贵州黑麦草人工草地杂草入侵对刈割强度的响应

通过研究多年生黑麦草(Lolium perenne L.)+白三叶(Trifolium repens L.)混播人工草地,探讨了刈割强度与杂草入侵能力间的相互关系。结果表明:入侵杂草的物种数、密度和生物量与刈割强度具有较强的相关关系,其物种数随刈割强度的增加而呈增—减—增的趋势,密度随刈割强度的增加而增加,生物量在轻度刈割、中度刈割时降低,重度刈割时增加。从刈割强度对杂草入侵能力变化的幅度来看,刈割对多年生黑麦草+白三叶人工草地中杂草的入侵影响不大。     

不同刈割方式对苇状羊茅混播草地生产性能的影响

采用不同刈割高度和不同留茬高度处理对优良混播组合“苇状羊茅 +多年生黑麦草 +扁穗雀麦+白三叶”人工草地进行了刈割利用试验 ,结果表明 :该混播组合人工草地刈割利用时以草层高度40cm、留茬高度 5cm效果最好 ,可最大限度地发挥该草的生产性能和延长利用期     

不同农艺措施对牛鞭草和白三叶混播草地产量及密度的影响

在不同刈割频率、施肥量和混播比例下,对混播草地牛鞭草和白三叶不同种群产量、地下生物量及分蘖数进行了研究。结果表明,刈割频率对产量的影响最大,但刈割时间,尤其是秋季最佳刈割时间对维持草地牧草比例平衡是相当重要的。同时,牧草的地下生物量与地上产量相关,刈割不利于禾本科牧草地下生物量的积累。施肥量和播种比例的互作效应对总产量的影响差异也达到了极显著水平(P<0.01)。     

混播人工草地退化演替过程中杂草入侵和草地质量

调查了多年生黑麦草与白三叶混播人工草地在退化演替过程中的杂草种类及侵入量。结果表明 ,入侵杂草的地上生物量、密度和盖度随人工草地退化程度的加重呈明显上升趋势。草地质量显著下降。华蒲公英等 15种为入侵人工草地的主要杂草种类。     

不同农艺措施对牛鞭草和白三叶混播草地产量及密度的影响

在不同刈割频率、施肥量和混播比例下,对混播草地牛鞭草和白三叶不同种群产量、地下生物量及分蘖数进行了研究.结果表明,刈割频率对产量的影响最大,但刈割时间,尤其是秋季最佳刈割时间对维持草地牧草比例平衡是相当重要的.同时,牧草的地下生物量与地上产量相关,刈割不利于禾本科牧草地下生物量的积累.施肥量和播种比例的互作效应对总产量的影响差异也达到了极显著水平(P＜0.01).     

不同刈割强度下草地群落、层片及物种的补偿性生长

群落中不同层片物种对刈割的响应有所不同,探讨不同刈割强度下群落各层片物种的补偿性生长对提高群落生产力具有重要意义。本试验以水热条件较好的南方草地——重庆云阳岐山草场为研究样地,采用梯度刈割方式(不刈割、留茬10 cm、留茬6 cm),进而研究不同刈割强度下,草地植物群落、层片以及物种补偿性生长的响应。结果发现,1)中度刈割(MC)下群落生物量恢复最快,而重度刈割下群落地上相对生长速率最大;2)生长季末时,中度和重度刈割下地上部分均实现了超补偿生长;3)顶层物种在中度刈割下地上相对生长速率(relative growth rate, RGR)最大,而中层物种在重度下最大;4)中度刈割下,群落的顶层物种生物量与群落生物量显著正相关,重度刈割下,顶层和中层物种生物量与群落整体生物量正相关,底层物种生物量与群落总生物量在两种刈割强度下均不相关;5)物种水平上芭茅、鸭茅和白三叶生物量变化与群落地上生物量变化基本一致。研究结果表明,在草地群落中,不同层片物种对刈割的响应存在差异,中度刈割更利于顶层物种的超补偿生长,重度刈割则有利于中层物种的超补偿生长。因此根据不同层片物种所占群落的比重确定草地刈割强度能更有效发挥草地的增产潜力。     

不同建植模式、不同刈割时间间隔对鸭茅牧草产量和锈病的影响

锈病是鸭茅的主要病害之一,严重影响鸭茅产量与饲用品质。鸭茅对锈病的易感性已成为限制其在我国南方被更广泛利用的重要因素之一。草地的生产能力是评价牧草是否具有建植价值的标准之一。为弄清鸭茅混播豆科牧草、鸭茅单播条件下,刈割对牧草产量和鸭茅锈病的防控作用,研究设计了不同刈割间隔处理[30d、45d、60d、不刈割(CK)],以鸭茅单播为对照,观察不同刈割间隔处理对鸭茅锈病和鸭茅混播豆科牧草产量的影响。结果得出:(1)刈割处理对不同建植模式下鸭茅锈病具有一定的控制作用,且混播豆科牧草(紫花苜蓿、白三叶)较鸭茅单播模式更易控制鸭茅锈病。(2)鸭茅+紫花苜蓿、鸭茅+白三叶混播的产量高于鸭茅单播,尤其是鸭茅+紫花苜蓿。(3)不同刈割间隔处理的年干物质产量差异显著,间隔30d刈割和45d刈割处理的年干草产量较高。本研究得出,豆禾混播草地提高了牧草的产量,鸭茅+紫花苜蓿混播尤为明显,且合理刈割,既能增加草地产量,也可有效控制鸭茅锈病。     

云贵高原人工草地混播组合的研究

红三叶(Trifolium pratense)、白三叶(Trifolium repens)、多年生黑麦草(Lolium perenne)、鸭茅(Dactylis glomerata)、无芒雀麦(Bromus inermis)、黑穗画眉(Eragrostis uigra)、紫羊茅(Festuca rubra)、草地早熟禾(Poapratensis)八种适宜当地生态条件的豆科及禾本科牧草组成三大类(刈牧兼用型复杂类、刈草型简单类、放牧型简单类)十二种不同的混播组合,在力求一致的试验条件下研究各混播组合植被类型的产量动态和植物群落内部各组分的变化规律,以了解各混播组合草地的生产能力和植物群落的稳定性(包括豆、禾比例在生产意义上的合理性及稳定性),并据此为当地筛选出建立人工草地的理想混播组合。结果表明,红三叶、白三叶、多年生黑麦草、鸭茅、紫羊茅、草地早熟禾在其参于的混播组合中,表现出较好的竞争性和互补性,可以当选为混播成员,而黑穗画眉、无芒雀麦在其参于的混播组合中逐渐被淘汰。联合分析结果表明,刈牧兼用型复杂组合总体上优于刈草型和放牧型简单组合,其中当选的组合有 V9(红三叶+白三叶+多年生黑麦草+紫羊茅)、V10(红三叶+白三叶+鸭茅+紫羊茅)、V12(红三叶+白三叶+多年生黑麦草);当选的刈草型组合有 V2(红三叶+鸭茅);当选的放牧型组合有 V6(白三叶+紫羊茅)、V5(白三叶+多年生黑麦草)。     

不同刈割频次对旱作混播人工草地群落特征的影响

为了确定人工草地高效生产和稳定持续利用的最佳方案,于2002~2017年8月中旬(生物量高峰期)刈割前进行刈割频次对羊草(Leymus chinensis)+草原2号杂花苜蓿(Medicago varia Marein. cv. Caoyuan No.2)+无芒雀麦(Bromus inermis)混播旱作人工草地群落特征影响的研究。16年连续刈割划分为刈割前期(第1~5年)、中期(第6~11年)和后期(第12~16年)。结果表明:(1)随着刈割频次的增加,3种牧草的平均高度、总密度和总地上生物量均降低(不含一年刈割一次);其中,在刈割前期和中期对刈割响应不明显,且有所滞后,在刈割后期响应较为明显。(2)长期刈割使人工草地的地上生物量占比发生明显改变。在刈割前期,各刈割频次下3种牧草的总地上生物量占比差异不明显;从刈割中期开始,3种牧草的总地上生物量占比呈随刈割频次增加而降低的趋势(不含一年刈割一次)。(3)在内蒙古半干旱区羊草+草原2号杂花苜蓿+无芒雀麦混播旱作人工草地的长期刈割利用以一年刈割一次为宜。     

混播草地中多年生黑麦草与白三叶的生长特性及其共存表现

从混播牧草品种，刈牧制度，利用强度及施肥措施等方面综述了多年生黑麦草／白三叶混播草地中，多年生黑麦草分蘖个体和白三叶生长点的生长特性，二者种群产量及其竞争，共存变化的一般表现。指出，在适宜刈牧利用制度下，辅以一定农艺措施（施肥），可以提高白三叶对资源的利用能力和环境适应性，利于混播草地中多年生黑麦草与白三叶的长期稳定共存。     

放牧对黑麦草＋白三叶混播草地植被构成的作用

通过4个放牧强度（轻牧、适牧、重牧和过牧,牧后草层高度分别为7.5、5.5、3.5和<2.0 cm）的轮牧试验,对黑麦草(Lolium perenne)、白三叶(Trifolium repens)混播草地土壤化学特性;黑麦草分蘖和白三叶匍匐茎、叶片数及其茎叶构成,牧草高度、生物量与植被构成进行系统研究。结果表明,土壤速效养分含量对放牧强度响应较大,稳定性较弱。随放牧强度的增加,黑麦草分蘖密度和叶片生物量显著增加,黑麦草分蘖质量和白三叶匍匐茎密度及牧草高度和生物量显著下降;黑麦草叶片数,白三叶叶片数、茎叶比和匍匐茎质量在放牧强度间无显著变化。放牧强度在降低黑麦草和白三叶生长特性整齐度的同时,增加其可塑性生长;黑麦草对放牧强度的响应比白三叶敏感,但白三叶的可塑性生长比黑麦草的高。鸭茅（Dactylis glomerata）和非播种植物种的生长特性在放牧强度内变异系数较大。综合分析认为,放牧对草地植被的作用体现于植物个体、种群和群落3个水平,播种的低组分禾草（鸭茅）和非播种禾草是混播草地植被构成变化的关键种。     

New Approaches and Tools for Grazing Management

Novel concepts and tools to promote progress in grazing science and management need to incorporate heterogeneity and nonlinear scaling of spatially and temporally distributed ecological interactions such as diet selection, defoliation, and plant growth. Traditional grazing management factors are number of animals, species and category of animals, spatial distribution of forage demand, and temporal distribution of forage demand. These traditional methods have been based on a paradigm that is static, assumes equilibrium conditions, and does not consider scaling issues, neither in time nor in space. Three related issues that can contribute to the progress in the understanding and management of grazing systems are spatial heterogeneity, event-driven dynamics, and scaling effects. Spatial heterogeneity of species and defoliation determine pasture stability by modulating competition and response to heterogeneous defoliation. When pasture species are well mixed, livestock are less able to select their preferred diet. When species are separated into larger and more easily identifiable patches, the selected diet approaches the preferred one. Simultaneously, patchiness in pasture components and redistribution of nutrients by grazing can lend global compositional stability to grass–clover pastures. Grazing at high animal density can be studied using the paradigm of event-driven dynamics. Several mechanisms suggest that grazing systems should have allometric spatial and temporal scaling in addition to the well-recognized allometric scaling of food requirements with body mass. Grazing system performance should scale allometrically with pasture size because both resource distribution and animal movements frequently have fractal properties. As pasture size increases, fewer hierarchical levels of grazing behavior are constrained, and the new spatial patterns introduce nonlinearity in the response to pasture size. Operant conditioning of foraging behavior, conditioned aversions, plant spatial pattern, pasture size and shape, timing and duration of grazing periods, and number of animals are discussed as precision tools to manage grazing systems.     

不同放牧制度对荒漠草原地上生物量及种间关系的影响

采用围栏放牧控制试验,研究了不同放牧强度和放牧方式对封育9年荒漠草原地上生物量及种间关系的影响。结果显示,1)放牧强度对生长季不同时期牧草地上生物量的影响不同,中度自由放牧小区的牧草地上生物量在整个生长季都高于封育小区;2)环境条件对牧草地上生物量的影响较大,在光热水等资源充足时,自由放牧区3种牧压梯度下的牧草地上生物量均高于封育禁牧小区,当遭遇高温干旱胁迫时,自由放牧区的牧草地上生物量的增长量均比封育禁牧小区低,中度轮牧草场表现出较好的抗胁迫能力;3)放牧能够减小荒漠草原年内牧草地上生物量的时间变异,而其空间变异对不同放牧制度的响应较为复杂,在不同强度、不同方式以及植被生长季的不同时期都有所不同;4)轻度自由放牧不会改变植物的种间关系和群落之间的关系,而重度自由放牧不仅加剧了群落间的资源竞争,还会引起研究区3种群落发生不同程度的逆向演替,中等强度的4区轮牧方式为研究区最优的放牧模式,它一方面减缓了群落界面上的资源竞争,另一方面促进了本氏针茅群落的顺行演替。以上结果表明,合理地调控人类放牧制度能够促进草地生态系统功能,从而起到恢复和保护草原的作用。     

放牧对西藏高寒嵩草草甸地上生物量空间分布的影响

以西藏自治区工布江达县的高寒嵩草（Kobresia）草甸为研究对象,利用地上生物量测定法对草地群落进行实地调查,并结合γ分布模型,从空间异质性角度来探索放牧对西藏高寒草甸地上生物量及其空间分布格局的影响,以期为高寒牧区退化草地的恢复及生产力的提高提供理论指导。结果表明：未放牧区（N）、适度放牧区（M）和重度放牧区（H）植物种地上生物量的空间分布与γ模型均具有很好的吻合性;样方内的平均生物量随着放牧强度的增大而减少,且适度放牧、重度放牧与未放牧区生物量之间均差异极显著（P<0.01）;群落的空间异质性表现为N>H>M,且草地植物种的生物量与其空间异质性负相关。因此在草地的管理与利用中,应有效控制植物群落的空间异质性来提高草地生产力,实现草畜平衡。     

大样地循环采样的草地生物量空间异质性及误差分析

利用2008年和2010年青海省草地生物量野外采样结果,用变差函数探讨地下和地上生物量的空间变异情况,二者存在空间相关性的阈值分别为3720.52和2258.7 5 m。结果表明:玛多采样点前后2年地上生物量的变异程度都高于海北;2010年各样地地上生物量变化相对较小。珍秦/巴塘平均地下生物量高于海北地下生物量,玛多平均地下生物量最小;海北和玛多前后2年平均地下生物量年际间变异程度低于珍秦/巴塘样地。对海北、玛多、巴塘和珍秦的地下、地上生物量的误差进行分析,地下生物量和地上生物量误差变异不同。研究不同采样距离对误差的影响发现,随着采样距离的加大,不论地上还是地下生物量,其误差总体呈增加的趋势,但在2500 m采样间距下,地下生物量、地上生物量以及二者的比值都出现较为明显的低值。     

非洲狗尾草人工草地植物量动态研究

2009～2010年，对不同刈割次数的非洲狗尾草人工草地地上和地下植物量进行了较为详细的研究。结果表明：在孕穗期刈割2次的非洲狗尾草人工草地地上、地下年净初级生产力最高，分别为3845．01g/m2DM和716．90g/m2DM；其次为孕穗期刈割1次的草地，分别为3386．12g/m2DM和674．23g／m2DM；最低的是全年不刈割的草地，分别是3260．97g/m2DM和653．63g／m2DM。草地之间地上年净初级生产力差异极显著（P〈0．01），地下年净初级生产力差异显著（P〈0．05）。全年不刈割的草地，以及孕穗期刈割1次、2次后的再生草草地，地上和地下植物量的变化均呈单峰曲线；地上植物量分别在9月上旬、9月中旬和9月底10月初达到峰值，峰值分别为3260．97g／m2DM、2813．76g／m2DM、2007．17g/m2DM；而地下植物量的峰值则几乎都出现在9月底10月初，分别为653．63g／m2DM、674．23g/m2DM、716．90g／m2DM，较地上植物量峰值出现的时间稍晚。     

基于红光和近红外反射光谱特征参数反演草地地上生物量

2013年6~10月测定东非狼尾草+白三叶混播草地冠层反射光谱和地上生物量;分析红光波段和近红外波段反射光谱特征参数与牧草鲜重及干物质之间的相关关系;构建并检验基于红光单波段和植被指数(NDVI、RVI、DVI)反演草地地上生物量回归模型。结果表明:红光波段反射率与草地地上生物量之间存在显著相关性;地上生物量的增加能够显著降低"红谷"反射率,显著升高近红外850.0nm处反射率;选用红光单波段反射率、红光波段构建的植被指数RVI或红光与近红外波段构建的植被指数NDVI,均能够精确反演草地鲜草产量和干物质产量;适宜估产的植被指数因季节和草地生物量的差异而不同,在6月11日,植被指数RVI反演模型估测的草地生物量与实测值的模拟效果最好,10月12日,植被指数NDVI反演模型估测的草地生物量与实测值的模拟效果最好。     

紫茎泽兰对16种牧草发芽及幼苗生长的化感作用

外来入侵植物紫茎泽兰目前广泛分布于我国西南地区,给当地草地畜牧业带来极大危害。牧草替代种植是紫茎泽兰严重危害地区草地生态恢复的有效途径。本研究采用生物试验方法,检测了紫茎泽兰地上部分5%的榨取液对我国亚热带种植的16种主要牧草,共38个品种的种子萌发和幼苗生长的化感作用。结果表明,紫茎泽兰对多数牧草发芽势有显著抑制作用(P<0.05),但只对少数牧草的发芽率、死亡率和败育率有显著影响(P<0.05),对所有幼苗生长都没有明显抑制作用;紫茎泽兰对不同草种的化感潜力存在较大差异,但对种内不同品种间的影响差异较小,对少数草种的化感作用不明显;紫茎泽兰对部分牧草幼苗生长具有显著促进作用(P<0.05)。根据化感作用检测结果,初步认为非洲狗尾草、鸭茅、紫花苜蓿、大翼豆、箭筈豌豆和光叶紫花苕是紫茎泽兰牧草替代种植的适宜草种。