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海南岛假臭草入侵情况及丛枝病发病情况研究



全 文 :假臭草(Eupatorium catarium)原产地为南美,
英文名为 Praxelis, 曾经一直被误认为藿香蓟或
熊耳草[1-3]。 目前, 假臭草在海南乃至整个华南地
区发生严重, 路边、 果园、 胶林、 桉树林随处可见,
对当地生态环境构成了很大威胁, 并且尚无有效的
生防措施控制其传播和蔓延, 成为海南恶性入侵杂
草之一。
对于杂草的防治方法目前主要有两种观点, 化
学防治和生物防治, 化学防治耗资巨大, 生物防治
越来越受到重视[4]。 生物防治是利用昆虫、 植物病
害, 或寄生物、 食草动物来控制杂草生长和蔓延的
技术[5]。 植物丛枝类病害是一类表现丛枝、 丛簇、 丛
顶和丛矮症状的病害, 病原真菌、 类细菌、 植原体、
害虫侵染植物等均可能引起丛枝现象[6-7]。 桑树、 泡
桐、 斑竹等 300多种植物都出现过丛枝病症[6,8-10]。
海南岛某些假臭草植株表现出类似其他植物丛枝病
海南岛假臭草入侵情况及丛枝病发病情况研究①
李光明 1,2)②袁 坤 2) 邹 智 2) 杨礼富 2) 陈秋波 2) 王真辉 2)③
(1 海南大学环境与植物保护学院 海南儋州 571737;
2 中国热带农业科学院橡胶研究所/农业部橡胶树生物学重点开放实验室 海南儋州 571737)
摘 要 对海南岛 18市县假臭草入侵情况进行普查, 从中选取 8个地区, 对假臭草丛枝病的发病情况进行重点
调查, 结果表明: 海南 18市县均存在假臭草, 8个地区均存在假臭草丛枝病, 其发病率为 0.37%~3.01%, 发病
指数为 0.31~2.59。 对健康株高与丛枝病株高进行差异性分析, 结果表明: 假臭草丛枝病可以显著抑制假臭草
的生长。
关键词 假臭草 ; 从枝病 ; 发病指数 ; 发病率
分类号 S451
Invasion of Praxelis clematidea and Occurrence of Witch′s Broom in Hainan
LI Guangming1,2) YUAN Kun2) ZOU Zhi2) YANG Lifu2) CHEN Qiubo2) WANG Zhenhui2)
(1 Environment and Plant Protection College, Hainan University, Danzhou, Hainan 571737;
2 Rubber Institute/Ministry of Agriculture Key Laboratory for Tropical Physiology,
CATAS, Danzhou, Hainan 571737)
Abstract Praxelis clematidea, as one of serious invasion weeds, invades farmland, forest, not only causes
bad effect on economy, also threatens diversity of Eco-environment in Hainan. Invasion of Praxelis
clematidea were surveyed in all eighteen districts of Hainan and witchs broom of Praxelis clematidea
under different environment were also investigated in eight districts selected from the eighteen districts
above. The results showed that Praxelis clematidea has already been spread in all eighteen districts, and
witchs broom of Praxelis clematidea has been found in eight districts among them. The incidence rates of
witchs broom are in range of 0.37% to 3.01% and the incidence indexes of witchs broom are in range of
0.31 to 2.59, respectively. It suggests that witchs broom significantly depress growth of Praxelis
clematidea through differentiated analysis between the height of plant with witchs broom and the healths.
Keywords Praxelis clematidea ; witch′s broom ; incidence rate ; incidence index
① 基金项目: 国家自然科学基金项目(No.30960088); 海南大学 “211工程” 建设项目资助。
收稿日期: 2012-04-20; 责任编辑/兰 莹; 编辑部E-mail: rdnk@163.com。
② 李光明(1985~), 男, 硕士研究生, 研究方向为环境工程。
③ 通讯作者。
Vol.32, No.5
2012年5月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第32卷第5期
May. 2012
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李光明 等 海南岛假臭草入侵情况及丛枝病发病情况研究
的症状, 如花瓣缩小或花变叶, 发绿, 植株变黄,
丛枝, 全株矮缩等[11], 严重影响假臭草的生长和传
播。 研究是否可以利用该病控制假臭草的蔓延对于
假臭草的生物防治具有重要意义。 本研究调查了海
南岛假臭草的入侵情况及假臭草丛枝病的发病情
况, 为进一步利用该病进行生物防治打下基础。
1 调查地点自然条件概况和研究方法
1. 1 调查地点自然概况
海南岛位于 108°21′至111°03′E, 19°20′至20°
10′N, 属于热带季风气候, 干湿季分明, 年均气温
22.5~25.6℃, 光、 热、 水资源丰富, 雨季降水量
占年降雨量的80%, 是我国生态环境最好的省份之
一。 本研究分二次调查, 第一次调查海南全省 18
个市县假臭草入侵情况, 第二次调查根据第一次调
查结果从中选取重点调查市县。 两次调查地点均用
GPS定位系统记录经纬度, 其坐标记录见表1。
1. 2 调查内容与方法
第一次调查海南岛18个市县不同生境下的假臭
草丛枝病发病情况, 调查主要内容为是否有假臭草入
侵情况发生, 是否有丛枝病发生。 第二次重点调查部
分地区的丛枝病发病情况。 调查方法为每个地区选取
两块样地, 每个样地内调查方法为随机五点采样[12-13],
样方大小为2m×2m。 具体调查内容为株高, 立地条
件, 发病等级, 发病指数等。 发病等级的标准和发病
指数的计算参考庄启国[8]的方法。
发病指数[3]=[(∑病级株树×代表数值)/(调
查株树总和×发病最重级代表数值)]×100%
1. 3 数据分析
采用 Excel 2003软件对数据进行整理和作
图, 并用 DPS V6.55版软件进行统计分析比较不
同数据组间的差异。
2 结果与分析
2. 1 海南岛假臭草入侵情况及丛枝病分布情况
利用地理信息系统软件mapinfo将第一次调查
结果做图(图1)。 从图1可以看出, 假臭草在海南
18个市县均有分布, 调查过程中发现, 假臭草往
往成片生长, 假臭草群落周围很少有其他草本植物
生长, 说明假臭草群落内生物多样性低。 经过调
查, 18个市县中白沙、 五指山、 保亭、 屯昌、 琼海、
海口在调查地未发现有假臭草丛枝病的发生, 而文
昌、 定安、 澄迈、 临高、 儋州、 琼中、 万宁、 陵水、
昌江、 东方、 乐东、 三亚均在调查地发现了假臭草
丛枝病株。 由此可见, 假臭草丛枝病在假臭草群落
续表 1 调查地点 GPS坐标
说明: ①为第二次重点调查时未调查地区。
市县
名称
第一次调查 第二次重点调查
一号样地GPS二号样地GPS
白沙① — —
昌江① — —
东方
N19°09.632′
E108°55.743′
N19°09.958′
E108°54.901′
乐东
N18°45.745′
E109°09.346′
N18°41.288′
E109°08.627′
琼中 — N18°56.396′E119°56.395′
五指山① — —
保亭① — —
三亚① — —
陵水
N18°35.899′
E109°58.227′
N18°37.331′
E110°03.391′
万宁
N18°43.107′
E110°11.286′
N18°42.533′
E110°14.714′
琼海① — —
屯昌① — —
定安
N19°29.774′
E110°37.601′
N19°27.644′
E110°24.505′
GPS
N19°22′04.7″
E109°05′48.3″
N19°18′41.6″
E109°02′ 4.1″
N19°10′43.4″
E108°56′58.5″
N18°58′49.4″
E109°11′54.5″
N18°58′54.5″
E109°34′08.2″
N18°48′42.7″
E109°30′46.3″
N18°34′26.1″
E109°37′07.8″
N18°19′49.1″
E109°37′31.0″
N18°35′42.9″
E110°02′52.0″
N18°38′34″
E110°05′26.7″
N19°14′20.3″
E110°26′11.4″
N19°23′ 2.0″
E110°09′20.4″
N19°24′34.1″
E110°16′21.9″
表 1 调查地点 GPS坐标
市县
名称
第一次调查 第二次重点调查
一号样地GPS二号样地GPS
文昌
N19°32.628′
E110°38.573′
N19°33.586′
E110°32.582′
海口① — —
澄迈① — —
临高① — —
儋州
N1°42.077′
E109°19.959′
N19°42.081′
E109°20.001′
GPS
N19°34′57.9″
E110°38′18.8″
N19°42′47.3″
E110°32′47.6″
N19°53′26.9″
E109°59′38.1″
N19°50′33.8″
E109°40′33.1″
N19°31′21.1″
E109°32′50.2″
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2012年5月 第32卷第5期热带农业科学
表 2 8市县假臭草丛枝病发病指数
调查
地点
立地
条件
病株数
调查
总株数
发病率
%
发病
指数
平均
发病指数
定安
路边坡地 12 401 3.00 2.24 2.59
槟榔地 8 266 2.94
文昌
路边草地 1 406 0.37 0.19 0.31
胶林 1 202 0.43
陵水
路边 2 370 0.69 0.25 0.39
路边 4 475 0.52
万宁
坡地 7 456 3.01 1.29 2.41
坡地 15 334 3.53
东方
坡地 4 579 0.55 0.67 0.52
剑麻 3 730 0.37
琼中
坡地 4 334 0.79 0.71 0.69
坡地 1 259 0.67
乐东
橡胶林 12 401 1.71 2.09 1.26
荔枝林 3 698 0.43
儋州
桉树林 7 701 1.77 1.28 2.03
桉树林 11 434 2.77
图 1 海南岛假臭草入侵情况与丛枝病分布
有从枝病地区
无从枝病地区
中的存在是较为普遍的。
2. 2 海南 8市县假臭草丛枝病发病情况
根据第一次调查结果, 第二次调查选择儋州、
文昌、 定安、 东方、 琼中、 万宁、 乐东、 陵水8个市
县的不同生境条件下的假臭草群落为重点调查对象
(表2)。 从表2可以看出, 上述8个市县的假臭草
群落中均存在丛枝病情况。 其发病率为 0.37%~
3.01%, 其发病指数为 0.31~2.59。 综合来看, 定
安、 万宁、 儋州三个地区丛枝病株数、 发病率、 发
病指数较大。 其中, 万宁丛枝病株数和发病率为八
个地区中最大者, 定安发病指数为八个地区中的最
大者, 说明这三个地区的假臭草丛枝情况较其他地
区严重。 假臭草优势群落主要出现在路边、 坡地、
草地, 以及密闭度较低的人工林等生境下, 说明假
臭草易于入侵这些环境, 并且排斥其他草本植物的
生长, 影响生境的生物多样性。
2. 3 8市县假臭草丛枝株高与健康株高差异性分析
对8个市县调查样方内假臭草丛枝病株高和健
康株高的平均值进行差异性分析, 结果如图 2所
示。 在 P<0.05的水平下, 海南 8个市县中假臭
草丛枝病植株的株高差异均不显著; 8市县中除乐
东以外, 其他地区假臭草健康植株的株高差异不显
著; 陵水、 万宁假臭草丛枝病植株的株高与健康植
株的株高差异性不显著外, 其余6市县假臭草丛枝
病植株的株高与健康植株的株高差异性均显著。 在
P<0.01的水平下, 8个市县中假臭草丛枝病株高
之间差异性不显著, 8市县假臭草健康株高之间差
异性不显著; 陵水、 万宁、 东方、 定安、 儋州 5市
县假臭草丛枝病植株高和健康株高之间差异性不显
著, 其余市县假臭草丛枝病株高和健康株高之间差
异性极显著; 由此可知, 假臭草丛枝病确实可以抑
制假臭草的正常生长, 根据调查结果, 假臭草丛枝
病植株的株高仅为健康植株株高的33.3%~63.5%。
3 讨论
(1)海南因其特殊的水热条件, 在我国常见的
180种入侵杂草中海南省就占有90多种[14]。 假臭草
便是海南危害最为严重的外来杂草之一[15],
其生态位宽度较大, 而且和群落中的各物种
均在生态位上发生重叠, 说明这种植物对环
境的适应性很强, 很容易与其他物种发生竞
争[16-17], 假臭草极强的生长适应性, 使其不
受地理位置和生境类型的影响, 遍布海南各
地, 影响本土植物的生长并影响生态系统的
结构和功能, 因此, 假臭草的入侵对海南本
土生物多样性产生了非常不利的影响。 另外
根据调查, 假臭草喜欢入侵路边、 人工林等
人为干扰严重的地方以及荒地、 草地等废弃
地, 原因可能是此类生境群落结构简单, 物
种间的关系相对松散, 资源利用也不完全,
抵制外来入侵物种的能力较弱, 导致外来植
物容易生存, 种群容易扩增, 使入侵植物有
机可乘[18]。
(2)对外来植物主要采取人工防治, 包
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李光明 等 海南岛假臭草入侵情况及丛枝病发病情况研究
图 2 假臭草丛枝病株高与健康株高比较
说明: 用Duncan′s法进行多重比较。 小写字母在 α=0.05水平下, 不
同字母表示差异达显著(P<0.05); 大写字母在 α=0.01水平下, 不同字母
表示差异达显著(P<0.01)。
80
70
60
50
40
30
20
10
0
aA
bcABCD
cdCD
abABC
bcdBCD
abABC
bcBCD
aA
bcABCD
aA
cdCD
abABC
dD
aAB
bcABCD
正常丛枝
定安 文昌 陵水 万宁 东方 琼中 乐东 儋州
括机械或物理防治、 化学防治、 生物防治等[19-20]。
海南部分地区农民在假臭草种子成熟之前将路边、
坡地、 果园等处的假臭草铲除掉来防治其入侵, 但
是假臭草具有无性繁殖的能力, 可以从距离地面很
近的茎部产生不定根扎入土壤后形成新的植株, 其
嫩枝也极容易扦插生根成活[14], 如果根未被完全拔
除, 新的植株会很快生长起来, 因此简单的机械防
治不能起到很好的作用。 利用百草枯或草甘膦等除
草剂防除, 除草剂的化学成分会残留在土壤里, 造
成土壤污染。 因此, 利用假臭草本身具有的丛枝病
来进行生物防治是一种安全、 有效、 成本低廉的方
法。 但是关于丛枝病对于植物生长的抑制程度的研
究少有报道。 Tessema[23]研究银胶菊变叶病, 发现
其可以显著减少植株高生长、 叶面积、 种子产量分
别达29%、 81%和85%。 丛枝病会引发病株全株矮缩
症状, C. Mohanan研究芦竹丛枝病株的高度仅为
10~50cm, 而正常的芦竹株高为 2~3 m, 本文首
次通过对比病株株高和健康植株高来分析丛枝病对
于假臭草生长的抑制。 假臭草丛枝病株的平均高度
为15.5~31.84cm, 为健康株高的 33.3%~63.5%,
与健康植株株高差异性显著。 在调查中发现, 假臭
草丛枝病等级越高, 其生殖生长就越受到抑制, 甚
至停止, 这说明假臭草丛枝病不仅可以抑制假臭草
正常的营养生长, 而且可能抑制其通过种子传播,
从而根除假臭草。
(3)评价丛枝病病害严重程度的因子一般有发
病指数和发病率[8,21]。 不同的植物感染丛枝病病原
后, 其发病情况不同, 其发病率和发病指数也有很
大差异。 如庄启国[8]研究了竹丛枝病的发病指数在
2.8~96.2, 李正跃等[22]研究了烟草丛枝病的发病
率为 3%。 根据计算, 假臭草丛枝病的发病指数
为 0.31~2.59, 发病率为 0.37%~3.01%, 与烟
草丛枝病的发病情况相近。 C. Mohanan[21]将发病
率 1%~10%, 11%~20%, >20%的情况定为低、
中、 高三个等级, 则假臭草丛枝病的严重情况为
低严重等级, 这与 C. Mohanan研究的芦竹丛枝
病发病情况的结果相似, 主要原因可能是与假臭
草丛枝病传播介体的取食习惯(如取食范围较小)以
及传播途径相关。 此外假臭草丛枝病在不同地
区、 不同生境下的发病情况不同, 说明假臭草丛
枝病的发生可能还与自然条件相关, 即某些自然条
件胁迫作用可能会有助于假臭草丛枝病的发生, 这
有待于进一步研究。 虽然假臭草丛枝病的严重等级
为低等级, 但是假臭草丛枝病却普遍存在于8个调
查市县, 为利用该种疾病防治假臭草生长提供了可
能性。
对于植物丛枝病的病原, 主要存在两种观点,
即真菌和植原体, 如朱熙樵[24]验证了瘤座菌确能引
起竹类丛枝病。 利用假臭草丛枝病进行生物防治,
必须揭示其病原, 以及其传播途径, 这将是后续研
究的目标。
致 谢 本实验得到了中国热带农业科学院橡胶研究所阳江华
老师和环境与植物保护研究所周详老师的悉心指导, 在野外调查
和数据处理过程中得到了李传军、 刘珉、 杨峰、 王琦、 郑文虎等
同学的帮助, 并得到了实验室管理员洪琳的帮助, 特此致谢!
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