摘要:本文介紹了河南省以及安陽市在防控黃頂菊方面所做的工作及成效,從黃頂菊的識別特征、生物學(xué)特性、入侵分布范圍幾個方面進行了詳細(xì)描述,對黃頂菊無控制地擴散蔓延會對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的嚴(yán)重危害進行了分析,并結(jié)合工作實際提出防治黃頂菊的物理及化學(xué)防治相結(jié)合的生態(tài)環(huán)保措施,以期對黃頂菊的科學(xué)防治提供借鑒。
關(guān)鍵詞:黃頂菊;危害;防控技術(shù)
中圖分類號:S181文獻標(biāo)識碼:ADOI:10.19754/j.nyyjs.20200815046
收稿日期:2020-07-01
作者簡介:齊英(1967-),女,本科,高級農(nóng)藝師。研究方向:農(nóng)村能源與生態(tài)環(huán)保技術(shù)的示范研究與推廣應(yīng)用。
引言
為確保河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)安全,自2003年以來,河南省啟動了《河南省外來入侵植物調(diào)查項目》,對河南省外來入侵植物的現(xiàn)狀進行摸底調(diào)查,經(jīng)過10a多不間斷地普查,在大量野外實地踏勘、收集文獻資料的基礎(chǔ)上,制作了2000多份標(biāo)本,確認(rèn)河南省共發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)外來入侵植物118個,隸屬24科,根據(jù)外來入侵植物的入侵時間、入侵面積以及入侵趨劃分為5個等級。此次調(diào)查基本摸清了河南省農(nóng)業(yè)外來入侵植物的入侵狀況、分布范圍、生長規(guī)律、入侵模式、傳播規(guī)律以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害程度、所造成的直接和間接損失。本文以河南省1級惡性外來入侵有害雜草——黃頂菊為例,對其識別特征、生物學(xué)特性、入侵威脅影響及典型案例分析等幾個方面進行分析探討,并提出了有針對性的生態(tài)防治措施。
1外來入侵種黃頂菊的識別特征、生物學(xué)特征及入侵分布情況
1.1識別特征
黃頂菊是近年來入侵河南省的一種外來雜草,一年生草本植物,花冠鮮黃色。植株大小不一,多在30~200cm,莖桿呈直立狀,有數(shù)條縱溝槽,在其莖的基部和側(cè)枝基部常帶紫色。子葉交互成對生長,呈橢圓形,顏色呈亮綠色,長約0.3cm,寬約0.2cm。葉子一般長度為6~15cm,寬度為1~4cm,葉子的邊緣會有稀疏而整齊的鋸齒,在基部生長有3條平行的葉脈。主莖和側(cè)枝的頂端上,因頭狀花序密集的聚集在頂端而形成蝎尾狀聚傘花序,就是俗稱的“花打頂”,花冠鮮艷,呈鮮黃色,非常醒目。
黃梅頂菊種子總苞長呈橢圓形,有棱長約5mm,黃綠色;總苞片3~4個,內(nèi)凹,先端圓或鈍,小苞片1~2個,邊緣小花花冠短,長1~2mm,黃白色,舌片不突出或微突出于閉合的小苞片外,直立,斜卵形,先端尖;長約1mm或較短;盤花5~15枚,花冠長約2.3mm,冠筒長約0.8mm,檐部長約0.8mm,漏斗狀,裂片長約0.5mm,先端尖花藥長約1mm,盤花的瘦果長約2mm,邊緣的瘦果較大,長約2.5mm,每個花苞內(nèi)著生種子5枚,瘦果黑色,稍扁,倒披針形或近棒狀,無冠毛。成株類似皇帝菊、天文草、豨薟草。
1.2生物學(xué)特性
黃頂菊是被子植物門雙子葉菊科雜草植物。黃頂菊有吸收力強且發(fā)達(dá)的根系,抗逆性非常強,在鹽堿、瘠薄的不利環(huán)境條件下均能自行很好生長。黃頂菊屬于C4作物,體內(nèi)含有硫酸鹽類黃酮等次生代謝物,對含有石膏和鹽分的生境有良好的先天適應(yīng)能力,從而使其在生態(tài)競爭中處于優(yōu)勢。黃頂菊的種子結(jié)實量很大,且有很強的繁殖能力和生長速度。其通過根系產(chǎn)生的化感物質(zhì)對周圍其它生物的生長有很強抑制作用,使其它作物基本沒有生長空間。
黃頂菊入侵到我國之后在植物的形態(tài)上發(fā)生了很大變化,如植株高度變異增大,小花數(shù)量增加,花果期變長等。一般來說,入侵我國的黃頂菊高8~200cm,還有少部分可達(dá)300cm以上。黃頂菊花果期夏季至秋季或全年,生長茂盛且果實量大。1株黃頂菊能開1200多朵花,每朵花里都有近上百粒種子,單株黃頂菊能產(chǎn)十幾萬粒種子。由于該物種入侵能力特強,占領(lǐng)其它植物的生存空間,所以有“黃頂菊”存在的地方,如不及時控制,其它植物的生存將受到嚴(yán)重影響,直至死亡。如果入侵到農(nóng)田,將嚴(yán)重威脅農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全,已經(jīng)被列入了《中國外來入侵物種名單》(第二批)。
1.3黃頂菊的生長特性
黃頂菊喜歡有光照、潮濕的環(huán)境,特別偏愛受干擾的生境,其適應(yīng)的生存環(huán)境范圍非常廣,在河道兩畔、田邊、荒地、棄耕地、農(nóng)舍周邊、道路兩旁及含沙礫巖土的地方都能生長,特別喜歡生存于荒地、廠礦跡地、建筑工地和濱海等富含礦物質(zhì)及鹽分的生境狀況。在自然條件下,90%以上的種子分布在0~1cm的土層內(nèi),在13~45℃的條件下種子均可萌發(fā),尤其在水分含量60%、環(huán)境溫度28℃的土壤生境中生長迅速。黃頂菊種子從出苗后到5月中旬,生長較為緩慢,日均生長量在0.5cm以下,營養(yǎng)生長期特別是6月份以后生長速度明顯加快,最快時期每天能生長2cm,黃梅頂菊全年生育期平均為196.2d。黃頂菊的主莖平均葉片數(shù)為13~18對,平均5d長出1對葉片,7月底后基本不再有葉片長出。
1.4入侵分布范圍
1.4.1國內(nèi)入侵分布范圍
黃頂菊的遠(yuǎn)距離傳播主要是以交通運輸、引種等途徑進行傳播到新的區(qū)域。在我國最早于1994年在河北邯鄲市首次發(fā)現(xiàn)黃頂菊,其后主要沿公路擴散蔓延,2001年在河北省衡水市衡水湖和天津市南開大學(xué)相繼發(fā)現(xiàn)入侵植物黃頂菊,這些植物71%的分布點在距入侵地國道等主要公路2km的范圍內(nèi)。隨后,在天津南開大學(xué)附近路邊發(fā)現(xiàn)零星幾株黃頂菊。2006年在河南安陽縣境內(nèi)首先發(fā)現(xiàn)。目前,黃頂菊在我國的初始入侵地主要分布在河北省,據(jù)河北省植保植檢站報道,截至2008年底,河北省黃頂菊的發(fā)生面積已達(dá)17133.33hm2,涉及8市89個縣395個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。
1.4.2河南省境內(nèi)主要入侵分布區(qū)域
調(diào)查發(fā)現(xiàn)入侵黃頂菊主要分布在安陽市、濮陽市、新鄉(xiāng)市、鄭州市等縣市的部分區(qū)域。2007年,黃頂菊被河南省確定為省級農(nóng)業(yè)植物檢疫性有害生物。
1.4.3潛在分布區(qū)域
據(jù)黃頂菊原產(chǎn)地及其傳播入侵區(qū)域的生態(tài)環(huán)境條件分析,我國的華南、華東、華中及沿海這些地區(qū)都極有可能成為黃頂菊入侵的重點區(qū)域。我國有專家對黃頂菊在國內(nèi)的潛在適生分布區(qū)域進行了有效研究,表明黃頂菊在我國的潛在適生區(qū)域可能主要集中分布于東南部的省、市、自治區(qū)。為防止蔓延,有必要對這些區(qū)域采取必要的防控措施。
2外來入侵有害植物黃頂菊的潛在威脅及影響
2.1嚴(yán)重抑制其它植物生長
黃頂菊自身分泌一種有毒物質(zhì)——化感物質(zhì),這種有害物質(zhì)可以通過植株的水分揮發(fā)、雨霧淋溶、植株的分解和根系分泌物等方式向周圍環(huán)境釋放,對入侵地生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害,被稱為“生態(tài)殺手”。其強大的根系組織能以極強態(tài)勢爭奪周圍其它植物的水、肥、光等生長資源,對其它植物,特別是綠地生態(tài)系統(tǒng)的生長造成嚴(yán)重影響,破壞性特別大。一旦侵入農(nóng)田,會迅速蔓延,使周圍農(nóng)作物喪失生長空間,特別是在生長過黃頂菊的土壤里種植上小麥、玉米、大豆等農(nóng)作物,這些作物種子的發(fā)芽能力受到很大影響,出芽率明顯偏低,從而造成農(nóng)作物減產(chǎn)或絕收。2006年黃頂菊入侵河北衡水、邢臺、邯鄲等市,危害農(nóng)田面積達(dá)到0.33萬hm2,造成玉米棉花等農(nóng)作物大幅度減產(chǎn)。
2.2造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞
黃頂菊的種子結(jié)實量大、擴散速度特別快、適合生存地域非常廣的這些特點,對沒有發(fā)生過黃頂菊危害的周邊地區(qū)極有可能造成嚴(yán)重威脅,特別是我國的華東、華南、華北、華中以及沿海地區(qū),都極有可能成為黃頂菊入侵的重點區(qū)域。一旦黃頂菊出現(xiàn)大面積、高密度入侵,將與本地物種在陽光、水分、養(yǎng)料、食物、生態(tài)位等多方面進行很強競爭,極有可能導(dǎo)致入侵地植物多樣性降低。黃頂菊改變?nèi)郝浠蛏鷳B(tài)系統(tǒng)基本的生態(tài)學(xué)特征,對本地群落中的優(yōu)勢種植度、生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)循環(huán)、物理特征以及植物的生產(chǎn)力等造成嚴(yán)重威脅,很有可能導(dǎo)致局部或區(qū)域性的生物多樣性減少,使入侵地平衡的生態(tài)系統(tǒng)受到破壞,進而對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能構(gòu)成威脅。因此,需要對黃頂菊高度關(guān)注,并加以人為干預(yù),避免對入侵地植物多樣性造成嚴(yán)重破壞。
2.3黃頂菊與作物間資源競爭
黃頂菊植株高大,枝葉十分茂密,嚴(yán)重擠占了其它植物的生存空間;同時,黃頂菊利用其發(fā)達(dá)、高吸水性的根組織,在周圍環(huán)境中爭奪水、肥等生長資源,導(dǎo)致周圍環(huán)境中其它植物因缺乏有效營養(yǎng)而枯萎死亡。黃頂菊憑借其強大的擴張能力,能迅速侵入當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng),占領(lǐng)重要生態(tài)位,使原生物流系統(tǒng)的食物鏈和生態(tài)系統(tǒng),受到嚴(yán)重干涉,打破原生態(tài)系統(tǒng)平衡系統(tǒng)。如果不能對黃頂菊進行及時有效、嚴(yán)格地監(jiān)管和控制,其可能會對我國的生態(tài)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
2.4破壞當(dāng)?shù)匚锓N的遺傳多樣性
黃頂菊的大量入侵還能夠破壞當(dāng)?shù)匚锓N的遺傳多樣性,改變物種進化方向。由于黃頂菊的花期比較長,花粉量比較大,且花期和大多數(shù)當(dāng)?shù)氐木湛浦参镉薪徊嬷丿B,一旦與本地近緣種之間或者屬間之間發(fā)生雜交,就可能形成更高一級的、危害可能更大的品種,從而可能使本地物種的基因型在當(dāng)?shù)厣锶郝浠驇熘腥莸谋壤l(fā)生變化,造成一些植被的近親繁殖和遺傳改變,這種生物污染將嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)匚锓N的生存發(fā)展,甚至導(dǎo)致部分物種滅絕。
3實際案例
2006年下半年,安陽市農(nóng)業(yè)部門開展了有害生物普查工作,8月份首次在安陽縣安豐鄉(xiāng)發(fā)現(xiàn)了黃頂菊,隨后在內(nèi)黃縣、湯陰縣、龍安區(qū)等縣區(qū)10多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)現(xiàn)了黃頂菊;2011年8月,殷都區(qū)農(nóng)林水牧局組織百余名志愿者對在侯莊村、安陽河沿岸等處發(fā)現(xiàn)的黃頂菊展開了集中治理。截至目前,安陽市共鏟除黃頂菊45萬株、2.6hm2。占地面積667m2以上的地塊有4處,經(jīng)過合力圍殲,全部進行了鏟除或焚燒處理。通過分析黃頂菊的分布情況,認(rèn)為該物種很大可能是由交通運輸工具和大風(fēng)天氣由河北邯鄲方面?zhèn)魅氚碴柺械摹?/p>
從安陽市首次發(fā)現(xiàn)黃頂菊到現(xiàn)在,已有10a多的時間,不時會在無人管理的廢棄荒地發(fā)現(xiàn)其蹤影。安陽市農(nóng)業(yè)部門非常重視,對黃頂菊的安全監(jiān)管一直沒有放松,在利用電視、廣播、宣傳欄、科技下鄉(xiāng)、舉辦培訓(xùn)班等形式進行宣傳的同時,還定期組織開展對重點區(qū)域和潛在區(qū)域的排查,對發(fā)現(xiàn)的問題及時進行妥善處理。在安陽市農(nóng)業(yè)部門的高度重視下,以及精耕細(xì)作和在農(nóng)作物種植生長過程中普遍使用專用除草劑,對黃頂菊在大田的生長起到很大抑制作用,因此,目前安陽市農(nóng)作物大田中尚未發(fā)現(xiàn)黃頂菊。
4防控措施
通過大量實踐表明,對生存競爭能力強大的入侵種黃頂菊必須根據(jù)其生物學(xué)特性,采取及時有效的防控措施,防止其擴散蔓延。經(jīng)實踐總結(jié),利用物理及化學(xué)防除相結(jié)合的方法進行綜合防治,走生態(tài)科學(xué)的防治之路,是防治外來入侵有害生物的有效途徑。
4.1加大檢疫知識與宣傳普及
通過村廣播電視、宣傳欄和印發(fā)宣傳資料、利用舉辦防治培訓(xùn)班等形式向廣大農(nóng)民宣傳黃頂菊的危害性、檢疫防控的重要性及防控技術(shù)等,不斷增強廣大農(nóng)民鑒別能力及生態(tài)安全防范意識。
4.2加強監(jiān)控與除治措施
根據(jù)黃頂菊識別檢驗的標(biāo)準(zhǔn),在黃頂菊發(fā)生的地方建立觀察點,及時掌握黃頂菊的發(fā)生動態(tài),對廢棄的廠礦、工地和河邊、溝渠邊、道路兩旁等可能發(fā)生的區(qū)域定期進行細(xì)致排查,發(fā)現(xiàn)疫情,及時采取措施。同時,還要對接觸過黃頂菊的人進行嚴(yán)格檢查,避免將其種子帶往異地,造成人為引起傳播擴散。
4.3及時排查和鏟除
人工除治黃頂菊,效果明顯。對處于生長期的黃頂菊,進行人工鏟除是根治黃頂菊較有效的措施。通過觀察發(fā)現(xiàn),在6月中上旬,黃頂菊株高為20~30cm時,是鏟除黃頂菊的最佳時期,此時可以對黃頂菊采取人工拔除。對于零散分布的黃頂菊,要通過排查及時發(fā)現(xiàn),及時連根鏟除干凈;對于已經(jīng)成片發(fā)生的區(qū)域,可以采取先拔除,再集中焚燒干凈,做到及時發(fā)現(xiàn)、及時鏟除,防止擴散。由于機械作業(yè)割后留茬較高,部分植株在經(jīng)過一段時間后又長出新芽,恢復(fù)生長,所以黃頂菊的防除還是以人工拔除方式為主。
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(責(zé)任編輯周康)