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兰州引黄灌区小麦和玉米田杂草群落及生态位研究

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英文文摘

前言

第一章文献综述

第二章研究思路、内容及方法

第三章兰州引黄灌区小麦田杂草群落及生态位

第四章兰州引黄灌区玉米田杂草群落及生态位

第五章结论

致谢

参考文献

作者简介

导师简介

独创性声明

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摘要

农田生态系统的杂草群落与作物争光、争水、争肥，而且是各种昆虫(害虫和益虫)的中间寄主。研究数据表明，世界上农作物受灾减产的因素中，杂草带来的危害占10﹪以上[4]。农田杂草作为有害生物，在农业生产上花费了巨大的防治费用。而且由于农田中长期单一使用某类除草剂，引起了农田作物和杂草群落中杂草组合的变化，给杂草防除工作带来了新的问题。生态位理论在植物生态学研究中已有较大的进展，但是将其应用于农田杂草种群和群落生态学研究的报道较少。研究杂草生态位，可对预测杂草群落演替，特别是预测除草剂单一长期使用后农田杂草群落的演替有重要的指导意义。 本文采用R.Levins提出的生态位宽度测定公式和CowllandFutuyma提出的生态位重叠值计算公式，用对角线五点取样法，通过对兰州引黄灌区小麦和玉米田杂草群落各杂草生态位宽度和生态位重叠值的研究，以期掌握小麦和玉米地的主要杂草种类和优势种，明确杂草的生态适应幅度，了解杂草之间对资源的竞争强度，可预测单一除草剂使用后杂草群落的演替趋势。试验得出的主要结果如下。 1小麦田杂草群落中主要杂草为打碗花、藜、刺儿菜、马齿苋、反枝苋、狗尾草、苣荬菜和萹蓄，其中优势杂草为藜和打碗花。玉米田杂草群落中主要杂草为打碗花、田旋花、藜、刺儿菜、荠菜、稗草、马齿苋、反枝苋、狗尾草，其中优势杂草是藜、反枝苋和稗草。 2小麦低、中、高密度处理田间杂草动态变化较为相似，第1次出苗高峰在4月下旬至5月中上旬，第2次出苗高峰在6月中上旬，第2次主要是出苗较晚的狗尾草和反枝苋的集中出苗期。玉米田杂草出苗高峰第1次在6月中旬，此时打碗花、田旋花、刺儿菜、荠菜的出苗达到顶峰，第2次在7月上旬至中旬，藜、稗草、马齿苋、反枝苋、狗尾草在此期陆续达到出苗高峰。 3以株数统计，小麦低、中、高密度处理中杂草均以狗尾草最多，其次是藜。以生物量统计，小麦田杂草处于第1位的藜地上部分干重在小麦低、中、高密度处理分别为44.29、38.26、29.44g/0.25m2，与处于第2位的打碗花地上部分干重差异达极显著水平，而狗尾草地上部分干重在3个密度处理均处于第4位。杂草平均株数、地上部分鲜重及干重小麦低密度和高密度处理间差异达显著水平，而小麦中密度处理与低密度和高密度处理间差异不显著。 4玉米田杂草株数以马齿苋最高，为119.4株/m2，占同期杂草总数的46.77﹪；其次为反枝苋和藜，3种杂草株数差异达极显著水平。生物量研究结果，藜、反枝苋和稗草的地上部分干重分别为83.99、60.88、39.16g/m2，干重分别占杂草总干重的33.2﹪、24.1﹪和15.5﹪，位次分别列第1、第2和第3。3种杂草干重和占杂草总干重的72.8﹪，说明这些优势杂草决定着玉米田杂草发生程度和群落特征。5通过比较，玉米田杂草种类较麦田多，折合1m2杂草地上部分鲜重和干重，玉米田均高于小麦田。这可能是因为玉米株行距较宽，在玉米生长的早期阶段有充裕的空间及养分供杂草利用。小麦田杂草重要值结果藜与狗尾草分别居第1和第2位。玉米地主要杂草重要值结果，藜、反枝苋和稗草的分别位居第1、第2和第3位，与生物量研究结果一致。 6小麦田杂草生态位分析结果，藜的时间、水平、垂直生态位宽度值最大，分别为0.9563、0.9660、0.8308，其次是打碗花，分别为0.9147、0.7549、0.7028，说明在小麦的全生育期中，藜和打碗花与小麦的共生时间较长，达98d以上；藜和打碗花的植株高度为小麦植株高度的70.2﹪～83.1﹪，处于杂草群落的上层。而其它几种杂草的垂直生态位宽度值都较小。 玉米田杂草以藜时间生态位宽度值最高，为0.9526，其次是反枝苋和稗草，与玉米的共生时间达134d以上；藜的水平生态位宽度值较大，为0.9718，其次为反枝苋、稗草、田旋花和马齿苋，水平生态位宽度值在0.9000以上，说明其在水平空间分布较均匀。藜的垂直生态位宽度值最大，为0.9379，反枝苋为0.7585，这两种杂草高度约为玉米植株高度的75.8﹪～93.7﹪，处于杂草群落的最上层；狗尾草、稗草、打碗花、田旋花垂直生态位宽度值分别为0.6131、0.5645、0.5077、0.4341，杂草高度约为玉米植株高度的43.4﹪～61.3﹪，处于杂草群落的中层；荠菜、刺儿菜和马齿苋植株矮小，约为玉米植株高度的6.5﹪～20.2﹪，处于杂草群落最下层，对光和垂直空间竞争弱。综合时间、水平、垂直生态位宽度结果，玉米田以藜、反枝苋和稗草的生态位宽度值最大。 7小麦田杂草藜与打碗花、狗尾草与反枝苋、马齿苋与反枝苋的时间、水平、垂直生态位重叠值比较大，重叠值大的杂草之间对资源竞争激烈，优势杂草藜的防除，可能会引起打碗花的发生蔓延。玉米田杂草中藜与反枝苋、藜与稗草、反枝苋与稗草、狗尾草与稗草、反枝苋与狗尾草的时间、水平、垂直生态位重叠值比较大，其中优势杂草藜、反枝苋和稗草之间重叠值均较高，对阔叶杂草藜和反枝苋的防除可能会引起禾本科杂草稗草的发生蔓延。 8小麦在低、中、高密度时除草处理各经济性状指标值和产量均高于不除草处理，3个密度处理下除草处理的产量分别较不除草处理增加16.96﹪、17.86﹪、15.51﹪。玉米田除草处理的玉米产量较不除草处理增产36.19﹪。由此可见，农田杂草通过与作物在生育时间、水平空间和垂直方向对养分、水分、空间、光照的竞争，使作物的生长发育受到一定程度的影响，产量明显降低。

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