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《东北师范大学》 2006年
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半干旱地区禾—豆混播草地生产力及种间关系研究

王平  
【摘要】:豆科牧草对于改善草地生态系统氮素营养平衡和促进草地动物蛋白质的形成具有非常重要的作用。本论文的研究目标是为选择适于东北半干旱地区的混播物种组合服务,研究当地优良禾草——羊草(Leymus chinensis)与不同豆科牧草混播地的草地生产力以及种间关系。 2004和2005年期间在吉林省长岭县实验基地(东经123?51′02″,北纬44?12′11″),采用置换系列建立研究羊草与沙打旺(Astragulus adsurgens)、兴安胡枝子(Lespedeza davurica)、花苜蓿(Medicago ruthenica)、紫花苜蓿(Medicagosativa)和山野豌豆(Vicia amoena)两种比例的混播地及各自的单播地。在2004年9月初和2005年6月和8月中旬刈割收获,测定草地干物质产量和氮产量,以相对产量(RY)、相对密度(RD)和相对产量总值(RYT)研究种间竞争。2005年生长季前和生长季末测量单播地和混播地土壤0-40、40-80、80-100cm土层的硝态氮和铵态氮,并计算土壤有效氮含量。利用同位素15N稀释法测量豆科牧草固氮和转氮能力,分析生物固氮、肥料氮和土壤氮在单、混播条件下羊草和豆科牧草体内的比例,并计算生物固氮量对草地氮产量的贡献率。以目标-邻株法设置四种竞争模式:全竞争(FC)、无竞争(NC)、地上竞争(SC)和地下竞争(RC),研究种间地上竞争和地下竞争对豆科牧草生长的影响以及地上竞争和地下竞争相互作用问题。 实验结果表明,混播地干物质产量在建植第二年与羊草单播地相同,但羊草-沙打旺、羊草-花苜蓿和羊草-紫花苜蓿混播地氮产量显著高于羊草单播地。 与沙打旺和紫花苜蓿混生时,羊草受到强烈抑制,这种种间竞争状态随生长年限存在动态变化,刈割对种间竞争关系作用明显,羊草强大的无性系繁殖特性对维持其种群数量具有积极意义。花苜蓿在羊草比例高的混播地受到一定程度的抑制,花苜蓿生物量受羊草地下竞争影响较大,适当比例的混播可使混生群落持续获得额外资源并达到双方受益的状态。兴安胡枝子和山野豌豆受到羊草的抑制,在生长季后期受抑程度下降,混播促进了羊草和山野豌豆混生种群数量的扩大,但刈割使山野豌豆种群处于劣势。随紫花苜蓿外,其余羊草-豆科牧草混生群落均在不同时间和不同比例下获得额外资源。 地上竞争和地下竞争对豆科牧草生长的影响受土壤水分状况的影响,在水分受限条件下,地下竞争强度大于地上光竞争强度,当水分状况得到改善后,地上光竞争成为抑制豆科牧草生长的主要因子。地上竞争和地下竞争对豆科牧草生长的交互影响发生在降雨量较少的年份,并且以正作用为主,增加了对豆科牧草生长的抑制程度。
【学位授予单位】:东北师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S54

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