稻蝦共作模式下稻田雜草生長和群落多樣性的調(diào)查徐大兵賈平安彭成林牒徐祥玉袁家富蔣代銘

1、稻蝦共作模式下稻田雜草生長和群落多樣性的調(diào)查徐大兵賈平安彭成林牒徐祥玉袁家富蔣代銘摘要：與常規(guī)種植相比，稻蝦共作模式稻田中丁香蓼、 水覓菜、千金子、陌上菜、稗草、通泉草、異型莎草、鯉腸、 牛毛氈和鐵覓菜頻度均有所降低，而水莎草的頻度則增加。 當(dāng)?shù)疚r共作23年時(shí)，稻田雜草總密度、雙子葉闊葉和單 子葉禾本科雜草密度分別比常規(guī)模式降低了 52.92%、73.53% 和63.26%,當(dāng)共作年限達(dá)到78年時(shí)，又較共作23年回 升了 67.39%、120.52%和290.66%,但仍比常規(guī)模式低。與 常規(guī)種植模式相比，稻蝦共作(28年)模式下稻田雜草豐 富度指數(shù)、Shannon-Wiener指數(shù)、Piel

2、ou均勻度指數(shù)和 Simpson優(yōu)勢度指數(shù)減少了 32.71%55.78%,而生態(tài)優(yōu)勢度 則增加了 48.37%60.87%。隨著稻蝦共作時(shí)間的延長，稻田 雜草發(fā)生和多樣性表現(xiàn)岀先減少后增加的趨勢，并呈現(xiàn)出新 的雜草群落結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞：稻蝦共作；水稻常規(guī)種植；小龍蝦；雜草；多 樣性中圖分類號(hào)：S511； S451.3； S966文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章 編號(hào)：0439-8114 (2015) 22-5599-04Abstracts： Compared with rice conventionally grown,the frequency of Ludwigia prostrata, Ammannia

3、 bacc訐era, Seme n Euphorbiae, Linder nia procumbens,Echi no chloacaudata, Mazua miquelii, Cyperus difformis, Eclipta prostrata, Eleocharis and Acalypha australis reduced, and the freque ncy of Juncellus seroti nus in creased. The den sity of total weed, Dicotyledon and Gramineae of 23 years rice-cra

4、yfish symbiosis farming reduced by 52.92%,73.53% and 63.26%compari ng to rice convention ally grow n tha n 23 yers rice-crayfish symbiosis farming, and 78 years rice-crayfish symbiosis farming increased by 67.39%, 120.52% and 290.66%, respectively. When compared with rice conventionally grown, the w

5、eed richness， ShannonWiener index, Pielou evenness in dex and Simps on domi nance in dex of the rice-crayfish symbiosis farming reduced by 32.71%55.78%,but theecological dominance of the rice-crayfish symbiosis farming in creased by 48.37% 60.87% As the period of the applicati on of rice-crayfish sy

6、mbiosis farming extendech the occurrenee and diversity of weeds in rice field showed a trend to decrease first and the n in crease, and presented a new structure of weed community.Key words： rice-crayfish symbiosis farming； rice convention ally grow n； crayfish (Procambarus clarkii)； weed；diversity近

7、年來，稻田養(yǎng)蝦已發(fā)展為一種新興的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。 通常認(rèn)為，稻田養(yǎng)蝦不僅會(huì)減少水稻種植面積，而且蝦會(huì)破 壞水稻生長導(dǎo)致減產(chǎn)，從而影響經(jīng)濟(jì)效益。然而實(shí)踐證明， 這種模式下水稻雖然不能獲得最大單產(chǎn)，但是稻蝦雙重經(jīng)濟(jì) 效益卻顯著提高。而且在實(shí)際生產(chǎn)過程中，水稻和小龍蝦（克 氏原螯蝦）互生互利，一方而小龍蝦很好地利用水草，起到 為水稻除草并提供有機(jī)肥的作用；另一方面稻田水體中溶氧 量較高，且動(dòng)植物物料豐富，為小龍蝦提供了良好的棲息、 攝食和生長環(huán)境1-4 o目前，國內(nèi)稻田養(yǎng)蝦主要有稻蝦連作、稻蝦共作、稻蝦 輪作等幾種生產(chǎn)模式。稻蝦共作是利用稻田養(yǎng)蝦，達(dá)到稻 蝦雙收的目的6。與單純種稻的稻田系統(tǒng)相比，養(yǎng)蝦

8、的稻田 生態(tài)系統(tǒng)大幅度提高能量、水、肥等的利用率，使其穩(wěn)定性 及抗外界沖擊的能力得到更大提高，結(jié)構(gòu)與功能更復(fù)雜、完 善和穩(wěn)定7。然而，這種模式對(duì)稻田雜草的影響尚不清楚。 因此，本研究從雜草群落生態(tài)學(xué)的角度，調(diào)查了不同年限稻 蝦共作模式下田間雜草種群的動(dòng)態(tài)變化，為發(fā)展基于雜草群 落結(jié)構(gòu)調(diào)控的稻蝦共作模式提供數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)為進(jìn)一步推 廣稻蝦共作模式提供科學(xué)依據(jù)。1材料與方法1.1研究區(qū)域概況研究區(qū)域選在湖北省潛江市白鷺湖農(nóng)場，地理坐標(biāo)為30 llr N、112 43 E,屬江漢平原低湖區(qū)，冬季靜態(tài)地下水 位4060 cm,北亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，年均氣溫16.1 C, 無霜期246 d,年均降雨量1

9、100 mm, 土壤類型為湖積物發(fā) 育而成的潮土性水稻土，種植制度為中稻冬泡。1.2稻蝦共作模式和常規(guī)種植稻蝦共作模式:在稻田四周挖寬23 m、深1.5 m的“回” 形蝦溝，第一年89月在中稻收割前投放親蝦300450 kg/hm2,以后每年此時(shí)根據(jù)實(shí)際情況補(bǔ)投適量親蝦。水稻收 獲時(shí)稻草全量還田，然后泡水養(yǎng)蝦，次年4月中旬至5月下 旬水稻種植前收獲第一批成蝦，同時(shí)適量補(bǔ)投幼蝦，5月底、 6月初排水后幼蝦進(jìn)入蝦溝，整田、插秧，待曬田控藥后復(fù) 水，幼蝦再進(jìn)入稻田活動(dòng)，8、9月收獲第二批成蝦，如此循 環(huán)輪替的過程。稻蝦共作模式中釉稻的平均施肥量為79.5 kg/hm2 N、18.3 kg/hm2 P

10、2O5 和 33.4 kg/hm2 K2O。常規(guī)種植：中稻收獲后，冬干，不養(yǎng)蝦，稻草不還田。平均施 肥量為 129.0 kg/hm2 N、24.3 kg/hm2 P2O5 和 36.6 kg/hm2 K20o1.3雜草調(diào)查及數(shù)據(jù)分析2014年在白鷺湖農(nóng)場臨近區(qū)域分別選擇稻蝦共作模式 種養(yǎng)78年、稻蝦共作模式種養(yǎng)23年和常規(guī)種植水稻田 塊，每個(gè)模式至少選擇3個(gè)田塊。于水稻分藥期在每個(gè)田塊 選擇5個(gè)樣方，每個(gè)樣方0.25 m2,計(jì)算各樣方內(nèi)的雜草種 類和數(shù)量，并將每個(gè)樣方中雜草稱重，同時(shí)測定干物質(zhì)量。雜草頻度()二某種雜草出現(xiàn)的樣方數(shù)/調(diào)查總樣方數(shù)。 雜草密度為每平方米的雜草數(shù)量，物種多樣性選用物

11、種豐富 度指數(shù)、Margalef物種豐富度指數(shù)、物種多樣性指數(shù)、均勻 度指數(shù)和生態(tài)優(yōu)勢度8, 9o物種豐富度指數(shù)為單位面積內(nèi)物種數(shù)(S)o上述公式中，ni為種i的株數(shù)，N為種i所在樣方各個(gè)種 的株數(shù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理采用Execl 2003和SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟 件。不同處理間的顯著性采用Duncan法檢驗(yàn)。2結(jié)果與分析2.1稻蝦共作模式對(duì)稻田雜草密度和干物質(zhì)量的影響表1表示在稻蝦共作模式和常規(guī)種植模式下雜草頻度分 析情況。與常規(guī)種植相比，稻蝦共作模式稻田中丁香蓼、水 覓菜、千金子、陌上菜、稗草、通泉草、異型莎草、鯉腸、 牛毛氈和鐵覓菜頻度均有所降低，而水莎草的頻度則增加。 此外，在稻蝦共

12、作模式中不會(huì)出現(xiàn)牛毛氈和鐵覓菜。隨著稻 蝦共作模式的推進(jìn)，丁香蓼、水覓菜、陌上菜和稗草的頻度 呈現(xiàn)岀先降低后增加的變化趨勢。表2表示稻蝦共作模式下雜草的密度。隨著稻蝦共作年 限的增加，稻田雜草總密度、雙子葉闊葉和單子葉禾本科雜 草密度呈先降后升的趨勢，當(dāng)?shù)疚r共作23年時(shí)，分別比 常規(guī)模式降低了 52.92%、73.53%和63.26%,當(dāng)共作年限達(dá) 到78年時(shí)，又較共作23年回升了 67.39%、120.52%和 290.66%,但仍比常規(guī)模式低。而單子葉莎草密度隨著共作 年限延長而增加，稻蝦共作78年時(shí)密度最大，比常規(guī)種 植模式增加了 48.65%。對(duì)于雙子葉闊葉雜草而言，稻蝦共作 模式以陌

13、上菜為主，而常規(guī)種植以丁香蓼為主。蝦稻共作模 式下單子葉禾本科雜草主要是千金子，而常規(guī)模式是以千金 子和稗草為主。然而對(duì)于單子葉莎草而言，不同模式間的主 要雜草密度各異。從表3可以看出，稻蝦共作模式下稻田雜草干物質(zhì)量變 化趨勢與密度基本一致。當(dāng)?shù)疚r共作23年時(shí)，稻田雜草 總密度、雙子葉闊葉和單子葉禾本科干物質(zhì)量分別比常規(guī)模 式降低了 51.50%、90.07%和58.44%,當(dāng)共作年限達(dá)到78 年時(shí)，又較共作23年回升了 37.71%、138.93%和77.39%, 但較密度上升幅度小。單子葉莎草干物質(zhì)量稻蝦共作23 年時(shí)最大，比常規(guī)種植模式增加了 6.08倍，當(dāng)共作年限達(dá)到 78年時(shí)較共作2

14、3年降低了 38.68%,但仍比常規(guī)模式高 3.34倍，差異均未達(dá)到顯著水平。2.2稻蝦共作模式對(duì)稻田雜草多樣性的影響圖1顯示，蝦稻共作模式及共作年限對(duì)稻田雜草多樣性 有不同程度的影響。稻蝦共作模式下稻田雜草豐富度指數(shù)和 Margalef/D豐富度指數(shù)低于常規(guī)種植模式，但隨種植年限延 長而有所回升，稻蝦共作23年時(shí)豐富度指數(shù)和Margalef/D 豐富度指數(shù)分別較常規(guī)模式降低了 55.78%和52.91%,且處 理間差異達(dá)到顯著水平。稻蝦共作78年時(shí)卻較23年時(shí) 分別回升了 52.17%和40.67%。稻蝦共作模式降低了稻田雜 草的Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Si

15、mpson優(yōu) 勢度指數(shù)，但共作年限對(duì)其影響不大。稻蝦共作78年、 稻蝦共作23年模式的3個(gè)指數(shù)分別比常規(guī)種植模式減少 51.05%、50.31% 45.61%, 49.99%、47.27%禾口 45.61%,但 是Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)差異均不顯著。 稻蝦共作模式提高了稻田雜草生態(tài)優(yōu)勢度，并呈隨共作年限 延長而上升的趨勢。稻蝦共作23年和稻蝦共作78年雜 草生態(tài)優(yōu)勢度分別比常規(guī)種植模式增加了 48.37%和60.87%, 但差異未達(dá)到顯著。3小結(jié)與討論通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，稻蝦共作模式及其年限能不同程度影響 稻田雜草的發(fā)生和多樣性。與常規(guī)種植相比，稻蝦共作模式 稻田中

16、丁香蓼、水覓菜、千金子、陌上菜、稗草、通泉草、 異型莎草、鯉腸、牛毛氈和鐵覓菜頻度均有所降低，而水莎 草的頻度則增加。隨著蝦稻共作年限的增加，稻田雜草總密 度、雙子葉闊葉和單子葉禾本科雜草密度呈先降后升的趨勢， 當(dāng)?shù)疚r共作23年時(shí)，分別比常規(guī)模式降低了 52.92%、7353% 和63.26%,當(dāng)共作年限達(dá)到78年時(shí)，又較共作23年回 升了 67.39%、120.52%和290.66%,但仍比常規(guī)模式低。與 常規(guī)種植模式相比，稻蝦共作28年模式下稻田雜草豐富 度指數(shù)減少 了 32.71%55.78%, Shannon-Wiener 指數(shù) Pielou 均勻度指數(shù)和Simpson優(yōu)勢度指數(shù)均減少

17、了約一半，而生態(tài) 優(yōu)勢度則增加了 48.37%60.87%。結(jié)果表明，稻蝦共作模式可以減少田間雜草的發(fā)生，使 得李氏禾和異型莎草的數(shù)量減少，同時(shí)也降低了稻田雜草的 豐富度、多樣性和均勻度。Cardina等10認(rèn)為不同的雜草管 理措施通過形成特殊的環(huán)境生態(tài)條件，能夠?qū)μ镩g雜草群落 的物種組成進(jìn)行篩選，起著過濾雜草的功能。在稻蝦共作模 式中，可能是由于小龍蝦的活動(dòng)抑制了雜草萌發(fā)和生長。然 而，隨著稻蝦共作年限的延長，稻田大部分雜草發(fā)生呈現(xiàn)先 降后增的變化和生態(tài)優(yōu)勢度逐步上升的趨勢，這可能是由于 隨著蝦稻共作時(shí)間的延長，部分稻田雜草逐步適應(yīng)稻蝦共作 環(huán)境，形成新的雜草生態(tài)系統(tǒng)，從而導(dǎo)致雜草發(fā)生和生態(tài)

18、優(yōu) 勢度略有回升。參考文獻(xiàn)：1宋 亮，張建平，韓曉嘉，等克氏原鰲蝦養(yǎng)殖現(xiàn)狀及 對(duì)策J常熟理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),2011, 25(2)： 85-87, 91. 劉軍，謝祥林，嚴(yán)維輝，等克氏原鰲蝦稻田高效生 態(tài)養(yǎng)殖試驗(yàn)總結(jié)J水產(chǎn)養(yǎng)殖，2011 (5)： 37-38.金全永，朱梅芳，金紅永水稻小龍蝦蔬菜多元化 復(fù)合生態(tài)種養(yǎng)試驗(yàn)J漁業(yè)致富指南，2009 (21)： 56-58王傳慧，王忠小龍蝦與直播水稻連作種養(yǎng)技術(shù)卩 漁業(yè)致富指南，2010 (16)： 27-29何玉明，張?zhí)旎⑽覈耸显r稻田養(yǎng)殖發(fā)展現(xiàn)狀 及對(duì)策J科學(xué)養(yǎng)魚,2011 (3)： 1-2.陶忠虎，周淆，周多勇，等蝦稻共生生態(tài)高效模式 及技術(shù)J中國水產(chǎn),2013 (7)： 68-70.刀程慧俊克氏原螯蝦稻田養(yǎng)殖生態(tài)學(xué)的