英国的入侵植物
英国的入侵植物（精选九篇）
英国的入侵植物 篇1
1 生态习性
空心莲子菜分水生型和陆生型2种。陆生型地上茎基部匍匐，梢部上升，高度20～45cm，贴着地面部分生根，茎中空，有分枝，姜黄色地下茎盘根错节，大部分在地下15～25cm处扩展伸长达50～60cm，甚至更长。地下茎有膨大的结节，并在结节处反复生出幼芽到达地面成为新苗。水生型在水面下的茎节膨大部分也可以反复生出幼芽，但无根毛。无论陆生型还是水生型，匍匐茎越往梢部，结节间距越长，基部的结节间距较短。其叶对生，具短柄;叶长椭圆形或倒卵状披针形，先端圆钝有尖头，基部渐狭，全缘，叶面有睫毛，叶片长3～6cm，宽1.0～1.5cm。头状花序单生于叶腋，具总花梗;花被5片，白色略带淡粉，稍光亮，花期4～10月。包果倒卵形，长1.3mm，花柱宿存，但较少见到结果。
空心莲子菜生长力极强，喜欢温暖湿润的气候条件，气温在16～26℃时是生长高峰期，每天可以生长2～4cm。其适应性强，可以生活在沟渠、湖滩、池塘、水田、荒地、园林绿地里，甚至在石头缝隙中也能生长。喜水，但也耐极度的干旱，对光的适应范围比较广，在强光和隐蔽的地方都可以生长。以无性繁殖为主，1段枝叶或者1段地下茎都可以自行繁殖成1株新苗，这也是其得以迅速蔓延的原因。由于具有顽强的适应性和生长的高速度，已经给人们的生活和环境造成一定的危害，也为防治工作增加了难度。
2 防治对策
2.1 人工机械防治
对于种群密度较小或者新发现的入侵地块，可以使用人工机械铲除。在地下部分深挖30cm以上，对于挖出的根茎、枝叶，要置于平坦干燥的水泥地面或路面曝晒，待干透后及时烧毁。水生型依靠人工打捞，并且及时晒干烧毁。也可以在地下挖深达1m以上的坑，将空心莲子菜深埋于地下。需要强调的是，一定要把根茎、枝叶拣净，否则漏下的小段根茎会重新生长蔓延。
2.2 生物防治
可在我国南方一些城市引入一种专食性天敌昆虫莲草直胸跳甲，又叫水花生叶甲。水花生叶甲的成虫和幼虫专门取食空心莲子菜，成虫食光叶片后迁飞转移，幼虫啃食茎杆，并钻入茎杆转移食用。这种水花生叶甲原产于南美洲，由于有它的控制，空心莲子菜在南美洲没有成为恶性杂草。空心莲子菜由境外引入我国后，脱离了原产地的生物克星，得以自由生长，在新环境下建立种群，依靠自我繁殖、自我扩散，才造成入侵地的局部生态失衡。
2.3 化学防治
化学防治是我国目前防治空心莲子菜应用最多最广的一种方法，在大面积发生时应用，生长在石缝、瓦砾及人工不易铲除的地方也多用化学防治。根据空心莲子菜的生物特性，在化学防治时使用灭杀内吸传导性除草剂，如农达、深锄、使它隆等配成适当的浓度喷雾。
笔者在空心莲子菜地上部分高20～30cm的地块(分向阳地和树荫地，此地块在割草机割过后又长出5～10cm高的杂草)，使用了由美国孟山都公司制造的农达除草剂(41%草甘膦异丙胺盐水剂1L制剂中含草甘膦异丙胺盐410g)，分别为40倍液、70倍液、100倍液、300倍液、500倍液，以背负式喷雾器喷雾来防治空心莲心菜。试验期间日最高气温31～34℃，最低气温23～26℃。第3天遇中雨。施药时间为上午，气温31℃，晴天无风。
向阳地的施药效果如表1所示，施药时空心莲子菜高度对药效的影响：割过的空心莲子菜地下茎受到刺激，膨大的结节部分迅速生出许多新嫩芽;由于地上部分已平茬，大部分叶子吸收的药液有限，除草剂药效达到远端结节部分之前嫩芽已经长出地面，所以发现没有多长时间就又长出许多新的匍匐茎。而没有割过的空心莲子菜，地下茎上的新生嫩芽较割过的少，虽然有的马上长出地面，但随着药液被茂密的地上部分吸收并传导，只要药液传导到的新匍匐茎都会很快枯萎。农达除草剂40倍液与70倍液虽然在40～50d生出新枝叶，但是一直维持在15～20cm的高度，并且密度较稀，远远小于原先的密度，小于其他浓度的密度。
通过试验还可以发现，在向阳地里生长的空心莲子菜枝叶茂盛，局部小环境的温度相比背阴地里的温度高，吸收药液的总表面积较大，药液吸收的量多一些，在植株体内传导速度相对快。树荫地里的植株长势没有向阳地里的好，吸收慢，传导慢，树荫地里的起效时间比向阳地的时间推迟2～3d。但这对药液的总体效果影响不大。
用锹向地下挖掘其根部，发现地下茎烂根长度达4～6 cm，但6 cm以下(包括横向生长的6 cm以后)的地下茎基本上仍有活性。通过挖掘发现土层中还有许多粉红色的嫩茎，因为在土下未曾接触除草剂而未受药害。
从节约和有效的角度考虑，使用农达除草剂70倍液对防治空心莲子菜的效果较好。在这个结论基础上，笔者对施药后又长出来的空心莲子菜(高度15～25cm)用农达70倍液喷雾进行第2次防治，结果药效持续时间比第1次长了15～20d。随着试验次数增加，试验地里的空心莲子菜长势越来越弱。
摘要：空心莲子菜是一种难以消除的恶性杂草。通过研究其生态习性, 提出了相应的防治对策, 以期指导空心莲子菜的防治。
关键词：空心莲子菜,生态习性,防治对策
参考文献
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英国的入侵植物 篇2
测定了紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)重度入侵地土壤(对照于轻度入侵地土壤)的pH, 有机质, N, P, K养分状况和细菌群落特征(Biolog EcoPlateTM)的变化; 并通过紫茎泽兰的水浸提液处理土壤, 检测了紫茎泽兰对土壤细菌群落作用; 然后通过盆栽实验研究了土壤性质的改变对外来植物紫茎泽兰入侵过程的意义. 土壤性质分析结果表明, 2个样地间的土壤pH, 有机质, 全N, 全P和全K差异较小, 而重度入侵地土壤的NH4+-N, NO-3-N和有效性P, K比轻度入侵地显著地提高, 2个样地间的土壤细菌群落结构存在明显的`差异; 紫茎泽兰水浸提液处理的轻度入侵地土壤在细菌功能群结构上与原土壤存在较大差异, 而与重度入侵地土壤具有很高的相似性. 盆栽实验结果表明, 当生长于重度入侵地土壤时, 紫茎泽兰和三叶鬼针草的生长不受影响, 但本地植物生长受到明显的抑制, 在用活性炭除去土壤中可能残留的紫茎泽兰化感物质后, 仍然表现出相同的规律. 在以上结果中, 土壤养分状况的差异无法解释生长于二种土壤上的本地植物生长的差异, 而土壤细菌群落特征在样地间的变化与本地植物的生长表现出明显的相关性, 暗示着改变土壤细菌群落可能是紫茎泽兰入侵过程的一个重要组成部分. 土壤微生物群落可能在外来植物与本地植物的关系中起到了重要的“桥梁”的作用, 外来植物可以通过改变重度入侵地土壤微生物群落结构阻碍本地植物的生长和更新.
作 者：于兴军 于丹 卢志军 马克平作者单位：于兴军(武汉大学生命科学学院,武汉,430072;中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室,北京,100093)
于丹(武汉大学生命科学学院,武汉,430072)
卢志军,马克平(中国科学院植物研究所植被数量生态学重点实验室,北京,100093)
谈植物生长环境的生物入侵及调控 篇3
外来有害生物侵入新区后, 利用新环境中的适宜生存空间, 种群迅速增殖、扩大, 发展成为新区的优势种, 不仅对当地的生物多样性形成威胁, 破坏生态平衡, 造成重大的经济损失, 甚至威胁人类生存, 导致无法估量的恶果。
1.1外来物种入侵会严重破坏生物的多样性, 并加速物种的灭绝。
一个国家或区域的生物多样性是大自然所赋予的, 任何一个国家莫不是投入大量的人力、物力尽力维护本国生物的多样性。而外来物种入侵却是威胁生物多样性的头号敌人, 入侵种被引入异地后, 由于其新生环境缺乏能制约其繁殖的自然天敌及其他制约因素, 其后果便是迅速蔓延, 大量扩张, 形成优势种群, 并与当地物种竞争有限的食物资源和空间资源, 直接导致当地物种的退化, 甚至被灭绝。由于外来生物在新的生存环境中, 或是没有天敌的抑制而迅速增殖, 或是通过与本地物种争夺生存空间、捕食本地物种等方式破坏原有生态系统的平衡, 从而影响本地物种多样性。20世纪90年代, 在我国云南的滇池, 由于凤眼莲 (水葫芦) 的疯长, 连绵10余km的滇池上几乎都被其覆盖着, 导致水中的16种水生植物难觅踪影, 68种原生鱼种已有38种面临灭绝。
1.2外来物种入侵会严重破坏生态平衡
外来物种入侵, 会对植物土壤的水分及其他营养成份, 以及生物群落的结构稳定性及遗传多样性等方面造成影响, 从而破坏当地的生态平衡。一方面, 当入侵种成功入侵后, 会产生大爆发、生长难以控制的局面, 造成严重的生物污染, 导致生物多样性丧失, 对生态系统造成不可逆转的破坏。例如, 紫茎泽兰正在我国的凉山扎根开花, 形成“绿色沙漠”;近年来, 在上海已形成“一江葫芦向东流”的特殊“景观”, 每到11月, 黄浦江上出现水葫芦高峰, 有时竟形成30km长的“绿岛”, 不仅淤塞河道、影响通航, 更为严重的是, 浦江生态环境遭到严重破坏;从澳大利亚引种的桉树活像一台台抽水机, 导致其他森林植物缺水死亡, 严重破坏原有生态平衡。另一方面, 有些入侵种还可在其侵入区内, 通过改变植物初级生产力、土壤营养和水分、群落的结构、动态以及稳定性等方式对当地生态系统产生影响。如在南非, 对当地14种引进的农作物造成危害的130种害虫均是本地种, 它们原来并不食取这些作物, 而是由于引进的外来植物促使这些昆虫改变了食性的结果。
1.3外来物种入侵还会给受害各国造成巨大的经济损失
对于任何一个国家而言, 想要彻底根治已入侵成功的外来物种是相当困难的, 实际上, 仅仅是用于控制其蔓延的治理费用就相当昂贵。据美国、印度、南非向联合国提交的报告称, 这3个国家每年由此造成的经济损失分别为1500亿美元、1300亿美元和800多亿美元。这还不包括那些无法计算的隐性损失, 如外来生物引起的人们的伤害和死亡、导致本地生物物种的灭绝, 以及由于改变环境景观带来的美学价值的丧失。我国也是遭受生物入侵最严重的国家之一。据统计, 松材线虫、湿地松粉蚧、松突圆蚁、美国白蛾、松干蚁等森林入侵害虫每年严重发生与危害的面积约在150万km2左右。美洲斑潜蝇、马铃薯甲虫、非洲大蜗牛等入侵的害虫, 近年来每年严重发生的面积达到140万～160万km2。豚草、紫茎泽兰、飞机草、薇甘菊、空心莲子草、水葫芦、大米草等肆意蔓延, 已经到了难以控制的局面。外来生物一旦入侵成功, 要彻底根除极为困难, 而且用于控制其危害、扩散蔓延的代价极大, 费用极高。1994年入侵我国的美洲斑潜蝇, 目前发生面积100多万 km2, 每年的防治费用就需4.5亿元人民币。几种主要外来入侵物种造成的经济损失平均每年达574亿元人民币。
1.4外来物种入侵会因其可能携带的病原微生物对其他生物的生存甚至对人类健康构成直接威胁
1929年, 有一种传播疟疾的按蚊, 原来只见于欧洲, 后来可能随着一艘外国轮船进入南美洲的巴西。巴西的气候正适合这位不速之客的生存需要。于是它们定居下来, 并扩散到许多地方, 造成疟疾暴发。一个仅有1万多人的小镇, 染病者竟达千人之多。巴西政府用了近三年时间, 才将这批生态入侵者基本消灭。在20世纪30年代传人我国的豚草, 属菊科豚草属, 原产北美, 现广泛分布于东北、华北、华中、华东、华南的15个省、自治区、直辖市, 并形成了沈阳、南京、南昌和武汉4个扩散中心。在豚草发生区, 昆虫的多样性显著降低。除对本地生物多样性构成威胁外, 豚草花粉还是人类变态反应征的主要致病原之一, 它所引起的“枯草热”给全世界很多国家的人们的健康带来危害。
1.5可能成为恐怖活动的工具
在经济全球化的今天, 世界贸易、旅游的迅速发展给“生物入侵”打开了方便之门。整个世界总体和平, 但局部动荡, 恐怖分子活动频繁, 因而各国对于蓄意的“生物入侵”不可掉以轻心。如疯牛病与典型猪瘟, 都可以很容易地传播到一个国家, 并摧毁该国的农业。当今世界, 以基因工程为核心的生物技术正突飞猛进。通过转基因制造出的超级病原微生物, 具备常人无法想像的毁灭能力, 并且具有使用方便、隐蔽性极强、危害严重且难以消除等特点。这些生化武器一旦被恐怖分子利用作为作案的手段, 对世界和平和人类生存将构成严重威胁。
2.生物入侵的防治
2.1预防为主, 综合防治
首先, 要加强有关阻止生物入侵的立法工作, 实施科学的引种制度, 按照预防为主的原则, 联合有关部门加强对物种引进的监管工作, 建立生物入侵预警监控机制, 即对进人中国的外来物种进行具体分析, 将其不利环境、不利其他物种生存的一面公布出来, 以引起各方面的注意;其次, 加强边境和海关检疫, 依法拦截和阻止具有潜在危害性的外来物种的引入;此外, 应加强宣传, 让全社会都知道了解外来生物入侵的危害, 提高全民的防范意识。
2.2入境的有害生物, 要采取措施, 尽量予以根除
根除就是对入侵的全部种群进行治理。对于新入侵还没有大面积扩散的有害物种就应该及时采取物理、化学、生物等措施予以根除或控制其扩大、蔓延。
2.2.1物理的方法
主要是依靠人工或者机械的方式来铲除有害生物。采用物理的方法治理入侵物种, 具有简单实用、不会产生新的污染物的特性。例如, 上海在治理黄浦江的水葫芦时, 为防止新的生物污染, 专家建议剿灭水葫芦以打捞为主。水葫芦打捞船被成功研制, 这种大型河道水葫芦自动控制打捞船集打捞、收集、粉碎和打包为一体, 每小时可处理20吨水葫芦, 在黄浦江和苏州河上频繁往来巡视。但使用物理的方法, 当入侵种繁殖面积较广、生命力顽强且对人身体有害时, 要想彻底根除有害生物则具有一定的局限性。
2.2.2化学防治的方法
主要是指使用化学制品对有害入侵物种进行“以毒攻毒”, 例如喷洒除草剂和农药等。化学农药具有效果迅速、使用方便、易于大面积推广应用等特点。但不可否认的是, 农药在杀死恶草的同时, 也可能累及其他作物甚至牛羊等家畜, 引起新一轮的生态危机。
2.3重视生物入侵, 加强与之相关问题的基础性研究
目前, 从总体上看, 对外来有害生物的入侵重视还不够, 这与大家对生物入侵的作用规律和危害还认识不够充分有关。因而, 我们有必要加强这方面科研的投入, 对外来有害物种的种类、分布状况、入侵途径、对生态系统的危害程度或潜在的危害, 以及经济损失的评估等进行系统的研究, 尽快找出外来生物入侵爆发的机理, 提高对外来种入侵爆发的预测能力。只有主动去了解外来生物入侵的客观规律, 才不至于面对入侵无所适从, 穷于应付。
2.4开发利用, 化害为宝
对入侵生物应该进行全面的研究, 比如, 利用水葫芦净化污水是一种成本低廉、节约能源、效益较高的简便易行方法。而且水葫芦还有一定的经济价值, 通过发酵转化, 提高水葫芦蛋白质含量, 可以制成饲料;利用水葫芦中含有大量氮磷钾的特点, 可以制作有机、无机复合肥;从水葫芦中提取营养素, 可以加工提炼食品、保健品、药品及饲料添加剂。这几种开发方式一旦形成产业, 将消耗大量的水葫芦, 也会吸引更多人去打捞水葫芦, 从而可能根除因水葫芦过多而破坏生态平衡的后患。
2.5加强国际交流与合作, 收集有害生物疫情信息, 建立相关数据库
外来入侵物种牵涉范围十分广泛, 因而对生物入侵的治理是一项国际性的工作。无论是国内还是国际间的合作交流与管理, 都需要建立在掌握相当的科学信息资料的基础上。因此, 收集有害生物疫情信息, 建立相关数据库, 实现信息资源共享非常必要。
2.6防止生物入侵, 需要全社会共同努力
全社会应充分调动公众的积极性, 提高广大公众的防范意识, 使全社会参与到防止生物入侵的行动中。因此, 要通过各种媒体对公众进行宣传教育, 使人们充分认识生物入侵的危害性, 积极根除的迫切性和重要性。
结论:
物种多样性是生态系统稳定性的基础, 在园林植物群落中不断增加植物的种类, 丰富我国的生物资源是一项十分有意义的工作。但在对各种新物种的引进的过程中, 应该特别慎重引进那些有很强生态适应性和繁殖能力的植物, 以防生物入侵带来巨大危害和损失。
摘要：植物在生长发育过程中和园林植物引种工作中, 常常会遇到其它生物的入侵, 不仅危害现植物群落植物正常的生长发育, 甚至会对生态系统造成巨大的冲击而导致生态系统失调。有必要采取一切方法甚至人为干预等措施, 有效地防治生物入侵, 确保生态系统的平衡。
关键词：植物生长环境,生物入侵,调控
参考文献
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英国的入侵植物 篇4
浙江富阳地区松材线虫入侵对马尾松林群落植物多样性的影响
通过对浙江富阳36块不同马尾松混交比率及不同松材线虫危害程度林地的调查,定量分析了这些林分受不同程度的松材线虫入侵干扰后,其乔灌草三层植物多样性的.变化规律.分析结果表明:松材线虫的入侵减小了不同林分比例的马尾松群落之间乔灌草三层多样性的差异;随着松材线虫危害程度的加重,不同树种组成松林的乔灌草三层多样性指数出现新的特点,即两极化→趋于→一致→两极化.进一步分析表明:浙江富阳地区的群落类型处在常绿阔叶林前期向中期演替的过程中;并且随着这种复合干扰程度的不断增加,加快了松林从常绿阔叶林演替前期向中期发展的进程.
作 者：章彦 骆有庆 石娟 涂蔷 任利利 王壮 ZHANG Yan LUO You-qing SHI Juan TU Qiang REN Li-li WANG Zhuang 作者单位：北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京,100083刊 名：生态科学英文刊名：ECOLOGICAL SCIENCE年，卷(期)：200928(6)分类号：X173关键词：松材线虫 马尾松 多样性 演替 异化 Bursaphelenchus xylophilus Pinus massoniana diversity succession
英国的入侵植物 篇5
随着世界贸易以及工业化的发展, 人类活动日益频繁, 外来有害入侵植物随之传播、入侵和扩散的态势在全球范围内日趋恶劣, 给农林生产带来严重威胁, 并降低了群落物种多样性以及生态林的生态效益。因此, 如何有效防治我国外来有害入侵植物的措施日益备受重视, 而相关的专利申请数量逐年增长。本论述对截止2014年底公开的相关外来入侵植物防治专利申请进行总结归纳, 为我国外来入侵植物防治技术的研究和应用推广提供积极参考。
1 数据来源以及检索策略
检索的专利文献来源包括:国家知识产权局CN-ABS数据库 (中国专利文摘库) 、CNTXT数据库 (中国专利全文文本代码化数据库) 、TWABS (台湾专利公报文摘数据库) 、TWTXT (台湾专利全文文本代码化数据库) 。其中CNTXT数据库因其检索范围涵盖专利申请全文, 故为必检数据库。并以“入侵植物”及其扩展关联词、具体的我国主要入侵植物种 (以中华人民共和国环境保护部发布的“中国第一至三批外来入侵物种名单”中的入侵植物种为重点检索对象) 学名及其拉丁名为检索入口, 在前述各数据库中逐一检索, 对涉及发明和实用新型专利申请的公布文本全文字段进行筛选, 最后将相关专利申请的基本信息进行汇总分析。检索和筛选专利文献的时间 (以公开日为准) 截止至2014年12月31日。
2 外来入侵植物的相关专利技术现状
目前我国外来入侵植物防治措施的相关专利申请主要分为物理手段、化学手段、生物防治、生态替代、功能性开发、综合防治以及动态监控等几个方面。
2.1 物理手段
物理手段相对较为原始, 主要通过适时采取人工或机械“斩草除根”、残体翻转暴晒或焚烧等方式进行;但其防治效果往往与处理精细程度有关, 精细作业的完全物理清除措施是有效的, 可费时费力, 而粗放式的不完全物理清除则经常因清除不彻底而复发, 加大二次传播风险。
涉及物理防治的相关专利申请数量相对较少, 且主要集中于物理防除设施上。在人工清除抑制入侵植物生长、繁殖方面:周立业等研制了一种刺萼龙葵植株刈割装置, 以解决目前人工铲除刺萼龙葵植株过程中费时费力, 清理不彻底加大二次传播风险, 同时极易扎伤人员的问题;储著金等研制了一种长茎杆水草切割船以收割外来水生入侵植物。采用药剂防除成本高且易造成二次污染, 而生长期采用人工拔除的方式虽效果显著但工作强度大、效率低的问题, 周立业等研制了一种用于少花蒺藜草种子的收集装置, 以解决少花蒺藜草大量繁殖破坏生态平衡问题。对于人工清除后堆集的入侵植物残体后续处理上, 刘大胜等研制了相关预热设备, 并提出通过对拔除后的空心莲子草经预热设备预热干燥, 然后再燃烧耗尽成灰。
2.2 化学手段
化学防除具有起效快、使用方便直接、省时省力、成本低廉且易推广等特点, 目前普遍应用于外来入侵杂草防治中;但因很多化学除草剂均具有广谱性, 故该法可能会对使用区域内的本地种造成严重危害。另外, 化学防除法往往只在短时间内对地上部分起效, 而经常无法杀灭植株庞大的根系统故而也容易复发;且多次大范围使用时也会给环境带来严重的污染, 而在一些特殊区域下 (如大面积山林、水库周边等) 使用受限。
涉及化学农药防治的专利申请中, 以生长抑制剂、除草剂类产品及其制备方法为主。如郑慧琼等以肉桂酸和/或其衍生物香豆酸 (活性成分a) 和水杨酸 (活性成分b) 研发的水葫芦抑制剂;李国栋以波尔多液、醋水等为主料制得一种紫茎泽兰生长抑制剂;欧国腾等用草甘磷除草剂配合洗衣粉巧除紫茎泽兰;金水虎等提出用苦楝枝叶、山核桃外果皮、水芹菜植株浸提液抑制阔叶丰花草种子萌发的方法;周利娟等提出小蘖碱与其他除草剂混合使用可显著抑制大薸、凤眼莲、浮萍、拟南芥、三叶鬼针草、青葙、香丝草和薇甘菊等杂草的生长。尽管大部分化学防除方法专利申请描述的有益效果中, 都不同程度的提及其无毒或低毒、高效、无公害无污染, 甚至对防治入侵植物靶目标的专一性, 专用于抑制相应的外来入侵植物生长或至死亡等。但基于化学药剂本身的固有特性, 除了部分使用了纯绿色植物源农药外, 笔者认为多数专利申请在实际的应用推广中能否达到如前述的有益效果尚存疑, 其所采用的化学防除剂对环境的危害性、具体防除效果、防除后入侵植物复发可能性等, 均有待于实际推广应用中验证核实。
2.3 生物防治与生态替代
2.3.1 生物防治
生物防治广泛应用于有害入侵生物防治中, 该法主要是从原产地引入专食性的天敌动物或者植物致病微生物等对控防外来入侵有害生物种群的方法;操作简单、成本低廉、取材方便, 适合大面积应用。但由于用于生物防治的物种可能会对靶目标入侵植物以外的其他物种产生危害, 即无法保证其的专效性;且用于生物防治引入的新物种成功控制目标入侵植物后, 其自身也有可能发展成为该地区下一阶段的有害优势入侵物种。故生物防治方法的实际推广应用及其安全性风险均有待商榷。
涉及生物防治主题的专利申请主要集中在近5年, 可见生物防除外来入侵植物技术领域的前路尚需继续探究。周忠实等提供了一种广聚萤叶甲冬季储存和大棚饲养方法, 以获得可有效控制豚草生长的理想天敌广聚萤叶甲;还提供了一种利用豚草卷蛾生物防治入侵杂草豚草的方法, 从而达到持续控制豚草种群蔓延的目的;泽桑梓等提供一种利用大花菟丝子控制薇甘菊的方法。致病微生物方面:胡丽等从水葫芦自然发病植株叶片上分离纯化而获得水葫芦生防真菌拟盘多毛孢, 其菌体制剂和毒素液对恶性杂草水葫芦具有很强致病杀草作用, 可生产环保型真菌除草剂。强胜等提出了一种小菌核菌菌株, 可作为生物除草方法特别应用于控制危害严重的紫茎泽兰、加拿大一枝黄花、小飞蓬、苏门白酒草、黄顶菊、薇甘菊、一年蓬、飞机草等外来入侵性杂草。
2.3.2 生态替代
相对生态安全性更高的生态替代是防治外来入侵植物的重要技术手段之一, 是通过种植一种或多种生态安全性较高的植物物种如本地种或天敌, 使其占据入侵植物种的生态位, 从而控制和抑制同一生境下外来入侵植物种的生长, 即该“一种或多种植物”在同一生境中替代了原有优势外来入侵植物种, 达到抵御和治理外来植物入侵的目的。
生态替代防治的专利申请也主要集中在近些年, 且相关申请主题的重点在于具体筛选何种植物以生态替代控制相应的外来入侵植物以及具体逐步替代的技术过程。如高贤明提出种植具有较高经济价值的绞股蓝属植物、本地植物石竹科植物种类星毛繁缕来抑制和排挤紫茎泽兰的繁殖和生长, 进而提高生态系统自身抵抗紫茎泽兰入侵的能力, 防止和/或遏制紫茎泽兰入侵及控制其蔓延;卢向阳等提出利用宽叶雀稗、拉巴豆、紫穗槐等替代控制紫茎泽兰的方法;皇甫超河等采用本地物种灰绿藜、高丹草或高丹草和鸭茅替代控制黄顶菊入侵, 利用披碱草、草木樨+冰草+羊草作组合替代防治刺萼龙葵入侵;向言词等提出栽培苎麻竞争性抑制胜红蓟和加拿大一枝黄花生长;张震等通过合理种植芦苇快速形成本土植物种群优势有效地抑制喜旱莲子草的生长。生态替代方法是一种生态安全性高的可持续防治措施, 种植方法简单, 易操作。相比物理防治和化学防治, 可大量降低人力、物力、财力的投入, 可避免化学防治对人类健康和非靶标物种产生的威胁, 且替代植物往往是自身就具有极好经济利用价值且对环境、人类以及其他有益物种不会造成危害的植物, 如优质牧草、向日葵等, 故该法在控制外来入侵植物的同时又具有良好的生态价值和经济价值。生态替代方法通常都要结合人工抚育 (如除草翻耕、追肥、灌溉、刈割等) 措施来逐渐建立替代植物的良性演替群落, 其效果非立竿见影式。
2.4 功能性开发
在所有涉及外来入侵植物防治的专利申请中, 通过对相关入侵植物进行加工利用变废为宝的专利申请的数量占主导比例, 其中又以加工制备的方法权利要求为主, 经加工制备方法后获得的产品权利要求为其次。
2.4.1 提取分离活性物质
外来入侵植物作为一种植物材料源, 从中分离提取出具有经济利用价值的有效活性成分在外来入侵植物开发利用领域扮演着重要角色, 这些分离提取出来的组成可进一步的应用于植物源农药、医药、食品等领域。如从紫茎泽兰上可提取分离得到如高生物活性抗菌剂 (药物) 化合物macranthoin G、可在植物源农药领域广泛应用的泽兰酮类化合物、β-榄香烯、药用成分绿原酸、可作植物源杀虫剂增效剂的“泽兰素”、抗菌或抗病毒用途的紫茎泽兰多糖等等;又如魏芸等从黄顶菊中分离制备α-三联噻吩、噻蒽和对三联苯以及氧化石竹烯、β-法尼烯和石竹烯等;李法庆等从阿拉伯婆婆纳上分离得到可作天然药物的阿克替苷化合物。
2.4.2 作为原料加工制备以获得新的利用价值
如前文提及的外来入侵植物自身含有很多可进一步提取分离待深加工利用的有效活性组分, 可投入到工业化生产应用中进行粗加工或精细化加工, 以获得具有特殊作用的众多新产品 (如生物碳、动物饲料、生根剂、染料、肥料、药品、保水剂、保鲜剂、除臭杀菌剂等等) 。由于外来入侵植物往往生长快速, 获取容易且价格低廉, 对其进行采集和深加工开发利用, 不仅有助于控制其生态灾害, 还能变废为宝获得更大的经济效益。在入侵植物防治方法的专利申请中, 入侵植物加工制备获得新功能产品的相关专利申请占据绝大多数, 人们越来越重视研究如何将入侵植物变废为宝, 在防控入侵植物的同时能创造更多的经济价值。
(1) 制备沼气:例如以空心莲子草、紫茎泽兰为原料发酵制备沼气;利用落葵薯生产环保机制炭, 联产木焦油和沼气。以外来入侵植物为原料进行发酵制备沼气, 过程简单、操作方便、生产成本低廉且适宜推广, 不仅解决了我国广大农村地区厌氧发酵原料不足的问题, 实现外来入侵植物资源化、减量化和无害化的利用, 具有良好的环境和经济效益。
(2) 制备人造炭:例如以紫茎泽兰、喜旱莲子草、互花米草、落葵薯等为原料制取。鉴于外来入侵植物往往数量庞大, 利用外来入侵植物为原料生产人造炭, 可代替常规的木材原料制得的天然木炭, 解决了制作木炭需要大量森林木材原料而导致大量砍伐森林的问题, 保护我国森林资源, 有效缓解工业用炭的需求。
(3) 制作动物饲料:例如以假苍耳、紫茎泽兰、互花米草制备动物颗粒饲料或草粉饲料等。加工工艺简单, 饲料成本低, 适口性好, 控制入侵植物的同时还能满足饲养草食动物的需要, 应用推广容易, 促进我国饲料工业的发展, 有利于保护我国草原资源。
(4) 制作有机肥或轻基质:例如以紫茎泽兰为主料, 另外还包括黄顶菊、薇甘菊、飞机草、银胶菊、少花蒺藜草和刺萼龙葵中的一种或多种作为主料制得育苗基质块;以紫茎泽兰为主要原料制备生物有机肥或发酵基质;又或者利用水葫芦、作物茎叶等作为主料生产有机基质。利用入侵植物为主料发酵制得的有机肥或轻基质营养成分丰富, 能满足常规植物生长需要。
(5) 制备保鲜剂、杀菌/抑菌剂:例如利用紫茎泽兰提取物或干粉处理使马铃薯有效抑芽保鲜、延长贮藏期;以紫茎泽兰叶的提取物为主要成分制备植物源保鲜剂, 可用于水果保鲜, 并具有杀菌抑菌作用。梅文莉等以飞机草和艾叶制成的中药组合物用作水产养殖抑菌剂。李顺林等公开了一种三裂蟛蜞菊中的倍半萜内酯在制备抗烟草花叶病毒药物中的应用。另外, 徐振华申请了一些列用入侵植物 (如飞机草、胜红蓟、黄顶菊、水葫芦等) 为原料的植物源纳米缓释油悬浮剂及其制备方法。基于入侵植物自身含有许多具有特殊功效的活性成分, 将其粉碎或粗提取物用作保鲜、杀菌抑菌、防病等的前景广阔。
2.4.3 特殊水土治理
在重金属污染治理领域:祖元刚等以假苍耳地上部分器官为原料制备适用于多种重金属污水处理的植物吸附剂。曹坳程等、杨云等通过对紫茎泽兰进行活性成分特定分离提取处理, 从而获得可将紫茎泽兰提取物质作为污水处理剂, 或者添加到防污漆中作为防污剂。张世熔等将紫茎泽兰种植于已经有该植物广泛分布的重金属污染矿区土壤中从而修复矿区重金属锌、铅和铜污染土壤。刘强等利用互花米草制备的生物炭, 并应用于吸附治理含铜废水。杨再福等利用加拿大一枝黄花制备两性纤维素, 该两性纤维素对重金属六价铬和印染废水有较强的处理与吸附能力, 可重复使用。在土壤改良技术领域:有祥亮等公开了一种用加拿大一枝黄花改良滨海盐渍土的土体结构及其应用方法, 可以大量消纳一枝黄花枯落物, 减缓、削弱一枝黄花的泛滥, 还能改良盐渍土, 适合大范围推广应用。杨再福等通过提取加拿大一枝黄花中的木质纤维组分α-纤维素、木质素和半纤维素, 从而制得固沙材料。
2.4.4 杀灭福寿螺、蚊/虫等
章家恩等申请了系列利用薇甘菊、豚草、胜红蓟等外来入侵植物制成粉末投加于含有福寿螺水体以直接杀灭福寿螺的专利申请;于立田基于紫茎泽兰含有驱赶蚊子的有效成分且点燃后散发的气味对人体没有任何毒副作用的特点, 利用紫茎泽兰和粘结剂制得一种气味保留时间长的植物蚊香。王振华等利用薇甘菊提取物做蚊虫驱避剂。赵静等利用薇甘菊挥发油成分中单萜和倍半萜类化学成分对昆虫具有产卵驱避和一定触杀毒力的生物特性, 以薇甘菊为载体的制备高效防蛀剂。李灿等利用紫茎泽兰、飞机草、马缨丹等为主要材料制备复合型植物源杀虫剂。江世宏等用飞机草提取物制备驱避剂产品, 可有效缓解害虫抗药性产生, 且对害虫高效, 对人畜安全。
除了上述利用方法之外, 专利申请中的入侵植物还能用来制备生根剂、保水剂、染料以及造纸等众多功能应用。综上所述, 外来入侵植物虽泛滥成灾, 但鉴于其自身含有很多有特殊功效的活性成分及其自身作为植物源结构可被加工利用的特性, 只要方法得当, 即可将之变废为宝进行工业化生产, 在防控入侵植物肆虐的同时, 降低生产成本, 效益显著。
2.5 综合防治
前述防治措施大多都是单一的, 单一防治措施有利有弊;要真正的控制和消灭入侵植物的蔓延, 往往需要多种技术措施综合应用进行全方位的防治。例如通过扦插单节红薯苗替代控制结合除草剂应用防治薇甘菊;采用刈割翻耕和秋茄替代结合以治理互花米草;或者滨海湿地互花米草生物-物理防控方法, 即先人工收割干净互花米草, 并把根部捣碎、翻耕, 然后铺塑料薄膜, 再栽种红树植物, 最后待互花米草的根部完全死亡且红树植物生长稳定时回收塑料薄膜;又如先物理法去除河道岸边的空心莲子草, 然后构建河道滨水带芦苇群并由河岸两侧向河道中央方向依次构建水生植物群落, 构成的立体植物替代结合物理清除控制空心莲子草生长;再如通过刈割、留矮茬、覆盖黑色塑料布、种植耐盐、耐水性强的芦苇品种等技术手段相结合, 从而快速、高效、选择性地清除入侵性外来植物, 同时促进本地植物的恢复和生长。
2.6 动态监控
在入侵植物相关专利申请中, 还有一类主题为入侵植物预防监控领域。例如沈佐锐等研制了一种入侵植物监测传感器网络系统和基于3G技术的入侵植物可视化监测设备, 可实现对入侵植物的监测和防控。陶世如等分别采用凋落物袋法和原位分解法研究互花米草空中凋落物的分解动态, 有助于深入认识植物入侵如何影响生态系统功能和过程。林萍等公开了一种基于近红外光谱的假高粱及其近似物种的快速检测方法, 快速准确判别高粱属种子类别, 有效识别是高粱属入侵种还是栽培经济作物种, 提高了检测效率, 降低检测成本。
3 结束语
随着人们知识产权保护意识的加强, 入侵植物防治策略的相关专利申请数量逐年增长。通过对检索结果的分类统计分析, 入侵植物防治方法的专利申请以“变废为宝”的功能性开发利用为主, 其次是化学防治、生态替代和生物防治。如何在有效防控入侵植物的同时增加经济效益的问题, 成为了入侵植物防治专利申请的大趋势。
由于各种单一防除方法虽然各有特点, 但也存在局限性, 从可持续发展以及节约资源、降低生产成本的角度, 笔者认为外来入侵植物物理清除、化学清除、生态替代、生物防治等防治措施综合应用, 同时结合功能性开发利用技术手段, 推动人们参与防治的积极性以及提高防治过程中的经济收益, 这是有望成为入侵植物防治更加经济有效的技术手段。此外, 由于很多外来入侵植物都具有再生能力强、扩散繁殖能力强等特点, 如何防止工业化应用过程中人为间接扩散, 这是入侵植物开发利用所必须谨慎对待的问题。从专利发展角度看, 我国继续积极鼓励发明创造, 推动我国专利技术的发展, 在申请量逐年增长的势态下, 加强对专利技术的推广示范和实现产业化转化, 是从专利技术上有效防治外来入侵植物蔓延危害的重点所在。
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浅谈外来入侵有害植物——豚草 篇6
1豚草的特征特性
1.1 形态特征
1.1.1 普通豚草
普通豚草株高50～200cm, 茎直立, 且有细沟及白毛, 粗糙, 多为绿色, 少数呈暗红色。茎上分枝很多, 从地面附近开始, 一直到顶部, 通常有25～50个。下部叶 (1～5节) 对生, 上部叶互生。叶片1～3回羽状全裂或深裂, 上部叶渐小, 叶柄渐短到无柄, 有时上部叶不裂而成披针形, 叶片上面绿色, 背面灰绿色。头状花序单性, 雌雄同株。
1.1.2 三裂叶豚草
三裂叶豚草比普通豚草粗大, 植株高大者达250～300cm。茎直立, 粗壮, 多在上部分枝, 形成小乔木状。三裂叶豚草整株叶片对生, 少数植株顶部互生, 叶片呈掌状3～5个分裂, 裂片呈椭圆形, 边缘有锯齿。三裂叶豚草茎叶上均具有粗糙毛, 头状花序单性, 雌雄同株。雄头状花序多数, 总状排列, 生于枝顶, 总苞一列联合成杯状;雌头状花序生于雄头状花序下的叶腋中, 聚生成轮状, 总苞结合为长圆状卵形小囊, 内含1花[3]。
1.2 生物学特性
豚草是一种短日照喜光植物, 生命力强、生长旺盛、具有极强的繁殖能力和环境适应能力。豚草的种子小而轻, 可以随风、水流传播, 也可以借人类的生产、生活及鸟类和牲畜携带传播。豚草结籽量很高, 单株结籽量多达1.5万～3万粒, 且种子发芽率高, 并有2次休眠及2次萌发的特性, 种子在土壤中可保持生命力4～5年, 且茎、节、枝都可以长出不定根[4]。豚草还具有化感作用, 在生长过程中向环境中释放多种化学物质, 能抑制其他植物生长。
2豚草的危害
2.1 危害农业生产
豚草根系发达, 有极强的吸肥、吸水能力, 进入农田, 会与农作物争肥、争水, 遮挡阳光, 干扰作物生长, 造成农作物大幅度减产和土壤干旱贫瘠。豚草耗水量大, 消耗的水分是禾谷类作物的2～3倍以上;从土壤中吸收养分的能力强, 一般是大田作物和蔬菜的1.5～2倍。有豚草侵入的农田, 一般减产可达20%～50%, 严重的会导致小麦、大豆等作物绝收。豚草具有化感作用, 在生长过程中向环境中释放多种化学物质, 能抑制玉米、大豆等农作物种子的萌发和幼苗的生长。畜禽食用了混有豚草的牧草后, 则会影响及降低肉、蛋、奶等农副产品的品质。
2.2 危害人体健康
豚草的花粉是引起季节性过敏性鼻炎 (花粉症) 的主要过敏源。豚草花粉量大, 在8、9月份豚草散粉期, 花粉颗粒随空气漂移, 可诱发过敏性疾病。豚草花粉症患者主要症状为鼻痒、喷嚏、流涕;大部分患者伴有眼痒、眼红、流泪等眼结膜炎;部分患者合并哮喘;部分患者出现皮肤过敏症状[5]。已有试验表明, 豚草花粉已成为中国过敏性鼻炎和哮喘发病的重要原因之一。
2.3 破坏生态环境
豚草有别于普通物种的最大特征是能形成单一种群, 破坏原有天然生态系统的平衡[6]。豚草与当地植物争夺养分和水分, 挤占其他植物的生存空间, 加上脱离了原有生存环境的各种制约因素, 能很快的形成单种优势群落, 导致原有植物群落的衰退和消亡。如果当地植物种群大量减少, 依赖其生存的许多其他物种也将随之减少甚至消失, 豚草的生长严重破坏了生物多样性和生态平衡。
3豚草的防除措施
3.1 物理防治
豚草的物理防治方法主要是人工铲除、拔除和割除。豚草幼苗期可以采用人工铲除;人工拔除的最佳时期是豚草生长前期, 4～10对叶期间, 即5月下旬～6月末, 此时不仅便于识别, 而且主侧根较少, 易于拔除;豚草进入快速生长期时, 根系庞大, 要采取人工割除, 但一定要在开花之前进行, 避免花粉危害人体健康。铲除和拔除的豚草要马上晒干烧掉, 以免再次生长;割除时要贴近地面, 割除的茎叶要深埋或烧毁。人工防除豚草见效比较快, 尽管耗时耗力, 需要年年防治, 但依然是目前有效防治豚草的主要手段。
3.2 化学防治
世界各地普遍使用百草枯等除草剂对豚草进行有效的化学防除。目前我国以草甘膦、百草枯、二甲四氯等应用最为广泛。化学防除需要根据豚草生长环境和生育期的不同, 来选择使用不同的除草剂。在豚草幼苗2至4叶期, 可使用20%克芜踪200ml/667m2对豚草进行防除;非耕地可用10%草甘膦水剂1000ml/667 m2, 兑水40kg均匀喷雾;出苗后的农田可用20%二甲四氯钠盐水剂150ml与48%苯达松水剂150ml混合, 兑水40kg均匀喷雾。化学防治的优点是防治面积大而且见效快, 但由于豚草种子具有休眠的特性, 化学防治经过一段时间后, 在原地仍会有豚草种子萌发, 且长期大量使用除草剂不仅造成了环境污染, 还破坏了生态平衡, 因此化学防治最好少用。
3.3 生物防治
3.3.1 利用昆虫防治豚草
利用昆虫防治豚草就是在食物链上增加抑制豚草的环节, 我国从1987年开始, 先后引进豚草条纹叶甲、豚草卷蛾、豚草夜蛾、豚草实蝇和豚草蓟马5种天敌昆虫, 其中对豚草条纹叶甲和豚草卷蛾进行了系统研究[7]。在野外释放的豚草条纹叶甲成虫种群数量相当小, 没有达到控制的作用;豚草卷蛾是一种蛀茎昆虫, 其幼虫钻蛀豚草茎秆, 但也可发生在菊科向日葵族的植物上, 在湖南田间释放豚草卷蛾试验取得了良好的控制效果, 但不适于北方向日葵区。
3.3.2 利用植物替代防治豚草
植物替代主要是利用种间竞争的原理控制豚草的生长, 我国用经济作物替代防治豚草的研究开始于1995年, 现已在实践中取得了良好的效果, 通过种植生长势强的多年生经济作物抑制豚草的生长, 来排除替代豚草。目前筛选出可用于控制豚草的植物有紫穗槐、沙棘、菊芋、草地早熟禾、紫花苜蓿等。植物替代可以把豚草入侵地转化为生态用地或经济用地, 而且可以达到长期抑制豚草的效果, 这种方法适用于公路和铁路沿线、河岸边、野外旷地、旅游区及住宅区。以生态经济型植物群落控制豚草种群是防除豚草的一种既科学又经济有效、切实可行的方法。
3.3.3 利用病原菌防治豚草
在农业生态系统中, 引入病原微生物, 使之建立种群并能长期流行, 是当前控制豚草的突破性进展和今后治理豚草的主要方向。如白锈菌可以有效的控制豚草种群规模, 使受侵染的豚草花粉量和种子量分别减少99%和90%;苍耳锈菌感染豚草后, 使叶片干枯甚至脱落, 花粉和种子量大幅降低, 种子生命力变弱[2]。微生物适应性和变异性强, 现大面积应用的比较少。利用病原菌防治豚草必须十分谨慎, 选用专一性强的菌种, 防止病菌种变异给其他植物带来危害。
4结语
豚草是我国危害最为严重的外来入侵植物之一, 对人体健康、农业生产、生态环境已产生了严重的影响。目前防治豚草的措施无论是物理、化学、还是生物方法, 都存在着一定的局限性, 因此不宜采取单一的防治方法, 例如人工防除虽可在短时间内迅速清除当年生豚草, 但需要年年防治;化学防治不仅费用高, 且可引起农药残留, 污染环境;生物防治又不适合所有的场所。因此应根据豚草发生的环境、面积等采取综合防治措施。同时要加强豚草危害性的宣传, 提高全民意识, 动员社会力量共同参与清除豚草, 把豚草的防治作为一项长期工作, 持之以恒, 将其危害控制在最低程度。
摘要：介绍了豚草的特征特性、危害性及防治措施, 旨在进一步加强人们对豚草及其危害性的认识, 防止其继续蔓延扩大, 同时要加大力度严格防除豚草, 为保护人类健康和农业生产提供保障。
关键词：豚草,特征特性,危害,防治措施
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英国的入侵植物 篇7
1 外来入侵植物特点及我国外来植物入侵现状
1.1 外来入侵植物特点
1.1.1 容易形成入侵, 入侵面积大而广
我国幅员辽阔, 从北到南、从东到西各约5 000千米, 跨越50个纬度, 占据了寒温、温、暖温、亚热和热5个气候带。并且生态系统多种多样, 有森林、农业区、水域、湿地、草地、和城市居民区。正是因为有着不同的气候条件、光照、空气湿度、土壤成分和传播条件, 具有适合外来物种生存繁衍的栖息地, 我国的生态系统就更容易遭到外来植物的侵入。据统计, 全国34个省、市、自治区, 除了青藏高原保护区极少部分地区以外, 都已发现外来入侵物种, 并已逸生为野生植物, 形成了生物群落, 有着稳定的生活史。
1.1.2 外来植物入侵渠道多
随着改革开放的推进、经济发展, 外来植物入侵也越来越“便捷”。不论是无意引入还是有目的引入, 它们都成功地侵占了我国“土著植物”的生存空间繁殖资源。我国有着历史悠久的引种传统, 早期引入常通过民族的迁移和地区之间的贸易实现。其中大部分引种的目的是提高经济收益、观赏和环保等。随着经济发展, 几乎与养殖、饲养、种植有关的单位和企业都存在大量的外地或外国物种引进项目。如农业畜禽饲料水花生;有着园林观赏和水质净化功能的水葫芦以及可以保护沿海海滩的大米草等等。这些有目的引入的物种也可能导致植物污染。随着国际贸易往来的频繁, 人员与物资流动的加快, 无意中也带入了很多物种, 如豚草、北美一枝黄、紫茎泽兰和刺花莲子草等。还有一种方式就是在恢复自身植被覆盖面积时引入外来植物。为了本地物种多样性以及认为本地物种不具有或具有较弱的竞争优势, 而引入外来物种。此外, 在自然保护区或者风景区种植花卉, 选择使用较多的外来物种, 也是入侵的主要渠道之一。
1.1.3 分布格局与环境因子和人类活动有关
外来侵入植物在我国的分布存在很大的空间变异, 宁夏、内蒙古、青海、新疆等省区入侵较少, 而南方沿海城市外来入侵物种较多, 总体趋势是从南到北逐渐减少。无霜期、降雨量、气候、纬度和交通密度是决定入侵植物分布格局的重要的因素。无霜期长、降雨量多的地区入侵植物物种较多。纬度与外来物种数有负相关的规律, 热带生态系统比温带生态系统包含更多的物种, 所以我国南方各省外来植物更多。当然, 经济越发达, 交通密度就越高, 环境条件相对要好, 外来植物种类就越多。
1.2 我国外来植物入侵现状与趋势
据有关资料显示, 目前已知我国至少有188种入侵植物, 其中水生植物18种, 陆生植物170种, 隶属41科, 数量较多的是菊科 (49种) 和禾本科 (33种) 。188种入侵植物中来自美洲的有125种, 占外来入侵植物的66.15%。其中对农、林、牧、渔业造成了严重危害的外来植物至少有58种。
2003年3月6日, 原国家环保总局公布了首批需要剿灭的入侵我国的16种外来物种名单, 其中外来植物有9种。在这9种外来植物中, 紫茎泽兰是危害最严重的外来植物之一。现广泛分布于我国西南地区。目前, 仅在云南省其覆盖面积就达到了24 km2, 严重破坏了生态环境。它以密集成片和惊人的繁殖能力排挤着其他植物的生长, 一些牛羊喜欢吃的草类均消失。据调查, 亩产鲜草240千克的草地受害后产量已不足20千克, 畜牧业难以发展。素有植物杀手之称的薇甘菊1980年进入深圳, 目前已覆盖7万多亩山林的80%面积, 致使大片树林死亡。并正在迅速向长江三角洲扩散, 已造成危害的林地面积达到4万余亩。空心莲子草原为上海、北京、浙江、江西等地引种, 现已逸为野生。这9种外来植物大多分布在我国华东、华南地区。
虽然我国采取了一定的措施遏制外来植物入侵, 但外来植物仍然呈现出传入数量增多、蔓延范围扩大及破坏程度加大的趋势。
2 外来入侵植物对环境造成的危害
2.1 造成生态系统不平衡及生物多样性丧失
当外来物种成功入侵后, 便会迅速生长繁殖, 占据本地植物的生存空间, 使得本地植物难以存活, 且这种破坏是不可逆转的。它们形成单优群落, 侵占荒林、阻碍交通、破坏经济田。在广东省, 薇甘菊往往大片缠绕香蕉、荔枝等作物及灌、乔木, 致使这些植物不能进行光合作用而死亡;水葫芦利用其极快的无性繁殖特点, 迅速侵占湖泊、池塘的水面, 破坏水域功能。在福建省宁德, 大面积的大米草破坏了近海生物的生活环境, 使得鱼类、贝类、藻类等因缺氧而死, 并且堵塞了交通、影响水质交换, 诱发赤潮。在全世界的濒危植物中, 约有35%~46%是部分或完全由外来生物引起的。
2.2 灾害的频繁爆发导致经济损失
入侵植物带来的经济损失是巨大的。早在2000年, 原国家环保总局的调查结果就显示, 外来入侵植物给我国带来的经济损失就高达1 198亿余元, 占我国国内生产总值的1.36%。因为外来生物入侵成功后, 只能控制其扩散与危害程度, 而无法彻底根除。2000年重庆市万州区毒麦面积近500公顷, 政府投入70多万元进行清除;云阳县毒麦面积为20公顷, 投入的治理费用及农作物经济损失为13万余元。近年来, 外来入侵植物来来的灾害对国民经济造成的直接经济损失共超过198亿元, 而对我国生态系统、物种及遗产资源造成的间接损失达到了1 000亿元。
2.3 危害人体健康及加重生活负担
外来入侵植物中有许多不仅对生态系统造成了危害, 对人的身体健康也有一定的危害作用。如豚草花粉, 它可以引起人体一系列过敏性变态病症, 空气中豚草花粉粒达到每立方米40~50粒, 人体就能感染枯草热 (秋季花粉症) 。加拿大一枝黄花也会引发人体过敏和呼吸道感染。这些植物过量繁殖会危害人类健康、加重人们的经济负担。
3 植物污染大面积爆发的条件与原因
3.1 植物污染大面积爆发的内因
即使是外来入侵植物, 也有自己的生命周期。一般植物分为休眠期和生长期, 生长期一般包括萌芽、生长、开花坐果、发育、成熟和落叶等物候期。而植物污染大面积爆发就发生在生长期中。凤眼莲 (俗名水葫芦) , 是多年生植物, 每年迅速生长爆发的季节是8~12月。每年的3~5月, 是凤眼莲的萌芽阶段, 幼苗遇到其他水生植物 (如喜旱莲子草) 后得以固定, 也有幼苗在岸边草丛中发芽。到7月中下旬, 喜旱莲子草枯萎沉至水底, 为凤眼莲的生长提供了空间。进入8月份后, 开始爆发性生长。在12月霜期来临之后, 凤眼莲叶片组织受到霜害的损伤和破坏, 逐渐死亡, 大多沉至水底, 部分随水流走。其他外来植物也具有类似的生长周期, 因此快速生长期时会引发植物污染大面积爆发。
3.2 植物污染大面积爆发的外因
良好的生长环境是植物污染大面积爆发的主要外因。如水体营养丰富, 适合其生长。仍然以凤眼莲为例, 它的生长环境一般是流速较缓的河流或池塘, 无性繁殖表现为层叠增高的现象。同时有附着物固定, 供其有足够的时间进行繁殖。
另外, 人们的生态安全意识淡薄, 低估了可能的危害也是原因之一。由于只考虑经济效益而引入外来植物, 而对其重视程度不够, 在研究方面也投入较少, 这些也是造成植物污染大面积爆发而未得到及时控制的原因。
4 综合防控的对策与措施
《2008中国环境状况公报》中指出, 我国近年来针对外来入侵物种防治工作采取了一定的措施。如农业部在15个省 (直辖市、自治区) 开展了外来入侵物种灭除行动, 重点对22种具有重大危害的入侵物种进行了全面普查;建立和完善了427种外来物种的信息数据库, 并采取多种方法以更好地防治外来入侵植物。
4.1 在休眠期与萌芽期进行铲除
根据外来入侵植物的生长周期选择在其休眠期与萌芽期进行铲除, 可以做到去除种源的目的。如果选择在营养生长期进行清除, 这个时候植物的生长速度达到最快, 铲除所需的人力物力都会增加。而休眠期与萌芽期并未大面积爆发, 此时铲除则会收事半功倍的效果。
4.2 加强宣传和教育, 提高生态安全意识
外来植物入侵会破坏生态环境、给经济造成损失、危害人类健康。所以, 要利用多种媒体渠道宣传外来植物入侵的危害性以及其防除知识, 树立公众的生物安全意识, 遵守生物安全法规。
4.3 推行生物防治技术
重视科技研究, 加大人力物力投入, 组织专家研究外来入侵植物特性, 探明其大面积爆发的原理, 寻找到更好的解决方案。建立完善的检测设备和监测系统, 应对突发的植物污染危机。同时, 推广生物防治技术。生物防治可以利用其天敌进行制约, 重新达到新的生态平衡。但在引入其天敌时一定要严格控制把关, 避免引入新的外来入侵植物。
4.4 建立和完善法律法规
要认真贯彻执行《中国生物安全框架》、《外来物种生态环境安全管理办法》等法规, 教育人们遵守生态安全法律法规, 不要为私利而给公共利益造成损失。引种工作要规范化、合法化, 依法阻止有害外来植物的入侵。
5 结论
外来入侵植物会给社会带来危害, 若不能很好地防控, 将会有扩大的趋势。应该采用综合治理的方法防止局面进一步恶化, 同时积极地寻找治本的解决办法。
摘要：外来生物入侵导致的一系列环境问题不容忽视, 其中外来植物入侵导致的植物污染更是当前面临的环境难题之一。通过综述植物污染现状及其特点, 阐明植物污染带来的隐患与危害, 分析研究外来入侵植物的生长与繁殖过程, 找到形成植物污染的原因, 提出了综合防控的对策。
关键词：外来生物入侵,植物污染,预防,控制,治理
参考文献
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[3]吴晓雯, 罗晶, 陈家宽, 等.中国外来入侵植物的分布格局及其与环境因子和人类活动的关系[J].植物生态学报, 2006, 30 (4) :576-584.
入侵植物五爪金龙研究和利用进展 篇8
五爪金龙(Ipomoea cairica(L.)Sweet),旋花科(Convolvulaceae)番薯属(Ipomoea)多年生藤本植物,原产热带美洲,现广泛分布热带地区。据记载该种1912年已在香港归化,如今在华南地区广泛蔓延,可平面覆盖,也可顺枝干攀爬,使其覆盖的植物得不到充足的阳光或分泌出化感物质干扰植物正常生理活动而死亡。该物种现已成为华南地区仅次于薇甘菊(Mikania micrantha)的草本质藤本杂草。五爪金龙会通过破坏本地植被使得当地的生态系统和结构改变,如任其发展下去,则最终导致本地物种的灭绝和生物多样性的丧失。但值得庆幸的是,随着对外来入侵植物五爪金龙危害性认识加深,各方面研究的深入,相关的报道逐渐增多。本文主要就五爪金龙的生长史和生物学特征,与周围物种的化学关系和化感作用,危害与防治,开发和利用等方面进行评述。
1 五爪金龙生物学特征与入侵的关系
极强的繁殖能力,在进行有性生殖的同时又进行无性繁殖是五爪金龙成功入侵的重要原因。在水分充足而肥沃的土壤条件下五爪金龙以营养生长为主,而在干旱贫膺的土壤条件下则以开花结实进行有性生殖为主,从而产出大量后代。五爪金龙不仅花期长,在亚热带地区全年开花,而且其花形较大,颜色艳丽夺目,易于昆虫前来授粉。虽然五爪金龙花期长,花量多,但由于五爪金龙花朵开放时间仅为1天,花粉活性率和柱头可授率在一天中均呈现抛物线趋势,各自的最高峰分别出现在上午09:30与下午14:30~15:30,由于它们的峰值并不在同一时间段,其授粉的机率大大降低,故结实率低,种子产量少。五爪金龙繁殖主要方式并不是有性繁殖,而是通过地上部营养器官进行的无性繁殖,因此五爪金龙的控制需要采用全株清除的方式才有效。
五爪金龙形成的种子虽然很少,但具有坚硬致密的种皮,使得种子透水透气性极差,具有很强休眠特性,因此自然萌发率低。这样的低萌发指数可有效地避开人工杂草的管理工作,使其在土壤保持的时间较长,提高其有性繁殖效率。对五爪金龙种皮强度、光照、温度、水分等因素与其萌发的关系进行研究的结果表明,光照对种子的萌发没有明显的影响,在完全黑暗或光照条件下均可以萌发;用浓硫酸、机械处理种皮,种子1~2天即可萌发,明显提高了种子的萌发率;当种子处于低温状态时,萌发的时间延长,甚至不萌发,一旦移至温度适中的环境,种子又能迅速萌发;水分对于种子的萌发具有重要影响,干旱胁迫对五爪金龙种子萌发和幼苗生长均有显著抑制作用,但同时也能通过自身一系列生物学、生理学指标的改变主动适应干旱逆境,如五爪金龙幼苗叶绿素含量、细胞水势、生物量及苗高显著降低,根茎比显著增大;幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量持续上升,过氧化氢酶(CAT)活性持续下降,过氧化物酶(POD)活性在从轻度胁迫到重度胁迫时呈先上升再下降的趋势。这些都说明其种子具有较强的生命力和适应能力。
种子萌发后植株开始营养生长或者进行无性繁殖。攀援和匍匐生长是五爪金龙两种生长扩散方式。在无支持物的情况下,五爪金龙以匍匐生长扩散方式为主,在匍匐生长过程中,匍匐茎节间处可长出不定根,不定根长出侧根并深入土壤为植株吸收营养和水分。同时,部分节间产生不定根并长出新枝,在适宜的水分和土壤条件下萌发成新的植株。当遇到灌木或小乔木或是其它可以攀爬的物体时则转变为攀援生长。
五爪金龙茎的解剖结构具有茎表皮细胞外壁明显增厚,具角质层,气孔较少且具有气室等特点,这些结构特点与其防止水分过分蒸腾相适应。五爪金龙的幼叶和成熟的叶片都有很强的趋光性,强光下的营养生长比阴天快的多,成熟植株生长速度达6.1-11.9cm/d;无论在光照或荫蔽条件下,无性繁殖世代营养体平均每天生长2.4cm,叶面积每天增加1.4cm2。此外,五爪金龙叶片具有较强的CO2固定能力,其净光合速率峰值达18.6μmol·m-2·s-1,净光合速率、蒸腾速率的日进程曲线呈“双峰”型,在中午前后均出现一定程度的下降;暗呼吸速率曲线呈单峰型,中午时出现高峰。光饱和点1261μmol·m-2·s-1,光补偿点44.1μmol·m-2·s-1,表明其具有较高的光合效率。综合五爪金龙茎的特殊结构、叶片的趋光性、较高的净光合速率等因素使其比其它植物具在相同的环境条件下具有更迅速的营养生长速度,迅速占据取光空间,是它能迅速生长与蔓延而广泛入侵分布的重要生物学基础,这种快速生长的能力使其能够缠绕在其它植物上而形成单优种群。
五爪金龙入侵性非常强,但是对入侵地仍具有选择性。野外观测发现充足的光照、肥沃的土壤、较好的水分、可以缠绕攀爬的伴生植物等是其生长良好的必要条件。所以,五爪金龙尤其常在路旁、林区边缘、茶园、公园、河岸、滩涂、垃圾场、水渠旁等环境形成单优种群。相反,在阴蔽或铺地生长状况下,五爪金龙生态竟争能力会受到严重影响。比如,在生长良好闭度高的森林中,五爪金龙则难以入侵成功。另外,一般认为多样性高的群落对其入侵抵抗力强。
五爪金龙成为入侵物种必然具备一些重要的比其竞争者更具优势的生物生态学特征,这些特征使其能适应新环境并成功建立种群。就目前研究结果分析,认为其较强的繁殖能力和对新环境的广泛的适应性是其成功入侵的两个重要特征。五爪金龙可以在进行有性繁殖的同时又进行无性繁殖的营养生殖,不仅能迅速生长还能产生大量的后代。另外,它们对各种环境因子的适应幅度宽广,且常常能对光、温、水、肥和污染等环境胁迫有较强的抗逆性,使得竞争能力往往强于处于同一环境中的植物种群。五爪金龙多在缠绕和覆盖其伴生植物之上,地下部分的根与伴生植物进行水分和营养物质的争夺,而地上部分的叶片与伴生植物竞争阳光,使伴生植物得不到充足的光照而减缓光合作用,进而影响伴生植物不能提供足够的能量供机体生长及繁殖,最后因缺水缺营养而枯死。
2 化感作用在五爪金龙入侵中的作用
化感作用是指植物间通过释放次生物质而影响邻近植物种子萌发,幼苗生长发育的现象。愈来愈多的研究显示化学生态机制也是外植物成功入侵的重要机制之一。外来植物进入新的生态环境中,只有在与当地生物的相互作用中取得优势才能定植、扩增种群进而实现入侵。许多入侵植物在和本地植物间相互竞争中取得优势往往都与其具有强烈的化感作用有关。
研究表明五爪金龙具有明显的化感抑制潜力,不同部位的化感潜力存在较大的差异,其抑制作用由强到弱顺序从大小依次是茎尖>成熟叶>茎>落叶>腐解茎>不定根。由于茎尖、成熟叶和茎是五爪金龙完成缠绕,进而与其他植物进行竞争的主要部位,所以五爪金龙茎尖、成熟叶和茎的潜力较强,与处于和竞争植物直接接触,争夺资源的前沿相对应。茎尖作为五爪金龙入侵的“先锋队”,分泌出了最多的化感物质,对寻找攀爬物和对邻近植物生长产生强烈抑制效应起到了重要作用,为自身的生存及扩散入侵创造了有利条件。此外,攀援与匍匐生长五爪金龙不同地上部分水浸提液化感效应也存在不同程度的差异,攀援生长五爪金龙不同处理浓度的化感潜力比匍匐生长五爪金龙明显,这说明攀援生长五爪金龙的化学性防御或入侵能力高于匍匐生长五爪金龙。五爪金龙的凋零物仍然具有化感效应,也就是说凋零花叶的化感物质并不会因为离开植株而消失。五爪金龙生长迅速,叶片生物量大,其凋落量也大,因此大部分的凋落叶则先是夹杂在地上部分密集的枝叶间枯烂腐解,通过淋溶及腐释向环境释放的质量很大的化感物。一方面,凋落花叶在分解过程中,释放的化感物质,会抑制土壤病源微生物和邻近植物的种子萌发及生长,从而为自身或其下一轮的生长创造良好的土壤条件和空间;另一方面,死亡凋落的花叶腐解后能增加土壤有机质,改善土壤的物理结构等,从而促进五爪金龙自身的生长。
王乃亮等从五爪金龙分离出两种黄酮类化感物质:槲皮黄素-7,4′-二甲基醚和其硫酸酯。生物测定表明,这两种化感物质的化感作用对不同科属的植物作用有差异,例如二种物质均对黄瓜种子萌发表现出了极显著的化感抑制作用,而对白菜种子的化感抑制作用相对较弱。与一般认识不同的是,五爪金龙中的两种化感物质之间存在拮抗作用,两种化感物质混合液对黄帚橐吾、萝卜、黄瓜和白菜种子萌发的抑制作用均小于任一物质单独作用时的抑制强度。
有趣的是,五爪金龙与同样是危害严重的入侵植物薇甘菊的关系印证中国一句古话“卤水点豆腐,一物降一物”。具有极强化感作用,能迅速生长、缠绕并覆盖邻近植物,导致其它植物生长受阻甚至死亡的薇甘菊在面临五爪金龙入侵其群落时却不能表现出竞争优势,相反,五爪金龙分泌的化感物质对薇甘菊种子萌发和幼苗更新的影响强烈,并且通过显著降低薇甘菊叶绿素含量和叶绿素a和叶绿素b的比值,降低了其光合作用,对薇甘菊的扩散入侵起到阻碍作用。
3 五爪金龙的危害防治与利用
澳大利亚、丹麦、苏格兰、日本等多个国家已经把五爪金龙列为入侵杂草,并且制定了相关法律阻止该物种的进一步入侵;我国福建、广东、广西、云南等地的生态环境也已受到五爪金龙不同程度的侵害,有关部门正积极的进行动态监测并对五爪金龙的防治和扩散采取了相应的措施。
3.1 五爪金龙在广东的危害
广东省地处南亚热带,历史上与世界各地交流频繁,是我国入侵杂草危害的重灾区。五爪金龙对广东的自然系统和人工生态系统破坏十分严重,尤其是在果园、茶园等人工生态系统中蔓延成灾,给农林以及旅游业造成巨大的损失,甚至威胁人类的健康。例如:称为广州“市肺”的白云山也曾视五爪金龙为患,白云山管理局每年要组织大量人力、物力专门对白云山风景区内的五爪金龙进行清除,严重时一个月出动了2500多人次,但是成效不大,它超乎寻常的存活能力给人类的清除行动带来了很大的障碍。
3.2 五爪金龙防治措施述评
(1)人工清除
人工清除五爪金龙是目前最为主要是的方式,但五爪金龙进入营养生长期时根系发达,生长旺盛,生物量大,人工清除需要大量的工时,劳动强度大,成本高。若时机不当,或清除不彻底,很难以阻止其再发新枝。与地面部分相连的茎干被砍断后须根若不有连根拔起后移除,则极易与地面接触后再次发芽生长。
(2)化学防治
化学除草剂清除五爪金龙有很好的效果,目前报道的2,4-D丁酯、恶草灵、毒莠定等化学除莠剂采用注入其茎基部的方式对五爪金龙进行清除,均显示出高效的灭除效果。但是施用的药物和方式需要根据生态环境选择,尽量避免化学药剂对周围植被和非目标生物产生的不利影响。
(3)生物防治
五爪金龙在原产地有天敌的制约,故在原产地并没有大量扩增造成危害;但当传入新生境后就逃脱了天敌的制约从而变成了入侵物种。所以认真系统地研究五爪金龙原产地植物、入侵地伴生生物与环境间相互的作用关系无疑对建立真正有效的生物控制方法是有价值的。生物防治方法控制五爪金龙国内进行大量的试验,比如,现研究发现假臭草、艾蒿、飞机草、黄帚橐吾和披针叶黄华(植物都注上拉丁名)等水提液均对五爪金龙种子萌发和幼苗生长产生明显的抑制作用;鳞翅目蛾亚目天蛾科甘薯天蛾幼虫,甘薯褐龟甲可蚕食五爪金龙叶片,为进一步开发出植物源控制五爪金龙除草剂,进行生物防治都提供了可供选择材料。
3.3 五爪金龙资源化利用潜力分析
在我国民间将五爪金龙认为具有接骨生肌、祛风除湿、活血通络等功效,并用于治疗风湿和炎症,但是在文献中却很少有相关有效成份的报道。但国外较早开展了对五爪金龙活性成份的研究,早在19世纪70年代,两种天然的木脂体类,牛蒡苷元(A)和络石苷元(T)就已经从五爪金龙中分离出来,并发现这两种物质具有抗肿瘤、抗高血糖,且对体外人免疫缺陷病毒I型(H IV-I;HTLV-III B株)的复制有强大的抑制作用。此外,Ferreira等人从五爪金龙的水相提取液中分离出两种异绿原酸,通过白鼠对福尔马林溶液诱导的伤害感受和疼痛甩尾反应实验证实,这两种物质具有镇痛作用,且两种活性物质的关系、作用机理等等还在继续深入研究。在印度,Tomas等人从五爪金龙叶片中提取出具有中等粘性黄色油状液体,并对三带缘库蚊(Culex tritaeniohynchus)、埃及斑蚊(Aedes aegypti)、斯氏按蚊(Anopheles stephensi)致乏库蚊(Culex quinquefasciatus)的幼虫进行毒力测定,结果证明,这种油状液体对这四种蚊虫的幼虫均有显著的趋避和毒杀效果,且毒杀效果依次是三带缘库蚊>埃及斑蚊>斯氏按蚊>致乏库蚊,现正对油状液体进一步分离纯化。胡飞等人的研究则证实五爪金龙的乙醇提取物对福寿螺具有明显的毒杀作用,毒杀强度随浓度的增大而增大,并且在一定浓度范围内还对水稻的生长具有促进作用。五爪金龙本身是需要防除的目标,利用这种入侵植物来防治入侵动物福寿螺,可以达到双重防治的效果,这为非化学防治五爪金龙和稻田福寿螺提供了新的途径。
4 结束语
面对五爪金龙的肆虐扩张,我们一方面必须对它们进行动态的预测,并采取快速行动,减少其向新地区的传播。另一方面,五爪金龙作为一种能够合成黄酮类化合物、木脂体类化合物、苯丙酸类化合物等大量的活性物质的中草药,可以开发出抗氧化、抗肿瘤、抗菌、抗病毒等医用药物,或开发出除草剂、杀虫剂,杀螺剂等植物源农药。华南地区气候温暖湿润,五爪金龙可全年生长,取材不受时间和空间的限制,如能对它加以开发利用,则能化害为利,减少其对生态系统的危害,从而获取经济、社会、生态三大效益。
参考文献
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英国的入侵植物 篇9
屋顶的环境条件十分恶劣, 具有光照强、温差大、风速高及水分散失快等特点[12,13], 许多植物不能适应屋顶环境。因此, 推广屋顶绿化的关键问题是筛选合适的植物。粤东地区气候适宜, 为外来植物入侵创造了有利条件。粤东入侵植物种类较多, 如薇甘菊、马缨丹和五爪金龙等, 它们对环境适应性强, 生长迅速, 而且有些或形态优美或花朵艳丽, 具有较高的观赏价值[14,15]。对薇甘菊、南美蟛蜞菊、五爪金龙和马樱丹等入侵植物进行扦插育苗, 观察扦插育苗存活率, 考察土层高度与灌溉方式对植物生长的影响、植物抗旱抗寒能力、植物萎蔫后复活能力以及植物生长根系情况, 试图筛选出适合屋顶绿化的入侵植物。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点位于潮州市湘桥区韩江畔韩山师范学院理科楼楼顶, 楼顶平坦开阔、无遮荫、光线条件好。潮州市属亚热带海洋性季风气候, 气候温和, 日照充足, 雨量充沛, 年平均气温为21.4℃。
1.2 材料
供试材料为野外采集潮州广泛分布的入侵植物马樱丹 (Lantana camara L.) 、薇甘菊 (Mikania micrantha H.B.K.) 、五爪金龙[Ipomoea cairica (L.) Sweet]和南美蟛蜞菊[Wedelia trilo-bata (L.) A.S.Hitche]。
1.3 方法
1.3.1 育苗
采用盆栽法进行扦插育苗。选取长势良好、健康无病虫害的嫩枝, 剪成8cm左右小段, 每小段约有2个或2个以上叶节且带有1片或2片剪去一半的成熟叶片。每盆装土约8cm高, 植物小段插入土中约2/3。扦插后浇水, 以后每3d浇1次水。
1.3.2 存活率
植物扦插25d后, 观察生长状况, 统计存活率。
1.3.3 土层高度对植物生长的影响
配制植物营养液, 加入土壤中混匀, 土壤晾干至无流动水流出, 将扦插成活的植株移栽。每种植物选16株长势良好的植株, 每盆种生长状态相近的4株, 分4盆种植, 分别给花盆标号1、2、3、4。其中1和3号花盆土层厚7cm;2和4号土层厚5cm。每3天浇水1次, 测定植物在移植前和移植20d后的株高、侧枝长度。
1.3.4 灌溉方式对植物生长的影响
1号和2号花盆采用直接灌溉, 即早晚各浇1次, 每次500mL;3号和4号花盆采用滴管进行滴灌, 滴速为5s1滴, 用时7.5h, 用水量为1 000mL。
1.3.5 植物抗寒和抗旱试验
抗寒试验:冬季在屋顶条件下种植植物, 每3d直接灌溉浇水1次, 每次500 mL, 观察低温下植物生理指标和生长状况。
抗旱试验:连续15d不下雨, 也不给植物浇水, 观察植物生长状况并记录。
1.3.6 植物枯萎后复活能力
抗旱试验结束后, 重新给植物灌溉, 每天浇水1次, 每次500 ml, 20d后观察植物生长状况并记录。
2 结果与分析
2.1 扦插育苗存活率
育苗存活率是影响屋顶绿化推广的一个重要因素。采用扦插法对4种植物育苗, 其中南美蟛蜞菊和薇甘菊育苗存活率最高, 100%存活。而五爪金龙和马樱丹存活率略低, 分别为78.57%和82.14%。薇甘菊、南美蟛蜞菊、五爪金龙和马樱丹4种入侵植物均可采用扦插技术育苗。扦插育苗技术操作简便、管理容易, 有助于4种植物在屋顶绿化推广中的应用。
2.2 土层高度对植物生长的影响
屋顶绿化推广中考虑较多的是屋顶单位面积承重情况, 而土层高度是影响整个种植体系重量的一个重要指标。由图1和图2可以看出, 土层高度在一定程度上会影响植物的生长, 低土层株高增长量和侧枝伸长量明显少于高土层。但土层厚度对不同植物种类生长的影响差异较大。南美蟛蜞菊在低土层和高土层土壤中生长情况均较好, 株高增长量相差不大, 可以认为土层高低对南美蟛蜞菊生长影响不大;而土层高度对薇甘菊、马樱丹和五爪金龙的生长影响较大, 土层越高生长越迅速, 株高和侧枝生长均优于低土层。
由于屋顶的承重能力有限, 如植物能在较薄的土层中正常生长则可有效降低屋顶单位承重, 是解决屋顶承重的一个理想途径。南美蟛蜞菊在低土层中生长良好, 适用于在屋顶承重能力较差的建筑上进行屋顶绿化。
2.3 灌溉方式对植物生长的影响
由图1和图2可知, 灌溉方式对植物生长产生影响, 无论是高土层还是低土层, 直接灌溉条件下植物的株高和侧枝增长量均少于滴管灌溉, 即滴灌更有利于植物生长。直接浇灌使得土壤中水多以重力水形式存在, 流失快, 土壤有效水不足, 影响植物生长。而滴灌使土壤长时间保持湿润, 水在土壤中的存在形态以毛管水为主, 可提高水分利用率;同时, 缓慢的流速也使土壤中营养物质不易流失, 把可溶性肥料与水结合运送到植物根区。滴灌有利于植物生长, 并能节约灌溉用水。
2.4 植物抗寒抗旱能力
潮州市冬季平均气温为9~16℃, 年极端最低温度可达0℃以下, 试验时气温约5~10℃。
将图3与图1比较, 图4与图2比较可知, 冬季低温对植物生长影响不大, 但比夏季或秋季时生长会有所减缓。试验中可观察到, 马樱丹、薇甘菊和五爪金龙均有不同程度的叶子发黄、长势不良现象, 但南美蟛蜞菊长势依旧良好, 抗寒能力最强。
冬季是潮州市的干季, 降水较少。抗寒试验结束后, 停止人工浇灌15d, 在无自然降水条件下, 考察植物在冬季低温干旱极端环境下的生长。在缺水环境中, 薇甘菊最先出现叶子发黑发黄, 长势最差, 最后全部死亡;其次是马樱丹的叶子发黄, 2/3植株死亡;而五爪金龙生长变缓, 仅个别趋于枯萎;南美蟛蜞菊长势基本不受影响, 有少数叶子发黄, 应属正常生理代谢。总的来说, 五爪金龙和南美蟛蜞菊2种入侵植物对当地气候适应性强, 在屋顶种植具有较强的适应能力。
2.5 植物枯萎后恢复生长的能力
有的植物干旱后会出现生长不良或枯萎现象, 但通过灌溉后可恢复生长, 发出新枝或新叶。在抗旱试验结束后恢复灌溉, 观察植物生长情况。4种植物中, 已枯萎的薇甘菊和五爪金龙不重新长叶, 已死亡。而马樱丹的长势良好, 株高和侧枝恢复生长, 且发出新叶;枯萎的南美蟛蜞菊枝条不再发嫩叶, 而是从根系中重新长出新苗。马樱丹和南美蟛蜞菊耐旱和自我恢复能力强, 有助于降低人工管理成本。
2.6 植物根系发达情况
植物根系形态及发达程度影响植物生长。根系发达, 植物充分吸收土壤中养分, 并能保持水土。屋顶种植的植物如果根系不发达, 土壤会随着流水流向排水管堵塞管道, 造成管理问题。
将植物连土从盆中移出, 敲碎土块, 轻轻震掉根系上的土壤, 观察植物根系形态和发达程度。南美蟛蜞菊的基部节上生不定根, 须根发达, 几乎穿透所有土层, 固土能力强, 能有效防止水土流失以及充分吸收土壤中的水和营养成分。
3 结论
马樱丹、薇甘菊、五爪金龙和南美蟛蜞菊4种植物扦插后存活率高, 其中南美蟛蜞菊与薇甘菊100%存活。
土层越高, 植物生长越好。土层高度对南美蟛蜞菊生长影响不大, 可以在较薄土层正常生长。滴灌比直接灌溉更能促进植物生长。
马樱丹、薇甘菊、五爪金龙和南美蟛蜞菊对粤东地区气候适应性好, 四季生长能力强。尤其是五爪金龙和南美蟛蜞菊的抗寒抗旱性能高。
长期干旱会导致植物枯萎死亡, 但南美蟛蜞菊和马樱丹在灌溉足够的水分后能迅速恢复生长, 重新发出新芽或新苗。南美蟛蜞菊的根系发达, 基部节上生不定根, 生长和繁殖能力强。
南美蟛蜞菊叶色四季青翠, 花色鲜黄, 全年开花不断, 是优良的地被植物和观赏植物, 在屋顶种植管理方便, 且具有良好的观赏性, 适合作屋顶绿化植物。
摘要：为了筛选出适合粤东地区屋顶绿化的入侵植物, 对薇甘菊、南美蟛蜞菊、五爪金龙和马缨丹4种粤东地区的入侵植物进行盆栽种植, 测定扦插育苗存活率、株高和侧枝长, 考察土层高度和灌溉方式对植物生长、抗旱抗寒能力及植物萎蔫后复活能力的影响。结果表明:土层越高, 植物生长越好;滴灌有利于植物生长;南美蟛蜞菊扦插存活率高, 在低土层中生长良好, 适应冬季干旱寒冷条件, 枯萎的植株在恢复浇水后迅速复活。南美蟛蜞菊观赏性强, 具有在粤东地区进行屋顶绿化的潜力。
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