絲茅侵入量對(duì)3種冷季型草坪草競(jìng)爭(zhēng)力及生長(zhǎng)潛力影響的差異

馬嬌，宗人旭，劉金平，張麗慧，伍德

(西華師范大學(xué)西南野生動(dòng)植物資源保護(hù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 南充 637009)

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絲茅侵入量對(duì)3種冷季型草坪草競(jìng)爭(zhēng)力及生長(zhǎng)潛力影響的差異

馬嬌，宗人旭，劉金平*，張麗慧，伍德

(西華師范大學(xué)西南野生動(dòng)植物資源保護(hù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 南充 637009)

摘要：通過(guò)復(fù)合取代試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置5個(gè)侵入梯度，模擬絲茅入侵高羊茅、草地早熟禾、多年生黑麥草3種冷季型草坪幼坪，測(cè)定草坪草單株生物量、相對(duì)產(chǎn)量、相對(duì)產(chǎn)量總和、攻擊力和競(jìng)爭(zhēng)力及株高、分蘗數(shù)、莖基和根系性狀等指標(biāo)，研究侵入量對(duì)3種草坪草競(jìng)爭(zhēng)力及生長(zhǎng)潛力影響的差異。結(jié)果表明，1)絲茅與草坪草為拮抗關(guān)系，3種草坪草相對(duì)產(chǎn)量、相對(duì)產(chǎn)量總和極顯著受絲茅入侵的影響(P<0.01)，隨侵入量增加草坪草的攻擊力指數(shù)和種間競(jìng)爭(zhēng)力不斷下降，草種是影響草坪草攻擊力和競(jìng)爭(zhēng)力的主要因子，絲茅侵入量次之，受影響順序?yàn)楦哐蛎?早熟禾>黑麥草；2)絲茅草侵入對(duì)3種草坪草分蘗數(shù)、莖基性狀和根系性狀均有顯著影響，對(duì)分生再生能力的影響順序?yàn)樵缡旌?黑麥草>高羊茅，對(duì)根長(zhǎng)和根生物量影響順序?yàn)楹邴湶?早熟禾>高羊茅；3)幼苗期黑麥草的現(xiàn)實(shí)攻擊力和競(jìng)爭(zhēng)力顯著大于高羊茅和早熟禾(P<0.05),絲茅入侵對(duì)黑麥草根系脅迫度顯著大于高羊茅和早熟禾(P<0.05)，致使其生長(zhǎng)潛力降低；高羊茅競(jìng)爭(zhēng)力和攻擊力雖低，而莖基和根系性狀受絲茅入侵影響顯著低于黑麥草和早熟禾，保持了極高的潛在生長(zhǎng)力；4)絲茅入侵對(duì)3種草坪草競(jìng)爭(zhēng)力和生長(zhǎng)潛力均有影響，必將導(dǎo)致草坪種群組成與結(jié)構(gòu)的破壞。所以，加強(qiáng)草坪養(yǎng)護(hù)、防治絲茅入侵，是提高草坪品質(zhì)、延長(zhǎng)草坪壽命的根本途徑。

關(guān)鍵詞：冷季型草坪；絲茅草；攻擊力；競(jìng)爭(zhēng)力；生長(zhǎng)潛力

亞熱帶及過(guò)渡性氣候帶常用高羊茅(Festucaarundinacea)、草地早熟禾(Poapratensis)、黑麥草(Loliumperenne)混播建植冷季型草坪，以達(dá)到四季常綠的綠化效果。由于受最適溫度范圍、株叢類型、分生再生能力的限制，冷季型草坪抗雜草入侵能力較差。尤其幼坪期密度低、蓋度差、抗性弱，雜草極易入侵。雜草不僅損害草坪的美觀性、影響草坪草生長(zhǎng)發(fā)育、增加養(yǎng)護(hù)難度和強(qiáng)度，且雜草是諸多病蟲害的中間寄主[1-2]。防除雜草是幼坪養(yǎng)護(hù)最重要和最基本的工作[3]，除草用工占總用工的80%左右，費(fèi)用占管理費(fèi)用的60%左右。開(kāi)展入侵雜草對(duì)草坪草競(jìng)爭(zhēng)力和生長(zhǎng)潛力影響的研究，探討雜草入侵機(jī)理及提高草坪抗性的途徑，對(duì)草坪養(yǎng)護(hù)、雜草防除及降低管理投入具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

絲茅(Imperatakoenigii)為禾本科白茅屬植物，又稱茅針、茅根、白茅根，在熱帶和亞熱帶廣泛分布[4]，是全球10種惡性雜草之一[5]。根莖發(fā)達(dá)、種子繁多，具有極強(qiáng)的繁殖和擴(kuò)散能力，是亞熱帶及過(guò)渡性氣候帶冷季型草坪中很難徹底剔除的最常見(jiàn)雜草。入侵草坪后，局部形成優(yōu)勢(shì)種群斑塊，甚至完全代替草坪草，嚴(yán)重危害草坪種群結(jié)構(gòu)及景觀功能。圍繞其侵入、擴(kuò)散及防除進(jìn)行了大量研究[6-7]，但關(guān)于其危害機(jī)理及對(duì)草坪草攻擊力和競(jìng)爭(zhēng)力影響的報(bào)道極少。劉金平和游明鴻[8]僅分析了絲茅侵入量對(duì)高羊茅競(jìng)爭(zhēng)力的影響，而對(duì)生長(zhǎng)潛力的影響未進(jìn)行研究。

植物對(duì)環(huán)境資源或空間有直接(非主要形式)和間接(主要形式)兩種競(jìng)爭(zhēng)方式，直接競(jìng)爭(zhēng)即化感作用是植物適應(yīng)性進(jìn)化的結(jié)果，間接競(jìng)爭(zhēng)是植物個(gè)體獲得資源并籍此限制其他個(gè)體獲取資源的能力。關(guān)于種間競(jìng)爭(zhēng)有諸多假設(shè)、理論與研究方法，其中取代系列設(shè)計(jì)是研究物種間相互作用最廣泛方法，在分析兩物種競(jìng)爭(zhēng)能力、相互作用類型、生態(tài)位分化和環(huán)境資源利用效率時(shí)特別有用，雖對(duì)研究結(jié)論和統(tǒng)計(jì)結(jié)果有所詬病，但很多研究者認(rèn)為只要應(yīng)用得當(dāng)，該方法所得結(jié)論是正確有效的[9]。本文以3種冷季型草坪草為材料，通過(guò)取代試驗(yàn)設(shè)計(jì)，模擬幼坪期絲茅入侵，測(cè)定分蘗數(shù)、莖基性狀、相對(duì)產(chǎn)量、相對(duì)產(chǎn)量總和、攻擊指數(shù)等指標(biāo)，分析絲茅侵入量對(duì)3種草坪草競(jìng)爭(zhēng)力和生長(zhǎng)潛力的影響，以及不同草種受絲茅影響的差異，探討抑制絲茅草危害、提高草坪抗性的有效途徑，為草坪建植、養(yǎng)護(hù)、管理提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料及設(shè)計(jì)

以高羊茅(F.arundinaceacv. Pacer)、草地早熟禾(P.pratensiscv. Merit)、黑麥草(L.perennecv. Derby)及野生絲茅草為材料。采用高34 cm、口徑50 cm塑料花盆，河沙與腐殖土1∶1為基質(zhì)。

采用復(fù)合取代試驗(yàn)設(shè)計(jì)[10]，于2014年3月，3種草坪草分別均勻播種、定苗100株/盆，待2～3真葉時(shí)，用絲茅草根莖插穗(長(zhǎng)2～3 cm，含2～3節(jié))替代部分幼苗，形成草坪草；以90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50的5個(gè)梯度處理模擬絲茅草入侵，設(shè)單播草坪草、單播絲茅草為對(duì)照，各3次重復(fù)。25 ℃左右室內(nèi)培養(yǎng)，期間正常澆水、除雜，于處理后25和50 d修剪(留茬高度7 cm)，70 d測(cè)定下列指標(biāo)。

1.2測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1株高和分蘗數(shù)每盆隨機(jī)選草坪草10株，測(cè)自然高度，數(shù)分蘗數(shù)。

1.2.2莖基和根系性狀將植株傾倒出盆，小心去雜，每盆隨機(jī)選10株草坪草，清洗后，用游標(biāo)卡尺測(cè)莖基長(zhǎng)度、直徑和根系長(zhǎng)。在10 mL量筒中放水V1，大頭針使根全部浸入水中，讀體積V2，用(V2-V1)計(jì)算根體積。

1.2.3生物量、相對(duì)產(chǎn)量及相對(duì)產(chǎn)量總和每盆隨機(jī)選草坪草10株，105 ℃下烘至恒重后稱干重，計(jì)算單株生物量。

相對(duì)產(chǎn)量(RY)[11]：RYij=Yij/(pYii)和RYji=Yji/(qYjj)。式中，RYij為種i混播與單播的相對(duì)產(chǎn)量；Yij為種i(草坪草)與種j(絲茅草)混播時(shí)種i的生物量；Yii為i單播時(shí)的生物量；RYji為種j混播與單播的相對(duì)產(chǎn)量；Yji為j與i混播時(shí)種j的生物量；Yjj為j單播時(shí)的生物量。p為混播時(shí)種i的比例，q為種j的比例。RY>1表示兩植物種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)大于種間競(jìng)爭(zhēng)；RY=1表示種內(nèi)、種間競(jìng)爭(zhēng)水平相當(dāng)；RY<1表示種間競(jìng)爭(zhēng)大于種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)。

相對(duì)產(chǎn)量總和(RYT)：RYT=pRYij+qRYji。式中，RYT<1時(shí)表示兩物種為相互拮抗關(guān)系；RYT=1時(shí)表示兩物種利用共同資源，且一種可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)將另一種排除出去；RYT>1時(shí)表示二者占有不同生態(tài)位，所利用資源不同，表現(xiàn)為共生。

1.2.4攻擊力指數(shù)和種間競(jìng)爭(zhēng)力

攻擊力指數(shù)(A)[12]：Ai=RYij-RYji和Aj=RYji-RYij

種間競(jìng)爭(zhēng)力(CR)[13]：CRi=(Yij/pYii)/(Yji/qYjj)

式中，CRi為播種i的競(jìng)爭(zhēng)力，Ai為草坪草攻擊力指數(shù)，Aj為絲茅草攻擊力指數(shù)。

1.3數(shù)據(jù)分析

用SPSS 19.0軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和析因分析，并用Duncan法對(duì)各參數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1絲茅草侵入量對(duì)3種草坪草競(jìng)爭(zhēng)力的影響

2.1.1對(duì)單株生物量及相對(duì)產(chǎn)量的影響3種草坪草的單株生物量、相對(duì)產(chǎn)量和相對(duì)產(chǎn)量總和均極顯著受絲茅草侵入量的影響(P<0.01)(表1)，且隨絲茅侵入量增加而顯著下降(P<0.05)。由F值可見(jiàn)，單株生物量和相對(duì)產(chǎn)量受絲茅侵入量影響順序?yàn)楦哐蛎?黑麥草>早熟禾，而相對(duì)產(chǎn)量總和受影響順序?yàn)楹邴湶?早熟禾>高羊茅。進(jìn)一步交叉兩因素方差表明，單株生物量、相對(duì)產(chǎn)量和相對(duì)產(chǎn)量總和在草種間、侵入量間及互作間均存在極顯著差異(表2)。

3種草坪草的相對(duì)產(chǎn)量、相對(duì)產(chǎn)量總和均小于1(表1)，表明絲茅與草坪草的種間競(jìng)爭(zhēng)大于草坪植株間的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)，絲茅與草坪草為拮抗關(guān)系，絲茅代謝產(chǎn)物會(huì)抑制草坪草生長(zhǎng)發(fā)育，甚至殺死草坪草。隨絲茅侵入量增大，草坪草的RY和RYT值越來(lái)越小，說(shuō)明種間競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)草坪草的抑制作用越來(lái)越顯著。絲茅與3種草坪草的種間競(jìng)爭(zhēng)和拮抗關(guān)系存在顯著的差異(P<0.05)，絲茅與高羊茅的種間競(jìng)爭(zhēng)最強(qiáng)，絲茅對(duì)黑麥草的拮抗作用最大。

絲茅相對(duì)產(chǎn)量在3種草坪中均大于1，表明絲茅的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)大于種間競(jìng)爭(zhēng)。隨侵入量增大，絲茅的RY值在早熟禾和黑麥草中極顯著下降(P<0.01)(表3)，在高羊茅中則無(wú)顯著差異(P>0.05)，說(shuō)明絲茅的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)受侵入量與競(jìng)爭(zhēng)草種的共同影響。

2.1.2對(duì)攻擊力指數(shù)和種間競(jìng)爭(zhēng)力的影響絲茅入侵使3種草坪草的攻擊力指數(shù)均為負(fù)值。侵入量極顯著降低了高羊茅和黑麥草的攻擊力指數(shù)(P<0.01)(表3)，對(duì)早熟禾攻擊力影響較小(P>0.05)。隨侵入量增大，高羊茅的攻擊力逐漸顯著下降(P<0.05)；當(dāng)侵入量大于40%，黑麥草攻擊力才顯著下降；當(dāng)侵入量大于50%時(shí)，早熟禾攻擊力才顯著低于10%侵入量的值。進(jìn)一步交叉兩因素方差表明，草坪草的攻擊力指數(shù)極顯著受草種、侵入量及互作的影響(P<0.01)(表2)，黑麥草的攻擊力指數(shù)顯著大于高羊茅和早熟禾。

表1　絲茅侵入量對(duì)3種草坪草產(chǎn)量影響Table 1　Effect of intrusion ratio of I. koenigii on the yield of three species lawn grass

注：同一指標(biāo)的不同大寫字母表示草坪草受絲茅入侵影響的總體種間差異顯著(P<0.05)，同列不同小寫字母表示同一草種在侵入量間差異顯著(P<0.05)。F值表示F檢驗(yàn)的顯著性，P值表示概率值。下同。

Note: Values in a same column with different capital letters within the same item indicate significant differences of the influence among species at 0.05 level, and values in a same column with different small letters indicate significant differences among intrusive ratio at 0.05 level.Fvalue indicate the significance of theFtest andPvalue indicates the probability value. The same below.

表2　草坪草產(chǎn)量、攻擊力及競(jìng)爭(zhēng)力的方差分析Table 2　Variance analysis about yield, attack and competitiveness of lawn grass invaded by I. koenigii

表3　絲茅侵入量對(duì)3種草坪草攻擊力和競(jìng)爭(zhēng)力影響Table 3　Effect of intrusion ratio of I. koenigii on the attack and competitiveness of three species lawn grass

3種草坪草的種間競(jìng)爭(zhēng)力均極顯著受絲茅侵入量的影響(P<0.01)(表3)，受影響順序?yàn)楦哐蛎?黑麥草>早熟禾(F值)。侵入量大于10%顯著降低高羊茅競(jìng)爭(zhēng)力，大于30%顯著降低早熟禾競(jìng)爭(zhēng)力，大于40%才降低黑麥草的競(jìng)爭(zhēng)力。交叉兩因素方差分析說(shuō)明，草坪草競(jìng)爭(zhēng)力極顯著受草種、侵入量及互作的影響(P<0.01)(表2)，黑麥草的競(jìng)爭(zhēng)力顯著大于高羊茅和早熟禾(表3)。

總之，草種是影響草坪草相對(duì)產(chǎn)量、相對(duì)產(chǎn)量總和、攻擊力和競(jìng)爭(zhēng)力的主要因子，絲茅侵入量次之。黑麥草受絲茅侵入量的影響最小，高羊茅受影響最大。

2.2絲茅草侵入量對(duì)3種草坪草生長(zhǎng)潛力的影響

2.2.1對(duì)株高和分蘗數(shù)的影響侵入量對(duì)3種草坪草的株高和分蘗數(shù)均有極顯著影響(P<0.01)(表4)，株高受影響順序?yàn)楦哐蛎?黑麥草>早熟禾(F值)，分蘗數(shù)則相反。高羊茅株高和分蘗數(shù)顯著高于其他草種(P<0.05)，早熟禾株高和分蘗數(shù)顯著低于高羊茅和黑麥草。侵入量大于10%后顯著降低黑麥草的株高和早熟禾的分蘗數(shù)，大于20%顯著降低高羊茅和黑麥草的分蘗數(shù)，大于30%才影響高羊茅和早熟禾的株高。交叉兩因素方差分析說(shuō)明，株高和分蘗數(shù)均極顯著受草種、侵入量和互作的影響(P<0.01)(表5)，侵入量對(duì)高羊茅株高影響最大，對(duì)早熟禾分蘗數(shù)影響最強(qiáng)。

2.2.2對(duì)莖基性狀的影響3種草坪草的莖基直徑與長(zhǎng)度均極顯著受絲茅侵入量的影響(P<0.01)(表6)，隨侵入量增大，莖基越來(lái)越細(xì)短。高羊茅的莖基直徑和長(zhǎng)度顯著高于其他草種(P<0.05)(表7)， 早熟禾和黑麥草莖基長(zhǎng)度差異較小，早熟禾莖基直徑顯著低于其他草種(P<0.05)。莖基直徑受絲茅侵入量影響順序?yàn)楹邴湶?早熟禾>高羊茅，莖基長(zhǎng)度受影響為高羊茅>黑麥草>早熟禾。侵入量10%顯著降低早熟禾莖基直徑，20%顯著降低高羊茅和黑麥草的莖基直徑和長(zhǎng)度，大于30%侵入量顯著增強(qiáng)了對(duì)草坪草莖基的影響程度。交叉兩因素方差分析說(shuō)明，莖基性狀均極顯著受草種、侵入量和互作的影響(P<0.01)(表5)，草種為影響莖基性狀的主要因子，侵入量次之。

表4　絲茅侵入量對(duì)3種草坪草株高和分蘗數(shù)影響Table 4　Effect of intrusion ratio of I. koenigii on the height and tiller number of three species lawn grass

表5　草坪草分生潛力的方差分析Table 5　Variance analysis about meristem potential of lawn grass invaded by I. koenigii

2.2.3對(duì)根系性狀的影響3種草坪草的根體積與根生物量均極顯著受絲茅侵入量的影響(P<0.01)(表7)，絲茅侵入極顯著降低了早熟禾和黑麥草根長(zhǎng)，對(duì)高羊茅根長(zhǎng)影響極小。高羊茅根系性狀顯著大于其他草種(P<0.05)，早熟禾根長(zhǎng)顯著低于其他草種，黑麥草根體積和根生物量顯著低于其他草種。侵入量10%顯著降低早熟禾根長(zhǎng)和黑麥草根生物量，20%顯著降低高羊茅和黑麥草根長(zhǎng)，大于20%顯著降低3種草的根體積和生物量。草種、侵入量和互作對(duì)3種草坪草根系性狀均有極顯著影響(P<0.01)(表5)。

表6　絲茅侵入量對(duì)3種草坪草莖基性狀影響Table 6　Effect of intrusion ratio of I. koenigii on the caudex of three species lawn grass

表7　絲茅侵入量對(duì)3種草坪草根系性狀影響Table 7　Effect of intrusion ratio of I. koenigii on the root traits of three species lawn grass

3討論

常通過(guò)高羊茅、多年生黑麥草、草地早熟禾混播建植冷季型草坪，以提高草坪抗性或延長(zhǎng)青綠期?；觳ゲ萜河山ㄈ悍N(>50%)、伴生種(約30%)和保護(hù)種(約10%)組成，依混播的目的性、兼容性、競(jìng)爭(zhēng)性、主導(dǎo)性等因素，決定混播草種的數(shù)量及作用[14]。國(guó)內(nèi)外對(duì)冷季型混播草坪雜草種類、危害及防治技術(shù)進(jìn)行了諸多研究[15]，但關(guān)于雜草對(duì)草坪草攻擊力及競(jìng)爭(zhēng)力影響的研究極少[9-10]，尤其關(guān)于絲茅入侵對(duì)混播草種影響的差異未見(jiàn)報(bào)道。研究混生種群的競(jìng)爭(zhēng)行為，常用部分增加、取代系列、添加系列、完整添加4種設(shè)計(jì)方式，每種設(shè)計(jì)都有優(yōu)缺點(diǎn)[16]。本文采用復(fù)合取代設(shè)計(jì)，研究絲茅對(duì)3種草坪草影響的差異。雖高羊茅、多年生黑麥草、草地早熟禾均為冷季型草種，但其生物學(xué)特征與生態(tài)學(xué)特點(diǎn)差異較大，為避免草種間的相互影響，分別對(duì)3種草坪草進(jìn)行了取代研究。一般認(rèn)為高羊茅根系發(fā)達(dá)、抗逆性高[17]，常作為建群種或伴生種使用，但本研究結(jié)果為高羊茅產(chǎn)量和競(jìng)爭(zhēng)力受絲茅侵入的影響最大，黑麥草受影響最低。因?yàn)楹邴湶莩雒缭?、生長(zhǎng)快，在幼苗期尤其是水肥充足時(shí)單株生物量顯著大于高羊茅，致使黑麥草的相對(duì)產(chǎn)量及競(jìng)爭(zhēng)力顯著大于高羊茅和早熟禾。

競(jìng)爭(zhēng)力不僅受物種的生物學(xué)特性影響，還受生長(zhǎng)發(fā)育階段及環(huán)境因子制約[18]，群落植物競(jìng)爭(zhēng)是全方位與連續(xù)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。取代設(shè)計(jì)以用某個(gè)時(shí)間點(diǎn)生物量來(lái)研究混播物種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，生物量?jī)H表明過(guò)去競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)的物質(zhì)積累情況，不能說(shuō)明現(xiàn)在的競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度及將來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)趨向。本文通過(guò)草坪草株高、分蘗數(shù)、莖基和根系性狀變化，分析絲茅侵入量對(duì)草坪草的光競(jìng)爭(zhēng)能力、枝條密度、分生再生能力和對(duì)營(yíng)養(yǎng)吸收能力的影響，探究絲茅對(duì)草坪草生長(zhǎng)潛力影響的種間差異。絲茅侵入量對(duì)高羊茅株高的影響顯著大于黑麥草和早熟禾，但對(duì)其分蘗數(shù)、莖基直徑和根系性狀的影響顯著低，致使高羊茅維持了較高的潛在分生再生和抗逆能力。絲茅侵入對(duì)黑麥草生物量為核心的競(jìng)爭(zhēng)力最小，但對(duì)其潛在生長(zhǎng)力影響最大，必將影響其留存率與壽命。通過(guò)對(duì)所在城市200余處約30 hm2混播冷季型草坪跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，絲茅入侵2～3年黑麥草退出混播草坪群落，3～5年早熟禾幾乎消失，6年以上僅剩呈叢狀分布的高羊茅，調(diào)查結(jié)果證實(shí)了絲茅入侵對(duì)草坪草潛在生長(zhǎng)影響的試驗(yàn)推測(cè)。絲茅對(duì)草坪植物的現(xiàn)實(shí)和潛在影響，決定了在時(shí)間、空間延展過(guò)程中，草坪草適合度、優(yōu)勢(shì)度、存活率與凈繁殖率等特征的發(fā)展趨勢(shì)，最終使植物群落的組成、結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生改變。所以，對(duì)草坪品質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，不僅要依據(jù)生長(zhǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，還要結(jié)合其潛在發(fā)展趨勢(shì)，才能對(duì)草坪的外觀質(zhì)量、生態(tài)質(zhì)量和使用質(zhì)量做出系統(tǒng)準(zhǔn)確的判斷。

絲茅草作為惡性雜草，不僅其龐大的根系系統(tǒng)與快速生長(zhǎng)能力，使其在地上、地下資源競(jìng)爭(zhēng)中占有現(xiàn)實(shí)優(yōu)勢(shì)，其強(qiáng)大的根莖分生、再生潛力與超強(qiáng)的種子繁殖能力，使其在種群組成比例上占有絕對(duì)的潛在優(yōu)勢(shì)。且絲茅根莖含有醇、萜醇、甾醇、酸類等[19]次生代謝產(chǎn)物，對(duì)草坪分層土壤的含水量、容重、pH均有顯著的影響[20]，必將對(duì)草坪植物產(chǎn)生化感作用或拮抗作用，使草坪草根系分生、更新、吸收能力下降，導(dǎo)致草坪根系淺表化及整體功能的退化。根莖-疏叢型禾草的株叢結(jié)構(gòu)、分蘗株齡組成及根莖生產(chǎn)力，隨生長(zhǎng)年限不斷發(fā)生變化[21]，絲茅強(qiáng)大的擴(kuò)散與繁殖能力逐漸演替為對(duì)立體、系統(tǒng)、持久的草坪草直接競(jìng)爭(zhēng)力，在時(shí)間、空間與環(huán)境因子的契合作用下，其潛在優(yōu)勢(shì)必將轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的攻擊力和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步造成草坪草植株矮化、枝條密度稀疏化、根系淺表化，分生再生能力(莖基)降低甚至喪失。一般草坪養(yǎng)護(hù)技術(shù)也會(huì)影響混播群落的組成和物種的競(jìng)爭(zhēng)力，如修剪是草坪最基本的養(yǎng)護(hù)措施[22]，通過(guò)修剪能促進(jìn)草坪草分蘗，增加草坪的密度、蓋度和競(jìng)爭(zhēng)力，減少雜草入侵、存活和開(kāi)花結(jié)籽機(jī)會(huì)，使雜草逐漸退化或退出草坪。但修剪僅能抑制絲茅的有性繁殖，對(duì)強(qiáng)大的無(wú)性繁殖幾無(wú)作用，反而因修剪破壞頂端優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)了根莖形成和分蘗萌發(fā)，產(chǎn)出更多現(xiàn)實(shí)與潛在競(jìng)爭(zhēng)力。所以，應(yīng)依據(jù)“預(yù)防為主，綜合防治”原則和雜草與環(huán)境之間的相互聯(lián)系，對(duì)絲茅草繁殖特點(diǎn)、入侵途徑及對(duì)危害規(guī)律進(jìn)行深入研究，探討防治絲茅草的有效方法與措施，為草坪建植養(yǎng)護(hù)提供實(shí)用有效的技術(shù)服務(wù)。

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DOI：10.11686/cyxb2015440

*收稿日期：2015-09-04；改回日期：2015-10-12

基金項(xiàng)目：四川省科技支撐計(jì)劃(2011NZ0064)項(xiàng)目資助。

作者簡(jiǎn)介：馬嬌(1992-)，女，四川南充人，在讀碩士。E-mail:735284596@qq.com *通信作者Corresponding author. E-mail:jpgg2000@163.com

* 1Effect of substitution ratio ofImperatakoenigiion competitiveness and growth potential of three species of cold season lawn grass

MA Jiao, ZONG Ren-Xu, LIU Jin-Ping*, ZHANG Li-Hui, WU De

KeyLaboratoryofSouthwestChinaWildlifeResourcesConservation(MinistryofEducation),ChinaWestNormalUniversity，Nanchong637009,China

Abstract:A composite replacement experiment was carried out to analyze the effect of five substitution ratios of Imperata koenigii on competitiveness and growth potential of three species of cold season lawn grass (tall fescue, Kentucky bluegrass, perennial ryegrass). Single plant biomass, relative yield, total relative yield, attack and competitiveness, plant height, tiller number, pseudostem and root traits, among others, were determined. I. koenigii substitution had an antagonistic effect on the lawn grasses. The substitution ratio of I. koenigii had a highly significant effect on relative yield and total relative yield of the 3 species (P<0.01). With increasing substitution ratio of I. koenigii, the attack and competitiveness indexes of the lawn grasses were gradually reduced. Grass species was the main factor determining attack and competitiveness of lawn grass, and the three species tested ranked in order: tall fescue>Kentucky bluegrass>perennial ryegrass; the next most important factor was the substitution ratio of I. koenigii. The substitution ratio of I. koenigii had a significant effect on tiller number, pseudostem traits and root characteristics of the three lawn grass species (P<0.05). The ranking of the species for regeneration ability was Kentucky bluegrass>perennial ryegrass>tall fescue, while the ranking for root length and biomass was perennial ryegrass>Kentucky bluegrass>tall fescue. Attack and competitiveness index of ryegrass in the seedling stage was significantly greater than for tall fescue and Kentucky bluegrass (P<0.05). The stress impact of I. koenigii substitution on roots of perennial ryegrass was significantly greater than that of the other two species (P<0.05), resulting in a decrease of perennial ryegrass growth potential. The competitiveness and attack of tall fescue was lower, than the other lawn grasses and I. koenigii substitution enhanced the stem and root traits of tall fescue to significantly lower than those of perennial ryegrass and Kentucky bluegrass. Therefore, tall fescue had a very high growth potential. These results indicate that I. koenigii presence in the three species of lawn grass studied, necessarily led to damage to sward population composition and structure of the lawn grasses. Management measures should applied to prevent I. koenigii invasion of lawns in order to improve lawn quality and persistence.

Key words:cold-season lawn; Imperata koenigii; attack; competitiveness; growth potential

http://cyxb.lzu.edu.cn

馬嬌, 宗人旭, 劉金平, 張麗慧, 伍德. 絲茅侵入量對(duì)3種冷季型草坪草競(jìng)爭(zhēng)力及生長(zhǎng)潛力影響的差異. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2016, 25(7): 140-147.

MA Jiao, ZONG Ren-Xu, LIU Jin-Ping, ZHANG Li-Hui, WU De. Effect of substitution ratio ofImperatakoenigiion competitiveness and growth potential of three species of cold season lawn grass. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(7): 140-147.