扰动环境中不同刈割方式柠条营养生长补偿的影响

 柠条（Caragana korshinskii）在地上组织破坏后进行补偿性生长,这是重复利用柠条资源的基础,但对 柠条不同刈割方式下营养生长补偿的模式有待探讨。该文通过5种刈割方式：去除主枝长的30%（30%RSL） 、去除主枝长的60%（60%RSL）、去除分枝数的25%（25%RSN）、去除分枝数的50%（50%RSN）和去除分枝 数的100%（100%RSN）来研究柠条的营养生长补偿。结果表明：刈割处理的柠条生物量当年发生了超补偿 ,当年生枝数/枝、当年生枝长、当年生枝生物量/枝、当年生枝生物量/株比对照高。对照、30%RSL和 60%RSL 处理未长出基梢。 100%RSN处理的基梢数/刈割枝、基梢长、单个基梢平均生物量显著高于25%RSN 和50%RSN处理,基梢生物量/株随刈割去除生物量的增加而增加。100%RSN 处理未结果,其它处理果实产量 表现出超补偿或精确补偿。对照处理营养生长和生殖生长均低,其它处理当年生枝生物量与果实产量成显 著负相关。从整个生长季节来看,营养生长主要集中在果实成熟之前。我们认为,100%RSN处理是柠条地上 组织破坏后尽快恢复的合理方式,其当年生生物量远高于其它处理。顶端优势的破坏促使休眠芽的萌发, 根冠比的改变使地上组织获得较多养分和水分,根系储存的碳水化合物的供应是促使刈割柠条营养生长超 补偿的的可能机制,而减少生殖生长对资源的消耗,是100%RSN处理地上生物量尽快恢复的另一重要因素 。     

光照，施肥及刈割对垂穗披碱草生长的影响

以甘南高寒草甸常见牧草垂穗披碱草（Elymus nutans）为研究对象,比较不同光照、肥力条件下,垂穗披碱草对刈割的生长和补偿反应。研究发现,光照和肥力存在交互作用。施肥、中度光照下,未刈割单株垂穗披碱草地上生物量最大,为3．239g。施肥、中度光照下,比较刈割植株地上生物量补偿发现：晚期刈割单株地上生物量的补偿大于早期刈割;刈割强度无显著影响;刈割两次单株地上生物量的补偿最大。施肥、中度光照、晚期、轻度、一次刈割时,单株垂穗披碱草地上生物量累积最大,为4．500g。全光照、未施肥条件下,刈割对单株地上生物量的补偿无影响。就补偿机制而言,植株地上生物量的增加以地下生物量为代价。     

刈割、施肥和浇水对矮嵩草补偿生长的影响

通过对青海海北高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸进行为期3年的野外控制试验, 研究了刈割(留茬1 cm、3 cm及不刈割)、施肥(2.5 g·m^-2尿素+ 0.6 g·m^-2磷酸二胺、不施肥)和浇水(20.1 kg·m^-2、不浇水)处理对矮嵩草补偿生长(包括分株密度、株高和分株地上生物量)的影响, 及其比叶面积、叶片净光合速率和相对增长率的变化, 探讨矮嵩草补偿生长的机制。研究结果表明: 刈割后, 矮嵩草的补偿生长高度和比叶面积显著降低; 分株密度有增加的趋势, 但会随刈割强度的增加而下降; 株高和生物量的相对增长率随刈割强度的增加而呈上升趋势; 补偿地上生物量在重度刈割处理下最高。施肥能显著增加矮嵩草的补偿高度、分株密度、补偿地上生物量、株高相对增长率、生物量相对增长率、比叶面积和净光合速率; 与不浇水处理相比, 浇水处理对重度刈割处理下的分株地上生物量、密度相对增长率、比叶面积和净光合速率无影响, 而显著降低了中度刈割处理下的补偿高度和株高相对增长率, 提高了不刈割处理下的分株密度和重度刈割处理下的生物量相对增长率。刈割、施肥和浇水处理的交互作用也显示出刈割与施肥对矮嵩草补偿生长具有拮抗效应, 而刈割与浇水具有协同效应。上述结果说明, 矮嵩草在刈割后可通过增加分株密度和相对增长率等途径来提高补偿能力, 弥补在生长高度上出现的低补偿, 而施肥可显著抵消刈割的不利影响, 提高矮嵩草的补偿能力。     

刈割对外来入侵植物黄顶菊的生长、 气体交换和荧光的影响

为明确不同刈割处理对黄顶菊生长和生理特性的影响,本研究在田间条件下,对黄顶菊在生长季内不同时间进行刈割处理。结果表明,刈割降低了黄顶菊植株各部分的生物量积累,其中以刈割3次效果最为显著,使黄顶菊总生物量、根生物量、茎生物量、叶生物量分别较对照下降82.57%、44.53%、80.04%、91.76%;植株的高度和花序数随刈割次数的增加显著降低,其中刈割3次的花序数为0;刈割1次植株分枝数最大,出现超补偿现象,刈割3次分枝数显著低于其他处理;叶绿素含量除了刈割2次出现增高趋势外,随刈割次数的增加,叶绿素含量逐渐降低;刈割处理使黄顶菊净光合速率(Pn)、气孔导度(Cond)和蒸腾速率(Tr)均显著升高;刈割3次的PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ的潜在活性(Fv/F0)显著低于其它各处理,而初始荧光(F0)则显著增加;生长指标的可塑性指数大于生理指标可塑性指数,表明前者在黄顶菊对刈割处理等物理措施适应方面起到了更为重要的作用。总之,刈割3次处理黄顶菊的各项生长和生理指标所受影响最大,对黄顶菊植株的再生和开花结实抑制效果最为理想。     

红松雌球果发育对枝叶营养生长和生物量积累的影响

通过对红松生殖枝和营养枝当年的枝叶生长及生物量积累差异的分析,研究2年生雌球果发育对枝叶营养生长和生物量积累的影响。结果表明:2年生雌球果抑制了1年生雌球果的发育,生殖枝当年的营养生长比营养枝当年的营养生长旺盛;生殖枝当年的生长量(顶枝芽除外)与母枝的枝长和基径呈显著正相关(P0.05),生殖枝当年的顶枝和侧枝生物量与母枝的枝生物量呈显著正相关(P0.05); 2年生雌球果数量与生殖枝当年的顶枝基径、侧枝长、侧枝基径、侧枝芽数量和侧枝数量呈显著正相关(P0.05),2年生雌球果生物量与当年的顶枝和侧枝生物量及总生物量呈显著正相关(P0.05),说明2年生雌球果的发育促进了生殖枝当年的营养生长和生物量积累;生殖枝当年的总生物量中分配给顶枝、侧枝、顶枝针叶、侧枝针叶的生物量比营养枝多,生殖枝中超过87%的当年生物量分配给2年生雌球果,仅有0.22%的比例分配给1年生雌球果;通径分析表明,2年生雌球果的生物量积累直接影响生殖枝母枝的生物量积累,对生殖枝和营养枝当年生物量积累没有直接影响,而生殖枝母枝的生物量直接影响生殖枝和营养枝当年的生物量积累。     

施肥和刈割对冷地早熟禾补偿生长的影响

以青藏高原东部高寒草甸常见牧草冷地早熟禾(Poa crymophila)为研究对象,比较研究了肥力和不同刈割处理对植物生长和生物量补偿的影响。实验采用随机设计,肥力分为施肥和不施肥,刈割处理为刈割时间、刈割频度和刈割强度3因子组合。结果表明:不刈割情况下,施肥显著促进冷地早熟禾的生长,而在刈割情况下,施肥对植物的生长没有明显的促进作用甚至有负作用。不施肥,刈割可促进冷地早熟禾地上生物量的增加并发生超补偿,但补偿程度因刈割强度、刈割频度和刈割时间而异;施肥时,刈割没有或很少促进植株发生超补偿。超补偿发生时,资源贫瘠的条件可能是必需的。冷地早熟禾发生超补偿可能是以损耗地下部分的资源为代价的,刈割刺激分蘖的增加对超补偿的发生也有一定的贡献。     

刈割加遮荫综合治理互花米草(Spartina alterniflora)

互花米草(Spartina alterniflora)是我国危害最严重的外来入侵植物之一,探索经济有效的控制治理技术对保护我国海滩生态环境具有重要意义。本研究集成了刈割与遮荫2种物理控制方法综合治理互花米草,并与单一刈割的治理效果进行对比。结果表明:单一刈割虽然显著降低了互花米草植株的节数、株高和地上生物量等个体生长特征(P0.05),但对互花米草植株的节长、基茎、种群密度、结穗率和穗长等特征没有显著影响(P0.05),6个月后互花米草刈割种群的无性生长和有性生殖特征与对照种群已无显著差别。而刈割加遮荫综合处理不仅显著抑制了互花米草节数、节长、基茎、株高、生物量等生长指标(P0.05),而且有效抑制了幼苗形成,完全抑制互花米草的有性繁殖,显著降低种群密度(P0.05),最后导致植株地上部分全部死亡,其控制效果远优于单一刈割处理。刈割与遮荫综合控制的方法主要适用于去除入侵早期、小面积分布的单一互花米草种群并恢复为沙滩,也可以作为生物替代方法的前期处理。     

刈割对UV-B辐射增强下紫花苜蓿光合及荧光特性的影响

以紫花苜蓿(金皇后)为试验材料,UV-B辐射增强5%(T_1)和增强10%(T_2),研究了当年生紫花苜蓿光合荧光特性和地上生物量在重度刈割下对增强UV-B辐射的响应。结果表明:在刈割前后两个生育期中,与CK相比,随着UV-B强度增加各指标均呈下降趋势;在T_1处理下,与刈割前相比,刈割后紫花苜蓿Chla、Chlb、Chl(a+b)、净光合速率和荧光参数F_v/F_m在分枝期和结荚期均显著增加;在T_2处理下,在分枝期和结荚期,刈割也显著增强了紫花苜蓿Chla、Chlb、Chl(a+b)、净光合速率和F_v/F_m,增幅分别高达32%、30%、20%、17%和22%;地上生物量随着生育期的推进而增加,与刈割前相比,刈割后T_1和T_2处理的增幅分别高达49%和199%;方差分析表明,刈割与增强UV-B处理对紫花苜蓿光合特性和荧光参数的交互作用不明显;表明适度刈割在一定程度上可以缓解UV-B辐射对紫花苜蓿造成的伤害。     

盐碱条件下刈割干扰对羊草的氮素分配策略及补偿生长的影响

土地盐碱化和过度放牧是制约松嫩平原畜牧业发展的两大因素,羊草是松嫩平原上的优势种,被认为具有较强的耐牧及耐盐碱能力.本文通过田间原位试验,以叶面涂抹标记¹⁵N-尿素的方法,研究了不同盐碱条件下刈割干扰对羊草的氮素分配策略及补偿生长的影响.结果表明: 总体上叶面新吸收的氮60%以上保留在地上部分.与不施盐碱无刈割处理的对照相比,单纯的盐碱胁迫使新吸收的氮在细根中的分配率显著增加了5.1%;而盐碱胁迫下,中度刈割使叶面新吸收的氮在地上部分的分配率增加了11.6%,地上及总生物量发生超补偿生长,但是重度刈割使叶面新吸收的氮在茎基部的分配率显著增加了9.5%,地上、细根及总生物量均表现为欠补偿生长.上述结果表明盐碱胁迫下,中度刈割干扰时羊草采取积极的再生策略,促进其超补偿生长,但在重度刈割时羊草会采取增加氮素在茎基部存储的相对保守的氮素分配和生长策略.     

青藏高原东部高寒草甸群落生物量和补偿能力对施肥与刈割的响应

以青藏高原东部高寒草甸群落为研究对象,通过比较了不同施肥条件和不同刈割对群落地上生物量和多样性的影响。结果表明施肥可提高生物量且生物多样性降低,施肥和刈割处理后,施肥效应显著而刈割效应不显著,说明施肥是主效应。实验还发现施肥可提高群落的补偿能力;不同资源梯度的情况下植物群落对刈割处理后补偿作用也不相同,对刈割处理后植物群落补偿能力随资源的升高而增强。当未施肥和施肥30g/m^2时相同强度的1次刈割的补偿能力较相同强度的2次刈割的补偿能力大;当施肥60g/m^2和120g/m^2时相同强度的2次刈割的补偿能力较相同强度的1次刈割的补偿能力大。     

春小麦对刈割伤害的补偿作用研究

通过１９９５年大田试验研究了黄土高原半干旱区春小麦受刈割伤害（模拟动物采食）后的补偿作用。结果表明,在大田实验条件下,刈割处理一般会使小麦生长受阻且减产,即不足补偿。在刈割一半叶片的处理中,拔节期的减产效应重于苗期的减产效应;在苗期处理中,重度伤害（刈割全部叶片的减产效应大于轻度刈割（刈割一半叶片）的减产效应,而拔节期刈割前三位叶片的处理不仅未造成减产,还出现产量的超越补偿,是由于此时小麦早期生长     

刈割对植被组成及土壤有关性质的影响

在红壤地区生长良好的自然植被（白茅）条件下设计了不同的刈割期试验,结果表明,每次刈割时的生物量以６年刈割１次处理最高,而以１年刈割１次处理最低,但６年累计生物量则以１年刈割１次处理最高,每块样地达３９９．１ｋｇ;各处理木本植物与草本植物生物量的比例亦与刈割期长短有关,至试验第６年时,６年刈割１次自理中木本植物生物量所占比例达４１．５％,而每年刈割１次自理草本植物生物量占总生物量的９９．０％;     

种群密度与施肥对垂穗披碱草刈割后补偿作用的影响

 以甘南亚高山草甸常见牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)为对象,通过考察种群密度、施肥与刈割处理等对植物生长和生殖的影响效应,比较了垂穗披碱草在5个密度及2个施肥实验处理条件下对4种刈割处理的补偿性反应特点。结果表明,在所有密度及施肥处理条件下,早期轻度刈割处理 (分蘖期刈割,留茬4 cm) 都有利于植物的补偿作用,后期重度处理 (拔节期刈割,留茬2 cm) 可显著降低植物的地上部分生物量及生殖部分干重 (穗重)。在不施肥情况下,刈割对垂穗披碱草的影响程度随种群密度而加大,在低密度处理中早期轻度刈割的植物发生了超补偿。可以认为,低密度种群中植物具有较多的分蘖是植物在刈割后表现出较高补偿能力的一个重要生物学原因。实验还发现,施肥可提高植物个体的分蘖能力和秆叶再生能力,因而总体上可增强植物的补偿能力,并且在中等密度条件下垂穗披碱草的补偿能力较强,尽管没有发生超补偿现象。不过,施肥主要是有利于植物地上营养器官的补偿,生殖器官的补偿程度较小一些。试验结果对科学管理人工草场具有一定的指导意义。     

苗期刈割伤害对春小麦生长及产量的影响

通过1996年大田试验研究了黄土高原半干旱区春小麦苗期（三叶－心期）受到不同强度刈割伤害（模拟动物的采食）后的补偿作用,结果,在大田试验条件下,受轻度刈割（刈割一半叶面积,H0,H1）,春小麦的补偿效应大于受重度刈割（刈割全部叶面积T0,T1）春小麦的补偿效应,且都低于未受刈割处理（对照,CK0,CK1）,即CK0＞H0＞T0;CK1＞H1＞T1,刈割处理后,灌溉一次水（CK1,H1,T1）虽可增强其补偿能力,促进小麦的生长,但仍为低补偿。     

综合物理防控技术对盐城大丰港互花米草的控制效果

互花米草是我国沿海滩涂典型外来入侵物种之一,该物种在江苏盐城大丰港形成了大面积入侵种群。在大丰港设置了刈割+遮荫和单纯刈割样方共9个,对比分析了不同防控技术以及不同遮荫持续时间对互花米草地上部分和地下根茎的影响,评估遮荫去除后互花米草生长状况、土壤氮磷含量、底栖动物生物量和密度的变化,以探索适合的控制技术和有效控制时间。结果表明：两种控制技术都极显著降低了互花米草地上部分株高、基径、密度和地上鲜重（P<0.01）,对已刈割的互花米草遮荫3个月、6个月、9个月和12个月后依次去除遮荫网,互花米草地上部分均全部消失,直至第二个生长季均未重新长出幼苗;两种控制技术显著降低了互花米草地下根茎存活率（P<0.05）,但控制技术之间和遮荫时间长短对根茎存活率的影响无显著差异;去除遮荫网后,底栖动物生物量显著增加（P<0.05）,但土壤氮磷含量无显著变化。研究发现在江苏盐城大丰港实施刈割+遮荫3个月后去除遮荫网,是治理互花米草、恢复本土动植物最高效的防控方法。     

毛乌素沙地旱柳生长和生理特征对遮荫的反应

在一个控制试验中,旱柳经历了全不遮荫、部分遮荫和全部遮荫处理．比较了全不遮荫枝、全部遮荫枝、部分遮荫阳生枝(阳生枝)和部分遮荫阴生枝(阴生枝)的生长和生理特征,结果表明：阳生枝和全部遮荫枝的叶出生率和死亡率分别大于全不遮荫枝和阴生枝;遮荫处理明显影响净光合速率和夜间呼吸速率;阳生枝的分枝生物量、总校长度、枝叶生物量和枝叶重比显著大于全不遮荫枝,而阴生枝的分枝数、分枝生物量、叶面积、叶生物量、基茎、总校长度、枝叶生物量和枝叶重比都显著小于全部遮荫枝．     

刈割与水位调节集成技术控制互花米草(Spartina alterniflora)

治理和控制外来物种互花米草（Spartina alterniflora）对维护崇明东滩自然保护区生物多样性具有重要的意义和必要性。研究在上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区建立的受损滩涂湿地生态修复示范样地中开展“刈割与水位调节集成技术”治理互花米草的物理控制实验,以期寻求有效治理互花米草的控制技术。示范研究结果表明,单一的水位调节方法虽然可以降低互花米草群落的密度和叶面积指数（LAI）,但至水淹处理100d后,处理样区内互花米草的生长和生物量已与对照区无显著差异。单一的水位调节方法不能达到有效快速控制互花米草的效果。通过在互花米草生长关键期（7月的扬花期）刈割＋水位调节集成技术处理后,互花米草地上部分无再新生现象,至当年10月份（生长季末期）,样区内互花米草的地上部分和地下部分已完全死亡并开始腐烂,达到了有效控制互花米草的效果。因此,应用刈割＋水位调节集成技术治理互花米草,必须选择关键季节刈割互花米草地上部分,同时配合一定水位的持续淹水（约3个月）,才能有效发挥其迅速有效治理互花米草的效果。扬花期刈割＋水位调节集成技术可为沿海地区大范围防治互花米草扩散提供有效途径。     

不同刈割频度对绵毛优若藜地上生物量及根系的影响

采用盆栽试验,研究了不同刈割频度对绵毛优若藜地上生物量和根系的影响.结果显示:(1)不同刈割处理下绵毛优若藜地上生物量及其营养成分百分含量差异极显著(P<0.01),地上生物量随刈割频度增大呈先增大后减小,其1次刈割生物量最大,单株均值高达5.63g;随刈割次数增加其地上部分的粗脂肪和粗蛋白百分含量均极显著提高,而粗纤维和粗灰分的百分含量则均极显著降低.(2)与不刈割相比,不同频度的刈割均能使根系生物量、根系体积总量和主根直径减少,并随着刈割频度的增大显著减少.(3)刈割显著抑制植株主根伸长,也限制侧根发生,使整个根系在土壤中的分布因刈割频度增大而逐渐变浅,刈割频度≤1时,植物根系主要分布在0～30cm的土层中;刈割频度≥2时,植物根系基本分布在0～20cm的土层中.试验结果说明,绵毛优若藜在民勤沙区适应低频度刈割管理,即1年刈割1次,其地上生物量最大,而根系受影响最小.     

高寒矮嵩草草甸两种主要植物耐牧性的比较

通过野外控制实验,研究了刈割(留茬3 cm、留茬1 cm及不刈割)、施肥(施肥、不施肥)和浇水(浇水、不浇水)处理对高寒草甸矮嵩草(Kobresia humilis)和垂穗披碱草(Elymus nutans)补偿高度、株高相对生长率、比叶面积、叶片净光合速率和地上总生物量的影响.结果表明:2物种的株高和地上总生物量在刈割后均为低补偿响应,但其株高相对生长率显著提高,并均随年份而增加;垂穗披碱草比叶面积、叶片净光合速率和地上总生物量对刈割损伤更加敏感;尽管施肥能显著提高2物种上述各项指标,但在不同处理条件下矮嵩草的耐牧性指数均小于垂穗披碱草;浇水的作用不显著.说明2物种的耐牧性依赖于土壤养分资源获得性,矮嵩草的耐牧性强于垂穗披碱草.     

施肥对降香黄檀营养生长和生殖生长的影响

研究施肥对降香黄檀（Dalbergia odorifera T.Chen.）营养生长和生殖生长的影响,为不同经营目标的降香黄檀人工林培育提供技术支撑。本研究以8年生降香黄檀为对象,设置N（185.6 g N/株）、P（120 g P₂O₅/株）、K（120 g K₂O/株）、PK（120 g P₂O₅+120 g K₂O/株）、NPK（185.6 g N+120 g P₂O₅+120 g K₂O/株）以及不施肥（对照）等六个处理,调查施肥后盛花期内一年生新梢、叶、花的生长情况。结果表明：6个施肥处理间降香黄檀营养生长和生殖生长均差异显著（P<0.05）。N处理的营养枝率、营养枝复叶数和小叶宽分别比对照提高40.25%、21.75%和9.52%,花序直径和花序生物量则降低12.75%和48.63%,显示N肥能促进降香黄檀营养生长,抑制生殖生长,有利于大径材培育;P、PK处理的营养枝率较对照显著降低47.96%和46.84%,表明P肥和K肥能促进生殖生长,有利于良种选育;NPK处理能同时显著促进营养生长和生殖生长,其营养枝率、营养枝长度、营养枝复叶数、营养枝小叶长、宽和枝生物量比对照提高26.04%、68.16%、32.98%、15.20%、11.40%和83.60%,花序数量和花序生物量亦提高54.20%和49.84%。因此,在降香黄檀人工林培育实践中,可通过调整肥料的NPK配比（偏向N或PK）以实现营养生长或生殖生长调控之目的。