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光照强度、肥力和刈割对冷地早熟禾生长的影响

作　者: 马银山
导　师: 张世挺
学　校: 兰州大学
专　业: 生态学
关键词: 冷地早熟禾光照强度地上生物量超补偿植物生长根冠比繁殖分配肥力变化相对生长率比叶面积
分类号: S812
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

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及光照强度和肥力变化对植物生长的影响,为草地健康管理和牧草的合理使用提供参考。实验采用裂区设计,在野外条件下,对光照和肥力变化下植物的生长参数及肥力变化下刈割后植物的生长参数进行测定,评估牧草对异质环境和刈割的适应特性。光照分为高光照(100%光照强度)、中度光照(43.5%光照强度)与低光照(6.74%光照强度),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。经过实验,测定了冷地早熟禾在不同光照和肥力水平下及不同刈割和施肥情况下植株的分蘖数、株高、地上生物量、比叶面积、相对生长率及植物个体不同部分生物量的分配。结果表明,冷地早熟禾随光照强度的减弱,分蘖数减小,地上生物量降低,施肥可补偿光照减弱对分蘖数和地上生物量减小的影响。株高在中度光照强度下最高,施肥在高光照和低光照下可促进株高的增加。比叶面积(SLA)随光照强度的减弱而增加,相对生长率(RGR)随光照强度的减弱而减小,施肥对SLA和RGR无影响。根冠比和根分配在中度光照和低光照下各处理之间差异均不显著,高光照下增加肥力,根冠比和根分配减小;叶分配随光照强度的减弱而增加,繁殖分配减小,施肥对叶分配与繁殖分配无影响:施肥时茎分配随光照强度的减弱而减小,不施肥时茎分配在中度光照强度(43.5%)下最大,高光照强度(100%)下次之,低光照强度(6.74%)下最小。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。冷地早熟禾是一个光苛求物种,光照强度减弱不利于其生长。肥力增加和高光照强度对冷地早熟禾的生长有增效作用,中度光照强度下肥力的作用被光照作用掩盖,低光照强度下增加肥力可补偿缺失的光照。对于林冠下以冷地早熟禾为优势种的草地,冠层间隙光透射达中度光照水平,施肥无效;冠层间隙光透射水平较低时,可通过施肥来提高产量。对于以冷地早熟禾为优势种的草地而言,如草地只做为秋季收获草场而不进行放牧,施肥将可能得到高产;如草地做为夏季牧场,不施肥且适度的放牧将提高草地的生产力,施肥则会造成财力的浪费。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
第一章引言  10-13
第二章国内外研究进展  13-24
  第一节植物对放牧或刈割的响应  13-22
    2.1 前言  13-14
    2.2 放牧下植物的响应  14-20
      2.2.1 补偿生长  14-16
        2.2.1.1 补偿生长的不同观点  14-15
        2.2.1.2 补偿生长的机制  15-16
      2.2.2 放牧下植物的形态可塑性  16-20
        2.2.2.1 叶的再生  17
        2.2.2.2 分蘖的数量及格局  17-18
        2.2.2.3 根的养分含量及生物量变化  18-19
        2.2.2.4 繁殖对策  19-20
      2.2.3 遗传变异和进化  20
    2.3 群落结构动态  20-22
      2.3.1 物种多样性  20-21
      2.3.2 群落动态  21-22
  第二节植物对光照和施肥的响应  22-24
第三章材料与方法  24-27
  3.1 研究地区概况  24
  3.2 实验物种  24
  3.3 施肥和刈割处理实验  24-25
    3.3.1 实验设计  24-25
    3.3.2 数据分析  25
    3.3.3 补偿指数及补偿模式的确定  25
  3.4 光照和施肥处理实验  25-26
    3.4.1 实验设计  25-26
    3.4.2 数据测量方法  26
  3.5 数据分析  26-27
第四章结果  27-36
  4.1 施肥和刈割对冷地早熟禾生长的影响  27-31
    4.1.1 施肥和刈割对植株地上生物量、分蘖数、根冠比、补偿指数的影响  27
    4.1.2 施肥对未刈割植株地上生物量、分蘖数及根冠比的影响  27-28
    4.1.3 施肥和刈割处理对单株分蘖数的影响  28-29
    4.1.4 施肥和刈割处理对单株地上生物量的影响  29-30
    4.1.5 施肥和刈割对单株地上生物量补偿指数的影响  30-31
    4.1.6 施肥和刈割处理对根冠比的影响  31
  4.2 光照强度和肥力对冷地早熟禾生长的影响  31-36
    4.2.1 光照和肥力对冷地早熟禾生长参数的方差分析  31-32
    4.2.2 光照和肥力变化对冷地早熟禾分蘖数、株高的影响  32-33
    4.2.3 光照和肥力变化对比叶面积(SLA)、相对生长率(RGR)的影响  33
    4.2.4 光照和肥力对冷地早熟禾地上生物量和根冠比的影响  33-34
    4.2.5 光照和肥力对冷地早熟禾资源分配的影响  34-36
第五章讨论  36-43
  5.1 施肥和刈割对植物补偿生长的影响  36-37
  5.2 刈割后植物发生超补偿的可能机制  37-38
  5.3 光照和施肥对植物生长的影响  38-43
第六章结论与展望  43-45
  6.1 结论  43
    6.1.1 刈割和施肥对植物的影响  43
    6.1.2 光照和施肥对植物生长的影响  43
  6.2 展望  43-45
参考文献  45-55
硕士期间发表的论文  55-56
致谢  56

光照强度、肥力和刈割对冷地早熟禾生长的影响

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