施肥对农田入侵杂草影响的整合分析

山东省单县农业局 袁晓霞

施肥对农田入侵杂草影响的整合分析

山东省单县农业局 袁晓霞

一、研究目的

施肥是改善农田土壤养分的重要举措，有利于提高土壤肥力，增加农民收入。然而随着经济的全球化发展，植物入侵现象日趋严重，农田生态系统也逐渐受到外来入侵植物的影响，给农民造成严重经济损失。施肥这一活动对于农田生态系统中外来入侵植物是否会产生影响，这是本研究需要解决的问题。

二、研究方法

整合分析是指把多个独立研究通过软件进行运算进而得出一致结论的研究。本研究将采用整合分析的方法研究施肥对植物入侵农业生态系统的影响。我们利用中英文关键词“农业”“植物入侵”“施肥”在数据库“web of science”“中国知网”中搜索相关文献，然后利用以下标准对文献进行筛选：一是研究对象需为入侵植物；二是研究中施肥必须包含对照组和试验组；三是对于含有施肥梯度的研究仅使用梯度两端的数据；四是本研究仅关注非竞争条件下的研究。

对于筛选出的文献，我们从中挖掘出以下数据：一是地上部分生物量；二是相对生长速率。然后对挖掘出的数据进行如下转换：lnRR=ln其中代表施肥实验组，Xc代表不施肥对照组，lnRR代表效应值。当效应值包含0时，代表施肥对入侵植物没有影响；当效应值不包含0时，代表施肥对入侵植物产生显著性影响；当效应值大于0时，代表施肥促进了入侵植物的生长；当效应值小于0时，代表施肥抑制了入侵植物的生长。整合分析过程中使用了R软件。

三、研究结果

（一）生物量

施肥可以改变入侵农田生态系统中外来植物的地上部分生物量。我们将数据分成了两组：禾草和非禾草。其中施肥显著增加了非禾草入侵植物的地上部分生物量（1.8812， 1.5220 -2.2405），对禾草入侵植物的地上部分生物量没有显著影响（-0.367， -0.8483 -0.1143）。非禾草入侵植物对施肥的响应程度显著高于禾草入侵植物对施肥的响应程度（p＜0.05）（见图1）。

（二）相对生长速率

相对生长速率是指单位时间内单位植物生物量增加的速度。施肥不仅可以改变农田中外来植物的生物量，还对外来植物的相对生长速率产生显著影响。研究过程中我们将数据分成了两组：禾草和非禾草。其中施肥显著增加了非禾草入侵植物的相对生长速率（0.2007， 0.1528-0.2486），抑制了禾草入侵植物的相对生长速率（-0.0711，-0.1209--0.0214）。非禾草入侵植物对施肥的响应程度显著高于禾草入侵植物对施肥的响应程度（p＜0.05）（见图2）。

图1 施肥对入侵农田杂草地上部分生物量影响的效应值

图2 施肥对入侵农田杂草相对生长速率影响的效应值

通过研究发现施肥在增加农田土壤肥力的同时，也会增加非禾草植物的地上部分生物量和相对生长速率，促进非禾草外来植物对农田生态系统的入侵。因此在治理农田外来植物入侵时建议针对不同的植物采取不同的策略，例如在治理非禾草入侵植物时，可以通过在非农作物生长地带添加活性炭，增加土壤的C/N，降低土壤养分含量来进行治理；在治理禾草入侵植物时则不建议采用此方法。本研究为农田生态系统中外来植物的治理提供了理论依据。