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辽西北草甸草原少花蒺藜草田间发生规律研究



全 文 :modern journal of animal husbandry and veterinary medicine2016 年第 12 期
少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorus Benth.),
是我国最主要的农业外来入侵生物之一[1-2]。辽宁
省彰武地区部分草场地块少花蒺藜草的危害度可高
达 80%~90%,牧草牲畜无法采食、人畜行走困
难、草地失去利用价值[3]。在过去二三十年里,少
花蒺藜草在辽西北地区扩散迅速,若不加以防控,
将成为辽宁省西北部地区畜牧业发展的最大障碍。
少花蒺藜草通过有性繁殖的方式保持入侵种群的建
立和延续,强大的繁殖能力是其能够快速入侵的原
因之一[4],因此对少花蒺藜草的基础生物学研究非
常必要。本文对少花蒺藜草在辽西北草甸草原中的
生长发育规律及田间发生动态进行了研究,为开展
少花蒺藜草生态预警及探明入侵扩散机制提供了生
物学理论依据。
1 试验区概况及研究方法
1.1 试验区概况 田间试验地选择在彰武县北部章
古台镇章古台村辽西北草原沙化治理工程围封区,
人为干扰少,为少花蒺藜草入侵代表样地。试验区
面积6 667 m2(42°38′36.7″N,122°30′7.7″
E,185 mH),常年平均降水量450~550 mm,地表为
辽西北草甸草原少花蒺藜草
田间发生规律研究
王坤芳
(辽宁省草原监理站,辽宁 沈阳 110161)
摘 要:本文对少花蒺藜草在辽西北草甸草原中的生长发育规律及田间发生动态进行了研究,结果表明,少花
蒺藜草在辽西北草甸草原区始出苗于4月下旬,6月11日至6月25日到出苗高峰,于8月上旬停止出苗。少花蒺藜草
于7月初达分蘖盛期,7月中下旬开始,快速生长以进行物质积累,于8月末9月初达到最大生物量;果实于8月上旬
始见成熟,9月下旬为种子成熟盛期。10月10日停止发育。
关键词:草甸草原;少花蒺藜草;田间发生动态;生长发育规律
中图分类号:S451 文献标识码:B 文章编号:1672-9692(2016)12-0021-04
The occurrence distribution laws of Cenchrus pauciflorus
in Liaoning northwest meadow grassland
Wang Kunfang
(Liaoning Grassland Supervision Station, Liaoning Shenyang 110161)
Abstract: This paper studies the growth and development regularity and dynamic field of Cen-
chrus pauciflorus Benth. in Liaoning northwest meadow steppe. The results indicate that in Liaon-
ing northwest meadow grassland, Cenchrus pauciflorus began emergence in late April, June 11 to 25
reached the peak and stopped in early August. The tiller peak were early July, the rapid growth
period for the accumulation of material were in mid to late July, and they reached the maximum
biomass at the end of August or the early September. Fruit maturing began in early August, and in
late September reached the peak. They stopped growing in October 10.
Key words: Meadow grassland; Cenchrus pauciflorus Benth.; Occurrence dynamic in field; Growth
and development law
收稿日期:2016-09-28
作者简介:王坤芳(1981-),女,博士,主要从事草原有害生物防控工作。
王坤芳:辽西北草甸草原少花蒺藜草田间发生规律研究 21
现 代 畜 牧 兽 医 2016 年第 12 期
风积沙丘,土壤为风沙土,有机质含量0.2%以下,
少花蒺藜草覆盖度为70%以上。
1.2 研究方法
1.2.1 少花蒺藜草田间发生动态调查 4月起,在自
然状态下,田间随机选定10个样框(每样框面积
0.25 m2),样框间距离不少于100 m,进行定点观
测。从少花蒺藜草出苗开始,每14 d调查记录并拔
除样方内出苗的少花蒺藜草植株,直到无出苗为止。
1.2.2 少花蒺藜草物候期观察 在田间自然状态
下,定株观测少花蒺藜草的物候期。田间选择固定5
个样点,每样点标记20株少花蒺藜草,每7 d调查1
次,同时记录少花蒺藜草各生长发育阶段,包括出
苗、分蘖、抽穗和种子成熟期。从发现少花蒺藜草
植株第1株进入该物候期起,累计达到20%为始期;
盛期,20%~80%;末期,80%~100%。
1.2.3 少花蒺藜草生长速度测定 6月10日起,田间
选取5个样点,每样点10株植株,测定少花蒺藜草
植株叶片数、分蘖数、株高和鲜重及干重。每14 d
测定1次,至9月2日,共测定5次。
1.2.4 入侵地群体生物量测定 选择未作任何防治措
施的地块,彰武县北部章古台镇章古台村辽西北草
原沙化治理工程围封区,人为干扰少,为少花蒺藜
草入侵代表样地。试验区面积6 667 m2(42°38′
36.7″N,122°30′7.7″E,185 mH),少花蒺藜草
覆盖度为70%以上。自少花蒺藜草出苗起,5月至9
月间,每14 d做1次取样调查,每次随机在田间选
择3个面积为 1 m2的样点,取少花蒺藜草地上部
分,测量鲜重,然后用烘干法测量干重。做回归分
析,得出群体生物量增长模型。
2 结果与分析
2.1 少花蒺藜草田间发生动态调查 田间调查表
明,少花蒺藜草在彰武地区始出苗与4月下旬,停
止于8月上旬,出苗主要集中在6月上旬至7月上
旬。6月11日至6月25日到出苗高峰,占全部发生
量的56.16%,随后出苗率开始下降,7月下旬出苗
率降至3.00%,至8月上旬只有极少量出苗,此后基
本无出苗(见图1)。
2.2 少花蒺藜草物候期观察 田间观察结果表明
(见表1),少花蒺藜草在彰武地区于4月24日开始见
出苗,6月中下旬达出苗盛期;6月4日始出现分
蘖,7月初达到盛期,6月下旬至7月上旬为少花蒺
藜草快速营养生长时期;少花蒺藜草植株于7月14
日始见抽穗,8月上旬达到盛期;果实于8月上旬始
见成熟,9月下旬为种子成熟盛期。10月10日停止
发育。少花蒺藜草属于一年生,以种子进行有性繁
殖的草本植物,其整个生育期从出苗至果实成熟需
经历5个月左右的时间。
2.3 少花蒺藜草生长速度测定 田间调查结果表
明,少花蒺藜草自6月25日后植株叶片数和分蘖数
基本保持不变,而株高、鲜重、干重于7月23日显
著增大,随后上升趋势变缓,即少花蒺藜草于7月
中下旬开始,快速生长以进行物质积累,于8月末9
月初达到最大(见表2)。说明在6月下旬少花蒺藜草
进入营养快速生长以后,植株率先生长出最大量的
图 1 少花蒺藜草田间发生动态
Fig.1 The dynamic of C.pauciflorus in field
22
modern journal of animal husbandry and veterinary medicine2016 年第 12 期
叶片及分蘖数,然后再进行物质量的快速积累。
2.4 少花蒺藜草群体生物量测定 将各调查时间的
测定的少花蒺藜草植株地上部分的鲜重、干重作回
归分析(见图2),得到调查周数(x)与少花蒺藜草鲜
重(y1)和干重(y2)的关系式:
y1=-0.0688x2 + 13.396x + 0.8492-47.209, R2=
0.9460
y2=0.33x2-1.3818x+0.8492,R2=0.9902
从图2可看出,少花蒺藜草出苗后3周内(4月
24日始见出苗),田间种群群体生物量几乎为零。出
苗后第5周(5月28日)测定,单位面积内少花蒺藜草
地上部分鲜重仅为1.385 2 g,此后随着出苗量的不
断增大,其群体生物量也逐渐增长。至第13周(7月
23日),少花蒺藜草鲜重快速增加,7月上中旬主要
为少花蒺藜草分蘖时期,说明该时期少花蒺藜草生
物量的增长主要依赖于其分蘖的数量增多及分枝的
生长。
测定结果还表明(表3),少花蒺藜草出苗后第5
周至第13周(7月23日),其干鲜比值趋于稳定,介
于0.227至0.263之间;第13周后,干鲜比值逐渐
增大,至第17周后,增大趋势趋于平缓。此上反映
出,少花蒺藜草在生长前期(7月23日前)主要处于
营养生长阶段,依靠光合作用快速积累营养物质和
对水分的吸收,植株鲜重快速生长;生长后期,少
花蒺藜草逐渐进入孕穗期,开始进入生殖生长阶
段,其干物质比重也逐渐增大。
3 讨论
不同地区少花蒺藜草的生长发育规律也不尽相
同。分布于赤峰敖汉旗的少花蒺藜草全生育期为
102 d[5]。一般在6月中旬开始出苗,其出苗主要取
决于降雨,降雨量5 mm以上时,种子就开始萌发,
直到8月下旬仍有新生植株。正常年份,7月下旬开
始开花,从种子出苗至植株开花结实只需40 d。本
研究得出,生长于干旱草甸草原中的少花蒺藜草从4
表 1 少花蒺藜草物候期调查
Table 1 The investigation for phenophaseof of C.pauciflorus
表 2 少花蒺藜草生长速率调查
Table 2 The investigation for growth rate of C.pauciflorus
注:表中数值为平均值±标准差;不同小写字母表示在0.05水平差异显著,不同大写字母表示在0.01水平差异显著。下同。
始期(≤20%)
盛期(20%~80%)
末期(80%~100%)
出苗期
4月24日~5月27日
5月28日~6月18日
6月19日~7月23日
分蘖期
6月4日~6月18日
6月18日~7月3日
7月4日~7月16日
抽穗期
7月14日~7月23日
7月24日~8月6日
8月7日~8月29日
成熟期
8月6日~8月22日
8月23日~9月22日
9月23日~10月10
调查日期
6月25日
7月9日
7月23日
8月6日
8月21日
9月2日
叶片数
10.77±0.38ABb
8.57±2.22Bb
11.90±4.16ABab
9.37±1.62Bb
16.13±3.04Aa
11.67±0.90ABab
分蘖数
3.13±0.49Aa
2.43±0.67ABab
2.47±0.93ABab
1.43±0.32Bb
1.97±0.64ABb
1.43±0.06Bb
株高(cm)
14.70±4.29Bb
14.90±3.80Bb
19.27±1.39ABab
21.13±0.38ABa
23.23±0.65Aa
22.03±1.18Aa
鲜重(g)
4.08±1.01BCb
3.65±1.50Cb
7.22±1.71ABa
6.28±0.90ABCa
7.19±1.19ABa
7.95±0.36Aa
干重(g)
1.13±0.30CDcd
0.78±0.26Dd
1.17±0.26BCbc
2.25±0.45Bb
3.13±0.52Aa
3.69±0.08Aa
23
现 代 畜 牧 兽 医 2016 年第 12 期
月24日始见出苗起至10月10日停止发育。其整个
生育期从出苗至果实成熟需经历5个月左右的时间。
少花蒺藜草自20世纪80年代传入辽宁省彰武县
后,向附近迅速扩散[6]。目前主要集中分布在阜
新、锦州、朝阳、铁岭以及沈阳周边地区,危害最
重的是阜新市,其63%乡镇有少花蒺藜草分布[7]。一
般认为,少花蒺藜草在全省的进一步扩散主要会通
过放牧、牲畜的流转和人为活动携带而扩散;或是
通过刺苞附在车辆上移动而沿路扩散[8]。为防止少
花蒺藜草对草原的入侵,各级草原监理部门要加强
监管,坚决杜绝人为生产活动等携带少花蒺藜草干
草或果实传播。
4 结论
少花蒺藜草始出苗于4月下旬,停止于8月上
旬。6月11日至6月25日到出苗高峰,占全部发生
量的 56.16%。6月底植株达到最大叶片数和分蘖
数,7月中下旬为营养快速生长时期,8月末9月初
达到最大,继而进行生殖生长。少花蒺藜草从4月
24日始见出苗起至10月10日停止发育。其整个生育
期从出苗至果实成熟需经历5个月左右的时间。
参考文献
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图 2 少花蒺藜草田间群体生物量的增长模型
Fig.2 Growth model of C. pauciflorus biomass in field
表 3 不同时期少花蒺藜草干鲜比
Table 3 The ratio of dry to fresh weight of C. Pauciflorus in different period
调查周数
干鲜比
5
0.227±0.031Cc
7
0.240±0.036Cc
9
0.263±0.006Cc
11
0.217±0.021Cc
13
0.243±0.006Cc
15
0.327±0.023Bb
17
0.430±0.020Aa
19
0.460±0.017Aa
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