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人为干预群落对薇甘菊的影响



全 文 :福建林学院学报  2003, 23 ( 3): 214~ 218
Journal of Fujian Colleg e of Fo restr y
人为干预群落对薇甘菊的影响
李小川 1 , 殷作云 1 , 何立平 1 , 黄文辉 2 , 周启文 2 , 张贻安 3
( 1. 广东省林业科学研究院 , 广东 广州 510520; 2. 东莞市大岭山林场 , 广东 东莞 511700;
3. 深圳福田区自然保护区 , 广东 深圳 518055)
摘要: 在薇甘菊为害严重的深圳、 东莞设置试验地 , 观测经除草 (包括薇甘菊 )后种植乔灌草等
人为干预群落对薇甘菊的影响 . 研究表明: 薇甘菊生物量与其它植物总盖度的关系极显著地符
合负指数曲线模型 ; 薇甘菊盖度、 密度分别与其它植物总盖度呈极显著或显著负相关 , 并可很
好地拟合线性模型 ; 通过生态措施控制薇甘菊危害具有一定的可行性 .
关键词: 薇甘菊 ; 生物量 ; 盖度 ; 密度
中图分类号: S765    文献标识码: A    文章编号: 1001-389X ( 2003) 03-0214-05
The Effect of Intervening Artif icially Mikania micrantha Population
LI Xiao-chuan
1 , YIN Zuo-yun
1 , HE Li-ping
1 ,
HU ANG Wen-hui2 , ZHOU Qi-w en2 , ZHANG Yi-an3
( 1. Guangdong Fores t ry Research Ins ti tu te, Guangzhou 510520, China; 2. Dalingshan Fores t Farm
of Dongg uan , Dongguan 511700, China; 3. Nei linding Island of Sh enzhen, Shenzh en 518055, China)
Abstract: Experimental sites w ere established in Shenzhen and Dongguan o f Guangdong prov ince w here the Mikania mi-
crantha caused g rea t damage to the local plant communities. After the w eeds including all o f Mikania micrantha w ere re-
moved, the effect o f planting in g roups t rees, sh rub and herb on Mikania micrantha w as obse rv ed. Results shows tha t: Re-
la tionship betw een biomass o f Mikania micrantha and total cove rage o f the othe r plants w ere very significantly fitted to
nega tiv e exponential curv e model; covera ge, density o f Mikania micrantha very significantly o r significantly nega tiv ely cor re-
la ted w ith tota l coverage o f th e o ther plants respectiv ely , which w ere all fitted very w ell to linea r models. Contro lling the
Miknaia micrantha thr ough the eco log ical measure has cer tain feasibility.
Key words: Mikania micrantha; living cr ea ture deal; cov er deg ree; density
薇甘菊 (Mikania m icrantha kunth )是菊科多年生草质藤本植物 [ 1, 2] , 原产南美洲和中美洲 , 现广泛分
布于东南亚 , 是危害经济作物和森林植被的主要害草 [3 ] . 在原产地薇甘菊在自然群落中形成数平方米至
十几平方米的种群 , 也有许多自然天敌控制其生长 , 尚未发现成为有害杂草 . 自 1956年 , 印度尼西亚从
巴拉圭引入薇甘菊后 , 导致薇甘菊传播到整个印度尼西亚及整个东南亚地区 [4 ] . 薇甘菊在这些地区生长
迅速 , 茎节随时可以生根并繁殖 , 快速覆盖生境 , 且种子丰富随风传播 , 能快速入侵其它领地 , 并能通
过竞争或他感作用抑制其它植物或自然植被的生长 [ 5~ 7] , 成为危害经济作物和森林植被的恶性杂草 . 被
害植物因得不到阳光和受到绞杀而枯死 , 薇甘菊因此也被称为 “植物杀手” . 在东南亚地区 , 薇甘菊严重
危害经济林木 . 据报道 , 马来西亚每年用于防治薇甘菊对经济林木的危害费用达 1 000万美元 .
20世纪 80年代末 , 薇甘菊传入我国深圳等沿海地区 , 并逐渐蔓延扩散 , 目前已在深圳、 珠海、 广州
等珠江三角洲地区对经济林木和森林植被造成严重危害 [ 6 ] . 有向内陆大面积蔓延的潜在危险 . 薇甘菊在
广东内伶仃岛国家自然保护区造成严重灾害 , 全岛 467 hm2乔灌林中有 267 hm2被其覆盖 , 致使树木枯
死 , 有的逆性演替成草丛 .
薇甘菊具有喜光、 喜肥水 , 虽生长繁殖速度快但前期生长较慢 [3, 5, 8 ]等生物学特性 , 笔者应用生态学
种间竞争原理 , 通过人为干预群落 , 研究对薇甘菊的影响 , 探索通过生态措施控制薇甘菊危害的途径 .
基金项目: 广东省林业重点课题科学基金资助项目 ( 2002-01) .
第 1作者简介: 李小川 ( 1962-) , 男 , 福建诏安人 , 高级工程师 , 从事森林生态与经营研究 .
收稿日期: 2002-12-23; 修回日期: 2003-03-25.
DOI : 10. 13324 /j . cnki . jfcf . 2003. 03. 006
1 试验地与研究方法 [9. 10 ]
1. 1 试验地
1. 1. 1 广东东莞大岭山林场 大岭山林场位于东莞市虎门镇 , 地处北纬 22°51′40″、 东经 113°40′20″. 试
验地设置在大岭山林场小板口沟谷地 , 水沟东南—西北走向 , 溪水向西北流入怀德水库中 , 溪流两边平
均坡度 28. 5°,海拔 60~ 70 m,植被为马占相思 [Acacia mangium Willd. ]、尾叶桉 [Eucalyptus urophylla
S. T. Blake ]、杉木 [Cunninghamia lanceolata ]疏残林 , 试验前薇甘菊危害严重 , 覆盖度达 80%以上 , 并
攀爬林木 , 个别林木濒临枯死 .
1. 1. 2 广东深圳内伶仃岛 内伶仃岛位于深圳市西南深圳湾处 ,扼据珠江口伶仃洋咽喉 , 属南亚热带季
风气候区 , 地理位置为北纬 22°23′49″~ 22°25′35″、 东经 113°46′18″~ 113°49′49″. 试验地设置在内伶仃岛
鹿场 , 坡向东偏北 40°, 坡度 25°, 海拔约 50 m, 立地为受薇甘菊为害而演变成的荒草坡 , 主要是薇甘菊、
多枝臂形草 [Bracguarua ramose( L. ) stapf. ] , 试验前薇甘菊覆盖度达 70%以上 .
1. 2 研究方法
1. 2. 1 大岭山林场 试验设置 3重复 , 每重复设空白 CK、 米老排 [Mytilaria laosensis Lec. ]、 米老排+
野牡丹 [Melastoma candidum D. Don ]、 米老排+ 黄花蟛蜞菊 [Wedelia chinensis ( Osb. ) DC. ]、 樟树
[Cinnamomum camphora ( L. ) Presl ]、 樟树+ 野牡丹、红荷木 [Schima wallichii ( DC. ) Kor th ]、红荷木
+ 野牡丹、 幌伞枫 [Heteropanax fragrans ( Roxb. ) Seem. ]、 大叶桃花心木 [Swietenia macrophylla
King ]、 红千层 [Callistemon rigidus R. Br. ]、 木菠萝 [Artocarpus heterophyl lus Lam. ]等 12个小区 , 每
小区 (样方 )大小为 5 m× 5 m, 按 1 m× 2 m株行距种植 12~ 13株苗木 , 野牡丹、黄花蟛蜞菊则每样方均
匀种植 9行 9株 . 铲除林下杂草 (包括全部薇甘菊 )后 , 于 2001年 11月 28日至 12月 5日间种在疏残林
下 , 其它措施按常规造林、 抚育方法进行 . 而后分别于 2002年 2月、 7月进行 2次样方调查 , 记录样方
内薇甘菊株数、 盖度 , 林木 (包括已有乔木、间种苗木 )的高度、 冠幅、 地径以及所有灌草 (人工种植的野
牡丹、黄花蟛蜞菊和野生植物 )的冠幅或盖度 .
1. 2. 2 内伶仃岛 选用 6种苗木 , 将试验地按地形分为 4块 , 分别设置大叶相思+ 马占相思、 大叶 (马
占 )相思+ 红荷木+ 米老排+ 幌伞枫、 红荷木+ 大叶桃花心木 (采用行间混交 )、 纯红荷木等 4个种植模
式 . 2001年 4月试验地清除全部杂草 , 按 1. 5 m× 2 m株行距挖穴 , 5月造林 , 其它管理按常规造林、 抚
育方法进行 . 分别于 2001年 6月、 11月、 2002年 9月进行调查 , 每种苗木选取 30株测量生长量 , 并取
2 m× 2 m样方测量薇甘菊盖度与生物量、 其它植物 (包括人工种植苗木和野生植物如多枝臂形草 )盖度 .
2 结果与分析 [ 9。10]
2. 1 群落乔灌草植物对薇甘菊生物量的影响
人为干预群落的其它植物的生长对薇甘菊生物量的影响 ,见表 1,去除全部杂草后的荒草坡因当地野
生草本植物 (以多枝臂形草占绝对优势 )迅速生长、 人工相思林因林分的郁闭和林下多枝臂形草等野生灌
草植物的覆盖 , 致使薇甘菊难以侵入 , 故其中的薇甘菊生物量显著低于未除草的荒地 (纯薇甘菊草被 ) .
表 1  深圳不同立地薇甘菊生物量及其均值比较 (样方大小: 2 m× 2 m)
Table 1  The comparis on of biomass and average value of Mikania micrantha among dif ferent experiment plots
对  比  项 样方数 均值 标准差 标准误 荒草坡 人工相思林
荒草坡 3 0. 99 0. 95 0. 55
薇甘菊鲜重 /kg 人工相思林 3 0. 41 0. 10 0. 06 ×
纯薇甘菊草被 3 10. 50  1. 50 0. 87 * *
荒草坡 3 0. 09 0. 08 0. 05
薇甘菊干重 /kg 人工相思林 3 0. 06 0. 02 0. 01 ×
纯薇甘菊草被 3 1. 56 0. 22 0. 13 * *
注: 荒草坡: 除草后野生多枝臂形草生长占绝对优势 ; 人工相思林: 包括人工种植的大叶相思、 马占相思及野生的多枝臂形草 ; 纯薇
甘菊草被: 无其它植物存在 .
215第 3期             李小川等: 人为干预群落对薇甘菊的影响
其它植物 (包括人工种植的大叶相思、马占相思及野生的多枝臂形草等 )的总盖度与薇甘菊生物量 (鲜
重、干重 )呈显著负相关 , 且均可极显著地拟合指数曲线和直线模型 , 其中以前者决定系数更大 , 决定系
数 R2都大于 0. 85(图 1) .
图 1 薇甘菊生物量与其它植物盖度的关系  (样方大小: 2 m× 2 m)
Figure 1  The relation betw een the biomas s of Mikania micrantha and cove rage of the o ther plants
  薇甘菊鲜重与其它植物总盖度的指数曲线回归方程为
Yw= 9. 021 6e- 2. 589 7x , R2= 0. 906 8, n= 9 ( 1)
直线回归方程为
Yw= - 7. 656 2x+ 9. 458 9, R2= 0. 849 4, n= 9 ( 2)
薇甘菊干重与其它植物总盖度的负指数曲线回归方程为
Yd= 1. 203 5e- 2. 622 2x , R2= 0. 854 5, n= 9 ( 3)
直线回归方程为
Yd= - 1. 13x+ 1. 383, R
2
= 0. 818 5, n= 9 ( 4)
式中  Yw - 2 m× 2 m样方内薇甘菊鲜重 ( kg ) , Yd - 2 m× 2 m样方内薇甘菊干重 (kg ) , x -其它植物总盖
度 (× 100% ) , R2-决定系数 , n- 样方数 .
2. 2 群落乔灌草植物对薇甘菊盖度的影响
图 2 深圳薇甘菊盖度与其它植物总盖度的关系
(样方大小: 2 m× 2 m)
Figure 2  Th e relat ion betw een th e coverage of Mikania
micrantha and oth er plan ts in Sh enzh en
深圳试验地 , 薇甘菊盖度与其它植物 (包括人工种植
的大叶相思、马占相思及野生的多枝臂形草等 )的总盖度
呈极显著负相关 , 且均可很好地拟合负指数曲线、 直线模
型 (图 2) , 后者的决定系数更大 , 负指数曲线回归方程为
 Yc= 1. 131 8e- 2. 634 6x , R2= 0. 902 5, n= 9 ( 5)
直线回归方程为
 Yc= - 0. 739 1x+ 0. 953 5, R2= 0. 947 3, n= 9 ( 6)
式中  Yc- 2 m× 2 m样方内薇甘菊盖度 (× 100% ) , x -
其它植物总盖度 (× 100% ) , R2-决定系数 , n -样方数 .
东莞试验地在间种造林后 7个月后 , 除造林前已有的
人工种植马占相思、 尾叶桉、 杉木和少量野生乔灌树种如
山苍子 [Litsea cubeba Pers. ]、 山乌桕 [Sapium discolor
Muel l. -Arg. ]、 鸭 脚 木 [ Schef fera octophylla
( Lour. Harms ) ]、 木 荷 [ Schima superba Gardn. Et
Champ. ]、 野漆树 [Tox icodendron sylvestrie ( S. et Z. )
Ktze. ]、 山黄麻 [Trema oriental is ( L. ) Bl. ]、布渣叶 [Microcos paniculata Lim. ]、对叶榕 [Ficus hispida
216 福 建 林 学 院 学 报                 第 23卷
L. f . ]等外 , 野生乔灌树种数量和种类迅速增长 , 如新增盐肤木 [Rhus chinensis Mill. ]、 银柴 [Aporosa
chinensis ( Champ. Ex Benth. ) M err. ]、 三桠苦 [Euodia lepta( Spreng. ) M err. ]、 毛冬青 [Ilex pubescens
Hook. Et Ar n ]、 粗叶榕 [Ficus hirta Vahl. ]、 猴耳环 [Pithecellobium clypearia Benth. ]等乔灌木 , 野
生草本植物也旺盛生长 , 主要包括多枝臂形草 (水沟两边形成优势种群 )、 胜红蓟 [Ageratum conyzoides
L. ] (在下坡也可形成优势种群 )、 芒 [Miscanthus sinensis Anderss ]、 棕叶芦 [Thysanolaena max ima
( Roxb. ) Ktze. ]等 . 研究表明 , 薇甘菊盖度与其它乔灌草总盖度呈极显著负相关 , 直线模型斜率达 -
0. 600 4(图 3) , 亦即随着其它植物总盖度的增大 , 薇甘菊盖度迅速减少 . 薇甘菊盖度与其它植物总盖度
的线性回归方程为
Yc= - 0. 600 4x+ 87. 772, R
2= 0. 730 1, n= 35 ( 7)
式中 Yc- 5 m× 5 m样方内薇甘菊盖度 , x -其它植物总盖度 (% ) , R2 -决定系数 , n-样方数 .
图 3 东莞薇甘菊盖度与其它植物盖度的关系  (样方大小: 5 m× 5 m)
Figu re 3  Th e relat ion betw een th e coverage of Mikania micrantha and other plan ts in Dongguan
2. 3 群落乔灌草植物对薇甘菊密度的影响
东莞试验地在间种造林后 2个月 , 35个 5 m× 5 m样方的乔灌草总盖度与薇甘菊株数呈显著负相关
(图 3) ,表明其它植物总盖度越大 ,薇甘菊个体数量越少 . 薇甘菊株数与其它乔灌草植物总盖度的线性回
归方程为
Y= - 0. 244 3x+ 18. 495, R
2= 0. 144 8, n= 3 ( 8)
式中 Y - 5 m× 5 m样方内薇甘菊株数 , x -其它植物总盖度 (% ) , R2-决定系数 , n-样方数 .
2. 4 人为干预群落与薇甘菊盖度的关系
根据东莞试验地在间种造林 7个月后 35个 5 m× 5 m样方的群落结构分析表明 , 虽然随着群落层次
的增加 , 薇甘菊盖度有减小的趋势 (图 4、图 5) , 但各种分层类型间、 分层数目间薇甘菊盖度无显著差异 ,
可能与其它植物总盖度关系更加密切 (如上所述 ) , 也可能有待于进一步的观察研究 .
3 结论与讨论
在薇甘菊为害严重立地经除草 (包括薇甘菊 )后种植乡土阔叶树种 , 搭配种植蟛蜞菊、 野牡丹等适生
灌草植物 , 在人为干预下 , 人工群落各种植物快速生长 , 迅速占领地面 , 使薇甘菊难以侵入 , 从而有效
控制薇甘菊的蔓延 , 减弱薇甘菊的危害 .
深圳试验地的薇甘菊生物量与其它植物总盖度的指数模型显示 , 随着其它植物盖度的增长 , 薇甘菊
生物量逐渐减少、以至趋于零 ; 而且 , 随着其它植物盖度的增长 , 薇甘菊生物量的减少幅度开始较大、而
后逐渐变小、 最后趋于零 . 当 2 m× 2 m样方内薇甘菊盖度为 5%时 , 则根据式 ( 5)得知 , 其它植物总盖
度达 118% , 此时 , 据式 ( 1)可知薇甘菊鲜重仅为 0. 420 kg , 据式 ( 3)可知薇甘菊干重仅为 0. 054 kg; 而
据式 ( 6)、 ( 1)、 ( 3) , 则其它植物总盖度达 122% , 薇甘菊鲜重仅为 0. 381 kg , 干重仅为 0. 049 kg , 而深
217第 3期             李小川等: 人为干预群落对薇甘菊的影响
图 4 东莞薇甘菊盖度与群落层次的关系
(样方大小: 5 m× 5 m )
Figure 4  The relation betw een the coverage o f Mikania
m icrantha and th e crow d deg ree in Dongg uan
图 5 东莞薇甘菊盖度与群落层数的关系
(样方大小: 5 m× 5 m)
Fig ure 5  The relation betw een th e coverage of Mikania micrantha
and the crowd degree n umber in Dongguan
  圳薇甘菊危害严重立地每 4 m2鲜重、 干重分别达 10. 50、 1. 56 kg , 因此 , 当盖度为 5%时 , 薇甘菊
对当地植物群落已不造成为害 . 指数模型还表明 , 只有当其它植物总盖度 x→∞时 , 薇甘菊鲜重 Yw、 干
重 Yd→ 0, 而实际上其它植物总盖度 x不可能趋向于∞ , 因此 Yw、 Yd也不可能趋向于 0, 也就是说 , 调
整群落结构无法根除薇甘菊 , 但可控制其为害 .
薇甘菊盖度分别与其它植物总盖度、密度呈极显著或显著负相关 , 表明随着其它乔灌草植物的增长 ,
薇甘菊危害逐渐降低 . 薇甘菊盖度与其它植物总盖度的线性模型表明 , 深圳试验地其它植物总盖度达
122%、 东莞达 146%时 , 薇甘菊盖度仅为 5% , 即当植物群落已形成超过 1层的、 密被地面的层次结构
时 , 薇甘菊将难以侵入该群落 , 原因在于种间资源 (光、热、水、气等 )型竞争 . 因此 , 为控制薇甘菊为害 ,
须建立稳定的、 密被地面的多层群落结构 ; 对于薇甘菊为害严重的立地 , 可通过人工种植适生的乔灌草
植物或选择性地去除薇甘菊从而促进野生植物生长 , 使之覆盖地面 , 这样 , 薇甘菊便无立锥之地 .
试验表明 , 通过生态措施控制薇甘菊是可行的 . 当前可在薇甘菊为害严重的立地 , 重点采取人为干
预措施控制薇甘菊 ,能有效地减少害源 . 关于建立什么样的植物群落并如何建立、选用哪些植物种类 ,能
在较短时间内更为有效地防治薇甘菊的蔓延危害 , 尚需进一步观测研究 .
参 考 文 献:
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(责任编校:江 英 )
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