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外来植物光荚含羞草的防治和综合利用



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外来入侵种是指由于人类有意或无意的活动,而使
物种发生迁移,进入非本源地区,并在自然或半自然生
态系统或生境中建立种群,成为改变和威胁本地生物多
样性的外来物种,给当地的生态系统造成了明显的损害
和影响。随着人类活动的日益加剧,外来物种的迁移和
定居越来越多,很多外来物种成为了入侵种,对本地物
种和当地的生态系统造成了巨大的威胁和影响。
光荚含羞草(Mimosa sepiaria Benth)俗称簕仔树,
属于豆科(Leguminosae)含羞草属(Mimosa L.),半
落叶灌木或小乔木。原产热带美洲(广泛分布于巴西、
阿根廷、乌拉圭等国家),50多年前由广东中山县旅美
华侨引入我国,曾广泛作为各类经济作物园、果园营造
绿篱的树种。目前,在华南地区的广东、海南等省已发
展到入侵阶段中的定居阶段[1-2]。光荚含羞草具有生长
迅速、耐热、耐旱、耐涝等特点,而广东、海南等地的
气候条件非常适合光荚含羞草的生长和繁殖,具有很
强的入侵威胁。在广州,造成严重危害的光荚含羞草
与空心莲子草、凤眼莲、薇甘菊、假臭草、三裂蟛蜞
菊、鬼针草、钻形紫菀、金钟藤、五爪金龙、马缨丹
等植物分布范围广,排挤甚至杀死本地物种,形成单
优群落,其种群扩散地区生物多样性明显降低[3]。在海
南,光荚含羞草已经在各地繁殖扩散开来,并且已经
入侵到了保护区内,对海南地区的农业和经济造成了较
为严重的影响[4]。
通过人工和化学防治光荚含羞草费时费力,且化学
防治易造成环境污染。因此,生物防治和综合利用就成
为防治光荚含羞草研究的重要方向。
1 生理特性
1.1 形态特征
落叶灌木,高3~6m;小枝无刺,密被黄色茸毛。
二回羽状复叶,羽片6~7对,长2~6cm,叶轴无刺,
被短柔毛,小叶12~16对,线形,长5~7mm,宽1~
1.5mm,革质,先端具小尖头,除边缘疏具缘毛外,余
无毛,中脉略偏上缘。头状花序球形,花白色,花萼
杯状,极小;花瓣长圆形,长约2mm,仅基部连合;
雄蕊8枚,花丝长4~5mm。荚果带状,劲直,长3.5~
4.5cm,宽约6mm,无刺毛,褐色,通常有5~7个荚
外来植物光荚含羞草的
防治和综合利用
摘 要:光荚含羞草自引种进入我国以来,已经在我国华南地区蔓延开来。本文介
绍了光荚含羞草的生理、生态特性等研究进展,并提出了相关防治和综合利用建议。
关键词:光荚含羞草(Mimosa sepiaria Benth);外来种;防治;综合利用
刘吉峰 刘 强
(海南师范大学生命科学学院 海南海口 571158)
3.2 由于芒果是多年生乔木,其树体养分与土壤养
分的供求关系可能存在较大差异,而反季节芒果养分关
系更是一个未知课题,可通过加强叶片养分变化分析,
从树体生理需求方面完善养分评价体系。
3.3 多年生作物的施肥效果需要考虑当前效益与今
后多年效益相结合,实行长短互补,而本试验由于资金
缺乏,没能进行长期跟踪,希望今后能在多年的生产研
究过程中完善其养分指标和施肥体系,促进当地芒果产
业的稳步发展。
参考文献
[1] 吴俊生,林伟,陈德智等.芒果高产稳产综合技术研究[J].湛江海
洋大学学报,1998,18(3):71-74
[2] 周修冲,刘国坚,姚建武等.芒果营养特性及平衡施肥效应研究
[J].土壤肥料,2000(4):13-16
[3] 谢国干.改造和提高低产芒果园的技术措施[J].海南大学学报
自然科学版,1999,7(3):270-273
[4] 周文忠.反季节芒果高产栽培技术[J].中国热带农业,2006,
5:53-54
[5] 方中斌,薛进军,黄薇薇.不同配方施肥对四季蜜芒反季节开花
结果的综合效应[J].广西农学报,2007,22(7):9-12
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节,成熟时荚节脱落而残留荚缘[5-6]。
1.2 生长和繁殖特点
光荚含羞草生长十分迅速,被引种后当年就可以长
到2m左右,生物量产量比大叶相思、台湾相思等树种
要大[7-8]。
光荚含羞草有种子繁殖和营养繁殖2种繁殖模式,
以种子繁殖为主。繁殖体数量大,传播范围广,生长迅
速[9],繁殖能力强,表现出了对生境较强的适应性。
1.3 固氮作用
豆科植物里有许多植物可以通过结成根瘤,与根瘤
菌共生,将空气中分子态氮转化为植物可利用的化合态
氮,来增加植物对资源的利用和适应性。光荚含羞草作
为豆科植物,也具有结成根瘤固氮的特性[10-14]。
2 生态学特性
2.1 生境条件
光荚含羞草作为被引种的树种,常常分布在果
园、村边路边、荒坡等地。尤其偏爱靠近河溪旁的水湿
处少乔木或无乔木,光照条件好的地段,是一种喜光、
喜湿的植物[7]。它的根系稠密,且多集中于表土层,可
在花岗岩、沙页岩、沉积岩发育的土壤上生长,在壤土
上生长良好,在沙土和黏土上生长交叉。对土壤养分
氮、磷、钾和有机质含量要求不高,在pH值为5.0~8.0
范围内均可生长[8],且耐热、耐涝、耐旱,再生能力很
强,生长迅速,适应性极强。
2.2 对温度的适应
研究光荚含羞草的种子萌发时发现,光荚含羞草
种子可以在较广的温度范围内发芽(15~40℃),25~
30℃是光荚含羞草种子最适宜萌发的温度区间[9]。
2.3 耐涝性和耐旱性
在水浸条件下对光荚含羞草种子萌发影响的研究
结果表明,水浸条件对于光荚含羞草种子的萌发影响
很小[15],其对于季节性洪水地区的适应性较强,是较为
耐涝的树种。对光荚含羞草进行耐旱性实验,发现光荚
含羞草具有轻度的耐旱性[9]。
2.4 耐盐性
采取不同的盐度浓度对光荚含羞草进行种子萌发和
幼苗生长影响的研究,结果显示光荚含羞草具有一定
的抗盐性[2]。但是,对光荚含羞草在野生条件下的耐盐
性研究还没有展开,对其耐盐能力的研究还有待进一
步探讨。
光荚含羞草的生态学特性表明,其具有耐热、耐
旱、耐涝、耐盐等特性,抗逆性程度较高,可以在较为
不利的环境下生存,适应性极强,再加上人为的引种,
大面积蔓延的潜在危害将十分严重。
3 光荚含羞草的防治建议
3.1 物理防治
物理防治也就是采取人工拔除和人工刈割(砍
伐)的方法对光荚含羞草进行除治,这种防治是治理外
来入侵植物较为有效的方式。有研究表明,对外来植物
薇甘菊进行连续的人工刈割可有效降低薇甘菊的竞争
力,减少薇甘菊对生态系统的入侵,可以有效控制已
被入侵的森林和农田系统[16]。但是物理防治费时费力,
往往需要在植物生长的特定时期进行连续的刈割(砍
伐),需要常年进行。而光荚含羞草为有刺的大灌木,
砍伐不易,人为进行物理防治较为困难。
3.2 化学防治
化学防治是采用化学药品对入侵杂草进行灭除的方
式。利用百草枯等除草剂对豚草进行化学防除,一直作
为一种有效的方法在世界各地普遍使用。百草枯对豚
草的灭除效果较好,可以有效控制豚草的蔓延[17]。也
有相关研究表明,森草净对于灭杀薇甘菊有较为明显
的作用[18]。对苹果树、梨树、山桃的盆栽实验表明,
在不同的土壤类型中,不同果树对嘧磺隆的敏感性不
同[19]。而目前市场上也出现了杂灌净等林业颗粒型撒施
的林木除草剂,可除草灭灌、野生竹子及野生灌木等。
光荚含羞草作为一种大灌木,除草剂对其灭除的效果如
何还未见报道,需要进一步研究。化学防治具有见效
快、灭除面积大、成本低的特点。但是,除草剂在杀
死豚草的同时也容易杀死其他植物和天敌,并容易造
成环境污染,使防治区干扰程度加大[17]。因此,要使
用化学防治光荚含羞草,还需要深入的研究如何选择
有效的化学药剂,以对其入侵生境最小的干扰,来灭除
光荚含羞草。
3.3 生物防治
生物防治是现在研究较多的防除入侵物种的方
法,主要采用天敌抑制、寄生、致病微生物[20-24]等方
基金项目:国家自然科学基金项目(31060095),海南师范大学植物学学科建设基金(HS-1-2011-071001)资助。
作者简介:刘吉峰(1986—),男,汉族,硕士研究生,主要从事恢复生态学研究。E-mail:l1616r@sina.com。
通讯作者:刘强。博士,教授,主要从事恢复生态学、生物地球化学和生态系统功能动态研究。E-mail:
hnsylq@163.com。
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法。如在防治飞机草的研究中,利用原产于南美洲双翅
目实蝇科昆虫香泽兰瘿实蝇,于1995—2001年先后在
苏门答腊岛、印度尼西亚东部各岛屿引种释放,建立起
了种群,对飞机草起到较好的控制作用[25]。褐黑象甲属
鞘翅目象甲科,是加纳、尼日利亚、印度、斯里兰卡和
马来西亚研究出的专门采食飞机草种子的一种象甲,并
已释放观察利用[26]。有报道指出,竹叶虫目,(虫脩)
科,平利短肛棒(虫脩)在广西博白专门取食光荚含羞
草,它的寄主植物还有栋、构、梧桐、合欢、枫杨、漆
树、苹果、玉米、水稻、大豆等,分布于我国陕西、甘
肃、四川及广西部分地区[27],该种是否在广西地区以外
也会专门取食光荚含羞草,能否应用于生物防治光荚含
羞草还有待于进一步研究。
在对豚草病原菌的分离调查中研究发现,白锈
菌(Abugo tragopogonis)可以有效控制豚草的种群规
模,使受白锈菌感染的豚草花粉量和种子数量大幅减
少[17]。国内已将飞机草尾孢菌(Cerco-pora euatorii)
作为生物防除候选菌,也已从飞机草上分离出飞机草
尾孢菌(Cercopora euatorii)和链格孢菌(Aliternaiia
alternate),它们有望成为两种有潜力的候选生物除草
剂[25,26]。如能研究分离出对光荚含羞草具有专一性的侵
染菌种,又是一项可以有效防治光荚含羞草的措施。
植物替代防治指利用植物间的相互竞争现象,
用一种或多种植物的生长优势来抑制害草。也就是目
前研究较多的化感作用对植物的生长、繁殖、种子
萌发的影响。有研究表明,白 花 夹 竹 桃 (Nerium
odorur)、 海桐(Pittosporum tobira)、鬼针草 (Bidens
b i p i nna t a)、杨梅(Myr i c a r ub r a) 和大叶桉树
(Eucalyptus robusta)的茎叶水浸提液对豚草的芽、胚
根、胚轴及幼苗生长有抑制作用[28,29]。在防治薇甘菊的
研究中,利用菟丝子与薇甘菊的资源竞争来抑制薇甘菊
的生长,减少薇甘菊的光合作用[30]。植物替代防治具有
广阔的前景,大多数用来替代防治杂草的植物都是具有
较高经济价值的作物,既能产生经济价值,同时又可以
控制杂草的生长。
生物防治外来植物具有长效、无污染等特性,在防
治外来植物的同时,加强对外来植物的综合利用,能达
到事半功倍的效果。
4 光荚含羞草的综合利用
4.1 作为生物能源和原料
赵雪冰等[31]研究了把飞机草作为生物能源原料的可
能性。张黎华[32]对飞机草茎秆与玉米秆纤维素含量进行
了比较,结果表明两者的纤维素含量相当,表明了飞机
草具有造纸和生物质原料的潜力。光荚含羞草生长快
速,通常种植1年,可高达2m。常被用来作为经济作物
园、果园营造树篱,以及用作薪炭林,燃烧值较台湾相
思、任豆要大,是广东省中山市郊区农民最喜爱的燃料
树种,被誉为“柴王”[8,33] 。研究外来入侵植物的生物
能源和原料利用已有先例,对光荚含羞草这种生物量产
量较大的外来植物来说,生物能源和原料可以成为其综
合利用的一个方面。
4.2 生态恢复
有较多研究表明,外来植物的合理利用,可用于环
境治理。如刘薇等[34]用飞机草的茎进行烘干后去除水中
的铅离子试验,结果显示飞机草可有效去除水体中铅离
子,然后富集,重新得到金属,达到废物利用、变废为
宝的目的。曾经在昆明滇池蔓延成灾的凤眼莲,俗称水
葫芦,现在也应用于云南农村的小型净水池中用来净化
水质。光荚含羞草对土质的要求不高,可以在较为贫瘠
的沙质土上生长,再生能力强;光荚含羞草与根瘤菌固
氮,对改良土壤具有重要作用[33]。基于生长快速、耐涝
的特点,可以作为护坡植物和护岸堤植物的选择树种。
有些地区也将光荚含羞草用于营造和美化绿地[35-36]。国
外的研究也有关于利用光荚含羞草进行热带地区退化生
境或绿地恢复的报道[37-38]。
4.3 化学成分和药用价值
植物体内含有多种活性成分,具有抗癌、抗炎、
抗菌、抗病毒等效果。有学者对薇甘菊的药用价值进行
了研究,在原产地中南美洲薇甘菊被广泛用作民间植物
药,水煎茎叶可用来治疗创伤、癌症、霍乱、毒蛇咬伤
和其他用途[39]。飞机草可用于散淤消肿、止血、杀虫,
用于跌打肿痛、外伤出血、旱蚂蝗叮咬出血不止、疮疡
肿毒等,鲜叶揉碎涂下肢可防止旱蚂蝗叮咬,其汁液可
杀灭多种病原体、病菌[40]。飞机草、薇甘菊等外来杂草
还可提取出对一些昆虫和植物具有趋避和杀灭作用的成
分[40,41],可应用到农业、林业上。光荚含羞草在这些方
面的研究还较少,如能加强光荚含羞草化学成分的研
究,可以探索光荚含羞草在药物利用上的可能性。
5 结论
光荚含羞草生长快速,再生能力、抗逆性都比较
强,具有潜在的入侵威胁和危害,对本地物种和生态环
境都有一定的影响。针对光荚含羞草的防治手段还较
少,不能有效控制其蔓延。综合利用光荚含羞草还处于
初步研究阶段,没有形成有效的利用模式。如果能对光
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荚含羞草的特点进行开发和利用,可以有效减少光荚含
羞草对生态系统的危害,提高其经济价值,成为一种综
合防治光荚含羞草有效合理的方式。
参考文献
[1] 缪绅裕,李德宁,叶坚珍,等.外来入侵植物光荚含羞草若干形
态和生理生态特性[J].生态环境学报,2010,19(6):1306-1311
[2] 李叶,林培群,余雪标,等. NaCl胁迫对光荚含羞草种子发芽及
幼苗生长的影响[J].安徽农业科学,2010,38(18):9475-9477,9533
[3] 王忠,董仕勇,罗燕燕,等.广州外来入侵植物[J].热带亚热带植
物学报,2008,16(1):29-38
[4] 安锋,阚丽艳,谢贵水,等.海南外来植物入侵的现状与对策[J].
西北林学院学报,2007,22(5):193-197
[5] 陈德昭.中国植物志[M].北京:中国科学出版社,1988:16-16
[6] 吴德邻.广东植物志[M].广州:广东科技出版社,1995:155-155
[7] 邵志芳,赵厚本,陈炳辉,等.外来植物光荚含羞草的入侵研究
[J].安徽农业科学,2008,3(14):5773-5774,5781
[8] 王业华.簕仔树薪炭林研究初报[J].海南大学学报自然科学版,
1989,7(4):25-28,57
[9] 李叶.海南省平台地外来树种光荚含羞草生物入侵风险性评
估[D].海南大学,2010
[10] 刘晓云,陈文新,张斌.β-根瘤菌及特殊α-根瘤菌的研究概
况[J].微生物学报,2008,48(10):1408-1412.
[11] 周丽霞,蚁伟民,丁明懋,等.广东省豆科植物结瘤固氮及根瘤
菌资源的初步研究[J].生物多样性,2003,11(4):309-321
[12] 彭玉红,焦如珍,牟新涛.一株分离自含羞草的β-根瘤菌的生
物学特性研究[J].北京林业大学学报,2010,32(3):117-121
[13] 朱相云,杜玉芬.中国豆科植物外来种之研究[J].植物研究,
2002,22(2):139-150
[14] 张东方,王理平.我国结瘤固氮树种资源及利用现状[J].林业科
技通讯,1998,2:6-10
[15] KESTRING D,KLEIN J,MENEZES LC,etal.Imbibition
phases and germination response of Mimosa bimucronata
(Fabaceae:Mimosoideae) to water submersion[J].Aquatic
Botany,2009,91:105-109
[16] Juyu LIAN ,Wanhui YE,Honglin CAO ,Zhimin LAI,andShiping
LIU. Effects of periodic cutting on the structure of the Mikania
micrantha community.Ecology,2006,47:185-190
[17] 孙备,李建东.豚草防治研究进展[J].农业现代化研究,
2005,26(4):317-320
[18] 昝启杰,孙延军,廖文波,等.森草净杀灭薇甘菊(Mikaniamicrantha)
及其安全性[J].生态学报,2007,27(8):3407-3416
[19] 武菊英,江国铿,贾春虹.嘧磺隆的淋溶特性及其对果树幼苗安
全性测定[J].农药,1998,37(3):19-21
[20] Cock M J W,Ellison C A,Evens H C,et al.Can failure be turned
into success for biological control of mile-a-minute weed
(Mikania micrantha)[A].In:Proceedings of the X International
Symposium on Biological Control of Weeds[C].Montana,USA:
Boseman,2000.155-167
[21] Chen R P,Xu Q H,Li X C,et al.Application of Brevipalpus
phoneicis to the controlling of Mikania micrantha[J].J Centr
South For Univ,2003,23(2):89-93
[22] Ellison C A.Classical biological control of Mikania micrantha[A].
In:Alien Weeds in Moist Tropical Zones,Banes and Benefits[M].
UK Centre(Ascot),UK:Kerala Forestry Research Institute,
Indiaand CABI Bioscience,2001.131-138
[23] Liao W B,Fan Q,Wang B X,et al.Discovery of three species of
Cuscuta harming Mikania micrantha in South China and their
taxonomical identification[J].Acta Sci Nat Univ Sunyatseni,
2002,41(6):54-56.(in Chinese)
[24] Zan Q J,Wang B X,Wang Y J,et al.The ecological evaluation on
the controlling Mikania micrantha by Cuscuta campestris[J].Acta
Sci Nat Univ Sunyatseni,2002,41(6):60-63
[25] 张黎华,冯玉龙.飞机草的生防作用物[ J].中国生物防治,2007,
23(1):83-88
[26] 刘金海,黄必志,罗富成.飞机草的危害及防治措施[J].草业与畜
牧, 2006(12):37-40
[27] 王缉健,唐福娟.平利短肛棒(虫脩)的初步研究[J].森林病虫通
讯,1993,3:16-17
[28] 周早弘,戴凤凤.运用植物替代控制豚草的蔓延和传播[J].江西
植保,2003,26(2):68-70
[29] 陈贤兴,陈永群,何献武,等.几种植物对豚草的生化他感作用
[J].甘肃科学学报,2002,14(3):58-61
[30] Hao Shen,WanhuiYe,Lan Hong,Honglin Cao and Zhangming
Wang.Influence of the obligate parasite Cuscuta campestris on
growth and biomass allocation of its host Mikania micrantha.
Journal of Experimental Botany,2005,415:1277-1284
[31] 赵雪冰,张黎华,刘德华.不同预处理方法对飞机草茎干酶解[J].
现代化工,2007,27(2):293-296
[32] 张黎华.紫茎泽兰和飞机草茎叶若干成分含量的测定及红外
光谱比较[J].云南大学学报:自然科学版, 2007, 29(增刊):
205-209
[33] 徐英宝,王业华,黄逾天.簕仔树薪炭林调查研究初报[J].热带林
业科技,1986,3:9-17
[34] 刘薇,贺艺瑶,唐晶晶.飞机草处理含铅废水的应用研究[J].环境
科学导刊,2007,26(6):58-60
[35] 杨姿新,吴刘萍.湛江绿塘河湿地公园植物配置研究.青年园林
师,2007,6:67-70
[36] 谢良生,王发国,邢福武,等. 珠江三角洲城市墙壁植物资源及
其应用[J].生态环境,2008,17(2):807-811
[37] BRANCALION P H S,NOVEMBRE A D L C,RODRIGUES
R R,etal.Priming of Mimosa bimucronata seeds-a tropical tree
species from Brazil[J].Acta Horticulturae,2008,782:163-167
[38] FERRETTI A R,de BRITEZ R M.Ecological restoration,carbon
sequestration and biodiversity conservation:the experience of the
Society for Wildlife Research and Environmental Education
(SPVS) in the Atlantic Rain Forest of Southern Brazil[J].Journal
for NatureConservation,2006,14:249-259
[39] Lentz DL, Clark AM, H ufford CD, et al. Antimicrebial prop-
erties of H onduran medicinal plants[J]. J Eth noph armacolo-gy,
1998, 63(3):253-263
[40] 黄榕娣,蔡笃程.飞机草的生物防除与综合利用研究进展[J].杂
草科学,2009,1:4-6
[41] 窦笑菊,吴玉荷.薇甘菊防除及综合利用的研究进展[J].广东林
业科技,2006,22(2):76-79,84
试 验 研 究