禾草种类与混播比例对苜蓿-禾草混播系统生产力及种间关系的影响

中 国 草 地 学 报2020年3月

Vol.42 No.2ChineseJournalofGrasslandMar.2020

:/DOI16742.zcdxb.20190151jg

禾草种类与混播比例对苜蓿-禾草混播系统生产力及种间关系的影响

张永亮1,高 凯1,于铁峰1,张丽娟1,程 铭2

()内蒙古民族大学农学院,内蒙古 通辽 0通辽市科左后旗草原工作站,内蒙古 01.28042;2.28100、摘要:以紫花苜蓿(紫花苜蓿和紫Medicaosativa)-无芒雀麦(Bromusinermis)-垂穗披碱草(Elmusnutans)gy混播系统为研究对象,通过测定建植第1年至第3年混播牧草产量,研究禾草种类和混播比例对混播系BB3,4表示)例对混播系统生产力和种间关系有明显影响。第1年至第3年SP分别以AA2,1和A3组合最高。第1年A2组合

(花苜蓿分别用A按豆禾行数比1分别用B-虉草(Phalarisarundinacea)AA∶1,2∶2,1∶2和2∶1(B1,2,3表示)1,2,、、统生产力(种群相对产量(相对产量总和(和种间竞争率(的影响。结果表明,禾草种类和混播比SP)RY)RYT)CR)禾草R且RY,CR和RYT显著高于AYT>1。第2年AAYT及禾草与苜蓿的RY,1和A3组合,1,2和A3组合的R

且R其余组合间无显著差异;CR均无显著差异,YT>1。第3年AY和CR显著高于AA1组合禾草R2组合,3组合

差异不显著;第2年和第3年BBY和CR(BR除外)Y3处理最低。第1年不同混播比例间禾草R1的C2处理禾草R(第2年B和C在科尔沁Y除外)R显著高于BB1的R1,3和B4处理。综合考虑混播系统生产力及禾草种群稳定性,沙地紫花苜蓿与无芒雀麦或虉草2:2间行混播较适宜。

关键词:苜蓿禾草混播;系统生产力;相对产量;种间竞争率-

)))显著高于A和A组合。在不同混播比例处理中,其次为BRYT(1.00.920.91BP最高,1(2(4处理三年内S1处理,

()中图分类号:S54 文献标识码:A 文章编号:1673-5021202002-0047-11

豆禾混播既可提高牧草产 在人工草地建植中,]12],。混播草地中既量和质量[又有助于土壤修复[存在营养竞争也存在光和空间竞争,种间竞争的结

]3

。适宜局要么稳定共存,要么竞争排除另一种类[

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于西辽河平原内蒙古民族大学农牧业

的草种搭配和混播比例,不仅影响混播草地产量和

4]

,质量[而且影响混播群落结构和功能的稳定]5~7

,性[进而影响禾豆混播草地实现优质、高产的初]8~9

。关于禾豆混播群落种间竞争研究已有较多衷[

10~11]

;生禾草混播群落中,苜蓿竞争力强于禾草[也]12

。禾豆混播草地种间关系不仅期强于豆科牧草[

科技示范园区。年平均气温6年积温3.4℃,184℃,/,/,土壤有机质含量4速效钾9速.86k4.65mkgggg

,无霜期1年均降水量350d99.1mm。土壤为风沙土,/,碱解氮1/,效磷10.46mk1.15mkH值ggggp

干旱时灌水。8.2。具有喷灌条件,

报道,但结果不尽一致。有研究表明,在苜蓿与多年有学者认为苜蓿与禾草混播后禾草竞争力大部分时受混播种类与混播比例影响,也受地区气候、土壤和管理利用条件等诸多因素的制约。

本研究以紫花苜蓿(与无芒Medicaosativa)g1.2 试验设计

试验以禾草种类为A因素,豆禾间行比例为B、紫花苜蓿va)-无芒雀麦(Bromusinermis)-垂穗披碱草(和紫花苜蓿Elmusnutans)-通草1号虉草y]13

(、((。苜蓿和和2四个处理[2∶2B1∶2B∶1B2)3)4)

/虉草单播量1垂穗披碱草和无芒雀麦单5khm2,g

因素。混播禾草种类有紫花苜蓿(Medicaosati-g和通草1号虉草(tans)Phalarisarundinaceacv.

按二组分四种混播比例建植的混TonaoNo.1)gc播草地为对象,通过测定建植第1年至第3年混播群落苜蓿及禾草产量,探讨三种禾草与苜蓿不同混播比例下混播系统生产力及种间关系的年度变化动态,为科尔沁沙地豆禾混播草地建植提供依据。

、雀麦(垂穗披碱草(Bromusinermis)Elmusnu-y()三种,分别用P.arundinaceacv.TonaoNo.1gc

、混播比例为豆禾行数比1AAA∶1(B1、2、3表示;1)

收稿日期:2019-06-19;修回日期:2019-11-26)技储备项目(2018MDCB03-02

);基金项目:国家自然科学地区基金(内蒙古自治区科31960352,作者简介:张永亮(男,内蒙古包头人,教授,博士,主要1959-)

:从事牧草栽培研究,Emailzl8802@163.com.y

—47—

中国草地学报 2020年 第42卷 第2期

/播量30khm2。试验小区设计采用随机区组设g次重复。试验地于2当年刈016年5月22日播种,

计,小区面积5行距3每小区1m×4m,0cm,2行,3/割2次。2017~2018年全年施N160khm2、g

//其中磷肥返P20khm2和K00khm2,gg2O512O1青期全部施入,氮肥和钾肥返青期各施5第10%,施肥后浇水。

茬草刈割后各施2第2茬草刈割后各施30%,0%,1.3 测定项目与方法)相同。说明种间YYYY2RYT>1时,ii,ii,j,jjj与式(

干扰小于种内干扰,混播植物表现出一定的共生关表明混播植物种间存在激烈的资源竞争,混播1时,

植物间存在拮抗。

8

1.3.5 种间竞争率1

//(/,CRYZYZi=(iiii)ii×Yjj×Yjjjj)

[]

其中,RYT表示混播系统禾豆相对产量总和,

系;植物种间利用共同的资源;RYT=1时,RYT<

//(/()CRYZYZ4ii×Yiiii)j=(jjjj)jj×Y

.3.1 产草量

头茬草在苜蓿盛花期测定(017年6月4日,22016年8月3日,

(0定,以后两年二茬草2108年在16年6月苜蓿1盛03日)

,建植第茬草在苜蓿初花期月花期15日,初霜后1年二)测测定(月12017年7

(5日、,三茬草第2年在初霜在苜蓿盛花期20172年0118年0月7月(16日)后苜蓿结荚期)测定,第3年为单播、豆禾1∶2101,284日、年∶29月混播区15日)测定。测产面积,取∶2和2∶1混播区每小区取1分种称鲜重,1再取m长203m长行测定4行测定,

。禾豆

分种取样测定,0~500g鲜样带回实验室烘干称干重,单位面积干草产量根据干鲜比和测产面积换算获得。本文混播(间作)系统生产力主要体现在单位面积两种混播牧草全年干草产量的加权平均值(播种群相对产量SP()变化上;种间关系主要体现在混间竞争率(CR)

指标的变化上RY)、相对产量总和(RYT)

和种.3.2 混播系统生产力[1

4]

。SP=YSijP×Ziji表示混播+Yj×Zji式中,系统生产力,Y(i1)j代表种种j混播时种i(禾草)的产量,Yi代表种j同种ii同

混播时种所占面积比例j(苜蓿),的产量Z,Zj

ij代表种i同种j

i代表种j同种i混播时j混播时种

种j所占面积比例。

.3.3 相对产量[1

5

]

RYi=Y相对产量,ZiYij/Zij×Yii,RYj=Yji/Zji×Yjj

式中,R(i,RY2)j分别表示禾草相对产量和苜蓿

j代表种代表种产量,Yiii的混播比例,Zi代表种Yj播比例,ii的单播产量,Yjj代表种j,Yjj与式(

j的单播

j的混种间竞争相似;争;RRY>1)1相同表明种内竞争大于其种间竞

。RY=1表明种内竞争和[6]

.3.4Y< 相对产量总和1表明种间竞争要大于种内竞争1

[1

7]

。—R48YT=Y—

ij/Yii+Yji/Yjj

(3

)式中,蓿种间竞争率CRi,,CRj分别表示混播系统中禾草和苜

当种i的竞争力大于种Yij,Yji,Yii,Yjj,Zij,Zij与式(2)相同。CCRi=

1;当j时,种iC的Ri争力相等时,竞>

1争;力当种小i与种于种jj竞时,.R4i <

1数据处理

。采用数据处理系统软件进行差异显著性分析Excel2007进行数据处理和绘图,用,采用an多重比较。

DDuPnS

- 结果与分析

.1 禾草种类与混播比例对混播系统生产力的影响

禾草种类对建植第系统生产力(影响不显著,而对第2年和第1年混播3年SP影响显著S(

P图)

组合-a)。(P第<2年0.05A),1组合ASP最高,显著高于A2和。第A3

2和年A3组合A3组合间差异不显著2禾豆混播。SP最高,与A1和A2差异显著,A1显著

3高于A比例对不同年龄混播草地显著影响(图1-b)。建植第1年至第3年SBP均有

SP4处理最高,B3处理最低。第著(P2和B3处理理;第,与23年年B1B4B4处理

显著(高处理无显著差异。B1处理三年内。可见,混播系统生产S力P显著高于与混播苜蓿B2和比例B3处理有密切关系。

第高,与其他1年和第(第3年A1B4,A2B4,A3B4组合SP最表1)1年A3B1除外)

组合差异极显著或显著(。A第2年A1B4,4除外A2B4),A3B1组合高,与其他(1显著。B1和A3B组合差异极显著或SP最(P<0.0A11B)1高,A于2BA1和1B3,AA3B1组合三年内2B3和A3B3组合S

P极显著(第A3B3除外)。1年1211122c1i11张永亮 高 凯 于铁峰等 禾草种类与混播比例对苜蓿-禾草混播系统生产力及种间关系的影响

);图柱上同一年度不同小写字母表示系统生产力差异显著(P<0.05

,;,;,。,;,苜蓿无芒雀麦苜蓿垂穗披碱草苜蓿虉草苜蓿禾草A-A-A-B∶=1∶1B∶禾草=2∶2;B12312苜蓿3,

苜蓿∶禾草=1∶苜蓿∶禾草=2∶2;B1。下图同4,

,Differentlowercaselettersabovebarsinsameyearindicatesinificantdfferenceamonstemproductivitt0.05levelsresectivel.ggsyyapy

,;,;,,;A.sativa-B.innermisA.sativa-E.nutansA.sativa-P.arundinacea.Blfafa∶rass=1∶1g1M2M3M1A,;,;,;Blfafa∶rass=2∶2Blfafa∶rass=1∶2Blfafa∶rass=2∶1similarlorthefollowiniuresgggyfgfg2A3A4A

图1 豆禾混播系统生产力对禾草种类和混播比例的响应

Fi.1 Effectofgrassseciesandmixedsowinatioontheproductivitfleume-rassmixedsowinstemgpgryogggsy

2

/)表1 混播组合对苜蓿-禾草混播系统生产力的影响(khmg

Table1 Effectofcombinationontheproductivitfalfalfa-grassmixedsowinsstemsyogy

年份

Year

混播比例

Mixedsowinatiogr

B1B2B3

2017

B4B1B2B3

2018

B4B1B2B3B4

A1

混播禾草种类Mixedsowinrassseciesggp

1999.00±345.11bAB13.71±147.54cB1442.59±215.37cB

A2

A3

20161569.05±221.46bB1471.15±314.94bB2415.37±511.59aA9206.82±863.40aA5268.25±384.33bB4224.69±197.63cB9393.24±503.38aA5329.38±197.42bB4217.49±5.20cC2928.88±2.06dD97.61±327.87aA874.72±159.49cB

1903.59±482.70abA1531.68±223.47bA1393.±95.70bA2133.58±228.06aA7825.40±135.70aA6068.93±917.43bB4312.43±3.75cC7660.52±941.45aA5215.75±357.43bB4947.54±253.95bB3448.84±192.39cC7412.96±195.43aA

2533.52±307.84aA6140.18±386.13cB

7276.45±619.98bAB2777.57±450.93dC4003.35±82.21bB

8388.19±991.48aA3751.43±365.86bBC2926.44±205.33cC6935.10±716.49aA

inables.gt

,同列中同一年度不同大写字母表示不同混播组合间数据差异极显著(不同小写字母表示不同混播组合间数据差异显著 注:P<0.01)

()。B苜蓿∶禾草=1苜蓿∶禾草=2苜蓿∶禾草=1苜蓿∶禾草=2苜蓿-无芒雀麦;苜蓿-垂穗披碱P<0.05∶1;B∶2;B∶2;B∶1。AA1,2,3,4,1,2,草;苜蓿-虉草。下表同。A3,

:NoteDifferentcaitalandlowercaseletterswithinthesamecolumninsameyearindicatesinificantdifferencebetweendifferentmixedso-pg

,,;,;,;,wintreatmentat0.01and0.05levelsresectivel.BAlfafa∶rass=1∶1BAlfafa∶rass=2∶2BAlfafa∶rass=1∶2BAlfafa∶gpy1ggg234;A;rass=2∶1.A.sativa-B.innermis.sativa-E.nutansA.sativa-P.arundinacea.Differentcaitalandlowercaselettersa-gp1,M2,M3,M

,;bovebarsindicatesinificantdfferencebetweendifferentmixedsowintreatmentat0.01and0.05levelsresectivelimilarlforthefollow-ggpysy

2.2 禾草种类与混播比例对混播系统种群相对产

量的影响

RY有显著影响。建植第1年,AY最2组合禾草R

),,高(图2显著高于A-aP<0.05)A1和A3(3显著

禾草种类对建植第1年和第3年禾草与苜蓿

第2年禾草种类对禾草和苜蓿RY影响均不显著。其余组合间无显著AY显著高于A3组合苜蓿R1,

差异。

混播比例对建植第1年禾草RY影响不显著(),。建植图3而对苜蓿R图3-aY有显著影响(-b)

—49—

第3年,AY显著高于A1和A3组合禾草R2组合。

),与A其余组合间无显著差异。b1组合差异显著,

);高于A苜蓿R图2P<0.05Y以A-1(3组合最高(

第1年,前者显BY最高,B1处理苜蓿R2处理最低,

中国草地学报 2020年 第42卷 第2期

,著高于后者(其余处理间均无显著差异。P<0.05)苜BY显著高于B1和B2处理禾草R3和B4处理;

蓿R与BY为BBB1处理最高,2,3,4处理间差异显混播比例对第2年禾草和苜蓿RY均有显著影响,

,著(其余处理间无显著差异。第3年,P<0.05)B2与其他处理间差异显著,BB3处理,1处理显著高于

B2和B4处理。处理禾草RY显著高于其他处理。苜蓿RY最高以

Fi.2 Effectofgrassseciesonthepoulationrelativeyieldofleume-rassmixedsowinstemsgppgggsy

图2 豆禾混播系统种群相对产量对禾草种类的响应

Fi.3 Effectofmixedsowinatioonthepoulationrelativeyieldofleume-rassmixedsowinstemsggrpgggsy

图3 豆禾混播系统种群相对产量对混播比例的响应

禾草与苜蓿按不同混播比例混播 建植第1年,

。苜蓿种群R后禾草种群R表2)Y无显著差异(Y在A而在AB1组合中无显著差异,2和A3组合中,2

),和B表3与其他处理间差异均达Y较低(4处理R,显著水平(其余处理间无显著差异。混P<0.05)播组合对第2年和第3年禾草与苜蓿种群RY有明,差异显著(其余RY最高,BP<0.05)4处理最低,

处理间差异不显著;在A2组合中B1和B2处理禾—50—

显影响。第2年,在AB1和A3组合中,1处理禾草

草R其余处理间无显著Y显著高于B3和B4处理,

差异。苜蓿种群RY受混播比例与禾草种类双重影。A处理最高,与其他处理差异显著(P<0.05)2组合禾草R显著高于BY以B3处理最高,2和B4处理。苜蓿R与BY在A1组合下以B1处理最高,2和

响,与其他处理间差异均达BY最高,1处理苜蓿R显著水平。第3年AY均以B1和A3组合禾草R2

BA4处理差异显著;2和A3组合下均以B3处理最高,与其他处理间差异显著。

张永亮 高 凯 于铁峰等 禾草种类与混播比例对苜蓿-禾草混播系统生产力及种间关系的影响

表2 混播组合对苜蓿禾草混播系统禾草相对产量的影响-Table2 Effectofcombinationonthegrassrelativeyieldofalfalfa-rassmixedsowinsstemsggy

年份

Year

混播比例

Mixedsowinatiogr

B1B2B3

2017

B4B1B2B3

2018

B4B1B2B3B4

A1

混播禾草种类Mixedsowinrassseciesggp

1.22±0.42a1.30±0.62a1.34±0.22a1.14±0.20a0.90±0.13a0.82±0.06a0.40±0.16b0.41±0.07b0.28±0.02b0.42±0.05a0.27±0.08b0.34±0.12ab

A2

A3

20160.50±0.10a0.65±0.12a0.38±0.05a0.43±0.11a0.72±0.19a0.69±0.04ab0.62±0.04ab0.50±0.05b0.32±0.05b0.61±0.12a0.36±0.08b0.40±0.09b

0.77±0.41a0.69±0.20a0.82±0.16a0.99±0.08a0.82±0.20a0.74±0.08ab0.66±0.13ab0.57±0.09b0.37±0.01b0.53±0.09a0.38±0.03b0.35±0.08b

表3 混播组合对苜蓿禾草混播系统苜蓿相对产量的影响-Table3 Effectofcombinationonthealfalfarelativeyieldofalfalfa-rassmixedsowinsstemsggy

年份

Year

混播比例

Mixedsowinatiogr

B1B2B3

2017

B4B1B2B3

2018

B4B1B2B3B4

A1

混播禾草种类Mixedsowinrassseciesggp

1.14±0.18a

A2

A3

20160.91±0.13a0.76±0.19a0.69±0.13a0.93±0.11a2.26±0.29a1.12±0.15c1.28±0.04bc1.45±0.03b1.74±0.03a1.57±0.28a1.17±0.25b1.26±0.10b

0.68±0.15b

1.11±0.12ab0.90±0.27ab1.17±0.42a1.91±0.17a0.79±0.14b1.44±0.28bc1.±0.10b1.19±0.23c1.66±0.17b1.45±0.01b1.91±0.18a1.42±0.02b

0.93±0.26ab0.97±0.24ab1.84±0.18a1.54±0.20b1.36±0.11b1.33±0.16b1.37±0.08b1.29±0.09b2.01±0.13a1.39±0.17b

2.3 禾草种类与混播比例对混播系统相对产量总

和的影响

,和AP<0.05)A3间差异显著(3显著高于A1。第

),建植第1年,图4与AAYT最高(-a2组合R1

与其他处理间差异均达显著水平(RYT最高,P<

);在A0.05BYT最低,3处理R1和A2组合中B3RYT>1;AYT大于或接近3组合的B1-B4处理R于1。第3年,A1和A3组合中的B1和B4处理处理RYT显著低于B4处理。其中A1组合的B1和BYT>1;AB4处理R2组合的B1,2和B4处理

2年不同禾草种类处理下RYT无显著差异。第3

年A显著高于AYT最高,A3组合R1和A2组合,1和A2组合间无显著差异。

。第2年对第2和第3年R图4YT影响显著(-b)处理R显著低于其他处理。第3年BYT最低,4处理R与其他处理间差异显著,YT最高,B1处理显著高于B2和B3处理。

,表4)但ARYT无显著影响(2组合B1-B4处理

其他组合RRYT大于或接近于1,YT均小于1。第

建植第1年,混播组合对苜蓿禾草混播系统-混播比例对建植第1年R而YT影响不显著,

RYT显著高于BB2和B3处理,2处理显著高于B3处理;在AYT显著高于B2组合中B4处理R1和B2,。其他处理YAYT=1RT均小于12组合的B4处理R;处理。其中AYT>11和A3组合的B1和B4处理R

显著高于BBYT最高,BB1处理R2,3和B4处理;3

2.4 禾草种类与混播比例对混播系统种间竞争率

的影响

第3年三种禾草种间竞争力(有明显差异,而第CR)

在三种禾草与苜蓿混播系统中,建植第1年和

在A2年,AB1、2和A3三种禾豆混播组合中,1处理

)。建植第1年A图52年没有显著差异(-a2组合禾草C显著高于AR最高,A1和A3,1和A3之间无显

—51—

著差异;第3年AR显著高于AA1组合C2,2和A3

中国草地学报 2020年 第42卷 第2期

Fi.4 Effectofgrassseciesandmixedsowinatioonthetotalrelativeyieldofleume-rassmixedsowinstemsgpgrgggsy

表4 豆禾混播系统相对产量总和对混播组合的响应

Table4 Effectofcombinationonthetotalrelativeyieldofleume-rassmixedsowinsstemsgggy

年份

Year

混播比例

Mixedsowinatiogr

B1B2B3

2017

B4B1B2B3

2018

B4B1B2B3B4

A1

混播禾草种类Mixedsowinrassseciesggp

1.18±0.26a0.99±0.27a1.21±0.23a1.03±0.15a1.37±0.15a0.72±0.14c1.18±0.12b1.03±0.08b0.76±0.07c

A2

A3

图4 豆禾混播系统相对产量总和对禾草种类和混播比例的响应

20160.70±0.12a0.71±0.14a0.48±0.08a0.76±0.11a1.49±0.17a0.91±0.07c0.84±0.03c

0.94±0.26a0.80±0.19a0.93±0.17a0.86±0.11a1.36±0.05a1.09±0.16b0.99±0.11b0.99±0.14b0.99±0.05b0.88±0.07c1.11±0.02a1.01±0.08ab

1.14±0.04b1.03±0.01a0.75±0.09c0.±0.10b1.02±0.07a

0.86±0.05bc0.95±0.07ab1.05±0.12a

间差异不显著。禾草种类对建植第1年苜蓿CR有()。建植第1年,图5显著高-bAR最大,1组合苜蓿C

于AA2和A3,3显著高于A2。第2年和第3年虽然植第2年和第3年BR显著高于BB2处理禾草C1,3

),和B图6-aBR显著低于其他4处理(2处理苜蓿C)。建植第1年B处理(图6-bR显著高2处理禾草C

于B而苜蓿CR显著低于B1处理,1处理。),草C表5R无显著差异(A2组合以B2处理显著高

建植第1年,A1和A3组合不同混播比例间禾显著影响,而对第2年和第3年苜蓿CR影响不显著

BAR均无显著差4;3组合不同混播比例间禾草C

异。第3年,AR显著高于其1组合B2处理禾草C

于BA1和B4;2组合B1和B2处理显著高于B3和

但与AAR最大,2组合苜蓿C1和A3无显著差异。

混播比例对禾草与苜蓿CR均有明显影响。建

他处理;AR无显著差2组合不同混播比例间禾草C

异;AR显著高于B3组合B2处理禾草C1和B3处理。

苜蓿CR与禾草CR基本呈负相关关系。建植第

1年ABBR显著高于B1组合B1,3,4处理苜蓿C2处理;AR在不同混播比例间无显著差异2组合苜蓿C2年,A1组合的B1和B4处理显著高于B2和B3处理;A2组合的B3和B4处理显著高于B1和B2处理;AR均无显著差异。第3组合不同混播比例间苜蓿C3年,AR显著高于B1组合的B1处理苜蓿C2和B4处理;AR在不同混播比例间无显著差2组合苜蓿C异;AR显著高于B3组合中B3处理苜蓿C2处理。();表6ABB3组合B1,2,3处理显著高于B4处理。第

于B其余处理间差异不显著。第2年,1和B4处理,在AAR均以B1,2和A3组合下禾草C2处理最高,其中AB1组合B2处理显著高于其他处理,3显著高—52—

张永亮 高 凯 于铁峰等 禾草种类与混播比例对苜蓿-禾草混播系统生产力及种间关系的影响

Fi.5 Effectofgrassseciesontheintersecificcometitionrateofleume-rassmixedsowinstemsgpppgggsy

图5 豆禾混播系统种间竞争率对禾草种类的响应

Fi.6 Effectofmixedsowinatioontheintersecificcometitionofleume-rassmixedsowinstemsggrppgggsy

表5 豆禾混播系统禾草竞争率对混播组合的响应

Table5 Effectofcombinationonthegrassintersecificcometitionofleume-rassmixedsowinsstemsppgggy

年份Year

混播比例

Mixedsowinatiogr

B1B2B3

2017

B4B1B2B3

2018

B4B1B2B3B4

A1

混播禾草种类Mixedsowinrassseciesggp

1.22±0.42a1.30±0.62a1.34±0.22a1.14±0.20a0.90±0.13a0.82±0.06a0.40±0.16b0.41±0.07b0.28±0.02b0.42±0.05a0.27±0.08b0.34±0.12ab

A2

A3

图6 豆禾混播系统种间竞争率对混播比例的响应

20160.50±0.10a0.65±0.12a0.38±0.05a0.43±0.11a0.72±0.19a0.69±0.04ab0.62±0.04ab0.50±0.05b0.32±0.05b0.61±0.12a0.36±0.08b0.40±0.09b

0.77±0.41a0.69±0.20a0.82±0.16a0.99±0.08a0.82±0.20a0.74±0.08ab0.66±0.13ab0.57±0.09b0.37±0.01b0.53±0.09a0.38±0.03b0.35±0.08b

—53—

中国草地学报 2020年 第42卷 第2期表6 豆禾混播系统苜蓿竞争率对混播组合的响应

Table6 Effectofcombinationonthealfalfaintersecificcometitionofleume-rassmixedsowinsstemsppgggy

年份

Year

混播比例

Mixedsowinatiogr

B1B2B3

2017

B4B1B2B3

2018

B4B1B2B3B4

A1

混播禾草种类Mixedsowinrassseciesggp

0.99±0.27a0.61±0.29a0.69±0.11a0.88±0.28a2.06±0.12b1.87±0.18b3.70±1.22a3.34±0.86a4.±2.24a4.66±0.68a4.78±0.43a5.70±2.50a

A2

A3

20161.82±0.13a1.78±0.10a2.23±0.41a3.27±0.85a

1.17±0.28b

1.69±0.69a1.34±0.39a1.47±0.67a2.45±0.70a1.95±0.36a2.54±0.48a2.17±0.75a4.45±0.50ab2.78±0.44b5.12±0.65a0.80±0.13b

1.±0.27b2.05±0.10b2.94±0.24a5.57±0.93a2.00±0.80c4.63±1.52ab

3.27±0.78bc4.24±1.06ab

3 讨论

禾草混播系统生产力和种间3.1 禾草种类对苜蓿-关系的影响

不同植物种间竞争力差异明显。种间竞争关系不仅影响种群数量,而且也影响种群相对产量和相对产量总和。在禾豆混播草地,禾草与豆科牧草对土壤氮素存在着竞争权衡,只有当土壤氮含量通过氮循环达到禾草与豆科牧草各自竞争优势平衡的水

]19

。随混播种群年龄增长,平时,两者才可以共存[

明苜蓿与三种禾草混播系统第2年资源利用较充分;第3年只有苜蓿虉草混播系统种间共生协调关-系较好。随着混播系统的演替进程,苜蓿与禾草间会发生生态位重叠,苜蓿对禾草的种间竞争强度逐

]22

。综上所述,渐加剧[在科尔沁沙地,苜蓿与无芒

雀麦或通草1号虉草混播较适宜,而垂穗披碱草与苜蓿混播效果较差。间关系的影响

混播比例对混播系统初始种群密度有显著影响,进而影响混播系统生产力及种间关系。在混播草地中禾草和豆科牧草之间是互利共生还是互相抑

5]

。随着苜蓿混制主要取决于禾豆的初始混播比例[

3.2 混播比例对苜蓿-禾草混播系统生产力和种

种间关系随之发生变化。垂穗披碱草在建植第1年,生长较旺盛,能产生较多的生殖枝,而无芒雀麦和虉草均无生殖枝,其产草量显著低于垂穗披碱

]20

,草[因此建植第1年苜蓿垂穗披碱草混播系统-

种间竞争力强于苜蓿,种RY、CR和RYT均大于1,

间相容性较好。第2年和第3年因垂穗披碱草的再因此系统生产力、禾草相对产量和种间竞争率明显下降。适应性强的种群,在群落中竞争性强,持久性

生产力、种群相对产量和竞争率较其他禾草高,且

播比例增大系统生产力增加,豆禾2∶1混播系统生产力最高,因为苜蓿种群生产力显著高于禾草种群生产力。豆禾1因∶2混播苜蓿种群数量相对较少,此系统生产力最低。建植第1年至第3年,不同混播比例处理禾草相对产量均小于1,种间竞争率除第1年B其余均小于1,表明禾2处理大于1之外,和2表明苜蓿与禾草占有不∶1混播RYT均大于1,草种间竞争力明显小于苜蓿。第2年豆禾1∶1,2∶2同的生态位,表现出一定的共生协调关系,具有混播种内竞争与种间竞争相当,其他处理RYT均小于,优势。第3年2∶1处理RYT最大(RYT=1.06)种间存在明显干扰,资源尚未得到充分利用。可1,

见,混播种群种间共生还是拮抗不仅受混播种类的影响,也受混播比例和群落演替进程的影响。第2年头茬草后,苜蓿株高再生速率远大于禾草,混播后株高较高的物种优先捕获光资源的同时,抑制了株高较矮物种对光资源的捕获,同时夏季的高温也不

生性和抗逆性弱于无芒雀麦和虉草,禾草产量较低,

]21

。虉草无性繁殖能力和抗逆性较强,好[到第3

年,苜蓿虉草混播系统生产力显著高于其他混播系-统。相对产量总和(是测定2种植物混播系RYT)统物种间竞争力的重要指标。RYT>1表明种间干扰小于种内干扰,两种植物在不同时期各混播组合

占有不同的生态位,表现出一定的共生协调关系,资源利用较合理;资源RYT<1表明种间竞争较激烈,大于或等于1,而其余混播系统RYT均小于1。表—54—

尚未得到充分利用。苜蓿与三种禾草混播系统第2年R第3年苜蓿虉草混播系统RYT均大于1;-YT

张永亮 高 凯 于铁峰等 禾草种类与混播比例对苜蓿-禾草混播系统生产力及种间关系的影响

6~7]

,利于禾草再生,而有利于苜蓿再生[因此禾草处

于弱势地位。第3年2苜∶1处理的禾草产量很小,蓿产量优势突显,因此豆禾2∶1混播表现出较高的

]23

。但随草分蘖和生长,从而提高了禾草的竞争力[

产量优势。苜蓿与禾草2∶2混播降低了苜蓿对禾草的遮阴作用,有更多红光照射于禾草根部,有利于禾着混播群落演替进程,初始混播比例对种间竞争力的影响会有所减弱,混播种类与混播比例仅能影响

24]

。到群落稳定性的某一方面[

[]在不同压力和干扰条件下黑麦草7 樊江文,钟华平,梁飙,等.

():4522-530.

():loicaSinica,2009,2952560-2567.g[]ter-secificcometitioningrass-leumemixtureJ.ActaEco-ppg

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[]冬牧马春晖,韩建国,李鸿祥,等黑麦箭舌豌豆混播系

结论

混播系统生产力和种间关系受禾草种类、混播比例和群落年龄多因素影响。建植第P最高,RY,CR和RYT均大于1。第1年2年和第A2组合

年和S三种禾草3

CP分别以R均小于紫花苜蓿A1和A3组合最高,的。

RY豆禾2∶1混播三年内其次为播,11最大∶2混播。综合考虑混播系统生产力及禾草种群稳SP最低。豆S禾P最高,2∶2混播禾草R∶Y1混和定性R,在科尔沁沙地紫花苜蓿与无芒雀麦或虉草∶2间行混播较适宜。参考文献(References

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EffectsofSowinatternsonProductivitndgPyaIntersecificRelationshifAlfalfa-GrassMixtureSstemppoy

(InnerMonoliaUniversitorNationalities,Tonliao028042,China;TonliaoCitgyfggyKezuohouiGrasslandWorkstation,Tonliao028100,China)qg:AbstractInordertoinvestiatetheeffectsofseciesandsowinratiosonproductivitndintersecif-gpgyap

icrelationshifleume-rassmixturesstem,threemixedsowinatterns(Medicaosativa-Bromuspoggygpg)inermis,A1;M.sativa-Elmusnutans,A2;Ms.ativa-Phalarisarundinacea,A3andfoursowinati-gry)os(leumeandgrassrowratioof1:1,2:2,1:2and2:1,reresentedb1,B2,B3andB4wereestab-gpyB

lishedastheexerimentalareawithcomleterandomizedblock,wecomaredtheresonseofroductivitpppppy),thefirstyear(2016RY,CRandRYTofA2combinationweresinificantliherthanthoseofA1andgyhg

),,A3combinations(P<0.05andRYT>1.Inthesecondyear(2017)RYT,RYandCRofA1,A2and(,,SP)relativeyieldofpoulation(RY)relativeyieldtotal(RYT)andintersecificcometitionrateppp

(CR).TheresultsshowedthatthecombinationofA2,A1andA3hashihestSPfrom2016to2018.Ing

1112

,ZHANGYon-lianYUTie-fenZHANGLi-uanCHENGMingg,g,jg

,,treatmentsB4treatmenthadthehihestSP,followedbtheB1treatmentandthatofB3treatmenthadgy

,thelowestSPinthreeyears.InthefirsteartherewasnosinificantdifferenceinRYandCR(excetforygpTheotimaltreatmentwasintercroinixturewith2rowsofalfalfaand2rowsofsmoothbromerasspppgmg

))wasnosinificantdifferenceamontheothercombinations(P>0.05.TheRYT(1.0oftheA3combina-gg

))tionwassinificantliherthanthatoftheA1(0.92andA2(0.91combinations.Amonhedifferentgyhggt),,CRofB1amonhedifferenttreatmentsinthesecondandthirdyeartheRY(excetRYofB1treat-gtp

mentinthesecondyear)andCRofB2weresinificanthiherthanthoseofB1,B3andB4treatments.gg

),),A3combinationshadnosinificantdifference(P>0.05andRYT>1.Inthethirdyear(2018RYandg

),CRoftheA1combinationweresinificantliherthanthoseoftheA2combination(P<0.05andtheregyhg

comrehensiveconsiderationintheHorinSandand.pqyL

:;;;KeordsAlfalfa-rassmixtureSstemproductivitRelativeyieldIntersecificcometitionrategyyppyw

【责任编辑 吴 尧】

orreedcanarrassattheproductivitfthemixedsstemandthestabilitfthegrasspoulationbygyoyyopy

—57—