不同干擾處理下羊草根生長情況的比較

安平平++劉濱碩++李雪花

摘 要：牧草是草地的基本組成部分，對改善草地生態(tài)環(huán)境起著至關(guān)重要的作用。羊草是吉林省西部草原主要的牧草之一。本次實驗通過對實驗樣地進(jìn)行鹽堿脅迫、土壤緊實度、施肥三種干擾處理，對樣地內(nèi)羊草的根密度季節(jié)平均值、根密度峰值進(jìn)行測量比較，分析出適于羊草根莖生長的土壤環(huán)境，對改善西部草原的退化和鹽堿化、改良草地草原和人工種植羊草均具有指導(dǎo)作用。本次實驗結(jié)果表明 pH 9.19～8.08、土壤容重1.25 g/cm3以及施加NPK混合肥是促進(jìn)羊草根生長發(fā)育的三個有利條件。

關(guān)鍵詞：羊草 鹽堿脅迫 緊實度 施肥

中圖分類號：S543.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

1 概述

草原是我國面積最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)。近年來的草原生態(tài)有了一定積極性的改變，加速惡化的勢頭得到初步控制。但與上世紀(jì)80年代相比，草原生態(tài)環(huán)境的土壤沙化、鹽漬化、石漠化依然嚴(yán)重。草原生態(tài)呈現(xiàn)“點上好轉(zhuǎn)、面上退化，局部改善、總體惡化”的態(tài)勢[1]。草原退化嚴(yán)重，伴隨而來的就是草原生物多樣性的降低，牧草以及動物種類減少，這些變化直接制約了林業(yè)、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展。我國草原生態(tài)狀況不容樂觀，草原生態(tài)環(huán)境治理任務(wù)十分嚴(yán)峻且刻不容緩。

牧草作為草地最重要也是最基本的組成部分，對草地生態(tài)的改善起著至關(guān)重要的作用。羊草是吉林省西部草原主要的牧草之一。羊草（Leymus chinensis），又名堿草，是我國東北松嫩草原、華北、西北等地草原的優(yōu)勢草種之一[2]。

本研究將針對同一時期不同的土壤環(huán)境（鹽堿脅迫、不同土壤緊實度及施肥）對羊草根莖擴散的影響，比較不同干擾下羊草根密度的季節(jié)平均值和峰值，分析出有利于羊草根莖生長的土壤環(huán)境，對改善西部草原的退化和鹽堿化、改良草地草原和人工種植羊草均具有一定指導(dǎo)作用。

2 樣地處理

（1）鹽堿脅迫實驗樣地。

在實驗田內(nèi)隨機選取堿班，以堿斑與草叢交界處為起點，由堿斑邊緣向草地內(nèi)部延伸依次選取5個不同的鹽堿梯度，編號依次為A5到A1，其中A1的pH值最低，A5為最高。對A1至A5樣地的土壤測定pH值，各樣地測定結(jié)果范圍分別為A1為 7.90-8.92，A2 為8.08-9.19，A3為8.50-9.42，A4為8.87-9.57，A5為9.25-9.77。

（2）土壤緊實度實驗樣地。

在實驗田內(nèi)隨機挑選5處不同緊實度的樣地，依次編號為SC1， SC2， SC3， SC4， SC5。并測定每塊樣地平均土壤容重，測定結(jié)果分別為SC1： 1.23g/cm3、SC2 ：1.25 g/cm3、SC3：1.30 g/cm3、SC4：1.31 g/cm3，、SC5：1.49 g/cm3。各樣地土壤緊實度A1最低，A5最高，依次增大。

（3）施肥處理實驗樣地。

施肥區(qū)域是在實驗田中挑選一塊地勢較平坦且植被均一的樣地，將其劃分為五個處理區(qū)，每個處理面積約60m2，每兩個區(qū)域間隔2m。五個處理區(qū)包括對照區(qū)（以CK表示）和施肥區(qū)兩部分，施肥區(qū)具體劃分為施氮肥區(qū)、施磷肥區(qū)、施鉀肥區(qū)和施混合肥區(qū)，分別以N、P、K和NPK表示。

3 實驗結(jié)果

3.1不同干擾環(huán)境下羊草根密度季節(jié)平均值的比較

鹽堿脅迫組和緊實度處理組的羊草根密度季節(jié)平均值排序為：A2>SC2>A1>A3>A4>SC3>SC4>SC1>A5>SC5。從這個序列可以看出A2、SC2樣地中羊草根密度最發(fā)達(dá)，表明在鹽堿度和土壤緊實度都適宜的情況下，羊草根莖生長狀況良好，且二者無明顯差異； 序列中段的樣地是A1、A3、A4、SC3、SC4、SC1，整體來看鹽堿脅迫處理組羊草根莖的生長情況要優(yōu)于土壤緊實度處理組，也說明羊草對鹽堿脅迫具有較好的耐受性；根密度季節(jié)平均值最低的兩組是A5和SC5，表明重度的鹽堿脅迫和緊實的土壤對羊草根的生長發(fā)育有明顯的抑制作用，此類狀態(tài)不利于根莖生長。但羊草根在重度鹽堿脅迫下的生長情況好于在重度土壤緊實度中，它比后者的根密度平均值增加了24.7%。在被人類活動嚴(yán)重破壞的草原，在缺少養(yǎng)護(hù)和恢復(fù)措施的情況下，適當(dāng)松土、圈地養(yǎng)草、禁止人為活動都可以促進(jìn)羊草生長發(fā)育，加快草原恢復(fù)進(jìn)程。

三個處理組中各實驗樣地羊草根密度季節(jié)平均值排序為：NPK>A2>SC2>A1>P>A3>N>K>A4>SC3>SC4>CK>SC1>A5>SC5，這個序列中最大值出現(xiàn)在施加NPK混合肥的處理組，為11429個/m2，和A2、SC2相比較，均增加了10%，說明土壤鹽堿度和緊實度適宜的情況下，施NPK混合肥可有效促進(jìn)羊草根的生長；中段序列處理組為A1、P、A3、N、K、A4、SC3、SC4，從這段排序中可以看出，中度的鹽堿脅迫和單一施肥比中度土壤緊實度更適宜羊草根生長，其中，A1樣地中的羊草根莖生長要好于單獨施加P肥、N肥、K肥的樣地，A3樣地中的羊草根莖生長好于單獨施加N肥、K肥；排序最后的是SC1>A5>SC5，這個排序說明了松泛土壤、重度鹽堿脅迫、緊實土壤均不利于羊草根的生長發(fā)育。

3.2不同干擾環(huán)境下羊草根密度峰值的比較

鹽堿脅迫處理組和緊實度處理組羊草根密度峰值的排序為：A2>SC2>SC3>A4>A3>A1>SC4>SC1>A5>SC5。在此列排序中，A2>SC2，說明適宜鹽堿度和適宜土壤緊實度下羊草根的生長發(fā)育最為迅猛，且前者還要優(yōu)于后者； 中段序列樣地為SC3、A4、A3、A1、SC4、SC1，根密度峰值依次減小 ，這段排序可以看出，中度土壤緊實度和中度鹽堿脅迫都比重度土壤緊實度更適宜羊草根莖生長；末段序列樣地為A5和SC5，說明重度鹽堿脅迫和重度緊實度均不利于羊草根莖生長，但重度鹽堿脅迫下羊草根的生長好于重度緊實度，前者的根密度峰值是后者的兩倍。。

三個處理組羊草根密度峰值排序為：NPK>A2>SC2>N>SC3>A4>A3>P>A1>K>SC4=CK>SC1>A5>SC5。在此列排序中，前面三塊樣地是NPK、A2、SC2，且NPK>A2>SC2，說明羊草在適宜的鹽堿度和緊實度下，施加NPK混合肥能更進(jìn)一步促進(jìn)羊草根的生長發(fā)育，其根密度峰值和A2和SC2相比，分別提升了24.0%和32.4%；中段排序是N>SC3>A4>A3>P>A1>K，表明施加N肥對羊草根的生長有促進(jìn)作用，中度緊實度的土壤比單獨施加P肥、K肥更利于羊草根的發(fā)育，在A4>A3>P>A1>K這段排序中，說明羊草根在中度鹽堿脅迫以及單獨施加P肥、K肥的土壤中的最大生長發(fā)育無明顯性差異。

另從三個處理組羊草根密度峰值圖中還可以看出，在三個處理組中的羊草根密度峰值分別出現(xiàn)在A2、SC2、NPK三塊實驗樣地中，可以說適宜羊草根生長的三個土壤環(huán)境是： pH 9.19～8.08、土壤容重1.25 g/cm3以及施加NPK混合肥。

3.3結(jié)論

三個處理組中各實驗樣地羊草根密度季節(jié)平均值高值出現(xiàn)在NPK、A2、SC2，峰值也是存在于A2、SC2、NPK三塊樣地中，由此可以表明這三塊實驗樣地的土壤環(huán)境利于羊草根部的生長發(fā)育，即 pH為 9.19～8.08、土壤容重為1.25 g/cm3、且施加NPK肥是適宜羊草根生長的三個有利條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 2010年全國草原監(jiān)測報告，農(nóng)業(yè)部.

[2] 王玉猛.根莖在羊草響應(yīng)短期NaCl 脅迫過程中的作用[J].植物生態(tài)學(xué)報，2006.