全 文 ：文章编号:　1001-4675(2008)06-0778-05
轮叶马先蒿危害现状及防除对策＊
柳妍妍 1, 2 , 　胡玉昆 1 , 　于建梅 1 , 　李凯辉 1 , 　高国刚1, 2 , 　王　鑫 1, 2
(1.中国科学院 新疆生态与地理研究所 , 新疆 乌鲁木齐　830011;2.中国科学院 研究生院 , 北京　100039)
摘　要:轮叶马先蒿(Pedicularismyriophylla)在新疆巴音布鲁克高寒草地大面积发生 ,于 2004-2005年 5月初对其
生物学特性 、传播方式 、分布面积 、群落数量特征等进行了观测和调查 , 并对其进行分析 ,以了解害草轮叶马先蒿在
巴音布鲁克高寒草地的分布情况及其对畜牧业的危害现状。 结果表明:轮叶马先蒿的危害面积已高达 4.11×104
hm2 , 5月下旬是其种子萌发最活跃时期 , 产种量高 , 种子传播是主要的传播方式。将轮叶马先蒿分布面积分为重
度 、中度和轻度发生区 ,且随着危害程度的增加 ,轮叶马先蒿密度和盖度显著增大 ,而群落的多样性 、均匀度和物种
丰富度却逐渐降低。轮叶马先蒿种群的生物量占总生物量的比例逐渐增加 ,禾本科和杂类草的生物量有降低的趋
势。针对当地的群落问题 , 提出了人工和化学防除 , 同时应建立合理的草地放牧体系 , 控制和规定合理的草地载畜
量 , 并与围封 、补播 、施肥等草地改良措施相结合 , 有效控制轮叶马先蒿的危害和蔓延 , 改善当地的生态与环境 ,使
当地群落健康 、稳定发展。
关键词:巴音布鲁克;高寒草地;轮叶马先蒿(Pedicularismyriophylla);害草;传播方式;群落数量;新疆
中图分类号:S812　　文献标识码:A
　　轮叶马先蒿(Pedicularismyriophyla)属于玄参
科马先蒿属 ,主要分布于北极 、欧洲大陆北部 、北美
西北部及北温带较寒地段。在中国主要分布于东
北 、内蒙古 、河北 、四川和新疆等地 。在新疆主要生
长于海拔 1 900 ～ 2 800 m的阿尔泰山 、天山伊犁地
区 、巴音布鲁克地区的亚高山及高山草甸 〔1〕。
草地生态失调造成草地退化 ,已成为当今中国
五大生态问题之一 ,草地退化实质上是自然因素与
人类活动的干扰超过了草地生态系统的承载能
力 〔2〕 ,而害草的滋生繁衍又是草地退化的一个重要
标志〔3〕。与 20世纪 80年代相比 ,巴音布鲁克高寒
草地单位面积产草量平均下降了 30% ～ 35%,牧草
覆盖度从 75%下降到 45%左右 ,牧草生长高度降
低 ,一些优良牧草种类消失 ,害草得以蔓延 ,目前当
地轮叶马先蒿危害面积已达 2.33×104 hm2 ,而且每
年仍以 3.30×103 hm2的速度扩展 〔4〕。轮叶马先蒿
在新疆巴音布鲁克高寒草地扩散及造成的危害已引
起了人们的关注 ,但对其相关的认识及研究却还很
少 。为全面了解巴音布鲁克高寒草地轮叶马先蒿的
分布情况及其对畜牧业的危害现状 ,在当地各级党
政部门和农牧民的密切配合下 ,于 2004年和 2005
年对巴音布鲁克高寒草地的轮叶马先蒿进行了全面
的调查与研究 。从而为防治轮叶马先蒿的大面积发
生 、进一步合理利用草地资源 、保护草地和控制害草
提供科学依据 。
1　研究区概况与研究方法
1.1　研究区概况
轮叶马先蒿主要分布于巴音布鲁克高寒草地的
高寒草原 。巴音布鲁克高寒草原位于天山南坡中
部 ,地处 83°22′～ 83°42′E, 42°52′～ 43°54′N,海拔高
度为 2 460 ～ 2 760 m, 群落总盖度约 50%,高度
10 ～ 15cm,有植物 7 ～ 10种 /m2。气候为高寒气候
类型 ,旱寒 、多风 ,无明显无霜期〔5〕。
1.2　研究方法
1.2.1　轮叶马先蒿生物学特性观测　分别于 2004
年和 2005年的 5月初 ,在观测区内(轮叶马先蒿为
自然生长)随机选择 10株健康生长的轮叶马先蒿 ,
每隔 5 d测量其绝对生长高度 ,并记录其生育期(苗
期 、分枝期 、初花期 、盛花期 、结实期)。
1.2.2　轮叶马先蒿发生及分布面积　野外调查发
现 ,轮叶马先蒿集中分布在巴音布鲁克高寒草地的
第 25卷　第 6期
2008年 11月 　　　　　　　　　　　　　　　　
干 旱 区 研 究
ARID　ZONE　RESEARCH　　　　　　　　　　　　　　　　
Vol.25　No.6
Nov.　2008
＊ 收稿日期:2007-09-18;　修订日期:2008-11-06
基金项目:新疆科技厅攻关计划项目(200533122)和新疆巴音郭楞蒙古自治州科技重大项目(20054046)资助
作者简介:柳妍妍(1982-),女 ,甘肃庄浪人 ,硕士 ,从事草地生态学研究.E-mail:liuyan198206@126.com
通讯作者:胡玉昆.E-mail:huyk@ms.xjb.ac.cn
DOI :10.13866/j.azr.2008.06.024
高寒草原。于 2005年 8 ～ 9月 ,对有轮叶马先蒿分
布的地区 ,即巴音布鲁克高寒草原的二乡四大队 、巴
音布鲁克牧场和三乡赛里木湖村等地进行了调查 ,
共计 7个样地。每个样地设 1 m×1 m的小样方 , 5
个重复 ,调查样方内轮叶马先蒿的高度 、物种盖度和
密度。分轮叶马先蒿 、禾本科和杂类草 3个类群齐
地刈 割获 取 地上 生 物量 , 称 其 干 重。 利用
1∶100 000的地形图 ,结合实地调查与 GPS实地定
点的调查方法 ,采用 Arc/GIS, EDS等软件对轮叶马
先蒿分布面积进行矢量化 ,绘制轮叶马先蒿分布图 。
1.2.3　数据分析　物种丰富度定义为 1 m×1m小
样方内出现的物种数 〔6〕。
Shannon-Wiener多样性指数 H=-∑Si=1 PilnPi
Pielou均匀度指数 E=H/lnS
以重要值作为数据分析的基础 ,重要值 =(相
对盖度 +相对高度 +相对密度)/3〔7〕。利用 Excel,
SPSS12.0软件 ,对获取的数据进行方差 、相关性分
析 。
2　结果与分析
2.1　轮叶马先蒿生物学特性
2.1.1　种子生物学特性　轮叶马先蒿的种子主要
表现为黑色或紫色 ,卵圆形或长圆形。轮叶马先蒿
种子千粒重为 0.64g。经测定:株高低于 30cm的植
株 ,生成种子 600 ～ 1 000粒;株高 30 ～ 40cm的植株 ,
生成种子 1 200 ～ 1 600粒;株高 50 ～ 60cm的植株 ,可
生成 1 200 ～ 2 000粒种子。由此可见 ,随着轮叶马先
蒿植株高度的增加 ,产种数也有一定的增加 。
表 1　轮叶马先蒿生育期观测表
Tab.1　ObservationofPedicularismyriophylla
ingrowthseason
生育期 日期 天数 /d 株高 /cm 生长速度 /(cm· d-1)
苗 期 05-29 30 3.40±0.10d 0.11±0.05c
分枝期 06-18 20 3.93±0.07d 0.03±0.01c
初花期 06-28 10 9.66±0.13c 0.57±0.16b
盛花期 07-28 30 40.64±1.04b 1.03±0.20a
结实期 08-17 20 50.57±1.98a 0.50±0.10b
2.1.2　生育期　巴音布鲁克高寒草地轮叶马先蒿
生育期为 110 d。主要发生在每年的 4 ～ 8月份 , 4
月底返青 , 8月底停止生长 ,通过种子或地下休眠芽
越冬 〔8〕。由表 1可以看出 ,轮叶马先蒿在苗期和分
枝期生长最慢 ,其生长速度分别为 0.11 cm/d和
0.03 cm/d,而在盛花期时其生长速度最快 ,为 1.03
cm/d;在初花期和结实期 ,其生长速度处于中等水
平 ,分别为 0.57 cm/d和 0.50 cm/d。
2.2　轮叶马先蒿传播方式
通过在室内变温模拟巴音布鲁克高寒草地 5月
份的气候条件 ,对轮叶马先蒿种子发芽率进行了测
定。结果表明 , 5月下旬是轮叶马先蒿种子发芽的
最活跃时期 ,也是采取相应措施控制其扩散的关键
时刻 。由于轮叶马先蒿种子表皮光滑无毛 ,也无钩
刺 ,种子小而轻 ,数量多 ,易于被水流和风传播 ,在适
宜温度下萌发能力强 ,故种子传播是以扩散蔓延为
主要方式 。
2.3　轮叶马先蒿的危害
2.3.1　轮叶马先蒿分布范围及发生面积　据孙新
纹〔9〕对狼毒的危害程度划分 ,将密度和盖度划分为
重度 、中度和轻度 3种程度。密度 100株 /m2 ,盖度
达到 50%以上为重度发生区;密度 40株 /m2 ,盖度
20%以下为轻度发生区;介于两者之间为中度发生
区。轮叶马先蒿在巴音布鲁克高寒草原危害严重 ,
其危害面积已达 3.97×104 hm2 ,占高寒草原面积的
16.66%,其中严重发生面积 4.59×103 hm2 ,占高寒
草原面积的 1.92%,而且仍在以每年 3.33×103 hm2
的速度蔓延。2005年 ,轮叶马先蒿在巴音布鲁克高
寒草地分布面积甚广 ,其中危害严重区分别是那拉
提牧场 、卫星牧场 、前进牧场和巴音乌勒乡春秋场 4
个片区 ,面积为 4.59×103 hm2。发生区共计 7个片
区 ,涉及到巴音布鲁克牧场 、卫星牧场 、东风牧场 、前
进牧场 、科库乌苏牧场 、那拉提牧场 、巴音乌勒乡春
秋场和冬场 、伊克扎克斯台牧场和包尓艾文牧场 ,发
生区面积共计 4.11×104 hm2(表 2),轮叶马先蒿的
分布如图 1所示。
2.3.2　不同发生区轮叶马先蒿密度 、盖度变化　由
于牲畜不采食轮叶马先蒿 ,所以被轮叶马先蒿侵占
的草地不能得以利用 ,从而降低了草地生产率和利
用率 。从表 3可以看出 ,重度发生区密度和盖度与
中度和轻度发生区密度和盖度差异极显著 (P<
0.01),中度发生区的密度和盖度均处于中等水平 。
2.3.3　不同发生区物种多样性 、地上生物量变化　
由表 4可知 ,在轮叶马先蒿重度发生区 ,其物种多样
性和物种丰富度均较低 ,且随着危害程度的逐渐减
轻 ,其物种多样性 、均匀度和物种丰富度逐渐升高 。
779
6期　　 　 　　　 　　　　　　 　　　柳妍妍等:轮叶马先蒿危害现状及防除对策　　　　　　 　　　　 　　 　　
表 2　2005年受轮叶马先蒿不同程度危害的面积
Tab.2　DisasterareasofPedicularismyriophylain2005
编号 面积 /hm2 危害程度 分布地点
1 2 493.33 发生区 巴音布鲁克牧场
2 649.89 发生区 卫星牧场 、巴音布鲁克牧场
3 491.01 发生区 巴音布鲁克牧场
4 3 223.05 危害严重区 那拉提牧场
5 15 459.77 发生区 东风 、前进 、卫星 、巴音布鲁克 、科库乌苏 、那拉提牧场
6 312.36 危害严重区 前进 、卫星牧场
7 690.67 危害严重区 那拉提牧场
8 3 346.09 发生区 巴音乌勒乡春秋场 、伊克扎克斯台牧场
9 362.367 危害严重区 巴音乌勒乡春秋场
10 337.55 发生区 巴音乌勒乡春秋场
11 13 741.03 发生区 伊克扎克斯台牧场 、包尓艾文牧场 、巴音乌勒乡春冬场
图 1　2005年轮叶马先蒿分布
Fig.1　DistributionofPedicularismyriophylain2005
在轮叶马先蒿重度发生地段 ,轮叶马先蒿占地上总
生物量的比例最高 ,禾本科次之 ,杂类草最低 ,且随
着轮叶马先蒿危害程度的减轻 ,禾本科牧草在总地
上生物量中所占比例呈逐渐上升趋势 ,杂类草变化
不明显。
表 3　不同发生区轮叶马先蒿密度和盖度变化
Tab.3　HangeofthedensityandcoverageofPedicularis
myriophylaindifferentareas
发生区 密度 /(株· m-2)
差异显著性
0.05 0.01 盖度 /%
差异显著性
0.05 0.01
重度 169.40±18.31 a A 56.80±6.12 a A
中度 79.60±13.20 b B 18.40±2.99 b B
轻度 10.00±4.40 c C 17.40±4.45 b B
2.4　轮叶马先蒿的防除对策
2.4.1　物理防除　即利用人力和简单的工具或各
种机械防除轮叶马先蒿 。轮叶马先蒿种子繁多 ,每
个植株可生成 600 ～ 2 000粒种子 ,在轮叶马先蒿结
实前将其连根拔出 ,可避免种子的大量萌发。多次
刈割也可消弱其营养生长 ,杜绝其种子繁殖 ,以达到
清除的目的。
2.4.2　化学防除　由表 5可知 ,在喷施 2钾 4氯钠
盐 10 d后 ,处理 2、处理 3、处理 4的轮叶马先蒿死
亡率与对照差异性显著 ,处理 1与对照差异性不显
著。在喷施 2钾 4氯钠盐 40 d后 , 4个处理的轮叶
马先蒿死亡率与对照均呈显著水平;而 4个处理间
禾本科的枯黄率与对照差异不显著。由此可以看
出 , 2钾 4氯钠盐的喷施效果较 2, 4-D丁酯的喷施
效果好 ,虽然这两种药剂在喷施 40 d后对轮叶马先
蒿灭杀效果相同 ,但 2, 4-D丁酯的喷施对禾本科
有一定的影响 ,而 2钾 4氯钠盐的喷施对禾本科牧
草没有影响。因此 , 2钾 4氯钠盐为灭杀轮叶马先
蒿的最佳药剂 。
表 4　不同发生区物种多样性 、均匀度 、物种丰富度和地上生物量变化
Tab.4　Changeofspeciesdiversity, evenness, speciesrichnessandabovegroundbiomassindifferentareas
发生区 物种多样性 均匀度 物种丰富度 总地上生物量 /(g· m-2) 轮叶马先蒿 /% 禾本科 /% 杂类草 /%
重度 0.585 2 0.494 6 15 169.09 61.08 21.40 17.52
中度 0.712 9 0.593 4 17 158.60 32.04 34.55 33.41
轻度 0.983 4 0.756 1 20 180.60 20.72 46.11 33.17
表 5　喷施化学药剂对轮叶马先蒿的防治效果
Tab.5　EffectofweedingPedicularismyriophyllawithherbicides
处 理
2, 4-D丁酯
10d后
死亡率 /%
40d后
死亡率 /%
禾本科
枯黄率 /%
2甲 4氯钠盐
10d后
死亡率 /%
40d后
死亡率 /%
禾本科
枯黄率 /%
处理 1 47.3+7.6a 75.0+5.5a 15.5+6.5a 25.5+8.5ab 75.0+5.5a 3.2+1.6a
处理 2 66.6+1.6a 60.0+21.1a 17.3+3.1a 24.8+9.4a 60.0+21.1a 2.8+1.6a
处理 3 58.3+1.8a 79.3+1.7a 16.8+4.2a 24.8+9.4a 79.3+1.7a 1.7+0.9a
处理 4 67.6+7.3b 71.6+7.4a 18.6+3.1a 44.0+6.0a 71.6+7.4a 0.0a
对　照 0.0b 0.0b 0.0b 0.0b 0.0b 0.0a
780
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　干　旱　区　研　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　25卷
3　讨 论
(1)草地生态系统的可持续性和草地生产力的
维持在很大程度上依赖于草地植物群落的生物多样
性 〔10〕。在轮叶马先蒿重度发生区 ,物种多样性和物
种丰富度均达到最低 ,轮叶马先蒿地上生物量在总
地上生物量中所占的比例最高 ,而禾本科和杂类草
的比例较小 ,且随着发生程度的减轻 ,其物种多样性
和物种丰富度逐渐升高 ,禾本科在总地上生物量中
所占的比例逐渐上升 ,但杂类草地上生物量无明显
变化规律。原因在于轮叶马先蒿是一种生命力极强
的害草 ,喜光 、耐寒 ,对土壤适应性 、抗逆性很强 ,在
潮湿地生长较好 〔1〕。因为轮叶马先蒿发生面积较
大 ,牲畜择食 ,促使害草轮叶马先蒿在与禾本科牧草
争夺营养 、光照和水分时占据明显优势 ,尤其是在草
地利用过度 、植被破坏严重的地段 ,使其入侵更加迅
速 ,其他物种很难生长 ,最终导致草地生物多样性的
降低 ,禾本科牧草地上生物量在总地上生物量中所
占的比例很小。
(2)轮叶马先蒿发生的面积已高达 4.11×104
hm2 ,其中严重危害区面积为 4.59×103 hm2。虽然
物理防除简便易行 、成本低 、灭效高〔11〕 , 但其缺点
是:耗费人力 、破坏草地植被 ,导致草地退化 〔12〕。 2
钾 4氯钠盐相对于 2, 4 -D丁酯来说 ,是灭杀轮叶
马先蒿比较理想的试剂。但因轮叶马先蒿发生区面
积很大 ,化学防除不仅成本高 ,而且经济效益差 ,化
学试剂造成草地污染 ,同时由于原有植被和土层破
坏而造成草地进一步退化。因此 ,生物防除显得更
加重要 。近两年观测表明 ,轮叶马先蒿根部有病菌
存在 ,可利用轮叶马先蒿自身的病菌对其进行防除 。
同时可利用物种间竞争原理 ,在轮叶马先蒿发生区
补播一些竞争力较强的优良牧草 ,既可抑制轮叶马
先蒿的大面积发生和蔓延 ,又可改善草地的生态条
件 ,同时可增加饲草的产量 ,减轻放牧的压力 ,从而
更好地防治害草轮叶马先蒿的迅速扩散。
(3)巴音布鲁克高寒草地由于长期过度放牧 、
鼠虫害和滥挖等 ,引起草原植物多样性 、盖度及土壤
有机质降低和裸露地面斑点增多 〔13〕 ,为轮叶马先蒿
的侵入创造了较好的条件〔14〕。在巴音布鲁克高寒
草地 ,通过围栏封育 、补播和施肥等措施 ,建立合理
的草地放牧体系 ,控制和规定合理的草地载畜量 ,减
轻草地践踏程度 ,防治草地退化 ,可控制轮叶马先蒿
的危害和蔓延 ,迫使其种群退化 ,建立有益植物群
落 ,从而达到生态修复 、长久控制害草的目标 。
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(1.XinjiangInstituteofEcologyandGeography, ChineseAcademyofSciences, Urumqi830011, China;
2.GraduateSchool, ChineseAcademyofSciences, Beijing100039, China)
Abstract:　PedicularismyriophylahasbeguntogrowinlargeareasinthealpineBayanbulukSteppesincerecent
years.Inthisstudy, thebiologicalcharacters, spreadways, distributionarea, communities, harmfulness, etc.of
P.myriophylainthealpineBayanbulukSteppewereinvestigatedin2004 and2005soastorevealthedistribution
ofP.myriophylaanditsharmfulnesstothelocalanimalhusbandry.Thetopographicmapatscaleof1∶100 000
andGPSwereusedinthefieldinvestigation, andArcgis, EDSandothersoftwarewereusedtochartthedistribu-
tionmapofP.myriophylaTheresultsshowthatthedisasterareaofP.myriophylaspreadingmainlybyseedshas
beenalreadyaslargeas4.11×104 hm2 , theseedyieldofP.myriophylaishigh, andtheseedsbegintobourgeon
inlate-May.Moreover, thedisasterareaofP.myriophylaisdividedintosomeplotswithserious, moderateand
slightdisasters, andthedensityandcoverageofP.myriophylaincreasewiththeincreaseofitsharmfulness, but
thediversity, uniformityandspeciesrichnessofthecommunitiesaregradualydecreased, andtheproportionofbio-
massofP.myriophylainthetotalbiomassincreasesgradualy.Onwhichsomesuggestionsareputforwardfor
weedingP.myriophyla.
Keywords:　Bayanbuluk;alpinesteppe;Pedicularismyriophyla;harmfulsituation;controlmeasure.
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　干　旱　区　研　究　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　25卷