土壤水分变化对黄土丘陵区撂荒群落共存种竞争的影响

张馨月,杜 峰,2,*,潘天辉,张赟赟,周 敏

1 西北农林科技大学,杨凌 712100 2 中国科学院水利部水土保持研究所,杨凌 712100

植物竞争是两个以上有机体在所需的环境资源或空间相对不足的情况下所发生的相互关系[1],是塑造植物形态、生活史以及植物群落结构和动态特征的主要动力之一,也是决定生态系统结构和功能的关键生态过程[2]。植物竞争研究有助于了解植物生存策略[3-4],种群生态位分化[5- 7],种间互作与群体生产力的关系[8],有助于从植物竞争机理及种-环境相互作用机理方面理解和掌握群落演替的速度、方向和轨迹等,对植被的恢复和重建实践等具有重要意义[2]。

在干旱半干旱的黄土丘陵区,土壤水分是当地植物生长的主要限制性因素[9]。农田摞荒后随着撂荒年限的增加,土壤含水量越来越低,而土壤水分的波动却越来越大。摞荒群落共存种的水分生态位有所差别,各种群及个体在吸收、利用水分,用于维持其生长、繁殖及其他生理活性的能力方面存在差异,因而变化的土壤水分环境会影响到群落共存种间的竞争反应、竞争类型与竞争结果,进而改变群落组成和结构。例如,水分需求较高的三叶草在与鸭茅的竞争中,随水分环境的改善,三叶草的相对竞争能力明显增加,竞争也由低水条件下的根系竞争为主转变为以枝条竞争为主[10]。Harris和Lazenby[11]采用侵占能力计算方法[12],通过改变土壤含水量,发现与杂花黑麦草、多年生黑麦草相比,苇状羊茅、雀稗和毛花雀稗的抗旱能力更强。……