埋种深度及模拟降雨对少花蒺藜草（ Cenchrus pauciflorus ）幼苗生长的影响

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00221

摘要/Abstract

摘要：

降水与种子埋深是影响外来植物幼苗出土与早期生长的关键环境因素。为探究外来植物幼苗生长对于降水以及埋深的响应机制，以少花蒺藜草（Cenchrus pauciflorus）为材料，研究4种降水（A，首次降水30 mm，后续不再降水；B，首次降水30 mm，以后每隔5 d降水6 mm，总降水量60 mm；C，首次降水20 mm，以后每3 d降水6 mm，总降水量80 mm；D，首次降水10 mm，以后每1 d降水6 mm，总降水量100 mm）及8种埋深（0、0.5、1、3、5、7、9、13 cm）处理对少花蒺藜草幼苗出苗过程及生长情况的影响。结果表明：（1）埋种深度显著影响少花蒺藜草种子的出土过程，少花蒺藜草的出苗时间及达到出苗高峰的天数均随着覆土厚度的增加而推迟，且出苗高峰的出苗数呈现出先上升后下降再上升的变化规律；（2）初次降水量对浅层埋深（≤3 cm）下少花蒺藜草幼苗的出土时间产生影响，而总降水量的多少对深层埋深（≥5 cm）下少花蒺藜草种子幼苗出土起调控作用；（3）各降水处理下少花蒺藜草幼苗的株高、地上地下生物量以及根冠比均在埋深1 cm时达到最大值，埋深9 cm时出现最小值，且总降水量越多，上述指标的情况越好；（4）少花蒺藜草幼苗的根长在埋深0 cm时达到最大值，埋深为9 cm时呈现最小值。少花蒺藜草种子的萌发及后续幼苗的生长在浅层埋深（≤3cm）的环境下有更好的表现，而过深的埋深则不利于其萌发及生长。由此，提出以下防控策略：通过深翻的方式来抑制少花蒺藜草种子的萌发；或在雨季来临后，对少花蒺藜草入侵严重区域喷洒除草剂，进而消耗少花蒺藜草种子库；或通过合理间作其他竞争力强的植物，消耗土壤水分，以此限制少花蒺藜草的生长空间。

关键词: 降水, 埋深, 幼苗生长, 少花蒺藜草

Abstract:

Precipitation and seed burial depth are the key environmental factors affecting the emergence and early growth of exotic plant seedlings. To explore the response mechanism of the growth of exotic plant seedlings to precipitation and burial depth， in this paper， Cenchrus pauciflorus was used as the experimental material to study four types of precipitation respectively. A， first precipitation of 30 mm， no subsequent precipitation. B， first precipitation of 30 mm， subsequent precipitation of 6 mm every 5 days Total precipitation 60 mm. C， first precipitation 20 mm， subsequent precipitation 6 mm every 3 days， total precipitation 80 mm and D， first precipitation 10 mm， subsequent precipitation 6 mm every 1 day， The effects of total precipitation of 100 mm and eight burial depths （0， 0.5， 1， 3， 5， 7， 9 and 13 cm） on the emergence process and growth of C. pauciflorus seedlings. The results show that：（1） The depth of seed burial significantly affects the emergence process of C. Pauciflorus seeds. The emergence time of C. pauciflorus and the number of days reaching the peak of emergence are both delayed with the increase of soil cover thickness， and the number of seedlings at the peak of emergence shows a changing pattern of first increasing， then decreasing， and then increasing again. （2） The amount of initial precipitation affects the emergence time of C. Pauciflorus seedlings at shallow burial depth （≤3 cm）， while the total precipitation plays a regulatory role in the emergence of C. pauciflorus seeds and seedlings at deep burial depth （≥5 cm）. （3） Under each precipitation treatment， the plant height， aboveground and underground biomass， and root-crown ratio of the seedlings of C. pauciflorus reached the maximum value at a burial depth of 1cm and the minimum value at a burial depth of 9 cm. Moreover， the higher the total precipitation， the better the growth of the above indicators. The root growth of the young C. pauciflorus seedlings reached its maximum value at a burial depth of 0 cm and its minimum value at a burial depth of 9 cm. The germination of C. pauciflorus seeds and the growth of subsequent seedlings perform better in a shallow burial depth （≤3 cm）， while a burial depth that is too deep is not conducive to their germination and growth. Therefore， the following control strategies are proposed： Suppress the germination of C. pauciflorus seeds by deep ploughing； Or after the rainy season arrives， spray herbicides on areas severely invaded by C. pauciflorus， thereby consuming the C. pauciflorus seed bank. Or by rationally intercropping other competitive plants to consume soil moisture， the growth space of the low-flowered C. pauciflorus can be restricted.

Key words: precipitation, burial depth, seedling growth, Cenchrus pauciflorus

中图分类号:

Q945

赵鑫宇, 罗亚勇, 刘瑞香, 旭日, 王鹤松, 梁念来, 陈伊迪. 埋种深度及模拟降雨对少花蒺藜草（ Cenchrus pauciflorus ）幼苗生长的影响[J]. 中国沙漠, 2025, 45(4): 324-333.

Xinyu Zhao, Yayong Luo, Ruixiang Liu, Ri Xu, Hesong Wang, Nianlai Liang, Yidi Chen. Effects of sand depth and water supply on the emergence and growth of Cenchrus pauciflorus seedlings[J]. Journal of Desert Research, 2025, 45(4): 324-333.

图/表 6

图1 不同埋种深度和降水处理下少花蒺藜草的出苗过程

Fig.1 The emergence process of Cenchrus pauciflorus under different burial depths and water supplies

表1 不同埋种深度和降水下少花蒺藜幼苗的株高与根长

Table 1 The plant height and root length of Cenchrus pauciflorus seedlings under different burial depths and water supplies

指标	降水处理	埋种深度/cm
指标	降水处理	0	0.5	1	3	5	7	9	13
株高/cm	A	4.82±0.68^bA	5.06±0.57^bA	5.19±0.31^bA	4.47±0.58^bA	1.72±1.57^aA	1.64±2.24^aA	1.52±1.40^AaA	2.23±2.28^aA
	B	5.56±0.39^bcAB	5.85±0.50^bcB	6.04±0.12^cB	4.42±0.62^bA	2.84±0.69^aA	1.69±1.65^aA	1.60±0.71^aA	4.67±2.36^bcB
	C	5.84±0.83^bcAB	6.11±0.40^bcB	6.44±0.26^cC	5.31±0.82^bAB	3.04±0.71^aA	2.61±0.48^aA	2.55±0.19^aA	5.27±1.17^bB
	D	6.43±1.22^bcB	6.86±0.64^bcC	7.38±0.24^cD	6.39±1.76^bcB	5.41±2.52^bB	3.28±1.34^aA	2.72±0.64^aA	5.58±0.90^bcB
根长/cm	A	31.49±4.42^bA	29.80±3.96^bA	27.28±6.79^bA	25.83±4.33^bA	12.01±11.05^aA	9.14±12.53^aA	8.75±8.00^aA	8.56±7.86^aA
	B	35.70±3.48^dAB	32.22±3.22^cdAB	27.99±1.16^bcA	22.42±3.94^bAB	14.98±3.24^aAB	13.90±8.59^aA	12.19±6.03^aA	11.86±5.22^aAB
	C	38.30±6.74^cAB	36.13±5.65^cB	28.14±3.68^bA	27.99±4.15^bB	17.42±3.30^aAB	16.43±3.04^aA	15.76±1.01^aA	15.15±2.55^aAB
	D	42.51±5.60^dB	37.25±0.98^cdB	31.22±3.16^bcA	28.50±2.68^bB	23.84±6.04^bB	18.96±4.76^aA	17.48±6.36^aA	16.35±1.08^aB

图2 不同埋种深度和降水对少花蒺藜草幼苗地上生物量的影响注：不同小写字母表示同一降水处理不同埋种深度间差异显著（P<0.05），不同大写字母表示同一埋种深度不同降水处理间差异显著（P<0.05）

Fig.2 The influence of different sand burial and less precipitation on the aboveground biomass of Cenchrus pauciflorus seedlings

图3 不同埋种深度和降水对少花蒺藜草幼苗地下生物量的影响注：不同小写字母表示同一降水处理不同埋种深度间差异显著（P<0.05），不同大写字母表示同一埋种深度不同降水处理间差异显著（P<0.05）

Fig.3 The influence of different sand burial and less precipitation on the underground biomass of Cenchrus pauciflorus seedlings

图4 不同埋种深度和降水对少花蒺藜草幼苗生物量的影响注：不同小写字母表示同一降水处理不同埋种深度间差异显著（P<0.05），不同大写字母表示同一埋种深度不同降水处理间差异显著（P<0.05）

Fig.4 The influence of different sand burial and less precipitation on the biomass of Cenchrus pauciflorus seedlings

图5 不同埋种深度和降水对少花蒺藜草幼苗根冠比的影响注：不同小写字母表示同一降水处理不同埋种深度间差异显著（P<0.05），不同大写字母表示同一埋种深度不同降水处理间差异显著（P<0.05）

Fig.5 The influence of different sand burial and less precipitation on the root-crown ratio of Cenchrus pauciflorus seedlings

参考文献 37

[1]	左小安，赵哈林，赵学勇，等.科尔沁沙地不同恢复年限退化植被的物种多样性［J］.草业学报，2009，18（4）：9-16.
[2]	曲婷，田迅，周立业.入侵植物少花蒺藜草种子异型性及种群维持策略［J］.生态学杂志，2020，39（8）：2622-2628.
[3]	王坤芳，纪明山，彭爽.不同入侵程度下少花蒺藜草对植物群落特征影响［J］.东北农业大学学报，2015，46（11）：16-21.
[4]	张福胜，姚影.通辽地区外来入侵植物少花蒺藜草发生情况与防治措施［J］.北方农业学报，2018，46（5）：98-101.
[5]	周立业，汪丽萍，刘庭玉.科尔沁沙地人工固沙林群落中少花蒺藜草种群动态及群落多样性研究［J］.草地学报，2013，21（1）：87-91.
[6]	许新桥.我国林地外来入侵植物的危害及其防控对策［J］.林业经济，2011，（11）：37-40.
[7]	周立业，张玉霞，杨秀梅，等.科尔沁沙地典型人工固沙林群落中少花蒺藜草入侵地土壤特性［J］.草地学报，2014，22（6）：1381-1384.
[8]	淑琴，孙仲林，马崇勇，等.科尔沁沙地4种生境少花蒺藜草表型特征和生物量分配［J］.草业科学，2023，40（2）：329-337.
[9]	王晶晶，何莉莉.少花蒺藜草在辽宁省的地理分布与主要环境影响因子［J］.新农业，2022（24）：10-12.
[10]	李静，谢联.外来入侵生物少花蒺藜草的危害与防控［J］.吉林农业，2019（22）：63.
[11]	赵哈林，大黑俊哉，周瑞莲，等.人类活动与气候变化对科尔沁沙质草地植被的影响［J］.地球科学进展，2008，23（4）：408-411.
[12]	赵学勇，张春民，左小安，等.科尔沁沙地沙漠化土地恢复面临的挑战［J］.应用生态学报，2009，20（7）：1559-1564.
[13]	曲浩，赵哈林，周瑞莲，等.沙埋对两种一年生藜科植物存活及光合生理的影响［J］.生态学杂志，2015，34（1）：79-85.
[14]	安桂香，曾凡江，刘波.胡杨种子出苗对沙埋和供水条件的响应［J］.中国沙漠，2011，31（2）：436-441.
[15]	Samsone I， Druva-Lfisite I， Andersone U，et al.Plasticity of a dune plant Alyssum gmelinii in response to sandburial in natural conditions［J］.Acta Unicersitatis Latviensis，2009，753：125-136.
[16]	Zhang J H， Maun M A.Effects of sand burial on seed germi-nation，survival and growth of Agropyron psammophilum ［J］.Canadian Journal of Botany，1990，68（2）：304-310.
[17]	陈思航.沙埋对沙生植物种子生长的影响研究［J］.种子科技，2024，14（9）：43-45.
[18]	李文亭，张超，王飞，等.沙埋与供水对毛乌素沙地两种重要沙生植物幼苗生长的影响［J］.生态学报，2010，30（5）：1192-1199.
[19]	段桂芳，单立山，李毅，等.降水格局变化对红砂幼苗生长的影响［J］.生态学报，2016，36（20）： 6457-6464.
[20]	Gao R， Yang X， Liu G，et al.Effects of rainfall pattern on thegrowth and fecundity of a dominant dune annual in a semi-aridecosystem［J］.Plant and Soil，2015，389（1）：335-347.
[21]	单立山，李毅，张荣，等.降雨格局变化对白刺幼苗根系形态特征的影响［J］.生态学报，2017，37（21）：7324-7332.
[22]	董丽佳，桑卫国.模拟增温和降水变化对北京东灵山辽东栎种子出苗和幼苗生长的影响［J］.植物生态学报，2012，36（8）：819-830.
[23]	周双喜，吴冬秀，张琳，等.降雨格局变化对内蒙古典型草原优势种大针茅幼苗的影响［J］.植物生态学报，2010，34（10）：1155-1164.
[24]	牛亚毅，刘蔚，董佳蕊，等.科尔沁沙地1961-2021年主要气象要素的变化特征：以奈曼旗为例［J］.中国沙漠，2023，43（4）：263-273.
[25]	Williamson G B， Richardson D.Bioassays for allelopathy：measuring treatment responses with independent controls［J］.Journal of Chemical Ecology，1988，14（1）：181-187.
[26]	Tobe K， Zhang L P， Omasa K.Seed germination and seedling emergence o f three annuals growing on desert sand dunes in China［J］.Annals of Botany，2005，95（4）：649-659.
[27]	Zheng M Q， Zheng Y R， Jiang L H.Effects of one-timewater supply and sand burial on seed germination and seedlingemergence of four popular psammophyte in Mu Us Sandy Land［J］.Acta Ecologica Sinica，2006，26（8）：2474-2484.
[28]	Yang H L， Cao Z P， Dong M，et al.Effects of sand burying on caryopsis germination and seeding frowth of Bromus inermis Leyss［J］.Chinese Journal of Aoolied Ecology，2007，18（11）：2438-2443.
[29]	曹子林，王挺，王晓丽，等.覆土厚度对中国沙棘幼苗出土及生长的影响［J］.山东农业大学学报（自然科学版），2018，49（5）：738-743.
[30]	姚华，赵晓英，郭名军，等.三种锦鸡儿属植物幼苗出土对埋深的响应［J］.新疆师范大学学报（自然科学版），2009，28（3）：84-88.
[31]	郑伟，栾志慧，张红香，等.光照强度与埋深对外来植物曼陀罗幼苗生长的影响［J］.生态科学，2019，38（5）：30-37.
[32]	何玉惠，刘新平，胡鸿姣，等.降水和放牧对沙质草地优势植物出苗和存活的影响［J］.中国沙漠，2025，45（1）：103-111.
[33]	Schneider A C， Lee T D， Kreiser M A，et al.Comparative and inter-active effects of reduced precipitation frequency and volume on the growth and function of two perennial grassland species［J］.International Journal of Plant Sciences，2014，175（6）：702-712.
[34]	王进，刘钊，张玉杰，等.河西走廊泡果白刺（Nitraria sphaerocarpa）种子表型差异及休眠破除［J］.中国沙漠，2024，44（1）：86-95.
[35]	张万宗，徐将，师小军.新疆野苹果幼苗生长及生物量分配对降水量和降水间隔时间的响应［J］.干旱区研究，2023，40（1）：102-110.
[36]	肖春旺，董鸣，周广胜，等.鄂尔多斯高原沙柳幼苗对模拟降水量变化的响应［J］.生态学报，2001，21（1）：171-176.
[37]	Li Z， Zhang Y， Yu D，et al.The influence of precipitation regimesand elevated CO₂ on photosynthesis and biomass accumulationand partitioning in seedlings of the rhizomatous perennial grass Leymus Chinensis［J］.PloS One，2014，9（8）：e103633.