柳枝稷 ,坡地
柳枝稷显著高于白羊草 ;但白羊草和柳枝稷地上部生
物量均表现为坡地明显大于梯田 ,说明了坡地相对梯
田更适应两种牧草地上部的生长 ,然而为了在黄土丘
陵区上产出更高的牧草产量 ,建议在梯田种白羊草 ,
坡地种柳枝稷。
通过地下生物量的分析表明 ,两种牧草的根系主
要集中分布在地表 0～ 20 cm深度 ,但总地下生物量
比较为梯田柳枝稷> 坡地柳枝稷> 梯田白羊草> 坡
地白羊草 ,对于白羊草和柳枝稷而言 ,梯田比坡地更
适宜植物根系生长 ,但在黄土丘陵区上柳枝稷地下生
物量明显高于白羊草 ,说明了柳枝稷在山地条件下通
过增加根系生物量来达到适应性生长 ,这可能是引进
外来植物种过渡到本地种的一种生长适应机制。同时
研究发现梯田白羊草、坡地白羊草、梯田柳枝稷和坡
地柳枝稷 4种植物群落均表现为地上部生物量均明
显大于地下部生物量 ,根冠比分别为 0. 1017、
0. 0463、 0. 2531和 0. 1091,这与李琪等研究山西黄
土高原白羊草群落的地下部分生物量大于地上部分
生物量结果相反 [7 ] ,可能是两牧草生长时期和立地选
择不同所导致。
相关分析表明 ,在白羊草群落中 ,梯田条件下地
上部生长对杂草有一定影响 ,而坡地中地上部产生的
枯落物均有利于杂草和根系的生长 ,说明了立地条件
对白羊草群落变化有重要影响。而白羊草从梯田的地
上部与根系生长协同性不明显到坡地明显负相关 ,充
分表明了白羊草在黄土丘陵区立地选择下生存的适
应性机制。柳枝稷在黄土丘陵区上存在明显的的植被
更新过程 ,但其他生长指标相关性不明显。在黄土丘
陵区上白羊草和柳枝稷的地下生物量与土层深度呈
明显的负相关 ,从模拟方程比较根系能达到的最大理
论深度为梯田白羊草> 坡地白羊草> 坡地柳枝稷>
梯田柳枝稷。同时还发现黄土丘陵区上白羊草和柳枝
稷的地下生物量与土壤水分均存在明显的正相关性。
对于黄土丘陵区导致白羊草和柳枝稷生长适应性的
差异性的内在机制以及不同生长时期、立地条件两种
牧草的生理生化特征和在水土保持上的利用需要进
一步实验进行研究。
参考 文 献:
[1 ]　 ]吴镇镒 . 中国植被 [M ] .北京: 科学出版社 , 1980. 494- 496.
[ 2]　徐朗然 , 张继敏 , 丁士友 . 黄土高原白羊草草原的基本特征及
其地理学意义 [ J] . 西北植物学报 , 1997, 17( 1): 88- 93.
[ 3 ]　李代琼 , 刘国彬 , 黄　瑾 , 等 . 安塞黄土丘陵区柳枝稷的引种
及生物生态学特性实验研究 [ J ] . 土壤侵蚀与水土保持学报 ,
1999( 5): 125- 128.
[ 4 ]　董宽虎 , 靳宗立 , 王印魁 , 等 . 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.
[ 5 ]　徐炳成 , 山　仑 , 黄占斌 , 等 . 黄土丘陵区柳枝稷光合生理生
39第 5期 王会梅等: 黄土丘陵区白羊草和柳枝稷适应性生长的比较
态特性的初步研究 [ J ]. 西北植物学报 , 2001, 21 ( 4): 625-
630.
[6 ]　徐炳成 , 山　仑 , 黄占斌 , 等 . 黄土丘陵区柳枝稷与白羊草光
合生理生态特征的比较 [ J] . 中国草地 , 2003, 5( 1): 1- 4.
[ 7]　李　琪 , 张金屯 , 高洪文 . 山西高原三种白羊草群落的生物量
研究 [ J] . 草业学报 , 2003, 12( 1): 53- 58.
Comparison of growth adaptability of Panicum virgatum L. and
Bothriochloa ischaemum L. in Hilly region of Loess plateau
WANG Hui-mei
1
, XU Bing-cheng
2
, LI Feng-min
2, 3
, HE Xue-li
1, 4
( 1. College of Lif e Science , Northwest A & F Sci -tech University , Yangling 712100, Shaanx i , China;
2. State Key Laboratory of Soil Erosion and dry Land Farming on Loess Plateau , Institute of Soil and
Water Conservation , Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources, Yangling 712100,
Shaanxi , China; 3. State Key Laboratory of Arid A groecology , Lanz hou University , Lanzhou 730000,
Gansu, China; 4. College of Lif e Science , Hebei University , Baoding 071052, Hebei , China)
Abstract: Compa rison of g row th adaptability of na tiv e Bothriochloa ischaemum and int roduced
Panicum virgatum was conducted in hi lly region o f Loess Pla teau. A signi ficant dif ference w as found in
soil moisture, aerial and roo t g row th o f bo th pastures, among which there w as a decreased order of mean
soil moisture as B . ischaemum in terrace( 17. 95% )> P. v irgatum in ter race( 16. 02% )> B . ischaemum in
sloping field ( 13. 82% ) > P . v irgatum in sloping field ( 12. 95% ). In terraces the aerial biomass of B .
ischaemum was higher than that of P . virgatum significantly , which w as contrast w ith aerial biomass
comparison in sloping field o f bo th. How ever aerial biomass o f bo th in sloping f ield was g reater than that
o f ter race. Both pastures dist ributed their roo ts in soil of 0～ 20 cm mainly. The total ro ot biomass w ould
show a increasing t rend from B . ischaemum in sloping field to B. ischaemum in terrace to P. virgatum in
sloping field to P . v irgatum in terrace. M eanwhile the aerial biomass surpassed the roo t biomass in four
plant communi ties named a s B . ischaemum in terrace, B . ischaemum in sloping field, P . v irgatum in
terrace and P. virgatum in sloping field wi th roo t-top rates of 0. 1017, 0. 0463, 0. 2531 and 0. 1091
respectiv ely. From the rela tionship analysis B . ischaemum communi ty w as connected wi th the hilly
habi tats signi ficant ly. How ever P . virgatum show ed a significant renovation in the hi lly lev el. In both
pastures communities significant relationships w ere buil t up for roo t biomass and soi l depth, roo t biomass
and soil moisture f rom which the maximum theory depth o f 175. 24, 92. 30, 82. 88, 90. 55 cm were
discovered respectively in ro ots leng th of B. ischaemum in terrace, B . ischaemum in sloping field, P .
v irgatum in ter race and P. virgatum in sloping field f rom the model functions.
Key words: Bothriochloa ischaemum L. ; Panicum v irgatum L. ; g row th adaptabi li ty; Hi lly region of
Loess Plateau
40 　　 干旱地区农业研究　　　　　 第 23卷