7.刈割对羊草光合特性的影响

多年生牧草经刈割之后，其残留叶片的光合速率通常有所升高。^[27,34] 对羊草的研究结果表明，刈后的再生草或残留叶片的光合速率均有不同程度的升高，但刈去叶片的前半部，对残留的后半部叶片光合作用几无影响。^[9] 在羊草草地的合理利用中，应当考虑到羊草的这一光合生态特性。

7.1.刈割全株对叶片光-光合特性的影响

如图51所示，刈割全株后长出的再生叶片，其光合速率与光强的关系，与未刈割植株的叶片比较，有明显差异。在不同光强下，其光合速率均有所增加，且增加幅度随光强升高而增大，在5klx和80klx下，分别增加54.9%和68.1%。方差分析表明，它们的差异极为明显，显著性水平为F=75.56^***>F0.005=12.83。（表10）因此，适时合理利用，促进再生叶片生长，是提高第一性生产力的有效措施之一。

图51.羊草未刈割植株叶片与再生叶片的光-光合速率曲线

图例：1.未刈割植株的叶片，2.再生叶片

a.用叶面积计算光合速率，b.用叶干重计算光合速率

测定条件：土壤水分良好，气温约24℃，空气相对湿度70%左右（下同）

表10.刈割全株对羊草叶片光合速率影响的方差分析表

同时，与未刈割者比较，再生叶片的光饱和点、近饱和点、半饱和点和补偿点的变化虽不甚明显，但光合的光强效率却显著增大，这表明再生叶片对光照的利用效率有所升高。（表11）

表11.刈割全株对羊草叶片光-光合特性的影响

此外，还测定了羊草上述两类叶片的气孔阻力、含水量和比叶重。在光强50klx、气温26℃、大气相对湿度56%的条件下，未刈割植株叶片与再生叶片比较，其气孔阻力分别为1.21和1.11s·cm^-1，减小了8.3%，方差分析表明，差异显著性水平为F=4.90^*>F_0.05=4.75；其叶片含水量分别为138.4%和180.1%，升高了30.1%，差异显著性水平为F=29.95^***>F_0.005=11.75；其比叶重分别为10.26和7.32 mg_dw·cm^-2，降低了28.7%，差异显著性水平为F=43.42^***>F_0.005=11.75。（表12）上述表明，再生叶片光合速率的增高，与其叶片含水量升高、气孔阻力减小和比叶重降低有密切关系。

表12.刈割全株对羊草叶片含水量、气孔阻力和比叶重影响的方差分析

7.2.刈割植株上部对残留叶片光合特性的影响

测定数据表明，刈割植株上部之后，残留叶片的光合速率在次日未见增高（表13）。

表13.刈割植株上部之前与刈后次日羊草叶片光合速率（mgCO₂·g_dw^-1·h^-1）的比较

表注：叶位：从最上展开叶（即上1叶）向下计数。

其后，残留叶片的光合速率开始上升，至第5天前后达到高峰。这种趋势在高光强和低光强下是一致的。由图52（A）可见，刈割上1叶后，残留的上2、3叶的光合速率最大值比刈前平均增加5 mgCO₂·g^-1_dw·h^-1左右；其中在10和70klx下，光合速率分别平均升高40%和25%。从图52（B）可看出，刈割上1、2叶后，残留的上3、4叶的光合最大值比刈割前平均升高4 mgCO₂·g^-1_dw·h^-1；其中在10和70klx下，相对光合速率分别平均增高40%和18%。可见，刈割植株上位叶之后，残留的下位叶片的光合速率相对增加量，在低光强下较大。

再进一步比较还可看出，刈去上位叶之后，残留叶片的光合速率，在高光强下以叶位较低的叶片增加幅度为大。刈去上1叶后，在70klx下，上2、3叶的光合速率分别增高21.7%和28.8%；刈去上1、2叶后，上3、4叶的光合速率分别升高12.8%和23.5%。

                           （A）                （B）

图52.刈割羊草上位叶，对残留叶片光合速率的影响

图注：A：刈割上1叶：1.上2叶，70klx；2.上2叶，10klx；

             3.上3叶，70klx；4.上3叶，10klx。

     B：刈割上1、2叶：3.上3叶，70klx；4.上3叶，10klx；

             5.上4叶，70klx；6.上4叶，10klx.

    表14的方差分析表明，刈割上位叶对残留叶片光合速率的影响显著，在70和10klx下，F值分别为F=9.27^*> F_0.05=4.96和F=10.19^**> F_0.01=10.04。但对残留叶片的气孔阻力几无影响，F=0.028<F_0.1=3.18。

表14.刈割羊草上位叶对下位叶光合速率和气孔阻力影响的方差分析表

此外，刈割植株上部对残留叶片光合作用的光特性也有一定影响，其光补偿点和半饱和点有所降低，光合的光强效率有所升高，而光饱和点和近饱和点基本没有变化。（表15）

表15.刈割羊草植株上部对残留叶片光-光合特性的影响

关于刈割植株上位叶之后，残留叶片光合速率增高的原因曾有不同解释。Wareing等认为，是1,5-二磷酸核酮糖（RuDP）羧化酶活性的升高和叶绿素含量的增加^[34]。Deinum认为，是由于叶肉CO2扩散阻力减小的结果^[27]。

对于羊草群落来说，上位叶被刈割之后，发生了如下变化：一是损失了部分光合器官，二是残留叶片的光合速率有所升高，三是残留叶片接受的光能增多。根据测定结果估算，刈去上1叶，残留下位叶光合速率升高，能补偿光合损失量的30%；刈去上1、2叶，亦能补偿损失额10%。在放牧时，当家畜采食了牧草上位叶之后，虽然降低了群落当时的日光合量，但由于啃食部分已作为生产品而输出，残留叶片光合速率又有所升高，所以从总体上看，适度放牧对群落物质生产是有利的。

7.3.刈割叶片前部对叶片后部光合特性的影响

测定结果表明，刈去叶片前半部之后，对残留的叶片后半部的光合速率几无影响。刈割前后，叶片后部的光合速率分别为29.8和30.6 mgCO₂·g^-1_dw·h^-1，略有升高。但方差分析表明，其差异性不显著，F=0.008<F_0.1=3.28。与此相一致，叶片后部的气孔阻力在刈割前后分别为1.42和1.33 s·cm^-1，略有降低，但其差异亦不显著，F=1.73<F_0.1=3.28。（表16）

表16.刈割羊草叶片前部，对叶片后部光合速率和气孔阻力影响的方差分析表

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