摘要:為了明確湖北省主要農作物田外來入侵雜草的發生危害狀況,于2007年采用七級目測法進行了調查。結果表明,在調查的101個小麥、油菜、水稻、棉花田樣點中,外來入侵雜草共有23種,隸屬于菊科(8種)、禾本科(2種)、莧科(2種)、大戟科(2種)、茄科(1種)、商陸科(1種)、豆科(1種)、傘形科(1種)、十字花科(1種)、牻牛兒苗科(1種)、錦葵科(1種)、車前科(1種)和玄參科(1種)。小麥田有外來入侵雜草11種,占麥田雜草種類數的23.40%,其中野燕麥(Avena fatua)、波斯婆婆納(Veronica persica)、野芥菜(Brassica juncea var. gracilis)、野老鸛草(Geranium carolinianum)等4種發生危害較大。油菜田有外來入侵雜草15種,占油菜田雜草種類數的14.02%,其中野燕麥、波斯婆婆納的發生頻率高于50%、綜合草害指數高于10,是11種惡性雜草中排在前兩位的種類。水稻田外來入侵雜草只有空心蓮子草(Alternanthera philoxeroides)一種,其發生頻度為61.60%,已成為稻田的一種主要雜草。棉田有外來入侵雜草15種,占棉田雜草種類數的17.24%,其中反枝莧(Amaranthus retroflexus)、牛筋草(Eleusine indica)、斑地錦(Euphorbia maculata)等3種發生危害較大。該研究對明確湖北省主要農作物田外來入侵雜草的種類、發生頻率和危害程度具有重要意義,同時能夠為湖北省外來入侵雜草發生危害情況的后續監測提供基礎數據。
關鍵詞:農田;外來入侵雜草;危害狀況;湖北省
中圖分類號:S45 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)19-3963-04
Survey on Alien Invasive Weeds in Farmlands in Hubei Province
LI Ru-hai1,CHU Shi-hai1,WAN Peng1,CHANG Xiang-qian1,LI Guo-wei2
(1. Hubei Key Laboratory of Crop Diseases, Insect Pests and Weeds Control/Institute of Plant Protection and Soil Science, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064,China; 2. Hubei Administration Bureau for State Farms, Wuhan 430061, China)
Abstract: Alien invasive weeds in farmlands in Hubei province were surveyed with seven grades by visualization of weed dominance to crop in 2007. The results showed that there were 23 alien invasive weed species in 101 sample sites of wheat, oilseed rape, rice paddy and cotton fields in Hubei Province, belonging to Asteraceae (8 species), Poaceae (2 species), Amaranthaceae (2 species), Euphorbiaceae (2 species), Solanaceae(1 species), Phytolaccaceae(1 species), Leguminosae (1 species), Umbelliferae (1 species), Brassicaceae (1 species), Geraniaceae (1 species), Malvaceae (1 species), Plantaginaceae (1 species) and Scrophulariaceae (1 species). In wheat fields, there were 11 alien invasive weed species, accounting for 23.40% of the total weed species, among which, Avena fatua, Veronica persica, Brassica juncea var. gracilis and Geranium carolinianum were the most serious weeds. In oilseed rape fields, there were 15 alien invasive weed species, accounting for 14.02% of the total weed species, in which, A. fatua and V. persica ranked top 2 of 11 swart weeds. In paddy fields, the only invasive weed Alternanthera philoxeroides has become the main weed with its occurrence frequency of 61.60%. In cotton fields, there were 15 alien invasive weed species, accounting for 17.24% of the total weed species, in which, Amaranthus retroflexus, Eleusine indica and Euphorbia maculate were the most serious weeds. This research had great significance in clanifying the alien invasive weed species, their occurrence frequency and harm to crops in farmlands in Hubei province; it had also provided basic data for future survey.
Key words: farmland; alien invasive weed; harm status; Hubei province
隨著全球經濟一體化步伐的加快,生物入侵現象也日趨嚴重。外來生物入侵已經成為威脅生物多樣性和生態環境的一個重要因素,其危害僅次于生境破壞[1,2],而且能造成巨大的經濟損失[3-5]。Pimentel等[3]估計外來物種給美國帶來的損失每年大約1 370億美元;據保守估計,外來入侵物種對中國經濟和環境造成的損失每年約2 000億元人民幣。
我國對外來入侵雜草種類的調查始于20世紀90年代中期,報道的物種數量從58種[6]上升到108種[7],188種[8]和270種[9],外來入侵雜草已成為我國雜草區系的重要組成部分。湖北省是我國南部亞熱帶與北部暖溫帶的過渡地帶,也是我國西南部高原與東部低山丘陵的連接區域,獨特的地理位置和優越的自然環境為農業發展提供了得天獨厚的條件,同時也有利于外來入侵雜草的入侵與蔓延。為了明確湖北省主要農作物田外來入侵雜草的發生危害狀況,有效防控外來入侵物種,對湖北省農田外來入侵雜草開展全面調查是非常必要而迫切的。
1材料與方法
1.1研究地概況
湖北省位于長江中游,東經108°21′-116°07′、北緯29°01′-33°16′,地貌類型復雜,其中江漢平原及沿長江向東延伸的鄂東南地區雨量充沛,年均降雨量1 100~1 400 mm,作物積極生長期的積溫為
5 100~5 400 ℃,旱地、水田并重;鄂北崗地為湖北省降水較少地區,年平均降水量在900 mm以下,也是全省溫差最大的地區,具有南北過渡的特點,是湖北省旱地集中分布區[10]。以上3個地區是湖北省水稻、小麥、油菜和棉花主產區。
調查對象為上述3個地區的水稻、小麥、油菜和棉花田間雜草,以《中國雜草志》等[11,12]為種類鑒定依據,于2007年4月(小麥、油菜生長中后期,大多數雜草處于花果期)和2007年8月(水稻、棉花生長中后期,大多數雜草處于花果期)分別對小麥、油菜及水稻、棉花田雜草進行調查。
1.2調查方法
調查采用七級目測法[13],隨機選擇環境條件、種植制度基本一致,面積不少于667 m2的田塊為單位樣方,由10個單位樣方構成一個樣點,以目測的方式,記錄每一個樣方中所有雜草的種類及其相對應的優勢度級數,另外對當地的地形地貌、土壤類型、種植制度等同時予以記錄。
1.3數據處理與分析
用如下公式處理各個樣點單位樣方中所得每種雜草的優勢度級數,將其轉化成綜合值[13]:
綜合值=■
頻率=■×100%
根據雜草的綜合草害指數(Comprehensive infestation index,CII)和發生頻率(Frequency,F)[13]值確定該類型樣點聚類群雜草群落的優勢種。
綜合草害指數(CII)=■×100
發生頻率(F)=■×100%
2結果與分析
2.1水稻田外來入侵雜草
調查結果表明,湖北省水稻田雜草有43種,其中外來入侵雜草只有空心蓮子草(Alternanthera philoxeroides)1種。在調查的25個樣點的250個樣方中,有空心蓮子草分布的有154個樣方,頻度為61.60%,不同水稻種植區空心蓮子草的發生情況如表1。由表1可見,湖北省水稻田空心蓮子草發生頻度總體較高,達到61.60%;說明空心蓮子草已經成為湖北省水稻田的1種主要雜草。鄂北與江漢平原的空心蓮子草發生頻度較高,且相差不大,而鄂東南的空心蓮子草發生頻度較低;這可能與水稻種植區的地理環境有關,鄂東南水稻種植區多分布在丘陵地帶,而鄂北和江漢平原則多在平原,交通方便,便于外來雜草的入侵和擴散。
2.2小麥田外來入侵雜草
調查表明,在24個小麥田樣點中有雜草47種,其中外來入侵雜草11種,占23.40%。這11種外來入侵雜草分別是:波斯婆婆納(Veronica persica)、苦苣菜(Sonchus oleraceus)、南苜蓿(Medicago polymorpha)、空心蓮子草、小飛蓬(Conyza canadensis)、一年蓬(Erigeron annuus)、野老鸛草(Geranium carolinianum)、野燕麥(Avena fatua)、野胡蘿卜(Daucus carota)、野芥菜(Brassica juncea var. gracilis)和澤漆(Euphorbia helioscopia)。在這11種外來入侵雜草中,野燕麥、波斯婆婆納、野芥菜、野老鸛草的危害較大(表2)。
2.3棉田外來入侵雜草
調查結果表明,在24個棉田樣點中有雜草87種,其中外來入侵雜草15種,占17.24%。這些外來入侵雜草分別為:斑地錦(Euphorbia maculata)、波斯婆婆納、大狼把草(Bidens frondosa)、反枝莧(Amaranthus retroflexus)、假酸漿(Nicandra physalodes)、苦苣菜、美洲商陸(Phytolacca americana)、牛筋草(Eleusine indica)、三葉鬼針草(Bidens pilosa)、勝紅薊(Ageratum conyzoides)、空心蓮子草、小飛蓬、續斷菊(Chenopolium glaucum)、一年蓬、野西瓜苗(Hibiscus trionum)(表3)。
在不同棉花產區,外來入侵雜草的主要種類和草害指數有較大差異,如鄂東南的外來入侵雜草優勢種依次為:牛筋草、空心蓮子草、反枝莧、斑地錦、三葉鬼針草、波斯婆婆納;江漢平原的外來入侵雜草優勢種依次為:牛筋草、反枝莧、空心蓮子草、波斯婆婆納、苦苣菜;鄂北地區的外來入侵雜草優勢種依次為:空心蓮子草、牛筋草、反枝莧、斑地錦、苦苣菜、波斯婆婆納。比較各棉花主產區外來入侵雜草發生情況可以發現,草害指數占據前三位的外來入侵雜草是相同的,均為牛筋草、空心蓮子草和反枝莧,這3種雜草可以確定為湖北省棉田危害最為嚴重的外來入侵雜草。
2.4油菜田外來入侵雜草
調查結果顯示,湖北省油菜主產區雜草區系豐富,在28個樣點中有常見雜草107種,其中外來入侵雜草15種,占14.02%。這15種外來入侵雜草分別為:苦苣菜、一年蓬、小飛蓬、三葉鬼針草、鉆形紫菀(Aster sublatus)、野芥菜、野胡蘿卜、野燕麥、空心蓮子草、澤漆、北美車前(Plantago virginica)、波斯婆婆納、南苜蓿、野老鸛草、美洲商陸。調查區域內發生頻率高于50%、綜合草害指數高于10的惡性外來入侵雜草有野燕麥、波斯婆婆納兩種。
3結論
湖北省主要農作物田外來入侵雜草共有23種,隸屬于菊科(8種)、禾本科(2種)、莧科(2種)、大戟科(2種)、茄科(1種)、商陸科(1種)、豆科(1種)、傘形科(1種)、十字花科(1種)、牻牛兒苗科(1種)、錦葵科(1種)、車前科(1種)和玄參科(1種)。其中,小麥田有外來入侵雜草11種,占麥田雜草總種數的23.40%;油菜田有外來入侵雜草15種,占油菜田雜草總種數的14.02%;水稻田外來入侵雜草只有空心蓮子草1種,其發生頻度為61.60%,已成為稻田的1種主要雜草;棉田有外來入侵雜草15種,占棉田雜草總種數的17.24%。調查結果表明,湖北省主要農作物田外來入侵雜草的種類較多,危害程度較大。這些外來入侵雜草可以在農田雜草的綜合防除中與其他雜草一并進行防除。本研究對明確湖北省主要農作物田外來入侵雜草的種類、發生頻率和危害程度具有重要意義,同時能夠為湖北省外來入侵雜草發生危害情況的后續監測提供基礎數據。
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