摘要:外來入侵植物黃頂菊對本地植物危害大,擠占原有生物生長空間,產生化感物質抑制農作物生長,破壞生物多樣性,甚至還有可能產生更具侵染力的雜交后代,對生態環境和經濟發展造成危害。對黃頂菊進行適時有效的綜合防除非常必要,可通過萌發期清除、苗期化學防除、生長期人工鏟除、秋冬早春防除加以控制。
關鍵詞:黃頂菊;化感作用;危害;防除
中圖分類號:S451文獻標志碼:A文章編號:0439-8114(2011)10-2008-03
The Damage and Prevention of Alien Invasive Plant Flaveria
SHI Cui-ping1,NIU Shu-qi2,WANG Feng-ru1
(1. College of Life Sciences, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001,Hebei,China;
2. Bureau of Parks and Woods of Baoding, Baoding 071001,Hebei,China)
Abstract: Alien invasive plant Flaveria was harmful to the native plants. It impaired the ecological environment and economic development as follows, the original biological space was squeezed, the development of crops was inhibited by allelopathy and the diversity of biology was destroyed,even more invasive hybridized descendants were emerged possibly. It was necessary to carry out effective integrated control on Flaveria. The effective prevention could be achieved through eliminating in seedling period,controling in early spring and late autumn,plucking manually and controling by chemistry.
Key words: Flaveria; allelopathy; harm; prevention and control
外來有害生物的入侵對特定生態系統的結構、功能及生態環境產生嚴重的干擾與危害,致使原有生物群落衰退和生物多樣性喪失,并引起土著種的消失與滅絕[1]。外來入侵生物已受到來自美國、歐盟成員國、中國等發達國家和發展中國家的高度重視[2,3]。
全球氣候的變化,加劇了外來有害生物入侵的進程[4,5]。生物入侵已給社會帶來了巨大的生態和經濟損失,我國11種主要入侵害蟲與雜草每年給我國生態和經濟發展造成的經濟損失達574.3億元。世界各國紛紛花費巨資進行入侵生物的治理,歐盟成員國用于外來入侵生物防治的費用每年已達100億歐元[6]。對新入侵的外來物種進行研究,有助于在入侵種大面積擴散之前采取有效的防除措施,對保衛生態安全有重要的意義。
1外來入侵種黃頂菊形態特征及入侵情況
1.1形態特征
黃頂菊[Flaveria bidentis(L.)Kuntze]屬于菊科黃頂菊屬,原產于南美洲,是新傳入我國的一種外來入侵植物,被農業部第862號公告(2007年5月29日)定為我國入境植物檢疫性有害生物。黃頂菊為一年生草本植物,莖直立,常帶紫色,被微葺毛;葉交互對生,亮綠色,披針狀橢圓形,有鋸齒或刺狀鋸齒,基生三出脈;頭狀花序密集成蝎尾狀傘形花序;染色體2n=36。入侵我國之后,該植物在形態上發生了一定變化,如植株株高變異增大,一般高5~200 cm,少數可達4 m;小花數增加。黃頂菊為種子繁殖,成熟種子瘦果、黑色。黃頂菊一般于4月上旬萌芽出土;4~8月為營養生長期,生長迅速;9月中下旬開花,10月底種子成熟;結實量極大,一株黃頂菊大概能開1 200多朵花,每朵花能結出上百粒種子。1株黃頂菊1年能新產生十幾萬粒種子[7,8]。
1.2國內分布特點
黃頂菊耐鹽堿、耐瘠薄,抗逆性強,難防除,長勢極強,牛羊不吃,目前在國內還沒有發現天敵。它嚴重擠占其他植物的生存空間,抑制其他生物生長,故又被稱為“生態殺手”、“霸王花”。
目前,黃頂菊在我國的初始入侵地主要分布在河北省,涉及88個市縣區,2009年發生面積為
9 443.6 hm2,其中侵入農田面積約為3 300 hm2。近年調查發現,黃頂菊已從河北省擴散蔓延至北京市、天津市、河南省的安陽市、山東省的德州市等地。白藝珍等[9]對黃頂菊在我國的潛在適生分布區域進行的研究表明,黃頂菊在我國的潛在適生區域可能主要集中分布于東南部的15個省(市、自治區)。因此,其傳播蔓延的潛力和可能性巨大,對其進行適時、有效防控勢在必行。
黃頂菊喜光、喜濕、嗜鹽。喜生于荒地,尤其偏愛廢棄的廠礦、工地和濱海等富含礦物質及鹽分的環境,在近河溪旁的水濕處、峽谷、原野、牧場、棄耕地、懸崖、峭壁、陡岸、街道溝渠和道路兩旁,以及含礫巖或沙子的黏土都能生長。分布海拔范圍為250~2 800 m。黃頂菊在我國的分布目前仍局限于上述一些生境,特別偏愛被人為干擾后的生境條件[8]。
2黃頂菊的入侵威脅
2.1抑制其他植物生長
黃頂菊一旦侵入農田,則會迅速泛濫,嚴重侵占農作物的生長空間,爭奪有限土地內的養分,造成農作物減產。黃頂菊產生并釋放化感物質抑制作物生長。化感作用是指植物主要通過植株揮發、雨霧淋溶、植株的分(降)解和根系分泌物等途徑向周圍環境釋放化學物質,影響周圍植物的生長和發育[10]。Harsh等[11]的研究表明,在美國西部入侵物種斑點矢車菊,因其根系分泌植物毒素兒茶素從而取代了本地植物物種。化感物質也可以通過改變土壤微生物種群影響其他植物[12]。國內學者對黃頂菊抑制其他植物生長的化感作用進行了較多研究。黃頂菊組織水浸提液對玉米[13]、小麥[14]、綠豆[15]等存在化感作用。張風娟等[16]發現黃頂菊莖葉浸提液不但顯著地抑制了白菜及水稻幼苗的根長和株高,而且明顯地降低了白菜和水稻CAT、POD和SOD等酶的活性。黃頂菊不同生育時期和不同器官提取液對其他植物種子發芽及胚根伸長的抑制程度有差異,表現為成熟期植株>營養生長期植株;葉片>花(果實)>莖>根[17]。黃頂菊根、莖、葉的浸提液能降低白菜種子發芽率和幼苗胚根長度;白菜幼苗中葉綠素a及總葉綠素隨黃頂菊浸提液濃度的升高呈下降趨勢;白菜組織內的丙二醛和可溶性糖含量隨黃頂菊葉片和莖的浸提液濃度升高相應增加[18]。黃頂菊對狗尾草、藜等雜草種子的萌發有抑制作用,對其胚根生長也有抑制作用,使胚根發育遲緩。黃頂菊還能通過產生化感物質抑制周圍生境中植物的萌發和早期生長,從而降低這些植物在群落中的地位和密度[19],以利其自身發展。
2.2破壞生物的多樣性
黃頂菊擴散速度極快,這與其強大的繁殖能力及種子隨時成熟、隨時落粒的生物學特性相關。黃頂菊適生地廣泛,對未發生其危害的周邊地區造成較大威脅,我國的華北、華中、華東、華南及沿海地區都有可能成為黃頂菊入侵的重點區域。一旦黃頂菊大面積、高密度發生,就有可能導致入侵地植物多樣性降低。李香菊等[20]報道,在黃頂菊傳入較早的地區,部分地點已經形成了近乎單一的黃頂菊群落。黃頂菊容易侵入棄荒地和植被較少的區域,一旦侵入,就能迅速生長,抑制其他植物生長,最終導致其他植物死亡,造成有黃頂菊生長的地方其他植物無法生存的狀況。如果不加以人為干預,它的擴散將對入侵地植物多樣性造成較大破壞。
2.3可能產生更具破壞力的雜交后代
黃頂菊的花期長,花粉量大,花期與大多數土著菊科植物交叉重疊。如果黃頂菊與發生區域內的其他土著菊科植物發生屬間雜交,則有可能產生新的危害性更大的物種。
3黃頂菊的防除
3.1萌發期清除
黃頂菊種子一般于4月底5月初發芽,往往是處在濕潤田邊或溝坡下部的首先萌發。如果種子在干旱路邊或棄荒地,往往于雨后大量萌發,此后如果遇干旱則幼苗大量死亡。苗期防除是最佳時期,此時進行人工淺鋤效果很好;使用防除雙子葉雜草的除草劑噴霧,效果亦很明顯。
3.2苗期化學防除
百草枯和草甘膦對黃頂菊有很好的滅殺效果。5月下旬或6月上中旬可選用20%百草枯水劑100~200倍液或41%草甘膦100倍液噴霧,7月上中旬用上述藥劑進行第二次施藥,防效達90%[20]。
3.3生長期人工鏟除
人工鏟除是根治黃頂菊較有效的措施。先割除植株地上部分,然后耕翻曬根、揀盡根茬,做到及時發現、及時鏟除,防止擴散。
3.4秋冬和早春防除
秋季是黃頂菊瘦果成熟的季節,可以在較干旱的天氣集中黃頂菊植物體進行焚燒。早春土壤解凍后進行土壤深翻,將黃頂菊種子深埋入土,可以有效防除。
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