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外来入侵植物牛筋草的生物学特性与危害成因



全 文 : [收稿日期] 2012-01-11;2012-06-30修回
 [基金项目] 湖南省科技厅资助项目“洞庭湖湿地野生动植物多样性保护与利用研究”(09CK3021)
 [作者简介] 向国红(1972-)男,副教授,从事植物资源保护与利用的研究。E-mail:xiangdeng6569@sina.com
 *通讯作者:彭友林(1954-),男,教授,从事植物资源保护与利用的研究。E-mail:yulin9819@163.com
[文章编号]1001-3601(2012)08-0462-0129-03
外来入侵植物牛筋草的生物学特性与危害成因
向国红1,顾建中1,王 云2,彭友林2
(1.常德职业技术学院,湖南 常德415000;2.湖南文理学院,湖南 常德415000)
  [摘 要]为了探明外来植物牛筋草(Eleusine indica)的生物学特性及其危害特点,采用实地调查法对
洞庭湖区牛筋草的茎分蘖生长规律、伴生植物、分布生境、繁殖特性以及形成危害的原因等进行了调查与综
合分析。结果表明:牛筋草在洞庭湖区分布广泛,繁殖能力强,根系发达,适应性强,生存竞争能力强,对农作
物危害严重;其茎分枝平均长度为44.20cm,分枝节位越高,分枝长度越短;菜地牛筋草的茎分枝数最多,密
度达48.80株/m2,相对盖度较大(为80.56%);牛筋草的复穗状花序分列数多是2列或3列;禾本科植物为
其伴生的优势科,狗尾草、狗牙根为伴生的优势种。
[关键词]牛筋草;生物学特性;外来物种;入侵植物;危害成因
[中图分类号]S459 [文献标识码]A
Biological Characteristics of Alien Species of
Eleusine indica and the Cause of Harm
XIANG Guo-hong1,GU Jian-zhong1,WANG Yun2,PENG You-lin2
(1.Changde Vocational Technical College,Changde,Hunan 415000;2.Hunan University of Arts and Science,
Changde,Hunan415000,China)
  Abstract:To explore the biological characteristics and cause of harm of alien plant E.indica,a field
investigation was conducted to study the growth rule,associated plants,distribution habitats,propagation
characteristics and the causes of harm of E.indica in Dongting Lake area.The results showed that
E.indicain Dongting Lake area was of wide distribution,strong reproductive capacity,developed root
system,strong competitive capacity and severe damage to crops.The mean length of stem branches was
44.20cm.Moreover,the shorter the branch,the higher the node.The number of branches in vegetable
field was the most(48.80plants/m2),and the relative cover degree was big(80.56%).The compound
spike was of 2~3columns.The gramineous plants was its dominant associated family.Green bristlegras
and bermuda grass were the dominant associated species.
Key words:Eleusine indica;biological characteristics;alien species;invasive plant;cause of harm
  我国对外来入侵植物的调查始于20世纪90年
代中期。丁建清[1]于1995年在国内首次依据文献
资料对农田、牧场、水域等生境的植物进行了初步统
计发现,至少有58种外来植物对我国农林业带来了
危害。近3年来,国内在外来植物研究方面有了长
足的进步,现已发现至少有300种入侵植物,并且造
成不同程度的危害[2-3],牛筋草是一种具有很强的适
应力和繁殖力,对农作物、草坪、苗圃、果园危害严重
的外来入侵植物,在中国分布广泛,现已对当地的农
业生产和生态环境造成了严重影响,甚至导致农作
物减产。目前,国内对该植物的研究主要集中在牛
筋草种子萌发[4-5]、化学防除[6-8]、大豆与牛筋草竞争
部位[9-10]、牛筋草的形态特征及药用价值[11]等方面,
而对牛筋草生物学特性的综合研究未见报道。为探
明牛筋草的生物学特性及其危害特点,笔者等于
2008年1月至2010年12月对常德市城郊不同生
境生长的牛筋草的生物学特性进行了实地调查,以
期为其综合利用和防除提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
牛筋草,生长于常德市城郊的苗圃、草坪及周边
果园、菜地等地。
1.2 调查区域概况
常德市冬冷夏热,四季分明,热量丰富,雨量充
沛,属亚热带向北亚热带过渡的湿润季风气候区。
年均温为10~17℃,无霜期为264~283d,年均降
水量为1 200~2 300mm,雨季集中在4~9月,年
日照为1 510h,年均相对湿度为84%[12]。
1.3 调查方法
收集、查阅外来植物牛筋草的相关资料,应用调
查统计法,制定植物调查表[13-14],在抽取的样地中随
机抽取5个样方框(1.0m×1.0m),分别对不同生
境牛筋草的生物学特性进行现场调查,记录选定区
域内的牛筋草植株数、分枝数、分枝长度及伴生植物
的种类等,统计其复穗状花序的分列数及每列产生
 贵州农业科学 2012,40(8):129~131
 Guizhou Agricultural Sciences
的种子数等。
1.4 数据统计
运用计数和加权平均数方法进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 茎的分蘖
随机选择苗圃、果园和菜地生境的牛筋草各3
株,每株选不同类型分枝各3个实测长度。由表1
可见,牛筋草茎分枝平均长为44.20cm,最长为
93.50cm,最短为13.00cm;各级茎分枝长呈逐级
缩短趋势,从大到小依次排列为主分枝>一次分枝
>二次分枝>三次分枝。可见,牛筋草植株分枝长、
分枝多,生存竞争能力很强,具有抑制其他杂草和经
济作物生长的优势。
表1 牛筋草茎的分枝长度
Table 1 The length of stem branches of E.indica  cm
茎分枝情况
Branch condition
平均长度
Mean length
最长长度
Longest
最短长度
Shortest
牛筋草主茎分枝长度 Main stem branch length  44.20  93.50  13.00
牛筋草一次分枝长度First branch length  33.32  93.50  5.00
牛筋草二次分枝长度Second branch length  25.17  90.30  8.00
牛筋草三次分枝长度 Third branch length  16.98  80.40  7.00
表2 不同样地牛筋草的株高、相对盖度、平均密度和发生频度
Table 2 The height,frequency,relative cover degree and density of E.indicain various sampling plots
样地
Sampling plot
平均株高/cm
Mean plant
height
株高变幅/cm
Range of plant
height
相对盖度/%
Relative cover
degree
平均密度/(株/m2)
Mean density
发生频度/%
Frequency
菜地 Vegetable field  59.80  50~75  90.03  23.68  34.38
苗圃 Nursery garden  24.07  3~46  70.00  34.80  57.22
水泥石缝地Cement swalet  26.15  5~59  65.45  28.33  21.70
草坪Lawn  36.64  18~51  40.50  74.32  100.00
路边 Wayside  21.39  10~48  24.72  66.51  84.53
2.2 牛筋草的株高、相对盖度、平均密度和发生频度
牛筋草喜生长在肥沃土地上,但也能在其他不
同土壤结构中生存。由表2可见:1)株高。生长在
不同样地上的牛筋草其株高由高到低依次为菜地>
草坪>水泥石缝地>花卉苗圃>路边。2)相对盖
度。依次为菜地>花卉苗圃>水泥石缝地>草坪>
水泥路边,说明,牛筋草对菜地和花卉苗圃的危害最
为严重。3)平均密度。依次为草坪>水泥路边>花
卉苗圃>水泥石缝地>菜地。虽然菜地牛筋草经过
防除其平均密度最少,为23.68株/m2,但仍可构成
威胁。4)发生频度。依次为草坪>水泥路边>花卉
苗圃>菜地>水泥石缝地。
2.3 牛筋草的花序
随机选择苗圃、草坪和菜地的牛筋草各100株,
分别统计其复穗状花序的列数和种子数。牛筋草复
穗状花序分列数 1~6 列不等,其中,2 列 (占
33.51%)或 3 列 (占 31.41%)居 多,4 列 (占
18.15%)次之,5列(占4.01%)较少,6列的很少见
(占0.17%)。牛筋草复穗状花序每一列上有30~
65粒种子,一株牛筋草有几十甚至上百个分枝,每
株牛筋草至少能产生几千粒种子,繁殖能力极强。
2.4 牛筋草伴生植物情况
从调查草坪和菜地牛筋草的伴生植物(表3)看
出,在牛筋草的伴生植物中,1)伴生频度,禾本科
为优势科,狗尾草和狗牙根为优势种,其伴生频度为
100%;其次为香附子、马唐、双穗雀稗,伴生频度大
于80%。2)伴生密度,马唐和双穗雀稗的伴生密度
较大,分别为62.47%和58.62%,均大于50%。3)
相对盖度,野鸭趾草和马唐的相对盖度较大,分别为
34.27%和20.12%。4)平均株高,野燕麦、藜和狗
牙根的平均株高较大,分别为85.65%、60.70%和
60.67%,均大于60%。
表3 牛筋草伴生植物的密度、相对盖度及发生频度
Table 3 The density,relative cover degree and frequency of associated plants of E.indica
种名
Species name
密度/(株/m2)
Density
相对盖度/%
Relative cover degree
发生频度/%
Frequency
平均株高/cm
Mean plant height
双穗雀稗Paspalum distichumL. 62.47  10.35  88.02  38.80
马唐Digitaria sanguinalis(L.)Scop  58.62  20.12  91.22  48.00
狗牙根Cynodon dactylon(Linn.)Pers. 43.12  14.13  100.00  60.67
海蚌含珠Acalypha australis Linn. 41.20  6.55  57.00  7.03
野燕麦Avena fatua L. 35.55  1.21  66.57  85.65
铺地锦Euphorbia maculata L. 30.55  2.35  53.24  4.00
野鸭趾草Commelina communis L. 8.54  34.27  62.72  6.72
狗尾草Setaria viridis(L.)Beauv. 6.77  18.71  100.00  20.56
马齿苋Portulaca oleracea L. 6.60  9.13  47.50  4.20
藜Chenopodium albumLinn. 4.02  4.98  35.68  60.70
香附子Cyperu srotundus Linn. 1.82  0.67  83.33  27.50
·031·
                                        贵 州 农 业 科 学
                                   Guizhou Agricultural Sciences
2.5 牛筋草分布生境与危害成因
2.5.1 分布生境 通过对牛筋草分布的观察,牛
筋草在洞庭湖区分布广泛,常见于荒地、路边、陆地
草坪、果园、菜园,密度达 48.80株/m2,盖度为
80.56%。牛筋草具有较强的抗旱能力,喜肥沃向阳
的土地,但在贫瘠的土壤亦能生存,生命力极强,常
常形成单优势种群落,并表现出极强的竞争优势,严
重影响了当地生态系统的结构和功能,其肆意繁殖
给我国经济农作物及城市美观带来严重不良影响。
2.5.2 危害成因
1)繁殖能力强。5月中旬至6月中旬是牛筋草
种子发芽的高峰期,种子于7至10月成熟,边熟边
落,通过风、水和鸟类的取食传播异地,种子在土中
越冬。翌年种子在自然条件下能发芽的仅占
15.3%,自然死亡的占 17.3%,留存休眠的占
67.4%,大多数的种子呈休眠状态逐年发芽。有研
究表明[5],直到第7年牛筋草种子还有5.3%能发
芽生长,8.4%的仍处于休眠状态,自然死亡率达
86.3%。可见,虽然其种子的萌发率较低,但其种子
量大,繁殖力非常强,因此,危害仍极大,防治难度也
较大。
2)适应性强。牛筋草多见于向阳的地方,在不
同的土壤结构均有发生,如旷野、路边、荒地、田边、
沟边和石头缝隙等。其分枝多,分枝长,覆地面积
大,生存竞争能力强。
3)竞争优势强。牛筋草根系发达,根细而密,
可通过地下根系截留水分和养分,从而抑制周围其
他植物的生长;同时,利用自身平铺生长习性和分蘖
能力强的优势,快速侵占生存面积,从而影响本地生
物的正常生长,破坏本地生物圈。
4)耐践踏性。牛筋草秆丛生,直立或基部膝
曲,基部倾斜向四周开展。其生命力顽强,即使遭践
踏,也能继续较好地生长。其植株分蘖多铺散成盘
状,坚韧不易拔断。
除此之外,牛筋草与其他杂草构成群落,成为病
虫的寄宿地,造成本地草生长缓慢或死亡。
3 结论与讨论
3.1 结论
1)通过对外来植物牛筋草的生物学特性、危害
特点的研究,初步探明该植物在洞庭湖区茎蘖生长
的规律,平均长度为44.20cm,分支节位越高,分支
长度越短。菜地的牛筋草茎分枝数最多,数量多,相
对盖度较大。牛筋草的复穗状花序分列数多是2列
或3列。禾本科植物为伴生的优势科,狗尾草、狗牙
根为伴生的优势种。
2)牛筋草的繁殖能力强,根系发达,耐践踏,适
应性强,生存竞争能力强,对菜地和花卉苗圃的危害
最为严重,菜园中经过防除后牛筋草平均密度最少,
但仍构成威胁。牛筋草破坏环境美观,影响当地农
业经济的发展,严重破坏了农作物的生长坏境。
3)牛筋草在洞庭湖区分布广泛,常见于荒地、
路边、陆地草坪、果园、菜园,密度达48.80株/m2,
盖度为80.56%。
3.2 牛筋草的防除与利用
3.2.1 防除 1)牛筋草防治较困难,目前比较有
效的防治方法是利用地膜覆盖,通过提高地膜和土
表温度,抑制杂草生长。2)对已经出苗的牛筋草,
可以用人工挑除,但此工作需做到7月以前,以阻止
新的种子入土。如此,几年以后土壤中的休眠种子
可逐年减少。3)在数量较多时,应采用化学除草的
手段将其消灭。用药的时间最好选择在4叶期前
后,牛筋草的组织比较幼嫩,对药敏感,收效快。
3.2.2 利用 牛筋草常见于夏秋季节,与狗尾草、
马唐等形成优势群落,构成暖绿色的自然景观,可以
开发成草坪草加以利用。今后可以在护坡绿化和耐
践踏草坪开发利用上进一步加大研究力度。
[参 考 文 献]
[1] 丁建清.农田杂草的生物防治[J].中国生物防治学
报,1995(3):129-133.
[2] 彭友林,王朝晖,王 云,等.常德市外来有害植物种
类、分布及危害的研究[J].湖北农业科学,2009,48
(8):1906-1909.
[3] 彭友林,王 云,周国庆.外来植物加拿大蓬生物学特
征及危害的研究[J].草业科学,2010,27(3):40-43.
[4] 杨彩宏,冯 莉,岳茂峰,等.牛筋草种子萌发特性的
研究[J].杂草科学,2009(3):21-24.
[5] 杨彩宏,冯 莉,杨红梅,等.牛筋草种子休眠解除方
法研究[J].杂草科学,2010(1):12-14.
[6] 武菊英,王庆海.早熟禾草坪中牛筋草的化学防除
[J].草原与草坪,2004(3):36-38.
[7] 吴洪萍,姜春成.蔬菜田杂草药剂防治技术[J].吉林
农业,2010(9):76-77.
[8] 姚天厚.大豆田化学除草[J].山西农业科学,2009,37
(6):96-96.
[9] 夏国军,李向林.大豆与牛筋草竞争部位研究初报
[J].大豆科学,1997,16(4):352-354.
[10] 夏国军,杨好伟.不同大豆品种与牛筋草竞争的研究
[J].中国油料,1997,19(4):66-68.
[11] 周 萍.牛筋草[J].农村发展论丛:实用版,2001(9):
45-45.
[12] 刘德华,彭正云,肖海军,等.“刷状芽”茶树的植物学
特征及生物学特性[J].湖南农业大学学报:自然科学
版,2004,30(3):290-291.
[13] 刘万代,李亮琴,卢民生,等.作物干扰与杂草控制
[J].河南科学,1998,16(2):245-248.
[14] 马 文.孔德平.田菁生物学特性及栽培技术[J].现
代农村科技,2009,15(12):12-12.
(责任编辑:王 海)
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