南京地區(qū)外來雜草調(diào)查及婆婆納屬外來雜草入侵性特征比較研究.pdf

1、外來雜草入侵是全球性的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)問題。外來雜草通過人為干預(yù)后的自然擴(kuò)散、人為有意引種或無意引入等方式入侵，定居后，對(duì)當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有?、生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，并使作物產(chǎn)量遭受重創(chuàng)，因此對(duì)外來雜草開展深入研究十分必要。對(duì)外來植物的研究文獻(xiàn)近年來大量出現(xiàn)，對(duì)地區(qū)外來雜草種類、危害性以及重要外來雜草的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳多樣性、防治方法乃至利用等進(jìn)行了廣泛研究，與此同時(shí)，也開展了不同層次的外來雜草風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)防控制措施的研究。但是就一個(gè)特定地區(qū)

2、的外來雜草發(fā)生的數(shù)量生態(tài)學(xué)調(diào)查研究報(bào)道較少；有關(guān)外來雜草入侵的風(fēng)險(xiǎn)分析的評(píng)判角度、標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)判方法差異性較大，其原因是對(duì)所依據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)分析指標(biāo)認(rèn)識(shí)水平的不同導(dǎo)致的。
　　 本文以外來雜草為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究了南京地區(qū)外來雜草的分布規(guī)律和群落特征，揭示婆婆納屬雜草以及一個(gè)地區(qū)外來雜草的發(fā)生分布規(guī)律；并以婆婆納屬外來雜草波斯婆婆納（Veronica persica Poir.）、直立婆婆納（V.arvensis L.）、婆婆納（V.di

3、dymaTenore）和睫毛婆婆納（V.hederifolia L.）為研究材料，對(duì)它們的繁殖能力、光合特性、化感作用及遺傳多樣性特點(diǎn)等多方面進(jìn)行研究；從這些外來雜草自身入侵能力出發(fā)研究外來雜草入侵的關(guān)鍵因素，以期闡明外來雜草風(fēng)險(xiǎn)分析的關(guān)鍵指標(biāo)，為外來雜草風(fēng)險(xiǎn)分析提供理論依據(jù)。
　　 在不同年份和季節(jié)采用樣方法調(diào)查了南京地區(qū)不同生境下外來雜草的種類和分布情況。影響本市外來雜草分布、危害的主要因素是人為干擾強(qiáng)度和土壤水分條件。如2

4、001年南京市秋季外來雜草有11科19屬21種，依據(jù)人為干擾強(qiáng)度和土壤水分條件，可將它們的分布樣點(diǎn)劃分為4個(gè)聚類群：聚類群Ⅰ包括的樣點(diǎn)均分布于旱地農(nóng)田，以反枝莧（Amaranthus retroflexus L）、波斯婆婆納和水花生（Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.）為優(yōu)勢(shì)種；聚類群Ⅱ的樣點(diǎn)都是路邊荒地等無人管理的、曾經(jīng)是裸地的地方，以一年蓬（Erigeron annuus（L）Pers

5、.）、野塘蒿（Conyza bonariensis（L.）Cronq.）和小白酒草（Conyza canadensis（L.）Cronq.）為優(yōu)勢(shì)種；聚類群Ⅲ包含的樣點(diǎn)以公園、景區(qū)為主，外來雜草種類最多，以豚草（Ambrosia artemisiifolia L.）、北美車前（Plantagovirginica L）、水花生、鉆形紫菀（Aster subulatus Michx.）、一年蓬、野塘蒿和小白酒草等為優(yōu)勢(shì)種；聚類群Ⅳ的樣點(diǎn)多是

6、水邊、水田等土壤含水量較高的地方，優(yōu)勢(shì)外來雜草包括水花生、鉆形紫菀和南苜蓿（Medicago hispida Gaertn.）。分析了各聚類群物種豐富度的差異，表明外來雜草的入侵對(duì)生物多樣性有不利影響。2002年南京市春季外來雜草有36種，74個(gè)樣點(diǎn)中外來雜草出現(xiàn)的頻率達(dá)到98.65％。外來雜草平均優(yōu)勢(shì)度在不同生境中大小次序?yàn)椋核?菜地>荒地>路旁>景區(qū)>田埂>草坪>果茶園>墻縫>農(nóng)田>宅旁>山坡。野塘蒿、野老鸛草（Geranium

7、carolinianum L.）和波斯婆婆納是生態(tài)位寬度最高的外來雜草，其入侵性最強(qiáng)。
　　 通過查閱整理相關(guān)的文獻(xiàn)資料并結(jié)合實(shí)地調(diào)查，對(duì)婆婆納屬四種外來雜草在我國(guó)的分布危害情況進(jìn)行了研究。波斯婆婆納為我國(guó)區(qū)域性惡性雜草，在長(zhǎng)江流域夏熟作物田危害嚴(yán)重；婆婆納是黃淮海地區(qū)夏熟作物田的重要雜草；直立婆婆納發(fā)生量小危害輕，是一般性雜草；睫毛婆婆納僅在南京和定海的景區(qū)有分布，還沒有入侵到作物田中。四種婆婆納屬外來雜草在我國(guó)產(chǎn)生的危害性大

8、小順序?yàn)椋翰ㄋ蛊牌偶{>婆婆納>直立婆婆納>睫毛婆婆納。但僅從江蘇來看，這四種雜草的危害性排序?yàn)椋翰ㄋ蛊牌偶{>直立婆婆納>婆婆納>睫毛婆婆納。危害性是現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)的入侵性，波斯婆婆納在婆婆納屬外來雜草中入侵性最強(qiáng)。
　　 從不同生境下隨機(jī)采集玄參科婆婆納屬4種外來雜草為測(cè)試材料，對(duì)其羌性繁殖和有性繁殖能力的有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，研究了它們繁殖能力的特點(diǎn)和差異。結(jié)果表明，無論生境是否相同，各外來雜草的個(gè)體間都存在很大差異，但不同構(gòu)件間的資源

9、配置比例在不同個(gè)體間卻比較一致。婆婆納的單株種子量最大，其次為波斯婆婆納，睫毛婆婆納的結(jié)實(shí)量最低；睫毛婆婆納的單果結(jié)實(shí)量也最低，但其種子的千粒重最高。4種雜草種子都具有休眠特性。除睫毛婆婆納外，其他3種外來雜草都具有無性繁殖能力，以波斯婆婆納無性繁殖能力最高。4種婆婆納屬外來雜草之間的繁殖能力強(qiáng)弱順序?yàn)椋翰ㄋ蛊牌偶{>直立婆婆納>婆婆納>睫毛婆婆納。
　　 通過種子萌發(fā)率、根長(zhǎng)以及幼苗干重3個(gè)指標(biāo)，研究了4種外來雜草的化感作用，并

10、采用模糊隸屬法對(duì)4種外來雜草的化感效應(yīng)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果為：（1）4種外來雜草均具有化感作用；（2）4種外來雜草的3種浸提液在高濃度下對(duì)受試植物種子萌發(fā)率、根長(zhǎng)和幼苗干重均有明顯的抑制作用，濃度越高，抑制作用越強(qiáng)。在低濃度下對(duì)某些指標(biāo)顯示有促進(jìn)作用；（3）各雜草的化感物質(zhì)多存在于水浸提液或乙醇浸提液中，存在于乙酸乙酯浸提液中的較少；（4）4種婆婆納屬外來雜草之間的化感效應(yīng)強(qiáng)弱順序?yàn)椋航廾牌偶{>直立婆婆納>波斯婆婆納>婆婆納。

11、　　 對(duì)4種外來雜草的光合特性研究表明，各種雜草在陽(yáng)生環(huán)境下都比在陰生環(huán)境下具有更高的凈光合速率。波斯婆婆納具有較強(qiáng)的CO2固定能力，光補(bǔ)償點(diǎn)最高。睫毛婆婆納比葉重、凈光合速率、光補(bǔ)償點(diǎn)最低，適應(yīng)于在弱光環(huán)境中生長(zhǎng)，與其主要生長(zhǎng)環(huán)境相一致。四種雜草中只有婆婆納在陰生環(huán)境和陽(yáng)生環(huán)境下Fv/Fm達(dá)到顯著差異。采用隸屬函數(shù)法綜合各光合生理指標(biāo)得出，波斯婆婆納對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力最強(qiáng)，其次為婆婆納，再次為直立婆婆納，最后為睫毛婆婆納。
　　

12、 用AFLP方法研究了婆婆納屬4種外來雜草的遺傳多樣性水平，結(jié)果表明這幾種外來雜草都具有較高的遺傳變異，且波斯婆婆納的遺傳變異最高。各外來雜草豐富的遺傳變異同時(shí)出現(xiàn)在種群間和種群內(nèi)，但種群內(nèi)的遺傳變異都低于種群間。對(duì)相同種群的四種外來雜草和一個(gè)本地雜草的單株樣品進(jìn)行研究，UPGMA聚類結(jié)果能將不同雜草區(qū)分開來，5種雜草間遺傳分化程度（Gst）為0.4469，種間基因流（Nm）為0.607。綜合種群間和種群內(nèi)的各指標(biāo)隸屬函數(shù)值結(jié)果表明，