2種蒼耳屬入侵植物在寧夏的分布

朱強 曾繼娟 白永強

摘要：蒼耳屬（Xanthium L.）植物具有較強的入侵性，對農林業(yè)生產有較大的影響。為有效防治和控制刺蒼耳（X. spinosum）和意大利蒼耳（X. italicum）在寧夏的入侵態(tài)勢，對這2種植物在寧夏的入侵情況、分布狀況、生長情況進行了調查研究。結果表明，刺蒼耳在寧夏地區(qū)以同心縣為中心，形成了嚴重的入侵危害，并開始向周邊固原市原州區(qū)、海原縣等擴散蔓延;意大利蒼耳在寧夏剛剛出現，應警惕其進一步擴散。

關鍵詞：入侵植物;刺蒼耳;意大利蒼耳;寧夏

中圖分類號：S451 ?文獻標志碼：A ?文章編號：1003-935X（2021）03-0028-07

Abstract：Invasive Xanthium spp have great impact on agriculture and forestry production. In order to effectively prevent and control the invasion of X. spinosum and X. italicum，we investigated their invasion，distribution and growth in Ningxia. X. spinosum was centered in Tongxin County，becoming a serious invasion hazard as it began to spread to surrounding areas such as Yuanzhou District and Haiyuan County of Guyuan City. X. italicum has just been detected in Ningxia deserving special attention to prevent its spread.

Key words：invasive plant;Xanthium spinosum;Xanthium italicum;Ningxia

外來入侵植物對我國的經濟、生態(tài)、生物多樣性以及社會環(huán)境和人類生活安全等已經造成非常嚴重的威脅。隨著對外貿易與交流的增加，外來入侵植物的種類和危害也在急劇增加，外來物種入侵的防控在我國也被提升到新的議程。2021年1月20日，農業(yè)農村部、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、海關總署、國家林業(yè)和草原局聯合印發(fā)了《關于〈進一步加強外來物種入侵防控工作方案〉的通知》，要求不斷健全外來物種入侵防控體系，進一步提升外來物種入侵綜合防控能力[1]。蒼耳屬（Xanthium L.）植物具有較強的入侵性，對農林業(yè)生產有較大影響，現已被確定為我國重要外來有害植物之一，并被列為我國入境檢疫3類有害生物[2-3]。筆者近年在開展寧夏林業(yè)外來植物調查時發(fā)現，刺蒼耳（X. spinosum）在寧夏同心縣已形成嚴重的入侵，以前未記載的意大利蒼耳（X. italicum）也在寧夏發(fā)現，鑒于當前刺蒼耳和意大利蒼耳在我國較強入侵風險和危害性，筆者結合調查結果與文獻資料對刺蒼耳、意大利蒼耳在寧夏的入侵情況、分布狀況、生長、危害及防治進行分析報道，以期為刺蒼耳、意大利蒼耳在寧夏地區(qū)的入侵預防和控制提供相應的決策支持。

1 蒼耳屬植物在我國的入侵概況

蒼耳屬（Xanthium L.）隸屬于菊科（Compositae）向日葵族，本屬的系統(tǒng)分類一直存在諸多爭議，蒼耳屬植物在物種及物種以下水平已經公布過 200 多個名稱，但其中多數名稱并未被接受或被處理為異名。其中，《中國植物志》記載本屬約有25種[4]，The Plant List檢索蒼耳屬接受名16個，包含11個種5個亞種[5]?！吨袊参镏尽酚⑽男抻啺嬷袑⒈緦俚姆N歸并至2～3個種[6]。不管是以廣義的“大”種還是狹義的“小”種處理蒼耳屬的分類，該屬植物對我國農業(yè)生產、生態(tài)環(huán)境等方面造成的危害不容質疑。蒼耳屬植物在我國口岸進境貨物檢疫中檢出種類達 28 種，其中檢疫性種有26個[7];目前在我國形成入侵風險的物種有3個，分別是刺蒼耳、意大利蒼耳和蒙古蒼耳[8]。

刺蒼耳目前廣泛分布于歐洲中部和南部，偶爾也出現在歐洲更北部的地方，同時也廣泛擴散至西北太平洋地區(qū)，被認為是一個世界性的雜草。刺蒼耳最早（1932年）在我國河南省鄲城縣發(fā)現野生歸化種，目前在河南省東部、安徽省西北部，北京市豐臺區(qū)、遼寧省大連市、內蒙古自治區(qū)呼和浩特市、寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市等地均有分布[9]。

意大利蒼耳是20世紀90年代入侵我國的有害雜草，其原產于北美洲，最早于1991年在北京市昌平區(qū)北祁家鎮(zhèn)馬坊橋的溝渠邊發(fā)現，之后在北京市石景山區(qū)、密云區(qū)、房山區(qū)、朝陽區(qū)和遼寧省鞍山市等地相繼發(fā)現了意大利蒼耳[10]。由于意大利蒼耳生態(tài)適應性強，在群落中極易形成單一優(yōu)勢種，對入侵地的農業(yè)、畜牧業(yè)、生物多樣性造成嚴重危害。截至目前，結合中國植物圖像庫信息數據和文獻報道意大利蒼耳在我國的北京市昌平區(qū)、懷柔區(qū)，遼寧省大連市、撫順市、鞍山市，山東省威海市，黑龍江省伊春市，新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市、喀什地區(qū)，河北省秦皇島市、石家莊市，陜西省榆林市等地區(qū)均有分布記錄[11-12]。

蒙古蒼耳（X. mongolicum）原產于北美洲的墨西哥，屬于局部入侵類物種[13]。蒙古蒼耳模式標本于1936年采自內蒙古，1959年被東北植物檢索表收載，《中國植物志》記載其產地為內蒙古、黑龍江、河北（易縣）、遼寧，現已入侵我國內蒙古、北京、河北、河南、湖北、廣東、安徽、福建、江蘇、江西、浙江、甘肅、新疆等地，對入侵地的農業(yè)、畜牧業(yè)及生物多樣性產生了嚴重危害[14]。

2 蒼耳屬植物在寧夏的分布現狀

2.1 寧夏蒼耳屬植物種類

根據寧夏植物志記載和近年來野外調查，寧夏目前分布有蒼耳屬植物3種，分別是蒼耳（X. sibiricum ）、刺蒼耳（X. spinosum）和意大利蒼耳（X. italicum）（圖1）[15]。蒼耳是寧夏全區(qū)廣泛分布的物種之一，尤其在沿黃河灌區(qū)的中衛(wèi)市、中寧縣、吳忠市、青銅峽市、靈武市、永寧縣、銀川市、賀蘭縣以及平羅縣、惠農區(qū)、石嘴山市大武口區(qū)等大部分地區(qū)均有大量分布，為主要的田間雜草，但是其果實卻是重要的中藥材。刺蒼耳于1984年首次發(fā)現于寧夏同心縣，由董信之先生在同心縣采集到刺蒼耳標本，并交于寧夏農學院生物學馬德滋教授鑒定;當時由于缺乏考證資料，1991年馬德滋先生將刺蒼耳作為蒼耳屬新種進行發(fā)表，并定名高原蒼耳（X. cloessplateaum D.Z.Ma）[16]。2006年，內蒙古大學生命科學學院趙利清博士等調查記錄寧夏中衛(wèi)市有刺蒼耳分布，生長于水稻田邊[9]。意大利蒼耳是筆者首次于2019年在寧夏青銅峽市葉盛黃河大橋下發(fā)現的，2020年9月筆者在銀川市典農河邊發(fā)現也有意大利蒼耳分布。三者區(qū)別見下面的分種檢索表：

2.2 刺蒼耳與意大利蒼耳在寧夏的入侵和分布情況

2018—2020年，筆者所在研究團隊在開展寧夏林業(yè)外來植物調查時，采用樣線調查與樣地調查相結合的方法，對寧夏刺蒼耳和意大利蒼耳分布區(qū)域進行了認真詳細的調查，觀測記錄了其生境、生長及群落狀況，并用GPS進行定位（圖2）。

2.3 刺蒼耳與意大利蒼耳傳入寧夏途徑及擴散特點

刺蒼耳傳入寧夏的具體時間、地點不可知，但根據采集標本考證，刺蒼耳在20世紀80年代就已經在寧夏同心縣出現。同心縣是寧夏回族聚居的主要地區(qū)，他們有牛羊養(yǎng)殖、 牛羊交易及羊絨制品販賣的傳統(tǒng)。由此推測，刺蒼耳進入同心縣最有可能的方式是通過牛羊或其皮毛制品傳入，然后以同心縣為中心伴隨放牧、牛羊販賣向周邊地區(qū)擴散。近年來，得益于西部大開發(fā)戰(zhàn)略的退耕還林還草、封山禁牧的實施，刺蒼耳的擴散和蔓延得到了有效遏制，所以其當前集中分布區(qū)仍以同心縣為主。但是，隨著經濟往來頻繁和寧夏“十二五”期間生態(tài)移民政策的實施，刺蒼耳隨著移民搬遷和牲畜交易已開始在銀川市和青銅峽市等地出現，因此亟需加強對這一物種的監(jiān)測和防治。意大利蒼耳在寧夏的水邊發(fā)現，其傳播途徑應主要是通過水流傳播，目前屬于零星出現。但是按照其分布情況，筆者預測此種在銀川黃灌區(qū)其他地方也有分布，對其防治與檢測也不容忽視。

3 刺蒼耳和意大利蒼耳入侵特性及危害性

3.1 2種蒼耳屬植物的入侵特性

3.1.1 繁殖能力強 外來入侵植物能否成功入侵，主要取決于物種自身的入侵力與生境的可入侵性。2種蒼耳種群在新棲息地能否成功建立，其繁殖特性起到了決定性的作用。研究表明，外來入侵植物刺蒼耳與意大利蒼耳都具有很強的有性繁殖能力，這是其成功入侵的重要原因[17-18]。據統(tǒng)計，刺蒼耳單株的結實量平均約為7 508 粒，意大利蒼耳1株發(fā)育良好的植株可結 1 400 余粒種子，這些種子不會因為氣候的干燥、寒冷以及冰雪冷凍而喪失活力[10]。李杰等模擬研究了刺蒼耳、意大利蒼耳種子在新疆冬季自然條件下的越冬性能，結果顯示，意大利蒼耳種子對新疆的各種越冬生境均有較好的耐受性，而刺蒼耳種子對低溫和水淹環(huán)境的耐受性較差[19]。

3.1.2 化感抑制作用 刺蒼耳和意大利蒼耳均具有很強的化感作用[20-22]。刺蒼耳不同生長期（幼苗期、花蕾前期、成熟期）、不同部位（葉、莖、果實、根）的提取物均具有一定的化感作用，其不僅能抑制小麥、苜蓿、油菜等種子的萌發(fā)，還能延長種子的萌發(fā)周期。意大利蒼耳各器官的水浸提液均對油葵種子萌發(fā)產生了強烈的、具有濃度和器官依賴性的化感抑制效應，不同器官水浸提液不僅減緩了油葵種子的萌發(fā)速度、推遲了種子的萌發(fā)時間，而且明顯降低了油葵種子的萌發(fā)率。由此可以推測，刺蒼耳和意大利蒼耳在幼苗期產生大量的化感物質，可以有效抑制和排擠鄰近植物幼苗的生長。

3.1.3 特殊的苞果結構 如圖4所示，蒼耳屬植物的果實（苞果）是由其雌花的內層總苞片結合成囊狀，將真正意義上的果實包被發(fā)育形成的。苞果外面或疏或密地生長著一些特屬的倒鉤刺，刺蒼耳苞果外面的倒鉤刺較稀疏，意大利蒼耳苞果外面的倒鉤刺密集，刺上密被白色透明的剛毛和腺毛，這些結構使得刺蒼耳和意大利蒼耳很容易附著在牛、羊等家畜和野生動物體上遠距離傳播，也可以黏附在羊毛、布匹等通過商品入侵到其他國家和地區(qū)，加之其種子的高繁殖特性，極易造成入侵危害。

3.2 刺蒼耳和意大利蒼的危害性

如圖5所示，刺蒼耳和意大利蒼耳繁殖能力、傳播能力極強，加之其較強的化感抑制作用，很容易形成侵略性的入侵，對當地的生物多樣性、農業(yè)生產、畜牧生產構成了極大的威脅。

（1）破壞當地生物多樣性。刺蒼耳和意大利蒼耳占據適宜生態(tài)位后，在新的環(huán)境中具有很強的競爭力，能夠成功排擠本地植物，并形成大面積的單優(yōu)勢種群落，使依賴于當地物種多樣性生存的其他物種失去適宜的棲息環(huán)境。在同心縣城周邊、清水河沿岸刺蒼耳已表現了明顯的生物多樣性破壞能力，其群落優(yōu)勢明顯，覆蓋度達到 90%～100%。

（2）危害農業(yè)生產。刺蒼耳、意大利蒼耳生長量大，繁殖能力強，入侵農田后與作物爭水爭肥，影響作物生產，調查中發(fā)現刺蒼耳已入侵同心縣的部分壓砂瓜地，對西瓜生產造成了嚴重的危害。此外刺蒼耳、意大利蒼耳的種子混入農作物（如玉米）種子中，會降低作物種子的純度，并可以隨種子運輸進行二次入侵危害;此外，刺蒼耳植株高大，成團塊狀或片狀分布，由于其植株具刺，不易被人工去除，機械和人工產出成本較高。

（3）危害畜牧生產。首先，刺蒼耳和意大利蒼耳入侵后，占據了本土植物的生產空間，縮小了草場面積，影響了牧草產量和放牧空間;其次，刺蒼耳和意大利蒼耳入侵后，造成生物多樣性破壞，可供牛羊啃食的植物種類不斷減少;同時，刺蒼耳植株具硬刺，牛、羊等牲畜不食，但通過牛羊皮毛的攜帶，刺蒼耳和意大利蒼耳可以不斷地傳播和向外擴散，形成新的入侵破壞。

4 刺蒼耳和意大利蒼耳的防治對策

對外來入侵植物合理有效地防控是當下生物安全防控的一項艱巨任務。農業(yè)農村部、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、海關總署、國家林業(yè)和草原局聯合印發(fā)了關于《進一步加強外來物種入侵防控工作方案》明確要求，外來物種入侵防控要遏增量、清存量，強化制度建設、引種管理、監(jiān)測預警、防控滅除、科技支撐、責任落實，不斷健全防控體系，進一步提升外來物種入侵綜合防控能力。

蒼耳屬植物為檢疫性雜草，刺蒼耳、意大利蒼耳由于入侵適應性強、繁殖力快、傳播力和破壞性強等特點，使其防治手段和方法也較難。目前寧夏地區(qū)尚未有關于刺蒼耳和意大利蒼耳等入侵植物具體的防治對策和手段。從根本上講，全面調查和搞清刺蒼耳、意大利蒼耳的擴散途徑、擴散范圍、生態(tài)習性及危害程度，并作出科學評估，及時向有關部門提出預防、控制及根除等措施，才能達到盡快對其進行控制和防治的目的。

目前對于已發(fā)生刺蒼耳和意大利蒼耳危害的區(qū)域，最有效和最安全的方法是人工鏟除，主要做法是在刺蒼耳和意大利蒼耳幼苗期和結果前期，組織人力進行人工鏟除。由于刺蒼耳和意大利蒼耳種子生活力和休眠性較強，首次鏟除后，2～3年內每年結果前應繼續(xù)對鏟除區(qū)進行跟蹤監(jiān)測，若發(fā)現再次出現應及時處理。當前也有用廣譜性除草劑20%草銨膦直接滅殺防治刺蒼耳和意大利蒼耳，但由于農藥的廣譜滅殺性，很容易造成其他動植物的傷害，操作和管理難度較大，寧夏地區(qū)防治不建議采用該方法。對于刺蒼耳和意大利蒼耳等入侵植物尚未發(fā)生的區(qū)域，從政府層面應加強監(jiān)管和科普宣傳，增強防范意識，讓人們認識到入侵植物的危害，學習怎樣從源頭切斷和鏟除入侵植物。

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