摘要
高寒低温、生长季短是青藏高原的气候特征，栽培草地可为当地草地畜牧业发展提供稳定的饲草供应。与传统单作相比，豆禾混播可提高栽培草地生产性能，具有产量稳定、饲草品质优良、自然资源利用效率高等优点。豆禾混播群落中各物种的生长状态及种间关系对于维持群落稳定性及提高牧草产量至关重要。为探讨高寒环境下豆禾混播群落中植物生长状态及种间关系，本研究于2018-2019年在青藏高原东北缘甘肃武威天祝藏族自治县开展田间定位试验。以多年生豆科牧草红豆草(Onobrychis viciifolia)、禾本科牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)为试验材料，设置5个红豆草：垂穗披碱草混播比例(100：0、70：30、50：50、30：70及0：100，处理名称分别为R1、R2、R3、R4及R5)，较为系统地研究了混播群落植物生长动态及种间关系，获得如下主要结果： 1)红豆草的绝对株高及自然株高对混播比例变化响应明显。播种当年，垂穗披碱草占比70%时(R4)会抑制红豆草的绝对株高，而促进自然株高。第2年，垂穗披碱草占比为30%时(R2)，红豆草绝对株高最大，说明群落中低密度的垂穗披碱草有利于提高其对空间的利用效率。混播比例对红豆草和垂穗披碱草相对叶绿素含量(SPAD值)的影响因生育时期而不同。建植初期和返青初期，红豆草在R2处理下SPAD值最高；生长第2年8-9月，垂穗披碱草在R3处理下SPAD值最大，可见混播群落中垂穗披碱草播种比例小于50%时，有利于两种植物SPAD值和潜在光合效率的提高。 2)红豆草-垂穗披碱草混播群落总生物量均在生长季末期达到最大，其中建植当年(2018年)，垂穗披碱草比例为70%(R4)时生物量最大,为3172.2kg·hm-2，而2019年垂穗披碱草比例为30%处理(R2)时地上生物量最大为9178.8kg·hm-2。 3)建植当年和第二年，混播群体中红豆草各组分生物量显著低于单播处理(P<0.05)。2018年和2019年混播处理中红豆草茎生物量最大值分别为153.2kg·hm-2(R2)和249.8kg·hm-2(R3)，叶生物量最大值分别为204.8kg·hm-2(R2)和100.3kg·hm-2(R3)，2019年繁殖器官生物量达到最大为34.7kg·hm-2(R3)，表明第2年生长季中红豆草茎生物量的占比增加。2018年R2处理下垂穗披碱草叶生物量、繁殖器官生物量显著低于其他混播处理(P<0.05)。而2019年R2处理下垂穗披碱草茎生物量(5332.6 kg·hm-2)、叶生物量(1905.8 kg·hm-2)显著大于其他处理。 4)混播比例对红豆草、垂穗披碱草各组分生物量分配的影响主要发生在建植第1年及第2年生长初期。垂穗披碱草各组分生物量对群落整体各组分生物量分配起到主导性作用。建植第2年生长初期(6-7月)，各处理下红豆草比例越高，茎分配的生物量比例越大。混播群落中植物不同组分的生长速度存在差异性。红豆草、垂穗披碱草繁殖器官的生长速度要快于其他部分及整体的生长速度。混播群落中垂穗披碱草比例较低时促进群落中垂穗披碱草的生长，红豆草则在比例较高时生长速度要快于群落的生长速度。 5)混播群落中土地当量比值(LER)、真实产量损失值(AYL)与生物量变化规律一致，2018年垂穗披碱草比例为70%时(R4)LER值、AYL值最大，2019年垂穗披碱草比例为30%时(R2)LER值、AYL值最大。垂穗披碱草的拥挤系数值(CR)、侵略强度值(A)大于红豆草。生长季早期当群落自然株高较低时，垂穗披碱草与红豆草有互惠作用，此时红豆草CR值及A值大于垂穗披碱草。因此，建植当年，垂穗披碱草占比为70%时，混播群体具有产量优势。建植第二年，垂穗披碱草占比为30%时，混播群体具有产量优势。
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