外来入侵植物定义
外来植物是指在一个特定地域的生态系统中,不是本地自然发生和进化而来,而是后来通过不同的途径(人为引进、沾粘在旅游者身上带入、自然传播)从其他地区传播过来的植物。外来植物如果能够在自然状态下获得生长和繁殖,破坏生物多样性和生态系统的稳定性,对生态、经济、社会和人类健康造成损失,就构成了外来植物的入侵。
截止到年8月,据《中国生态环境状况公报》显示,我国入侵物种已达余种。
加拿大一枝*花形态描述和分布动态
加拿大一枝*花(SolidagocanadensisL)为多年生菊科植物,性喜阳,对胁迫环境具有较高的耐受性;种子在3-4月即可萌发,生长期可持续到9月份;头状花序直径5-8mm,在主枝和侧枝的顶端均可生长,花期从9月份开始,授粉时间可持续到十一月下旬,逐渐形成具有冠毛的连萼瘦果;11月-12月种子成熟,一般一个植株能产2万多粒,种子小而轻,能随风传播,也可以附着在移动的物体上传播;繁殖速度极快,可以同时以种子和根状茎进行繁殖,而且它植株高大,大多数成熟植株株高达1米以上,根系发达;适应力极强,可在与其他植物对光、水、肥的竞争中占据优势。
加拿大一枝*花原产于北美温带地区,是一种世界性入侵植物,迄今为止已征服了欧洲中西部、亚洲的大部分地区,澳大利亚和新西兰。加拿大一枝*花在年,它作为庭院花卉引入我国上海和南京等,引种后逸生为杂草,并且成为恶性杂草,已被我国列入第二批外来入侵特种名单。目前主要在上海全境,江苏的南部和东部,安徽的中东部,浙江沿海等地,在黑龙江、河北、湖南、广东、陕西、广西、重庆也都发现了其踪影,对我国的生物多样性和生态系统功能产生严重威胁。
加拿大一枝*花入侵机制
外来植物入侵并非一蹴而就,其过程大致可以分为三个阶段:引入阶段、建群阶段和扩散阶段。
引入阶段:指入侵者或其繁殖体在人类活动等非自然因素的影响下到达其自然分布或扩散区域之外的自然生境并成活的阶段;
建群阶段:指入侵者在新地区顺利存活后,在自然状态下与新生境中的生物与非生物因子相互作用中建立稳定种群的阶段;
扩散阶段:指入侵者在被入侵区域建立稳定种群后,经过或不经过时滞期(亦称潜伏期或适应期),通过自身生长和繁殖不断扩大种群,增加种群生物量,压制本土群落,改变本土生态系统结构,不断扩大分布区的阶段。
通常来说,每个阶段成功概率的均只有10%左右,即外来生物入侵的“十数定律”。
关于加拿大一枝*花入侵机制有很多研究报导,如加拿大*花入侵的生理生态学机制、生物学特征研究、入侵模型以及生长域预测方法等。近日,南京农业大学强胜教授团队揭示了加拿大一枝*花通过多倍化(主要是六倍体)成功入侵的机制,而原产地以二倍体为主,研究表明,多倍体尤其是入侵地多倍体演化出更有效的耐热生理机制,即多倍体通过抗氧化酶高效清除活性氧而二倍体则更多地依赖产生抗氧化剂应对热胁迫;对成功入侵起关键作用的是二倍体在夏季高温气候条件下胚胎败育导致花而不实,入侵地多倍体可以耐受高温使胚胎正常发育产生可育的种子,而且它们还显著延迟到秋季温度降低时旺盛开花,通过高温避让机制在更适宜的气候条件下产生巨量的种子,随风漂移,迅速扩散蔓延(iPlants)。
化感作用以及对植物群落和土壤的影响
化感作用也叫异株克生,指植物产生的次生代谢产物在植物生长过程中,通过信息抑制其他植物的生长,发育并加以排除的现象。
加拿大一枝*花具有较强的化感作用潜力,并且在入侵过程中通过适应性进化加强化感能力。加拿大一枝*花释放的总*酮、总酚和总皂苷在土壤中累计,侵入的加拿大一枝*花可以较快的在本土群落竞争中获得优势,并且繁殖能力特别强、冠体大,能够快速占领空间并形成郁闭的环境,直接或间接地影响本土植物的生长,对农业生产形成直接的威胁和破坏,造成巨大的经济损失。
其中,酚性成分和植物精油是加拿大一枝*花中最重要的化感活性成分,提取的精油对*瓜立枯病、水稻纹枯病、番茄灰霉病有较强的抑制作用,对葡萄炭疽病、菜豆炭疽病、番茄早疫病也有一些抑制作用。
另外研究表明,加拿大一枝*花根际土壤和根系的水浸液抑制萝卜、白菜、玉米、高粱、小麦种子的萌发和幼苗的生长;茎叶、花和地下部分的水浸液对反枝苋、苘麻、野大豆、田菁、挂金灯、青葙、龙葵、打碗花、下田菊杂草种子的萌发和幼苗生长有不同程度的影响。
同时,加拿大一枝*花通过释放化感物质改变土壤理化结构,促进了微生物的铵化速率和矿化速率,或者改变微生物的群落。
加拿大一枝*花检疫和防治
迄今为止,加拿大一枝*花的防治措施仍以化学防除和物理清除为主。
物理清除也就是人工防治,局部扩散是通过根茎克隆繁殖、远程扩散是通过风力传播种子,因此,防治的关键是控制有性繁殖。在加拿大一枝*花开花期即8月上旬至9月下旬,对其进行彻底根除,在此过程中要注意根状茎的彻底挖除和防止种子的掉落。物理清除消耗大量的人力物力,仅适用于小面积的防治。
化学防治:大面积发生地宜采用,目前针对加拿大一枝*花防治的常用试剂包括草甘膦类、百草枯类、2,4-D、绿磺隆等,通常起到抑制生长或加速种子成熟。且有研究报导混合药剂、触杀型+内吸型药剂、单一药剂+助剂等组合多种方式如草甘膦+磺酰脲类,发现部分药剂的组合可以加强加拿大一枝*花的防效效果。
综合防治:加拿大一枝*花的防治应当考虑采用多种措施综合防治。在加拿大生长的加拿大一枝*花并没有构成为害,是因为在其自然的生态系统中,通过植物-昆虫-动物构成复杂的食物网。因此我们在控制加拿大一枝*花的为害时,要充分考虑自然生态系统中存在的影响因子,例如昆虫、动物和微生物等。
另外,还要加强植物检疫、强化*府职能、因地制宜进行防除。
参考文献
1.金樑.外来入侵种加拿大一枝*花的菌根生态学研究[C]复旦大学
2.吴娜.入侵植物加拿大一枝*花根系活性物质的化感效应及其机理研究[C]江苏大学
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