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1、淹灌和间歇灌溉对晚稻田杂草群落多样性的影响收稿日期:2015-06-13 修订日期:2015-09-10基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(20130141110014);中美国际合作项目(20111017)作者简介:邱佩,女,湖北孝感人,主要从事节水灌溉及其生态环境效应。武汉 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,430072。Email:630901573通信作者:崔远来,男,江西武宁人,教授,主要从事节水灌溉理论与技术研究。武汉 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,430072。Email:Cuiyuanlai邱佩,崔远来,韩焕豪,刘博(武汉大学水资源与水电工程科学国
2、家重点实验室,湖北 武汉 430072)摘 要:为探明节水灌溉对水稻不同生育期杂草群落组成及物种多样性的影响,该文运用群落生态学方法,研究淹灌与间歇灌溉2种不同灌溉模式下水稻不同生育阶段稻田杂草群落动态变化。对杂草密度、优势种类、重要值、群落数量和多样性的比较发现:间歇灌溉和淹灌稻田杂草种类分别为10科13属14种、10科11属11种,碎米莎草(Cyperus iria)、泥花草(Lindernia antipoda)和异型莎草(C.difformis)在淹灌稻田中没有出现。间歇灌溉中杂草密度降低,各生育期杂草密度降低1.2%53.2%,平均降低27.8%;2种灌溉模式下稻田优势杂草种类基本一
3、致,分别为矮慈姑(Sagittaria pygmaea)、千金子(Leptochloa chinensis)、浮萍(Lemna minor)、紫云英(Astragalus sinicus),其它杂草为非优势种,各优势种重要值比较,平均依次为0.39、0.20、0.17、0.09。间歇灌溉有效地抑制了稻田优势种杂草生长,更利于杂草的控制,阔叶类杂草矮慈姑重要值降低了9.76%,单子叶杂草浮萍重要值降低了65.38%。此外,间歇灌溉稻田以旱生杂草生长为主,发生量较大,而淹灌稻田以水生杂草为主,间歇灌溉总体各生育期增加了旱生杂草群落密度277.51%,主要降低了水生群落密度,由344.81株m-2降
4、低到63.98株m-2,平均降低了81.44%。与淹灌相比,间歇灌溉模式下Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wienner多样性指数、Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均有不同程度的提高,平均分别提高27.01%,14.31%,9.09%,3.48%。在乳熟期,两种灌溉模式杂草群落结构指数发生显著性差异。本文的研究结果可为制定兼顾控制优势杂草危害和保护杂草多样性的节水灌溉制度提供科学依据关键词:灌溉;晚稻;杂草;优势种;多样性中图分类号:S507; S451;S314 文献标识码:A邱佩,崔远来,韩焕豪,刘博. 淹灌和间隙灌溉对晚稻田杂草群落多样性的影响J.农业工程
5、学报,2015,31.Qiu Pei, Cui Yuanlai, Han HuanHao, Liu Bo. Effect of flooding and intermittent irrigations on weed community diversity in late rice fieldsJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE),2015,31.0 引 言水稻是中国的主要粮食作物,也是耗水量最大的作物。传统的淹水灌溉,不但耗水,还导致大量的水
6、肥流失,造成土壤潜育化、稻田冷浸、农业产量降低1。水稻间歇灌溉可以实现节水与高产的统一2。在水资源紧缺3、稻田环境污染日趋加剧的前提下,节水灌溉对于生态环境的影响逐步显现。研究表明节水灌溉能减轻稻田水土环境污染,提高土壤透气性,改善田间小气候和改善水稻病虫害4-6。与淹灌相比,节水灌溉“薄水层-湿润-短暂落干”循环状态的田间水分管理,将带来稻田生态系统功能的变化。节水灌溉下的稻田干湿交替生境必定引起田间杂草生境变化,同时影响着田间各种杂草的生长,进而影响田间杂草的生物多样性。杂草是稻田生态系统的生物组分,与作物之间存在对光照、土壤养分与水分等资源的竞争7。杂草又是维持稻田生态系统生态平衡的重要
7、一环,不合理的管理不仅会使其影响作物生长与产量,也不利于生态系统功能的正常发挥。保护杂草生物多样性对于保护天敌、控制害虫、防止土壤侵蚀、促进养分循环、消除环境污染等都有着不可替代的作用8。目前,有关田间杂草生物多样性的研究大多是针对不同施肥方式、轮作条件、耕作制度、种植模式、除草措施9-16等,诸如,平衡施用N、P、K肥,不仅降低了田间杂草的总密度,降低了优势杂草在群落中的比重,而且有利于维持农田生态系统的生物多样性10;水旱轮作和旱连作两种种植制度下的棉田杂草群落结构和种群数量差异显著11-12;稻鸭共作显著降低了田间杂草的发生密度,降低了原来优势杂草的发生危害,总体控草效果显著优于化学除草
8、和人工除草13;地膜水稻种植模式不仅对稻田常见杂草和优势种杂草有一定的控制作用,而且也使整个杂草群落处于一个稳定水平15;不同除草措施,稻田杂草群落的结构组成也发生一定的变化,化学除草对果园杂草多样性的影响最大16等等,而相关研究很少涉及水分管理措施对田间杂草多样性的影响,事实上节水灌溉改变稻田杂草的生长环境17,方荣杰18的研究反映了非充分灌溉对稻田杂草数量及植株生长的影响,即非充分灌溉条件下的田间水层对抑制杂草生长的生态作用是明显的。本文以间歇灌溉为例,研究节水灌溉对水稻不同生育期杂草群落组成及物种多样性的影响,以期为节水灌溉稻田杂草控制及多样性保护提供科学依据。1 材料与方法1.1试验地
9、概况试验于2014年在江西省灌溉试验中心站试验田中开展( 11600E、2826N),海拔为22 m,该地属于鄱阳湖流域赣抚平原灌区,为典型的亚热带湿润季风性气候区,多年平均气温18.1 ,平均蒸发量1139.0mm,平均降雨量1634.3mm,年平均日照1720.8 h。供试土壤为粉壤土,容重1.34 g/cm3。耕层土壤全氮1.02 g/kg,全磷0.29 g/kg,速效钾74.8 mg/kg,有机质17.33 g/kg,pH值6.8。试验区作物种植结构为早稻-晚稻-紫云英。早稻生育期为4月下旬至7月中旬,通常降雨丰富,全生育期降雨量804mm,仅需灌水13次;而晚稻生育期为7月末至10月
10、中旬,正值夏季,气温炎热,雨量少,全生育期降雨量为94.2mm,为满足作物需水,需要多次灌溉,灌水次数高达13次,不同灌溉措施对稻田杂草影响较大。为研究不同灌溉方式对杂草多样性的影响,在2014年晚稻生育期进行田间试验,水稻品种为特优923。1.2试验设计设置传统淹水灌溉和间歇灌溉2个处理,各处理各设3次重复,分别布置在面积为 75m2的小区中,各小区随机排列,小区间以水泥埂隔离。两种灌溉模式水分管理设计如表1所示:淹水灌溉稻田长期处于浅水状态,至田面无水层时再灌水,分蘖后期晒田4。间歇灌溉主要采取浅水层、干露(无水层)相间的灌溉方式,从分蘖前期开始,当田面落干无水层后过3 d再灌水,灌至20
11、mm水深,如遇降雨则蓄至50mm。表1 试验水分管理设计Table 1 Experimental design for water in field(mm)灌溉模式Irrigation patternsRGETLTJB-HF-MKYR淹水灌溉Flooding irrigation (FI)020400205002050后期晒田02050自然落干间歇灌溉Intermittent irrigation (II)52040无水层后3d2050无水层后3d 2050后期晒田无水层后3d 2050自然落干注:RG、ET、LT、JB、HF、MK、YR分别为返青期、分蘖前期、分蘖后期、拔节孕穗期、抽穗开花期
12、、乳熟期、黄熟期;下同。Note: RG, ET, LT, JB, HF, MK, and YR are returning green, early tillering, late tillering, jointing-booting, heading flowering, milky and yellow-ripening stages, respectively; Same as below.两种灌溉模式采用相同的田间管理:水稻插秧后大概5 d施除草剂1次,除草剂为40% 苄二氯可湿性粉剂,主要控制稗草、异型莎草、碎米莎草、鸭舌草,按450g/ hm2施用,之后不再施用任何除草剂;整个
13、生长期施用2次杀虫剂(有苯甲丙环唑、苏云金杆菌、氟虫腈)。肥料品种为含45%(质量分数,下同)纯氮的复合肥,施氮量180 kg/ hm2,其中基肥占50%,移栽后10 d追施50%分蘖肥,即氮肥施肥比基肥:蘖肥=1:1。各处理磷、钾肥施用标准相同,其中磷肥为67.5 kg/ hm2(以P2O5计),磷肥全部作基肥施用,品种为钙镁磷肥;钾肥为150 kg/ hm2(以K2O计),钾肥按基肥:穗肥=9:11比例施用,肥料种类为KCl。1.3 杂草取样及测定方法试验区晚稻生育期为2014年7月2610月20日。由于返青期田间覆盖水层,杂草生长尚未成熟,本试验从分蘖前期开始调查田间杂草状况。从 8月7
14、日开始,每隔14 d,对各小区水稻分蘖前期、分蘖后期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期和黄熟期各调查一次,共调查6次。在每个小区随机设置3个1 m2的样方,调查杂草的种类、密度和盖度。1.3测定方法杂草盖度采用目视估测法中常用的网格估测法19测定,基本格子大小为0.1 m0.1 m,估算格子内杂草覆盖所占的比例,并扩展到1 m2样方。杂草种类鉴定以中国杂草志20为依据,个别不能鉴定的杂草标本带回室内鉴定,并通过中国植物志电子版21中的内容描述进行比对。杂草优势度,用以表示一个种在群落中的地位与作用,用相对密度(RD)衡量,即样方中某种杂草的密度占所有杂草总密度的比例,相对密度10%为优势种类。杂
15、草分布与个体株数、其占据的空间和发生的频率有关,使用重要值取代物种相对密度来计算物种多样性指数22,23。杂草重要值作为一种综合性指标,综合考虑了杂草密度、盖度和频度的共同影响,能充分的反映杂草群落的生态特征。其值大小作为衡量群落中杂草的相对重要程度指标,可用来评价杂草的危害程度24,25: Pi=(RD+RF+RC)/3 (1)式中:Pi为各小区中1 m2样方内第i种杂草的重要值;RF为相对频度,即某小区杂草出现的样方数占小区所有杂草出现的总样方数的比例,%;RC为相对盖度,即样方中某杂草的盖度占所有杂草总盖度的比例,%。杂草的生物多样性指数采用4个常见指数表征:Margalef物种丰富度指
16、数(DMG),Shannon-Wienner多样性指数(H)、Simpson优势度指数(S)、Pielou物种均匀度指数(E),其测度公式22,23为: DMG=(K-1)/lnN (2) (3) (4) (5)式中:N为各小区中1 m2样方内所有杂草的总数量;K为各小区中1 m2样方内杂草种类数量。运用Excel进行数据处理,使用SPSS17.0系统软件进行数据分析,分析前先将杂草密度x转换为X:X=log(x+0.5) (6)2 结果与分析2.1 不同灌溉模式对杂草种类和密度的影响如表2所示,间歇灌溉和淹灌稻田杂草种类分别为10科13属14种、10科11属11种,间歇灌溉杂草种类数明显大于
17、淹灌,碎米莎草(Cyperus iria)、泥花草(Lindernia antipoda)和异型莎草(C.difformis)在淹灌稻田中没有出现。从表中可以看出,2种灌溉模式下在晚稻分蘖前期杂草密度相差并不大,随着水稻的生育期推进,田间杂草密度均随水稻生长逐渐增加,在黄熟期达到最大值,淹灌和间灌分别为948.56株m-2、598.56株m-2。2种灌溉处理间杂草密度差异也大致随着水稻生长增加,分蘖前期间灌仅比淹灌低1.80株m-2。,而在分蘖后期-抽穗开花期低62.44110.33株m-2,乳熟期相差达到最大,为388株m-2,黄熟期稍有回落,但也达到350株m-2。间灌各生育期杂草密度降低
18、1.2%53.2%,平均降低27.8%。表2 淹灌和间歇灌溉晚稻田杂草统计Table 2 Statistics of weeds in late rice under flooding and intermittent irrigation patterns灌溉模式Irrigation patterns杂草分类Weed classification杂草密度Weed density/(株m-2)科属种ETLTJBHFMKYR淹灌FI101111143.78b241.33ab424.89a 473.22a 728.89a 948.56a 间歇灌溉II101314142.00b178.89ab313
19、.67ab363.89ab340.89ab598.56a 注:不同小写字母表示处理间0.05水平差异显著;下同。Note: Different small letters indicate significant difference between treatments at 0.05 level; Same as below.2.2不同灌溉模式对优势种类及其危害程度的影响不同灌溉模式下晚稻不同生育期稻田杂草的相对密度如表3所示。从表中可以看出,2种灌溉模式下稻田优势杂草种类基本一致,分别为矮慈姑(Sagittaria pygmaea)、千金子(Leptochloa chinensis)、浮
20、萍(Lemna minor)、紫云英(Astragalus sinicus),其它杂草为非优势种,但各优势种类在不同灌溉处理间的优势程度不同。矮慈姑相对密度最大,总体各生育期在15.8%-72.4%之间变化,两种灌溉模式下,间灌和淹灌平均分别为40.34%和39.28%。千金子在间歇灌溉稻田各生育期都是优势种,相对密度在11.15%-42.36%之间变化,淹灌只在拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期为优势种;间歇灌溉大幅度增加了千金子相对密度,平均由10.09%增加到25.57%。而浮萍正好相反,在淹灌稻田中各生育期都是优势种,平均为41.37%,间灌稻田浮萍各生育期相对密度明显低于淹灌,平均为13
21、.43%。紫云英作为下一季早稻的绿肥,在拔节孕穗期播种到田间后,表现出强烈的竞争优势,在乳熟期、黄熟期发生量迅速增加,成为田间优势种。说明田间水分状况不仅影响杂草的种类和密度,也改变优势杂草群落比重。表3 不同灌溉模式下晚稻不同生育期稻田杂草的相对密度(%)Table 3 Relative densities of weed species in paddy fields during different growth periods of late rice under different irrigation patterns (%)杂草种类Weed speciesETLTJBHFMKYR
22、IIFIIIFIIIFIIIFIIIFIIIFI矮慈姑Sagittaria pygmaea65.7272.455.3849.8342.4330.2538.3627.6924.3531.8615.823.65千金子Leptochloa chinensis11.158.0715.594.4842.3611.0939.1316.4230.2710.3714.929.05鸭舌草Monochoria vaginalis-0.7-1.20.880.430.460.870.30.240.180.43牛毛毡Heleocharis yokoscensis0.270.070.820.710.560.571.77-
23、0.57-0.12-圆叶节节菜Rotala rotundifolia0.580.112.350.444.53.993 .883.119.091.984.132.36双穗雀稗Paspalum paspaloides8.672.636.653.650.120.982.592.480.850.490.720.8蓼子草Polygonum criopolitanum0.5-0.18-1.17-0.330.280.280.730.590.25浮萍Lemna minor13.1116.0219.0339.697.7152.2913.6748.8315.4350.0211.6151.96紫云英Astragal
24、us sinicus-0.270.12.67-17.914.2942.7911.38稗草Echinochloa crusgalli-0.30.590.320.290.020.09-稻搓菜Lapsanastrum apogonoides-8.190.12碎米莎草Cyperus iria-0.27-泥花草Lindernia antipoda-0.16-0.86-异型莎草Cyperus difformis-0.66-优势杂草在田间的相对重要程度也发生变化,图1所示为不同灌溉模式下以上4种优势杂草重要值。从图中可以看出,2种灌溉模式下总体各生育期,各优势种重要值比较,平均依次为0.39、0.20、0.
25、17、0.09。阔叶类杂草矮慈姑在间歇灌溉条件下重要值平均为0.37,淹灌为0.41,降低了9.76%。间歇灌溉条件下单子叶杂草浮萍重要值平均为0.09,淹灌为0.26,降低了65.38%。间歇灌溉条件下禾本科千金子重要值平均为0.23,淹灌为0.17,增加了33.53%。与淹灌相比,间歇灌溉更有效地降低了阔叶类杂草矮慈姑在群落中的相对重要程度,从而抑制其发生的危害程度;虽增加了禾本科杂草千金子的危害程度,但同时降低了单子叶杂草浮萍的危害程度,更好地控制了恶性杂草浮萍的发生。试验结果说明间歇灌溉能有效地抑制稻田优势种杂草生长,更利于杂草的控制。a.矮慈姑 b. 千金子a. Sagittaria
26、 pygmaea b. Leptochloa chinensis c.浮萍 d. 紫云英c. Lemna minor d. Astragalus sinicus图1. 优势杂草在晚稻不同生育期的重要值Fig. 1 Importance values of dominant weeds in paddy fields during different growth periods of late rice2.3 不同灌溉模式对杂草群落数量的影响对调查得到的杂草进行群落划分。依据田间杂草对水分的适应性26,将鸭舌草、牛毛毡、浮萍分为水生杂草,矮慈姑分为沼生杂草,圆叶节节菜分为湿生杂草,千金子、双穗
27、雀稗、蓼子草、紫云英、稗草、泥花草、稻搓菜、碎米莎草、异型莎草分为旱生杂草。淹灌和间歇灌溉稻田杂草平均密度分别为123.36株m-2和80.85株m-2,间歇灌溉的平均杂草密度降低了34.46%。各群落杂草密度在晚稻生育期变化如图2所示。图2表明,各水生、沼生、湿生、旱生杂草总体密度均值分别为204.40株m-2、86.60株m-2、8.69株m-2、108.72株m-2。2种灌溉方式下晚稻不同生育期,沼生杂草和湿生杂草均维持在一定水平,密度分别为63-112株m-2和0-22株m-2。总体来看,水生杂草和旱生杂草各生育期发生量差异大。与淹灌相比,间歇灌溉增加了旱生杂草群落密度277.51%,
28、湿生杂草群落密度111.96% ,主要降低了水生群落密度,由344.81株m-2降低到63.98株m-2,平均降低了81.44%。由此可见,间歇灌溉稻田以旱生杂草生长为主,发生量较大,而淹灌稻田以水生杂草为主。 a. 水生杂草 b. 沼生杂草a. Aquatic weeds b. Marsh weeds c. 湿生杂草 d. 旱生杂草 c. Wet weeds d. Xerophytic weeds图2. 水生、沼生、湿生和旱生杂草密度随晚稻生育期变化Fig.2 Changes of weed density of aquatic weeds, marsh weeds, wet weeds a
29、nd drought weeds in paddy fields with growth periods of late rice2.4 不同灌溉模式对杂草生物多样性的影响采用DMG、H、S、E分析田间杂草的种类数,物种丰富度和物种均匀度,群落中物种优势程度,杂草群落中不同杂草间数量分布均匀程度,结果如表4所示。由表4可知,与淹灌相比,间歇灌溉条件下四个种多样性指数均有不同程度的提高。对于DMG、H、S多样性指数,除分蘖后期外,都是间歇灌溉高于淹灌,平均分别提高27.01%,14.31%,9.09%。 对于E, 虽是在分蘖前期、乳熟期和黄熟期,间歇灌溉优于淹灌,其余生育期略微低于淹灌,但总体,
30、间灌高于淹灌3.48%。2种灌溉模式下,总体而言,晒田后田间杂草分布发生明显变化,其DMG、多样性指数整体显著高于晒田前。稻田杂草群落多样性指数DMG、,在乳熟期发生显著性差异,田间杂草Pielou均匀度指数在0.78-0.90之间变动,变幅很小,均无显著差异,说明节水灌溉能很好的维持田间杂草群落分布的均匀性。表4不同灌溉模式下稻田杂草生物多样性指数(平均值标准差)Table 4 Biodiversity indices of weeds in paddy fields under different irrigation methods. (mean SD)多样性指数Diversity in
31、dex处理 TreatmentsETLTJBHFMKYR全生育期Whole growth periodDMG 间灌II0.610.04a0.500.13a0.630.11a0.860.26a0.930.18a0.890.24a0.740.18 淹灌FI0.490.21a0.510.18a0.520.12a0.720.09a0.560.06b0.680.22a0.580.10 H间灌II1.080.1a0.940.23a1.180.28a1.430.38a1.610.20a1.590.31a1.310.28 淹灌FI0.890.30a1.040.29a1.160.10a1.340.12a1.15
32、0.06b1.270.28a1.140.16S间灌II0.600.07a0.520.11a0.630.12a0.700.10a0.770.04a0.740.07a0.660.09 淹灌FI0.510.12a0.560.11a0.630.03a0.680.04a0.610.05b0.640.10a0.610.06 E间灌II0.860.12a0.780.06a0.820.05a0.830.07a0.900.07a0.860.04a0.840.02 淹灌FI0.780.01a0.820.04a0.840.03a0.840a0.790.06a0.810.09a0.810.01 3讨论 Doucet等
33、12,27认为,杂草管理措施是影响田间杂草种群密度和物种多样性的重要因素。水分管理是水稻田间重要的农田管理措施之一,本研究发现间歇灌溉对杂草的发生和生长起了一定的控制作用,间歇灌溉各生育期杂草密度降低1.2%53.2%,平均降低27.8%。2种灌溉模式下各生育期,水稻与杂草、杂草与杂草之间存在相互竞争,杂草竞争能力的差异导致不同灌溉模式群落特征的变化,直接表现为杂草密度不同,间歇灌溉降低了杂草发生量。杨斌娟等28研究水旱轮作对稻田杂草群落影响中也发现,实行水旱轮作后杂草固有的生存环境被改变,能取得良好的控草效果,Khalak等29发现,种植马铃薯时,少量多次灌溉的田间有利于抑制杂草生长,而多量
34、少次灌溉各种杂草生长旺盛。水稻采用间歇灌溉技术,同时减少了灌水次数和灌溉水量,改善了土壤水分条件,协调了稻田水、气、热条件,为水稻生长创造较好的生态环境,增强了水稻对杂草的竞争能力,限制了杂草的生长。间歇灌溉还改变了田间杂草群落生长习性,间歇灌溉稻田以旱生杂草生长为主,发生量较大,而淹灌稻田以水生杂草为主。水分调控增强了水稻对水、营养和空间的竞争优势,改变了稻田生境,使田间杂草由水生型向旱生型转变。2种灌溉方式下晚稻不同生育期,沼生杂草和湿生杂草均维持在一定水平,密度分别为63-112株m-2和0-22株m-2,水生杂草和旱生杂草各生育期发生量差异大。间歇灌溉总体各生育期增加了旱生杂草群落密度
35、277.51%,主要降低了水生群落密度,由344.81株m-2降低到63.98株m-2,平均降低了81.44%。Cardina等30-32认为,不同的杂草管理措施引起不同的生境,间歇灌溉条件下田间干湿交替改变了土壤的理化性质等生态条件,形成多样化的环境,各杂草的生物学及生态学特性有差异,适应环境条件的能力不一致,特殊的生态环境限制了某些对单一生境有着良好适应性的杂草种类生长,起着过滤杂草的作用。水稻分蘖后期晒田以后,2种处理对杂草群落的影响开始显现,稻田处于淹水状态时有助于防治旱生杂草的生长,田间无水层时则有助于防治水生杂草的生长。对于杂草本身,个体的不同性状对环境变化的敏感程度不同,在相同的
36、气候环境和作物干扰下,导致不同的杂草表现出不同的生活习性。水稻实行间歇灌溉后,旱生与湿生杂草获得了生长空间,但同时水生和沼生杂草的生长受到抑制,这与方荣杰在广西桂林试验站的研究结论类似18。 间歇灌溉明显提高了杂草群落多样性。2种灌溉模式下田间杂草的Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wienner多样性指数、Simpson优势度指数在乳熟期发生显著性差异,间歇灌溉稻田DMG、均显著高于淹灌,这可能与水稻进入乳熟期两种处理稻田生境发生差异有关,间歇灌溉稻田土壤长期干湿交替,环境变异大,而淹灌稻田长期淹水,环境单一,各种杂草竞争强度低。虽然在黄熟期两种处理差异性不明显,但也预示着合理
37、的水分调控能有效的提高杂草多样性。总之,与传统淹灌相比,间歇灌溉不仅具有节水增产效应2,同时抑制了许多杂草发生,改变了杂草的生存空间,也减少了优势杂草危害,提高了杂草多样性,而农业生态系统杂草多样性在维持生态平衡方面具有重要作用33-34,本文的研究结果对探索我国稻作区科学合理灌溉具有重要意义,可为制定兼顾控制优势杂草危害和保护杂草多样性的节水灌溉制度提供科学依据。本文仅做了1年的试验,缺乏年际对比印证,另外条件允许下,宜进行不施除草剂的田间对比试验。4结 论通过2种灌溉模式的比较,得到以下结论:1) 间歇灌溉增加了田间杂草种类,碎米莎草(Cyperus iria)、泥花草(Lindernia
38、 antipoda)和异型莎草(C.difformis)在淹灌稻田中没有出现。此外,间歇灌溉各生育期杂草密度降低1.2%53.2%,平均降低27.8%,间歇灌溉有效地抑制了稻田杂草生长。2) 2种灌溉模式下优势种种类基本一致,分别为矮慈姑、千金子、浮萍、紫云英,但间歇灌溉减少了优势杂草矮慈姑和浮萍在群落中的比重,阔叶类杂草矮慈姑重要值降低了9.76%,单子叶杂草浮萍重要值降低了65.38%。间歇灌溉避免了恶性优势杂草浮萍的爆发,降低了田间草害,杂草群落分布更为均势。3) 间歇灌溉稻田以旱生杂草生长为主,发生量较大,而淹灌稻田以水生杂草为主。间歇灌溉增加了旱生杂草群落密度277.51%,主要降低
39、了水生杂草群落密度,平均降低了81.44%。4) 间歇灌溉明显提高了田间杂草多样性,杂草的Margalef物种丰富度指数、Shannon-Wienner多样性指数、Simpson优势度指数和杂草Pielou均匀度指数均高于淹灌,平均分别提高27.01%,14.31%,9.09%,3.48%。在水稻乳熟期,两种处理群落结构指数DMG、H、S发生显著性差异。致 谢:感谢南昌大学生命科学学院刘以珍老师在杂草辨认和文章数据处理分析过程中给予的帮助。参 考 文 献1何顺之灌溉对生态环境的影响J农田水利与小水电,1993(10):13-16He Shunzhi. Impact of irrigation
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