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摘要:本文着重探讨了牛膝菊属植物的生态特征,包括物种分布与传播途径、生长习性与环境适应能力以及对本地生态系统的影响,并对有效的防治策略进行了简要总结,包括物理防治、化学防治以及生物防治,为科学规范开展牛膝菊属植物防控奠定了基础。
关键词:牛膝菊属;外来入侵植物;生态特征;防治策略
引言:牛膝菊属植物的繁殖扩散能力和化感作用很强,具有显著的入侵性,会降低新分布地的生物多样性,造成严重的生态破坏和经济损失。开展牛膝菊属植物防治研究,有效控制其扩散蔓延,对有效保护农业生态环境,实现农业可持续发展,具有非常重要的意义。
1、牛膝菊属外来入侵植物的生态特征
1.1物种分布与传播途径
牛膝菊属(Galinsoga)植物为菊科一年生草本植物,起源于美洲,主要有5个种,原分布于中美洲山区,现成为世界性杂草,该属造成农业生产损失较大的有2个种,分别为牛膝菊(Galinsoga parviflora)和粗毛牛膝菊(Galinsoga quadriradiata)。二者均原产于墨西哥,借助种子的自然传播和人类活动传播至世界各地,广布于温带和亚热带地区。
牛膝菊属植物的传播途径主要包括自然传播和人为传播两种方式。自然传播方面,牛膝菊属植物的种子具有较强的适应性,能够通过风力、水流以及动物的帮助传播到远离母株的地方[1]。种子的外壳坚硬,能够在恶劣的环境中存活较长时间,从而提高了其传播的成功率。此外,牛膝菊属植物的根系发达,能够通过根茎的生长和扩展进一步扩大其分布范围。人为传播方面,牛膝菊属植物常因园艺栽培、农业活动和运输工具等途径被引入新的地区。园艺爱好者由于其观赏价值而将其引种,而农业活动中的机械设备和农产品运输也会无意间将种子带到新的地方。此外,道路建设和土壤调运等工程活动也为牛膝菊属植物的扩散提供了便利条件。
1.2生长习性与环境适应能力
牛膝菊属植物的种子具有很高的发芽率和生长速度。在适宜的环境条件下,种子在几天内就能发芽,并在短时间内长成幼苗。牛膝菊属植物对土壤的适应能力极强。无论是肥沃的农田,还是贫瘠的沙地、盐碱地,牛膝菊属植物都能生长。这种植物对水分需求不高,耐旱能力强,能够在干旱条件下生存。牛膝菊属植物还对光照条件有很强的适应能力,从全日照到部分遮荫的环境,都能正常生长。
1.3对本地生态系统的影响
牛膝菊属植物的入侵能够迅速占据生长空间,排挤本地植物,造成植物种群结构的单一化[2]。这不仅减少了本地植物的数量和种类,还可能导致某些珍稀植物的灭绝。除此之外,牛膝菊属植物的入侵还会改变土壤性质和水文条件,降低影响土壤的透气性和水分保持能力,因此影响到表径流和地下水补给,改变水文循环过程。这些变化均会会对本地动植物的生存产生不利影响。
2、牛膝菊属外来入侵植物的防治策略
2.1物理防治
人工拔除是物理防治中最常见的一种方法,通过手工或机械工具将牛膝菊属植物从土壤中连根拔起。这种方法适用于小面积或早期入侵的区域。人工拔除的优点在于可以直接、快速地去除入侵植物,防止其进一步扩散。然而,人工拔除需要耗费大量的人力和时间,尤其是在植株密集或面积较大的区域。此外,拔除时需特别注意确保将根系完全清除,否则残留的根部可能会再次生长,导致防治效果不佳。为了提高拔除效率,可以结合机械设备,如割草机或挖掘机,尤其是在大面积区域进行清除时。土地管理则是另一个重要的物理防治手段,通过改变或管理土地使用方式,抑制牛膝菊属植物的生长和扩散。有效的土地管理措施包括:其一,植被覆盖。通过种植本地植物或其他竞争力强的植物,形成稳定的植被覆盖,减少裸露地表面积,抑制牛膝菊属植物的种子萌发和生长。本地植物的选择应考虑其适应性和生态价值,确保能够在特定环境中稳定生长。其二,土壤改良。改良土壤结构和养分状况,增强本地植物的生长优势[3]。例如,通过施用有机肥、调整土壤pH值、增加土壤有机质含量等方法,改善土壤环境,提升本地植物的竞争力。其三,土地利用规划。在土地利用规划中,应尽量避免开垦新的土地,特别是在易受侵入的敏感区域。同时,应制定土地使用的科学规划,防止人为活动引发新的入侵风险。
2.2化学防治
合理使用除草剂是化学防治的基础。除草剂种类繁多,包括接触性除草剂、系统性除草剂和选择性除草剂等。在选择除草剂时,应当根据具体情况选择合适的类型。对于牛膝菊属植物,通常选择系统性除草剂,这类除草剂能被植物吸收并传导至整个植株,从而彻底消灭植株。使用除草剂时,应该严格按照说明书规定的剂量和方法进行喷洒,避免过量使用导致药害或环境污染。喷洒时间一般选择在植株生长旺盛期,此时植物对除草剂的吸收效果最佳[4]。除了除草剂外,还可以采用一些生长调节剂,通过调节牛膝菊属植物的生长过程,抑制其生长或促使其提前凋亡。例如,某些化学药剂能干扰植物的激素平衡,影响其细胞分裂和生长,从而达到控制的目的。
2.3生物防治
引入天敌是生物防治的重要手段,通过引入或增强牛膝菊属植物的天然敌人来控制其数量。这些天敌可以是食草昆虫、病原微生物或寄生生物等。在引入天敌时,需要进行严格的生态风险评估,以确保引入的生物不会对本地生态系统造成负面影响。引入天敌的过程应在控制和监测下进行,确保其在目标区域内有效且安全地发挥作用。生态修复是另一种生物防治手段,通过恢复和改善受入侵植物影响的生态系统,提高本地植物和动物的竞争力,从而抑制入侵植物的生长。生态修复的具体方法包括:一是通过施用有机肥、堆肥和生物炭等改善土壤结构和肥力,增加土壤微生物多样性,促进本地植物的健康生长。二是改善水资源的分配和利用,确保本地植物获得足够的水分,同时避免过度湿润的环境有利于牛膝菊属植物的生长。三是在被牛膝菊属植物占据的区域重新种植本地植物,形成稳定的植被覆盖,从而减少裸露地表面积,抑制入侵植物的扩散。另外,竞争植物的引入也是生物防治中的有效举措,通过种植与牛膝菊属植物竞争力较强的植物来抑制其生长。这些竞争植物可以通过快速占据空间、吸收养分和水分来限制牛膝菊属植物的生长[5]。例如,一些本地草本植物或灌木能够在短时间内形成密集的植被覆盖,阻止牛膝菊属植物的种子萌发和幼苗生长。在选择竞争植物时,应优先考虑本地物种,确保其在目标环境中的适应性和稳定性。同时,需要进行适当管理,如定期修剪和监测,确保竞争植物的健康生长和持久效果。
结束语
总而言之,牛膝菊属外来入侵植物的防治是一项复杂且长期的工作。要综合运用物理、化学、生物等防治措施,将牛膝菊属植物种群控制在经济损失和环境危害允许的水平以下,并避免或力求减少对经济和环境的危害,以取得最大的经济效益和生态效益。
参考文献:
[1]刘慧圆,杨容,蒋媛媛,等.入侵植物牛膝菊属在中国的分类及分布研究[J].北京师范大学学报(自然科学版),2022,58(02):216-222.
[2]胡京枝,尚兵,王颖,等.河南省森林生态系统牛膝菊入侵风险评价[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2024,37(02):7-10+68.
[3]贺齐平,曹丽秋,闫晓慧,等.不同微生境中入侵植物牛膝菊的表型变异[J/OL].重庆师范大学学报(自然科学版),1-7[2024-07-16].
[4]刘芳,任启飞,马菁华,等.入侵植物牛膝菊研究进展[J].农业与技术,2022,42(14):34-37.
[5]陈晓艳.粗毛牛膝菊(Galinsoga quadriradiata)的种群分化及其对扩散进程的影响[D].陕西师范大学,2022.