林業(yè)有害植物金鐘藤新枝在海南的月生長動態(tài)

范志偉， 沈奕德， 李曉霞， 黃喬喬

中國熱帶農業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所/農業(yè)部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室/

農業(yè)部儋州農業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站/海南省熱帶農業(yè)有害生物

監(jiān)測與控制重點實驗室，海南 海口 571101

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林業(yè)有害植物金鐘藤新枝在海南的月生長動態(tài)

范志偉， 沈奕德， 李曉霞， 黃喬喬*

中國熱帶農業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所/農業(yè)部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室/

農業(yè)部儋州農業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站/海南省熱帶農業(yè)有害生物

監(jiān)測與控制重點實驗室，海南 ?？?571101

摘要:【背景】近20多年來，金鐘藤在海南和廣東異?？焖偕L，對生物多樣性和林業(yè)生產破壞嚴重。觀測金鐘藤的月生長動態(tài)，了解其在海南的生長量，能夠為金鐘藤的合理防治提供參考?！痉椒ā坎捎枚c定時觀測法，對海南3個市縣3種不同生境的金鐘藤新枝的月生長量進行測定?！窘Y果】金鐘藤在海南全年可生長，一新枝月平均生長134 cm，全年累計平均生長1607 cm。金鐘藤全年有2個生長高峰期，分別在4月和9月，其中4月平均生長206 cm，9月187 cm。金鐘藤在11月生長量最小，平均生長86 cm。金鐘藤在1—9月生長較快，一新枝累計平均生長1326 cm，占全年生長量的82.5%；在10月至12月生長緩慢，一新枝累計平均生長281 cm，占全年生長量的17.5%。不同生境之間的金鐘藤生長有極顯著差異，月平均生長量從高到低順序為定安188 cm>白沙131 cm>五指山83 cm。金鐘藤種子在3—7月均可萌發(fā)，花果期在4—7月。在海南月平均溫度17～28 ℃、月平均降雨量28～396 mm的自然環(huán)境范圍內，金鐘藤的生長量與溫度和降雨量沒有顯著相關性?！窘Y論與意義】金鐘藤在海南光照充足的生境里快速生長擴散，月平均生長量高達188 cm，其生長與生境、海拔和植被密切相關。

關鍵詞:金鐘藤； 生長量； 生長高峰； 溫度； 降雨量

金鐘藤Merremiaboisiana(Gagnep.) van Ooststr是旋花科Convolvulaceae魚黃草屬Merremia多年生木質藤本植物，分布于印度尼西亞的加里曼丹島、馬來西亞的沙撈越、越南北部、老撾北部和中國的海南、云南、廣西、廣東(1994年首次報道)(王伯蓀等，2005)。金鐘藤在海南的危害性在1951年和1974年分別有記載，近20年來，金鐘藤在海南和廣東異?？焖偕L，擴散蔓延快，已暴發(fā)成災，對林業(yè)生產和生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重危害(王伯蓀等，2009)。

海南是金鐘藤的原產地或原分布中心，幾乎遍布全島，主要集中在中部山區(qū)次生林區(qū)，危害面積大，破壞性強。金鐘藤生長迅速，在廣東，強枝在生長季平均每天長9.5 cm，最快達16.6 cm(李鳴光等，2006)。金鐘藤在海南的生長量如何，至今未見報道。本文在海南島3個市縣選取3個不同生境，定點定時觀測金鐘藤的月生長動態(tài)，以期為金鐘藤的合理防治提供參考。

1材料與方法

1.1金鐘藤新枝生長量測定

在海南選取有金鐘藤生長的3個市縣3個不同生境為觀測點，定點定時測定金鐘藤的月生長量。具體測定方法：在每個觀測點分別選取10個以上的金鐘藤正常生長枝，在生長點下3 cm處標記，1個月后從標記處剪下金鐘藤生長枝，用卷尺測定生長長度；然后再重新選取新的金鐘藤正常生長枝，同樣標記，待下月測定。從2011年1月至12月，每月30日(±3 d)標記和測定。由于金鐘藤生長枝的相互纏繞和自然干擾等原因，一些標記的生長枝停止生長或死亡，所以每個月可供測定的生長枝都少于標記的數(shù)量。觀測點的地理信息、生境和植被情況見表1。

海南省2011年的月平均溫度和降雨量由海南省氣象局氣候中心提供(表2)。

表1　海南3個市縣觀測點的地理信息、生境和植被情況

表2　海南2011年月平均溫度和降雨量

1.2金鐘藤的物候期觀察記錄

每月觀察記錄金鐘藤的種子萌發(fā)、幼苗生長和成株的營養(yǎng)生長和開花結果情況。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

金鐘藤的生長量用月平均生長量表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析用DPS v7.05進行單因素隨機區(qū)組方差分析和Duncan′s多重比較。將平均生長量與平均溫度和平均降雨量作相關分析。

2結果與分析

2.1金鐘藤新枝生長量

金鐘藤在海南全年均能生長，一新枝月平均生長134 cm，全年累計平均生長1607 cm。生長高峰期有2個，一個在4月，一新枝月平均生長206 cm，顯著高于3、5、6和10—12月的生長量，與其余月份的生長量沒有顯著差異，其中定安的最高月平均生長320 cm；一個在9月，一新枝月平均生長187 cm，顯著高于5月和10—12月，與其他月份沒有顯著差異。金鐘藤在11月生長量最小，平均生長86 cm(表3)。不同市縣不同生境的金鐘藤生長存在極顯著差異，定安的金鐘藤月平均生長量達188 cm，極顯著高于白沙和五指山的金鐘藤生長量；白沙的金鐘藤月平均生長量達131 cm，極顯著高于五指山的金鐘藤生長量(表3)。

表3　海南不同市縣和不同月份金鐘藤的平均生長量

平均值后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。

Small letters indicate significant differences among months atP<0.05 and capital letters indicate significant differences atP<0.01.

金鐘藤在1—9月生長較快，累計平均生長1326 cm，月平均生長147 cm，占全年生長量的82.5%；10—12月生長緩慢，一新枝累計平均生長281 cm，月平均生長94 cm，占全年生長量的17.5%。(圖1)。

金鐘藤的生長量與海南的氣溫和降雨量之間沒有顯著相關性，海南的溫度和降雨量都能滿足金鐘藤的生長需要(圖2)。

圖1　金鐘藤在海南不同市縣的月生長動態(tài)

2.2金鐘藤物候期

在定安和白沙生境，沒有看到金鐘藤種子萌發(fā)；在五指山和霸王嶺生境的林下，3—7月可看見一些金鐘藤種子萌發(fā)幼苗(2～4葉)，但幼苗很少長大成株。

金鐘藤在海南1—9月都生長迅速，在4月底開花，5月是盛花期，生長速度有所減緩，6—7月是種子成熟期。金鐘藤開花順序：從南部、低海拔先開花，向北部、高海拔推進。調查發(fā)現(xiàn)，樂東縣尖峰嶺的金鐘藤為一個種群，12月至次年1月初開花，到6—7月又抽蕾開花，有一年2次開花現(xiàn)象。

圖2　金鐘藤月平均生長量與平均溫度和降雨量的關系

3討論

金鐘藤在海南全年生長，一新枝月平均生長134 cm，每天生長4.5 cm；在定安的生境下金鐘藤生長最快，月平均生長188 cm，每天生長6.3 cm，但比廣東的金鐘藤每天生長9.5 cm慢(李鳴光等，2006)。只有定安的金鐘藤在4月才能達到廣東的金鐘藤生長量。這可能是由于生境和試驗方法不同的結果。本試驗沒有分金鐘藤強枝和弱枝測定。

金鐘藤的生長與生境、海拔和植被密切相關，定安觀測點是純金鐘藤群落，海拔低，光溫熱充足，金鐘藤生長最快；白沙是次生林，海拔中低，光溫熱次之，金鐘藤覆蓋度為70%左右，生長也次之；五指山是次生林緣，海拔高，光溫熱低，金鐘藤覆蓋度小于30%，生長較緩慢。

金鐘藤主要集中在海南中部山區(qū)的中低海拔次生干擾林和人工殘次林上，該區(qū)域的原生林長期受到人為干擾和破壞，林相較差，形成天窗，為金鐘藤的生長創(chuàng)造了光熱條件，加之封山育林，金鐘藤不受人為干擾防控，其生長蔓延快，易形成單一群落，對森林生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重危害。低海拔地區(qū)金鐘藤雖然生長較快，但人為干擾頻繁，所以沒有造成大危害(吳林芳等，2007)?？傊?，金鐘藤已經擴散到亞熱帶區(qū)域，并快速生長，對生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重影響，值得關注。

在海南月平均溫度17～28 ℃、月平均降雨量28～396 mm的自然環(huán)境條件范圍內，金鐘藤的生長與溫度和降雨量沒有顯著相關性。這表明海南的溫度和降雨量可以滿足金鐘藤的生長需要。當然，如果試驗條件不同，如溫度和降雨量在一定范圍內改變，溫度和水分可能對金鐘藤生長有顯著影響。在25～30 ℃時，隨著溫度升高，金鐘藤種子發(fā)芽能力增強，芽生長增加(倪廣艷等，2005)。在15～30 ℃時，隨著溫度升高，金鐘藤光合作用增強，生長加快(趙娜等，2006)

黃喬喬等(2013)報道，五指山自然林內金鐘藤可以萌發(fā)，但幼苗難以存活，這不是土壤的原因，而可能是由蔭蔽或天敵等其他原因造成。作者在昌江縣霸王嶺自然林調查也發(fā)現(xiàn)同樣問題，金鐘藤在自然林覆蓋度低(<1%)，可開花結實，種子可以萌發(fā)，但幼苗難以存活。但在干擾林或荒地，金鐘藤覆蓋度越高的生境，金鐘藤大量開花，但很難看到種子萌發(fā)。這可能是金鐘藤華而不實的生長策略，貯存能量用于生長。

金鐘藤在海南的花期在4—5月(廣東省植物研究所，1974)。調查發(fā)現(xiàn)，絕大部分種群都在該時期開花，唯有尖峰嶺的一個種群，一年開花2次，一次在12月至次年1月，一次在6—7月，其結實率和種子活性如何，有待進一步研究。海南樂東縣尖峰嶺的金鐘藤種群和廣東龍眼洞的金鐘藤種群花果期相似(王伯蓀等，2009)，都有一年開花2次現(xiàn)象。這可能是由于中國林業(yè)科學研究院熱帶林業(yè)研究所1962年在海南尖峰嶺建站，1981年遷所廣州龍眼洞，人員的交往和搬遷，把海南尖峰嶺的金鐘藤繁殖體帶到廣東龍眼洞，成為廣東的金鐘藤分布中心。這一點還需要進一步研究證明。

致謝: 中國熱帶農業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所碩士研究生古鑫、王麗、宋鑫參加了觀測工作，中山大學李鳴光教授對初稿給予修改建議，特此感謝。

參考文獻

廣東省植物研究所, 1974. 海南植物志(第三卷). 北京: 科學出版社: 483.

黃喬喬, 沈奕德, 范志偉, 李曉霞, 宋鑫, 程漢亭, 侯玉平, 2013. 五指山不同林型土壤對金鐘藤幼苗生長的影響. 生態(tài)環(huán)境學報, 22(1): 95-99.

李鳴光, 成秀媛, 劉斌, 余華, 2006. 金鐘藤的快速生長和強光合能力. 中山大學學報(自然科學版), 45(3): 70-72, 81.

倪廣艷, 王昌偉, 彭少麟, 2005. 不同溫度處理對金鐘藤種子萌發(fā)的影響. 生態(tài)環(huán)境, 14(6): 898-900.

王伯蓀, 李鳴光, 廖文波, 粟娟, 丘華興, 丁明艷, 李富榮, 彭少麟, 2005. 金鐘藤的地理分布. 生態(tài)環(huán)境, 14(4): 451-454.

王伯蓀, 彭少麟, 李代江, 周婷, 2009. 金鐘藤研究述評. 生態(tài)學雜志, 28(11): 2360-2365.

吳林芳, 梁永勤, 陳康, 李忠超, 曹洪麟, 2007. 金鐘藤在海南的危害與防治. 廣東林業(yè)科技, 23(1): 83-86.

趙娜, 倪廣艷, 李富榮, 葉有華, 彭少麟, 2006. 溫度對金鐘藤光合特性的影響. 生態(tài)環(huán)境, 15(6): 1254-1257.

(責任編輯:郭瑩)

Monthly growth dynamics of new shoots of an invasive forest plant，

Merremiaboisiana， in Hainan Province, China Zhi-wei FAN, Yi-de SHEN, Xiao-xia LI, Qiao-qiao HUANG*

EnvironmentandPlantProtectionInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences/KeyLaboratoryofIntegratedPestManagementofTropicalCrops,MinistryofAgriculture/DanzhouScientificObservingandExperimentalStationofAgro-Environment,MinistryofAgriculture,China/HainanKeyLaboratoryforMonitoringandControlofTropicalAgriculturalPests,Haikou,Hainan571101,China

Abstract:【Background】 In the recent two decades, Merremia boisiana grows rapidly and abnormally, causes death to trees and destroys biodiversity and forestry production severely in Hainan and Guangdong of China. To determine the level of invasiveness of M. boisiana in Hainan, monthly growth of the weed was measured to provide a baseline for the development of reasonable control. 【Method】 Monthly growth of M. boisiana was measured using a fixed point observation method over a one-year period in three study sites of three cities/counties of Hainan. 【Result】 M. boisiana could grow all year round in Hainan. Monthly growth of a new shoot averaged 134 cm and yearly growth, 1607 cm. M. boisiana′s growth peaked in April (mean of 206 cm) and September (187 cm). The slowest growth of M. boisiana occurred in November with a mean of 86 cm. A new shoot of M. boisiana could grow by 1326 cm from January to September, representing 82.5% of the yearly growth, while October to December represented only 17.5% of the yearly growth or 281 cm. There were significant differences in growth among the three habitats, with values of 188 cm in Dingan, 131 cm in Baisha, and 83 cm in Wuzhishan. The seeds of M. boisiana could germinate from March to July and the periods of flowering and fruiting occurred from April to July. In those sites, mean monthly temperatures varied between 17 and 28 ℃ with mean monthly rainfall of 28～396 mm. There was no significant correlation between growth of M. boisiana and temperature or rainfall. 【Conclusion and significance】 M. boisiana grows and spreads rapidly and in great abundance in open habitat in Hainan. Monthly average growth can reach up to 188 cm and can be affected by habitat, altitude and existing vegetation.

Key words:Mikania boisiana; growth; peak of growth; temperature; rainfall

DOI:10. 3969/j.issn.2095-1787.2016.01.003

作者簡介:范志偉， 男， 研究員。 研究方向: 入侵植物生態(tài)與控制。 E-mail: fanweed@163.com*通訊作者(Author for correspondence), E-mail: cosplete@126.com

基金項目:國家自然科學基金項目(31071699)； 公益性行業(yè)(農業(yè))科研專項(201403075)

收稿日期(Received)： 2015-05-09接受日期(Accepted)： 2015-06-21