安徽沿江水稻田杂草种子库研究

安徽沿江水稻田种子库由36科105种杂草组成,以夏熟田杂草为优势杂草。不同稻田类型中,物种多样性指数H′早稻田>H中′稻田>H单′晚田>H双′晚田;同一稻田类型中,物种丰富度S表层、H′表层>S中层、H′中层>S下层、H下′层。74.78%的杂草种子集中分布于土壤表层,种子库总密度为319 033粒.m-2,以夏熟田杂草密度最高(57.87%),秋熟田杂草密度最低(15.74%)。种子库杂草与地上杂草群落间的相似性指数(Sorensen)为0.35,以水稻田杂草相似性指数最高(0.41),线性拟合表明二者相关性低。典范对应分析(CCA)表明,环境因子中pH、淹水天数(Id)对杂草优势度影响最大,耕作制度(Fs)、土壤类型(St)次之。     

不同施肥方式对稻麦轮作田土壤杂草种子库的影响

为揭示不同施肥方式(纯施化肥、有机肥配施化肥、秸秆还田配施有机无机肥、有机无机复合肥)对稻麦两熟制地区农田土壤杂草种子库的影响, 在江苏常州金坛区进行了固定施肥试验。经过连续4年试验处理后, 对不同施肥处理下农田土壤杂草种子库杂草种子种类及密度进行了调查, 并对杂草种子多样性、数量、分布与施肥措施的关系进行了分析。结果表明, 与不施肥相比, 施肥有减少稻麦轮作田土壤杂草种子库杂草种子种类数、杂草种子群落均匀度指数和物种多样性指数的趋势, 并使稻麦轮作田土壤杂草种子库杂草种子总密度明显降低。施肥明显提高了土壤杂草种子库菵草(Beckmannia syzigachne)、日本看麦娘(Alopecurus japonicus)、看麦娘(A. aequalis)种子的密度, 施用猪粪堆肥配施化肥处理提高程度更为显著; 秸秆还田配施化肥、秸秆还田配施有机肥化肥、有机无机复合肥施用处理有减少菵草、日本看麦娘、看麦娘杂草种子密度的趋势。施肥明显降低了土壤杂草种子库阔叶杂草种子密度; 施用有机肥有增加土壤杂草种子库水苦荬(Veronica undulata)、蛇床(Cnidium monnieri)种子密度的趋势; 施用猪粪堆肥有增加土壤杂草种子库鸭舌草(Monochoria vaginalis)种子密度的趋势。因此, 不同种类杂草对不同肥料存在偏好性差异, 不同施肥方式造成了土壤杂草种子库优势物种组成的差异。     

多年紫云英还田对稻田杂草种子库密度及多样性的影响

以多年定位试验为平台,研究了连续7年紫云英-双季稻轮作后稻田土壤杂草种子库密度及多样性,并探讨了稻田土壤主要杂草种子群落与土壤主要肥力因素的关系。结果表明:多年紫云英还田可显著减少稻田杂草种子库子密度(P0.05),稻槎菜(Lapsana apogonoides)及水莎草(Juncellus serotinus)等主要种类种子密度显著性降低(P0.05);0~20cm土层中,各处理Shannon多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数从高到低均为翻压紫云英、纯化肥、不施肥处理,紫云英还田显著提高了杂草种子库物种多样性及均匀度(P0.05);多年紫云英还田及化肥施用对土壤基本理化性状产生显著影响(P0.05),土壤pH的降低(P0.05),土壤全氮的提高(P0.01)显著提高了杂草种子库多样性,土壤碱解氮的提高对种子库多样性的提高也有一定影响(P0.1)。     

甘蔗花生间作对甘蔗地土壤杂草种子萌发特性的影响

为明确间作对杂草种子库特征的影响,比较研究了自然恢复、花生单作、甘蔗单作和甘蔗花生间作下杂草种子库的特征。结果表明:与花生单作田土壤相比,甘蔗花生间作土壤杂草种子库种类和密度分别降低了44.4%和34.0%;与甘蔗单作田土壤相比,甘蔗花生间作土壤杂草种子库种类和密度分别降低了37.5%和22.7%。与播种前和自然恢复田土壤相比,甘蔗花生间作田杂草种子库优势杂草种类数量显著增加,而种子库密度显著降低。甘蔗花生间作田杂草实际出草量分别占自然恢复田的33.7%、花生单作田的40.9%、甘蔗单作田的55.8%。间作系统影响土壤杂草种子库种类和密度的机制,可能是间作作物与杂草竞争资源及其产生的化感作用抑制杂草。     

秦岭太白山4类森林土壤种子库的储量分布与物种多样性

种子是种子植物的繁殖体。了解种子生态学对于发展群落结构和功能的理论具有关键性作用。土壤种子库可以从另一个角度表现植被的潜在更新能力。本文通过野外植被调查和室内试验 ,从 2 4 0份土样中 ,采用物理方法挑选土壤中的种子进行分类统计 ,研究了秦岭太白山南坡的锐齿槲栎 (Quercusalienavar.acuteserrata)林、糙皮桦 (Betulautilis)林、巴山冷杉 (Abiesfargesii)林、太白红杉 (Larixpotaniniivar .chinensis)林 4类森林的土壤种子库分布状况 ,了解土壤种子库储量分布以及物种多样性特点。主要研究结果如下 :(1) 4类森林中 ,糙皮桦林的土壤种子库总储量最大 ,为 1.77× 10 4ind ./m2 ;太白红杉林的土壤种子库总储量最小 ,为 1.74 2× 10 3 ind ./m2 。种子的特性对于土壤种子库储量有较大的影响。 (2 ) 4类森林的土壤种子库储量在土层中的垂直分布为枯落物层 >腐殖质层 >心土层 ;锐齿槲栎林土壤种子库中物种种类最多 ,有 5 0种 ;阔叶林中潜在的群落优势度为多个种群分配 ,而针叶林的种子库中优势种较少 ;巴山冷杉林种子库群落均匀度大于其他 3种林地的。 (3)土壤种子库的种子储量与种子密度的变化规律基本一致 ;用种子密度来表示种子库的大小特征 ,考虑了土壤性质等对种子库的影响 ,比用种子储量来     

长白山森林不同演替阶段采伐林隙土壤种子库特征

对长白山地区不同恢复演替阶段的杨桦次生林、次生阔叶林和阔叶红松林采伐林隙内的土壤种子库进行了研究.结果表明：次生阔叶林林隙内土壤种子库的种子密度最大,为652粒·m^-2.随着森林群落的演替,土壤种子库的多样性指数和均匀度指数逐渐增大,而优势度指数则逐渐降低;红松、臭松和色木槭等顶极种的种子密度逐渐增大,山槐、水曲柳等树种的种子密度逐步降低;种子库的物种组成同更新幼苗的相似性越来越高,相异性则越来越低.在3种林型中,非林隙林分土壤种子库的种子密度,以及同幼苗的相似性均与林隙内种子库相同.说明土壤种子库为群落的恢复演替提供了丰富的种源基础,且随着恢复演替的进行,对地表植被更新的影响越来越强.     

三峡库区消落带回水区水淹初期土壤种子库特征

将三峡库区消落带回水区次生灌丛和弃耕地分成水淹区段、未水淹区段和对照样带,通过萌发法对其土壤种子库进行研究.结果表明:两种植被类型的土壤种子库储量存在极显著差异,次生灌丛种子密度为(6991±954)粒·m^-2、弃耕地种子密度为(26193±6928)粒·m^-2.3种生境中,水淹区段的种子密度最低,未水淹区段最高.随着土层加深,种子库密度逐渐下降.土壤种子库萌发试验出现的物种分属45科97属118种,以一年生和多年生草本植物为主,其中菊科、禾本科、玄参科和十字花科为优势科;个体数量占土壤种子库总储量小于0.01%的物种有34种,占28.8%.两种植被类型的土壤种子库中物种数较接近,物种多样性指数和均匀度较高,但优势物种组成差异很大,生态优势度较低.3种生境中,未水淹区段的生物多样性最高,水淹区段的生态优势度最高;而水淹区段和未水淹区段相似性指数最大.     

天山中部天山云杉林土壤种子库年际变化

通过定点采样,采用萌发法对天山中部天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)近熟林(101-120a)和成熟林(121-160a) 2004-2011年(8a)土壤种子库物种组成、种子密度的年际变化和不同间隔年限土壤种子库物种组成的相似性进行了分析.结果表明:(1)土壤种子库中共萌发鉴定出种子植物87种,隶属29科70属,其中乔木种子植物2种,灌木种子植物2种,草本种子植物83种,土壤种子库中草本植物种子密度远远大于木本植物种子密度;8个采样年份土壤种子库恒有种仅有6种;(2)土壤种子库种子密度及其中天山云杉种子密度存在巨大的年际变动,且不具有同步性;土壤种子库种子密度最大(2009年)值为(953.75±66.12)粒/m2,最小(2008年)值为(186.50±20.37)粒/m2,其中天山云杉种子密度最高(2006年)达到(584.50±53.58)粒/m2,最低(2005年)仅有(0.25±0.26)粒/m2;(3)天山云杉林土壤种子库年际间物种组成的相似性不高,Czekanowski相似系数均值仅为0.344,并随间隔年限的增加呈现减小—增大—减小的变化趋势.天山云杉林土壤种子库物种组成和种子密度稳定性差,年际间相差悬殊,物种组成的相似性不高,种子库中天山云杉种子密度主要受其种子库采样前一年天山云杉结实丰歉的影响,属间断型.土壤种子库年际变化特征可为天山森林的更新恢复和可持续经营提供科学依据.     

蔡家河湿地土壤种子库特征及其与地上植被和土壤因子的关系

为明确蔡家河湿地土壤种子库特征及其与地上植被和土壤因子的关系, 采用野外调查取样和室内萌发实验相结合的方法, 对芦苇群落, 野艾蒿群落和林下杂草群落3种不同植被类型的土壤种子库密度, 物种组成, 地上植被以及土壤理化性质进行了调查研究。结果表明: 蔡家河湿地3种植被类型的土壤种子库密度分别为(7725±1286) 粒•m-2, (2535±556) 粒•m-2和(5085±984) 粒•m-2; 物种数量分别为36种, 28种和39种。3种植被类型土壤种子库的物种丰富度以及多样性均高于地上植被, 并且3种植被类型间土壤种子库物种组成的相似性高于地上植被, 说明土壤种子库比地上植被具有更高的稳定性。芦苇群落的种子库密度, 物种多样性指数以及土壤种子库和地上植被物种组成的相似性均高于野艾蒿群落和林下杂草群落。土壤含水量与土壤有机质是影响土壤种子库物种组成的主要土壤因子, 在土壤水分以及有机质含量高的芦苇群落中含有大量湿生植物种子, 但在水分和有机质含量低的野艾蒿和林下杂草群落未发现柳叶菜(Epilobium hirsutum)、马先蒿(Pedicularis resupinata)、问荆(Equisetum arvense)等湿生植物的种子。因此, 蔡家河湿地土壤种子库已出现一定程度的退化, 芦苇群落土壤种子库可用作退化湿地植被恢复的种源, 在植被恢复时要满足种子萌发对土壤水分和有机质的需求。     

轻型栽培技术对稻田潜杂草群落多样性的影响

为明确轻型栽培技术对稻田潜杂草群落多样性的影响,研究了旱直播、水直播、抛秧、机插秧、麦套稻5种轻型栽培稻作模式及传统手插秧模式下稻田杂草种子库的数量特征.结果表明：旱直播稻田种子库密度显著高于其他模式,达228416粒·m^-2,麦套稻模式其次.另外,旱直播稻田莎草类杂草与麦套稻稻田阔叶类杂草种子密度显著高于其他模式的各类杂草种子.传统手插秧稻田具有最高的物种丰富度,Margalef指数达1.86; 麦套稻与水直播模式中,Shannon-Wiener指数、Gini指数、Pielou群落均匀度指数明显高于旱直播和机插秧等模式.与传统手插秧相比,各轻型栽培稻作模式具有不同的潜杂草群落优势种.为防治稻田杂草的持续危害,应轮流实施不同轻型栽培稻作模式.     

连续13年稻鸭共作兼秸秆还田的稻麦连作麦田杂草种子库物种多样性变化

稻鸭共作能有效控制稻田杂草的危害, 但是它对后茬小麦田杂草的影响及其控制作用尚没有详细的报道。我们于2000-2012年对江苏丹阳稻鸭共作兼秸秆还田的有机稻麦连作田土壤杂草种子库进行了连续13年的观察实验。结果显示, 稻鸭共作兼秸秆还田的措施使看麦娘(Alopecurus aequalis)、通泉草(Mazus japonicus)、碎米荠(Cardamine hirsuta)等18种麦田主要杂草的种子库均有较大幅度的降低, 总体的降低幅度高达97%。除了Pielou指数处于小幅波动状态外, 麦田杂草群落多样性指数整体呈下降趋势。丰富度下降表明杂草种子库向种类少、多样性低的方向演变。从Bray-Curtis指数和Jaccard相似性指数也可以得到同样的结论。可见, 连续稻鸭共作兼秸秆还田能够降低下茬的麦田土壤里杂草种子密度及多样性, 控制杂草危害。     

稻田水面漂浮的杂草种子种类及动态

为了揭示杂草种子的漂浮动态,并为探寻生态控草方法提供理论依据,我们于2005年6-11月,在南京沧波门稻作区调查了水稻种植前及生长后期田问杂草群落以及稻田灌水期间水面漂浮的杂草种子的种类及漂浮时间.结果表明,在水稻种植前及生长后期田间出现有15科24种杂草;可漂浮于水面的杂草种子有17科26种,与田间发生的杂草种类相同的共有18种,占所有32种杂草的56.25%.这些杂草主要隶属于禾本科、蓼科、毛茛科、报春花科、莎草科、菊科和雨久花科.田埂附近漂浮的杂草种类及种子数量均高于田中间;各类杂草种子的漂浮能力不一,其中菵草(Beckmannia syzigachne)、泽珍珠菜(Lysimachia candida)、茴茴蒜(Ranunculus chinensis)、齿果酸模(Rumex dentatus)、蛇床(Cnidium monnieri)、鳢肠(Eclipta prostrata)和看麦娘(Alopecurus aequalis)等在田间水面漂浮能力较强.漂浮期间杂草种子除多集中于田埂附近,也附着于稻稞周围,并有互相结联的趋势.从整体上看,杂草种子漂浮2天后骤降,8天后基本全部沉降.显然,稻田生境的杂草种子大多可以漂浮于水面传播扩散.因此在灌水早期采取过滤或清除水上漂浮杂草种子可以减少杂草种子的输入和加速杂草种子从田间输出,减少杂草发生基数.     

陕北黄土丘陵沟壑区水土保持耕作及施肥下农田土壤种子库特征

为了探明多年免耕下农田恶性杂草发生的机理,提高保护性耕作下作物对农田恶性杂草持久稳定的抑制效果,依据陕西安塞田间4a的定位试验, 采用小区调查取样和室内实验相结合的方法,从物种组成、密度特征、多样性以及相似性特征等方面,研究了黄土丘陵旱作农区大豆(Glycine max)、玉米(Zea mays)、红小豆(Semen Phaseoli)、马铃薯(Solanum tuberosum)在翻耕化肥(CF)、翻耕有机肥(CM)、翻耕无肥(CN)、免耕化肥(NF)、免耕有机肥(NM)、免耕无肥(NN)等水平下的农田土壤种子库.结果表明: (1) 4种作物24种土样中共萌发出12个物种1965株幼苗,隶属于7科12属.1年生杂草占94%,棒头草(fugax nees ex steud)、苋菜(Acalypha australis)、马唐(Digitaria sanguinalis)、早熟禾(Poa sphondylodes)为优势种,占87%.(2)在0～20cm土层不同处理间,土壤种子库的密度变动于(282.9±63.4)～(7482.5±1078.3)粒·m- 2,其中,红小豆小区＞马铃薯小区＞大豆小区＞玉米小区;翻耕小区＞免耕小区;有机肥小区＞化肥小区＞无肥小区,差异极显著. (3)土壤种子库密度NM红小豆最高,NN玉米最低;丰富度指数CF大豆为2.30;NN红小豆为0.29;多样性指数NN大豆为5.56,CF红小豆为0.45;生态优势度NF玉米为1.35,CF大豆为0.17.玉米、大豆是黄土丘陵沟壑旱作农区免耕下农田抑制杂草最为适宜的作物, NM玉米、NF大豆和NM大豆是黄土丘陵沟壑旱作农区较优的耕作管理方式,其农田的生态效应是能够竞争性抑制恶性杂草的蔓延,优化土壤环境,杂草的多样性高且比较均衡,杂草的土壤种子库密度低.     

长期稻鸭共作对稻田杂草群落组成及物种多样性的影响

 2000～2003年连续4年研究了稻鸭共作条件下田间杂草群落的特征及其动态变化规律。结果表明,在长期稻鸭共作条件下,田间杂草密度逐年降低,下降趋势符合阻滞模型y=k+a•ebx,模型参数b反映了杂草种群的下降速率。在稻田6种主要杂草中,水虱草（Fimbristylis miliaceae）、陌上菜（Lindernia procumbens）、丁香蓼（Ludwigia prostrata） 种群数量降低较快,鸭舌草（Monochoria vaginalis）、异型莎草（Cyperus difformis） 次之,稗（Echinochloa crusgalli）最慢。稻鸭共作使稻田杂草群落的物种多样性持续降低,群落均匀度提高,群落相似性与稻鸭共作前相比逐年降低。说明稻鸭共作改变了田间杂草的群落结构,有利于限制杂草的发生危害。随着稻鸭共作的连年进行,对田间杂草的控制效果逐渐上升,4年后达99%以上。稻鸭共作是稻田替代化学除草的一种非常有效的生物、生态控草措施,具有显著的经济和生态效益。     

Multivariate Analysis, Description, and Ecological Interpretation of Weed Vegetation in the Summer Crop Fields of Anhui Province, China

Two surveys were conducted to investigate weed vegetation in a 153-hm^2 sampling area of summer crop fields from Anhui Province, China, through visual scoring of the level of weed infestation compared with summer crops on a seven-class scale. In total, 155 sampling sites were selected in the field based on crops, tillage, rotation systems, geographical regions, and soil types across the province. Data on weed communities and environmental factors were collected and analyzed through principal component analysis （PCA） and canonical correspondence analysis （CCA）, and the output was interpreted ecologically. Results showed that the main factors influencing the structure and distribution of weed communities in summer crop fields were the soil submersion period, latitude, and soil type and pH. The CCA indicated a significant relationship between weed dominance and soil submersion duration, latitude, and soil pH. From the result of the PCA and CCA ordination, the 155 sampling sites could be divided into three groups based on geographic and floristic composition, as well as weed abundance. The southern dry land group, which was characterized by a double-cropping system in the hilly regions of southern and central Anhui Province with a continuous summer crop and an autumn dry land crop, was dominated by Galium aparine Linn. var. tenerum （Gren. et Godr） Robb., Avenafatua L., and Veronica persica Poir. The northern dry land group, which had the same cropping system as the southern dry land group, was dominated by G. aparine var. tenerum, Galium tricorne Stokes, Descurainia sophia （L.） Schur., and Lithospermum arvense L. in the North Anhui Province, China. These two dry land groups could be combined into one large dry land group, in which the Galium weed vegetation type dominated. The third group was the paddy soil group, which was characterized by a continu- ous summer crop and double- or triple-cropping systems of rice, and prevailed in the south and central areas of Anhui Province; Alopecurus aequalis Sobol. was the dominant weed in this group. Other main weeds in this group included Malachium aquaticum （L.） Fries, Stellaria alsine Grimm, Alopecurusjaponicus Steud., and Lapsana apogonoides Maxim. Thus, the weed community distributions in this group were described as the Alopecurus weed vegetation type. The paddy soil group could be divided into two subgroups, one southern and one central paddy soil subgroup. A strategy for integrated weed management is suggested according to the weed distribution pattern. The present study serves as a good example of how a quantitative research method was used to associate a visual estimate of weed infestation with multivariate analyses, such as PCA and CCA, and how this method can be applied to the study of weed vegetation on arable land.     

不同稻作方式对稻田杂草群落的影响

运用半试验与调查相结合的方法,以贵州省从江县传统农业区的糯稻和杂交稻为例,研究了在水稻单作（R）、稻-鱼（R-F）和稻-鱼-鸭（R-F-D）3种不同稻作方式下稻田杂草群落的特征.结果表明：糯稻在3种稻作方式下的抑制杂草能力均优于杂交稻;R-F-D显著降低了田间杂草的发生密度,对鸭舌草、节节菜等的抑制效果达到100%,总体抑制杂草效果显著优于其他稻作方式,杂草的物种丰富度及Shannon多样性指数显著降低,Pielou均匀度指数提高,表明群落物种组成发生了很大的改变,降低了原来优势杂草的发生, 是一种较好的可达到抑制杂草效果的稻作方式.     

江苏南部麦田杂草群落发生分布规律的数量分析

利用七级目测法对江苏省南部麦田81个样点796块田地共计82,7hm^2草害进行调查,采集数据,经转化后,对其进行主成分(PCA)和系统聚类分析,并赋予生态学意义的解释,研究表明,决定江苏省南部麦田杂草的发生、危害和分布的主要因素是种植制度导致的田间土壤饱和水分持续时间和土壤酸碱度,生境相似,杂草群落具有趋同性,并就杂草发生的特点提出杂草综合治理的建议。     

长期水旱轮作条件下不同复种方式对稻田杂草群落的影响

通过长期田间定位试验,研究了水旱轮作条件下不同复种方式对稻田杂草群落组成及物种多样性的影响.结果表明: 复种轮作可显著降低稻田杂草密度,抑制杂草生长.不同复种轮作方式下,紫云英-早稻-晚玉米→紫云英-早玉米间作早大豆-晚稻(CCSR)处理物种优势度最低,能降低优势种杂草地位,减轻危害.不同复种轮作方式下基本杂草群落组成均为鸭舌草+稗草+矮慈姑,杂草群落的相似性均较高,其中紫云英-早稻-晚玉米间作晚大豆→紫云英-早玉米-晚稻(CRCS)处理与CCSR处理的相似度最高.稻田复种轮作可在一定程度上提高对杂草的抑制效果,但需要注意某些次要杂草的危害.