長(zhǎng)期刈牧利用下貴州高原黑麥草╋白三葉草地養(yǎng)分和植被構(gòu)成變化

孫 紅，于應(yīng)文，馬向麗，張紅梅，牟曉明，廖加法，侯扶江

(1.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201； 3.貴州省威寧高原草地試驗(yàn)站，貴州 威寧 553100)

長(zhǎng)期刈牧利用下貴州高原黑麥草╋白三葉草地養(yǎng)分和植被構(gòu)成變化

孫 紅1，于應(yīng)文1，馬向麗2，張紅梅1，牟曉明1，廖加法3，侯扶江1

(1.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201； 3.貴州省威寧高原草地試驗(yàn)站，貴州 威寧 553100)

對(duì)貴州高原長(zhǎng)期割草(M)、割草+放牧(M+G)、連續(xù)放牧(CG)和輪牧休閑(RG)4種利用方式下，黑麥草(Loliumperenne)+白三葉(Trifoliumrepens)草地土壤和牧草養(yǎng)分及植被構(gòu)成進(jìn)行系統(tǒng)分析，為該類草地的持續(xù)利用提供實(shí)踐依據(jù)。結(jié)果表明，土壤養(yǎng)分含量變化復(fù)雜，CG草地土壤酸化嚴(yán)重，M草地牧草Ca含量和RG草地牧草P含量較高，CG草地牧草Mg含量較低，M和M+G草地牧草Cu含量較高，牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值在4種利用方式間無(wú)顯著差異。黑麥草分蘗密度為RGgt;M+Ggt;M=CG，分蘗質(zhì)量為M=M+Ggt;CG=RG；白三葉匍匐莖密度和匍匐莖質(zhì)量為M=RGgt;M+G=CG。植物物種數(shù)為CGgt;M=M+Ggt;RG。CG草地群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主要由黑穗畫(huà)眉草(Eragrostispilosa)構(gòu)成，M草地主要由白三葉+蒲公英(Taraxacumofficinale)+白苞蒿(Artemisialactiflora)構(gòu)成，M+G和RG草地群落結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，仍主要由播種黑麥草+白三葉構(gòu)成。割草+放牧(M+G)和輪牧休閑(RG)為研究區(qū)黑麥草+白三葉草地長(zhǎng)期利用的較適宜方式。

貴州高原；刈牧；黑麥草+白三葉草地；礦質(zhì)成分；牧草養(yǎng)分；植被構(gòu)成

黑麥草(Loliumperenne)+白三葉(Trifoliumrepens)草地是世界溫帶地區(qū)種植面積最大的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)集約化草地之一，自20世紀(jì)80年代開(kāi)始，在我國(guó)南方喀斯特山區(qū)廣泛種植，已成為南方喀斯特山區(qū)主要放牧地和割草地，在我國(guó)喀斯特山區(qū)草地畜牧業(yè)生產(chǎn)中具有重要地位[1-3]。刈割和放牧(刈牧)作為草地利用和管理的兩種基本方式，可降低牧草死亡損失，改善草地質(zhì)量，刺激牧草的分蘗和分枝，利于草地更新、生產(chǎn)力保持及群落結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定[4-5]。由于每種植物都具可塑性反應(yīng)，長(zhǎng)期不合理刈牧利用會(huì)達(dá)到或超過(guò)植物種干擾響應(yīng)限度，從而使草地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致草地退化。因此，確定合理的草地刈牧制度和強(qiáng)度，將草地合理利用與牧草健康生長(zhǎng)相統(tǒng)一，是我國(guó)南方喀斯特山區(qū)栽培草地持續(xù)利用亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

國(guó)外對(duì)黑麥草+白三葉草地的研究?jī)?nèi)容涉及土-草-畜-環(huán)境系統(tǒng)，對(duì)草地土壤和植被的互作[6-7]、草畜系統(tǒng)生產(chǎn)[8]、家畜采食行為[9]以及草地-家畜-環(huán)境系統(tǒng)[10]進(jìn)行了深入研究。國(guó)內(nèi)黑麥草+白三葉草地的研究?jī)?nèi)容主要涉及不同刈牧方式和強(qiáng)度下，草地植物生長(zhǎng)特性和群落穩(wěn)定性[11-13]、土-草礦質(zhì)養(yǎng)分分布[14]、草地演替[15-16]和草畜平衡[17]，研究?jī)?nèi)容相對(duì)單一，研究的深度和系統(tǒng)性不夠。雖然也對(duì)刈牧草地土壤和植被特征進(jìn)行了分析，但所研究草地的刈牧利用時(shí)期相對(duì)較短[13]。鑒于此，本研究通過(guò)對(duì)4種長(zhǎng)期刈牧利用方式下黑麥草+白三葉草地土壤和牧草養(yǎng)分及植被構(gòu)成特征的系統(tǒng)分析，以確定合理的草地刈牧制度，為該類草地的科學(xué)管理和持續(xù)利用提供實(shí)踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況 研究區(qū)位于貴州省威寧縣涼水溝草地，地理坐標(biāo)為103°36′-104°45′ E、26°36′-27°26′ N，冬無(wú)嚴(yán)寒、夏無(wú)酷暑，年均溫10～12 ℃，年均降水量962 mm，海拔2 200 m以上。研究區(qū)草地為1992年建植的多年生黑麥草+白三葉草地，主要植物種類有多年生黑麥草、白三葉、羊茅(Festuca

ovina)、早熟禾(Poaannua)、苔草(Carexliparocarpos)和委陵菜(Potentillachinensis)等。土壤以高原山地黃棕壤為主。

1.2樣地選擇 2011年8月，在對(duì)研究區(qū)黑麥草+白三葉草地利用方式調(diào)查的基礎(chǔ)上，選擇1992年建植，2001年之前放牧利用，2001年之后采用割草(M，Mowing)、割草+放牧(M+G，Mowing+Grazing)、連續(xù)放牧(CG，Continuous Grazing)和輪牧休閑(RG，Rotational Grazing)共4種利用方式的草地各3塊(即3次樣地重復(fù))。其中，刈割草地于每年6月中旬(施肥前)和9月初各刈割1次，每年刈割兩次，茬高3 cm；割草+放牧草地于每年6月中旬刈割1次，茬高3 cm，每年刈割后至生長(zhǎng)季結(jié)束前(11月)連續(xù)放牧利用，草層高度約保持3 cm；連續(xù)放牧草地于每年4-11月連續(xù)放牧，期間草層高度約保持3 cm；輪牧休閑草地于每年4-11月每月放牧7～10 d，每次牧后草層高度約3 cm。放牧家畜為2～3歲健康考力代綿羊。草地每年6月下旬和10月中下旬分別施氮肥(尿素)60 kg·hm-2和鈣鎂磷肥(過(guò)磷酸鈣)300 kg ·hm-2。

1.3植物和土壤樣品采集和分析 植物和土壤樣品采集：2011年8月中下旬，在各處理的每個(gè)重復(fù)樣地內(nèi)分別隨機(jī)選擇5個(gè)0.1 m2的正方形樣方，并進(jìn)行各樣方內(nèi)草層高度和黑麥草分蘗密度(Tiller Density，TD)的測(cè)定，然后齊地刈割收獲各樣方地上生物量。收獲牧草樣先按死物質(zhì)(凋落物+立枯體)和活物質(zhì)分開(kāi)，再將活物質(zhì)按不同種分開(kāi)，于65 ℃下烘干測(cè)干質(zhì)量；黑麥草分蘗質(zhì)量(Tiller Weight，TW)通過(guò)其種群生物量除以其分蘗密度計(jì)算；以植物種群干質(zhì)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，統(tǒng)計(jì)播種的黑麥草、鴨茅(Dactylisglomerata)和白三葉，以及未播種禾草和雜類草的植物種群生物量及其生物量占總生物量的百分?jǐn)?shù)。同時(shí)，在收獲地上生物量各樣方內(nèi)的對(duì)角線上，設(shè)置兩個(gè)0.01 m2的正方形微樣方，挖取土心測(cè)定白三葉匍匐莖密度(Stolon Density,SD；以單位面積匍匐莖長(zhǎng)度計(jì))、匍匐莖質(zhì)量(Stolon Weight，SW)及個(gè)體匍匐莖質(zhì)量(通過(guò)單位面積匍匐莖質(zhì)量除以其匍匐莖密度計(jì)算)。將各處理每個(gè)重復(fù)樣地內(nèi)測(cè)定完干質(zhì)量的5個(gè)樣方的牧草樣混合，粉碎后用于礦質(zhì)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析。此外，在各樣方植被取樣后，用直徑9.5 cm土鉆取0-10 cm和10-20 cm分層土樣，將各處理每個(gè)重復(fù)樣地內(nèi)5個(gè)0.1 m2樣方中所取的同層次土樣混合裝袋，肉眼分揀出植物根系等雜物后，帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干備用。

牧草和土樣樣品分析方法：土壤有機(jī)質(zhì)(Organic Matter，OM)采用重鉻酸鉀法測(cè)定；土壤pH采用酸度計(jì)法測(cè)定；土壤和牧草N含量采用凱氏定氮法測(cè)定；P測(cè)定采用鉬銻抗比色法；土壤和牧草K、Na、Mg、Ca、Mn、Zn、Cu和Fe含量采用原子吸收光譜法測(cè)定；牧草粗灰分(Ash)采用600 ℃高溫灼燒法測(cè)定；酸性洗滌纖維(Acid Detergent Fiber，ADF)、中性洗滌纖維(Neutral Detergent Fibre，NDF)和粗纖維(Crude Fibre，CF)采用ANKOM-A200i半自動(dòng)纖維儀濾袋技術(shù)測(cè)定；粗脂肪(Crude Fat Ether Extract，EE)采用ANKOM XT10i型自動(dòng)脂肪分析儀濾袋提取法測(cè)定；可溶性糖(Water Soluble Sugar，WSC)采用蒽酮比色法測(cè)定。具體分析方法見(jiàn)楊勝[18]和魯如坤[19]及《草原生態(tài)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》[20]。所有指標(biāo)數(shù)據(jù)均換算為干質(zhì)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其中，牧草粗蛋白(Crude Protein，CP)、代謝能(Metabolizable Energy，ME)和有機(jī)物質(zhì)消化率(Organic Matter Digestibility OMD)分別由CP(%)=6.25×N (%)、ME(MJ·kg-1)=4.201 4+0.023 6ADF(%)+ 0.179 4CP(%)[21]和OMD(g·kg-1)=ME(MJ·kg-1)/0.016[22]計(jì)算。

1.4數(shù)據(jù)分析 用SPSS 16.0的AVOVA分析利用方式對(duì)土壤和牧草養(yǎng)分及植被構(gòu)成特性的影響，若利用方式對(duì)其在0.05水平影響顯著,再對(duì)其進(jìn)行利用方式之間的LSD多重比較，所有數(shù)據(jù)均表示為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean±SE)。

2 結(jié)果分析

2.1土壤養(yǎng)分 不同刈牧草地0-10 cm土層中，pH、OM、P、Cu、Mn和Zn在各刈牧處理間均差異顯著(Plt;0.05,Plt;0.01和Plt;0.001)，N、K、Na、Mg及Fe含量在不同處理間差異不顯著(Pgt;0.05)(表1)。其中， M和RG草地的OM分別比M+G 和CG的低(Plt;0.05)；CG草地的pH低于其它草地(Plt;0.05)，有明顯酸化現(xiàn)象；M和M+G草地的土壤P、Cu、Mn和Zn含量比CG和RG草地的高(Plt;0.05)。

10-20 cm土層pH，常量元素P和K含量，微量元素Mg、Fe、Cu、Mn和Zn含量在4個(gè)刈牧處理間均差異顯著(Plt;0.05、Plt;0.01和Plt;0.001)，而土壤OM、N和Na含量在不同處理間均差異不顯著(Pgt;0.05)(表1)。其中，CG草地的土壤pH和P含量比其它3類草地低(Plt;0.05)；M+G和RG草地的土壤K含量比M和CG草地的低(Plt;0.05)；Mg、Fe、Cu、Mn和Zn含量一般為M和M+G草地比CG和RG草地的高(Plt;0.05)。

表1 不同刈牧草地土壤化學(xué)特性和礦質(zhì)成分 Table 1 Contents of mineral elements and organic matter in the soils of different grasslands

注：ns，*，**和***分別表示不同草地利用方式間差異不顯著和在0.05、0.01及0.001水平上差異顯著。同行中數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(Plt;0.05)。下同。

Notes:ns, *, **, and *** mean no significant difference, significant difference at 0.05, 0.01 and 0.001 levels, respectinely; Different lower case letters within the same row mean significant difference at 0.05 level by LSD. M，Mowing；M+G，Mowing+Grazing；CG，Continuous grazing；RG，Rotational grazing. The same below.

2.2牧草養(yǎng)分 牧草礦質(zhì)元素Ca、P、Mg和Cu含量在不同處理間差異顯著(Plt;0.05,Plt;0.01和Plt;0.001)，而牧草其它營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)在不同草地利用方式間差異均不顯著(Pgt;0.05)(表2)。M草地的牧草Ca含量高于其它3類草地(Plt;0.05)，而RG草地的牧草P含量高于M和M+G草地(Plt;0.05)，CG草地的牧草Mg含量低于其它3個(gè)處理(Plt;0.05)；M和M+G草地的牧草Cu含量比CG和RG草地高(Plt;0.05)，且RG草地比CG草地的高(Plt;0.05)。

2.3黑麥草和白三葉種群密度和個(gè)體大小 黑麥草分蘗密度和分蘗質(zhì)量與白三葉匍匐莖密度和匍匐莖質(zhì)量在各刈牧處理之間均差異極顯著(Plt;0.001)；白三葉匍匐莖個(gè)體質(zhì)量在4個(gè)處理間差異不顯著(Pgt;0.05)(表3)。黑麥草的分蘗密度M、M+G和CG草地均低于RG草地(Plt;0.05)，且M+G草地比M和CG草地的高(Plt;0.05)；黑麥草的分蘗質(zhì)量M和M+G草地相近，CG和RG草地相近，且前者比后者高(Plt;0.05)。白三葉匍匐莖密度M和RG相近，但二者均高于M+G和CG草地(Plt;0.05)；白三葉匍匐莖質(zhì)量為CG比其它3個(gè)處理低(Plt;0.05)，且RG比M+G草地高(Plt;0.05)。

2.4草地群落構(gòu)成 刈牧處理對(duì)草地植物物種數(shù)影響顯著(Plt;0.05)，CG草地比其它3類草地高(Plt;0.05)，RG草地比M和M+G草地低(Plt;0.05)，M和M+G草地的植物物種數(shù)相近(圖1)。

草地播種牧草黑麥草、鴨茅和白三葉，非播種禾草黑穗畫(huà)眉草和狗尾草，非播種雜類草蒲公英、白苞蒿、旋葉香青、積雪草、車前、夏枯草和荷蘭豆草生物量，以及牧草總生物量和死物質(zhì)量，在不同草地利用方式間均差異顯著(Plt;0.05)(表4)。在播種牧草中，黑麥草生物量M+G草地高于M、CG和RG草地(Plt;0.05)，鴨茅生物量CG草地高于其它3類草地(Plt;0.05)；白三葉生物量M和M+G草地比CG和RG草地高(Plt;0.05)，且M草地比M+G草地高(Plt;0.05)。對(duì)于非播種牧草，CG草地的黑穗畫(huà)眉草、狗尾草、旋葉香青和荷蘭豆草均高于其它3類草地(Plt;0.05)，積雪草M+G和RG草地比M和CG草地高(Plt;0.05)，M+G草地的車前和M草地的夏枯草分別高于CG和RG草地(Plt;0.05)。死物質(zhì)量M和CG分別比M+G和RG草地高(Plt;0.05)，牧草總產(chǎn)量?jī)HM+G高于RG草地(Plt;0.05)。

表2 不同刈牧草地牧草礦質(zhì)元素含量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析Table 2 Contents of mineral elements and nutritive values in the forages of different grasslands

表3 不同刈牧草地黑麥草和白三葉種群密度和個(gè)體大小Table 3 Density and size of Lolium perenne tiller and Trifolium repens stolon of different grasslands

圖1 不同刈牧草地樣方內(nèi)植物物種數(shù)Fig.1 Number of species of different mowing and grazing grasslands

注：不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(Plt;0.05)。

Note:Different lower case letters mean significant difference at 0.05 level.

表4 不同刈牧草地植被生物量Table 4 Botanical biomass under different utilization grasslands modes

草地牧草生物量構(gòu)成比例與其生物量變化類似，RG和M+G草地的黑麥草干物質(zhì)比例為76.8%和66.6%，高于CG和M草地(Plt;0.05)；CG草地的鴨茅比例為1.6%，高于其它3類草地(Plt;0.05)(圖2)。非播種禾草比例為CG草地(70.3%)高于其它3類草地(Plt;0.05)，其主要由黑穗畫(huà)眉草構(gòu)成，占總生物量的66.6%。白三葉和非播種雜類草干物質(zhì)比例均為M草地最高，分別為36.1%和43.9%；其中M草地的雜類草主要由蒲公英和白苞蒿組成，其干物質(zhì)比例分別為28.2%和7.8%。雖然CG草地的非播種雜類草種類豐富，但其僅占總生物量比例的9.5%，主要由荷蘭豆草、旋葉香青和積雪草構(gòu)成。CG和M+G草地的死物質(zhì)比例為13.0%和12.8%，分別高于RG和M草地(Plt;0.05)。

圖2 不同刈牧草地植被產(chǎn)量百分?jǐn)?shù)構(gòu)成Fig.2 Botanical biomass composition of grasslands under different utilization modes

注：不同小寫(xiě)字母在相同草種不同刈牧利用方式間差異顯著(Plt;0.05)。

Note:Different lower case letters maan significance difference among different utilization modes in thd same species at 0.05 level.

3 討論

整體而言，本研究中不同利用方式草地土壤和牧草礦質(zhì)含量均高于牧草必需礦質(zhì)缺乏閾值[23]和放牧家畜對(duì)牧草礦質(zhì)含量的最低需求標(biāo)準(zhǔn)[24]。這與任繼周和蔣文蘭[25]的報(bào)道類似。中國(guó)南方黑麥草+白三葉草地常因土壤酸化而引起草地退化。本研究中，CG草地土壤pH低于其它3類草地，出現(xiàn)明顯酸化趨勢(shì)。這是由于長(zhǎng)期連續(xù)放牧下，草地植被因家畜的大量采食，而使土-草系統(tǒng)間陰陽(yáng)離子循環(huán)遭到破壞，進(jìn)而使土壤酸化；同時(shí)，因放牧家畜對(duì)草地的過(guò)度踐踏，使草地水土流失加重，土壤NO3-N和其它離子流失嚴(yán)重，導(dǎo)致草地土壤酸化。可見(jiàn)，為防治因土壤酸化而引起的草地退化，宜定期監(jiān)測(cè)土壤pH，對(duì)于嚴(yán)重酸化草地，宜深施石灰提高土壤pH，以維持草地生產(chǎn)力，提高草地利用年限。

土壤OM作為草地土壤健康的另一關(guān)鍵指示指標(biāo)，倍受學(xué)者關(guān)注[26]。本研究中，CG草地土壤OM含量高于RG草地，這可能是由于CG草地因家畜長(zhǎng)期連續(xù)放牧，一方面使草地中適口性差的雜類草比例增加，而家畜對(duì)這些適口性差的雜類草采食率低而使其死物質(zhì)量增大，進(jìn)而引起土壤OM增加；另一方面，家畜過(guò)度踐踏也使土壤孔隙度和通透性降低，容重增加，進(jìn)而使土壤微環(huán)境遭到破壞，土壤OM礦化速率減慢，從而引起土壤OM增加[1]。另外，CG草地中高比例非播種禾草致密的根系結(jié)構(gòu)也能誘導(dǎo)土壤OM形成和積累，使其OM增加[27]。本研究中M草地土壤OM低于M+G草地，主要是由于后者在后期家畜放牧期間，不僅通過(guò)家畜排泄物將部分養(yǎng)分返還到土壤中，而且家畜踐踏也使凋落物與土壤充分接觸，從而利于凋落物的分解和碳的歸還，使土壤OM增加。

草地利用方式影響牧草養(yǎng)分變化。本研究中，4類利用方式的草地牧草整體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相近，這可能是由于在白三葉與黑麥草或鴨茅成分較低草地中，出現(xiàn)許多具較高養(yǎng)分的野生植物種，彌補(bǔ)了因栽培牧草比率低而造成的養(yǎng)分降低，進(jìn)而使4類草地混合牧草整體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值類似。M草地的牧草Ca含量比其它3類草地高，是由于該類草地主要由含Ca量較高的蒲公英構(gòu)成所致[28]。CG草地牧草的NDF含量較高，是因?yàn)槠洳莸刂饕筛呃w維含量的野生黑穗畫(huà)眉草和裂稃草等組成所致。

刈牧不僅影響牧草營(yíng)養(yǎng)特性，也影響草地植物物種數(shù)、植被構(gòu)成和演替方向[16]。本研究中，CG草地植物物種數(shù)比M和M+G草地高。這是由于后者在植物生長(zhǎng)最盛時(shí)刈割收獲，此時(shí)雜草還未結(jié)種子或種子還未成熟，且刈割時(shí)整齊的留茬高度也可控制雜草種子繁殖。而CG草地因家畜選擇性采食，部分草地未被家畜采食而利于植物種子成熟，部分草地因家畜過(guò)度采食出現(xiàn)裸地斑塊而利于植物種侵入定植，且家畜通過(guò)游走、臥息不僅傳播植物種子，還通過(guò)踐踏將種子埋于土中，從而利于植物種子萌發(fā)[29-30]。

以往研究認(rèn)為，黑麥草+白三葉草地若利用不當(dāng)，即向適口性差的以當(dāng)?shù)匾吧参餅閮?yōu)勢(shì)種的方向演替。本研究中，4類草地經(jīng)長(zhǎng)期不同刈牧方式利用后，RG和M+G草地植被群落穩(wěn)定，仍以黑麥草+白三葉為優(yōu)勢(shì)種，而M和CG草地則分別演替為以白三葉+蒲公英+白苞蒿和以當(dāng)?shù)匾吧谒氘?huà)眉草為優(yōu)勢(shì)種的群落。這說(shuō)明，M和CG草地已嚴(yán)重退化。此與呼天明等[15]報(bào)道的，輕牧使湖南南山牧場(chǎng)黑麥草+白三葉型放牧草地向野枯草(Arundinellahirta)+芒草(Misanthussinensis)的原生植被演替，過(guò)牧導(dǎo)致適口性差的橐吾(Ligulariasp)+酸模大規(guī)模出現(xiàn)；張建波和李向林[31]報(bào)道的，黑麥草+白三葉退化草地上，播種牧草逐漸減少甚至消失，畫(huà)眉草、白茅(Imperatacylindrica)、毛花雀稗(Paspalumdilatatum)、茼蒿(Chrysanthemumcoronarium)等當(dāng)?shù)匾吧参锓N成為優(yōu)勢(shì)種；以及蔣文蘭和任繼周[32]報(bào)道的，黑麥草+白三葉草地退化演替時(shí)出現(xiàn)大量根莖型菊科蒿屬和蒲公英的整體結(jié)果類似。進(jìn)一步分析認(rèn)為，M和CG模式不利于研究區(qū)黑麥草+白三葉草地的穩(wěn)定維持，RG和M+G模式為研究區(qū)該類草地長(zhǎng)期利用較適宜方式。因此，對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)放牧退化草地，可考慮將其利用方式調(diào)整為刈牧兼用，初秋時(shí)將其刈割制成干草，作為冬季補(bǔ)飼料。對(duì)于連續(xù)割草利用退化草地，調(diào)整為前期割草后期放牧利用，以此提高該類草地利用率。

也有研究表明，禾草或三葉草分蘗或分枝密度對(duì)刈牧響應(yīng)不同，表現(xiàn)為植物種群個(gè)體密度和個(gè)體大小的變化[33-34]。此與本研究黑麥草分蘗密度量和個(gè)體大小及白三葉匍匐莖密度和質(zhì)量受刈牧方式顯著影響的整體結(jié)果類似。本研究中，割草地(M和M+G)的黑麥草分蘗質(zhì)量比放牧地(CG和RG)高，是由于家畜對(duì)喜食黑麥草過(guò)度采食，對(duì)其造成較大采食損傷而不利于其恢復(fù)生長(zhǎng)所致。M草地的白三葉生物量、匍匐莖密度和匍匐莖質(zhì)量均比M+G草地的高，這是由于頻繁刈割降低黑麥草對(duì)白三葉的遮蔭作用，使更多紅光投射到地面白三葉植株上[35]，從而刺激白三葉匍匐莖生長(zhǎng)所致。此外，M草地豐富的P也利于白三葉匍匐莖生長(zhǎng)和伸長(zhǎng)。本研究4類草地白三葉匍匐莖密度為6.4～99.9 m·m-2，這與Curll和Wilkin[36]報(bào)道的英國(guó)威爾士放牧黑麥草+白三葉草地上白三葉匍匐莖密度為2～70 m·m-2相近。表明一定刈牧管理下，白三葉在草群中的生物量比例具有一定穩(wěn)定性。本研究白三葉匍匐莖密度與前期的報(bào)道，貴州灼圃放牧黑麥草+白三葉草地上白三葉匍匐莖密度的1～5 m·m-2[3,5]差異大，主要原因是白三葉匍匐莖部分生長(zhǎng)于地面下約1.5 cm土層內(nèi)，本研究通過(guò)挖取土心準(zhǔn)確測(cè)定了白三葉匍匐莖密度，而前期研究?jī)H測(cè)定了地表白三葉匍匐莖，而漏測(cè)了土層內(nèi)白三葉的匍匐莖，故二者測(cè)定結(jié)果差異較大。

4 結(jié)論

不合理的刈牧利用方式是引起草地退化主要原因之一。草地刈牧利用時(shí)，不僅要適時(shí)調(diào)整利用方式，還應(yīng)施石灰，防治土壤酸化。輪牧休閑和割草+放牧為研究區(qū)黑麥草+白三葉草地長(zhǎng)期利用較適宜方式。

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ChangeofnutrientsandbotanicalcompositionofmixedLoliumperenne╋Trifoliumrepensgrasslandsunderlong-termgrazingandmowingutilizations

SUN Hong1，YU Ying-wen1，MA Xiang-li2，ZHANG Hong-mei1，MOU Xiao-ming1，LIAO Jia-fa3，HOU Fu-jiang1

(1.State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems，College of Pastoral Agriculture Science and Technology，Lanzhou University，Lanzhou 730020，China；2.College of Animal Science and Technology，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，China；3.Guizhou Plateau Grassland Experimental Station，Weining 553100，China)

s: Effect of mowing(M), mowing + grazing(M+G), continuous grazing(CG) and rotational grazing(RG) on the nutrients of soils and herbages, and the botanical composition of mixedLoliumperenne+Trifoliumrepenspasture on Guizhou plateau were quantity monitored and analyzed, which would provide some practical basis for the grassland sustainable utilization. The results showed that, the contents of the nutrition in soil varied largely, the soil of CG grassland was severely acidification. For herbage, contents of Ca in M grassland, P in RG grassland, Cu in M and M+G grassland were higher than the other, and content of Mg in CG was lowest; while the nutritive values of four treatments had no significant difference. The number of tillers ofL.perennewere RGgt;M+Ggt;M=CG, and the tiller weight were M=M+Ggt;CG=RG; while the density and weight ofT.repensstolon were M=RGgt;M+G and CG. The number of species were CGgt;M=M+Ggt;RG. The community structure of CG grassland was complex and dominated byEragrostispilosa, M grassland dominated byT.repens+Taraxacumofficinale+Artemisialactiflora; while the community structure of M+G and RG grassland were simple and dominated byL.perenne+T.repens. Thus, ultilization method of M+G and RG were more suitable for long term grassland utilization in research area.

Guizhou plateau; grazing and mowing;Loliumperenne+Trifoliumrepensmixed pasture; mineral elements; forage nutrition; botanical composition

YU Ying-wen E-mail:yuyw@lzu.edu.cn

S812.8

A

1001-0629(2013)10-1575-09

2013-06-30 接受日期：2013-08-28

貴州省優(yōu)秀教育人才省長(zhǎng)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(合同編號(hào)2011-17號(hào))；教育部留學(xué)回國(guó)人員45批科研啟動(dòng)基金；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金(lzujbky-2011-109)作者簡(jiǎn)介:孫紅(1987-)，女，甘肅蘭州人，在讀碩士生，研究方向?yàn)椴莸厣鷳B(tài)學(xué)。E-mail:sunh11@lzu.edu.cn

于應(yīng)文(1969-)，男，甘肅永登人，副教授，博士，研究方向?yàn)椴莸厣鷳B(tài)學(xué)。E-mail:yuyw@lzu.edu.cn