全 文 ：外来入侵植物牛膝菊的入侵性研究
李 康，郑宝江
(东北林业大学生命科学学院，黑龙江哈尔滨 150040)
摘 要：以牛膝菊为实验材料，通过扫描电镜，对牛膝菊的花和花粉进行研究，从微观和宏观两方面对其入侵
性做相应的研究． 结果：牛膝菊入侵的内因是其生殖特性和环境适应特性，而外因是人类自身的发展和天敌食物链
的缺乏．
关键词：牛膝菊 花和花粉 入侵性
中图分类号: Q94-3 A 文献标识码: A
文章编号:1674-0874(2010)02-0069-03
第 26卷第 2期 山西大同大学学报(自然科学版) Vol.26.No.2
2010年 4月 Journal of Shanxi Datong University(Natural Science) Apr.2010
收稿日期: 2009-12-25
作者简介: 李康(1984-)，男，山西怀仁人，在读硕士，研究方向：植物胚胎学，植物保护．
外来入侵植物是指在一个特定地域的生态系
统中，不是本地自然发生和进化的植物，而是后来
通过不同的途径从其他地区传播过来的，并可以在
自然状态下能够生长和繁殖的植物． 外来植物的入
侵己在世界范围内造成严重危害，它不仅导致生物
多样性的减少和丧失，而且威胁着全球的生态环境
和经济发展，目前己经引起了各国政府的普遍关
注，我国直到近年来才刚引起重视[1]． 虽然目前己经
采取了各种防治措施，也取得了一些成果和成功的
经验，但外来植物入侵的状况仍处于发展和扩大的
趋势． 外来植物的入侵在我国各地普遍发生，而且
在个别地方己经造成了严重的后果[2]．
黑龙江省属中温带到寒温带的大陆性季风气
候． 年平均气温在-4~5 ℃． 气温由东南向西北逐渐
降低，南北差近 10 ℃． 夏季气温高，降水多，光照
时间长，适宜农作物生长． 太阳辐射资源丰富，年
日照时数一般在 2 300~2 800 h． 春季大风日最多，
多在松嫩平原和三江平原，风能资源丰富． 黑龙江
省是农业大省，外来入侵物种的逐年增加，对农业
的发展产生了不良的影响．[3]
牛膝菊是近年来在黑龙江省广泛繁殖的外来
入侵植物之一，原产于北美洲． 虽然在此前已有相
关报道[4]，但是关于其入侵性的报道现在仍是空白．
本文通过对牛膝菊的花和花粉的电镜扫描，和对其
生活环境的调查，为研究其入侵性提供资料．
1 材料与方法
1．1 材料
牛膝菊材料取自东北林业大学校园内．
1．2 方法
1．2．1取材、预处理
将所取牛膝菊的花朵撕开，将花朵轻轻抖动，
使花粉落在操作台上．
1．2．2 喷金处理
将材料均匀喷上黄金，静置后备用．
1．2．3 图像采集
电镜扫描，拍照．
2 观察结果
通过对牛膝菊花粉粒的电镜扫描可以看到, 牛
膝菊花粉粒为球状结构，外部密被刺状突起(图 1)．
图 1 牛膝菊花粉的外观图
刺状突起的末端微弯(图 2)，同时花药表面可见
萌发沟．
图 2 牛膝菊花粉表面结构图
花药表面密被气孔，为花药的风媒传播 (图 3)
提供便利．
图 3 牛膝菊表面气孔结构图
牛膝菊种子(图 4)头部的结构为伞形，当种子
成熟之后，便能借助外力的作用进行传播．
图 4 牛膝菊种子电镜扫描图
对牛膝菊的花序进行扫描 (图 5)，牛膝菊的花
序具有几十粒种子，且败育的现象较少，繁殖能力
较强．
图 5 牛膝菊花序的电镜扫描图
在同一植株上 (图 6)，牛膝菊的发育呈现出阶
段式现象，既有刚刚发育的花蕾，同时也有已成熟
并开始散发的种子． 不同阶段的发育使得牛膝菊在
整个花期中都可以进行繁殖、入侵．
图 6 牛膝菊在同一植株上不同发育阶段的情况
在对牛膝菊的生活环境的调查中发现，在牛膝
菊的发生区总会以密集成片的单优势植物群落出现
(图 7)，大肆排挤本地植物，影响当地植物及栽培植
物的生长，对许多宝贵的生物资源构成了巨大的威
胁，大批当地的野生植物因此失去了生存环境．
图 7 牛膝菊在东北林业大学主楼后面的爆发情况
3 讨论
3．1 牛膝菊的分类学特征
山西大同大学学报（自然科学版） 2010年·70·
牛膝菊为一年生草本植物，高 70~80 cm． 茎圆形，
有细条纹，略被毛，节膨大，单叶对生，草质，卵
圆形或披针状卵圆形至披针形，长 3.0~6．5 cm，宽
1．5~4.0 cm，末端渐尖，基部宽楔形至圆形，上面
绿色，下面淡绿，边缘有浅圆齿，基生三出脉，叶
脉在上面凹下，下面凸起． 头状花序小，顶生或腋
生，有长柄，外围有少数白色舌状花，盘花黄色．
瘦果有角，顶端有鳞片[5]．
3．2 牛膝菊入侵机理的分析
3．2．1牛膝菊入侵的内因
1) 牛膝菊的生殖特性. 做为一年生植物，牛膝
菊在新的生境中缺少昆虫媒介，靠风媒传粉，使传
粉顺利进行；果实具伞状结构，便于风媒传播；种
子阶段性萌发，易于形成聚集种群，不至于被新的
环境所淘汰． 由此保证了牛膝菊的繁殖量个体，扩
大其种源．
2) 牛膝菊的传播特性. 牛膝菊的种子小，主要
以种子为传播途径，随风四散． 牛膝菊种子在风力
的作用下，人、牲畜或交通工具的携带下，可以传
播到不同的环境中． 而且，牛膝菊的种子易随大豆、
小麦等作物种子调运传播扩散，也可以随种用材
料、运输工具携带传播，借水流及鸟类、牲畜携带
等传播扩散，还可以被人的衣物等携带传播扩散．
当土壤裸露度较大，且土壤较疏松，表层土壤紧实
度较低，就可以大面积爆发．
3) 牛膝菊对环境的适应特性. 外来入侵植物往
往能够在不同生境内生存，具有较强的逆境适应能
力和种群竞争能力，这有利于有害植物的入侵和暴
发[6]．牛膝菊之所以能迅速扩散，一个主要原因就是
能适应和充分利用当地的环境条件，最终在竞争中
占据主导地位而得以扩散． 牛膝菊对养分条件要求
不高，无论是贫瘠的土地还是肥沃的良田，均能生
长． 而且能够适应潮湿的土壤环境． 同时，牛膝菊具
有强大的根系，能够有效增强其在不良土壤环境下
的固土能力，促进牛膝菊对土壤养分及水分的吸
收，对其生长发育起到了一定的保障作用；发达的
根区在土壤中通过须根的延伸可以更广泛地吸收土
壤养分和水分，与其他植物争夺生态位，这使得牛
膝菊能够很快适应陌生环境，并在异地定居，繁衍
后代． 以上对环境的适应特性为该外来入侵物种植
物的生长创造了充足的营养空间和生长空间，有助
于它们最大限度地扩大入侵范围．
3．2．2牛膝菊入侵的外因
1) 人为因素. 缺乏有效的有害物种入侵预警机
制，土地利用变化导致土地结构产生改变，交通运
输工具运输过程中的无意携带功能等．
2) 环境的改变. 牛膝菊多爆发于平原地带，在
森林系统中较少发现 ． 当森林生态系统遭到破坏
时，入侵物种一旦侵入，由于没有限制因子的作
用，物种将进一步增值扩大，最终对原有的生态系
统产生影响．
参考文献
[1]刘全儒，于明，周云龙． 北京地区外来入侵植物的初步研究[J]． 北京师范大学学报：自然科学版，2002，38(3)：399-403.
[2]强胜，曹学章． 外来杂草在我国的危害性及其管理对策[J]． 生物多样性, 2001，9 (2)：188-195．
[3]范雪涛，马月炜，于树华，等． 辣子草对 3种农作物的化感作用[J]． 环境科学与技术, 2007(10)：7-9．
[4]齐淑艳，徐文铎． 外来入侵植物粗毛牛膝菊在辽宁地区的新发现[J]． 辽宁林业科技, 2008(4)：20-21．
[5]林镕, 石铸． 中国植物志[M]． 北京：科学出版社，2005．
[6]任海，张倩媚，彭少麟． 植物入侵与其他全球变化因子间的相互作用[J]． 热带地理，2002，22(3)：275-278．
The Study of the Exotic Invasive Plant Galinsona parviflora
LI Kang，ZHENG Bao-jiang
(College of Life Science，Northeastern University, Harbin Hheilongjiang，150040)
Abstract：Galinsoga parviflora are the experimental material． By scanning the flowers and pollen of the Galinsoga parviflora with
the electron microscopy． Study both the micro and macro aspects of its invasive ability． The results：Galinsoga parviflora invasion of
their internal reproductive characteristics and environmental adaptation features，while the external causes of human self-develop－
ment and the lack of the natural enemies in the food chain．
Key words：galinsona parviflora；flower and pollen；invasive 〔编辑 杨德兵〕
李康等：外来入侵植物牛膝菊的入侵性研究2010年 ·71·