外來(lái)入侵植物加拿大一枝黃花生態(tài)適應(yīng)特點(diǎn)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(guó)上海、南京等地，20世紀(jì)80年代起開始蔓延成為我國(guó)東部地區(qū)危害嚴(yán)重的雜草。其擴(kuò)張速度十分驚人，成為一種典型的外來(lái)入侵種，已經(jīng)被列入中國(guó)重要外來(lái)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(wú)性繁殖，在入侵過(guò)程中，加拿大一枝黃花可以通過(guò)種子繁殖先形成多個(gè)“衛(wèi)星式”種群，后通過(guò)地下莖克隆繁殖填充空隙，最終形成單

2、優(yōu)勢(shì)種群排擠本地植物。拿大一枝黃花的危害引起了國(guó)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(duì)環(huán)境因子土壤水分、光照強(qiáng)度的適應(yīng)性特點(diǎn)及其種群分布格局，同時(shí)在生物、化學(xué)和機(jī)械控制方法進(jìn)行了探索，為預(yù)測(cè)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(zhǎng)對(duì)土壤水分和光照強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度對(duì)加拿大一枝黃花葉片數(shù)的影響較小，各光照處理之間無(wú)顯著性差異：(3)土壤水分和光強(qiáng)對(duì)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(qiáng)時(shí)葉面積最大，強(qiáng)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(wú)顯著差異，但是隨著光照強(qiáng)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(qiáng)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(méi)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(zhǎng)，其種群斑塊

5、呈由少→多→少的變化趨勢(shì)；加拿大一枝黃花種群斑塊的這種變化趨勢(shì)，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(wú)性克隆填充斑塊間的間隙有關(guān)。 3.在實(shí)驗(yàn)控制條件下，觀測(cè)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(duì)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(guò)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(zhǎng)；(2)寄生50～60d后，加拿大一枝黃花植株最大光合速率只有對(duì)照的58.81％，而光合補(bǔ)償點(diǎn)則為對(duì)照的153.39％；脯氨酸和丙二醛含量分別為對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)度不到正常植株的10％，當(dāng)菟絲子生物量(干重)超過(guò)加拿大一枝黃花植株的13.14％時(shí)，植株不能開花結(jié)實(shí)。從實(shí)驗(yàn)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(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和開花結(jié)實(shí)。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(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)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(duì)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(duì)花粉萌發(fā)率無(wú)明顯影響，但是可以促進(jìn)花粉管的生長(zhǎng)；不同農(nóng)藥對(duì)花粉萌發(fā)及花粉管生長(zhǎng)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(duì)不同人為干擾的響應(yīng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)置了不同的干擾類型，噴施除草劑(草甘膦和2,4-D)、對(duì)地下根狀莖不

9、同強(qiáng)度的切割、自然失水、漚制處理、對(duì)地上部分進(jìn)行不同強(qiáng)度的切割處理。結(jié)果表明：(1)加拿大一枝黃花對(duì)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(qiáng)，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(guò)鮮重的50％時(shí)，其成活率銳減。因此

10、，在晴天干燥時(shí)對(duì)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(zhǎng)，30℃下漚制5天根狀莖會(huì)喪失生命活力；(5)在加拿大一枝黃花營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)早期，進(jìn)行不同強(qiáng)度的人為干擾對(duì)其后期生長(zhǎng)及有性繁殖的影響不大，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)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(qiáng)烈