不同杂草管理模式对农田潜杂草群落动态影响的研究

论文题目: 不同杂草管理模式对农田潜杂草群落动态影响的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 植物学

作者: 韦继光

导师: 强胜

关键词: 潜杂草群落,淹水,埋藏,杂草管理措施,种子库动态,稻鸭共作

文献来源: 南京农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 农田杂草群落综合体是由土壤潜杂草群落（种子库）和地上显杂草群落（杂草植被）共同组成，其中潜杂草群落是决定将来田间杂草发生危害的根本性因素，研究和控制土壤潜杂草群落，对于杂草综合管理具有十分重要的意义。本文利用水洗法研究了中国农田潜杂草群落的结构特征，并结合环境条件对潜杂草群落区系进行了分析研究；对不同淹水强度下四种类型农田潜杂草群落的出苗动态进行了研究，探讨以水治草的机理；比较研究了主要农田杂草种子在不同埋藏环境下种子活力动态；进一步研究了稻麦轮作田杂草管理措施对潜杂草群落动态的影响。详细结果如下：中国农田土壤杂草种子库密度在333.3～2152000粒·m-2之间（0～15cm耕层内），平均密度高达102851.7粒·m-2，通过水洗计数的方法共统计到35个科139种杂草，种类最多的为禾本科，有21种，其次为菊科18种，莎草科15种，玄参科8种。旱作物田中出现84种，水连作、水旱轮作田种子库中发现100种，在三种类型作物田中均出现的杂草有44种。各样点杂草种子库密度地区变化很大，优势种类也存在明显的地域性差异。从南到北，海南岛农田中有尖瓣花（Sphenoclea zeylanica）、簇花粟米草（Mollugo oppositifolia）、龙爪茅（Dactyloctnium aegyptiacum）、伞房花耳草（Hedyotis corymbosa）等典型的热带杂草，广西农田有胜红蓟（Ageratum conyzoides）、咸虾花（Vernonia patula）、草龙（Jussiaea linifolia）等典型南亚热带杂草，华中有裸柱菊（Soliva anthemifolia）、千金子（Leptochloa chinensis）、看麦娘（Alopecurus aequalis）、牛繁缕（Malachium aquaticum）等典型亚热带杂草，华北农田有播娘蒿（Descurainia sophia）等典型暖温带杂草，东北有藜（Chenopodium album）、止血马唐（Digitaria ischaemum）、稗（Echinochloa crusgalli）等温带杂草，内陆高原农田有棒头草（Polypogon fugax）、密花香薷（Elsholtzia densa）、鼬瓣花（Galeopsis bifida）、头状蓼（Polygonum nepalense）等高寒气候带杂草。异型莎草（Cyperus difformis）、通泉草（Mazus japonicus）、碎米莎草（Cyperus iria）、马唐（Digitaria sanguinalis）、狗尾草（Setaria viridis）、牛筋草（Eleusine indica）、荠菜（Capsella bursa-pastoris）等为全国分布的杂草。为明确不同淹水强度对农田杂草种子出苗动态的影响，比较研究了南方旱地、南方水旱轮作田、北方旱地、北方水旱轮作田四种类型农田潜杂草群落在淹水作用下发生数量的变化动态，结果表明淹水可以大幅度降低旱作物田杂草的萌发出苗，并在一定程度上抑制了水旱轮作田夏熟杂草的发生危害，同时在一定程度上提高水旱轮作田水田杂草的出苗率。将24种主要农田杂草种子埋藏于自然旱地、湿润土层、淹水土层三种土壤环境下，调查研究其种子活力随埋藏时间的动态变化，结果表明，各埋藏处理对各类型杂草种子活力的降低作用大小为淹水土层＞湿润土层＞自然旱地，并且土壤水分含量的增大对旱作物田杂草种子活力的影响大于对水田杂草种子活力的影响。进一步研究了人工除草（MW）、化学除草（CW）、无草截流（WF1）、无草不截流（WF0）及对照截流（CK）等5种控草措施持续作用下土壤种子库密度和物种组成的动态变化。发现在5种杂草管理措施作用下，种子库中的物种组成发生了较大变化，种子库的Shannon-Wiener指数、Pielou群落均匀度随控草措施地连年进行而有不同程度降低，Simpson优势度指数逐年升高。杂草种子库密度在各种杂草管理措施作用下呈逐年降低的趋势，种子库耗竭效果WF1＞WF0＞CW＞MW＞CK。种子库中杂草相对优势度在不同控草措施作用下发生了较大变化，种子库组成差异逐年增加。田间发生的杂草种群的种类和数量也有较大变化。进一步研究了稻鸭共作复合生态控草体系下田间杂草群落特征及杂草种子库动态变化规律，结果表明稻鸭共作显著降低了0～5cm和5～10cm土层的杂草种子比例，使杂草种子在土壤中的垂直分布趋于均匀。随着稻鸭共作的连年进行，杂草种子库的多样性及均匀度不断降低，优势度逐年上升。在一定年限内，稻鸭共作使杂草种子库规模不断缩小，其中对稻田杂草种子的影响大于麦田杂草，使稻田主要杂草的种子密度迅速降低。在稻鸭共作控草体系连年作用下，种子库优势种组成由原来的陌上菜（Lindernia procumbens）+通泉草+碎米荠（Cardamine hirsute）逐渐演变为通泉草+看麦娘+陌上菜+节节菜（Rotala indica），种子库组成与稻鸭共作前的相似性在一定年限内逐年降低，表明稻鸭共作在一定程度上改变了杂草种子库的物种组成，使潜杂草群落发生了演替；在稻鸭共作条件下，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。稻鸭共作群落相似性与稻鸭共作初期相比逐年降低而后有所回升，表明田间杂草的群落结构不断发生适应演替。随着稻鸭共作的连年进行，系统的控草效果逐渐上升而后下降，总体控草效果在84％以上。稻鸭共作总体上是一种非常有效的生态控草措施，具有显著的经济和社会效益。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

前言

第一章 农田潜杂草群落结构特征及其对淹水的响应研究

第一节 农田潜杂草群落结构特征的研究

1 材料与方法

1.1 土样采集

1.2 种子库测定方法

1.3 数据处理及统计分析

2 结果与分析

2.1 潜杂草群落的种类、数量组成及分布特征

2.2 农田潜杂草群落的物种数、多样性、优势度及均匀度比较

2.3 农田潜杂草群落区系研究

3 结论与讨论

第二节 淹水对农田潜杂草群落特征的影响

1 材料与方法

1.1 土样采集

1.2 试验设计及调查方法

1.3 数据处理及统计分析

2 结果与分析

2.1 淹水对各样点不同类型杂草出苗种类的影响

2.2 淹水对各样点不同类型杂草出苗率的影响

2.3 淹水对土壤种子库多样性的影响

3 结论与讨论

第二章 淹水对四种类型农田潜杂草群落影响的模拟研究

1 材料与方法

1.1 土壤制备

1.2 试验设计

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 淹水对各杂草群落出苗种类的影响

2.2 淹水对夏熟旱作物田杂草出苗率的影响

2.3 淹水对水旱轮作田夏熟杂草出苗率的影响

2.4 淹水对秋熟旱作物田杂草出苗率的影响

2.5 淹水对水田杂草出苗率的影响

3 结论与讨论

第三章 埋藏对杂草种子活力的影响

1 材料与方法

1.1 供试杂草种子

1.2 试验设计及测定方法

1.3 数据处理及统计分析

2 结果与分析

2.1 埋藏对夏熟旱作物田杂草种子活力的影响

2.2 埋藏对水旱轮作田夏熟杂草种子活力的影响

2.3 埋藏对秋熟旱作物田杂草种子活力的影响

2.4 埋藏对水田杂草种子活力的影响

2.5 埋藏条件及持续天数对24种杂草种子活力的影响分析

3 结论与讨论

第四章 不同杂草管理措施对稻麦轮作田杂草种子库动态的影响

1 材料与方法

1.1 研究区概况

1.2 田间管理措施设计

1.3 杂草调查及种子库测定

1.4 数据处理及统计分析

2 结果与分析

2.1 杂草种子库物种组成

2.2 不同杂草管理措施对杂草种子库物种多样性的影响

2.3 不同杂草管理措施对杂草种子库密度的影响

2.4 管理措施对种子库中杂草相对优势度的影响

2.5 不同管理措施作用下杂草种子库的相似性

2.6 不同杂草管理措施对地上部杂草密度的影响

3 讨论

第五章 连年稻鸭共作对杂草种子库及稻田杂草群落特征的影响

1 材料与方法

1.1 研究区概况

1.2 稻鸭共作及田间管理措施

1.3 试验设计及调查方法

1.4 数据处理及统计分析

2 结果与分析

2.1 稻鸭共作对杂草种子库垂直分布特征的影响

2.2 稻鸭共作对杂草种子库物种多样性的影响

2.3 稻鸭共作对杂草种子库密度的影响

2.4 稻鸭共作对杂草种子库物种优势度的影响

2.5 稻鸭共作对杂草种子库相似性的影响

2.6 连年稻鸭共作对稻田杂草群落的影响

3 结论与讨论

全文结论

参考文献

致谢

发布时间: 2006-10-20

参考文献

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