遮蔭干擾對羊草分株種群生物量的影響

王洪義 王智慧

摘 要 為研究4種遮蔭處理條件下羊草分株種群植株各部分生物量變化情況，進行了本次試驗，試驗結果表明遮蔭干擾影響羊草分株種群地上生物量分配，不同處理間可達到顯著差異水平；對地下生物量變化影響不明顯。

關鍵詞 遮蔭干擾；羊草種群；生物量

中圖分類號：S543.9 文獻標志碼：A 文章編號：1673-890X（2014）27--02

羊草（Leymus chinensis （Trin.） Tzvel.）是禾本科（Gramineae）賴草屬的一種多年生草本植物，主要分布于歐亞草原帶的東部自貝加爾湖到我國的東北平原。它是一種典型的克隆植物，生態適應性好，生態可塑性強，既可以分布在地帶性的草甸草原和典型草原，又可群生于非地帶性的鹽堿地和低洼地段上[1-3]。未來全球變暖，云層增多，太陽輻射減少[4]，本實驗模擬太陽輻射減少，研究太陽輻射減少對羊草草原生物量變化的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與實驗設計

本實驗選擇天然羊草分株種群為研究對象。在5月初羊草營養生長開始時期進行，選擇地勢較平坦排水良好的地塊，設置4種遮光梯度處理，遮光強度分別為0%（CK）、30%（S1）、50%（S2）、70%（S3）4種處理，S1處理采用一層紗網布，S2 和S3處理分別用相當強度的遮陽網。每個小區面積4 m×4 m，為防止各小區間相互影響，小區間有2 m的通道。每個處理重復5次，一共20個試驗小區，各小區隨機排列。

1.2 測定方法

到8月底種子成熟后，在每個小區中央取0.5 m×0.5 m的小樣方，用剪刀剪掉地上部分，用信封裝好，帶回實驗室后將植株分成穗、莖、葉片、根莖4部分，并按照小區編號進行分裝；小樣方的地下部分用鐵鏟沿小樣方周圍線切下，深度為

30 cm，把整個土塊用塑料袋裝好，回去放在大盆里用水慢慢泡開，用孔徑0.5 mm的紗網把根撈出，再用清水沖洗數次（沖洗時注意須根別流失，根莖別弄斷），然后人工將根莖和細根分開，按照小樣方的編號將各個部分分裝，所有的植物樣品均在75℃下烘干24 h，直到樣品達到恒重。

2 結果與分析

植物在不同的光環境下生長，其各部分生長情況有很大的差異，本研究表明羊草地上生物量受遮蔭干擾影響較大，地下生物量影響不顯著。

2.1 不同遮蔭處理下羊草地上莖生物量變化

圖1所示的4個梯度的遮蔭處理中，S3（70%）處理中地上莖生物量顯著高于S1和CK處理；S2（50%）處理地上莖生物量顯著高于對照組，并且S3處理的地上莖生物量接近CK處理的一倍。隨著遮蔭強度的降低，單位面積地上莖生物量也在下降，表明遮蔭有利于植物地上莖的生長，或者說遮蔭促進植物的高度生長。

圖1 不同遮蔭處理下地上莖的生物量 （不同字母間為差異顯著 p<0.05）

圖2 不同遮蔭處理下葉的生物量 （不同字母為差異顯著 p<0.05）

2.2 不同遮蔭處理下羊草葉片的生物量變化

圖2不同處理下羊草葉片的生物量變化關系可以看出，四種處理中S2和CK間差異不顯著，但它們與S1和S3之間達到差異顯著水平（P<0.05），說明在單位面積內S2和CK有更大的葉片生物量。實驗中我們測得單位面積的葉片平均生物量在110 g左右，是植物地上生物量的主要組成部分，也決定植株的生產力。葉片往往是動物采食的主要部分，因此，葉片產量的增加對于畜牧業生產是相當有利的。

2.3 不同遮蔭處理下羊草穗的生物量變化

圖3不同遮蔭處理對羊草穗的生物量影響中可以看出，S3（70%）遮蔭處理下的羊草出穗數顯著高于其它組（P<0.05），S3每平米平均出穗數大約7 g左右，而最低的對照組每平米只有2 g左右；S2和CK穗的生物量基本相同，大約每平方米2 g左右；S1處理每方米3 g左右。表明重度遮蔭有利于穗的生長。

圖3 不同遮蔭處理下穗的生物量（不同字母為差異顯著P<0.05）

圖4 不同遮蔭處理下根莖的生物量（本比較中無差異顯著性）

2.4 不同遮蔭處理下羊草的根莖生物量變化

圖4 羊草根莖生物量的變化情況，經分析知，羊草根莖在遮蔭處理下的生物量沒有顯著差異，平均60 g/m2左右。其中S3處理的根莖生物量最低，其它幾種處理下根莖生物量基本相同。

2.5 不同遮蔭處理下羊草的地上地下生物量變化

由表1可知，遮蔭處理對羊草地上部分影響較顯著，其中S2地上生物量最大，其次是S3和CK，S1的地上生物量最小并且與S2和S3呈顯著差異。地下生物量之間沒有顯著差異。總生物量中S2最大，達到1 000 g/m2以上，S1處理的地下只有800g/m2左右，S3和CK基本相當。說明S2處理對羊草生物量影響較大，并且顯著的影響地上部分生生物量（F=5.17，P<0.05），S2處理為今后飼草生產提供了一種提高產量的方法，但S2處理對種子生產不利，種子產量很低，我們分析可能是S2的光強正好適合羊草的營養生長，或者此種情況下光合所產生的能量都被用于營養生長而給生殖分配的較少。

3 結語

遮蔭干擾下羊草各部分生物量發生一定變化，尤其是羊草莖、葉和穗生物量，在幾種處理間達到差異顯著水平，地下生物量在幾種處理間沒有達到顯著差異。從實驗結果分析，遮蔭干擾顯著影響羊草的生物量分布，對羊草分株種群的營養生長和能量分配產生一定影響，可能是羊草分株種群在適應遮蔭條件下的一種生長權衡對策。

參考文獻

[1]楊允菲，張寶田.不同階段的光溫因子對羊草種群種子生產性狀的影響[J].草業科學，1991，13（5）：8-13.

[2]杜占池，楊宗貴.羊草呼吸作用與溫度光照水分的關系[J].植物生態學與地植物學，1993，17（4）：339-344.

[3]王仁忠.放牧影響下羊草種群生物量形成動態的研究[J].應用生態學報，1997，8（5）：505-509.

（責任編輯：劉昀）