全 文 ：第 6 卷
V o l
.
6 No
第 1 期
l
草 地 学 报
A C I
,
A AG R及爪A SIN CA
19 8 年
19 8
退化混播人工草地白三叶繁殖特性的变化 ‘
苏德毕力格 周 禾 王 培 孙海群
(中国农业大学草地研究所 , 北京 1以X为4 )
摘要 : 本文研究退化混播人工草地白三叶有性及无性繁殖特性的变化规律 。 结果表明 , 随着草
地由轻到重的退化 , 白三叶无性繁殖能力则显著提高 , 另外单位面积种子量在重度退化地段有明显
增加。 但是由于土壤理化性状的变劣 , 白三叶种群的频度 、密度和地上生物量均随着草地退化的加
重而显著减少 。
关键词 : 人工草地 ; 退化系列 ; 白三叶 ; 繁殖特性
1 引言
建立人工草地是发展草地畜牧业的主要措施之一 。 我国南方人工草地种植面积约 61 . 9
万公顷(孟有达 , 1卯4 ) , 然而有些地 区的人工草地 由于利用不 当业 已出现不同程度 的退化现
象 。 人工草地退化问题虽然已受到一些学者的关注 (呼天明等 , 19 5; 王辉珠等 , 19 2; 蒋文兰 ,
19 1; 任继周 , 19 87 ) , 但退化对播种牧草繁殖特性 的影响国内尚无详细研究报道 。 本文从植物
更新的角度 , 对湖南南山牧场人工草地主要成分白三叶的繁殖特性在退化梯度上的变化进行
了研究 , 以期为退化人工草地的恢复提供基础资料 。
2 材料与方法
2
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1 自然概况
本项研究在湖南省南山牧场进行 , 地处北纬 25 0 4 8 ‘ 一 2 5 0 5 8 ’ , 东经 1 10 0 36 ‘ 一 1 lOo4() ‘。 南山
为南岭山脉的一部分是花岗岩和闪长石结构的山体 。 地貌为海拔 12 78 一 19 46 m 中山山原 , 山
丘起伏不大 , 坡度介于 巧“ 一 350 。 土壤 为山地黄壤与山地草甸土 。 土层较厚 , 腐植质层明显 ,
有机质含量 8 , 05 % , 全氮 0 . 37 % , 水解氮 0 . 02 67 % , 速效磷 8 . 31 11 19/ 吨 , 速效钾 3 37 . 5 In岁吨 , 有
效硼 0 . 126 1119 尸吨, 有效锌 2 . 52 11堪/ 吨 , 淋溶作用强 , pH 值 4 . 2 一 6 . 8 。 气候属亚热带湿润性季风
气候 。 冬季受北方冷空气的影响而较寒冷 , 但持续时间短 ;夏季因受太平洋高压和南海高压的
交替控制 , 雨量较大 , 但由于海拔高 , 天气较凉爽 。 年均降水量 162 ~
, 主要集 中在 4 一 6 月
份 ;年均气温 12 . 0℃ , 极端最高温度 29 . 6℃ , 极端最低温度 一 H . 6℃ , 最低月均温出现在 1 月或
12 月 , 最热月为 7 、8 月份 。 无霜期 18 0 天左右 , > ro ℃的活动积温为 3 18 3℃ , 全年 日照时数 驯X)
一 n o 小时 。 年平均相对湿度 8 % 。
人工草地主要分布于海拔 14( X) 一 18 0 m 的山丘与浅谷 。 开发利用前 , 天然草地的禾本科
植物约占 80 % , 主要种类有野古草 (A几rzd ine 而 hi 而 )、芒 (材站ca nt h。 , i砚。is ) ; 草群 高度 80 -
120 cm ;植被盖度达 卯% 。 人工草地以多年生黑麦草(劲li ujn 那re~ )和白三叶 (2} i爪〕liujn rel 犯ns )
为主 。
“九五 ”农业部畜牧业重点科研计划专题研究项 目
第 1 期 苏德毕力格等 退化混播人工草地白三 叶繁殖特性的变化
2
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2 草地退化 系列的选择
该场人工草地建植于 1980 年 (详见表 1 )。 长期作为奶牛放牧地 , 未曾进行补播和施肥措
施 。 目前 , 草地中播种牧草的比例及产草量下降 , 无饲用价值的天然植物成分及裸地增加 , 已
出现不同程度的退化 , 根据草地不同地段种类组成 、高度和盖度的差异 , 划分出四个不同类型 。
分别做八个 so x 50c 时 样方测群落组成的盖度 、密度和地上生物量 。 计算各类型的重要值 , 通
过聚类分析和主分量分析对所测 犯 个样方进行分类和排序 。 根据草地 生产性能由高到低 的
梯度变化 , 分别称其为轻度 、中度 、重度和极度退化草地 。
表 1 多年生黑麦草 / 白三叶人工草地牧草种类及播种t
Tal 〕le 1 5 1犯 ( ies an d q u 田ltl ties of 罗议 ~ 如~
in pe re nru al ry
e g 艺S / whi te d ov er sw耐
牧草种类 Sx拟〕ies 播种量 S光
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甲」朋 }lty (k岁拓矛)
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372
多年生黑麦草 肠li, 产祀肥二
意大利黑麦草 五元艺um m 习Zt穿及〕~鸡脚草 从配勺记。沙 m ￡rl故l
白三叶 7可乙li , 呷祀。
红三叶 升诉〕1 0 prate 。
杂三叶 ?}梦乙li。 娜八理助〕
地三叶 2}沂〕li , sub te rT a刀巴uIn
2
.
3 调查及测定 内容
在 19 7 年 6 一 9 月间 , 每隔 25 天 , 在上述 四类草地上各取 8 个 50 x 50c 衬 样方 , 调查测定
白三叶的密度 、频度和地上生物量 。 密度测定以茎节上生有根 的叶片为一个体计 。 频度通过
样线法测定 , 重复两次 ,每条样线长度为 4 m , 测 10 个点 。
2
.
3
.
1 以白三叶单位面积 (0 . 25 c时 )上的种子量作为有性繁殖能力的指标 ;无性繁殖能力则
以其相邻个体间的甸甸茎之长短为指标 。
2
.
3
.
2 种子量测量 先统计样方中的白三 叶生殖枝平均密度 , 再从各类退化草地取 20 枝 白
三叶生殖枝 , 统计平均种子数 。
2
.
3. 3 测定 白三叶甸甸茎长度 各类草地上重复 犯 次 。
2
.
3
.
4 采用土壤环刀法测定 O 一 10c m 土层的容重和含水量 , 各类草地上重复 8 次 。
3 结果与分析
3
.
1 白三叶的频度 、密度和地上生物量在退化梯度和 时间系列的变化
3
.
1
.
1 白三叶的密度和地上生物量在不 同程度退化草地 间存在极显著 的差异 (表 2 )。 季节
间 , 白三叶的密度和地上生物量均以轻度退化草地为最高 。 在四类草地上 , 白三叶的密度在七
月显著高于其它月份 , 而地上生物量在月 际间无显著差异 (P > 0 . 05 )。 结果表明在时间系列
上 , 白三叶个体地上生物量与密度间呈负相关关系 。
3
.
1
.
2 白三叶的密度与地上生物量虽然均随着草地退化的加重而显著减少 , 但其变化的时间
并非同步 。 随着草地退化程度由轻到重 , 地上生物量的降低则滞后于密度的变化 。 如在八月 ,
重度退化后 白三叶的密度显著低于中度退化草地 , 但两类草地上白三叶的地上生物量却无 明
显差异 。 结果表明 , 白三叶在种群密度减少的情况下 , 则增加其单叶的重量 , 以保证积累足够
草 地 学 报 19 8 年
的光合物质 , 维持正常的代谢活动 (表 2) 。
3
.
2 白三叶繁殖特性在退化 系列上 的变化
白三叶甸甸茎的节间长度随着草地退化的加重而有规律的显著缩短 (表 3 ) , 籍 以增加单
位面积枝条数 。 但 由于白三叶的频度在退化系列上以更快的速率减少 , 因此总的种群密度亦
随着退化的加重而明显地减少了 。
表 2 白三叶密度 、地上生物t 和频度在退化系列和时间序列上的变化
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an d 压邓犯nc y Of w hi te e love r
调查项 目
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轻度退化
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中度退化
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极度退化
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(妙 . 25 时 )
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重度退化
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9
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白三叶生殖单枝所含种子数量 以轻度退化草地最高 , 而单位面积种子雨量则 以重度退化
草地为最高 。 测试结果表明 , 单位面积白三叶生殖枝枝条数在重度退化草地上最高 (表 3 ) , 因
此 , 可以认为白三叶在重度退化阶段 , 则将更多的能量和养分输入到有性繁殖枝 。
3
.
3 土壤特征在退化梯度上的变化及其与 白三叶种群特性和繁殖能力的相关关系
从轻度退化到极度退化草地土壤容重呈极显著减少 ,相反土壤相对含水量则显著增加 (表
3 )
。 当草地退化加重时 ,植被覆盖度明显减少 , 表层土壤的流失量增加 , 下层的石粒逐渐暴露 ,
因此土层 中的孔隙增多 , 比重减少 , 相对含水量增大 。
白三叶生物学特征与土壤特征的相关关系表 明 , 白三 叶密度和地上生物量的变化与土壤
容重和速效氮含量变化呈高度正相关 ( r = 0 . 卯9 8 r 二 0 . 82科 和 0 . 8 143 ), 而与土壤相对含水量
则呈负相关 ( r = 一 0 . 9 34 和 : = 一 0 . 9 8 9 3 ) (表 4 ) 。
4 讨论和结语
研究结果表明 , 随着人工草地进 一步地退化 , 白三叶的有性和无性繁殖能力均呈明显提
高 , 这是因采食与践踏的增强所致 ,是牧草与食草动物协同进化的表现 。 而白三叶繁殖能力在
加强的情况下 , 其频度 、密度和地上生物量却均随着退化的加重而有规律的显著下降 , 该现象
第 1 期 苏德毕力格等 退化混播人工草地白三叶繁殖特性的变化
表 3 白三叶繁殖特性和土坡性状在退化系列和时间序列上的变化
Tab l
e 3 V ari ati on in w hi te d ov er re p耐uc tiv e e hax te rs 田ld 50 1 Pro pe rti es
调查项 目
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轻度退化
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中度退化
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重度退化
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极度退化
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F值
F v al u e
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节间长度
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生殖枝密度(0 . 25 时 )
D e ns ity Of re p耐u e tiv e branc h单位面积种子粒数(粒 /0 . 25 时、
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土壤含水量(% )
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土壤速效氮含量(n娜吨)
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土壤速效磷含量 (n 唱/ 吨)
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表 4 白三叶生物学指标与土坡特征的相关关系
Tab l
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调查项目
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种群密度
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地上生物量
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节间距离
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土壤含水量
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土壤容重
阮il b己k d e ns ity
土壤速效氮
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土壤速效磷
R ea di ly av al abl
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585 1 0
.
52 83 0
.
4叩2
与土壤性状的变化密切相关 。 在重度和极度退化草地 , 由于牲畜采食量超 出牧草能够补偿的
范围 , 植被覆盖度减少 , 出现水土流失现象 , 富含有机质的黑土层 已不存在或仅有零星分布 , 严
重影响到土壤的养分状况和结构 , 致使包括 白三 叶在内的 , 即不适应贫痔土壤又难以避免家畜
采食的一些草种难以维持生存 , 逐渐从草地上消失 。 白三叶密度和地上生物量的减少表明 , 单
位面积上所产生的种子量和无性繁殖体虽然随着草地退化增加了 , 但其种子的萌发和幼苗的
成活则因土壤性状的变劣和贫疮而受阻碍 , 或者大量的白三叶种子尚未入土就被采食或损害 ,
有关这方面的研究仍有待进一步深入进行 。 (下转第 52 页 )
草 地 学 报 19 8 年
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(上接第 71 页)
参 考 文 献
王辉珠 、黄文惠 、杨松锐 、余亚军 , 19 2 . 南方山区人工草地的复壮 . 中国草地 , (1 ): 2 一 26
任继周 、蒋文兰 , 19 87 . 贵州山区人工草地退化原因及更新方法研究 . 中国草业科学 , 4 (6) : 13 一 19
孟有达主编 , 19 94 . 中国草地资源数据 . 北京 : 中国农业科技出版社 , 2 一 3
呼天明 、王培 、姚爱兴 、夏景新 , 1卯 5 . 多年生黑麦草白三叶人工草地放牧演替及群落稳定性的研究 . 草地学
报 , 3(2 ) : 152 一 157
蒋文兰 、任继周 , 1卯 1 . 退化草地上菊科杂草的控制试验 . 草业科学 , 8( 1) :5 一 9
V a ri a ti o n in Re Prt 心u c ti v e Cha m c te rs o f W lllte C love r
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o n Seri es o f A rt 苗c ial G r a ssla n d
Su deb ili罗 Zh o u H e Wan g Pe i Sun H ai 甲川
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