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

1、生態(tài)位是評價種內(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。取代系列試驗中混生種相對密度的改變制約植物的資源利用效率,使植物根系長度、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)、種間競爭的轉(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牧草生長特征和種間競爭的影響,但是密度變化對牧草生態(tài)位寬度和重疊的影響,以及牧草生態(tài)位對種內(nèi)種間

2、競爭的響應(yīng)機(jī)制仍然不明晰。鑒于此,本文采用取代系列實驗方法,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個密度組,研究時間序列和密度梯度下牧草的生物學(xué)特性、種間競爭、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爭協(xié)同

3、機(jī)制,為石羊河上游牧草生長形態(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。混播草地燕麥的直立莖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中燕麥的相對擁擠系數(shù)、相對產(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擁擠系數(shù)、相對產(chǎn)量大于1。各混播組中毛

4、苕子的相對擁擠系數(shù)、相對產(chǎn)量在各生長階段小于1?；觳ゲ莸刂醒帑湹母偁幠芰?qiáng)于毛苕子,種間競爭大于種內(nèi)競爭。(3)混播組 A的相對產(chǎn)量總和在牧草生長各階段大于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的競爭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各階段均小于0。混播有利于燕麥的生長,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各階段對種群生物量的

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)牧草生長過程中,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密度的減小和毛苕子相對密度的增加,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,燕麥主根根長密度顯著增大(P<0.05),毛苕子主根根長密度顯著減小(P<0.05);隨著土層的加深,燕麥側(cè)根根長密度從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。
　　不同的生長條件改變了物種對資源利用的強(qiáng)度,植物通過株高、分蘗(枝)數(shù)和根系長度的可塑性來適應(yīng)物候條件和密度制約的變化,影響種間競爭強(qiáng)度,使植物株高與根系生態(tài)位的變化趨勢相反,植物地上部分與地下部分對資源的利用為一種權(quán)衡關(guān)系?；觳ツ敛蓍g的互惠關(guān)系使石羊河上游植物最大限