安徽省麥田雜草種類組成變化及群落特征分析

韓云靜　張勇　周振榮　沈艷　劉小林　周鳳艷

摘要 為明確近年來安徽省麥田雜草種類組成及群落結構變化情況，本研究采用倒置“W”取樣法對安徽省麥田雜草進行了連續兩年的跟蹤調查，結果發現麥田雜草有19科72種，其中禾本科、菊科、蓼科種類最多。優勢雜草有節節麥Aegilops tauschii、野燕麥Avena fatua、日本看麥娘Alopecurus japonicus、看麥娘A.aequalis、菵草Beckmannia syzigachne、豬殃殃Galium spurium等6種，區域性優勢雜草有5種，常見雜草有8種，一般雜草有53種。此外，不同地區優勢雜草存在差異，淮北草害區是以豬殃殃+節節麥+野燕麥為主的雜草群落;江淮丘陵草害區為日本看麥娘+看麥娘+豬殃殃+菵草;江南草害區為日本看麥娘+看麥娘+菵草。從雜草的分布來看，江淮丘陵草害區的雜草群落物種豐富度、多樣性最高，雜草有56種，香農指數最高，為2.34;江南草害區雜草群落物種豐富度最低，有17種雜草，辛普森指數最高，為0.037，均勻度指數也較低，為0.29，優勢雜草突出;從相似性指數來看，安徽省三大草害區之間的相似性指數都小于等于0.5，差異性較大。同時，安徽省麥田雜草入侵問題嚴重，節節麥甚至已經成為某些地區的優勢雜草之一，而大穗看麥娘A.myosuroides在安徽省局部地區也多有發生。

關鍵詞 麥田; 雜草; 優勢種群; 群落多樣性

中圖分類號： S 451.221

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2019209

Variation of weed species composition and community characteristics in wheat fields of Anhui province

HAN Yunjing1， ZHANG Yong1， ZHOU Zhenrong2， SHEN Yan1， LIU Xiaolin1， ZHOU Fengyan1*

（1. Institute of Plant Protection and Agro-Products Safety， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei 230031， China;

2. Dangtu Agricultural Technology Extension Center of Maanshan， Anhui Province， Maanshan 243100， China）

Abstract

In order to clarify the composition and community structure changes of weeds in wheat fields of Anhui province in recent years， the inverted “W” sampling method was used to investigate the weeds species in two years. The results showed that there were 72 species， which belonged to 19 families，and the most species were in Poaceae， Asteraceae and Polygonaceae. The dominant weeds in wheat field were Aegilops tauschii， Avena fatua， Alopecurus japonicus， A.aequalis，Beckmannia syzigachne and Galium spurium. There were also 5 regional dominant weeds， 8 common weeds and 53 general weeds. Besides， the dominant weeds were different in different areas， as the main weed community is G.spurium+A.tauschii+A.fatua in Huaibei area， A.japonicus+A.aequalis+G.spurium+B.syzigachne in Jianghuai hilly area， and A.japonicus+A.aequalis+B.syzigachne in Jiangnan area. As for the weeds distribution， the highest species richness and diversity of the weed community was the Jianghuai area， with 56 species weeds and the Shannon-Wiener index of 2.34. The lowest species richness of the weed community was the Jiangnan area， with 17 species of weeds and the Simpson index of 0.037， and low Pielou index of 0.29. The Sorensen coefficient of similarity between the three areas was all less than 0.5. Furthermore， weed invasion is serious in wheat field， A.tauschii even has become the local dominant weed， A.myosuroides also happens frequently in some areas of Anhui province.

Key words

wheat field; weeds; dominant population; community diversity

小麥是中國的三大主要糧食作物之一，而安徽省是中國小麥主產省份之一，全省耕地面積408萬hm2，小麥常年種植面積245萬hm2左右，其中以安徽北部平原和中部丘陵地區為小麥主要種植區域。雜草可與小麥競爭水、土、肥等營養因素，因此對小麥產量的影響十分顯著，甚至已成為小麥生產持續發展的一大滯礙。安徽省小麥每年發生草害超過200萬hm2，約占種植面積的89.8%，其中較重草害面積約150萬hm2，可導致小麥產量損失10%～15%;嚴重草害68.6萬hm2，可導致小麥產量損失20%～25%[1]。

安徽省麥田雜草種類眾多，主要有節節麥Aegilops tauschii Coss.、野燕麥Avena fatua L.、日本看麥娘Alopecurus japonicus Steud.、看麥娘A.aequalis Sobol.、菵草Beckmannia syzigachne （Steud.） Fern.、豬殃殃Galium spurium L.、婆婆納Veronica polita Fries、薺Capsella bursa-pastoris （Linn.） Medic等。而近些年來，由于環境因素、農田耕作模式、除草劑種類及使用劑量的變化，安徽省麥田雜草的種類和群落結構發生了明顯的變化。如宋愛穎等報道安徽省宿州市蕭縣麥田雜草時指出，蕭縣優勢雜草較十年前相比，優勢闊葉雜草由澤漆、播娘蒿、薺變為婆婆納、豬殃殃、繁縷（鵝腸菜）Myosoton aquaticum （L.） Moench、大野豌豆Vicia sinogigantea，禾本科雜草野燕麥、節節麥等逐漸成為優勢雜草[2]。農田耕作模式帶來的雜草種類及群落變化也十分明顯，如張雪琳等報道，小麥-玉米輪作與小麥-水稻輪作制度下，豫北麥田雜草種類及群落結構差異較大[3]，而安徽省北部正是以小麥-玉米輪作制度為主，中南部則主要是小麥-水稻輪作制度。

近年來，學者們已經對河南、山東、河北、湖北等省份的麥田雜草種類及群落進行了系統全面的調查報道，如高新菊等報道河南麥田雜草有77種，以禾本科Poaceae、菊科Asteraceae、十字花科Brassicaceae為主[4];高興祥等報道山東省麥田雜草有69種，其中優勢雜草有10種[5]。安徽省麥田雜草調查則多集中在局部地區某個市縣的雜草分析，如宋愛穎等報道宿州市蕭縣麥田雜草有21種，以闊葉雜草為主[2]，徐張芹等報道滁州天長市麥田雜草有看麥娘、日本看麥娘、菵草等禾本科雜草和豬殃殃、婆婆納等闊葉雜草[6]。而目前尚未有關于安徽省麥田雜草系統、全面的報道。

因此，為了及時掌握安徽省麥田雜草的分布現狀和分布規律，掌握麥田雜草種類的變化及其影響因素，為小麥田雜草的有效防治提供幫助。我們于2017年-2018年采用倒置“W”9點取樣法對安徽省15個區縣的麥田雜草進行了調查。

1 材料與方法

1.1 安徽省地理概況

安徽省居我國中部靠東，沿江通海，地勢由平原、丘陵、山地構成，地跨淮河、長江、錢塘江三大水系。地處暖溫帶與亞熱帶過渡地區，氣候溫和，四季分明，年平均溫度在14～17℃之間，平均降水量800～1 800 mm[7]。

1.2 樣點分布

根據安徽省農業區域和土壤氣候特征，將安徽省麥田雜草分為三大草害區，分別為淮北草害區、江淮丘陵草害區和江南草害區。淮北草害區主要包括淮河以北的區域，包括亳州市、淮北市、宿州市、阜陽市、蚌埠市等，土壤為黃棕壤，暖溫帶半濕潤季風氣候，地勢平坦，以平原為主，是安徽省小麥的主產區之一，種植模式主要是玉米、小麥輪作。江淮丘陵草害區主要包括淮河以南、長江以北的區域，占全省面積約53.4%，包括滁州市、合肥市、淮南市、六安市、馬鞍山市、蕪湖市等，處于北亞熱帶向暖溫帶的過渡帶上，地勢多為丘陵和河谷平原，土壤為表潛灰泥土，種植模式主要是水稻、小麥輪作或者水稻、油菜輪作。江南草害區主要包括長江以南的區域，包括池州市、宣城市、黃山市、銅陵市等，亞熱帶濕潤季風氣候，地勢較高，以山地為主，雨水充沛，植被的種類、數量較多，種植模式多為水稻、油菜輪作，小麥種植面積較少。

調查分別選擇了以下地區調查雜草，淮北草害區：阜陽市（潁泉區、太和縣、潁上縣）、宿州市（蕭縣、泗縣、埇橋區）;江淮丘陵草害區：合肥市（廬江縣、肥西縣、長豐縣）、滁州市（天長縣、鳳陽縣、全椒縣）;江南草害區：宣城市（宣州區、郎溪縣、廣德縣）。其中江南草害區由于近些年耕作模式的變化，小麥種植面積逐年減少，因此只選了1個市進行調查。本次研究以每個市3個縣，每個縣3個鎮作為代表，采用倒置“W”9點取樣法取樣調查，同時結合耕作模式進行選擇。

調查田塊選擇：在2017年-2018年每年的4月-5月對安徽省5個市15個區縣405個樣點進行麥田雜草的詳細調查，每個樣方的面積為0.25 m2。

1.3 調查方法

雜草種類與分布調查采取倒置“W”9點取樣法[8]，記載樣框（樣框為邊長0.5 m，面積0.25 m2的正方形）內雜草種類及數量。禾本科以雜草莖稈數為單位、其他科以雜草株數為單位。

1）密度：單位面積內某一種雜草的株數。

D=NS，式中D為密度（株/m2）;N為雜草株數;S為調查面積（m2）。

2）頻度：某一種雜草出現的田塊數占調查總田塊數的百分比。

F=∑ni=1Yin×100%，式中F為頻度（%），n為調查田塊數，Yi為某一種雜草在調查田塊i中出現與否，出現即為1，未出現即為0。

3）多度：某一種雜草總株數占調查的各種雜草總株數的百分比。

多度=某一種雜草總株數/各種雜草總株數×100%。

4）相對優勢度：RA=RU+RD+RF3，其中RU是相對均度，即某種雜草的田間均度占所有雜草田間均度和的比值（田間均度是某種雜草出現的樣方數占總調查樣方數的比值）;RD是相對密度，即某種雜草的田間密度占所有雜草密度和的比值;RF是相對頻度，即某種雜草的田間頻度占所有雜草頻度和的比值。雜草相對優勢度高，則認為其為當地主要的優勢雜草。

5）綜合優勢度：某種雜草的綜合優勢度是其在各調查點的相對優勢度的平均值[9]。

6）香農指數（Shannon-Wiener）：H=-∑PilnPi，辛普森指數（Simpson index）：S=∑Pi2，其中Pi=NiN，N是樣方中所有雜草的密度和，Ni是某種雜草i的密度。均勻度指數（Pielou）：J=HlnS，物種豐富度（S）是調查到的所有的雜草種類。如果某地區的這些指數越高，則認為該地區的物種多樣性程度越高[9-11]。

7）索雷申（Sorensen）群落相似性系數：CS=2ja+b，j是兩個群落A和B共有的雜草種數，a是群落A的雜草種數，b是群落B的雜草種數。若兩個群落相似性系數越高，則認為兩個群落越相似[9]。

2 結果與分析

2.1 安徽省小麥田雜草種類

調查結果顯示，安徽省麥田雜草共有19科72種。其中禾本科、菊科、蓼科種類最多，禾本科雜草16種，包括早熟禾Poa annua L.、野燕麥、雀麥Bromus japonicus Thunb.ex Murr.、節節麥、日本看麥娘、看麥娘、菵草、稗Echinochloa crus-galli （L.） Beauv.等，占所有種數的22.22%;菊科雜草12種，包括刺兒菜、稻槎菜Lapsanastrum apogonoides （Maxim.） Pak & K.Bremer等，占所有種數的16.67%;蓼科雜草有10種，包括萹蓄Polygonum aviculare L.、西伯利亞蓼P.sibiricum Laxm.等，占所有種類的13.89%;其他雜草種類較多的有十字花科、車前科、豆科等（表1）。

2.2 安徽省麥田雜草類型劃分

根據安徽省各地麥田雜草的發生優勢度和危害程度，將麥田雜草劃分為4種類型，即優勢雜草（RA≥5）、區域性優勢雜草（3≤RA<5）、常見雜草（1≤RA<3），一般雜草（RA<1）[10]。由表2可知，節節麥、野燕麥、日本看麥娘、看麥娘、菵草、豬殃殃的綜合優勢度大于5，對小麥的生長發育和產量有嚴重影響，是安徽省麥田雜草的優勢雜草。

阿拉伯婆婆納、刺兒菜、野老鸛草、播娘蒿、打碗花這5種雜草在安徽省麥田雜草中綜合優勢度在3～5之間或局部地區相對優勢度>5，對小麥產量影響較大，耐藥性強，防除困難，是區域性優勢雜草。

薺、鵝腸菜、酸模葉蓼、稻槎菜、婆婆納、早熟禾、大野豌豆、藜這幾種雜草在安徽省麥田雜草中綜合優勢度在1～3之間，對作物的影響程度較低，為常見雜草。

雀麥、匍莖通泉草、田紫草、萹蓄、香蓼、廣布野豌豆、大穗看麥娘等，在麥田中的綜合優勢度小于1，且發生面積少，對小麥生長發育影響很低，為一般雜草。

2.3 安徽省麥田雜草發生特點及群落結構

由于安徽省各地的種植模式、地理環境、農田生態條件等不同，麥田雜草發生種類和群落結構也有所差別。

由安徽省麥田雜草的相對優勢度數據（表2）可以看出，安徽省麥田雜草分布差異較大，淮北草害區多為小麥-玉米輪作種植模式，雜草發生種類多，密度大，豬殃殃、節節麥、野燕麥、刺兒菜、阿拉伯婆婆納相對優勢度高，耐藥性強，在該區域形成了豬殃殃+節節麥+野燕麥+刺兒菜+阿拉伯婆婆納+打碗花+婆婆納的優勢群落。江淮丘陵草害區多為稻麥輪作或小麥-玉米輪作等種植模式，日本看麥娘、看麥娘、豬殃殃、菵草相對優勢度高，耐藥性強，在該區域形成了日本看麥娘+看麥娘+豬殃殃+菵草+鵝腸菜+野老鸛草的優勢群落。江南草害區以稻麥輪作種植模式為主，氣候濕潤，而小麥種植面積少，雜草種類較少。日本看麥娘、看麥娘、菵草、稻槎菜相對優勢度高，耐藥性強，在該區域形成了日本看麥娘+看麥娘+菵草+稻槎菜+豬殃殃+野老鸛草的優勢群落。

2.4 安徽省麥田優勢雜草、變化趨勢及入侵雜草

據安徽省各地麥田2012年-2013年的雜草調查數據顯示（未發表），阜陽市優勢雜草是豬殃殃、播娘蒿、野燕麥、刺兒菜、婆婆納、日本看麥娘，宿州市優勢雜草是豬殃殃、播娘蒿、澤漆、刺兒菜、婆婆納、田紫草，滁州市優勢雜草是豬殃殃、播娘蒿、小薊（刺兒菜）、田紫草、日本看麥娘、看麥娘、早熟禾，合肥市優勢雜草是看麥娘、日本看麥娘、菵草、早熟禾、豬殃殃、野老鸛草，宣城市優勢雜草是看麥娘、硬草、日本看麥娘、菵草、早熟禾、豬殃殃。

由以上數據對比可知，安徽三大草害區優勢雜草種群較前幾年已經發生了變化，江南草害區優勢雜草種群由看麥娘、硬草、日本看麥娘轉變為日本看麥娘、菵草、看麥娘，其中江南草害區菵草發生嚴重，已經逐漸成為當地優勢雜草種群，而硬草危害得到控制，發生頻率降低;江淮丘陵草害區優勢雜草種群由看麥娘、豬殃殃、播娘蒿、日本看麥娘轉變為日本看麥娘、看麥娘、豬殃殃、菵草，其中日本看麥娘在滁州地區和合肥地區相對優勢度均大于15，是當地最大優勢種群，播娘蒿危害得到控制，發生頻率降低;而淮北草害區則是由豬殃殃、播娘蒿轉變為豬殃殃、節節麥、野燕麥為優勢雜草種群，節節麥危害加重，在阜陽和宿州地區相對優勢度均排名前三，為當地主要優勢雜草種群之一。

節節麥是麥田惡性雜草之一，也是重要的檢疫對象，近些年它的分布正在逐年加大。在2015年之前，有關節節麥的文獻記載中安徽地區還沒有發現節節麥，而2017年于海燕等對節節麥進行的調研結果顯示，節節麥不僅在之前已經報道的地區出現，如河南、河北等地大面積發生，而且在安徽、湖北等省（市）亦有零星分布[12]，本研究在對安徽省麥田雜草調查時發現，節節麥不僅在淮北草害區發生面積擴大，而且已經成為某些地區的優勢種群。

大穗看麥娘也是麥田的惡性雜草之一，且是多個國家最嚴重的抗藥性雜草之一。2014年，山東省農業科學院植物保護研究所首次報道中國大陸有大穗看麥娘的發生，之后又先后在山東、河北、河南等地發現大穗看麥娘[13]，本研究進行調查時發現在安徽省宿州市、天長市也出現了大穗看麥娘。

2.5 安徽省麥田雜草群落的多樣性

從物種豐富度比較可知，江淮丘陵草害區麥田雜草群落物種豐富度最高，有56種雜草，而江南草害區雜草種類最少，只有17種雜草;從物種多樣性來看，江淮丘陵草害區香農指數最高，為2.34，江南草害區最低，為0.83。江南草害區雜草物種較少，群落優勢物種集中，辛普森指數最高，為0.037。

2.6 安徽省麥田雜草群落的相似性

索雷申（Sorensen）群落相似性系數得出，淮北草害區和江淮丘陵草害區雜草群落最為相似，相似性指數為0.5，而淮北草害區與江南草害區相似性指數最低，為0.30。江淮丘陵草害區與江南草害區的相似性指數介于中間，為0.41。由此可見，安徽省麥田雜草群落結構差異性很大，相似性指數都不超過0.5。

3 結論與討論

安徽省麥田雜草共19科70多種，其中禾本科、菊科、蓼科種類最多。從雜草發生優勢度來看，節節麥、野燕麥、日本看麥娘、看麥娘、菵草、豬殃殃等6種優勢雜草在全省發生、危害嚴重，阿拉伯婆婆納、刺兒菜、野老鸛草、播娘蒿、打碗花等5種區域性雜草也是目前安徽省麥田的主要雜草。因此有效控制這11種雜草危害是目前安徽省麥田雜草防除的重點。

與5年前調查數據對比顯示，安徽省各地麥田雜草群落結構發生了變化，且各地區優勢雜草不同。群落結構發生變化可能與自然地理環境、農藥使用種類、農田耕作模式、生態環境等密切相關。如江淮丘陵草害區因為小麥種植面積大，主要為水稻、小麥輪作種植，雨水充足，溫度適宜，因此麥田雜草種類最多，物種豐富度最高，香農指數、均勻度指數均最高，分別為2.34、0.58;淮北草害區主要為小麥、玉米輪作區，地處平原，氣候較淮河以南地區干燥，機械化管理程度高，與之具有相似種植模式的豫南平原區，雜草種類和數量均較少，群落結構簡單，而我們調查中也發現淮北草害區的麥田雜草發生頻率處于中等水平，辛普森指數最低，香農指數和均勻度指數也較低，分別為0.92、0.26，群落結構簡單。江南草害區由于近些年小麥種植面積較少，麥田雜草的種類、發生頻度最低，物種豐富度也較低。

對比調查數據可知，日本看麥娘已經成為江南草害區和江淮丘陵草害區最大優勢雜草種群，而淮北草害區則是以豬殃殃、節節麥、野燕麥為主要優勢雜草種群。各地間優勢雜草種群差異明顯，淮北草害區是以豬殃殃+節節麥+野燕麥為主的雜草群落;江淮丘陵草害區為日本看麥娘+看麥娘+豬殃殃+菵草;江南草害區為日本看麥娘+看麥娘+菵草。雜草群落結構的變化主要與耕作模式，除草劑的類型、使用方式、劑型，農業機械跨區使用，不同地區小麥引種等有關。例如聯合收割機跨地區收割小麥時，將麥田雜草種子帶入不同地區，進而發生麥田雜草入侵問題;長期使用單一性除草劑導致靶標抗藥性或耐藥性強的雜草發生面積逐步增大，進而導致了抗藥性/耐藥性雜草的快速發展，加大了雜草防除的難度。因此，今后在實際生產中，應加強監測不同地區優勢雜草種群的發生發展，采取針對性防治措施。

另外，本次調查中發現安徽省麥田入侵雜草問題日益嚴重。如節節麥在安徽北部地區發生的嚴重程度正逐年上升，甚至已經成為某些區域的優勢雜草之一。但是目前農業生產中缺乏有效的節節麥防除措施，節節麥防除困難，其危害面積有進一步擴大的趨勢[14]。同時，本次調查中，在宿州、天長等地出現了大穗看麥娘，它具有生命力頑強、易導致小麥倒伏、易對藥劑產生抗藥性[13]等特點。國內目前關于大穗看麥娘的研究較少，對該草缺少有效、安全的防治措施。節節麥和大穗看麥娘都屬于麥田的惡性雜草，近些年來逐漸在安徽各地發生，且發生頻率逐年加大，原因可能是受到農產品貿易、農業機械跨區使用、麥種引種、旅游等影響，雜草種子被帶入省內。因此，安徽省農業相關各部門今后生產中應提高對麥田入侵雜草的重視度，通過加強種子檢驗檢疫等措施，防止惡性雜草的進一步擴散，同時應密切關注安徽省麥田新雜草種群發生、危害和治理情況。

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（責任編輯：楊明麗）