关键词:狗牙根 交播 演替
在盐碱地城区,草种的抗逆性(抗病虫、耐高温或低温等)差异及水、盐等环境胁迫是造成草坪退化的主要原因。草坪退化业已成为管理中的一个突出问题,对此,目前尚难以找出解决这一间题的有效方法{1、2}。草坪交播技术(Overseedins)原来主要是用于暖季型草坪冬季延长绿色期。其原理在于充分发挥冷、暖季型草坪草生长发育规律不尽相同的特点,利用冷季型草坪草较长的绿色期,减少暖季型草坪在秋冬季褪绿。而在草坪整体更新中,采用交播技术,通过种间竞争,使一种类型草淘汰另一种类型草,促进交播前不稳定的单一草坪群落向交播后稳定的复合(或单一)草坪群落演替,以达到草坪整体更新的效果。此技术生态效益、经济效益、社会效益都极为显著,但目前的难点在于,如何选用适宜的种和交播量,保证在交播后,交播种能在尽可能短时间内达到在复合草坪群落的种群数量和竞争力处于优势。
本试验在已退化的狗牙根(Cynodon dactylon)草坪上交播不同量的4种冷季型草坪草,目的是通过对它们的生长情况的分析,寻找草坪整体更新中适宜的种及交播量,以期为盐碱地城区草坪资源得到高效、合理、可持续地利用提供技术支持。
一、试验地概况
东营市位于黄河下游,黄河三角洲腹地,是我国第二大油田——胜利油田所在地。东营地区属大陆性季风气候,年均气温12℃,极端最高气温41℃,极端最低气温一23℃,大于10℃年积温 4,300℃,年日照时数 2,711。9 h,日照率61.9%。太阳年辐射总量199.9x 103J/cm2。全年平均降雨量600mm,其中70%集中于7、8、9月。地面平均蒸降比3:1,蒸降的巨大差异,导致一年中有春、秋两次返盐高峰。全区平均海拔0-35m,地势低平,原生土壤属滨海潮盐土,含盐量0.13g/100g-3g/loog,通透性差,毛细管丰富,土壤次生盐渍化强烈。有机质含量平均0.46g/100g-0.83g/100g,全氮0.03g/100g-0.06g/100g,全磷0.058g/100g,速效钾50-104mg/kg。地下水位0.7-2m,矿化度10-30g/L。本区自然植被由芦苇、柽柳、黄须菜。碱蓬、马绊草、茅草组成。试验1997-1999年3月在东营市园林绿化处所属试验地内进行。试验地土壤为经过客土的棕壤上,土壤PH8.3。
二、材料与方法
(一)试验材料
选用高羊茅(Festuca arundinacea)品种为Phoenix、早熟禾(P0a pratensis)品种为 Kerly、黑麦草(Loium perenne)品种为 Manhapan、白三叶(T .rePens)品种为 Nanouk作试材。试验小区面积lm2,2次重复。
(二)试验方法
用耙子在纵横方向划破退化草坪,深度为2-3cm,按 10g/m2、15g/m2、20g/m2、25gm2 、30g/m2、40g/m2的播量,交播白三叶、高羊茅。黑麦草、早熟禾,播种后12个月、24个月分别测定草坪草密度、频度。密度采用在 lOcm x10cm样圈数地上部叶片法测定,频度采用小区内随机抛样圈法测定。交播种的相对密度、相对优势度、相对频率、重要值调查采用样线法,即每个样线取长lm的草坪,记录所有种被样线所截长度L。垂直于样线的最大宽度M、所截个体数目N。根据下列公式计算每种的相对密度、相对优势度、相对频率、重要值的数值。
相对密度=一个种的密度X100/所有种的密度
相对优势度=一个种被截长度的总和X100/所有种被截长度的总和
相对频率=一个种的加权频度X10O/所有种的加权频度
重要值=相对密度+相对优势度+相对频率
三、结果与分析
(一)不同交播量对交播后草坪密度的影响
1、交播种草坪密度的变化
统计分析结果表明(见表1),当年低交播量(10g/m2-15g/m2)处理与中交播量(20g/m2-25g/m2)及高交播量(30g/m2-40g/m2)间草坪密度差异显著(P<0.05=,随着交播量的增加,草坪群落中交播种的密度也随之增加,这是因为高交播量的成苗基数大,所以即使株丛数和分醒量稍微减少,草坪的密度也会迅速增加。比较每两个相邻处理的增加值比例即15g/m2比10g/m2、25g/m2比 20g/m2可以发现,随着交播量的增加,黑麦草、早熟禾、高羊茅密度增加幅度呈递减趋势。因交播量增加,使群落内不同株或株丛间竞争加剧,最终淘汰一部分发育差或发芽慢的植株或株丛。
2、狗牙根密度
试验结果表明:交播量对群落中狗牙根的密度有显著影响,随着交播量的增加,在交播种的密度增加的同时,狗牙根密度则逐渐减少。其中高羊茅、黑麦草、早熟禾在当年对狗牙根密度的影响较大,黑麦草、早熟禾在第二年对狗牙根密度的影响迅速降低,这可能与其不抗旱,不耐热,不耐病,竞争力弱有较大的关系。综合分析上述结果,早熟禾不适宜作暖季型草坪的交播种,黑麦草第一年的竞争能力明显大于第二年,所以交播后的草坪并不能持久。高羊茅可以作为交播种,但只有交播量达到20-4Og/m2,成坪效果才好。而白三叶则在不同交播量和处理时间内对狗牙根密度都有强烈的影响。白三叶植株的生育期长,茎叶生长迅速,整体优势明显,其群落强大的竞争力甚至可以抑制狗牙根的生长,如交播量较高的处理(40g/m2),最终在第二年就可以使狗牙根的密度降至零,用白三叶作交播中,适宜的交播量是10-20g/m2 .
(二)、不同交播量地交播种草坪草频度影响
交播草坪草的频度可以较为客观的反映草坪草的均一性。从多重比较结果可知,高羊茅。黑麦草、早熟禾交播2年后,10g/m2-25g/m2交播量各处理间频度的差异并不显著(P>0.05)。因为频度是表示群落内不同种植物分布的均匀程度,与草坪草的绝对株数或株丛数多少不成正比例,在中、低播量的情况下,只要播种均匀,都可以获得同样的频度。但其频度并不能达到整体更新的效果。所以,在用高羊茅。黑麦草交播更新时,为了增加成坪的整齐度,应该采用高交播量。而白三叶在各交播量处理间频度的差异不大,这说明白三叶各交播量草坪的成坪整齐度都较高。
(三)、交播种在草坪群落中的综合表现
表4为交播2年后,对交播量40g/m2小区的调查结果,结合表l、3,由此可以发现,高羊茅在种群中的优势减弱,分析其原因可能在于高羊茅的抗逆(干旱、高温)能力较狗牙根稍差,在连续干旱、高温的气象条件下,草坪草的死亡率明显提高。黑麦草在交播当年的竞争优势特别明显,但在高温、高湿、病虫害等多重不利条件影响下,相对密度、相对优势度、相对频率迅速降低,原先成坪整齐的交播小区在第二年又迅速退化。而从上述各项指标来看,早熟禾不适宜与暖季型草坪草交播,因为它无论是在竞争力还是抗逆性(高温、高湿、病虫害、干旱)方面,都远低于暖季型草坪草。陈亚明的调查结果表明,白三叶交播后,物候期推迟1个月,营养生长期相对较长,生殖生长较少。所以,比其它冷季型草坪草在改造退化草坪、实现草坪整体更新方面更有优势。李向林,胡迪先的研究认为,白三叶对温度的适应范围较大,但对水分的适应范围较狭窄,适宜的年降水量为500mm或800mm以上。尤其是在苗期,较少的降水量常导致草体内营养物质积累的减少,降低交播白三叶的种间竞争力,所以,苗期必须补水以促进草体内营养物质的积累,这样才能表现出较强的生态适应性和种间竞争力。
四、讨论
在草坪品质评价指标体系中,密度和频度是衡量草坪质量并能准确定量的几项指标之一[4]。同样要确定交播在实现草坪整体更新过程中的效果,也必须对此加以研究。通过试验结果与分析可知,随着交播量的增加,草坪群落中交播种的密度和频度都有程度不同的增加。而狗牙根的密度和频度却大幅度减少,特别是交播量 40g/m2的处理更为明显。分析不同交播量的各处理,除早熟禾外,只有用高交播量的处理的小区,交播种的总叶片数才能达到平均230个/dm2的较高水平[3],其总的频度指标也优于低、中交播量。冷季型草坪草因其生长期较暖季型草坪草长,加之生长速度、竞争能力等优势,配合采取控制修剪高度,增加施肥、浇水量等人为控制措施,极易在交播后的草坪群落中处于优势地位,促进退化草坪向以交播种为优势的方向演替,最终使狗牙根从草坪群落中消失,从而实现草坪的整体更新。交播量越大,这种演替的速度也会越快。从交播成本上分析,增加交播量必然会增加交播成本,同时增加剪草频率和病、虫害防治成本,但采用交播的方法实现退化草坪的整体更新,如果选用种适当,要比新建植草坪减少除杂等人工成本,由于交播实现草坪的整体更新是一个渐进过程,不会产生生态环境的巨变,这种复合种草坪群落的生态稳定性要远高于单一种的群落,因此,草坪的使用寿命可以大大延长,生态效益更为突出,在草坪后续管理中成本也可以得到有效控制。结合以上分析,利用交播实现草坪的整体快速更新的技术,值得大力推广。
参考文献
[1]、陈亚明.退化嵩草型高山草地补播豆科牧草的研究.草业学报1999,2,71~75
[2]、李向林,蒋文兰.白三叶气候生态型聚类分析.草业学报1990,l(1):91~94
[3]、胡迪先,封朝壁,朱邦长.白三叶营养动态的研究.草业学报1994,3(2):44~50
[4]、周嘉友,黄昌禄,张巨明等.狗牙根交播不同量高羊茅试验研究.草业学报1998,7(3),56-61