全 文 ：书不同耕作方式对冬小麦田杂草群落的影响
高宗军１，李美１，高兴祥１，郭晓２，孙廷林１，赵维１
（１．山东省农业科学院植物保护研究所，山东 济南２５０１００；２．山东省农业科学院高新技术研究中心，山东 济南２５０１００）
摘要：通过田间定位试验，运用群落生态学方法研究了５种耕作方式下冬小麦田杂草的群落结构及其物种多样性。
结果表明，与旋耕相比，免耕及免耕覆盖秸秆区多年生杂草种类较多，但处理间物种丰富度差异不显著。３种免耕
处理区麦家公综合优势度比显著低于旋耕区，荠菜综合优势度比则显著提高，旋耕秸秆还田可显著降低麦家公的
综合优势度比、提高播娘蒿的综合优势度比。不同耕作方式对冬小麦田杂草群落的物种多样性影响显著，通过群
落相似性指数（ＢｒａｙＣｕｒｔｉｓｉｎｄｅｘ）及聚类分析，５种耕作方式处理区杂草群落可以分为２类，Ⅰ类包括 ＮＴ、
ＮＴＳ６０００、ＮＴＳ３０００，耕作方式为免耕，Ⅱ类包括ＲＴＳ、ＲＴ，耕作方式为旋耕，其中，Ⅰ类的物种丰富度略大，物种多样
性及群落均匀度均显著大于Ⅱ类，而群落的优势度显著小于Ⅱ类。
关键词：耕作方式；冬小麦；杂草群落；物种多样性
中图分类号：Ｓ３１４；Ｓ４５１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１１）０１００１５０７
山东省地处黄淮海地区，农业上精耕细作，提水灌溉，以小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）、玉米（犣犲犪犿犪狔狊）一年两熟
为主，是我国粮食主产区，高投入、高产出。目前生产中存在的问题是地下水位急剧下降、成本高、焚烧秸秆污染
环境、地力持续下降、粮食高产压力大，所以有开展保护性耕作的迫切要求，以减少地下水消耗、降低生产成本和
培肥地力［１，２］。
在粮食主产区引入保护性耕作，由于大量作为病虫寄主的秸秆直接还田，以及由它引起的土壤温湿度的变
化，容易使大量病虫草害滋生，影响作物产量，进而对保护性耕作的推行产生不利影响［３］。耕作制度对杂草防除
有利有弊，耕作可以消灭许多杂草植株，也可能加剧某些多年生杂草的发生［４］。秸秆还田不仅能够减少土壤水分
蒸发、提高含水量、增加土壤养分而促进杂草生长，同时因为影响杂草幼苗采光，又对田间杂草有一定的抑制作
用［５］。目前，研究者关于保护性耕作制度对农田杂草的影响主要持２种观点。一些学者认为保护性耕作方式中
的秸杆覆盖技术对杂草有一定的控制作用，且控草作用与覆盖量有关［６８］，也有一些学者认为保护性耕作制度与
传统耕作模式相比不利于对杂草的控制，实行保护性耕作可使农田杂草数量增多，杂草发育参差不齐，发生程度
加重，增加了防除难度，杂草群落演替加快，恶性杂草发生趋于严重［９，１０］。
杂草是农田生态系统中重要的生物成分之一。研究表明，保持一定的杂草生物多样性对于保护害虫天敌、防
止土壤侵蚀、促进养分循环、维持生态系统功能的正常发挥和保持生态平衡等具有重要作用。但由于杂草与作物
竞争养分、水分和生存空间，降低了作物的产量和质量，要全面衡量杂草在农田生态系统中的利弊［１１］。
国外对农田杂草群落动态及其影响因素已进行了较系统的研究［１２，１３］。我国对农田杂草群落的研究主要集
中在种类调查、群落消长规律和化学防除方面，在杂草群落的影响因素方面，耕作方法对杂草群落的多样性及稳
定性研究较少［１４］。近年来，国内许多学者对干旱地区保护性耕作农田杂草的发生进行了调查研究［１０，１５２０］，樊翠
芹等［２１］研究了不同耕作方式对黄淮海平原玉米田杂草发生规律的影响，但有关耕作方式对黄淮海地区冬小麦田
杂草群落的影响未见研究报道。为此，本研究通过田间定位试验，探讨了不同耕作方式对冬小麦田杂草群落结构
及其物种多样性的影响，以期为保护性耕作小麦田杂草综合治理、保护性耕作技术在黄淮海地区的推广及小麦的
高产、稳产提供理论依据。
第２０卷 第１期
Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
１５－２１
２０１１年２月
收稿日期：２０１００２０３；改回日期：２０１００４１２
基金项目：国家“十一五”科技支持重大资助项目（２００６ＢＡＤ０８Ａ０９）和山东省自然科学基金项目（Ｙ２００７Ｄ６７）资助。
作者简介：高宗军（１９７９），男，山东惠民人，助理研究员，硕士。Ｅｍａｉｌ：ｇａｏｚｏｎｇｊｕｎ＠１６３．ｃｏｍ
１ 材料与方法
１．１ 试验设计
试验地点位于山东省济南市历城区张马屯村（３６°４３′１５．８３″Ｎ，１１７°６′２１．４７″Ｅ）。该地属半干旱半湿润的暖
温带大陆性季风气候，多年平均降水量６６５．３ｍｍ，年均气温１３．６℃。试验地耕作模式为冬小麦与夏玉米轮作，
土质为轻壤土。试验始于２００８年冬小麦季，设５个处理，３次重复，小区面积为２５ｍ×３．３ｍ，随机区组排列。各
处理耕作及秸秆还田模式见表１。
试验冬小麦品种为济麦２２号，各处理播种量均为１３５ｋｇ／ｈｍ２。试验地基施纯 Ｎ１６０ｋｇ／ｈｍ２，Ｐ２Ｏ５１５０
ｋｇ／ｈｍ２，Ｋ２Ｏ１０５ｋｇ／ｈｍ２，小麦生长季节共降水３５０．０ｍｍ，未进行人为灌溉。
表１ 试验处理描述
犜犪犫犾犲１ 犜狉犲犪狋犿犲狀狋狊犱犲狊犮狉犻狆狋犻狅狀
代码Ｃｏｄｅ 处理Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 操作方法 Ｍｅｔｈｏｄｓ
ＲＴ 旋耕Ｒｏｔａｒｙｔｉｌａｇｅｗｉｔｈｎｏｓｔｕｂｂｌｅ 前茬玉米收获后，将秸秆和根茬全部移出小区，旋耕机旋耕、播种Ａｆｔｅｒｐｒｅｃｅｄｉｎｇｃｏｒｎｈａｒ
ｖｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｅｓｔｒａｗｓａｎｄｓｔｕｂｂｌｅｓｗｅｒｅｃｌｅａｒｅｄｏｕｔｔｈｅｐｌｏｔ，ｔｈｅｎｔｉｌａｇｅａｎｄｓｅｅｄｉｎｇｗｅｒｅ
ｐｅｒｆｏｒｍｅｄｗｉｔｈｒｏｔａｒｙｃｕｌｔｉｖａｔｏｒ
ＲＴＳ 旋耕秸秆还田Ｒｏｔａｒｙｔｉｌａｇｅｗｉｔｈｓｔｒａｗ
ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ
前茬玉米收获后，将秸秆和根茬就地粉碎，旋耕机旋耕、播种，秸秆还田量为６０００ｋｇ／ｈｍ２
Ａｆｔｅｒｐｒｅｃｅｄｉｎｇｃｏｒｎｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ，６０００ｋｇ／ｈｍ２ｓｔｒａｗｓａｎｄｓｔｕｂｂｌｅｓｗｅｒｅｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄｔｏ
ｔｈｅｐｌｏｔｗｉｔｈｒｏｔａｒｙｃｕｌｔｉｖａｔｏｒ，ｔｈｅｎｓｅｅｄｉｎｇｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄ
ＮＴ 免耕Ｎｏｔｉｌｗｉｔｈｎｏｓｔｕｂｂｌｅ 前茬玉米收获后，将秸秆和根茬全部移出小区，免耕播种机播种 Ａｆｔｅｒｐｒｅｃｅｄｉｎｇｃｏｒｎｈａｒ
ｖｅｓｔｉｎｇ，ｔｈｅｓｔｒａｗｓａｎｄｓｔｕｂｂｌｅｓｗｅｒｅｃｌｅａｒｅｄｏｕｔｔｈｅｐｌｏｔ，ｔｈｅｎｓｅｅｄｉｎｇｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄ
ｗｉｔｈｎｏｔｉｌｐｌａｎｔｅｒ
ＮＴＳ６０００ 免耕覆盖秸秆 ６０００ｋｇ／ｈｍ２ Ｎｏｔｉｌ
ｗｉｔｈ６０００ｋｇ／ｈｍ２ｓｔｒａｗｍｕｌｃｈｉｎｇ
耕作播种同 ＮＴ，将玉米秸秆粉碎（长度约为５ｃｍ）后均匀覆盖于原小区，秸秆覆盖量为
６０００ｋｇ／ｈｍ２ ＴｈｅｔｉｌｍｅｔｈｏｄｓｗｅｒｅｓａｍｅａｓＮＴ，ｂｕｔｔｈｅｐｌｏｔｓｗｅｒｅｍｕｌｃｈｅｄｗｉｔｈ６０００
ｋｇ／ｈｍ２ｔｈｅｓｔｒａｗｓ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｃｕｔｓｈｏｒｔｅｒｔｈａｎ５ｃｍｏｒｓｏ
ＮＴＳ３０００ 免耕覆盖秸秆 ３０００ｋｇ／ｈｍ２ Ｎｏｔｉｌ
ｗｉｔｈ３０００ｋｇ／ｈｍ２ｓｔｒａｗｍｕｌｃｈｉｎｇ
耕作措施同 ＮＴＳ６０００，秸秆覆盖量为 ３０００ｋｇ／ｈｍ２ Ａｌｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｅｒｅｓａｍｅａｓ
ＮＴＳ６０００，ｂｕｔｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｓｔｒａｗｍｕｌｃｈｗａｓ３０００ｋｇ／ｈｍ２
１．２ 杂草调查方法
杂草群落多样性调查在２００９年４月２２日进行（杂草处于花果期，小麦处于拔节期）。每小区按对角线５点
取样，每样方面积１ｍ２，计数各样方内的杂草种类与数量，同时调查每种杂草的盖度，并称量地上部鲜重。
１．３ 数据处理
杂草密度为每ｍ２ 的杂草株（分蘖）数；物种丰富度（犛）为样方中包含的所有杂草种类数；综合优势度比，犛犇犚
＝（犚犇＋犚犆＋犚犉＋犚犠）／４，式中，犚犇、犚犆、犚犉、犚犠 分别为相对密度、相对盖度、相对频度、相对鲜重［２２］；物种多
样性用Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数（犎′）测度，犎′＝－∑犘犻ｌｎ犘犻，式中，犘犻＝犖犻／犖，犖犻为样方中第犻个物种的个体数，
犖 为样方中物种总个体数；群落优势度用Ｓｉｍｐｓｏｎ指数（犇）测度，犇＝∑犘犻２；群落均匀度用Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数
（犑）测度，犑＝犎′／ｌｎ犛［２３］；群落相似性用ＢｒａｙＣｕｒｔｉｓ指数（ＣＮ）测度，犆犖＝２犼犖／（犪犖＋犫犖），式中，犪犖、犫犖 分别为群落
Ａ、Ｂ所有物种的个体数目之和，犼犖 为群落Ａ和Ｂ共有种中个体数目较小者之和［２４］。
采用Ｅｘｃｅｌ２００３和ＳＰＳＳ１３．０对数据进行处理，差异显著性分析采用邓肯多重比较法（Ｄｕｎｃａｎ’ｓｍｕｌｔｉｐｌｅ
ｒａｎｇｅｔｅｓｔ，ＤＭＲＴ）和独立样本犜检验（ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓａｍｐｌｅｓＴｔｅｓｔ），采用ＳＰＳＳ１３．０进行层次聚类分析（ｈｉｅｒ
ａｒｃｈｉｃａｌｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓ）。
２ 结果与分析
２．１ 不同耕作方式对小麦田杂草种类和密度的影响
在试验区小麦田共发现７种杂草（表２），不同耕作处理区杂草种类数分别为：ＮＴ区有４种一年生杂草和１
６１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１
种多年生杂草，ＮＴＳ６０００区有３种一年生杂草和２种多年生杂草，ＮＴＳ３０００区有４种一年生杂草和３种多年生杂草，
ＲＴＳ区有４种一年生杂草和１种多年生杂草，ＲＴ区有４种一年生杂草和１种多年生杂草。试验结果表明，３种
免耕处理区多年生杂草种类多于２种旋耕处理区，但各处理间物种丰富度差异不显著（表３）。
表２ 不同耕作方式处理区小麦田杂草种类和密度
犜犪犫犾犲２ 犛狆犲犮犻犲狊犪狀犱犱犲狀狊犻狋狔狅犳狑犲犲犱狊犻狀狑犻狀狋犲狉狑犺犲犪狋犳犻犲犾犱狊狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犻犾犪犵犲狊狔狊狋犲犿
生活型Ｌｉｆｅｆｏｒｍ 杂草种类 Ｗｅｅｄｓｐｅｃｉｅｓ
杂草密度 Ｗｅｅｄｄｅｎｓｉｔｙ（株Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ／ｍ２）
ＮＴ ＮＴＳ６０００ ＮＴＳ３０００ ＲＴＳ ＲＴ
一年生杂草Ａｎｎｕａｌｗｅｅｄｓ 麦家公犔犻狋犺狅狊狆犲狉犿狌犿犪狉狏犲狀狊犲 ２２１ｂ １８５ｂ ２４３ｂ ２５５ｂ ４７８ａ
播娘蒿犇犲狊犮狌狉犪犻狀犻犪狊狅狆犺犻犪 ５１ａ ３１ａ ４６ａ ４４ａ ５３ａ
荠菜犆犪狆狊犲犾犾犪犫狌狉狊犪狆犪狊狋狅狉犻狊 １９０ａ ７０ａｂ ７５ａｂ １３ｂ １８ｂ
麦瓶草犛犻犾犲狀犲犮狅狀狅犻犱犲犪 ０．２５ａ ０ ０．２５ａ １．００ａ １．５０ａ
多年生杂草Ｐｅｒｅｎｎｉａｌｗｅｅｄｓ 打碗花犆犪犾狔狊狋犲犵犻犪犺犲犱犲狉犪犮犲犪 ０ ０ ０．５０ａｂ ０．２５ｂ ２．５０ａ
田旋花犆狅狀狏狅犾狏狌犾狌狊犪狉狏犲狀狊犻狊 １．５０ａ ０．７５ａ ０．５０ａ ０ ０
刺儿菜犆犲狆犺犪犾犪狀狅狆犾狅狊狊犲犵犲狋狌犿 ０ ０．２５ａ ０．２５ａ ０ ０
注：同行数据后不同字母表示处理间差异显著（犘＜０．０５）。
Ｎｏｔｅ：Ｍｅａｎｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｉｎａｒｏｗａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｔ犘＜０．０５．
５种不同耕作处理区中，麦家公、播娘蒿、荠菜的
发生密度均较大，群体数量占整个杂草群落的９９％以
上。麦家公在不同耕作处理区均为优势种，尤以ＲＴ
区发生量（４７８株／ｍ２）最大，发生密度显著大于其余４
种耕作处理（表２）；播娘蒿在不同耕作处理间发生密
度差异不显著，为不同处理区常见杂草；不同耕作方式
对荠菜的发生密度影响较大，其中 ＮＴ区密度最大，
ＮＴ３０００、ＮＴ６０００区次之，ＲＴ、ＲＴＳ区最小；一年生杂草
麦瓶草及３种多年生杂草发生密度均较小，为不同处
理区偶见杂草。由此可见，不同耕作方式可以显著影
响小麦田主要杂草的发生密度。
２．２ 不同耕作方式对小麦田杂草群落生物多样性的
影响
不同耕作处理间物种丰富度差异不显著（表３）；
从Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ（犎′）指数看，ＮＴ、ＮＴ６０００区显著
表３ 不同耕作方式对小麦田杂草群落生物多样性的影响
犜犪犫犾犲３ 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犻犾犪犵犲狅狀狋犺犲狊狆犲犮犻犲狊犱犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳
狑犲犲犱犮狅犿犿狌狀犻狋犻犲狊犻狀狑犻狀狋犲狉狑犺犲犪狋犳犻犲犾犱狊
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
物种丰富度
Ｓｐｅｃｉｅｓ
ｒｉｃｈｎｅｓｓ
（犛）
物种多样性
Ｓｐｅｃｉｅｓ
ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ
（犎′）
群落优势度
Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
ｄｏｍｉｎａｎｃｅ
（犇）
群落均匀度
Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
ｅｖｅｎｎｅｓｓ
（犑）
ＮＴ ４．００ａ ０．８７９ａ ０．４９１ｂ ０．６５８ａ
ＮＴＳ６０００ ３．７５ａ ０．８４８ａ ０．５２２ｂ ０．６６８ａ
ＮＴＳ３０００ ４．５０ａ ０．８１８ａｂ ０．５４０ｂ ０．５８２ａｂ
ＲＴＳ ３．２５ａ ０．５４５ｂｃ ０．６７９ａｂ ０．５１４ａｂ
ＲＴ ３．７５ａ ０．４４６ｃ ０．７６９ａ ０．３４０ｂ
注：同列数据后不同字母表示处理间差异显著（犘＜０．０５）。下同。
Ｎｏｔｅ：Ｍｅａｎｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｔｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒ
ｅｎｔａｔ犘＜０．０５．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
大于ＲＴＳ、ＲＴ区，表明免耕及免耕覆盖秸秆可以显著提高小麦田杂草群落的物种多样性，与ＲＴ区相比，ＮＴ３０００
亦可显著提高杂草群落的物种多样性，旋耕秸秆还田（ＲＴＳ）有使物种多样性增加的趋势，但差异不显著；从
Ｓｉｍｐｓｏｎ指数（犇）看，５种耕作处理区群落优势度由高到低的顺序为：ＲＴ＞ＲＴＳ＞ＮＴ３０００＞ＮＴ６０００＞ＮＴ，表明免
耕及免耕覆盖秸秆可以显著降低群落的优势度；从Ｐｉｅｌｏｕ均匀度指数（犑）看，ＲＴ区最低，ＮＴ６０００区最高，表明不
同耕作方式显著改变了小麦田杂草群落的均匀度。
２．３ 不同耕作方式对小麦田杂草群落结构的影响
不同耕作方式下麦田杂草群落的物种组成略有不同，主要物种的优势地位发生了显著改变（表４）。３种免耕
处理区的杂草群落组成均为麦家公＋播娘蒿＋荠菜，其中，麦家公的综合优势度比均最大，为群落优势种，荠菜、
７１第２０卷第１期 草业学报２０１１年
播娘蒿为常见种，而且，覆盖秸秆显著提高了麦家公的综合优势度比，降低了荠菜的综合优势度比。２种旋耕处
理区的杂草群落组成均为麦家公＋播娘蒿，其中，麦家公为优势种，播娘蒿为常见种，与单纯旋耕处理（ＲＴ）相比，
旋耕秸秆还田处理可显著降低麦家公的综合优势度比、显著提高播娘蒿的综合优势度比。与ＮＴ相比，ＲＴ显著
增大了麦家公的综合优势度比，显著降低了荠菜的综合优势度比，荠菜在ＲＴ区中为偶见种。
表４ 不同耕作方式对小麦田杂草综合优势度比的影响
犜犪犫犾犲４ 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犻犾犪犵犲狅狀狋犺犲狊狌犿犿犲犱犱狅犿犻狀犪狀犮犲狉犪狋犻狅狅犳狑犲犲犱狊狆犲犮犻犲狊犻狀狑犻狀狋犲狉狑犺犲犪狋犳犻犲犾犱狊
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
麦家公
犔．犪狉狏犲狀狊犲
播娘蒿
犇．狊狅狆犺犻犪
荠菜
犆．犫狌狉狊犪狆犪狊狋狅狉犻狊
麦瓶草
犛．犮狅狀狅犻犱犲犪
打碗花
犆．犺犲犱犲狉犪犮犲犪
田旋花
犆．犪狉狏犲狀狊犻狊
刺儿菜
犆．狊犲犵犲狋狌犿
ＮＴ ０．４６２ｂ ０．１７８ｂ ０．２８８ａ ０．０１７ａ ０ ０．０５６ａ ０
ＮＴＳ６０００ ０．５６４ａｂ ０．１７５ｂ ０．２０６ａ ０ ０ ０．０３８ａ ０．０１７ａ
ＮＴＳ３０００ ０．５７０ａｂ ０．１８３ｂ ０．１６２ａｂ ０．０１３ａ ０．０３３ａ ０．０２６ａ ０．０１３ａ
ＲＴＳ ０．５３８ａｂ ０．３４５ａ ０．０３９ｂ ０．０６１ａ ０．０１７ａ ０ ０
ＲＴ ０．６３８ａ ０．２１９ｂ ０．０２７ｂ ０．０５８ａ ０．０５８ａ ０ ０
２．４ 不同耕作处理区小麦田杂草群落的相似性
从ＢｒａｙＣｕｒｔｉｓ群落相似性指数看（表５），３种免
耕处理区（ＮＴ、ＮＴＳ６０００、ＮＴＳ３０００）间杂草群落的相似
性均较高，与单纯旋耕区（ＲＴ）的相似性均较低，免耕
区（ＮＴ）与其他区相似性指数由高到低的顺序为：
ＮＴＳ３０００＞ＮＴＳ６０００＞ＲＴＳ＞ＲＴ。旋耕区（ＲＴ）除与旋
耕秸秆还田区（ＲＴＳ）的相似性较高外，与３种免耕处
理区的相似性均较低，旋耕区（ＲＴ）与其他区相似性指
数由 高 到 低 的 顺 序 为：ＲＴＳ＞ＮＴＳ３０００ ＞ＮＴ＞
ＮＴＳ６０００。
表５ 不同耕作处理区小麦田杂草群落的相似性指数
犜犪犫犾犲５ 犛犻犿犻犾犪狉犻狋狔犻狀犱犲狓狅犳狑犲犲犱犮狅犿犿狌狀犻狋犻犲狊犪犿狅狀犵
犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犻犾犪犵犲狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊犻狀狑犻狀狋犲狉狑犺犲犪狋犳犻犲犾犱狊
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ＢｒａｙＣｕｒｔｉｓ指数ＢｒａｙＣｕｒｔｉｓｉｎｄｅｘ
ＮＴ ＮＴＳ６０００ ＮＴＳ３０００ ＲＴＳ ＲＴ
ＮＴ １．００００
ＮＴＳ６０００ ０．６９１１ １．００００
ＮＴＳ３０００ ０．７１５９ ０．６７７５ １．００００
ＲＴＳ ０．６７２３ ０．６０８７ ０．７２４１ １．００００
ＲＴ ０．５４２４ ０．５０６１ ０．６１４２ ０．６８１０ １．００００
采用类间平均链锁法（ｂｅｔｗｅｅｎｇｒｏｕｐｓｌｉｎｋａｇｅ）对
图１ 不同耕作方式下小麦田杂草群落的聚类分析
犉犻犵．１ 犜犺犲犱犲狀犱狉狅犵狉犪犿狅犳狋犺犲狑犲犲犱犮狅犿犿狌狀犻狋犻犲狊狌狀犱犲狉
犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犻犾犪犵犲狊狔狊狋犲犿犻狀狑犻狀狋犲狉狑犺犲犪狋犳犻犲犾犱狊
不同杂草群落的生物多样性参数的欧氏距离平方
（ｓｑｕａｒｅｄｅｕｃｌｉｄｅａｎｄｉｓｔａｎｃｅ）进行层次聚类分析，在聚
类图标尺刻度１５处，５种杂草群落可以分为２类（图
１，表６）。Ⅰ类包括ＮＴ、ＮＴＳ６０００、ＮＴＳ３０００，耕作方式为
免耕，Ⅱ类包括ＲＴＳ、ＲＴ，耕作方式为旋耕，其中，Ⅰ
类的物种丰富度略大，生物多样性及群落均匀度均显
著大于Ⅱ类，而群落的优势度显著小于Ⅱ类。
表６ ２个类别杂草群落多样性特征参数的平均值
犜犪犫犾犲６ 犕犲犪狀狊狅犳犱犻狏犲狉狊犻狋狔犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狋狑狅狑犲犲犱犮狅犿犿狌狀犻狋狔犮犪狋犲犵狅狉犻犲狊
类别
Ｃａｔｅｇｏｒｙ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
物种丰富度
Ｓｐｅｃｉｅｓｒｉｃｈｎｅｓｓ（犛）
生物多样性
Ｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙ（犎′）
群落优势度
Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙｄｏｍｉｎａｎｃｅ（犇）
群落均匀度
Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙｅｖｅｎｎｅｓｓ（犑）
Ⅰ ＮＴ、ＮＴＳ６０００、ＮＴＳ３０００ ４．０８３３ａ ０．８４８４ａ ０．５１７７ｂ ０．６３６２ａ
Ⅱ ＲＴＳ、ＲＴ ３．５０００ａ ０．４９５６ｂ ０．７２３８ａ ０．４２６９ｂ
８１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１
３ 讨论
保护性耕作技术以其改善土壤结构，控制水土流失，减少风蚀、水蚀，缓解沙尘危害，增产节水等诸多优点已
经成为国际农业技术发展的重要趋势［２５２７］。中国保护性耕作发展总体上呈现应用先于理论的趋势，对于长期实
行大量秸秆还田和免耕措施是否会带来新的生态问题，目前没有定论［２］。
现有研究表明，翻耕、深松耕与免耕３种耕作方法相比较，玉米田杂草种子密度随耕作强度增加而减少，免耕
田杂草种子密度较高［１２］。长期秸秆还田和有机肥施用显著降低杂草多样性，秸秆冬季覆盖还田对杂草的抑制效
应显著高于夏季旋耕还田［５］。传统耕作、免耕、秸秆深松覆盖、高留茬深松覆盖４种处理，以免耕条件下杂草的种
类和数量最多，秸秆深松覆盖、高留茬深松覆盖是控制冬小麦田间杂草滋生的一种有效措施［１０］。少耕、免耕与常
规耕作农田的杂草种类相比较，免耕中多年生杂草如加拿大蓟（犆犻狉狊犻狌犿犪狉狏犲狀狊犲）、苦荬菜（犛狅狀犮犺狌狊犪狉狏犲狀狊犻狊）的
数量较多［１３］。本研究结果表明，与旋耕处理相比，免耕区杂草种类有增加的趋势，但差异不显著，这可能与免耕
年限较短有关［１６，２８］。免耕可显著降低麦家公的密度、增加荠菜的发生数量，而且免耕同时覆盖秸秆可以显著降
低荠菜的发生数量，但对麦家公的影响不显著。究其原因可能与物种的生长习性、对不同土壤理化性质的响应、
种子质量及在土壤中的垂直分布、杂草的生态位宽度等有关［１１，１５，２９３３］。
群落的生物多样性、均匀度与优势集中性这３个指标是从不同角度衡量群落稳定性的重要尺度，群落多样性
参数值与均匀度越大，优势集中性越小，群落也就越稳定［３４］。施肥对作物和田间各种杂草的生长均有影响，从而
对农田的生物多样性产生影响，合理（平衡）施肥可以控制特定种类的田间杂草，平衡农业生产和保护农田生态系
统中野生植物多样性的矛盾［１２］。群落生境的变化导致群落物种的变化，使不同生活、生态特性的物种在不同群
落环境中成为优势种、次优势种和群落生态功能的维持者［３５］。本研究结果表明，与旋耕相比，免耕及免耕覆盖秸
秆均可显著提高冬小麦田杂草群落的物种多样性和群落均匀度，降低群落的优势度，这不仅有利于降低某些优势
杂草在群落中的优势地位，控制优势杂草对作物的危害，也有利于保护非优势杂草的生物多样性，从而使农业生
态系统发挥出最大生态效应［３６］。
农田杂草作为农田生态系统的组成部分，是长期适应气候、土壤等因素及与作物竞争的结果，为获得粮食丰
收，人们一直努力将杂草从农业生态系统中清除出去［１１］。近年来，农业生态系统中杂草生物多样性的保护以及
发挥其在维持生态平衡中的作用逐渐受到重视，所以，对农业生态系统中的杂草进行有效控制的同时，也应对其
生物多样性给予适当的保护［２２］。本试验的研究结果对指导保护性耕作小麦田杂草的综合治理及保护性耕作在
黄淮海地区的推广具有重要意义。
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０２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１１） Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．１
犈犳犳犲犮狋狊狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋犻犾犪犵犲狊狅狀狑犲犲犱犮狅犿犿狌狀犻狋犻犲狊犻狀狑犻狀狋犲狉狑犺犲犪狋犳犻犲犾犱狊
ＧＡＯＺｏｎｇｊｕｎ１，ＬＩＭｅｉ１，ＧＡＯＸｉｎｇｘｉａｎｇ１，ＧＵＯＸｉａｏ２，ＳＵＮＴｉｎｇｌｉｎ１，ＺＨＡＯＷｅｉ１
（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｌａｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｊｉｎａｎ２５０１００，
Ｃｈｉｎａ；２．ＨｉｇｈｔｅｃｈＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｊｉｎａｎ２５０１００，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｒｏｔａｒｙｔｉｌａｇｅｗｉｔｈｎｏｓｔｕｂｂｌｅ（ＲＴ），ｒｏｔａｒｙｔｉｌａｇｅｗｉｔｈｓｔｒａｗｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ＲＴＳ），
ｎｏｔｉｌｗｉｔｈｏｕｔｓｔｕｂｂｌｅ（ＮＴ），ｎｏｔｉｌｗｉｔｈ６０００ｋｇ／ｈａ（ＮＴＳ６０００），ａｎｄｎｏｔｉｌｗｉｔｈ３０００ｋｇ／ｈａ（ＮＴＳ３０００），ｏｎ
ｗｅｅｄｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｕｓｉｎｇａｃｏｍｍｕｎｉｔｙｅｃｏｌｏｇｙ
ｍｅｔｈｏｄ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＲＴ，ｔｈｅＮＴ，ＮＴＳ３０００，ａｎｄＮＴＳ６０００ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｐｅｒｅｎｎｉａｌｗｅｅｄｓｐｅｃｉｅｓ，ｂｕｔ
ｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｓｐｅｃｉｅｓｒｉｃｈｎｅｓｓ．ＮＴ，ＮＴＳ３０００ａｎｄＮＴＳ６０００ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅ
ｓｕｍｍｅｄｄｏｍｉｎａｎｃｅｒａｔｉｏ（ＳＤＲ）ｏｆ犔犻狋犺狅狊狆犲狉犿狌犿犪狉狏犲狀狊犲，ｂｕｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅＳＤＲｏｆ犆犪狆狊犲犾犾犪犫狌狉狊犪狆犪狊狋狅狉犻狊．
ＲＴＳｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅＳＤＲｏｆ犔．犪狉狏犲狀狊犲，ｂｕｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅＳＤＲｏｆ犇犲狊犮狌狉犪犻狀犻犪狊狅狆犺犻犪．Ｔｈｅｓｐｅｃｉｅｓ
ｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｗｅｅｄｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓｖａｒｉｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｌａｇｅｓｙｓｔｅｍｓ．ＴｈｅＢｒａｙＣｕｒｔｉｓｉｎｄｅｘａｎｄ
ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｔｈｅｗｅｅｄｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｌａｇｅｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｏｔｗｏｃａｔｅｇｏｒｉｅｓ：
ＣａｔｅｇｏｒｙⅠ（ＮＴ，ＮＴＳ６０００ａｎｄＮＴＳ３０００）ｗｈｅｒｅｎｏｔｉｌｗａｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ，ａｎｄｃａｔｅｇｏｒｙⅡ （ＲＴＳａｎｄＲＴ）ｗｈｅｒｅ
ｒｏｔａｒｙｔｉｌａｇｅｗａｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ．ＴｈｅｓｐｅｃｉｅｓｒｉｃｈｎｅｓｓｏｆｃａｔｅｇｏｒｙⅠｗａｓａｌｉｔｔｌｅｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｃａｔｅｇｏｒｙⅡ，
ｂｕｔｔｈｅｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｔｙｅｖｅｎｎｅｓｓｗｅｒｅｍｕｃｈｌａｒｇｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｃａｔｅｇｏｒｙⅡ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ
ｃｏｍｍｕｎｉｔｙｄｏｍｉｎａｎｃｅｏｆｃａｔｅｇｏｒｙⅠｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｓｍａｌｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆｃａｔｅｇｏｒｙⅡ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｔｉｌａｇｅ；ｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ；ｗｅｅｄｃｏｍｍｕｎｉｔｙ；ｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙ
１２第２０卷第１期 草业学报２０１１年