稻鸭共作及其它控草措施对稻田杂草群落的影响

运用群落生态学方法研究了稻鸭共作、人工除草、化学除草3种控草措施对稻田杂草群落特征的影响及其对田间杂草的控制作用.结果表明,稻鸭共作显著降低了田间杂草的发生密度,对稻田主要杂草鸭舌草(Monochoriavaginalis)、异型莎草(Cyperusdifformis)、矮慈姑(Sagittariapygmaea)的防效均达到95%以上,总体控草效果显著优于化学除草和人工除草.稻鸭共作使稻田杂草群落的物种丰富度及Shannon-Wiener多样性指数略有降低,但Pielou均匀度指数显著提高,表明群落物种组成有了很大的改变,降低了原来优势杂草的发生危害.在不同控草措施作用下,稻田杂草群落的结构组成也发生了一定的变化,稻鸭共作区群落组成为陌上菜(Linderniaprocumbens)+异型莎草+水虱草(Fimbristylismiliacea),Whittaker群落指数显著高于化学除草、人工除草及对照区,表明稻鸭共作对田间杂草群落结构影响较大.从Sorensen群落相似性指数及以其为距离测度指标的聚类分析结果中也可得到同样的结论.     

不同施肥条件下黄土麦地杂草生物多样性

采用倒置“W”9点取样法,研究了黄土区9种不同施肥处理长期肥料定位试验小麦田间杂草的生物多样性.结果表明,不同施肥条件下小麦田间杂草组成有一定差异,试验区共有杂草16种,隶属10科16属,约占陕西省麦田杂草种数的34%.随着土壤养分状况的改善,杂草的物种多样性逐渐减少,氮磷钾及其与有机物料配合施用处理（NPK、SNPK、M1NPK、M2NPK）的杂草种群为3～5个,对照及氮、氮磷、氮钾处理(CK、N、NP、NK)杂草种群为6～8个;不同施肥处理杂草相对丰度为0～73%,Shannon多样性指数为0.2～1.08,Shannon均匀度指数为0.05～0.26,Margalef物种丰富度指数为0.26～1.26.不平衡施肥处理的3个多样性指数都高于平衡施肥处理,且大部分达到显著水平.     

耕作方式对华北寒旱区燕麦田杂草群落结构的影响

为了明确不同耕作方式对燕麦田杂草群落结构及作物生产的影响,依托华北寒旱区定位10年的免耕、深松、翻耕田间试验,并设置10年免耕后翻耕和10年深松后翻耕处理,监测了2种土壤类型下燕麦田不同耕作方式的杂草总密度、优势杂草种类、杂草多样性指数和生物量以及燕麦产量.结果表明: 区域杂草群落结构以狗尾草为主;长期免耕下燕麦田不同生育期杂草密度为翻耕的2.20～5.14倍,而长期免耕或深松后翻耕处理的杂草密度与翻耕差异不显著.免耕下砂质栗钙土与壤质草甸栗钙土燕麦田的杂草Shannon多样性指数分别达0.429和0.531,免耕下杂草生物量是翻耕处理的1.35和2.26倍,而燕麦生物产量较翻耕处理减少22.3%和46.2%.表明耕作方式与土壤类型共同决定杂草群落特征.华北寒旱区长期免耕具有促进农田植物群落自然演化、容蓄多年生宿根类杂草的特征,而翻耕具有降低一年生杂草密度、灭除浅位性宿根杂草、激发深位性宿根杂草的特征;杂草多样性与作物高产性相悖演化.     

绿肥种植配施减量氮肥对柑橘园杂草群落组成及多样性的影响

以湖北当阳柑橘园杂草群落为对象,研究绿肥种植(自然生草和间种光叶苕子)下配施减量氮肥处理(当地推荐施氮肥量的0%、70%、85%、100%)对橘园杂草群落组成和多样性的影响,并运用Pearson相关分析和典范对应分析探究土壤因子对不同处理下杂草多样性和物种组成的影响。结果显示:(1)经样方调查,试验区共记录杂草植物21科29属30种,以禾本科和菊科为主,稗(Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.)、酢浆草(Oxalis corniculata L.)、野老鹳草(Geranium carolinianum L.)等是所有处理中的共有种,自然生草下以匙叶鼠麴草(Gnaphalium pensylvanicum Willd.)和稗为优势种,间种光叶苕子(Vicia villosa Roth.var.glabrescens Koch.)下以酢浆草为优势种;(2)不同氮肥施入量下柑橘园草本物种Margalef指数、Patrick指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均无显著差异;相同施肥量下,间种光叶苕子能显著降低柑橘园杂草群落的物种多样性指数;(3)速效磷是显著影响柑橘园草本植物多样性指数的土壤因子;(4)不同处理下影响杂草物种分布的主要土壤因子是速效磷、pH值、含水率和温度。本研究认为无论减施氮肥与否,间种光叶苕子比自然生草更能显著降低杂草群落的物种多样性,从而避免恶性杂草与果树争肥。     

不同施肥方式对稻麦两熟制小麦田杂草群落的影响

为揭示不同施肥方式对稻麦两熟制区麦田杂草的影响,以连续4年固定施肥田为对象,于2014年小麦收获前进行了杂草群落调查,研究不同施肥、秸秆还田小麦田间杂草种类、密度、高度、杂草多样性指数的差异,并对杂草种群分布与肥料因子进行典范分析. 结果表明：36个试验小麦田中共记录杂草20种,分属11科19属. 其中,菵草、泥胡菜、牛繁缕、蛇床广泛分布于各试验田块. 长期施肥可减少麦田杂草种类及发生密度,但会增加麦田杂草高度,其中阔叶杂草在试验设定的各施肥措施下种类及发生密度均显著下降;纯施化肥、有机肥配施化肥,特别是施用有机无机复混肥的田块中,杂草群落多样性指数和均匀度指数低,优势度指数较高,容易使单一优势杂草种类暴发,造成严重危害;秸秆还田配施有机肥化肥处理麦田环境中杂草多样性指数、均匀度指数相对较高,优势度指数相对较低,杂草群落的结构较复杂,群落相对稳定,且杂草密度较低,对小麦生长危害较轻.     

长期不同施肥方式对稻油轮作制水稻田杂草群落的影响

为揭示长期不同施肥方式下农田生态系统中杂草群落的变化规律,于2006年10月在太湖地区一个长期肥料试验定位监测田,运用群落生态学方法研究了7种长期不同施肥处理持续20a后对水稻-油菜轮作制水稻田杂草群落的影响.试验区共记录到杂草11种,隶属于6个科.其中,节节菜(Rotala indica)、陌上菜(Lindernia procumbens)、鸭舌草(Monochoria vaginalis)、异型莎草(Cyperus difformis)等4种杂草在所有施肥处理区发生密度较大.莎草科杂草牛毛毡(Eleocharis yokoscensis)只在不施肥区和纯氮肥区出现,而球穗扁莎(Pycreus globosus)和萤蔺(Scirpus juncoides)仅在不施肥区出现.长期不同施肥措施下,田间杂草群落的物种多样性有明显差异:全年秸秆区的物种丰富度(7.3种)最小,不施肥区(10.7种)最大;不施肥区、常规区、秋季秸秆区Shannon-Wiener指数显著大于其他处理区;不施肥区和常规区Simpson指数显著小于其他处理区;不施肥区和纯氮肥区Pielou均匀度指数显著小于其他处理区.田间杂草群落的优势种组成也发生了一定变化, Whittaker指数表明,与不施肥处理相比,单施化肥、化肥配施猪粪对杂草群落结构及物种组成的影响最显著,化肥配施油菜秸秆和化肥配施油菜水稻秸秆次之,而纯施氮肥和化肥配施水稻秸秆的影响较小.Srensen群落相似性指数及聚类分析结果也得到相似的结论.结果表明,单施化肥(平衡施用N、P、K肥)、化肥配施猪粪、化肥配施夏季、秋季和全年秸秆处理均能显著改变田间杂草群落的组成,改变某些杂草在群落中的优势地位,从而抑制其发生危害程度.     

宁夏灵武地区农田排水沟植物物种多样性

为探索宁夏灵武地区农田排水沟植物物种组成和多样性特征,选择24条农田排水沟,分别于2009和2010年8月对植物物种和群落结构进行调查,并对物种多样性特征进行分析.结果表明,排水沟植物由17科36属43种组成,分为以芦苇(Phragmites australis)为主要建群种的6种群落类型和1个沉水植物群落,其中水烛+芦苇(Typha angustifolia+Phragmites australis)群落生物量(平均鲜重达2326.2 g· m-2)显著高于其他群落,2010年排水沟植物群落生物量较2009年小;边坡较沟底的物种多样性高,其中Shannon指数、丰富度指数差异达到显著水平,且2009年沟底物种多样性高于2010年.排水沟水文条件、水质和人为干扰可能是影响农田排水沟植物分布、群落组成及多样性特征的主要因素.     

保护性耕作对陇东黄土高原轮作田杂草的影响

以陇东黄土高原旱地连续12年保护性耕作为基础,通过田间取样调查,研究了4种耕作措施下冬小麦-箭筈豌豆-玉米轮作田中杂草的组成和群落特征.结果表明： 不同作物生长期的杂草种类、密度和群落特征各异.免耕使冬小麦生长期杂草密度显著增大,轮作箭筈豌豆后免耕处理的杂草密度变小;秸秆覆盖显著降低了玉米生长期的杂草密度,玉米生长期免耕+秸秆覆盖处理的杂草密度最低.冬小麦和箭筈豌豆轮作前后杂草的群落多样性特征完全相反,从冬小麦生长期到箭筈豌豆生长期,免耕处理杂草群落的多样性指数先高于常规耕作处理,后期低于常规耕作处理;玉米生长期免耕处理的多样性指数均大于其他3种处理.因此,免耕和秸秆覆盖在一些作物生长期能抑制杂草的发生和分布,3种作物轮作对杂草防治具有明显作用.     

长期不同施肥方式对稻油两熟制油菜田杂草群落多样性的影响

为揭示长期不同施肥管理措施下农田生态系统生物多样性的变化规律,作者于2006年4月在太湖地区一个长期肥料试验定位监测田,运用群落生态学方法研究了7种长期不同施肥处理持续20年后对水稻-油菜两熟制油菜田杂草群落多样性的影响。试验区共记录到杂草17种,隶属于11科。不同施肥处理小区中杂草种类以单施化肥区（6种）和施化肥＋全年秸秆区（5种）最少,纯氮肥区最高（12种）;以看麦娘（Alopecurus aequalis）、日本看麦娘（A.japonicus）、菵草（Beckmannia syzigachne）、牛繁缕（Malachium aquaticum）、野老鹳草（Geranium carolinianum）等5种发生密度较大,它们分别在不同施肥小区中占据优势。长期不同施肥措施下,田间杂草群落的物种多样性有明显差异：纯氮肥区Shannon-Wiener指数显著大于其他小区,但Simpson优势度指数最低;不施肥区（对照区）和纯氮肥区Pielou均匀度指数显著高于其他施肥处理区;施化肥＋秸秆还田显著提高了田间杂草的优势度。田间杂草群落的优势种组成也发生了一定变化,Whittaker指数表明施化肥＋夏季秸秆还田和单施化肥的影响最显著,常规施肥和施化肥＋秋季秸秆还田次之,而施化肥＋全年秸秆还田和单施氮肥没有显著影响。Sφrenson群落相似性指数及聚类分析结果也得到同样的结论。本文研究结果表明,单施化肥（平衡施用N、P、K肥）、常规施肥和化肥配施秸秆处理均能显著改变田间杂草群落的组成,降低某些优势杂草在群落中的优势地位,从而抑制其发生危害程度。     

有机稻田埂植物上节肢动物多样性

对稻鸭共作有机稻和常规稻田埂杂草、大豆和芝麻上的节肢动物群落进行了全季节系统调查,共采集2纲、12目、76科、172种,其中天敌103种(包括33种蜘蛛,6种捕食性昆虫和64种寄生性昆虫)、植食性昆虫64种.结果表明,蜘蛛和天敌昆虫丰富度以有机稻田埂最大,其蜘蛛物种数和个体数是常规田埂的4.5倍以上,天敌昆虫物种数和个体数是常规田埂的1.5倍以上.比较田埂植物上昆虫多样性表明,在有机稻田,大豆和杂草田埂上的昆虫物种丰富度最大(71),其次是芝麻(62),而杂草上的Shannon多样性指数最大;在常规稻田,大豆田埂上昆虫丰富度(52)和Shannon多样性指数最大,杂草上的昆虫Shannon多样性指数最小.有机田埂杂草上蜘蛛和飞虱发生动态有明显的跟随现象,由于喷施杀虫剂防治飞虱,常规田埂杂草上的蜘蛛和飞虱数量都处于较低水平,且没有明显的跟随现象.调查结果说明,有机稻田比常规稻田更有利于天敌的保护,在常规管理模式下田埂种植大豆和芝麻对稻田节肢动物群落保护具有积极作用.     

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.     

沟叶结缕草草坪杂草群落的时空动态

杂草群落结构的异质性是群落动态的主要属性.基于物种频度和幂函数法则,对沟叶结缕草草坪杂草群落在时间维度上的物种结构和空间异质性的变化进行了研究.结果表明： 从2007到2009年,沟叶结缕草草坪3年共发生杂草43种,隶属19科,其中,禾本科、菊科、莎草科和茜草科杂草在草坪杂草中占据优势,多年生杂草占杂草比例最大,并呈逐年上升趋势;杂草群落具有比随机分布更高的空间异质性;杂草优势种年内随季节变化明显,表现出“双子叶杂草－单子叶杂草－双子叶杂草”、“多年生杂草－一年生杂草－多年生杂草”交替出现的规律;杂草群落的空间异质性在夏季大于冬季,多样性和均匀性在夏秋季大于冬春季,在夏季表现出高异质性的杂草种类比其他季节多;杂草群落空间异质性、多样性年际间变化不显著,均匀性呈逐年降低趋势.
     

红薯对农田杂草群落及其多样性的影响

为了解红薯(Ipomoea batas)对农田杂草群落和生物多样性的影响, 作者研究了云南省东南部红河州建水县5种不同覆盖度红薯田的杂草种类、密度、重要值及多样性。结果表明, 5种红薯田共统计到25种杂草, 隶属18科。其中4种入侵植物藿香蓟(Ageratum conyzoides)、鬼针草(Bidens pilosa)、牛膝菊(Galinsoga parviflora)、牛筋草(Eleusine indica)和2种本地植物马齿苋(Portulaca oleracea)、马唐(Digitaria sanguinalis)的密度较高, 为红薯田杂草群落的优势物种。随红薯覆盖度增加, 杂草优势物种的密度和重要值显著降低(P<0.05), 然而2种本地物种打碗花(Calystegia hederacea)和早熟禾(Poa annua)密度却显著增加, 2种本地物种铁苋菜(Acalypha australis)和稗(Echinochloa crusgalli)重要值与红薯覆盖度成正相关(P<0.05)。红薯覆盖度为1-25%和26-50%时, 杂草群落的物种丰富度(23.5、24.5)、Simpson指数(0.89、0.85)、Shannon-Wiener指数(2.36、2.35)和Pielou均匀度指数(0.75、0.73)较高, 说明中低水平的红薯覆盖度有利于提高群落的物种多样性。可以推断, 红薯种植改变了农田杂草的群落结构, 有利于限制优势杂草和入侵杂草的发生危害, 中低水平的红薯覆盖度可作为一种有效的旱田替代化学除草剂的生态控草措施。     

阔叶丰花草对荔枝园杂草群落特征及物种多样性的影响

【目的】明确阔叶丰花草在荔枝园定植对杂草群落特征及物种多样性的影响,为阔叶丰花草在果园应用提供参考依据。【方法】通过调查广东茂名高州荔枝国家现代农业产业园的荔枝园中90个有、无阔叶丰花草样方中杂草群落组成、群落高度以及物种多样性,探究阔叶丰花草定植对荔枝园杂草群落结构及物种多样性的影响。【结果】阔叶丰花草在荔枝园定植后,杂草种类减少,由对照样方的42种减少到试验样方的30种;杂草群落结构显著改变,牛筋草、白花鬼针草等恶性杂草重要值降低,薇甘菊、香附子、火炭母等杂草消失;阔叶丰花草的重要值与杂草群落高度和物种多样性指数为显著性负相关(P0.001),且均呈显著三项式回归关系。阔叶花草在荔枝园定植后可建立结构较为单一,且低矮的杂草群落。【结论】阔叶丰花草有望成为荔枝园生草的有益草种。     

Resilience of the natural arthropod community on apple to external disturbance

Abstract.

• 1 A naturally evolved arthropod community in a 6-year-old apple orchard was treated with three applications of permethrin; a second naturally evolved community was studied as an untreated control. Disturbance to the community was measured with Shannon's index of species diversity for the phytophagous and beneficial portions of the community.
• 2 Initially, there was a reduction in diversity of both phytophagous and beneficial arthropods because of the insecticide. Reduction in diversity was a result of both lower number of species and lower evenness of species abundance.
• 3 Two months after the last permethrin spray, there was no difference between diversity in the phytophagous community, but the beneficial community was more diverse in the treated orchard than in the untreated control.
• 4 The year after treatment there were few differences between the phytophagous communities, but the beneficial community was more diverse in the treated orchard than in the untreated orchard in May and early June; however, by September the beneficial community was less diverse in the treated orchard.
• 5 Although diversity statistics of the phytophagous communities were similar 15 months after treatment, differences still remained with the treated community being dominated by more r-selected species and the control orchard dominated by more K-selected species.
• 6 The arthropod community on apple has a high level of stability as reflected by its resilience to a severe external disturbance. This stability would allow for large, but infrequent, disturbances for pest management and still maintain long-term ecological equilibrium in the community.

     

川西平原五种水旱轮作模式旱作季杂草群落特征

为明确不同水旱轮作模式对川西平原旱作季杂草群落特征的影响,从而为旱作季杂草的高效防控提供理论依据。基于大蒜-水稻(GR)、小麦-水稻(WR)、蚕豆-水稻(BR)、油菜-水稻(RR)和马铃薯-水稻(PR)五种水旱轮作的长期定位试验,在2022年旱季采用生态学方法探究了不同水旱轮作模式下旱作季农田杂草种类、密度、株高、生物量等杂草群落结构和物种多样性特征。结果表明:(1)五种轮作模式下杂草田间密度表现为WR>BR>RR>GR>PR,生物量表现为WR>BR>GR>RR>PR,物种多样性表现为GR>BR>RR>PR>WR,物种均匀度表现为GR>PR>BR>RR>WR,群落优势度表现为WR>PR>RR>BR>GR,表明GR杂草群落稳定性最高,WR杂草群落稳定性最低且优势物种发生危害的程度最高,RR的杂草种类数少且不易发生危害;(2)五种水旱轮作模式杂草群落相似性较高,相似性指数在0.69-0.84之间,WR杂草生活型以一年生单子叶杂草为主,其余四种模式以一年生双子叶杂草为主;(3)WR优势杂草种类最少,为禾本科棒头草(Polypogon fugax Nees ex Steud),其重要值为59.53%;BR优势杂草种类最多,为棒头草、蔊菜(Rorippa indica (L.) Hiern)、毛茛(Ranunculus japonicus Thunb)和通泉草(Mazus japonicus (Thunb.) O. Kuntze);GR优势杂草为苣荬菜(Sonchus wightianus DC)和猪殃殃(Galium spurium L); RR和PR优势杂草均为三种,都包括为棒头草和蔊菜。因此,以确保旱作季杂草能得到有效控制,不同水旱轮作模式应制定不同的杂草防控措施。GR和PR应重点控制以猪殃殃为代表的双子叶杂草,WR应着重控制以棒头草等为代表的单子叶杂草,BR和RR应注重繁殖力强的单双子叶杂草的综合防治。     

Effect of long-term different fertilization on bacterial community structures and diversity in citrus orchard soil of volcanic ash

This study was conducted to assess bacterial species richness, diversity and community distribution according to different fertilization regimes for 16 years in citrus orchard soil of volcanic ash. Soil samples were collected and analyzed from Compost (cattle manure, 2,000 kg/10a), 1/2 NPK+compost (14-20-14+2,000 kg/10a), NPK+compost (28-40-28+2,000 kg/10a), NPK (28-40-28 kg/10a), 3 NPK (84-120-84 kg/10a), and Control (no fertilization) plot which have been managed in the same manners with compost and different amount of chemical fertilization. The range of pyrosequencing reads and OTUs were 4,687–7,330 and 1,790–3,695, respectively. Species richness estimates such as Ace, Chao1, and Shannon index were higher in 1/2 NPK+compost than other treatments, which were 15,202, 9,112, 7.7, respectively. Dominant bacterial groups at level of phylum were Proteobacteria, Acidobacteria, and Actinobacteria. Those were occupied at 70.9% in 1/2 NPK+compost. Dominant bacterial groups at level of genus were Pseudolabrys, Bradyrhizobium, and Acidobacteria. Those were distributed at 14.4% of a total of bacteria in Compost. Soil pH displayed significantly closely related to bacterial species richness estimates such as Ace, Chao1 (p<0.05) and Shannon index (p<0.01). However, it showed the negative correlation with exchangeable aluminum contents (p<0.05). In conclusion, diversity of bacterial community in citrus orchard soil was affected by fertilization management, soil pH changes and characteristics of volcanic ash.