江蘇南部丘陵茶園外來入侵雜草發(fā)生危害研究

季 敏，孫國俊，2*，儲寅芳，吳永方，李粉華，張海艷，韓 敏，袁 方

(1.金壇市植保植檢站，江蘇 213200；2.揚州大學園藝與植物保護學院，揚州 225009；3.宜興市植保植檢站，江蘇 214206；4.儀征市植保植檢站，江蘇 211400)

江蘇南部丘陵茶園外來入侵雜草發(fā)生危害研究

季 敏1，孫國俊1，2*，儲寅芳3，吳永方4，李粉華1，張海艷1，韓 敏1，袁 方1

(1.金壇市植保植檢站，江蘇 213200；2.揚州大學園藝與植物保護學院，揚州 225009；3.宜興市植保植檢站，江蘇 214206；4.儀征市植保植檢站，江蘇 211400)

調(diào)查明確了江蘇南部丘陵茶園外來入侵雜草的種類和發(fā)生情況，分析了外來雜草原產(chǎn)地及其生活型組成。共調(diào)查到外來雜草39種，占調(diào)查全部雜草種類數(shù)的18.93%。這39種外來雜草中，菊科的最多為9種，其次為禾本科和莧科，各5種。這些外來雜草主要來自于美洲(27種)，并且以非多年生植物為主(占76.92%)。江蘇金壇茶園連續(xù)兩年的野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一年蓬(Erigeronannuus)、野老鸛草(Geraniumcarolinianum)、婆婆納(Veronicadidyma)和小白酒草(Conyzacanadensis)是春季的優(yōu)勢外來雜草；牛筋草(Eleusineindica)、一年蓬、小白酒草是秋季的優(yōu)勢外來雜草。

茶園； 外來雜草； 原產(chǎn)地； 生活型； 優(yōu)勢種； 危害

外來入侵植物的種群主要分布于人為干擾的環(huán)境，是植物中“雜草性”最強的類群之一，入侵的外來雜草除了受自身生物學特性和地域生態(tài)因素影響外，由于環(huán)境阻力的缺乏或較弱，其發(fā)生發(fā)展的速度是本土雜草所無法相比的，因此可造成嚴重的危害[1-2]。例如：大米草(SpartinaanglicaHubb)，原本是為了保護我國沿海灘涂從歐美等地引進的，近年來卻在沿海地區(qū)瘋狂擴散，已到了難以控制的地步。它與沿海灘涂鄉(xiāng)土植物競爭生長空間，致使大片紅樹林消失[3]。在80年代末 90 年代初傳入我國廣東沿海地區(qū)的薇甘菊(MikaniamicranthaKunth)，在廣東省內(nèi)伶仃島國家級自然保護區(qū)已造成相當嚴重的災害，全島的468 hm2喬灌木林中有60%被其覆蓋，致使樹木枯死，約7 hm2的喬灌叢林逆行演替成草叢，被稱為“植物殺手”[4]。

不同地理區(qū)域，由于交通、經(jīng)濟活動、植被利用方式、氣候和環(huán)境條件等的多樣性，外來雜草在種類組成上有差異。分析入侵植物的地理起源能加深對其入侵雜草來源的認識，為以后的防治提供科學基礎(chǔ)。因此，調(diào)查并分析某一特定區(qū)域外來雜草的區(qū)系、原產(chǎn)地等特點，對于該區(qū)域的外來種管理具有一定的指導價值，同時對該地區(qū)植物的引進物種的選擇，防止?jié)撛谌肭治锓N的引入和環(huán)境保護，具有一定的指導意義。

當前我國對外來植物入侵的研究多集中于非農(nóng)業(yè)生境，而事實上，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)由于人工干擾強烈且資源豐富，是最容易遭受外來植物入侵的生態(tài)系統(tǒng)類型之一。強勝等[5]報道，在我國農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中具有明顯危害的外來入侵植物多達155種，并且不同農(nóng)田類型具有不同的外來雜草發(fā)生和分布特點。關(guān)于農(nóng)田外來植物入侵研究資料的缺乏顯然不利于農(nóng)田外來雜草的有效、長期防控。

茶園作為多年生作物的農(nóng)田類型，人工資源輸入豐富且人工干擾強烈，因而一些外來入侵植物極易在其中暴發(fā)，例如小白酒草屬、婆婆納屬雜草[6]，另外一方面，茶園中除草頻度相對較低，且無法進行徹底翻耕，因而一些多年生入侵植物容易在其中入侵和暴發(fā)[7]。蘇南及沿江丘陵為江蘇省茶葉主產(chǎn)區(qū)，生產(chǎn)面積占全省的94.66%。本課題在調(diào)查研究江蘇南部丘陵茶園雜草種類和發(fā)生危害特點的同時，首次報道了江蘇南部丘陵茶園外來入侵雜草的發(fā)生危害。

1 材料與方法

1.1 研究地概況

研究地江蘇位于北緯30°45′～35°07′，東經(jīng)116°22′～121°55′，地處長江、淮河下游，東鄰黃海，境內(nèi)地勢低平，多平原，少山地、丘陵，河湖縱橫密布，面積約10.26萬km2。跨越暖溫帶、北亞熱帶、中亞熱帶3個氣候帶，南北地域差異顯著。年均氣溫3～16 ℃，南高北低，土壤類型復雜多樣，水資源較豐富，年降水量約850～1 000 mm，多集中于夏秋兩季，降水量自東南向西北逐漸遞減[8-9]。

1.2 雜草種類調(diào)查

2009-2012年在江蘇的金壇、宜興、儀征，根據(jù)茶葉生產(chǎn)布局，對不同生態(tài)區(qū)、不同種植時間、不同品種茶園按不同地形、不同土質(zhì)、不同管理措施選擇代表性的茶園于早春、春末夏初、夏秋3個時段，每縣選擇3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)(區(qū))，每鎮(zhèn)(區(qū))各3個村，每村系統(tǒng)調(diào)查3塊茶園以上，每塊茶園采用“M”形9點取樣法進行調(diào)查，每個樣方0.25 m2(0.5 m×0.5 m)，記載雜草種類。再隨機踏查，記錄樣方中沒有而茶園中實際存在的雜草。對所有種類雜草和發(fā)生程度進行拍照，不認識的帶回查考或請專家鑒定。

1.3 數(shù)量調(diào)查與數(shù)據(jù)分析

分別于2011年、2012年的4月、10月，在冬春、夏秋季雜草已開花結(jié)實時，根據(jù)茶葉生產(chǎn)布局，在金壇，按不同地形、不同土質(zhì)、不同品種、不同種植時間及不同管理方式等選擇有代表性的茶園，每種類型調(diào)查3塊田以上，2年春季調(diào)查了60塊茶園、秋季調(diào)查了64塊茶園。考慮到雜草生長與茶樹的競爭性，絕大多數(shù)雜草生長在茶間空行，結(jié)合實際，因老茶園茶樹生長時間長，覆蓋度大，空行小，調(diào)查的樣方不能過大。每塊茶園采用“M”形9點取樣法進行調(diào)查[7, 10]，每個樣方0.25 m2(0.5 m×0.5 m)，分別記載雜草種類、數(shù)量、高度，并詳細記載調(diào)查地點、茶葉品種、種植時間、土質(zhì)、土壤類型、坡度、坡向、農(nóng)事管理措施等。

運用Excel數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行田間均度、頻度、密度等參數(shù)處理分析調(diào)查數(shù)據(jù)[5]。

田間均度：某雜草在田塊中出現(xiàn)樣方數(shù)占調(diào)查田塊總樣方數(shù)百分比。

田間頻度：某雜草出現(xiàn)的田塊數(shù)占總調(diào)查田塊數(shù)的百分比。

田間密度：某雜草在各調(diào)查田塊平均密度和與田塊數(shù)之比。

相對均度：某雜草均度與各種雜草均度和之比。

相對密度：某雜草平均密度與各種雜草密度之和相比。

相對頻度：某雜草頻度與各種雜草頻度之和相比。

相對多度：某雜草相對均度、相對密度、相對頻度和，體現(xiàn)雜草豐富程度。

田間均度、田間頻度和田間密度是通過實際調(diào)查數(shù)據(jù)計算得出的，相對均度、相對頻度和相對密度是將實際數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成理論數(shù)據(jù)。由于相對多度綜合了以上各調(diào)查數(shù)據(jù)及統(tǒng)計數(shù)據(jù)，因此，相對多度較大的雜草將被視為當?shù)氐闹饕獌?yōu)勢雜草。

2 結(jié)果與分析

2.1 外來入侵雜草種類分析

4年的調(diào)查結(jié)果，江蘇南部丘陵茶園雜草區(qū)系豐富，共有206種雜草，其中外來入侵雜草39種，占調(diào)查雜草總種數(shù)18.93%。茶園外來入侵雜草以菊科(9種)種類最多，占入侵雜草總種數(shù)的23.08%；其次為禾本科、莧科各5種，各占12.82%；大戟科、旋花科各3種，各占7.69%；十字花科、豆科各2種，各占5.13%；玄參科、商陸科、莎草科、葡萄科、毛茛科、牻牛兒苗科、車前科、傘形科、馬齒莧科、茄科均為1種，分別占2.56%。來自世界性大科—菊科的外來雜草比例最高，說明菊科比其余科具有更強的入侵能力、易于遷移和定居的能力。江蘇蘇南丘陵茶園外來入侵雜草科、種見表1。

表1江蘇南部丘陵茶園外來雜草種類及原產(chǎn)地

Table1SpeciesandtheoriginofinvasiveweedsobservedinteagardensinsouthernhillyregionsofJiangsuProvince

No．種名Species拉丁名Latinname科Family原產(chǎn)地Origin1一年蓬Erigeronannuus(L．)Pers．菊科北美洲2加拿大一枝黃花SolidagocanadensisL．菊科北美洲3苦苣菜SonchusoleraceusL．菊科歐洲4野茼蒿Crassocephalumcrepidioides(Benth．)S．Moore菊科非洲5蘇門白酒草Conyzasumatrensis(Retz．)Walker菊科南美洲6豚草AmbrosiaartemisiifoliaL．菊科北美洲7小白酒草Conyzacanadensis(L．)Cronq菊科北美洲8紫莖澤蘭EupatoriumadenophorumSpreng．菊科中南美洲9續(xù)斷菊Sonchusasper(L．)Hill．菊科歐洲10牛筋草Eleusineindica(L．)Gaertn．禾本科印度11野燕麥AvenafatuaL．禾本科南歐12日本看麥娘AlopecurusjaponicusSteud．禾本科亞洲13稗Echinochloacrusgalli(L．)Beauv．禾本科美洲14雙穗雀稗PaspalumdistichumL．禾本科南美洲15空心蓮子草Alternantheraphiloxeroides(Mart．)Griseb．莧科拉丁美洲16反枝莧AmaranthusretroflexusL．莧科南美洲17凹頭莧AmaranthusblitumL．莧科南美洲18刺莧AmaranthusspinosusL．莧科南美洲19青葙CelosiaargenteaL．莧科亞洲20婆婆納VeronicapolitaFries玄參科西亞21白車軸草TrifoliumrepensLinn．豆科歐洲22天藍苜蓿MedicagolupulinaL．豆科印度23澤漆EuphorbiahelioscopiaL．大戟科中南美洲24斑地錦EuphorbiasupinaRaf．大戟科北美洲25飛揚草EuphorbiahirtaL．大戟科非洲26橙紅蔦蘿QuamoclitcoccineaMoench．旋花科中南美洲27裂葉牽牛Pharbitisnil(L．)Ching．旋花科中南美洲28圓葉牽牛Pharbitispurpurea(L．)Voigt．旋花科美洲29北美獨行菜LepidiumvirginicumLinnaeus十字花科北美洲30臭薺Coronopusdidymus(L．)J．E．Smith．十字花科南美洲31垂序商陸PhytolaccaamericanaL．商陸科北美洲32香附CyperusrotundusL．莎草科印度33五葉地錦ParthenocissusquinquefoliaPlanch葡萄科北美洲34刺果毛茛RanunculusmuricatusL． 毛茛科北美洲35野老鸛草GeraniumcarolinianumL．牻牛兒苗科美洲36北美車前PlantagovirginicaL．車前科北美洲37野胡蘿卜DaucuscarotaL．傘形科北美洲38土人參Talinumpaniculatum(Jacq．)Gaertn．馬齒莧科美洲39苦蘵PhysalisangulataL．茄科美洲

2.2 外來入侵雜草原產(chǎn)地分析

江蘇南部丘陵茶園外來雜草主要來自于美洲，共27種，占69.23%，其次來自于歐洲(4種)和亞洲(6種)的雜草，分別占10.26%、15.38%，來源于非洲的種類較少，2種，占5.13%。

來源于亞洲的外來雜草所占的比例較少，主要是因為地理障礙小，與中國植物區(qū)系在地質(zhì)史上的交流多，一些廣布性植物已在漫長的地質(zhì)年代中完成了擴展分布區(qū)的過程。所以，頻繁的人類活動導致源自亞洲的異域雜草數(shù)量比例不會太高。

而來自美洲的種類占總種數(shù)的69.23%，其中的加拿大一枝黃花(Solidagocanadensis)、空心蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)、紫莖澤蘭(Eupatoriumadenophorum)、豚草(Ambrosiaartemisiifolia)等已被公認為惡性雜草，說明來源于美洲的植物在中國成為外來雜草的可能性較大。根據(jù)大陸漂移學說，北美和東亞是在被子植物形成之后才分裂移開的，由于北美與東亞處于相同的緯度范圍，地質(zhì)史上有密切的聯(lián)系，一旦北美的草本植物傳到東亞，這些植物獲得生存、蔓延擴散的機會較大。

2.3 外來入侵雜草生活型組成

生活型是生物對外界環(huán)境適應的外部表現(xiàn)形式。同一生活型的生物，不但體態(tài)相似，而且在適應特點上也相似。對植物而言，生活型是植物對綜合環(huán)境條件的長期適應而在外貌上反映出來的植物類型，它的形成是植物對相同環(huán)境條件趨同適應的結(jié)果[11]。圖1為39種外來雜草的生活型組成。

圖1 江蘇南部丘陵茶園外來雜草生活型組成Fig.1 Life form of invasive weeds in southern hilly regions of Jiangsu Province

39種外來雜草中，一年生物種有25種，二年生物種5種，分別占64.10%、12.82%，一、二年生短命外來入侵雜草占絕大多數(shù)；多年生物種為9種，占23.08%。

2.4 外來入侵雜草發(fā)生危害調(diào)查

2.4.1 外來入侵雜草春季發(fā)生危害調(diào)查

在江蘇金壇進行了2年的春季野外調(diào)查共發(fā)現(xiàn)雜草40種，其中外來入侵雜草8種，經(jīng)雜草發(fā)生危害數(shù)量的計算分析，其中：一年蓬(Erigeronannuus)、野老鸛草(Geraniumcarolinianum)、婆婆納(Veronicapolita)、小白酒草(Conyzacanadensis)已成為江蘇金壇茶園春季發(fā)生危害的優(yōu)勢雜草，田間密度分別為19.57、4.50、6.66、3.70株/m2，相對多度分別達34.75%、15.17%、15.13%、12.53%；澤漆(Euphorbiahelioscopia)的田間密度為1.07株/m2，相對多度達4.71%。香附(Cyperusrotundus)、白車軸草(Trifoliumrepens)、臭薺(Coronopusdidymus)3種雜草的相對多度小于1%。茶園春季外來雜草發(fā)生情況調(diào)查分析結(jié)果見表2。

表2江蘇金壇茶園春季外來雜草發(fā)生情況調(diào)查

Table2OccurrenceofinvasiveweedsinteagardensinJintanofJiangsuProvinceinspring

學名Scientificname田間密度/株·m-2Meandensity相對均度/%Relativeuniformity相對密度/%Relativedensity相對頻率/%Relativefrequency相對多度/%Relativeabundance一年蓬Erigeronannuus19．5713．6612．688．4234．75野老鸛草Geraniumcarolinianum4．506．532．925．7215．17婆婆納Veronicapolita6．605．464．285．3915．13小白酒草Conyzacanadensis3．704．752．405．3912．53澤漆Euphorbiahelioscopia1．071．660．692．364．71香附Cyperusrotundus0．570．240．370．340．94白車軸草Trifoliumrepens0．500．120．320．340．78臭薺Coronopusdidymus0．100．120．060．340．52

2.4.2 外來入侵雜草秋季發(fā)生危害調(diào)查

兩年秋季的定塊調(diào)查結(jié)果表明，在江蘇金壇茶園秋季共查獲雜草83種，其中外來入侵雜草19種，經(jīng)雜草發(fā)生危害數(shù)量的計算分析，其中：牛筋草(Eleusineindica)、一年蓬、飛揚草(Euphorbiahirta)、小白酒草已成為江蘇金壇茶園秋季發(fā)生危害的優(yōu)勢雜草，田間平均密度分別為24.03、6.41、5.31、1.84株/m2，相對多度分別達19.80%、14.96%、7.35%、5.98%；香附、反枝莧(Amaranthusretroflexus)、斑地錦(Euphorbiasupina)、野老鸛草、苦蘵(Physalisangulata)、空心蓮子草等外來雜草的相對多度也達1%以上，其余9種外來入侵雜草相對多度小于1%。江蘇金壇茶園秋季外來雜草發(fā)生情況調(diào)查分析結(jié)果見表3。

表3江蘇金壇茶園秋季外來雜草發(fā)生情況調(diào)查

Table3OccurrenceofautumninvasiveweedsinteagardensinJintanofJiangsuProvinceinautumn

學名Scientificname田間密度/株·m-2Meandensity相對均度/%Relativeuniformity相對密度/%Relativedensity相對頻率/%Relativefrequency相對多度/%Relativeabundance牛筋草Eleusineindica24．036．327．855．6319．80一年蓬Erigeronannuus6．417．242．095．6314．96飛揚草Euphorbiahirta5．313．361．732．257．35小白酒草Conyzacanadensis1．842．450．602．935．98香附Cyperusrotundus1．221．020．401．803．22反枝莧Amaranthusretroflexus1．251．330．410．902．63斑地錦Euphorbiasupina0．690．510．221．131．86野老鸛草Geraniumcarolinianum0．530．610．170．901．69苦蘵Physalisangulata0．690．610．220．681．51空心蓮子草Alternantheraphiloxeroides0．970．310．320．451．07凹頭莧Amaranthusblitum0．340．200．110．450．77蘇門白酒草Conyzasumatrensis0．250．200．080．450．74婆婆納Veronicapolita0．160．200．050．450．71垂序商陸Phytolaccaamericana0．060．200．020．450．67豚草Ambrosiaartemisiifolia0．190．100．060．230．39北美獨行菜Lepidiumvirginicum0．090．100．030．230．36臭薺Coronopusdidymus0．030．100．010．230．34苦苣菜Sonchusoleraceus0．030．100．010．230．34澤漆Euphorbiahelioscopia0．030．100．010．230．34

3 結(jié)論與討論

江蘇南部丘陵茶園外來入侵雜草占茶園總雜草種類的18.93%，外來入侵雜草多以世界大科菊科種類為主，占外來入侵雜草總種數(shù)的23.08%，這些外來入侵雜草69.23%來自美洲。因此，對于菊科等優(yōu)勢科植物的引種應慎重，應加強對來自美洲分布種類的管理，如加拿大一枝黃花，已經(jīng)大面積逸生到野外環(huán)境，嚴重破壞了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。在引用物種作為園藝用途時，建議應盡量以本土植物為主，杜絕盲目引進外來植物的做法。對金壇茶園外來雜草原產(chǎn)地的分析中也可以得出，外來種的入侵與自然地理因素，物種自身特性及人類活動密切相關(guān)[12]。我們應該對來自相似緯度或低緯度的，及生活能力強、適應性強的引入植物加強引入前的風險評估、管理和監(jiān)測。

分析江蘇南部丘陵茶園39種外來入侵雜草的生活型組成，一、二年生短命雜草種類占絕大多數(shù)。一年生外來雜草所占的比例隨人類活動強度增加而提高，這與茶園高強度、高頻率的人為干擾密切相關(guān)。但是，另一方面，由于茶樹是多年生木本植物，茶園不經(jīng)受翻耕，多年生外來雜草由于其自身很強的無性繁殖能力，較少的土壤擾動、營養(yǎng)體的片段化不會影響物種的續(xù)存，有助于其繁殖體定植和傳播，如加拿大一枝黃花、空心蓮子草以莖節(jié)行營養(yǎng)繁殖等。

在金壇的定塊調(diào)查結(jié)果表明，外來雜草一年蓬、野老鸛草、婆婆納、小白酒草已成為茶園春季發(fā)生危害的優(yōu)勢種，而牛筋草、一年蓬、小白酒草是茶園秋季發(fā)生的優(yōu)勢種。之所以成為優(yōu)勢種，可能是由于茶園長期使用草甘膦防除雜草，導致這些耐性程度較高、并容易產(chǎn)生抗性的外來雜草存留較多，并演化發(fā)展的結(jié)果[13]。

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OccurrencesofinvasiveweedsinteagardensinsouthernhillyregionsofJiangsuProvince

Ji Min1,Sun Guojun1,2,Chu Yinfang3,Wu Yongfang4,Li Fenhua1,Zhang Haiyan1,Han Min1,Yuan Fang1

(1.JintanPlantProtectionandQuarantineStation，Jiangsu213200,China；2.SchoolofHorticultureandPlantProtection,YangzhouUniversity,Yangzhou225009,China；3.YixingPlantProtectionandQuarantineStation，Jiangsu214206,China；4.YizhengPlantProtectionandQuarantineStation，Jiangsu211400,China)

Species and occurrences of invasive weeds were investigated in tea gardens in southern hilly regions of Jiangsu Province, and their origin and life form were also analyzed.Totally 39 invasive weed species were observed, accounting for 18.93% of all the weed species observed in the tea gardens.Among the 39 invasive weed species, 9 species belonged to the family of Compositae, 5 species belonged to Poaceae and another 5 species belonged to Amaranthaceae.Among these weeds, 27 species were native to American continent and most of them were non-perennial plants (occupied 76.92%).Two years’ field investigation in tea garden in Jintan indicated thatErigeronannuus,Geraniumcarolinianum,VeronicadidymaandConyzacanadensiswere the dominant invasive weed species in Spring, whileEleusineindica,ErigeronannuusandConyzacanadensiswere the dominant invasive weed species in Autumn.

tea garden; invasive weed; origin; life form; dominant species; occurrence

2013-01-27

： 2013-03-13

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(200903004)；“江蘇省農(nóng)作物有害生物種類與發(fā)生危害特點研究”

S 41-30；S 451.0

： ADOI： 10.3969/j.issn.0529-1542.2014.01.031

致謝：南京農(nóng)業(yè)大學雜草研究室強勝教授、江蘇省植物保護站朱葉芹研究員幫助修改論文，特此致謝！

* 通信作者 E-mail:jtszbz@163.com