伊犁地區(qū)刺蒼耳的種群分布及生態(tài)學(xué)特性的研究

郎青

（伊犁師范大學(xué)生物與地理科學(xué)學(xué)院，新疆 伊寧 835000）

刺蒼耳（Xanthium spnosum L.）為菊科蒼耳屬的一年生草本植物，最早發(fā)現(xiàn)于河南鄲城野生歸化種，隨后在我國河南東部、安徽西北部、北京豐臺區(qū)、遼寧大連、內(nèi)蒙呼和浩特市、寧夏中衛(wèi)、新疆伊犁、昌吉、石河子等地區(qū)都有發(fā)現(xiàn)（周明冬，2014；杜珍珠，2012a；2012b），2009年首次在新疆伊寧地區(qū)被發(fā)現(xiàn)（宋珍珍，2012b）現(xiàn)已擴(kuò)散到很多地方，是一種在世界范圍內(nèi)分布極廣、擴(kuò)散速度快且適應(yīng)性強(qiáng)的惡性入侵雜草。（顧威，2019）。

由于其快速而廣泛的傳播能力使得大面積草原、荒漠、森林甚至農(nóng)業(yè)用地被迅速侵占很快成為優(yōu)勢種，目前國內(nèi)許多學(xué)者具體通過對其自身化感作用的周期性及與其他作物的組合實驗進(jìn)一步驗證了刺蒼耳對農(nóng)作物、飼草和其他本地植物生長、繁殖的有效抑制（董芳慧，2014；袁著耕，2017；張振國，2012），同也證實該植物對區(qū)域生態(tài)安全、生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性及農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的嚴(yán)重威脅。

本文基于宋珍珍、梁巧玲等研究者對刺蒼耳在新疆極其伊犁河谷的分布及生長發(fā)育特性分析具體隨機(jī)選擇其中5縣對新疆伊犁地區(qū)刺蒼耳的分布調(diào)查及生態(tài)學(xué)特性等進(jìn)行研究，為新疆伊犁地區(qū)對該植物的防治管控進(jìn)一步提供理論基礎(chǔ)。

1 伊犁地區(qū)刺蒼耳植物的分布調(diào)查

刺蒼耳有著強(qiáng)適應(yīng)能力，無論在林地，草原，荒漠中還是人為擾動的路旁及其居民區(qū)均有生長，但整體分布態(tài)勢會根據(jù)生長環(huán)境的不同存在差異，總體呈現(xiàn)為：荒漠草原＞山地草原＞林地＞道路旁邊＞農(nóng)田旁邊，具體多寡分布會因區(qū)域局部土壤、水分與人為擾動等有所差異。隨機(jī)選擇伊寧市、察布查爾縣、霍城縣、新源縣、鞏留縣等5縣市的10個樣點用線路調(diào)查法或樣地調(diào)查法取樣調(diào)查。

1.1 線路調(diào)查法

在選取的調(diào)查范圍內(nèi)，隨機(jī)按不同風(fēng)向選取1條具有代表性的線路，每條線路在200～500m內(nèi)，沿線路采取等距法取樣，記錄每條樣線刺蒼耳植物株數(shù)取平均值，并計算方差，平均值比率，觀察記載該樣點的生境，記錄如表1

1.2 樣地調(diào)查法

隨機(jī)選取不同行政區(qū)塊為調(diào)查范圍，每個調(diào)查范圍按不同生境各設(shè)置樣地2～3塊；每個樣地選取3個10～30m2的小樣方，記錄每個樣方刺蒼耳植物株數(shù)取平均值，并計算方差/平均值比率，記錄如表1。

表1 刺蒼耳種群樣地調(diào)查一覽表

2 結(jié)果與分析

2.1 刺蒼耳的生物學(xué)特性

刺蒼耳1年生草本植物，高35±5cm～90±30cm，莖上部多分枝，莖被短糙伏毛或微柔毛，節(jié)上具三叉狀棘刺，刺長0.9cm～1.4cm，葉形為狹卵狀披針形或闊披針形，長2.8～8.2cm，寬5.8～30.2mm，邊緣有淺裂、不裂、全緣、三種形態(tài)特征。中間裂片較長漸尖，基部為楔形，下延至柄，背面密被灰白色毛。與葉被相比顏色略發(fā)淡灰。具有細(xì)短葉柄4～14mm，被絨毛。花為單性，雌雄同株。雄花序球狀，生長于頂部，總苞片一層，雄花管狀，頂端裂，雄蕊5。雌花序卵形，生于雄花序下部為腋生狀態(tài)，總苞囊狀，長8～14mm，有鉤刺，極易鉤掛動物的皮毛進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播生長，頂端有細(xì)刺狀喙2個，一長一短，內(nèi)有2朵無花冠的花，花柱薄線形，柱頭2深裂。總苞內(nèi)有2個長橢圓形瘦果，分為上下位種子，皆可在特殊情況下單一成活。果實成熟后極易脫落，花期一般在每年的8～9月，果期在9～10月。

2.2 刺蒼耳植物的分布格局

依據(jù)方差 /平均值比率與物種分布狀況之間的關(guān)系（李博，2003）：若方差/平均值比率s2/m＞1為隨機(jī)分布，s2/m=1為均勻分布，s2/m＞1為群聚分布。在廣泛踏查的基礎(chǔ)上，根據(jù)調(diào)查結(jié)果如表1可知，刺蒼耳的分布格局總體上為群聚分布，占74.8%的調(diào)查樣地，見于路邊、荒地、農(nóng)田、沙土呈群聚生長的個體；小范圍內(nèi)也有隨機(jī)分布的，占25.2%的調(diào)查樣地，見路邊、荒地、農(nóng)田、住宅區(qū)零星生長的個體。這種分布格局主要取決于種子生殖傳播途徑，也與人為因素的踩踏、綠化有關(guān)。

2.3 刺蒼耳植物生態(tài)學(xué)特性

刺蒼耳作為一種世界性惡性入侵植物，自身有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，山地、林地、草地、道路兩旁、居民住宅區(qū)（房屋前后）幾乎都有存在。通常生長在日照條件好、溫暖、干燥的沙地條件下呈現(xiàn)優(yōu)勢種的態(tài)勢生長，成熟后的個體會結(jié)出大量的果實，散落在母體周圍進(jìn)行生長發(fā)育，因此在研究地出現(xiàn)的刺蒼耳多為團(tuán)塊狀分布，很少會以零散狀出現(xiàn)在樣地，本研究零星出現(xiàn)的區(qū)域占總研究區(qū)域30%，其中零星出現(xiàn)區(qū)域有80%在逆風(fēng)向區(qū)及住宅區(qū)；多數(shù)情況下蒼耳的長勢為（通過樣線種子的散落情況極其樣地種子的分布狀況得出）順風(fēng)向刺蒼耳的分布數(shù)量較多而逆風(fēng)向刺蒼耳的分布數(shù)量相對較少。可見種子的風(fēng)力傳播是野外人煙及動物活動稀少情況下刺蒼耳植物母體種子傳播的主要途徑。

3 影響刺蒼耳分布的環(huán)境因素

3.1 自然環(huán)境

刺蒼耳自身強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性使其可在多種生境下生長，從而實現(xiàn)生態(tài)入侵，同時在不同自然條件下生長態(tài)勢會有所差異（取樣調(diào)查中目測得出，具體生態(tài)指標(biāo)隨環(huán)境變化特征的有待進(jìn)一步實驗論證），如：伊寧市伊犁師范大學(xué)及伊犁河地區(qū)雖然有人為擾動，分布相對較少但臨校園近綠化帶及天然水域，水分相對充足，個體生長態(tài)勢較高，顏色略顯綠，相比之下新源縣阿勒瑪勒鄉(xiāng)、鞏留縣提克阿熱克鄉(xiāng)的荒漠研究區(qū)雖然較為密集但長勢相對略顯低，顏色呈現(xiàn)微微灰綠色?？梢娚L環(huán)境的水分多寡對刺蒼耳的生態(tài)學(xué)特性有影響這與郝曉云對伊犁河谷的分布現(xiàn)狀現(xiàn)狀研究相吻合。

3.2 人為因素

刺蒼耳會根據(jù)其人類影響下生境條件的不同改變傳播軌跡來實現(xiàn)大面積生長，如：避開人類的住宅區(qū)及經(jīng)?；顒訁^(qū)在無人踩踏的房屋前后與狗尾草、小蓬草等伴生種一同生長；繞開被開墾的農(nóng)田分布于田邊，偶爾出現(xiàn)在田間，同時時刻準(zhǔn)備入侵種植田；分布與道路兩旁并且順著道路綿延。

4 危害極其防治措施

4.1 刺蒼耳的危害

強(qiáng)大的繁殖與適應(yīng)性、種子傳播途徑的多樣性加之自身化感效應(yīng)的排他性，使得刺蒼耳可以進(jìn)行大范圍、遠(yuǎn)距離、多尺度的生長發(fā)育。危害性主要表現(xiàn)在：侵入農(nóng)田內(nèi)造成糧食作物與飼料作物的減產(chǎn)，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量從而使得農(nóng)民收入水平的減少，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，影響社會總體經(jīng)濟(jì)次序；侵入森林、草地等生態(tài)系統(tǒng)，引起生態(tài)系統(tǒng)的失衡，特別是對一些稀有、珍貴物種造成排斥，會加速本來脆弱或者瀕臨滅絕的植物的滅絕速度。