全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2004) 01-0024-07
热带人工草地群落结构研究初探
白昌军, 刘国道, 韦家少, 何华玄, 王东劲
(中国热带农业科学院热带牧草研究中心, 海南儋州 571737)
摘要: 研究 4 年生热带人工草地放牧与不放牧对群落结构的影响, 结果表明: 以热研 2号柱花草和珊状臂形草为优势草种的人
工草地,其中对照区(不放牧)干草产量 8096 kg / hm2, 极显著高于天然草地116. 04% , 放牧区 6324. 5 kg/ hm2,显著高于天然
草地 68. 77% ; 其产草量呈动态变化, 以 10 月最高;植被群落呈垂直空间层状分布, 产草量多集中在 11～40 cm 草层;在放牧
区热研 2 号柱花草的频度和产草量减少,珊状臂形草和有钩柱花草增加, 草种分布均匀,结构合理, 向进展方向演替。
关健词: 草原学;热带人工草地; 产草量; 结构; 动态
中图分类号: S 812 文献标识码: A
A Preliminary Study on the Community Structure
of Tropical Cultured Grassland
BAI Chang-jun, LIU Guo-dao, WEI Jia-shao , HE Hua-xuan, Wang Dong-jin
( T r opical Pastur e Research Center , CAT AS, Danzhou, Hainan P rovince 571737, China)
Abstract: A study w as conducted on the influence of grazing and non-grazing on the community st ructure of
cultured quadrennial tr opical g rassland. T he result show s that the cultur ed grassland w ith S ty losanthes guia-
nensis cv. Reyan 2 and B rachiaria briz antha as the dom inant species boasts higher yield o f biomass and nutrient
value. T he annual hay yield of the non-g razing cultured gr assland is 8096 kg/ hm
2, and that o f the grazing cul-
tured g rassland, 6324. 5 kg / hm2 ; the former is 116. 04% higher and the lat ter 68. 77% higher than that of the
non-g razing and gr azing natural grassland. T he y ield ascends with the changing seasons, reaching the highest in
October . T he herbage output rises among grasses of 11～40 cm height . Grazing decreases herbage output and
fr equency of S . guianensis cv. Reyan 2, y et increases those of B . bri z antha cv. Reyan 6 and S . hmata. T ropical
cultured g rassland consit itutes a reasonable st ructure and distr ibution of forage species.
Key words : Grassland science; T ropical cul tured grassland; Herbage output ; St ructur e; Dynam ics
在海南省西南部分布的旱生稀树灌丛草地是经过
长期自然演化形成的植被类型, 有天然草地约 20多万
hm
2
,集中连片, 地势平坦, 植被资源丰富,原始植被以
厚皮树( L annea gr andis ( Dennst . ) Eng L . )、赤才( E-
rioglossum rubiginosum)、山芝麻( H el icteres angusti-
f olia L. )、黄花稔( S ida acuta)、白茅( Imp erata cy l in-
drica)、飞机草( Eup atorum odoratum )、斑茅( S accha-
rum arundinaceum Retz. )为主, 盖度 60%～90% , 草
层高 30～50 cm ,但产草量低,品质差,且枯草期长, 易
老化而不被牛羊采食, 载畜量极低( 1. 5～2 hm2放牧 1
头牛) [ 1～5]。1996年结合国际热带木材组织( IT TO)在
海南省儋州市雅星建立“农林牧”生态示范区,其中在
海南西部低山丘陵区建立24 hm2热带人工草地。因此
研究热带人工草地群落结构以及放牧的影响,特别是
生物量、草地群落结构及其动态的研究对延长草地的
利用期、持续提高其生产力及永续利用具有积极意义。
1 材料与方法
1. 1 试验区自然概况
试验区位于海南儋州市雅星“热带农林牧生态系
统”人工草地,地处北纬 19°22′～19°24′, 东经 109°30′
～109°33′,属热带季风半湿润类型,夏秋高温多雨,冬
收稿日期: 2002-11-19;修回日期: 2003-10-30
作者简介:白昌军( 1967-) ,男,副研究员,中国热带农业科学院牧草中心,主要从事热带牧草新品种选育、畜产栽培及良种育研究
第 12卷 第 1期 草 地 学 报 2004年 3 月
Vo l. 12 No. 1 ACT A AGRESTIA SIN ICA March 2004
春低温干旱,干湿季节明显。试验期间( 1998～2001)年
均气温 23. 98℃, 极端最高和最低气温为 40. 0℃和 1.
8℃( 1999年12月,低于 5. 0℃气温持续5 d) ,年均降水
2135. 9 mm , 其中雨季( 5～10 月)占全年的 82. 42% ,
旱季( 11月至翌年4月)仅占 17. 58% ,水量分布不均。
1. 2 建立试验样区
试验区人工草地于 1996年 6月建植, 主要草种为
热研 2 号柱花草( S ty losanthes guianensis cv. Reyan
2)、有钩柱花草( S. hamata)、西卡柱花草 ( S . scabr a
cv . Seca )、银合欢 ( L eucana leucep hala )、大翼豆
(Macr op tilium atropurp ur eum cv. Sirat ro)和珊状臂形
草( Brachiaria briz antha)。其中豆科草种组成比例为
70∶8∶20∶1∶1,种子处理后撒播; 珊状臂形草(禾本
科)采用种苗移栽。草地建成后进行轮牧和自由放牧。
1999年选有代表性样地进行围栏, 其中放牧区 23. 3
hm2 , 放牧黄牛 18 头, 山羊 72 只, 混合放牧, 自由采
食; 围栏区(不放放)实行严格隔离, 面积 1000 m2 , 样
地具有典型性。
1. 3 试验区地形与土壤
试验区属低山丘陵台地类型,海拔 50～100 m 不
等的坡地, 坡度< 5°。土壤母质为花岗岩残积物,为砾
砂质粘壤土、砾砂质壤土和砂质壤土混合分布而成,
1999年试验前按四分法取样分析土壤(表 1)。试验区
无灌溉条件。
表 1 供试草地土壤养分状况
Table 1 General conditions o f soil nut rient of exper imt al field
类别
Type of ut ilizat ion
土层深度
Deep
( cm)
全氮
T otal-N
( % )
有机质
Organic matter
( %)
速效磷
Available-P
( ug/ g)
速效钾
Available-K
( ug/ g)
pH
( H2O)
对照区( CK) 0～20 0. 088 1. 794 5. 05 80. 0 4. 86
Non-grazing gras sland 21～40 0. 043 0. 811 2. 05 38. 5 5. 30
放牧区 0～20 0. 081 1. 505 12. 9 101. 0 5. 40
Grazing grasslan d 21～40 0. 057 0. 822 5. 8 71. 0 5. 50
1. 4 原始植被类型
天然草地原始植被为旱生稀树灌丛草地次生植被
类型, 灌木及亚灌木以厚皮树、山芝麻、刺篱木( Fla-
courtia indica)、排钱草( Desmodium pulchellum ( L . )
Benth )、油甘子 ( Phy llanthus emblica linn )、蛇婆子
(Waltheria americana L. )等, 草本有白茅、茅根( P er-
oti s ind ica)、斑茅、飞机草、扭黄茅( H eterop ogon con-
tor tus)、蜈蚣草( Eor emochloa ciliaris)、野香茅( Cymbo-
gon lor tilis)、链荚豆( A lgslcarp us vaginali s)等。覆盖
度在 60%～90%之间, 草层高 30～50 cm, 产草量低,
仅为 3747. 5 kg / hm2 ,粗蛋白质占干物质 6% ,质量较
差。
1. 5 生物量测定
在围栏区( CK)和放牧区采用 1 m2 ( 1 m×1 m)样
框随机取样, 重复 4～5次, 齐地面刈割后, 分鲜、干、立
枯等,并收集枯枝, 分别称重后在 105℃下烘干测定干
物质率。试验于 1999年 5月开始第一次测产, 并标记
取样点, 此后每隔 2个月在不同取样点测产一次。试验
期间共测产 16次,于 2001年 12月结束。
1. 6 化学成分测定
在对照区和放牧区,于 2000年在各生育期混合取
样,采用常规分析法测定化学成分。
1. 7 人工草地组成
人工草地牧草频度采用任继周先生提出的测定方
法[ 6] , 在对照区和放牧区采用直径为 35. 6 cm 的 0. 1
m2 的样圈在各测定时随机抛出 25 次, 计算各频度 R
( % ) = n/ N×100。同时在对照区和放牧区取 1m 2( 1 m
×1 m )样框随机取样, 齐地面刈割后分草种测定地上
部生物量。各重复 4～5次,此后每 2个月在不同取样
点刈割测定一次。
1. 8 植物群落地上结构
采用分层割取法测定草地生产结构, 在样地内随
机取 1 m 2( 1 m×1 m )各按 10 cm 间隔刈割,进行层次
测产,分析地上部分空间结构[ 6, 7]。
1. 9 人工草地放牧演替初探
采用样框和样圈法在对照区和放牧区测定各草种
频度和重量, 计算总优势度 SDR 后, 计算演替度
DS
[ 6, 7]
,并进行比较排序。
1. 10 数据处理
所有试验数据采用 SAS6. 12进行统计分析。
2 结果与分析
25第 1期 白昌军等:热带人工草地群落结构研究初探
2. 1 草地生物量及其动态
2. 1. 1 产草量
对照区年产草量 8096. 0 kg/ hm 2, 放牧区为
6324. 5 kg / hm
2
, 前者高于后者 28. 01% ,差异极显著
( F= 27. 59, Pr> F= 0. 0012) ,说明人工草地被牛羊有
效采食,而天然草地产草量仅 3747. 5 kg/ hm2 ,对照区
产草量极显著高于天然草地 116. 04% ( T = 6. 330,
Prob> t= 0. 0015) ,放牧区产草量极显著高于天然
草地 68. 77% ( T = 4. 765, Prob> t= 0. 0050)。
2. 1. 2 产草量动态
在放牧区和对照区每2个月测产一次。结果表明,
人工草地年产草量呈现动态变化, 10> 12> 8> 2> 4>
6月, 且各月间差异显著( F= 63. 33, Pr > F= 0. 0005) ,
其中对照区与放牧。年动态变化一致,均以10月最高,
对照区年产草量 10275. 0 kg/ hm 2,放牧区 7913. 0 kg /
hm
2
, 极显著高于其他月份(除 12月)产草量; 其次为
12月, 产草量分别为 9881 和 7608 kg / hm2 ,显著高于
其他 4个月, 而以 6月最低(图 1)。
2. 2 营养成分及动态
分别于 2000年 6月初(营养期)、11月中旬(盛花
期)和 12月底(枯黄期)采样, 分析混合草样营养成份
(见表 2)。对照区营养含量高于放牧区,前者粗蛋白质
( CP) 含量极显著高于后者 ( F= 240 . 38 , Pr > F =
0. 0041)。对照区粗蛋白质含量占干物质的 10. 262% ,
放牧区仅 7. 827% ,高于放牧区31. 11%, 这可能是牛、
羊采食嫩茎叶所致;对照区粗纤维( CF)含量 41. 12%,
而放牧区 40. 65%, 未见明显变化。
图 1 产草量月际动态
F ig . 1 T he dynamic biomass o f cultured gr assland
随着生育期延长, 草地从营养期向生殖期转变, 营
养含量趋于降低,其中粗蛋白质含量排序为营养期>
开花期> 成熟期,且极显著降低( F= 98. 99, Pr > F=
0. 0100) , 对照区粗蛋白质含量从 14. 159%降至 8.
374%, 下降 40. 86% , 放牧区从 11. 513%降至 5.
662%, 下降50. 82%。粗纤维含量则随着生育期的延长
呈升高趋势。
2. 3 草地草种组成
2. 3. 1 草种频度
人工草地草种频度是表示某个种在草地出现的均
匀程度,采用 0. 1 m 2样方在各月投放 25次,各草种的
出现频度(见表 3)。
表 2 草地各生育期营养成份 (占干物质% )
Table 2 T he nutr ient contents o f tropical cult ur ed gr assland at differ ent g rowing periods ( DM% )
草地
类型
T ype
生育期
Phenological
s tage
干物质
DM
%
占干物质DM%
粗蛋白
CP%
粗脂肪
EE%
粗纤维
CF%
粗灰分
ASH%
无氮浸出物
NFE%
全氮
N%
全磷
P%
全钙
Ca%
对照区( CK) 营养期 Vegetat ive 41. 53 14. 159 2. 51 35. 88 6. 67 40. 78 2. 265 0. 084 1. 442
开花期 Flow ering 33. 43 8. 374 1. 01 41. 87 3. 73 45. 14 1. 320 0. 171 0. 522
成熟期 S eed m ature 48. 73 8. 253 0. 54 45. 62 3. 51 41. 96 1. 340 0. 087 0. 761
放牧区 Grazing 营养期 Vegetat ive 37. 04 11. 513 2. 23 38. 06 8. 77 39. 43 1. 842 0. 146 1. 031
开花期 Flow ering 35. 80 6. 306 1. 02 41. 81 3. 50 47. 36 1. 009 0. 071 0. 586
成熟期 S eed m ature 39. 73 5. 662 0. 67 42. 09 2. 94 48. 64 0. 906 0. 168 0. 510
各草种出现频度虽不同, 但放牧区和对照区均以
珊状臂形草和热研 2号柱花草为优势草种,其频度为
98. 21%～100%, 根据 Raunkiaer 分类[ 6]为 A级;其次
为西卡柱花草和有钩柱花草, 分别为 61. 86%～63.
64%和 51. 14%～58. 29%, 分属 B 级和 C 级; 136 柱
花草和大翼豆最差,频度在 50%以下。另外,放牧区的
频度为 68. 23% ,高于对照区( 62. 58% ) , 表明草种分
布均匀,放牧促进人工草地结构群落更趋稳定。但西卡
柱花草可能由于放牧采食导致死亡, 频度有所下降, 而
有钩柱花草和大翼豆则随着采食和种子萌发,放牧区
频度增加,表明有钩柱花草和大翼豆在旱生半润湿丘
陵地区建植人工草地更稳定(表 3)。
2. 3. 2 草种组成动态
草种组成比例是各草种在草地生物量中所占的比
例,是植被成份发生变化后反应最灵敏的指标, 表示草
地总初级生产的能力。本试验在各月分别取样称重, 测
定各草种产草量, 其所占比例(见表 4)。
对照区热研 2号柱花草占绝对优势, 产草量占生
物量的 69. 54% ,其次为珊状臂形草,占 15. 40% ,大翼
豆最少,仅占 0. 81%。对照区热研 2号柱花草虽占绝
26 草 地 学 报 第 12卷
对优势, 但组成比例下降,占生物量的 53. 96% , 比对
照区下降 22. 40% ,其他草种比例增加,特别是珊状臂
形草和大翼豆增加显著( P< 0. 05) , 其中珊状臂形草
占生物量的 29. 16% , 比对照区提高 89. 35% , 增加
13. 7个百分点,使草地组成更加丰富,结构趋于合理。
有钩柱花草的比例下降是因其为一年生草种,仅靠部
分老茎和脱落种子萌发新芽。
珊状臂形草在放牧区产草量为 148. 39 g / m2 , 比
对照区增加 23. 75 g/ m 2,增加 19. 05% ,但产量动态变
化则基本一致,即以 6月和10月较高,而 6月最低。热
研 2号柱花草在放牧区产草量为 341. 28 g / m2 , 比对
照区减少 220. 07 g / m2 ,减少 64. 48% ,但产草量组成
比例的动态变化则基本一致,即 6月最低。
表 3 供试草种及月际频度动态( % )
T able 3 Dynamic fr equency o f tropical cultur ed gr assland( % )
类型
T ype
牧草品种
Variet ies
月份 Month
6 8 10 12 2 4 6
平均
Mean
分级
Class ify
对照区
CK
珊状臂形草B rachiaria br iz antha 100 100. 0 87. 5 100. 0 100 100 100 98. 21 A
热研 2号柱花草 S . guianensis cv. Reyan 2 100 100. 0 100. 0 100. 0 100 100 100 100. 0 A
CIAT 136柱花草 S. guianensis cv. CIAT 136 25 62. 5 37. 5 37. 5 0 67 33 37. 50 D
有钩柱花草 S . hamata 100 75. 0 25. 0 25. 0 100 0 33 51. 14 C
西卡柱花草 S . scabr a cv. Seca 75 87. 5 37. 5 37. 5 75 100 33 63. 64 B
大翼豆M . atrap urp ur eum 25 25. 0 12. 5 12. 5 0 67 33 25. 00 D
放牧区
Gr azin g
珊状臂形草 B rachiar ia bri zantha 100 100. 0 100. 0 100. 0 100 100 100 100. 00 A
热研 2号柱花草 S . guianensis cv. Reyan 2 100 87. 5 100. 0 100. 0 100 100 100 98. 21 A
CIAT 136柱花草 S. guianensis cv. CIAT 136 75 62. 5 50. 0 37. 5 25 33 33 48. 71 C
有钩柱花草 S . hamata 100 62. 5 50. 0 37. 5 75 33 0 58. 29 C
西卡柱花草 S . scabr a cv. Seca 50 62. 5 62. 5 75. 0 50 100 33 61. 86 B
大翼豆M . atrap urp ur eum 25 50. 0 50. 0 25. 0 0 100 67 45. 29 C
表 4 人工草地草种组成及其动态
Table 4 Dynamic composition o f dr y ma tter of tr opical cultured g rassland
类型
T ype
牧草品种
Varieties
产草量( g/ m 2)与组成( % )
DM and compos it ion
月份 Month
6 8 10 12 2 4
平均
Mean
对照区
CK
珊状臂形草 产量 DM 61. 7 131. 4 183. 2 199. 3 78. 1 94. 3 124. 6
Br achiar ia briz antha 组成 Compos it ion 9. 9 16. 7 17. 8 20. 2 10. 4 13. 9 15. 4
热研 2号柱花草 产量 DM 304. 1 471. 5 212. 6 755. 4 526. 6 497. 9 561. 4
S . guianensi s cv.Reyan2 组成 Compos it ion 48. 7 59. 9 79. 1 76. 5 70. 1 73. 3 69. 5
CIAT 136柱花草 产量 DM 1. 0 13. 7 7. 9 6. 9 10. 4 20. 7 10. 1
S . guianensi s cv.C IAT 136 组成 Compos it ion 0. 2 1. 7 0. 8 0. 7 1. 4 3. 1 1. 3
有钩柱花草 产量 DM 235. 4 80. 1 7. 9 9. 3 56. 1 0 4. 8
S . hamata 组成 Compos it ion 37. 7 10. 2 0. 8 0. 9 7. 5 0 8. 0
西卡柱花草 产量 DM 22. 0 80. 5 15. 9 15. 2 8. 0 48. 3 42. 1
S . sc abra cv. Seca 组成 Compos it ion 3. 5 10. 2 1. 6 1. 5 9. 5 7. 1 5. 2
大翼豆 产量 DM 0 10. 2 0 2. 1 9. 0 18. 0 6. 6
M . atr ap urp ureum 组成 Compos it ion 0 1. 3 0 0. 2 1. 2 2. 7 0. 8
放牧区
Grazin g
珊状臂形草 产量 DM 12. 8 168. 7 245. 1 172. 1 178. 0 212. 8 148. 4
Br achiar ia briz antha 组成 Compos it ion 29. 6 26. 5 31. 0 22. 6 30. 7 36. 3 29. 2
热研 2号柱花草 产量 DM 195. 2 312. 2 417. 2 513. 8 320. 5 288. 8 341. 3
S . guianensi s cv . Reyan2 组成 Compos it ion 44. 6 49. 0 52. 7 67. 5 55. 2 49. 2 54. 0
CIAT 136柱花草 产量 DM 11. 3 17. 2 29. 8 6. 9 3. 2 6. 3 11. 6
S . guianensi s cv . CIAT 136 组成 Compos it ion 2. 6 1. 9 3. 8 0. 9 0. 5 1. 1 1. 8
有钩柱花草 产量 DM 75. 7 88. 0 15. 2 16. 7 36. 0 18. 7 41. 7
S . hamata 组成 Compos it ion 17. 3 13. 8 1. 9 2. 2 6. 2 3. 2 6. 6
西卡柱花草 产量 DM 24. 6 37. 8 70. 7 43. 4 25. 5 34. 7 39. 4
S . sc abra cv. Seca 组成 Compos it ion 5. 6 5. 9 8. 9 5. 1 4. 4 5. 9 6. 2
大翼豆 产量 DM 1. 3 18. 5 13. 4 8. 0 17. 4 25. 7 14. 0
M . atr ap urp ureum 组成 Compos it ion 0. 3 2. 9 1. 7 1. 0 3. 0 4. 2 2. 2
27第 1期 白昌军等:热带人工草地群落结构研究初探
2. 4 植物群落空间结构
人工草地植被生产结构是其主要特征之一, 它决
定着草地的生产功能,并与合理利用和培育有着十分
密却的关系。本试验采用分层垂直割取法测定植被群
落生产结构。
在围栏区,各月层次之间差异不显著( F= 1. 36,
Pr > F= 0. 2851) ,但各层次之间差异极显著( F= 7.
92, Pr > F= 0. 0002) ,其产草量占群落比例的排序为:
2> 3> 4> 1> 5> 6> 7> 8, 其中 11～20 cm 层极显著
高于 51～60、61～70 和 71～80 cm, 其次为 21～30
cm ,该层产草量极显著高于 61～70和 71～80 cm。在
放牧区,各月间差异显著( F= 1. 51, Pr > F= 0. 2464) ,
但同对照区一样,各层次间差异显著( F= 3. 48, Pr > F
= 0. 0133) ,其产草量占草地比例的排序为: 2> 3> 1>
4> 5> 6> 7> 8, 其中 11～20 cm 显著高于 51 cm 以
上,而与 50 cm 以下层次之间不差异显著。也就是说,
热带人工草地不论放牧与否,其产草量主要分布在 11
～40 cm ,该层次集中了 63. 8%的对照区产草量,集中
了 63. 4%的放牧产草量;其次, 在对照区 31～40 cm
草层占产草量的 17. 7% ,而放牧区 1～10 cm 草层占
产草量的 18. 0%,这主要是因为放牧家畜践踏所致。
柱花草多数主茎不明显, 分枝多斜生, 长可达
0. 5～2. 0 m , 多年后斜生老茎平铺地面,嫩茎向上生
长;珊状臂形草分蘖能力强,茎节生根和不定芽, 平展
延伸扩展能力强,因而柱花草和臂形草为优势种在群
落结构中占据的生态位及生活型各异, 而形成了不同
层状结构和层状分布, 群落结构复杂。柱花草斜着向上
生长, 草层高 70～80 cm 或更高, 占据了上层空间, 而
珊状臂形草的匍匐茎多平铺生长并产生不定根, 草层
自然高 40～50 cm ,多分布于群落的中低层。
在不同时期, 人工草地植被的层状结构则有所变
化。对照区在 6月, 1～20 cm 草层集中 72. 5%的生物
量,随着层次的增高而降低;而在其他各月( 8、10和 12
月)则基本一致, 产草量集中分布在 11～40 cm, 该层
分布了 63. 03%的产草量, 此后随着草层的增高而降
低。在放牧区由于家畜践踏和采食而引起草层分布的
变化, 但在 6 月 1～20 cm 草层仍集中了 76. 2%的产
草量, 而 8、10、12月则基本一致,主要集中在 11～40
cm , 占总量的 61. 43% , 此后随着草层的增高而趋降
低。由于热带干、湿季节明显,自 11月至翌年 5月为旱
季,牧草生长缓慢或停止生长, 生长量较低, 因而在 6
月优势草层较低; 此后随着降水量和气温的升高,而恢
复生长,进而生长迅速, 地上芽或老茎萌发新芽, 草层
生长量增加,主要集中在 11～40 cm 的优势草层(图
3)。
表 5 各草层生物量结构分布( g / m 2)
T able 5 Biomass layer dist ribution of cult ur ed g r assland( g/ m2)
类型
T ype
月份
Mon th
层次 Layer( cm)
1
0～10
2
11～20
3
21～30
4
31～40
5
41～50
6
51～60
7
61～70
8
71～80
9
81～90
对照区
CK
6 重量 Biomass 160. 4 167. 0 86. 0 32. 6 5. 4 0. 3
比例 Rat io 35. 5 37. 0 19. 0 7. 2 1. 2 0. 1
8 重量 Biomass 63. 6 103. 6 113. 3 96. 5 69. 8 30. 6 9. 0 2. 3
比例 Rat io 13. 0 21. 2 23. 2 19. 7 14. 2 6. 2 1. 8 0. 5
10 重量 Biomass 85. 8 160. 8 172. 8 140. 3 101. 1 53. 1 22. 3 7. 1
比例 Rat io 11. 0 20. 6 22. 2 18. 0 13. 0 7. 0 2. 8 0. 9
12 重量 Biomass 90. 5 146. 8 162. 6 157. 5 85. 0 50. 3 25. 3 8. 3
比例 Rat io 12. 5 20. 1 22. 4 21. 7 11. 7 6. 9 3. 4 1. 3
平均 重量 Biomass 100. 1 144. 5 133. 6 106. 8 65. 1 33. 5 14. 1 4. 5
M ean 比例 Rat io 16. 6 24. 0 22. 1 17. 7 10. 8 5. 6 2. 3 0. 7
放牧区
Grazin g
grasslan d
6 重量 Biomass 123. 6 79. 3 34. 4 19. 0 9. 4 2. 0
比例 Rat io 46. 4 29. 8 12. 5 7. 2 3. 5 0. 7
8 重量 Biomass 60. 5 80. 8 91. 8 94. 3 79. 1 53. 8 28. 1 10. 5 2. 0
比例 Rat io 12. 1 16. 1 18. 3 18. 8 15. 8 10. 7 5. 5 2. 1 0. 4
10 重量 Biomass 105. 0 219. 8 181. 8 86. 8 28. 5 8. 3 0. 5
比例 Rat io 16. 6 34. 9 28. 8 13. 8 4. 5 1. 3 0. 1
12 重量 Biomass 55. 3 106. 5 115. 3 106. 0 71. 0 39. 5 18. 5 4. 3
比例 Rat io 10. 7 20. 7 22. 3 20. 6 13. 8 7. 7 3. 5 0. 8
平均 重量 Biomass 86. 1 121. 6 105. 5 76. 5 47. 0 25. 9 11. 7 4. 2
M ean 比例 Rat io 18. 0 25. 4 22. 0 16. 0 9. 8 5. 4 2. 4 0. 9
28 草 地 学 报 第 12卷
图 2 珊状臂形草产草量月际动态
F ig . 2 The DM composition and dynamic
monthly changeing of B . decumbens
图 3 热研 2 号柱花草产草量月际动态
F ig . 3 The DM composition and dynamic mont hly
change o f S. g uianensis cv. Reyan 2
图 4 对照区草层月际分布
Fig . 4 Biomass layer dist ribution of CK at differ ent time
2. 5 人工草地放牧演替特征
草地在放牧过程中, 通过采食、选食、践踏、排粪、
排尿和传播种子等, 不可避免地对植被和土壤产生影
响,因而引起植被的变化和演替,放牧演替速度和外观
表现与放牧强度有直接关系。在放牧条件下,有两个方
面的演替,即进展演替和退化演替。如果放牧适当, 并
辅以适当的培育,植被种类组成复杂, 生长茂盛, 牧草
品质好,产量高,草地则向进展方向演替。
在放牧区,优势草种热研 2号柱花草和珊状臂形
草的频度分别为 98. 21%和 100% ,与对照区相比, 频
度趋于降低(分别为 23. 82%和 24. 25%) , 而其他草种
的相对频度则趋于增加。热研 2号柱花草在放牧区生
物量占总量的 53. 96%, 对照区占 69. 54% ,相对重量
分别为生物量的 57. 22%和 68. 53% ,放牧使热研 2号
柱花草的相对重量降低;珊状臂形草在放牧区和对照
区占生物量的 29. 16%和 15. 40%,其相对重量分别为
24. 88%和 15. 22%; 在放牧区, 珊状臂形草生物量增
加了 13. 76%, 增幅达 89. 35% ;而其他草种的相对重
量在放牧区, 亦有不同程度增加, 结果表明,人工草地
在放牧区的结构趋于稳定, 植被组成趋于复杂。从频度
和重量的相对值计算草地总优势度的结果表明: 放牧
区总优势度为 16. 67, 大于对照区( 15. 25) ; 以此为依
据计算演替度 DS, 结果表明,放牧区的演替度为 150.
85,大于对照区( 148. 85) ,表明放牧使人工草地向于进
展方向演替(表 6)。
图 5 放牧区草层月际分布
Fig. 5 Biom ass layer distribution of g r azing
g rassland at differ ent months
3 结论与讨论
3. 1 雅星热带人工草地产草量较高,在对照区干草产
量 8096. 0 kg/ hm2 ,放牧区为 6324. 5 kg / hm2, 分别比
天然草地( 3747. 5 kg/ hm2 )提高116. 04%和 68. 77%。
同时产草量呈动态变化,以 10月最高,此后逐渐降低,
结果有利于放牧和定期培育。
3. 2 雅星热带人工草地以热研 2号柱花草和珊状臂形
草为绝对优势种, 放牧区频度分别为98. 21%和 100% ,
生物量占群落的 53. 96%和 29. 16% ;其中放牧区热研
2号柱花草的相对频度和重量均趋降低,而珊状臂形草
趋于升高;有钩柱花草、大翼豆等草种亦趋升高。草种搭
配更趋合理,放牧有利于以热研 2号柱花草和珊状臂形
草为优势草种的人工草地向进展方向演替。
3. 3 以热研 2号柱花草-珊状臂形草为优势种的人工
草地在垂直空间上呈现层状分布,产草量主要集中在
11～40 cm 的草层,在对照区该层次产草量占总量的
63. 8% , 放牧区占 63. 4%, 其中 11～20 cm 为优势草
层。因此在人工草地培育放牧用草种时应考虑草层的
变化,以有利于植被群落的恢复更新为前提。
29第 1期 白昌军等:热带人工草地群落结构研究初探
表 6 人工草地植被群落放牧演替
Table 6 Succession of tr opical cultur ed g rassland by g razing
类型
T ype
牧草品种
Variet ies
频度
Frequency
相对频度
Relative-F
重量
Weight
相对重量
R-W
优势度
SDR
演替度
DS
对照区
CK
珊状臂形草 Br achiar ia bri zantha 98. 21 26. 16 124. 64 15. 22 20. 69
热研 2号柱花草 S . guianensi s cv. Reyan 2 100. 00 26. 63 561. 35 68. 53 47. 58
CIAT 136柱花草 S . guianensis cv. CIAT 136 37. 50 9. 99 10. 08 1. 23 5. 61
有钩柱花草 S . hamata 51. 14 13. 62 4. 78 0. 58 7. 10
西卡柱花草 S . scabra cv. S eca 63. 64 16. 95 42. 13 5. 14 11. 05
大翼豆 M . at rap urp ureum 25. 00 6. 66 6. 56 0. 80 3. 73 148. 95
放牧区
Gr azin g
珊状臂形草 Br achiar ia bri zantha 100. 00 24. 25 148. 39 24. 88 24. 57
热研 2号柱花草 S . guianensi s cv. Reyan 2 98. 21 23. 82 341. 28 57. 22 40. 52
CIAT 136柱花草 S . guianensis cv . CIAT 136 48. 71 11. 81 11. 59 1. 94 6. 88
有钩柱花草 S . hamata 58. 29 14. 14 41. 70 6. 99 10. 57
西卡柱花草 S . scabra cv. Seca 61. 86 15. 00 39. 44 6. 61 10. 81 150. 85
大翼豆 M . at rap urp ureum 45. 29 10. 98 14. 03 2. 35 6. 67
参考文献
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(上接第 20页)
群分株茎生物量增重比率随高度的增加而增加是一种
适应环境的生长调节反应。
不同生境草芦种群分株的生物量分配比率, 割草
样地为叶> 茎> 叶鞘,放牧样地为叶> 叶鞘> 茎, 两个
生境均以叶占有最大比率, 表明草芦种群分株在形态
建成中以叶为主。叶是植物体的主要同化器官, 草芦种
群分株这种生物量分配策略蕴涵有积极的物质生产意
义。从两个生境生物量分配差异看,随着种群分株高度
的增加茎的分配比率呈增高趋势,这与茎生物量增重
比率随分株高度的增加而增高的规律性相一致。
参考文献
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30 草 地 学 报 第 12卷