全 文 ： * ?中国科学院地理科学与资源研究所知识创新前沿领域项目 ( SJ I0G-C05-01) 资助
收稿日期 : 2004-10-19 改回日期 : 2004-11-30
不同利用期红三叶种群营养元素积累量的研究 *
杜占池 樊江文 钟华平 李继由
(中国科学院地理科学与资源研究所 北京 100101)
摘 要 研究不同利用期人工草地红三叶种群营养元素积累量结果表明 , 不同季节 [即 3～5月份 (处理? )、6～7
月份(处理?)和 8～9月份 (处理? ) ]利用红三叶种群其营养元素积累量平均值和最大值一般为处理? > 处理?
> 处理?。开花期前各营养元素积累量通常随红三叶种群生长时间的延长而增加 ,各营养元素积累量均以现蕾～
开花期首次利用者最高 ,刈割利用较早时所获得的总营养物质较少 ,且再生草群营养元素积累量低于刈前草群。
关键词 红三叶种群 利用期 营养元素积累量
The accumulating amounts of nutrient element in Tri folium pratense population in different utilization periods . DU
Zhan-Chi, FAN Jiang-Wen, ZHONG Hua-Ping, L I Ji-You ( Institute of Geographical Sciences and Natural Resources
Research, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China) , CJEA ,2006,14(1) : 63～65
Abstract The accumulating amounts of nutrient element in artificial Trifolium pratense population in different
utilization period are studied . The resultsshow that the T . pratensepopulations in different seasons, Mar . to May(? ) ,
J un . to Jul . (? ) and Aug . to Sept . (?) , the maximum and mean values of accumulating amount of nutrient element
usually are? > ? > ? . The accumulating amount of nutrient element increases usually with the prolongation of the
growing day of T . pratensepopulation beforetheflowering period . Theaccumulating amount of each nutrient element is
higher in the first utilization at squaring to flowering phase than that at other growing periods . I t indicates that the total
nutrient matter is lower when thecutting phase is earlier, and the accumulating amount of element after cutting is lower
than that before cutting .
Key words Tri foliumpratensepopulation, Utilization period, Accumulation of nutrient element
(Received Oct . 19, 2004; revised Nov . 30, 2004)
植物营养元素积累量是草群生产力以营养物质形式的表征 ,其量值与生物量和营养元素含量 2因素相
关。有关红三叶 ( Trifolium pratense)人工草地植物营养元素积累量的研究以往常侧重于不同生育期对其
生物量或元素含量的影响 ,对营养元素积累量影响的探讨较少 [ 1] 。本试验研究了不同利用期红三叶种群营
养元素积累量的变化 ,为红三叶种群合理利用提供理论依据。
1 研究区域概况与研究方法
研究地位于重庆市巫溪县红池坝地区 , 该地年均气温约 7℃ , ≥0℃年积温 2880℃ , 年降水量 2000mm左
右 ,海拔高度约 1800m,垂直地带性植被为常绿与落叶阔叶混交林 , 土壤为山地黄棕壤。试验地位于山间谷
地 ,土壤质地为粉砂或粘砂壤土 , pH 值约 5.7, 0～10cm土层土壤有机质含量 51. 6g/ kg, 田间持水量 35%左
右。供试“巫溪红三叶”群落为 6年生人工草地 ,分别于返青及第 1、2次全面刈割后施过磷酸钙 225kg/ hm2。
试验处理分为两级 ,1级处理的处理?试验时间为 3月 5日至 5月 31日 , 处理?为 6月 4 日至 7月 24
日 ,处理?为 7月 28日至 9月 26日 , 1级处理反映了不同季节利用对红三叶营养元素积累量的影响。试验
完成后分别于 6月 1日、7月 25日和 9月 27日全部割掉试验地草群。2级处理是在每 1级处理中各设 5类
样地 ,按不同时间逐次剪割 , 其代号分别设为 A、B、C、D、E 5个处理 , 最后剪割处理 E 时同时刈取处理 A、B、
C、D 的再生草 ,其代号依次设为 a、b、c、d 4个处理 , 即每个 1 级处理内各有 9 个 2级处理。2级处理反映了
不同刈割时间对红三叶不同生育期营养元素积累量的影响。1、2级处理共 27个 ,其处理方式见表 1。齐地面
刈取红三叶 ,用收获法[2] 测定其生物量 ,样方面积为 1m×1m,重复 4次。植物样品在 65℃下烘干、称重并粉碎 ,
第 14 ?卷第 1期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol .14 No .1
2 0 0 6 ?年 1 月 Chinese Journal of Eco-Agriculture Jan ., 2006
在实验室进行化学分析。用高氯酸-硫酸硝化法测定全 N 含量 ,用 ICP 发射光谱法测定 P、K、Ca和 Mg含量。
表 1 红三叶种群不同处理的刈割期和生长期
Tab.1 Thecuttingdateandgrowingperiodfor Trifoliumpratensepopulationatdifferent treatments

处 理
Treatments
刈割期
( 月-日 )
Cutting date
( month-day)
生育期
Growing
period
生长时间
(月 -日 )
Growing time
( month-day)
生长天数/ d
Growing
day
处 理
Treatments
刈割期
(月 -日 )
Cutting date
( month-day)
生育期
Growing
period
生长时间
( 月 -日 )
Growing time
( month-day)
生长天数/ d
Growing
day
?A 03 *-26 营 养 期 03 ?-05～03-25 21 w?a 06-01 开花初期 03 u-26～05-31 67 /
?B 04 *-15 营 养 期 03 ?-05～04-14 41 w?b 06 ?-01 营 养 期 04 u-15～05-31 47 /
?C 04 *-30 营 养 期 03 ?-05～04-29 56 w? c 06 ?-01 营 养 期 04 u-30～05-31 32 /
?D 05 *-16 现蕾初期 03 ?-05～05-15 72 w
?d 06 ?-01 营 养 期 05 u-16～05-31 16 /? E 06 *-01 开花初期 03 ?-05～05-31 88 w
?A 06 *-15 营 养 期 06 ?-04～06-14 11 w?a 07-25 开花初期 06 u-15～07-24 40 /
?B 06 *-26 营 养 期 06 ?-04～06-25 22 w?b 07-25 营 养 期 06 u-26～07-24 29 /
?C 07 *-05 现蕾初期 06 ?-04～07-04 31 w? c 07 ?-25 营 养 期 07 u-05～07-24 20 /
?D 07 *-15 开花初期 06 ?-04～07-14 41 w
?d 07 ?-25 营 养 期 07 u-15～07-24 10 /? E 07 *-25 开花盛期 06 ?-04～07-24 51 w
?A 08 *-08 营 养 期 07 ?-28～08-07 11 w?a 09-27 营 养 期 08 u-08～09-26 50 /
?B 08 *-18 营 养 期 07 ?-28～08-17 21 w?b 09-27 营 养 期 08 u-18～09-16 40 /
?C 08 *-30 营 养 期 07 ?-28～08-29 33 w? c 09 ?-27 营 养 期 08 u-30～09-26 28 /
?D 09 *-12 现蕾初期 07 ?-28～09-11 46 w
?d 09 ?-27 营 养 期 09 u-12～09-26 15 /? E 09 *-27 开花初期 07 ?-28～09-26 61 w
图 1 不同刈割时间对红三叶种群营养元素积累量的影响
Fig .1 Theeffect of different cutting dates on the accumulation amount of
nutrient elements in Trifolium pratense population
2 结果与分析
2 . 1 ?不同刈割时间与季节
利用对营养元素积累
量的影响
由图 1 可知红三叶种群
各营养元素积累量通常随其
生长时间的增长而升高 , 只
有当某元素含量在某一处理
降低幅度极大情况下才出现
例外。分析结果表明在决定
元素积累量的两个因素中 ,
生物量与各元素积累量均成
线性正相关 , 相关系数均 >
0. 95, 显著性水平皆为 P =
0. 001,表明二者关系极为密
切 ,而元素含量与积累量为不相关或负相关 , 说明红三叶营养元素积累量随种群生长时间的增长主要决定
于生物量的增加。从生态因子看 ,红三叶种群地上生物量的积累与积温关系密切。因此各 2级处理中营养
元素积累量通常以生长时间最长的处理 E 最高。
为进一步比较各 1级处理中不同刈割时间对红三叶种群元素积累量的影响 ,现把其再生草与其相应刈割前草
群元素积累量相加分成 5组(A + a、B + b、C+ c、D+ d和 E)进行比较 (见表 2)表明 ,5组处理红三叶种群生长天数在
每 1级处理中均相同 ,处理?、?、?依次为 88d、51d和 61d。处理?和?中各元素积累量最大值均出现于 D + d
组和 E 组 ;处理?中除 N 积累量以 C+ c组最高外 ,其余元素的最大值亦均出现于 E 组。故红三叶种群营养元
素积累量的最大值均出现于现蕾～开花期刈割的一组处理 ;而处于营养期刈割的 A + a和 B + b组各元素积累
量均处于较低水平 ,表明刈割利用较早时所获总营养物质较少 ,且处理?、?早期利用更为不利 ,所获总营养物
质更少。表 3表明 3个 1级处理红三叶种群营养元素积累量的平均值和最大值一般为处理? > 处理? > 处理
? ,这与其最大生物量相一致。但 P 最大积累量处理?略低于处理?,其原因是由于处理?的元素含量显著高于
处理?所致[3] 。与此相反各 1级处理中 5组 2级处理营养元素积累量的变异系数为处理? > 处理? > 处理? ,
且各元素变异系数有明显差异 ,其中处理?P 变异最小 ,变异系数 < 5% ;处理?Ca变异最大 ,变异系数 > 50%。
64 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14 ?卷
表2 不同刈割时间对红三叶种群营养元素总积累量的影响
Tab.2 Theeffectofdifferentcuttingdatesonthetotalaccumulation
amountofnutrientelementsin Trifoliumpratensepopulation
1 ?级处理
No .1 treat-
ment
2 u级处理
No .2 treat-
ment
营养元素总积累量/ g·m - 2 ?
Total accumulation amount of nutrient elements
N P K Ca Mg
? A + a 6 ..34 0 v. 83 5 ?. 28 5 ?. 15 0 >.79
B + b 6 ..93 0 v. 79 4 ?. 16 4 ?. 03 0 >.60
C + c 6 ..11 0 v. 77 4 ?. 53 4 ?. 32 0 >.67
D + d 5 ..81 0 v. 84 5 ?. 07 5 ?. 30 0 >.86
E 7 ..70 0 v. 79 5 ?. 31 7 ?. 73 1 >.02
? A + a 3 ..62 0 v. 45 2 ?. 18 2 ?. 18 0 >.42
B + b 3 ..69 0 v. 50 2 ?. 34 2 ?. 32 0 >.41
C + c 6 ..14 0 v. 75 3 ?. 67 3 ?. 86 0 >.66
D + d 4 ..24 0 v. 84 4 ?. 34 4 ?. 60 0 >.88
E 5 ..59 0 v. 88 4 ?. 88 5 ?. 05 0 >.85
? A + a 2 ..57 0 v. 29 1 ?. 12 1 ?. 57 0 >.27
B + b 2 ..95 0 v. 36 1 ?. 43 1 ?. 69 0 >.32
C + c 2 ..64 0 v. 32 1 ?. 09 1 ?. 24 0 >.24
D + d 5 ..59 0 v. 59 2 ?. 43 3 ?. 44 0 >.55
E 4 ..88 0 v. 61 2 ?. 05 3 ?. 84 0 >.39
表 3 不同季节利用对红三叶种群营养元素积累量的影响
Tab.3 Theeffect of different utilization periods on
theaccumulation amount of nutrient elements
in Tri foliumpratense population
处 理
Treatments
项 目
I tems
营养元素积累量/ g·m - 2 g
Accumulation amount of nutrient elements
N P K Ca Mg
? 最 大 值 7 ?. 70 0 ^.84 5 . 31 7 .73 1 &. 02
平 均 值 6 ?. 59 0 ^.80 4 . 87 5 .31 0 &. 79
标 准 差 0 ?. 75 0 ^.03 0 . 51 1 .46 0 &. 17
变异系数 11 ?. 40 3 ^.80 10 . 50 27 .50 21 &. 50
? 最 大 值 6 . 14 0 ^.88 4 . 88 5 .05 0 &. 88
平 均 值 4 ?. 65 0 ^.68 3 . 48 3 .60 0 &. 64
标 准 差 1 ?. 15 0 ^.20 1 . 20 1 .31 0 &. 22
变异系数 24 ?. 70 29 ^.40 34 . 50 36 .40 34 &. 40
? 最 大 值 5 ?. 59 0 ^.61 2 . 43 3 .84 0 &. 55
平 均 值 3 ?. 72 0 ^.43 1 . 62 2 .36 0 &. 35
标 准 差 1 . 41 0 ^.15 0 . 59 1 .19 0 &. 13
变异系数 37 . 90 34 ^.90 36 . 40 50 .40 37 &. 10
2 . 2 再生草群与其刈前草群营养元素积累量比较
若将每 1 级处理中的 4 个刈前草群 ( 即处理 A、
B、C、D)与其相应再生草群 ( 即处理 a、b、c、d) 的营养
元素积累量平均值进行比较 , 在各 1 级处理中 , 当再
生草群与其刈前草群生长天数相近时 ,通常是前者营
养元素积累量低于后者 , 仅处理?中的 N、Ca以再生
草略高。3个 1级处理中 ,刈前草群营养元素积累量
高于再生草群 , 且处理?前者约高于后者 130% ～
150% ,处理?一般高于后者 80% ～130% , 处理?约
高 10%左右 (见表 4)。分析表明上述差异亦主要是
刈前草群比再生草群生物量高所致 ,但前者生物量比
后者高的原因显然与积温无关 ,其原因可能是刈割之
后其长势减弱所致。
表4 红三叶再生草群与刈前草群营养元素积累量比较 *
Tab. 4 A comparison on accumulation amount of nutrient
elements for after math and forage before
cutting in Tri folium pratense population
处 理
Treatments
草群类型
Types of
forage
营养元素积累量/ g·m- 2 >
Accumulation amount of nutrient elements
N P K Ca Mg
? 刈前草群 3 ?.04 0. 416 2 h.51 2 . 32 0. 381
再生草群 3 ?.27 0. 391 2 h.26 2 . 38 0. 350
? 刈前草群 3 ?.08 0. 440 2 h.21 2 . 29 0. 415
再生草群 1 ?.34 0. 195 0 h.93 0 . 96 0. 176
? 刈前草群 2 ?.33 0. 269 1 h.06 1 . 31 0. 221
再生草群 1 ?.10 0. 122 0 h.46 0 . 68 0. 123
* 刈前草群与再生草群的营养元素积累量分别代表处理 A、B、C、
D 平均值和 a、b、c、d 平均值。
3 小 结
不同季节利用红三叶种群其营养元素积累量平均值与最大值一般为处理? > 处理? > 处理?。各 1级
处理中开花期前各营养元素积累量一般随红三叶种群生长时间的延长而增加。营养期刈割利用红三叶种
群各营养元素积累量均处于较低水平 ,表明红三叶种群利用过早所获总营养物质较少。刈前草群营养元素
积累量高于再生草群 ,其中以处理?增幅最大。
参 考 文 献 h
1 樊江文等 .对红池坝野生红三叶的初步研究 .草业科学 , 1993, 10( 2) : 15～19
2 王义凤 .第一性生产力的测定 .草地生态研究方法 .北京 : 科学出版社 , 1988 . 67～83
3 ?杜占池 , 李继由 ,钟华平 .不同利用期对红三叶种群营养元素含量和积累速率的影响 .草地学报 , 1996 , 4( 4) : 266～273
第 1 ?期 杜占池等 : 不同利用期红三叶种群营养元素积累量的研究 65