CN101743946A - 一种采用生态替代控制黄顶菊入侵的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过生态替代控制黄顶菊入侵的方法，是采用高丹草或高丹草和鸭茅作为控制黄顶菊入侵的植物，在黄顶菊易入侵的生态系统中，种植高丹草或混种高丹草和鸭茅，控制黄顶菊入侵。高丹草是一种能够在旱季与黄顶菊相抗衡并在与黄顶菊幼苗生长与生存竞争中占有明显优势的种类，通过引入种植并加以合理的配置和科学管理，高丹草完全能够在黄顶菊易入侵和已经入侵的生态系统中发挥作用，从而有效地阻止黄顶菊利用“时间差”效应在旱季幼苗迅速生长并占据空间的入侵行为，为替代防治外来入侵物种黄顶菊入侵和可持续治理提供了基本保障。

Description

一种采用生态替代控制黄顶菊入侵的方法

技术领域

本发明涉及一种防止及遏制黄顶菊入侵生态系统的方法。

背景技术

外来入侵物种(invasive alien species，IAS)是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入，在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力、给当地的生态系统或景观造成明显的损害或影响的物种。由于其对人类健康、自然生态系统生态功能、生物多样性和农牧业效益等造成巨大威胁，外来入侵生物已成为全球性生物安全、环境和经济的热点问题，引起世界各国高度重视。而入侵植物是入侵生物的重要部分，现已成为经济问题并威胁着自然生态系统，因为植物群落的破坏会导致整个自然生态系统基础的瓦解。

外来入侵植物侵入到一个新的生境后，在适宜的气候、土壤、水分及传播条件下大肆扩散蔓延，竞争、排斥并最终取代当地生物群落，形成大面积单一优势群落；破坏本地动植物相，导致当地生物多样性丧失。据预测，按照目前生物入侵的速率，在不久的将来，整个世界的生物多样性格局将会趋于均质化(Homogenization)。外来有害植物的入侵，其经济代价是农林牧渔业产量与质量的惨重损失与高额的防治费用；其生态代价是生态系统的结构和功能的破坏、本地物种多样性不可弥补的消失以及种的灭绝，构成对自然遗传资源、生物多样性保护与持续利用及人类生存环境的重要威胁；还会影响社会和人类健康，造成重大的经济损失。目前，在我国主要入侵植物共有188种，隶属38科，其中种数最多的是菊科杂草主要有：紫茎泽兰、豚草、黄顶菊、藿香蓟、三裂叶豚草、假臭草、薇甘菊、银胶菊、三裂叶膨蜞菊、加拿大一枝黄花、三叶鬼针草等。

黄顶菊[Flaveria bidentis(L.)Kuntze]又称二齿黄菊，属菊科堆心菊族黄菊属，原产于南美洲，主要分布于西印度群岛、墨西哥和美国的南部，后来由于引种等原因传播到非洲的埃及和南非、欧洲的英国和法国、澳大利亚和亚洲的日本等地。2001年黄顶菊在我国的天津市和河北衡水市首次发现，传入年份及传入途径不祥。由于黄顶菊结实量大、抗逆性强，凭借风力、水流及交通工具的携带，广泛侵入到农田、果园、林地、河渠、堤坡等区域，常常成方连片或沿沟渠覆盖，成为恶性入侵生物。黄顶菊对生境适应性强，耐盐碱和干旱，生态幅广泛，并且根部能够分泌化感物质以抑制其它植物生长，它还具有繁殖能力强、种子产量巨大、种子小而轻易于扩散等特点，所以能迅速扩散并成为潜在入侵种。由于其广泛的危害性，已被列入《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》。截至2007年底，河北省的黄顶菊疫情已扩大到11地市89县(区、市)，严重危害面积达3.7万多公顷，呈现以河北省中南部为中心向周边其他省市扩散趋势。

国内对黄顶菊的研究刚刚起步，且多集中于对其形态特征、化感作用、发生特点与危害及防除对策等方面。当前对黄顶菊的防治大多采用人工拔除、机械和化学防除等方式，但人工拔除费时费力，机械防除的黄顶菊残根断茎仍可萌生新的幼苗，防除成功率不高；利用除草剂百草枯和草甘膦等进行化学防除，可使黄顶菊植株达到较高的死亡率，但难以使其茎干和根部致死，黄顶菊从而可以通过无性繁殖迅速建立起来，且大量施用农药会对生态环境造成较大污染。利用黄顶菊寄主昆虫、病菌等生物防除方法对黄顶菊的生长发育具有一定的抑制作用，但目前并未有控制效果理想的生防菌类。近年来，诸多学者开展了对土著植物和牧草与外来入侵植物竞争影响的研究，发现一些本地植物和优良牧草对外来入侵植物具有很强的竞争作用，能够较好地控制外来植物的生长发育和扩散。如利用白蝶合果芋(Syngonium podophllum)、细叶萼距花(Cupheahyssopifolia)形成密集植被可有效控制外来入侵植物猫爪藤[Macfadyenaunguis-cati(L.)A.Gentry]的萌生和生长；用紫穗槐(Amorphafruticosa)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、小冠花(Coronilla varia)、草地熟(Poa pravensis)和菊芋(Helianthus tuberosus)联合替代控制豚草具有较好的效果；用湿性臂形草[Brachiaria Subquadripara(Trin.)Hitchc]、三叶豆[Cajanus cajan(L.)Mjllspaugh]、非洲狗尾草[Setaria sphacelata(Schum)Stapf ex Massesy cv.Narok]等替代控制紫茎泽兰也已初见成效。但对于黄顶菊这种新的入侵植物来说，国内外尚无采用生物替代控制成功的报道。

高丹草(Sorghum Hybrid Sudangrass)是经过多代选育的饲料用高粱和苏丹草的杂交后代一年生禾本科牧草品种，根系发达，分蘖能力强，叶量丰富，产量高。在阿根廷、美国等美洲国家使用极其广泛，是优质的畜牧用草。具有良好的生态和经济价值，同时具有作为生态恢复和生态替代用草的潜力。鸭茅(Dactylis glomerata L.)为多年生草本牧草植物，疏丛型、须根系。适宜湿润而温暖的气候条件，耐热性和抗寒性均较好。鸭茅对土壤的适应范围较广泛，耐荫性较强，阳光遮蔽条件下生长正常。为长寿命多年生牧草，刈割后再生能力很强，一般可利用6～8年。

发明内容

本发明是提供一种安全、有效、可持续的治理外来生物黄顶菊入侵的及控制其蔓延的方法。

本发明内容包括：

一种替代控制黄顶菊生态入侵的方法，其特征在于：采用高丹草作为控制黄顶菊生态入侵的植物。通过在黄顶菊易入侵的生态系统中，种植高丹草，达到控制黄顶菊生态入侵的效果。

更进一步的方案是：采用高丹草和鸭茅混种，通过在黄顶菊易入侵的生态系统中，种植高丹草和鸭茅，达到控制黄顶菊生态入侵的效果。

高丹草是一种能够在旱季与黄顶菊相抗衡并在与黄顶菊幼苗生长与生存竞争中占有明显优势的种类，通过引入种植并加以合理的配置和科学管理，高丹草完全能够在黄顶菊易入侵和已经入侵的生态系统中发挥作用，从而有效地阻止黄顶菊利用“时间差”效应在旱季幼苗迅速生长并占据空间的入侵行为，为替代防治外来入侵物种黄顶菊入侵和可持续治理提供了基本保障。

对黄顶菊的替代控制实验表明通过适宜的种植时间、合理的种植方式和科学的管理方法，将高丹草种植到黄顶菊入侵的生态系统中，结合混种鸭茅，能够达到高与低、一年生与多年生、喜阳与耐阴合理搭配，实现持续、立体、高效的遏制黄顶菊入侵和扩散的目的。

具体实施方式

实施例中的方法如无特别说明，均为常规种植方法。防止和控制黄顶菊入侵生态系统技术是一个清除黄顶菊后结合引入种植高丹草或高丹草与鸭茅混种，并进行生态系统管理技术的集成。本发明通过以下的实施例进一步详细描述。

1.生物替代治理前的黄顶菊清除技术

试验地点为河北省献县陌南镇，属于黄顶菊发生严重的疫区之一。进行试验的生态系统主要为荒地，无大型植被覆盖，年均植被盖度30～70％，为黄顶菊易入侵的生态系统。

在此生态系统中，于前一年的7～8月份黄顶菊生长旺季且未开花前，以高效低毒灭生性除草剂草甘膦或百草枯对黄顶菊进行喷施，常规施用剂量，待黄顶菊植株全部枯死后及时将其清除。可采用人工拔除之后运往空旷地带进行焚烧或用作燃料。

2.高丹草的种植技术

试验设5个处理，分别命名为A1、A2、A3、A4、A5，分别为替代植物高丹草对照、低中高三个播种密度的替代植物与黄顶菊混种和黄顶菊单种处理，每个处理5个重复。高丹草条播，播种密度对照为300株/m²，低中高混种分别约为150株/m²、180株/m²、200株/m²；黄顶菊单种密度为300株/m²，黄顶菊与替代植物混种，播种密度分别约为150株/m²，120株/m²，100株/m²。

播种时间在清除黄顶菊后次年的4月下旬进行。整地后浇透水，之后做畦。首先播种高丹草，播种方式为开沟条播，行距40厘米，播深1.5-4厘米，之后覆土，使其与地表保持平整。然后播种黄顶菊，为使种子分布均匀，按1∶10比例掺入细河砂，均匀撒于表土层。之后将地面踩实，使种子与土壤颗粒密切接触。播后保持土壤湿润，由于春季为北方干旱少雨季节，播后一周内要每天用背负式电动喷雾器喷雾保湿。一般高丹草一周左右种子出苗，早于黄顶菊10～15天左右。高丹草生长迅速，出苗后一个月地面覆盖度可达40％以上，50天即达90％以上，而此时黄顶菊仍处于生长较为缓慢的前期生长阶段，生长缓慢，试验地很难观察到黄顶菊存在。

3.高丹草混种鸭茅的种植技术

试验设4个处理，分别命名为AB1、AB2、AB3、AB4，分别为黄顶菊+高丹草+鸭茅、高丹草+鸭茅、黄顶菊、鸭茅，每个处理5个重复。黄顶菊撒播，对照播种密度约为300株/m²，混种播种密度为100株/m²；高丹草条播，鸭茅撒播，高丹草+鸭茅混种时，二者播种密度约为150株/m²，单播鸭茅密度为300株/m²；黄顶菊+高丹草+鸭茅混种时，高丹草、鸭茅密度均为100株/m²。

播种时间与高丹草单种替代同时，在清除黄顶菊后次年的4月下旬进行。整地后浇透水，之后做畦。首先播种高丹草，播种方式为开沟条播，行距40厘米，播深1.5-4厘米，之后覆土，使其与地表保持平整。然后撒播黄顶菊和鸭茅，为使种子分布均匀，按1∶10比例掺入细河砂，均匀撒于表土层。之后将地面踩实，使种子与土壤颗粒密切接触。播后保持土壤湿润，由于春季为北方干旱少雨季节，播后一周内要每天用背负式电动喷雾器喷雾保湿。一般高丹草一周左右种子出苗，鸭茅也可在10天内出苗，平均出苗期早于黄顶菊10天左右。高丹草与鸭茅混种，一般40天左右即可实现完全的地面覆盖，而此时黄顶菊尚未达到快速生长阶段，生长受到严重抑制。鸭茅适于与高光效牧草或作物间作套种，可充分利用光照增加单位面积产量。由于耐荫，在类似高丹草等高秆植物下种植能获得较好的效果。

实施例4.生态系统管理技术

对于高丹草单种替代而言，在高丹草播种后的1个月时间内，针对早期其生长较弱的特点，既要注意保持适当的土壤水分，又要经常清除由于其他植物防止因杂草滋生对高丹草的后期生长造成不良影响，当高丹草高度达30厘米时，即能开始发挥占据空间生态位优势，抑制黄顶菊的生长和再度入侵的作用。对于高丹草和鸭茅混种替代而言，由于可以更早的实现地面覆盖起到抑草作用，一般除草1至2次即可。

此外，所有替代治理的地段始终要严格禁止与生态系统管理无关的人类活动，尤其是放牧，因牲畜取食和践踏将对替代植物的成活和生长造成不良影响。

高丹草的适宜刈割期是抽穗至盛花期，此时的干物质中粗蛋白质含量最高，粗纤维含量最低，一般播种后6～8周可开始第一次刈割，高度是1～1.5米，留茬高于15厘米，过低的刈割会影响再生和对黄顶菊的抑制作用。鸭茅刈割以抽穗为宜，刈割过迟，品质下降，还会影响再生。种子落粒性强，6月中旬成熟后，当花梗变黄(种子蜡熟期)应及时采收，每亩可收种子20～30kg。

替代试验结果：按照上述大田试验方法至当年的8月份，A2、A3、A4试验处理黄顶菊幼苗发生率分别为0.24、0.17、0.06％，且发生的黄顶菊幼苗普遍生长细弱、发育不良；而高丹草和鸭茅混种替代试验AB1中无黄顶菊幼苗出现。两种类型生物替代样地黄顶菊单种对照黄顶菊发生率则普遍在70％以上，只是出苗期不同。此外，由于黄顶菊在温度适宜的4-9月份均可发生出苗，完成生育期。9月份高丹草已达生长末期，生长势逐渐下降；但混种替代中鸭茅较为耐寒，绿色期长，对后期出苗的黄顶菊抑制作用也较为理想。总之，替代试验既完全达到了有效控制外来有害植物入侵的目标，也能够保证一定的经济效益。

Claims (6)

1.一种替代控制黄顶菊生态入侵的方法，其特征在于：采用高丹草作为替代控制黄顶菊生态入侵的植物，在黄顶菊易入侵的生态系统中，种植高丹草，控制黄顶菊入侵。

2.一种替代控制黄顶菊生态入侵的方法，其特征在于：采用高丹草和鸭茅作为替代控制黄顶菊生态入侵的植物，在黄顶菊易入侵的生态系统中，种植高丹草和鸭茅，控制黄顶菊入侵。

3.根据权利要求1或2所述的一种替代控制黄顶菊生态入侵的方法，其特征在于：所述的黄顶菊易入侵的生态系统为荒地，无大型植被覆盖，年均植被盖度30～70％的生态系统。

4.根据权利要求1或2所述的一种替代控制黄顶菊生态入侵的方法，其特征在于：在黄顶菊已经生长过的生态系统中，于黄顶菊生长旺季且未开花前，以高效低毒灭生性除草剂草甘膦或百草枯对黄顶菊进行常规施用剂量喷施，使黄顶菊植株全部枯死，并将植株全部连根拔除。

5.根据权利要求1所述的一种替代控制黄顶菊生态入侵的方法，其特征在于：采用如下方法种植高丹草：

播种在每年的4月下旬进行，整地后浇透水，之后做畦，播种方式为开沟条播，行距40厘米，播深1.5-4厘米，之后覆土，使与地表保持平整，高丹草的播种密度为150-300株/m²，播后一周内每天用背负式电动喷雾器喷雾保湿。

6.根据权利要求2所述的一种替代控制黄顶菊生态入侵的方法，其特征在于：采用如下方法种植高丹草和鸭茅：

播种在每年的4月下旬进行，整地后浇透水，之后做畦，首先播种高丹草，播种方式为开沟条播，行距40厘米，播深1.5-4厘米，之后覆土，使与地表保持平整，将鸭茅种子按1∶10的体积比例掺入细河砂，均匀撒于表土层，之后将地面踩实，高丹草和鸭茅的播种密度均为100-150株/m²，播后一周内每天用背负式电动喷雾器喷雾保湿。