农牧交错区5种禾本科牧草与草原二号苜蓿混播试验研究

张振琦 宝音陶格涛 熊 樱等

摘要：研究5种禾本科牧草与草原二号苜蓿在不同混播方式下种群的生长高度、种问竞争率(CRl)及产草量。结果表明：草原二号苜蓿的生长不受单播、混播的影响，混播促进了禾本科植物的生长。随着豆科播种量的增加，各试验小区的产量增加。人工草地较天然草地有明显的增产作用。混播人工草地比单播人工草地又有显著的增产效应，其中2／3草原二号苜蓿＋1／3披碱草的混播组合比其他组合增产现象明显。综合结果表明，草原二号苜蓿和缘毛雀麦的混播组合具有合理的禾／豆比例和较高的生产力水平，为较合理的物种组合。

关健词：禾本科牧草；草原二号苜蓿；农牧交错区；混播组合；人工草地

中图分类号：S54

文献标识码：A

文章编号：1009-5500(2009)06-0015-05

温带地区天然草地面临大面积退化，草地生产力持续下降的情况下，建立人工草地是保持草地生态系统的稳定，促进畜牧业发展的重要措施之一。但是，如果草种单一，随着某些元素的大量消耗，土壤肥力减退，草地产草量高峰期维持年限较短，草地稳定性较差。因此，牧草草种的选择和不同混播组合及其混播比例是决定人工草地成功与否及生产力高低，可利用时间长短的关键措施之一。为此，我们选用根茎型禾草一缘毛雀麦(Bromrs ciliatus)、无芒雀麦(B，innermis)，丛生型草一披碱草(Elymrus dahuricus)、诺单冰草(Agropyron nordan)、冰草(Agropyronsp.)分别和直根型优质豆科牧草一草原二号苜蓿(Medicago)以不同混播组合比例进行了试验研究，目的在于找到结构合理、产草量高而利用时间长的播种组合和播种比例，为草原区人工草地的建植提供理论依据。

1材料和方法

1试验区自然概况

试验区位于内蒙古锡林郭勒南部的多伦县。地处沙地尾缘交错地区，东部与大兴安岭向西南延伸的余脉衔接。地理位置为E115°51～116°54，N41°46～42°36，海拔1150～1800m，地处低山丘陵区。土地面积3773km²。

多伦县气候属于我国东部季风区，大陆性气候显著。年均温1.6℃，日平均气温大于5℃的持续时间为162.2d。年无霜期平均为100d。年均降水量为385.5mm。

1.2试验区草种组合和播种量

选取缘毛雀麥、无芒雀麦、冰革、诺丹冰草、披碱草与草原二号苜蓿进行单播和条形间作混播小区试验，小区面积3mX5m，行距20cm，小区间隔50am，区组间隔100cm，随机区组排列，重复3次。在雨季之前(2000年6月)进行同期播种(表1)。

1.3测定项目及方法

1.3.1植株高度测定

在生长的第2年8月中旬进行观测，统计生长发育正常的植株营养枝和生殖枝的高度，重复3次。

1.3.2产量的测定牧草第1年不测定产量。在第2年和第3年的8月15日采用样方法分别对单、混播草地进行测定。

相对总产量(RYT)=Y_ij／Y_ii＋Y_jI／Y_jj

(1)式中，Y_ij为同种j混播时种i的产量，Y_ji为同种i混播时j的产量，Y_ii为种i的单播量，Y_jj为种j的单播量。

1.3.3竞争(CRY_i)分析

CR_i=(Y_ij／Y_jj·Z_ij)／(Y_ji／Y_jj·Z_ji)

(2)式中，Y_ij、Y_ji、Y_ii、Y_ii同上，Z_ij为混播中i的混播比例，乙为混播中j的混播比例，RYT、CR，计算生物量都是用于物质产量。

1.4数据处理

采用SPSSl3，O统计软件中的ANOVA对数据进行显著性检验。

2结果与分析

2.1种群生长特点

播种当年各单播及混播草地出苗整齐，生长发育速度一致，植株高度达1O～15 cm，盖度为70％。

播种后第2年，混播组分各禾本科牧草与草原二号苜蓿植株营养枝高度和生殖枝高度表现出相似的变化趋势。2／3草原二号苜蓿＋1／3缘毛雀麦的小区组合在各种群中具有最高的豆科牧草营养枝高度以及较高的禾本科植株营养枝的生殖枝高度，从而具有最高的种群冠层高度。并且该小区产量比对照增产161.83％，禾本科占总产量的比例在50％。

缘毛雀麦麦、披碱草和草原二号苜蓿的混播组合中，随着草原二号苜蓿播种量的增加，植株高度以及种群冠层高度有不同程度的增加。与此相反的是无芒雀麦、冰草、诺丹冰草和草原二号苜蓿的混播组合随着草原二号苜蓿播种量的增加，植株高度以及种群冠层高度、生殖枝高度均有不同程度的降低，无芒雀麦、冰草和草原二号苜蓿的混播组合中营养枝高度变化均势不明显，诺丹冰草与草原二号苜蓿的混播组合中营养枝高度与豆科牧草的变化趋势相同。

混播组合中营养枝高度均比其在单播中营养枝高度有不同程度的提高，统计分析，缘毛雀麦麦和无芒雀麦差异极显著(P<0.01)，诺丹冰草差异显著(P<0.05)，而草原二号苜蓿的混播营养枝高度与其在单播时的营养枝高度相比无明显差异(P>0.05)。

2.2种群结构与种间竞争

在生长第2年到第3年期间，混播草地缘毛雀麦和无芒雀麦分别与草原二号苜蓿的组合中，禾本科牧草的干物质重量占小区干物质总重的比例均有不同比例的降低，禾本科干重所占的比例在诺丹冰草和草原二号苜蓿不同比例的播种组合中均有不同程度的提高(表2)。说明草原二号苜蓿在不同混播草地中逐年增加的比例不同是造成这种现象的主要原因。

禾本科牧草的RYT在播种后的第2年和第3年都>1。根据生态学观点：当RYT值<1时，表示植物种占有不同的生态位，利用不同的资源，表示出一定的共生关系或表示种间存在直接的竞争关系。这时，就环境资源的利用效率而言，混播群落优于各单播种群。因此，通过不同年份各组分在混播草群中的比例可以推断，试验中的混播物种间不存在明显的种间竞争关系。

根据生态学观点：当CR_i>1时，表示i的竞争力>j；CR_i=1时，表示i和J的竞争力相同。由表2可以看出，播种后第3年，各混播组合中禾本科植物的竞争率大多数要<草原二号苜蓿的竞争力，7号小区，9号小区和14号小区CR_i>1，11号小区的CR,接近于1

外，其余各小区的CR，均<1。综合两年的数据可以看出诺丹冰草和披碱草分别和草原二号苜蓿的混播组合中，禾本科植物的CR_i均小于1，但是第3年比第2年有不同比例的提高，说明诺丹冰草和披碱草的竞争力在增加，还可以看出在生物量方面，禾本科植物生物量占的比例也在增加。在牧草混播的各小区中，随着禾本科植物产量所占的比例的不断增加，相应的CR。也不断增加。

2.2不同混播比例及单播间产量的比较

由表3可以看出，在相同条件下，草原二号苜蓿与5种禾本科牧草不同播种比例的产量均比单播高，干草产量达到极显著水平(P<0.01)。在21小区中，产量为196.92g／m²，比天然草地增产137.97g／m²，增长了234.04％，均高于其他小区增长比例。21号小区产量与14号小区差异显著(P<0.05)，与其他小区差异极显著(P<0.01)。19号小区与20号小区的产量分别比对照增长45.75g／m²，73.82g／m²，增长比例分别是77.61％和125.22％，小区产草量随着苜蓿播种量的提高而增加。

缘毛雀麦与草原二号苜蓿不同播种比例的小区产量间无明显差异，但是均与对照以及各单播物种差异极显著(P2