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狗牙根和牛鞭草的消浪减蚀作用

农业工程学报 2015年第2期31卷 133-140页

作者：钟荣华贺秀斌鲍玉海杨克君高进长吕发友中国科学院成都山地灾害与环境研究所山地表生过程与生态调控重点实验室成都610041 中国科学院大学北京100049 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065

剧烈的土壤侵蚀和库岸坍塌是三峡水库消落带的主要生态环境问题之一，而植被恢复是治理消落带的关键措施之一，植物的消浪固土能力是消落带适宜植物配置的重要依据。为了探讨三峡水库消落带典型草本植物狗牙根（Cynodon dactylon （L.）... 详细信息

剧烈的土壤侵蚀和库岸坍塌是三峡水库消落带的主要生态环境问题之一，而植被恢复是治理消落带的关键措施之一，植物的消浪固土能力是消落带适宜植物配置的重要依据。为了探讨三峡水库消落带典型草本植物狗牙根（Cynodon dactylon （L.） Pers.）和牛鞭草（Hemarthria altissima （Poir.） Stapf et C. E. Hubb.）的消浪减蚀效应，进行了植物消浪和波浪冲刷的水槽概化模拟试验。结果表明，2种植物的消浪效应有较大差异，在周期较长（1.2～1.5 s）时狗牙根平均消浪系数为0.54，明显高于牛鞭草（0.37）；而在周期较短时（0.8～1.0 s）则2种草本消浪性能相当，消浪系数均介于0.15～0.30之间。在同样的试验条件下，狗牙根、牛鞭草平均侵蚀模数分别为17.63、57.28 g/（m2＆#183;min）。2种草本的减蚀效应均在89%以上，最高可达98.59%。植物的减蚀效应是其地上部分和地下根系的综合作用结果，其中牛鞭草根系的固土贡献率在91%以上，而地上部分仅为7.4%～8.6%；狗牙根根系固土贡献率（71.2%～76.2%）显著低于牛鞭草，但其地上茎干部分贡献率（23.8%～28.8%）要显著高于牛鞭草（P＜0.05）。可见2种植物都有较好的消浪减蚀效应，总体上狗牙根的消浪能力和综合减蚀效果均要略强于牛鞭草。波浪大小和周期、植被盖度、植物地上部分和根系形态对消浪减蚀效应有重要影响。该研究结果可以为三峡水库消落带的植被恢复和水土保持工程提供一定的参考依据，并可适当的推广到其他水库或湖泊消落带。

关键词：波浪侵蚀水库消浪减蚀狗牙根牛鞭草消落带三峡水库

干旱胁迫与复水对牛鞭草生长发育的补偿效应研究

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草业学报 2016年第10期25卷 104-112页

作者：张卫华靳军英汪明星黄建国西南大学资源环境学院重庆400715

试验设置正常浇水、轻度、中度和重度干旱4种处理,盆栽研究了牛鞭草干旱胁迫与复水的补偿效应,为其水分管理提供科学依据。结果表明,轻度干旱对牛鞭草生长无显著影响;恢复供水后第12天,牧草产量轻度干旱〉正常供水≈中度干旱〉重度干旱... 详细信息

试验设置正常浇水、轻度、中度和重度干旱4种处理,盆栽研究了牛鞭草干旱胁迫与复水的补偿效应,为其水分管理提供科学依据。结果表明,轻度干旱对牛鞭草生长无显著影响;恢复供水后第12天,牧草产量轻度干旱〉正常供水≈中度干旱〉重度干旱,轻度干旱的牧草产量比正常供水增加11.47%。在轻度和中度干旱条件下,牛鞭草含氮量显著高于正常供水,复水后第12天与正常供水相似。说明适度干旱后复水不影响甚至提高牛鞭草产量和蛋白质含量。在干旱条件下,牛鞭草根冠比增加,含钾量提高,脯氨酸积累;但硝酸还原酶和根系活力下降,磷、钾吸收量减少,中~重度干旱吸氮量降低。干旱后恢复供水,叶片相对含水量、脯氨酸含量和硝酸还原酶活性迅速恢复正常,叶绿素含量逐渐提高,根系活力在复水12d时高于正常供水。复水产生的这些生理补偿效应有益于氮素同化,养分吸收和光合作用,使植株恢复正常的新陈代谢和生长发育。在人工栽培牛鞭草的过程中,充分利用这种补偿效应可节约用水,减轻旱害,提高产量品质。

关键词：牛鞭草干旱复水补偿效应

不同水淹下狗牙根-牛鞭草混作对植株生物量的影响

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生态学报 2017年第4期37卷 1111-1118页

作者：陈锦平曾成城魏虹刘媛王振夏贾中民三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室西南大学生命科学学院重庆400715 广西农业科学院农业资源与环境研究所南宁530007 重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队重庆400038

了解狗牙根(Cynodon dactylon)和牛鞭草(Hemarthria altissima)在不同水淹地区较优的种植方式对退化湿地的植被修复具有重要意义。设置4种不同水分条件,即对照组(CK)、水淹与干旱交替组(FD)、土壤表面水淹组(FL)和全淹组(SM),4种不同的... 详细信息

了解狗牙根(Cynodon dactylon)和牛鞭草(Hemarthria altissima)在不同水淹地区较优的种植方式对退化湿地的植被修复具有重要意义。设置4种不同水分条件,即对照组(CK)、水淹与干旱交替组(FD)、土壤表面水淹组(FL)和全淹组(SM),4种不同的植株密度(每盆分别种植1,2,4株或12株)和2种不同的种植方式(单作和混作),研究两物种在不同水淹条件下以不同方式和密度种植时的生物量变化。结果表明,水分、种植密度和种植方式均显著影响两物种的地上生物量和总生物量(P牛鞭草在混作方式下的生物量与单作相比有了一定提高,其中在高密度混作情况下其生物量得到显著提高(P牛鞭草生物量均具有一定的上升。全淹条件下以中、低密度混作对狗牙根地上生物量和总生物量具有显著的促进作用(P牛鞭草无显著差异(P>0.05),高密度混作方式则对两物种生物量均无显著影响(P>0.05)。随着水淹程度的增加,混作对狗牙根产生的生长抑制影响逐渐减弱。在长期浅水淹的地区,采取中、低密度混作将更有利于牛鞭草和狗牙根的长期共存。在较低海拔的全淹地区,采取高密度的牛鞭草-狗牙根混作方式将是更为理想的选择。

关键词：狗牙根牛鞭草水淹混作

水体溶氧影响陆生植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和牛鞭草(Hemarthria altissima)对完全水淹的耐受力

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生态学报 2016年第23期36卷 7562-7569页

作者：杜珲张小萍曾波三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室重庆400715 西南大学生命科学学院重庆400715

溶氧是水环境中一个重要的环境因子,为了探讨水中的溶氧含量水平是否会对陆生植物的耐淹能力造成影响,研究了陆生植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和牛鞭草(Hemarthria altissima)在遭受不同溶氧含量水体完全淹没后的生长... 详细信息

溶氧是水环境中一个重要的环境因子,为了探讨水中的溶氧含量水平是否会对陆生植物的耐淹能力造成影响,研究了陆生植物喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)和牛鞭草(Hemarthria altissima)在遭受不同溶氧含量水体完全淹没后的生长表现、存活情况和非结构碳水化合物的变化。实验结果表明:(1)水体中的溶氧含量显著影响了处于完全水淹环境中的喜旱莲子草和牛鞭草的存活。受高溶氧水体完全水淹的喜旱莲子草和牛鞭草主茎的完好程度和存活叶的数量均显著高于遭受低溶氧水体完全水淹的喜旱莲子草和牛鞭草,喜旱莲子草和牛鞭草在高溶氧水体完全水淹后的生物量比低溶氧水体完全水淹后要高;(2)水体中的溶氧含量显著影响了处于完全水淹环境中的喜旱莲子草和牛鞭草的生长,受高溶氧水体完全水淹的喜旱莲子草主茎伸长生长和不定根生长显著强于受低溶氧水体完全水淹的喜旱莲子草,在不定根的生长上牛鞭草也具有同样的表现。(3)高溶氧水环境有利于减小被完全淹没的喜旱莲子草和牛鞭草的碳水化合物消耗,两种植物在受高溶氧完全水淹后体内具有的非结构性碳水化合物含量均比受低溶氧完全水淹后高。(4)喜旱莲子草比牛鞭草能更好地耐受完全水淹,当处于低溶氧完全水淹时表现得更为明显,本研究表明入侵物种喜旱莲子草比本地物种牛鞭草具有更强的环境适应能力和水淹耐受能力。

关键词：溶氧陆生植物喜旱莲子草牛鞭草完全水淹耐淹能力

不同水分处理和密度配置对牛鞭草与狗牙根生长与种间竞争的影响

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生态学报 2018年第9期38卷 3046-3058页

作者：李晓雪贺燕燕杨文航王朝英燕江伟崔振李昌晓三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室西南大学生命科学学院重庆400715

为合理利用三峡库区消落带优良草本植物进行退化植被恢复,并探索恢复过程中草本植物的最佳混植比例,选取三峡库区消落带适生先锋草本植物牛鞭草(Hemarthria compressa)(H)和狗牙根(Cynodon dactylon)(C)为研究材料,于2016年4月29日在盆... 详细信息

为合理利用三峡库区消落带优良草本植物进行退化植被恢复,并探索恢复过程中草本植物的最佳混植比例,选取三峡库区消落带适生先锋草本植物牛鞭草(Hemarthria compressa)(H)和狗牙根(Cynodon dactylon)(C)为研究材料,于2016年4月29日在盆栽控制条件下设置3种不同水分条件(对照组——CK组、浅淹组——SF组、全淹组——TF组)、7种配置比例,每盆牛鞭草与狗牙根株数分别按2株进行递增与递减,具体的配比分别为H0C12,H2C10,H4C8,H6C6,H8C4,H10C2、H12C0,比较研究混植条件下牛鞭草与狗牙根在水淹环境中的生长及二者的竞争作用。研究发现:(1)无论在单植还是二者混植条件下,水分胁迫均显著降低狗牙根与牛鞭草生物量,且牛鞭草对水淹胁迫的响应更敏感;(2)狗牙根和牛鞭草的生长均具有明显的密度制约效应,但狗牙根的反应更为强烈;(3)不同水分与密度条件下,混植体系总相对生物量均大于1。在CK组,狗牙根与牛鞭草表现出竞争关系;在SF组和TF组,二者之间的竞争作用减小,表现出一定的促进作用。综合分析本试验不同水分与密度条件下牛鞭草与狗牙根的总生物量、根冠比、竞争系数(相对总生物量),发现常规供水处理下牛鞭草和狗牙根的最佳配置比例为H2C10,而浅水淹和深水淹处理下最佳配置比例为H8C4。研究结果可以为三峡库区消落带不同海拔位草本植被的恢复及管理提供依据,也为生态类型相同或相似地区人工恢复草本植被提供理论参考。

关键词：牛鞭草狗牙根生长生物量分配种间竞争水淹密度配置

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牛鞭草的平衡施肥技术研究

土壤通报 2007年第3期38卷 607-609页

作者：王先华金慧文玉兴铜仁职业技术学院生物工程系贵州铜仁554300 铜仁地区草地站贵州铜仁554300 德江县草地站贵州德江565200

人工牧草的种植是近年来我国农业种植业结构调整的方向,长期以来,关于人工牧草种植的施肥技术研究相对缺乏。本文在铜仁地区德江县煎茶镇松溪村通过田间试验,研究了平衡施肥对牛鞭草产量、品质的影响。结果表明,氮、磷、钾肥的合理施用... 详细信息

人工牧草的种植是近年来我国农业种植业结构调整的方向,长期以来,关于人工牧草种植的施肥技术研究相对缺乏。本文在铜仁地区德江县煎茶镇松溪村通过田间试验,研究了平衡施肥对牛鞭草产量、品质的影响。结果表明,氮、磷、钾肥的合理施用能显著提高牛鞭草的产量,其增产效果以施氮>施钾>施磷。氮、钾肥的施用对牛鞭草品质的影响明显。综合各处理的产量和品质结果,N-P2O5-K2O 120-100-50kg hm-2可以作为铜仁地区旱耕地牛鞭草施肥的推荐方案。

关键词：牛鞭草平衡施肥产量品质

前期水淹对牛鞭草后期干旱胁迫光合生理响应的影响

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生态学报 2016年第18期36卷 5712-5724页

作者：韩文娇白林利李昌晓崔振燕江伟秦红三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆市三峡库区植物生态与资源重点实验室西南大学生命科学学院重庆400715

水淹和干旱是限制植物生长的两种主要环境因子。三峡库区消落带由于其特殊的地形条件和人工水文节律,呈现以年度为周期的"水淹-落干"交替变化的水文变动特征,在消落带生长的植物因此受到水淹和干旱交替胁迫的双重影响。为了探究库区蓄... 详细信息

水淹和干旱是限制植物生长的两种主要环境因子。三峡库区消落带由于其特殊的地形条件和人工水文节律,呈现以年度为周期的"水淹-落干"交替变化的水文变动特征,在消落带生长的植物因此受到水淹和干旱交替胁迫的双重影响。为了探究库区蓄水对消落带植被干旱耐受性的影响,以当年生牛鞭草扦插苗为试验对象,设置对照组(CK)、表土水淹组(SF)、全淹组(TF)、对照-干旱组(CD)、表土水淹-干旱组(SFD)、全淹-干旱组(TFD)6个处理组,研究不同水分处理对牛鞭草光合特性的影响。结果表明:(1)水淹和干旱胁迫均对牛鞭草光合特性造成显著影响;(2)水淹胁迫阶段,与CK组相比,牛鞭草SF和TF组净光合速率、气孔限制值和水分利用效率显著下降,胞间CO_2浓度显著上升;(3)干旱胁迫阶段,牛鞭草CD和SFD组净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和蒸腾速率等光合参数显著低于CK组,TFD组净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和蒸腾速率等指标与CK组无显著差异;(4)复水阶段,各处理组净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度和蒸腾速率等指标均与CK组无显著差异。研究表明,前期水淹并未增加牛鞭草对后期干旱胁迫的敏感性,牛鞭草对水淹和干旱胁迫均具有较好的耐受性,有助于牛鞭草对库区消落带生境变化的适应性。

关键词：三峡库区消落带牛鞭草光合特性水淹干旱

7个牛鞭草品种(系)在成都平原的适应性及营养价值评价

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草业科学 2020年第9期37卷 1787-1794页

作者：解关琦景婷婷胡家菱王小珊林闯任俊才路晓雯黄琳凯四川农业大学动物科技学院草学系四川成都611130

为研究来源不同的牛鞭草(Hemarthria)品种(品系)在亚热带平原地区的适应性和生产性能,筛选出适宜在成都平原地区种植的牛鞭草品种(系),开展了7个牛鞭草品种(系)的适应性评价试验。结果表明:‘川中(H248)’干草产量最高(3年均产32.39 t... 详细信息

为研究来源不同的牛鞭草(Hemarthria)品种(品系)在亚热带平原地区的适应性和生产性能,筛选出适宜在成都平原地区种植的牛鞭草品种(系),开展了7个牛鞭草品种(系)的适应性评价试验。结果表明:‘川中(H248)’干草产量最高(3年均产32.39 t·hm–2),‘H203’产量最低(3年均产25.16 t·hm–2)。选取4个产量优异的品种(系)测定营养成分并进行灰色关联分析,其中‘雅安’营养价值高,‘H248’、‘H255’和‘H202’的营养价值良。综合干草产量和营养品质来看,‘川中(H248)’、‘雅安’、‘H255’表现优异,品质良好,适合在成都平原推广种植。

关键词：牛鞭草物候期干草产量营养成分

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牛鞭草和铺地黍对水淹胁迫响应机制的研究

牛鞭草和铺地黍对水淹胁迫响应机制的研究

作者：蔚胜利仲恺农业工程学院

学位级别：硕士

消落带作为水陆衔接的重要区域,由于其水文环境的特殊性,该区域水土流失严重,植物多样性减少,生态失衡,景观遭到破坏。水淹作为对消落带影响最大的胁迫因子之一,对植物的形态结构、生理等方面会造成一系列损伤。而消落带适生植物会通过... 详细信息

消落带作为水陆衔接的重要区域,由于其水文环境的特殊性,该区域水土流失严重,植物多样性减少,生态失衡,景观遭到破坏。水淹作为对消落带影响最大的胁迫因子之一,对植物的形态结构、生理等方面会造成一系列损伤。而消落带适生植物会通过改变和调节自身响应机制来抵御水淹胁迫。为探究植物抵御水淹胁迫时生理生态的变化,以三峡库区适生植物牛鞭草和华南库区适生植物铺地黍为研究对象,采用模拟水淹的方法,模拟浅淹（20cm）、深淹（40cm）2个不同深度的水淹处理并设置对照组,研究水淹胁迫对其植株生长、形态特征、生理特性及解剖结构的影响,探究牛鞭草和铺地黍耐淹机制。主要研究结果如下:（1）水淹胁迫影响牛鞭草和铺地黍植株生长和形态特征,在浅淹处理下,牛鞭草和铺地黍贴近水面的叶片受损发黄;而深淹组2种植物水面下的叶片发黄腐败严重,但随着水淹胁迫时间的延长,伸出水面的叶片正常生长。水淹胁迫促进了牛鞭草和铺地黍的自然株高和绝对株高的生长,浅淹组的株高显著高于对照组。浅淹促进了2种植物地上生物量的增加,而深淹造成其生物量显著降低,深淹较对照组地上、地下生物量分别降低了29.04%（牛鞭草）、35.56%（铺地黍）和48.78%（牛鞭草）、45.64%（铺地黍）。对照组牛鞭草和铺地黍的根冠比显著高于水淹组。根系扫描结果显示,水淹显著影响了2种植物根系的生长,水淹胁迫越大,根部总长、总面积越小,但对根的直径无显著影响。（2）水淹胁迫影响牛鞭草和铺地黍的根系活力、叶片细胞膜透性、细胞渗透调节物质的积累及部分抗氧化酶的活性。水淹显著降低了牛鞭草和铺地黍的根系活力,但随着植物对水淹环境的适应,根系活力逐渐升高。浅淹组和深淹组的牛鞭草和铺地黍叶片相对电导率和丙二醛含量显著高于对照组,其中深淹组较对照组分别高出150.76%（牛鞭草）、34.15%（铺地黍）和13.94%（牛鞭草）、31.34%（铺地黍）。表明深度水淹下牛鞭草和铺地黍的细胞膜受到伤害,细胞膜透性增大,膜质过氧化程度增大。水淹组叶片的可溶性蛋白含量较对照组升高,而可溶性糖含量呈现先降低后升高的趋势,第40d时超过对照组,说明2种植物通过积累渗透调节物质含量来抵御外界环境改变带来的损伤。牛鞭草和铺地黍叶片抗氧化酶活性（SOD、POD、CAT）呈现先上升后下降的趋势,胁迫后期3种抗氧化酶活性与对照组差异不显著,说明牛鞭草和铺地黍在水淹环境中有较强的恢复能力。（3）水淹胁迫影响了牛鞭草和铺地黍的叶绿素含量及光合特性。水淹造成牛鞭草和铺地黍叶片的叶绿素含量显著降低,随着水淹周期的延长,浅淹组的叶绿素含量超过对照组,而深淹组叶绿素含量一直低于对照组。本研究发现,水淹会影响植物的光合作用,其中,深淹组的牛鞭草和铺地黍的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均比对照组和浅淹组低,而且其胞间CO浓度也会比对照组和浅淹组高,表明深度水淹会给2种植物造成更严重的破坏。而浅淹组牛鞭草和铺地黍胁迫后期光合特性优于对照组,说明植物能够很好的适应浅淹的生长环境。（4）水淹胁迫影响了牛鞭草和铺地黍根、不定根、茎的解剖结构及叶片的超微结构。牛鞭草和铺地黍的根系及茎秆中有发达的通气组织,在水淹胁迫后,其气腔占比进一步增大,且水淹后生成的不定根也有完整且发达的气腔,茎部髓腔进一步扩大。牛鞭草和铺地黍在40d水淹胁迫后伸出水面的叶片仍能保持完整的细胞结构,浅淹环境下,叶绿体结构饱满,基粒片层排列规整,且层数多;深淹胁迫下,叶绿体体积缩小,数量减少,部分与细胞壁脱离,但仍具有完整的叶绿体结构,所以牛鞭草和铺地黍在水淹下仍能保证光合作用正常进行。综上所述,牛鞭草和铺地黍在浅淹条件下,生长指标及生理指标部分优于对照组,说明浅淹能够促进耐淹植物的生长,牛鞭草和铺地黍在适应水淹过程中表现出不同响应机制缓解了胁迫带来的损伤,是其应对策略之一。本研究结果为牛鞭草和铺地黍等优良草本植物在消落带、湿地等相似水淹环境中的应用及生态修复提供了理论基础和科学依据。

关键词：水淹胁迫牛鞭草铺地黍生理响应光合特性解剖结构