石羊河上游一年生人工草地燕麥和毛苕子生態(tài)位對(duì)密度的響應(yīng).pdf

1、生態(tài)位是評(píng)價(jià)種內(nèi)、種間關(guān)系和種群在群落中地位的一種手段。植物株高和分蘗(枝)數(shù)表現(xiàn)光合作用的強(qiáng)弱,根系形態(tài)反映植物采取的生態(tài)策略。取代系列試驗(yàn)中混生種相對(duì)密度的改變制約植物的資源利用效率,使植物根系長(zhǎng)度、高度的增加值和生物量的貢獻(xiàn)值發(fā)生變化,物種種內(nèi)、種間競(jìng)爭(zhēng)的轉(zhuǎn)化和強(qiáng)度存在差異,形成不同的空間生態(tài)位。較多學(xué)者研究了石羊河上游放牧和土壤鹽分對(duì)牧草生長(zhǎng)特征和種間競(jìng)爭(zhēng)的影響,但是密度變化對(duì)牧草生態(tài)位寬度和重疊的影響,以及牧草生態(tài)位對(duì)種內(nèi)種間

2、競(jìng)爭(zhēng)的響應(yīng)機(jī)制仍然不明晰。鑒于此,本文采用取代系列實(shí)驗(yàn)方法,在石羊河上游建立1年生人工混播草地,按燕麥(Avena sativa L.)與毛苕子(Vicia villosa Roth)的密度比例設(shè)置KY(1:0)、A(8:2)、B(6:4)、C(5:5)、D(4:6)、E(2:8)和 KM(0:1)7個(gè)密度組,研究時(shí)間序列和密度梯度下牧草的生物學(xué)特性、種間競(jìng)爭(zhēng)、株高生態(tài)位和根系生態(tài)位的變化規(guī)律。明確了植物種群資源的最大利用效率和競(jìng)爭(zhēng)協(xié)同

3、機(jī)制,為石羊河上游牧草生長(zhǎng)形態(tài)和分布特征的研究提供參考。結(jié)果表明:(1)從混播組 A到 E燕麥、毛苕子的株高均逐漸減小而分蘗(枝)數(shù)逐漸增加,單播草地中牧草分蘗(枝)數(shù)均小于混播草地?；觳ゲ莸匮帑湹闹绷⑶o桿為毛苕子的匍匐莖桿提供支撐作用,密度制約改變了支撐作用的強(qiáng)弱。(2)在燕麥出苗期和分蘗期混播組 A中燕麥的相對(duì)擁擠系數(shù)、相對(duì)產(chǎn)量大于1,其余混播組小于1;從燕麥拔節(jié)期到成熟期,各混播組中燕麥的相對(duì)擁擠系數(shù)、相對(duì)產(chǎn)量大于1。各混播組中毛

4、苕子的相對(duì)擁擠系數(shù)、相對(duì)產(chǎn)量在各生長(zhǎng)階段小于1?；觳ゲ莸刂醒帑湹母?jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)于毛苕子,種間競(jìng)爭(zhēng)大于種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)。(3)混播組 A的相對(duì)產(chǎn)量總和在牧草生長(zhǎng)各階段大于1;其余混播組在燕麥出苗期和分蘗期小于1,從燕麥拔節(jié)期到成熟期大于1。混播組 E的競(jìng)爭(zhēng)攻擊力在燕麥出苗期和分蘗期大于0,從燕麥拔節(jié)期到成熟期小于0;其余混播組在牧草生長(zhǎng)各階段均小于0?；觳ビ欣谘帑湹纳L(zhǎng),且燕麥與毛苕子為共生關(guān)系。(4)各混播組中毛苕子在牧草生長(zhǎng)各階段對(duì)種群生物量的

5、貢獻(xiàn)值小于預(yù)期值。在燕麥出苗期和分蘗期,混播組 A燕麥的貢獻(xiàn)值大于預(yù)期值,總生物量大于預(yù)期值;其余混播組中燕麥的貢獻(xiàn)值小于預(yù)期值,總生物量小于預(yù)期值。在燕麥拔節(jié)期,混播組 E中燕麥的貢獻(xiàn)值大于預(yù)期值,總生物量比預(yù)期值低;其余混播組中燕麥的貢獻(xiàn)值大于預(yù)期值,總生物量大于預(yù)期值。在燕麥開(kāi)花期和成熟期各混播組中燕麥的貢獻(xiàn)值和總生物量大于預(yù)期值。(5)牧草生長(zhǎng)過(guò)程中,各混播草地燕麥的株高生態(tài)位寬度逐漸減小而毛苕子逐漸增加,燕麥與毛苕子的株高生態(tài)

6、位重疊逐漸減小;混播草地中隨著燕麥相對(duì)密度的減小和毛苕子相對(duì)密度的增加,燕麥的株高生態(tài)位寬度逐漸減小而毛苕子逐漸增加,燕麥與毛苕子株高生態(tài)位重疊逐漸增加。(6)密度制約下,燕麥主根根長(zhǎng)密度顯著增大(P<0.05),毛苕子主根根長(zhǎng)密度顯著減小(P<0.05);隨著土層的加深,燕麥側(cè)根根長(zhǎng)密度從0-5cm土層的集中范圍擴(kuò)展到0-10cm土層,毛苕子側(cè)根根長(zhǎng)密度先增大后減小。(7)密度制約下,燕麥主根生態(tài)位寬度逐漸增大,毛苕子主根生態(tài)位寬度逐

7、漸減小;燕麥與毛苕子主根生態(tài)位重疊逐漸增加。隨著土層的加深,燕麥側(cè)根生態(tài)位寬度逐漸減小,毛苕子側(cè)根生態(tài)位寬度先增加后減小;燕麥與毛苕子側(cè)根生態(tài)位重疊先增加后減小。
　　不同的生長(zhǎng)條件改變了物種對(duì)資源利用的強(qiáng)度,植物通過(guò)株高、分蘗(枝)數(shù)和根系長(zhǎng)度的可塑性來(lái)適應(yīng)物候條件和密度制約的變化,影響種間競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度,使植物株高與根系生態(tài)位的變化趨勢(shì)相反,植物地上部分與地下部分對(duì)資源的利用為一種權(quán)衡關(guān)系。混播牧草間的互惠關(guān)系使石羊河上游植物最大限