外來入侵植物加拿大一枝黃花生態(tài)適應(yīng)特點及其控制策略.pdf

1、加拿大一枝黃花(SolidagocanadensisL.)原產(chǎn)北美，菊科一枝黃花屬植物，20世紀(jì)30年代作為觀賞植物引種到我國上海、南京等地，20世紀(jì)80年代起開始蔓延成為我國東部地區(qū)危害嚴(yán)重的雜草。其擴張速度十分驚人，成為一種典型的外來入侵種，已經(jīng)被列入中國重要外來有害植物名錄。加拿大一枝黃花既能進(jìn)行有性繁殖又能進(jìn)行無性繁殖，在入侵過程中，加拿大一枝黃花可以通過種子繁殖先形成多個“衛(wèi)星式”種群，后通過地下莖克隆繁殖填充空隙，最終形成單

2、優(yōu)勢種群排擠本地植物。拿大一枝黃花的危害引起了國內(nèi)專家學(xué)者的極大重視，為控制其危害，在其生理生態(tài)適應(yīng)性、化學(xué)他感作用，遺傳變異等方面做了大量的研究。本文主要研究了加拿大一枝黃花對環(huán)境因子土壤水分、光照強度的適應(yīng)性特點及其種群分布格局，同時在生物、化學(xué)和機械控制方法進(jìn)行了探索，為預(yù)測其潛在入侵地及其防除策略提供一定的科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)果如下： 1.采用盆栽法研究了加拿大一枝黃花幼苗生長對土壤水分和光照強度的響應(yīng)。結(jié)果表明：(1)中生

3、、弱光(15％)環(huán)境有利于幼苗株高的增加，而在旱生、強光(100％)環(huán)境下株高最低；(2)葉片數(shù)在濕生條件下達(dá)到最大值；光照強度對加拿大一枝黃花葉片數(shù)的影響較小，各光照處理之間無顯著性差異：(3)土壤水分和光強對葉面積均有較大影響，水生環(huán)境下的葉面積最小，在中生條件下達(dá)到最大值；中等光強時葉面積最大，強光(100％)和弱光(15％，5％)都不利于葉面積的增加；(4)比葉重在水分處理下無顯著差異，但是隨著光照強度的增大而增大，加拿大一枝黃

4、花比葉重的變化，是適應(yīng)光強的變化的途徑之一；(5)加拿大一枝黃花幼苗的生物量在中生環(huán)境下達(dá)到最大值，水生環(huán)境下最??；在光照處理中，45％的光照最適合加拿大一枝黃花生物量的積累，而弱光(5％)下生物量幾乎沒有增加，植株最終死亡。 2.采用連續(xù)小樣方法調(diào)查了加拿大一枝黃花的在不同定居階段和生境中的蓋度，以及以蓋度為指標(biāo)進(jìn)行了其種群的分布格局研究。結(jié)果表明，加拿大一枝黃花種群呈明顯的集群分布，隨著其在新生境中定居年齡的增長，其種群斑塊

5、呈由少→多→少的變化趨勢；加拿大一枝黃花種群斑塊的這種變化趨勢，與其以有性繁殖形成的種子苗為定居者，到定居后形成的無性克隆填充斑塊間的間隙有關(guān)。 3.在實驗控制條件下，觀測了日本菟絲子(Cuscutajaponica)寄生后加拿大一枝黃花生理生態(tài)特性的相關(guān)指標(biāo)，并對寄主進(jìn)行了解剖觀察，探討了應(yīng)用日本菟絲子防除加拿大一枝黃花的可行性。結(jié)果表明：(1)日本菟絲子能夠寄生于加拿大一枝黃花的莖及葉片，寄生根能夠穿過加拿大一枝黃花表皮、皮

6、層直至髓部，從寄主植株吸收水分和養(yǎng)分，使自身生物量得到增加，從而嚴(yán)重影響了加拿大一枝黃花的生長；(2)寄生50～60d后，加拿大一枝黃花植株最大光合速率只有對照的58.81％，而光合補償點則為對照的153.39％；脯氨酸和丙二醛含量分別為對照的2.88和1.29倍，可溶性蛋白、可溶性總糖含量則分別下降了43.45％、44.47％；(3)在浙江金華地區(qū)，自然條件下生長的加拿大一枝黃花一般在九月中旬現(xiàn)蕾，十月中旬進(jìn)入盛花期，而被寄生的植株直

7、到十月下旬才開始現(xiàn)蕾，花序長度不到正常植株的10％，當(dāng)菟絲子生物量(干重)超過加拿大一枝黃花植株的13.14％時，植株不能開花結(jié)實。從實驗結(jié)果看，日本菟絲子寄生可以嚴(yán)重影響加拿大一枝黃花的營養(yǎng)生長和開花結(jié)實。因此，利用日本菟絲子有望成為控制加拿大一枝黃花危害的一種輔助手段。 4.在加拿大一枝黃花開花期采集花粉，實驗室條件下測定了加拿大一枝黃花的花粉活力及草甘膦、乙稀利、2，4-D和百草枯4種除草劑對花粉萌發(fā)的影響，結(jié)果表明：適合

8、加拿大一枝黃花花粉萌發(fā)的培養(yǎng)基為0.5％瓊脂+20％蔗糖+10mg.L-1硼酸，萌發(fā)率達(dá)50％以上；在常溫下，加拿大一枝黃花花粉能存活3-4天；在培養(yǎng)基中加入適當(dāng)濃度的Ca2+對花粉萌發(fā)率無明顯影響，但是可以促進(jìn)花粉管的生長；不同農(nóng)藥對花粉萌發(fā)及花粉管生長的抑制效果依次為草甘膦＞乙稀利＞2，4-D＞百草枯。 5.為了了解加拿大一枝黃花對不同人為干擾的響應(yīng)，實驗設(shè)置了不同的干擾類型，噴施除草劑(草甘膦和2,4-D)、對地下根狀莖不

9、同強度的切割、自然失水、漚制處理、對地上部分進(jìn)行不同強度的切割處理。結(jié)果表明：(1)加拿大一枝黃花對內(nèi)吸性除草劑草甘膦(11250-22500g.ha-1)的敏感性高于2,4-D(450-1050g.ha-1)，表明前者有更好的防治效果；(2)地下莖在不同月份的繁殖能力不同，其中2、3月份地下莖的繁殖能力最強，而11、12月份的繁殖力較低；(3)隨著地下根狀莖體內(nèi)水分的減少，其成活率逐漸降低，當(dāng)失水超過鮮重的50％時，其成活率銳減。因此

10、，在晴天干燥時對加拿大一枝黃花入侵地進(jìn)行翻耕處理有利于根除地下根狀莖；(4)加拿大一枝黃花地下根狀莖在積水環(huán)境下，能忍受短期的低鹽處理，有較廣的pH值適應(yīng)范圍。但是，高溫且積水環(huán)境有利于控制加拿大一枝黃花地下根狀莖的生長，30℃下漚制5天根狀莖會喪失生命活力；(5)在加拿大一枝黃花營養(yǎng)生長早期，進(jìn)行不同強度的人為干擾對其后期生長及有性繁殖的影響不大，營養(yǎng)生長中期即五月份左右受到干擾其分枝數(shù)及種子產(chǎn)量都大大增加，開花前期受到輕度干擾可強烈