

摘 要 2014—2015年,通過實地樣方調查和文獻查閱,對廣州市常見雜草植物進行統計分析,在選取的36個樣點中雜草植物共計39科98屬133種,以菊科和禾本科為主。其區系組成成分多樣,科的分布類型以世界分布為主,比例超過50%,其次是泛熱帶分布類型。屬的分布類型泛熱帶分布有45個屬,比例為45.92%;世界分布含有16個屬,比例為16.33%;兩者構成了廣州常見雜草植物的屬區系主體。在廣州的雜草植物中,外來入侵植物有11科19屬21種,菊科是主要入侵植物,種數最多;分析其屬的分布類型表明,泛熱帶分布有10屬,所占多達52.63%。入侵植物原產美洲居多,以草本植物為主;草本植物能快速適應環境并繁殖。
關鍵詞 雜草;入侵植物;區系特征;廣東省廣州市
中圖分類號:S451 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.16.008
雜草是指影響到人類生活及自然環境的各種非栽培野生植物和對人類無益的植物[1-2],是在自然選擇與人為因素雙重作用下形成的一類高度進化的植物類群[3]。長時間的自然選擇和人為影響,特別是抗除草劑的變異基因,可通過近緣雜交傳播到同科屬的雜草中[4]。雜草具有的強大擴散能力及基因雜合能力,影響作物的生長和品質,同時還會傳播多種病蟲害[5-6]。植物區系是一個地區在某一時期的所有一類植物類群的總和,是自然歷史條件和自然地理環境綜合作用發展演化的結果,可以作為植物分類及自然環境響應的重要依據[7-9]。鑒于此,筆者對廣州市常見雜草植物的區系進行調查分析,探究該區域雜草群落發生規律及聯系,揭示廣州市雜草的分布規律及來源,以期為雜草防治技術提供理論依據。
1研究區域自然概況
廣州市地處廣東省中南部、珠江三角洲中北緣(E112°57′~114°3′,N22°26′~
23°56′);北回歸線從其中南部穿過,屬南亞熱帶氣候,特點溫暖多雨[10];地形以丘陵地帶為主,地勢東北高、西南低。北部為丘陵山區,東北部為中低山地,中部為丘陵盆地,南部為沿海沖積平原。年均氣溫20~22℃,最熱月平均氣溫28.7℃,最冷月平均氣溫9~16℃。空氣平均相對濕度77%,市區年降雨量約為1 720 mm。全年水熱同期,雨量充沛,利于植物生長。
2研究方法
2014—2015年,每年在雜草發生的春季和秋季進行線路勘查,在廣州市范圍內選取具有代表性的荒地、草坪和農田3類典型區域進行雜草植物調查,每類典型區域共計36個樣方,每個樣方設置7個樣帶,每個樣方面積100 m2(10 m×10 m),每個樣帶
1 m2(1 m×1 m)。每個樣方調查雜草種類,每個樣帶記錄各種雜草植物的總蓋度及出現的次數。通過查閱相關資料,整理出荒地、草坪和農田春秋季的雜草植物名錄。參考《世界種子植物科的分布區類型系統》[11]和《中國種子植物屬的分布區類型 》[12],分析雜草科屬的地理分布。
3結果與分析
3.1區系組成
3.1.1 種類組成
本次調查和統計的雜草植物合計有133種,隸屬于39科98屬,其中:蕨類植物4種,隸屬于3科3屬;單子葉植物34種,隸屬于4科25屬;雙子葉植物95種,隸屬于32科70屬(見表1)。從表1可以看出,雙子葉植物雜草在廣州常見雜草植物區系組成中起主導作用。
3.1.2 科的基本組成
在廣州雜草區系植物中,菊科和禾本科種數都在25種以上;莎草科和旋花科種數為6種;蝶形花科、蓼科和茜草科種數為5種;錦葵科和莧科種數為4種;大戟科和茄科種數為3種(見表2)。除大戟科外,這些種數相對較多的科,均為世界性分布科。
3.2雜草科屬地理成分分析
3.2.1 科的地理成分
在廣州雜草植物區系科的分布類型中,世界性分布科24個,占全部科數的61.54%,合計有114種植物,如常見科有菊科、禾本科、蓼科、茜草科、莎草科等。泛熱帶分布科16個,占全部科數的35.90%,合計有16種,如常見科有大戟科、含羞草科、鴨跖草科、海金沙科、天南星科等。東亞及熱帶南美間斷分布科是馬鞭草科,僅占全部科數的2.56%。廣州眾多的雜草植物中,不乏外來入侵植物,其中世界性分布科9個、泛熱帶分布科2個,東亞及熱帶南美間斷分布科僅有馬鞭草科。
3.2.2 屬的地理成分
廣州雜草植物屬區系分布類型多樣,世界性分布屬16個,占全部屬數的16.33%;泛熱帶分布屬45個,占全部屬數的45.92%,為比例最高的類型;熱帶亞洲和熱帶美洲間斷類型8屬,所占比例為8.16%;熱帶亞洲和北溫帶分布均為5屬,所占比例均為5.10%;舊世界熱帶、舊世界溫帶分布和東亞分布均有4屬,所占比例均為4.08%;熱帶亞洲至熱帶非洲與東亞北美洲間斷均有3屬,所占比例均為3.06%;熱帶亞洲至熱帶大洋洲僅1屬,所占比例為1.02%(見表3)。
3.3 外來雜草植物分析
3.3.1 種類組成
根據調查結果,廣州常見的雜草植物中外來入侵植物有21種,隸屬于11科19屬(見表4);其中,各科含有的屬數、種數分布為:菊科(8/10)(為屬數/種數,以下10處同此),含羞草科(2/2),禾本科(1/1),蝶形花科(1/1),落葵科(1/1),馬鞭草科(1/1),千屈菜科(1/1),茜草科(1/1),莧科(1/ 1),旋花科(1/1),酢漿草科(1/1)。
3.3.2 區系分布類型與原產地
根據調查結果與查閱資料,對外來入侵植物區系的分布類型進行統計:世界分布有3屬,占外來植物總屬的15.79%;泛熱帶分布有10屬,占52.63%;熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布有3屬,占21.05%;北溫帶分布有1屬,占5.26%;舊世界溫帶分布為1屬,都占5.26%(見表4)。
這些入侵植物原產于世界各地,原產美洲有18種,占總種數的85.71%;原產亞洲有1種,占總種數的4.76%;剩下的2種來源于2個地區以上,共占9.52%(見表4)。從這些入侵植物的地理分布類型和原產地來看,外來植物原產地生境與廣州地區的氣候環境存在一定的相似性,使得其可以適宜生長。
3.3.3 生活型
外來入侵植物均為草本植物,共計21種,詳見表5。調查發現,這些入侵植物對環境的適應性較強,生長也比較快速;常見的入侵植物有肖梵天花、加拿大蓬、白花鬼針草、薇甘菊、三裂葉蟛蜞菊、豚草、假臭草、馬纓丹等。空心蓮子草和薇甘菊為國家環境保護總局2003年公布的首批9種外來入侵植物[13];薇甘菊、三裂蟛蜞菊(Wedelia triloba)、銀合歡(Leucaena leucocephala)、馬櫻丹(Lantana camara)等4種植物被IUCN(世界自然保護聯盟)列入世界上最有害的100種外來入侵種[14],這些外來雜草的繁殖和擴散對當地的園林綠化、農業生產以及生物多樣性造成不同程度的影響。
4 結論與討論
生物物種是研究生物多樣性最直接的生命層次類群[15],能充分體現群落結構的生境差異[16]。廣州氣候溫暖多雨,有利于各種雜草的適應生長與定植生存;常見的雜草植物包括蕨類植物3科3屬4種、單子葉植物4科25屬34種、雙子葉植物32科70屬95種;菊科和禾本科為雜草植物的優勢科。外來入侵植物在新的環境可能因為缺少競爭者,快速繁殖造成物種入侵[17],廣州常見入侵植物有11科19屬21種,菊科是優勢科;其種類的生境變化會導致群落物種的變化,從而使得物種在新的環境中能夠成為優勢種和群落生態功能的維持者[18]。通過分析入侵植物屬的區系地理成分和統計原產地,可以得出這些植物的原生境與廣州的氣候環境具有較大相似性,因而其可以很好地適應廣州的氣候環境并迅速繁殖和生長,也反映出外來雜草植物具有較強的生命力。
預防和控制外來入侵植物的方法有:1)加強檢驗檢疫工作,避免在國與國之間的經貿交流過程中有意無意地帶入有害外來植物。2)嚴格控制外來植物,合理利用外來植物,加強與各地外來植物相關研究者的交流與合作。3)加強對外來植物的生物學特性研究與外來入侵植物的影響預測等[19]。4)加強人工防除,研發無公害防治技術[20]。
外來入侵植物不一定都是有害的,很多植物特性還不被人了解,其潛在價值尚待開發利用,例如具有藥用功效的植物有肖梵天花[21]、含羞草[22]、闊葉豐花草[23]、少花龍葵[24]和三葉鬼針草[25]等。因此,在防治外來入侵植物的過程中,可以研究其潛在價值;同時,可將防除雜草的觀念轉變為保護和利用雜草的觀念,促進生態環境和諧發展[26]。
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(責任編輯:丁志祥)