遮荫干扰对羊草分株种群生物量的影响

王洪义 王智慧

摘 要 为研究4种遮荫处理条件下羊草分株种群植株各部分生物量变化情况，进行了本次试验，试验结果表明遮荫干扰影响羊草分株种群地上生物量分配，不同处理间可达到显著差异水平；对地下生物量变化影响不明显。

关键词 遮荫干扰；羊草种群；生物量

中图分类号：S543.9 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2014）27--02

羊草（Leymus chinensis （Trin.） Tzvel.）是禾本科（Gramineae）赖草属的一种多年生草本植物，主要分布于欧亚草原带的东部自贝加尔湖到我国的东北平原。它是一种典型的克隆植物，生态适应性好，生态可塑性强，既可以分布在地带性的草甸草原和典型草原，又可群生于非地带性的盐碱地和低洼地段上[1-3]。未来全球变暖，云层增多，太阳辐射减少[4]，本实验模拟太阳辐射减少，研究太阳辐射减少对羊草草原生物量变化的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与实验设计

本实验选择天然羊草分株种群为研究对象。在5月初羊草营养生长开始时期进行，选择地势较平坦排水良好的地块，设置4种遮光梯度处理，遮光强度分别为0%（CK）、30%（S1）、50%（S2）、70%（S3）4种处理，S1处理采用一层纱网布，S2 和S3处理分别用相当强度的遮阳网。每个小区面积4 m×4 m，为防止各小区间相互影响，小区间有2 m的通道。每个处理重复5次，一共20个试验小区，各小区随机排列。

1.2 测定方法

到8月底种子成熟后，在每个小区中央取0.5 m×0.5 m的小样方，用剪刀剪掉地上部分，用信封装好，带回实验室后将植株分成穗、茎、叶片、根茎4部分，并按照小区编号进行分装；小样方的地下部分用铁铲沿小样方周围线切下，深度为

30 cm，把整个土块用塑料袋装好，回去放在大盆里用水慢慢泡开，用孔径0.5 mm的纱网把根捞出，再用清水冲洗数次（冲洗时注意须根别流失，根茎别弄断），然后人工将根茎和细根分开，按照小样方的编号将各个部分分装，所有的植物样品均在75℃下烘干24 h，直到样品达到恒重。

2 结果与分析

植物在不同的光环境下生长，其各部分生长情况有很大的差异，本研究表明羊草地上生物量受遮荫干扰影响较大，地下生物量影响不显著。

2.1 不同遮荫处理下羊草地上茎生物量变化

图1所示的4个梯度的遮荫处理中，S3（70%）处理中地上茎生物量显著高于S1和CK处理；S2（50%）处理地上茎生物量显著高于对照组，并且S3处理的地上茎生物量接近CK处理的一倍。随着遮荫强度的降低，单位面积地上茎生物量也在下降，表明遮荫有利于植物地上茎的生长，或者说遮荫促进植物的高度生长。

图1 不同遮荫处理下地上茎的生物量 （不同字母间为差异显著 p<0.05）

图2 不同遮荫处理下叶的生物量 （不同字母为差异显著 p<0.05）

2.2 不同遮荫处理下羊草叶片的生物量变化

图2不同处理下羊草叶片的生物量变化关系可以看出，四种处理中S2和CK间差异不显著，但它们与S1和S3之间达到差异显著水平（P<0.05），说明在单位面积内S2和CK有更大的叶片生物量。实验中我们测得单位面积的叶片平均生物量在110 g左右，是植物地上生物量的主要组成部分，也决定植株的生产力。叶片往往是动物采食的主要部分，因此，叶片产量的增加对于畜牧业生产是相当有利的。

2.3 不同遮荫处理下羊草穗的生物量变化

图3不同遮荫处理对羊草穗的生物量影响中可以看出，S3（70%）遮荫处理下的羊草出穗数显著高于其它组（P<0.05），S3每平米平均出穗数大约7 g左右，而最低的对照组每平米只有2 g左右；S2和CK穗的生物量基本相同，大约每平方米2 g左右；S1处理每方米3 g左右。表明重度遮荫有利于穗的生长。

图3 不同遮荫处理下穗的生物量（不同字母为差异显著P<0.05）

圖4 不同遮荫处理下根茎的生物量（本比较中无差异显著性）

2.4 不同遮荫处理下羊草的根茎生物量变化

图4 羊草根茎生物量的变化情况，经分析知，羊草根茎在遮荫处理下的生物量没有显著差异，平均60 g/m2左右。其中S3处理的根茎生物量最低，其它几种处理下根茎生物量基本相同。

2.5 不同遮荫处理下羊草的地上地下生物量变化

由表1可知，遮荫处理对羊草地上部分影响较显著，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与S2和S3呈显著差异。地下生物量之间没有显著差异。总生物量中S2最大，达到1 000 g/m2以上，S1处理的地下只有800g/m2左右，S3和CK基本相当。说明S2处理对羊草生物量影响较大，并且显著的影响地上部分生生物量（F=5.17，P<0.05），S2处理为今后饲草生产提供了一种提高产量的方法，但S2处理对种子生产不利，种子产量很低，我们分析可能是S2的光强正好适合羊草的营养生长，或者此种情况下光合所产生的能量都被用于营养生长而给生殖分配的较少。

3 结语

遮荫干扰下羊草各部分生物量发生一定变化，尤其是羊草茎、叶和穗生物量，在几种处理间达到差异显著水平，地下生物量在几种处理间没有达到显著差异。从实验结果分析，遮荫干扰显著影响羊草的生物量分布，对羊草分株种群的营养生长和能量分配产生一定影响，可能是羊草分株种群在适应遮荫条件下的一种生长权衡对策。

参考文献

[1]杨允菲，张宝田.不同阶段的光温因子对羊草种群种子生产性状的影响[J].草业科学，1991，13（5）：8-13.

[2]杜占池，杨宗贵.羊草呼吸作用与温度光照水分的关系[J].植物生态学与地植物学，1993，17（4）：339-344.

[3]王仁忠.放牧影响下羊草种群生物量形成动态的研究[J].应用生态学报，1997，8（5）：505-509.

（责任编辑：刘昀）