全 文 ：农牧交错区 5种禾本科牧草与草原
二号苜蓿混播试验研究
张振琦1 ,2 ,宝音陶格涛1 ,熊　樱2 ,潘庆民2
(1.内蒙古大学 生态与环境科学系 ,内蒙古 呼和浩特　010021;2.中国科学院植物研究所 ,北京　100093)
　　摘要:研究 5种禾本科牧草与草原二号苜蓿在不同混播方式下种群的生长高度 、种间竞争率(CR i)
及产草量 。结果表明:草原二号苜蓿的生长不受单播 、混播的影响 ,混播促进了禾本科植物的生长 。随
着豆科播种量的增加 ,各试验小区的产量增加。人工草地较天然草地有明显的增产作用 。混播人工草
地比单播人工草地又有显著的增产效应 ,其中 2/3草原二号苜蓿+1/3披碱草的混播组合比其他组合增
产现象明显 。综合结果表明 ,草原二号苜蓿和缘毛雀麦的混播组合具有合理的禾/豆比例和较高的生产
力水平 ,为较合理的物种组合 。
　　关健词:禾本科牧草;草原二号苜蓿;农牧交错区;混播组合;人工草地
　　中图分类号:S 54　　文献标识码:A　　文章编号:1009-5500(2009)06-0015-05
　　温带地区天然草地面临大面积退化 ,草地生产力
持续下降的情况下 ,建立人工草地是保持草地生态系
统的稳定 ,促进畜牧业发展的重要措施之一。但是 ,如
果草种单一 ,随着某些元素的大量消耗 ,土壤肥力减
退 ,草地产草量高峰期维持年限较短 ,草地稳定性较
差[ 1] 。因此 ,牧草草种的选择和不同混播组合及其混
播比例是决定人工草地成功与否及生产力高低 ,可利
用时间长短的关键措施之一[ 2] 。为此 ,我们选用根茎
型禾草-缘毛雀麦(B romrs ci liatus)、无芒雀麦(B .
innermis),丛生型草 -披碱草(E lymrus dahuricus)、
诺单冰草(Agropyron nordan)、冰草(Agrop yron
sp.)分别和直根型优质豆科牧草 -草原二号苜蓿
(Medicago)以不同混播组合比例进行了试验研究 ,目
的在于找到结构合理 、产草量高而利用时间长的播种
组合和播种比例 ,为草原区人工草地的建植提供理论
依据[ 3] 。
1　材料和方法
1　试验区自然概况
　　试验区位于内蒙古锡林郭勒南部的多伦县 。地处
　　收稿日期:2008-11-23
　　基金项目:国家自然科学基金(30460086)和内蒙古教育厅
基金(32005)资助
　　作者简介:张振琦(1979-), 男 ,山东省潍坊人 , 硕士。
沙地尾缘交错地区 ,东部与大兴安岭向西南延伸的余
脉衔接。地理位置为 E 115°51′～ 116°54′,N 41°46′～
42°36′,海拔 1 150 ～ 1 800 m ,地处低山丘陵区。土地
面积 3 773 km2 。
　　多伦县气候属于我国东部季风区 ,大陆性气候显
著。年均温 1.6 ℃,日平均气温大于 5 ℃的持续时间
为 162.2 d。年无霜期平均为 100 d 。年均降水量为
385.5 mm[ 2] 。
1.2　试验区草种组合和播种量
　　选取缘毛雀麦 、无芒雀麦 、冰草 、诺丹冰草 、披碱草
与草原二号苜蓿进行单播和条形间作混播小区试验 ,
小区面积 3 m×5 m ,行距 20 cm ,小区间隔 50 cm ,区
组间隔 100 cm ,随机区组排列 ,重复 3 次。在雨季之
前(2000年 6月)进行同期播种(表 1)。
1.3　测定项目及方法
1.3.1　植株高度测定　在生长的第 2年 8月中旬进
行观测 ,统计生长发育正常的植株营养枝和生殖枝的
高度 ,重复 3次 。
1.3.2　产量的测定　牧草第 1年不测定产量 。在第
2年和第 3年的 8月 15 日采用样方法分别对单 、混播
草地进行测定 。
　　相对总产量(RY T)=Y ij/Y ii +Y Ji/Y jj (1)
式中 ,Y ij为同种 j 混播时种 i的产量 ,Y ji为同种 i 混播
时 j 的产量 , Y ii 为种 i 的单播量 ,Y jj 为种 j 的单播
15草原与草坪　　2009年　　第 6期　　总第 137期
量[ 4] 。
1.3.3　竞争(CR i)分析
　　CR i =(Y ij/Y jj ·Z ij)/(Y ji/Y jj ·Z ji) (2)
式中 ,Y ij 、 、Y ji 、Y ii 、Y jj同上 ,Z ij为混播中 i的混播比例 ,
Z ji为混播中 j 的混播比例 , RY T 、CR i计算生物量都是
用于物质产量[ 5] 。
表 1　各处理小区草种组合及播种量
Table 1　Sowing combination and seeding rate
g/ 15 m2
小区 草种组合 播种量
1 单播草原二号苜蓿 180
2 单播缘毛雀麦 243
3 单播无芒雀麦 195
4 单播冰草 348
5 单播诺丹冰草 115
6 单播披碱草 184
7 1/ 3 草原二号苜蓿+2/ 3缘毛雀麦 60+162
8 1/ 2 草原二号苜蓿+1/ 2缘毛雀麦 90+122
9 2/ 3 草原二号苜蓿+1/ 3缘毛雀麦 120+81
10 1/ 3 草原二号苜蓿+2/ 3无芒雀麦 60.0+130.3
11 1/ 2 草原二号苜蓿+1/ 2无芒雀麦 90.0+187.7
12 2/ 3 草原二号苜蓿+1/ 3无芒雀麦 120.0+65.1
13 1/ 3 草原二号苜蓿+2/ 3冰草 60.0+317.5
14 1/ 2 草原二号苜蓿+1/ 2冰草 90.0+238.1
15 2/ 3 草原二号苜蓿+1/ 3冰草 120.0+119.1
16 1/ 3 草原二号苜蓿+2/ 3诺丹冰草 60.0+77.9
17 1/ 2 草原二号苜蓿+1/ 2诺丹冰草 90.0+58.4
18 2/ 3 草原二号苜蓿+1/ 3诺丹冰草 120.0+39.0
19 1/ 3 草原二号苜蓿+2/ 3披碱草 60.0+123.1
20 1/ 2 草原二号苜蓿+2/ 3披碱草 90.0+92.1
21 2/ 3 草原二号苜蓿+1/ 3披碱草 120.0+61.6
22 (对照) 0
注:表中的 1/3 、1/ 2 、2/ 3 分别为各单播草种量的比例
1.4　数据处理
　　采用 SPSS13.0统计软件中的 ANOVA 对数据进
行显著性检验 。
2　结果与分析
2.1　种群生长特点
　　播种当年各单播及混播草地出苗整齐 ,生长发育
速度一致 ,植株高度达 10 ～ 15 cm ,盖度为 70%。
　　播种后第 2年 ,混播组分各禾本科牧草与草原二
号苜蓿植株营养枝高度和生殖枝高度表现出相似的的
变化趋势 。2/3草原二号苜蓿+1/3 缘毛雀麦的小区
组合在各种群中具有最高的豆科牧草营养枝高度以及
较高的禾本科植株营养枝的生殖枝高度 ,从而具有最
高的种群冠层高度。并且该小区产量比对照增产
161.83%,禾本科占总产量的比例在 50%。
　　缘毛雀麦麦 、披碱草和草原二号苜蓿的混播组合
中 ,随着草原二号苜蓿播种量的增加 ,植株高度以及种
群冠层高度有不同程度的增加。与此相反的是无芒雀
麦 、冰草 、诺丹冰草和草原二号苜蓿的混播组合随着草
原二号苜蓿播种量的增加 ,植株高度以及种群冠层高
度 、生殖枝高度均有不同程度的降低 ,无芒雀麦 、冰草
和草原二号苜蓿的混播组合中营养枝高度变化均势不
明显 ,诺丹冰草与草原二号苜蓿的混播组合中营养枝
高度与豆科牧草的变化趋势相同。
　　混播组合中营养枝高度均比其在单播中营养枝高
度有不同程度的提高 ,统计分析 ,缘毛雀麦麦和无芒雀
麦差异极显著(P <0.01),诺丹冰草差异显著(P <
0.05),而草原二号苜蓿的混播营养枝高度与其在单播
时的营养枝高度相比无明显差异(P>0.05)。
2.2　种群结构与种间竞争
　　在生长第 2年到第 3年期间 ,混播草地缘毛雀麦
和无芒雀麦分别与草原二号苜蓿的组合中 ,禾本科牧
草的干物质重量占小区干物质总重的比例均有不同比
例的降低 ,禾本科干重所占的比例在诺丹冰草和草原
二号苜蓿不同比例的播种组合中均有不同程度的提高
(表 2)。说明草原二号苜蓿在不同混播草地中逐年增
加的比例不同是造成这种现象的主要原因[ 4] 。
　　禾本科牧草的 RY T 在播种后的第 2 年和第 3年
都>1。根据生态学观点:当 RY T 值<1时 ,表示植物
种占有不同的生态位 ,利用不同的资源 ,表示出一定的
共生关系或表示种间存在直接的竞争关系。这时 ,就
16 Grassland and Turf　　(Bimonthly)　　2009　　No.6　　(Sum 　No.137)
环境资源的利用效率而言 ,混播群落优于各单播种群 。
因此 ,通过不同年份各组分在混播草群中的比例可以
推断 ,试验中的混播物种间不存在明显的种间竞争关
系[ 4] 。
　　根据生态学观点:当 CR i >1时 ,表示 i 的竞争力
>j;CR i =1时 ,表示 i 和 j 的竞争力相同 。由表 2可
以看出 ,播种后第 3年 ,各混播组合中禾本科植物的竞
争率大多数要<草原二号苜蓿的竞争力 ,7 号小区 , 9
号小区和 14号小区 CR i >1 , 11号小区的 CR i接近于 1
外 ,其余各小区的 CR i均<1。综合两年的数据可以看
出诺丹冰草和披碱草分别和草原二号苜蓿的混播组合
中 ,禾本科植物的 CR i均小于 1 ,但是第 3年比第 2年
有不同比例的提高 ,说明诺丹冰草和披碱草的竞争力
在增加 ,还可以看出在生物量方面 ,禾本科植物生物量
占的比例也在增加。在牧草混播的各小区中 ,随着禾
本科植物产量所占的比例的不断增加 ,相应的 CR i也
不断增加 。
2.2　不同混播比例及单播间产量的比较
　　由表 3可以看出 ,在相同条件下 ,草原二号苜蓿与
5种禾本科牧草不同播种比例的产量均比单播高 ,干
草产量达到极显著水平(P<0.01)。在 21小区中 ,产
量为196.92g/m 2 ,比天然草地增产137.97g/m 2 ,增
表 2　混播牧草群落禾本科植物相对生物量及竞争率
Table 2　Biomass and competition rate in different mix-sowing combinations
小区 禾本科占的比例/ %第 2 年 第 3 年
RYT
第 2 年 第 3年
CR i
第 2 年 第 3年
7 82.8 76.73 1.57 3.26 5.28 17.00
8 85.19 40.09 1.73 2.39 26.71 0.07
9 53.19 50.27 1.78 3.83 6.31 1.51
10 82.57 41.64 0.85 1.54 15.00 0.40
11 58.10 55.77 1.10 1.08 5.67 1.26
12 78.57 34.05 1.10 1.99 4.39 0.21
13 60.00 32.60 1.85 1.59 1.38 0.23
14 42.76 73.52 1.18 3.04 1.20 7.54
15 46.20 33.74 1.69 0.93 0.69 0.25
16 25.35 25.91 1.17 1.36 0.07 0.17
17 17.10 43.84 1.01 1.23 0.08 0.86
18 16.57 32.95 1.55 1.02 0.05 0.34
19 18.23 28.71 3.43 1.02 0.04 0.15
20 10.54 8.80 1.65 1.66 0.02 0.01
21 17.12 19.53 1.87 1.44 0.02 0.05
长了 234.04%,均高于其他小区增长比例。21号小区
产量与 14号小区差异显著(P <0.05),与其他小区差
异极显著(P<0.01)。19 号小区与 20号小区的产量
分别比对照增长45.75 g/m 2 ,73.82 g/m2 ,增长比例分
别是 77.61%和 125.22%,小区产草量随着苜蓿播种
量的提高而增加 。
　　缘毛雀麦与草原二号苜蓿不同播种比例的小区产
量间无明显差异 ,但是均与对照以及各单播物种差异
极显著(P<0.01),3种播种比例组合以 9号小区的产
量(95.40 g/m2)较对照增长比例最大 ,为 161.83%, 7
号(87.10 g/m 2)和 8号(79.33 g/m2)小区产量分别比
对照增长 147.75%、134.58%。缘毛麦雀麦与草原二
号苜蓿组合的 3种播种比例的小区产量均比其他物种
组合的产量高。
　　单播无芒雀麦的产量与对照的产量有着显著差异
(P<0.05),其余牧草的单播产量均与对照无显著差异
(P>0.05),各单播草种间产量差异不明显[ 6] 。
　　诺丹冰草与草原二号苜蓿的不播种的比例的小区
产量间无明显差异 ,16号小区与 18号小区的产量均与
对照和各单播种差异不显著(P >0.05), 17 号小区与
17草原与草坪　　2009年　　第 6期　　总第 137期
对照差异显著(P<0.05),诺丹冰草与草原二号苜蓿组
合的 3种播种比例的小区产量均比其他物种组合的产
量低 ,与缘毛雀麦和草原二号苜蓿的各组合差异极显
著(P<0.01)。
　　无芒雀麦与草原二号苜蓿组合的产量均与单播草
种的产量无明显差异 ,与对照差异显著(P<0.05)。
　　不考虑草种之间的播种比例 ,只研究不同的牧草
草种组合的产量 ,可以发现草原二号苜蓿与缘毛雀麦
麦 、无芒雀麦 、冰草 、诺丹冰草 、披碱草不同牧草组合的
混播产量分别为 148.05 g/m2 、88.30 g/m 2 、102.76
g/m 2 、58.48 g/m 2 、123.83 g/m2 。说明草原二号苜蓿
与缘毛雀麦麦组合的产量要高于其他草种组合水平 ,
其次为草原二号苜蓿与披碱草组合的产量 。草原二号
苜蓿与诺丹冰草组合的产量远低于其他 4种组合 。
　　对同一草种组合的不同播种比例的小区产量进行
分析 ,1/3草原二号苜蓿+2/3禾本科牧草 、1/2草原二
号苜蓿+1/2禾本牧草 、2/3草原 4号苜蓿+1/3 禾本
科的牧草产量平均值为 80.33 g/m 2 , 110.54 g/m2和
117.14 g/m2 。说明随着草原二号苜蓿播种量的增加 ,
小区产量也随之增加 ,2/3草原二号苜蓿+1/3禾本科
的组合产量最高 ,为最佳组合。
3　讨论与结论
　　(1)播种当年各单播及混播草地草种生长发育速
度基本一致 ,播后第 2年 ,混播组合各禾本科牧草与豆
科牧草在植株枝营养高度和生殖枝高度表现了出相似
的变化趋势 。混播不影响豆科苜蓿的营养生长 ,并且
促进了禾本科牧草的生长 。
表 3　地上生物量及增产比例
Table 3　Aboveground biomass
试验小区号
播种后年份
第 2 年 第 3 年 合计 平均
较对照增产
增产量 / %
1 88.10 58.77 146.87 73.44 14.49 24.57
2 91.30 37.60 128.90 64.45 5.50 9.33
3 102.00 74.40 176.40 88.20 29.25 49.62
4 82.50 60.07 142.57 71.29 12.34 20.92
5 79.90 41.67 121.57 60.79 1.84 3.11
6 98.30 64.16 162.46 81.23 22.38 37.79
7 157.00 135.10 292.10 146.05 87.10 147.75
8 162.00 114.57 276.57 138.28 79.33 134.58
9 141.00 167.70 308.70 154.35 95.40 161.83
10 109.00 99.10 208.10 104.05 45.10 76.51
11 105.00 72.20 177.20 88.60 29.65 50.30
12 84.00 126.27 210.27 105.13 46.18 78.34
13 100.00 94.37 194.37 97.18 38.23 64.86
14 145.00 181.80 326.80 163.40 104.45 177.18
15 158.00 55.03 213.03 106.52 47.57 80.69
16 86.80 72.25 159.05 79.53 20.58 34.91
17 133.90 61.13 195.03 97.52 38.57 65.42
18 101.40 52.80 154.20 77.10 18.15 30.79
19 148.10 61.30 209.40 104.70 45.75 77.61
20 167.00 98.53 265.53 132.77 73.82 125.22
21 307.80 86.03 393.83 196.92 137.97 234.04
　　22(对照) 68.50 49.40 117.90 58.95 0.00 0.00
18 Grassland and Turf　　(Bimonthly)　　2009　　No.6　　(Sum 　No.137)
　　(2)在牧草混播和各小区 ,随着禾本科产量所占比
例的不断增加 , CR i也在不断增加 。
　　(3)试验中的混播草种间不存在明显的种间竞争
关系 。随着草原二号苜蓿播种量的增加 ,小区产量也
增加 。表明草原二号苜蓿在群落的生物量组成成份中
占有重要的地位 。
　　(4)在相同的环境条件下 ,草原二号苜蓿与几种禾
本科牧草不同混播比例的产量均比单播高 ,干草产量
达到极显著水平(P <0.01)。 21 号小区的产量
(196.92 g/m2)比天然草地提高了 137.97 g/m2 ,增长
了 234.04%,均高于其他小区的增长比例 ,说明该小区
具有较高的生产力。
　　(5)作为放牧用的混播草地 ,禾本科牧草比例应达
到 50%,否则家畜易得膨胀病[ 7] 。依据试验各处理的
总产量和混播比例等因素 ,混播组合中的 9 号小区处
理较为理想 , ,其中禾本科牧草占 52%,草原二号苜蓿
占 48%,这一混播牧草总产量相对较高 ,且草群中禾草
比例大于 50%,适合于刈牧兼用 。同时该小区在各种
群中具有最高的豆科牧草营养枝高度以及较高的生殖
高度 ,具有最高的种群冠层高度。因此可以确定 9 号
小区为理想的混播组合小区。
　　(6)在豆科与禾本科牧草组合比例相同的情况下 ,
禾本科牧草缘毛麦雀和披碱草分别与草原二号苜蓿在
适宜的混播比例下生长发育良好 ,具有较高的生产力 ,
为较理想的混播草种组合 。同一草种组合的不同播种
比例的小区 ,尤以 9号小区为最佳混播比例。
参考文献:
[ 1] 　宝音陶格涛 , 陈敏 , 关世英 , 等.披碱草(Elymrus dahuri-
cus)与苜蓿(Medicago)混播试验研究[ J] .内蒙古大学学
报 , 1997 , 28(2):222-228.
[ 2] 　宝音陶格涛 ,白永飞.农牧交错区面临的问题及其解决的
途径—以内蒙古多伦县为例[ J] .应用生态学报 , 2004 , 15
(2):245-248.
[ 3] 　刘美玲 , 宝音陶格涛.老芒麦与草原 2 号苜蓿混播试验
[ J] .中国草地 , 2004 , 26(1)22-27.
[ 4] 　张丽娟 ,张永亮 , 赵海新.施肥对苜蓿+无芒雀麦混播草
地氮 ,磷 , 钾含量的效应[ J] .草原与草坪 , 2007(1):14-
19.
[ 5] 　马春晖 ,韩建国 , 李鸿祥.一年生混播草地生物量和品质
以及种间竞争的动态研究[ J] .草地学报 , 1999 , 7(1):62
-71.
[ 6] 　董世魁 ,张起荣.高寒地区多年生禾草引种生态适应性及
混播组合筛选研究[ J] .草原与草坪 , 2003(5):38-48.
[ 7] 　张淑艳 ,张永亮.科尔沁地区禾豆混播人工草地生产特性
分析[ J] .中国草地 , 2003 , 25(5):32-42.
Study on the mix-sowing of five gramineous grasses and
Medicago varia in pastoral-agronomy area
ZHANG Zhen-qi1 ,BAOYIN Taoge-talo l ,XION Ying2 ,PAN Qing-min2
(1.Dep t.of Ecological and Env ironmental Sciences , Inner Mongolia Univ ersity , Huhehot 010021 , China;
2.I nst itute o f Botany ,Chinese Academy o f Sciences ,Bei j ing 100093 ,China)
　　Abstract:Five g ramineous g rasse s and Medicago varia w ere used to study the productivity under dif ferent
mix-sowing t reatments by measuring the height , competit ion rate(CR i)and aboveground biomass.The results
show ed that the height o f Medicago was not influenced and the height of g ramineous g rasses w as promo ted by
dif ferent mix-sow ing t reatments.The aboveg round biomass in di fferent plots increased wi th the seeding rate.
Aboveground biomass w as significant ly increased especially in the t reatment of 2/3 Medicago+1/3 Elymus
dahuricus.The treatment of Medicago +Bromus ci liatus was a bet ter mixing combinat ion wi th high
aboveg round biomass and proper ratio betw een g rass and legume.
　　Key words:g ramineous grass;Medicago varia;pasto ral-ag ronomy area;mix-sow ing combination;sow ed
grassland
19草原与草坪　　2009年　　第 6期　　总第 137期