南京地區(qū)外來雜草調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)濟問題。外來雜草通過人為干預后的自然擴散、人為有意引種或無意引入等方式入侵，定居后，對當?shù)氐纳锒鄻有浴⑸鷳B(tài)環(huán)境造成嚴重影響，并使作物產量遭受重創(chuàng)，因此對外來雜草開展深入研究十分必要。對外來植物的研究文獻近年來大量出現(xiàn)，對地區(qū)外來雜草種類、危害性以及重要外來雜草的生物學、生態(tài)學、遺傳多樣性、防治方法乃至利用等進行了廣泛研究，與此同時，也開展了不同層次的外來雜草風險分析和預防控制措施的研究。但是就一個特定地區(qū)

2、的外來雜草發(fā)生的數(shù)量生態(tài)學調查研究報道較少；有關外來雜草入侵的風險分析的評判角度、標準和評判方法差異性較大，其原因是對所依據(jù)的風險分析指標認識水平的不同導致的。
　　 本文以外來雜草為研究對象，重點研究了南京地區(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，對它們的繁殖能力、光合特性、化感作用及遺傳多樣性特點等多方面進行研究；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鍵因素，以期闡明外來雜草風險分析的關鍵指標，為外來雜草風險分析提供理論依據(jù)。
　　 在不同年份和季節(jié)采用樣方法調查了南京地區(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)人為干擾強度和土壤水分條件，可將它們的分布樣點劃分為4個聚類群：聚類群Ⅰ包括的樣點均分布于旱地農田，以反枝莧（Amaranthus retroflexus L）、波斯婆婆納和水花生（Alternanthera philoxeroides（Mart.）Griseb.）為優(yōu)勢種；聚類群Ⅱ的樣點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)勢種；聚類群Ⅲ包含的樣點以公園、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)勢種；聚類群Ⅳ的樣點多是

6、水邊、水田等土壤含水量較高的地方，優(yōu)勢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個樣點中外來雜草出現(xiàn)的頻率達到98.65％。外來雜草平均優(yōu)勢度在不同生境中大小次序為：水邊>菜地>荒地>路旁>景區(qū)>田埂>草坪>果茶園>墻縫>農田>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。
　　 通過查閱整理相關的文獻資料并結合實地調查，對婆婆納屬四種外來雜草在我國的分布危害情況進行了研究。波斯婆婆納為我國區(qū)域性惡性雜草，在長江流域夏熟作物田危害嚴重；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產生的危害性大

8、小順序為：波斯婆婆納>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為：波斯婆婆納>直立婆婆納>婆婆納>睫毛婆婆納。危害性是現(xiàn)實表現(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。
　　 從不同生境下隨機采集玄參科婆婆納屬4種外來雜草為測試材料，對其羌性繁殖和有性繁殖能力的有關指標進行測量，研究了它們繁殖能力的特點和差異。結果表明，無論生境是否相同，各外來雜草的個體間都存在很大差異，但不同構件間的資源

9、配置比例在不同個體間卻比較一致。婆婆納的單株種子量最大，其次為波斯婆婆納，睫毛婆婆納的結實量最低；睫毛婆婆納的單果結實量也最低，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弱順序為：波斯婆婆納>直立婆婆納>婆婆納>睫毛婆婆納。
　　 通過種子萌發(fā)率、根長以及幼苗干重3個指標，研究了4種外來雜草的化感作用，并

10、采用模糊隸屬法對4種外來雜草的化感效應進行了綜合評價。結果為：（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受試植物種子萌發(fā)率、根長和幼苗干重均有明顯的抑制作用，濃度越高，抑制作用越強。在低濃度下對某些指標顯示有促進作用；（3）各雜草的化感物質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強弱順序為：睫毛婆婆納>直立婆婆納>波斯婆婆納>婆婆納。

11、　　 對4種外來雜草的光合特性研究表明，各種雜草在陽生環(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的CO2固定能力，光補償點最高。睫毛婆婆納比葉重、凈光合速率、光補償點最低，適應于在弱光環(huán)境中生長，與其主要生長環(huán)境相一致。四種雜草中只有婆婆納在陰生環(huán)境和陽生環(huán)境下Fv/Fm達到顯著差異。采用隸屬函數(shù)法綜合各光合生理指標得出，波斯婆婆納對環(huán)境的適應能力最強，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出現(xiàn)在種群間和種群內，但種群內的遺傳變異都低于種群間。對相同種群的四種外來雜草和一個本地雜草的單株樣品進行研究，UPGMA聚類結果能將不同雜草區(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的各指標隸屬函數(shù)值結果表明，