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瑞香狼毒危害等级划分指标研究

2022-12-19刘思博殷国梅阿拉坦其其格其格其陆鹏飞额日敦其木格乌日娜孟卫军嘎丽娃王红玲

畜牧与饲料科学 2022年6期
关键词:瑞香狼毒盖度

刘思博,殷国梅,阿拉坦其其格,其格其,陆鹏飞,额日敦其木格,乌日娜,孟卫军,嘎丽娃,王红玲

(1. 内蒙古自治区农牧业科学院, 内蒙古 呼和浩特 010031;2. 中国农业科学院草原研究所, 内蒙古 呼和浩特010070;3.西乌珠穆沁旗草原工作站,内蒙古 西乌珠穆沁旗 026200;4.锡林郭勒盟草原工作总站,内蒙古 锡林浩特026000;5.鄂尔多斯市农牧局综合保障中心,内蒙古 伊金霍洛旗 017010;6.内蒙古自治区林业和草原有害生物防治检疫总站,内蒙古 呼和浩特 010051;7.通辽市森林公园管护中心,内蒙古 通辽 028000)

毒草不仅对草地、牲畜的危害较大,而且会给牧民带来一定的经济损失。 目前我国存在毒草危害的地区很多, 对于毒草的调查和防控研究较多[1-8]。 瑞香狼毒(Stellera chamaejasme L.)俗称断肠草、馒头花等,隶属于瑞香科狼毒属,多年生旱生草本或灌木。瑞香科狼毒属有6 种植物,分布于亚洲温带地区,我国仅有1 种,即瑞香狼毒。 瑞香狼毒生长在年均温在0 ℃左右的干燥向阳山坡,以及高山、亚高山草地,广泛分布于东北、华北、西南、西北等地的干草原、沙质草原和典型草原的退化草地,为草原植物群落的伴生种,在重度退化的草原已成为主要的建群种, 属于草原毒害草的一种[9-11]。瑞香狼毒能引起动物中毒,早在汉末《神农本草经》就有记载,瑞香狼毒蔓延对畜牧业发展和生态平衡至今还造成重大的困扰, 急需对其进行全方位研究及防控。 关于瑞香狼毒调查和防治方面的研究主要集中于近几十年, 我国目前处于世界领先水平[12-14],但是瑞香狼毒危害等级划分在我国尚无相应的国家标准、行业标准或地方标准,难以准确界定危害等级, 基层工作人员治理瑞香狼毒危害时无法配合有效的治理技术和配套措施进行毒害草的预防与治理。因此,瑞香狼毒危害等级划分问题亟须解决。 该研究在初步明确内蒙古西乌珠穆沁旗部分地区瑞香狼毒危害情况的基础上,探索划分瑞香狼毒危害等级的量化指标,以期为区域防治毒害草提供参考。

1 研究区概况

西乌珠穆沁旗(下称西乌旗) 位于内蒙古中部、锡林郭勒盟东部,东邻霍林郭勒市,南连赤峰市,西接锡林浩特市,北接东乌珠穆沁旗,是一个以高平原为主体的地区。 地理坐标为116°21′~119°23′E,43°52′~45°23′N。 西乌珠穆沁旗土地面积22 960 km2, 地势由东南向西北倾斜, 海拔在835~1 957 m。 全旗辖2 个苏木、5 个镇、93 个嘎查,8.7 万人口, 是一个以畜牧业为基础经济的纯牧业旗。 西乌旗草原面积为224.3 万hm2,其中温性典型草原占可利用草场面积59.48%,温性草甸草原占31.89%。 由于气候与人为因素影响,不同程度“三化”(退化、沙化、盐碱化)草原面积达到123.53 万hm2,占全旗草原总面积的55%。

2 试验设计及方法

2.1 试验设计

试验时间为2020 年的5 月下旬至2021 年的6 月上旬,每年1 次,共计2 次。 调查路线主要涉及西乌旗吉仁高勒镇、浩勒图高勒镇、巴彦花镇等多个苏木和嘎查。 通过调查,在不同危害等级的瑞香狼毒分布区域, 选择典型地块各布设10 个大样地,每个大样地间隔10 km 以上,样地面积为100 m×100 m。 样地内随机设置4 个中样方,每个中样方间隔10 m 以上,样方面积10 m×10 m。中样方中随机布设2 m×2 m 小样方,5 次重复。 以小样方为单位调查, 调查内容包括样方内瑞香狼毒种群和其他植物群落特征,包括植物的高度、盖度、密度、丛幅、分枝数和地上生物量,最后调查数据转换为1 m×1 m 的样方数据。

目前国内对于瑞香狼毒的危害程度尚无明确的量化判定标准。该研究参照《国家林草局规范林草主要灾害种类及其分级——试行版》,以盖度为主要指标, 初步确定调查区域瑞香狼毒种群危害程度, 然后测定不同危害程度下瑞香狼毒种群及其他植物的盖度、高度、密度、地上生物量、丛幅和分枝数, 进一步探讨瑞香狼毒种群发生危害等级的分级指标。

2.2 测定指标与方法

对不同危害程度下瑞香狼毒种群及个体的数量特征进行测定, 测定瑞香狼毒种群和植被群落的高度、盖度、密度和地上生物量,以及瑞香狼毒个体植株丛幅和分枝数。

高度: 用盒尺随机测量草群自然高度,10 次重复,取平均值。 盖度:采用针刺法测定,5 次重复,取平均值。密度:以自然株丛为基础进行测定,即株丛根部紧密连在一起的为1 个植物个体,密度为样方内所有自然株丛的总和。地上生物量:齐地面刈割样方内的所有植物, 将瑞香狼毒和其他植物分开,带回室内阴干至恒重,测定干重。丛幅:植株自然状态下最长直径与最短直径乘积。 分枝数:一株自然植株具有的所有枝条数。

2.3 数据分析

采用Excel 2019 软件对试验数据进行初步整理。 应用SAS 9.21 统计学软件中的One-Way ANOVA 进行单因素方差分析, 利用Duncan′s 多重检验比较组间平均值的差异显著性。 P<0.05 表示差异显著,P>0.05 表示差异不显著。

3 结果与分析

3.1 盖度

不同危害程度下瑞香狼毒种群盖度见图1,不同危害程度之间的瑞香狼毒种群盖度存在显著(P<0.05) 差异。 轻度危害区瑞香狼毒盖度为13.75%, 中度危害区瑞香狼毒盖度为32.85%,重度危害区瑞香狼毒盖度为49.50%。 瑞香狼毒的种群盖度在整个植物群落中的盖度占比结果见图2, 轻度危害区瑞香狼毒种群盖度占群落盖度的23.31%; 中度危害区瑞香狼毒种群盖度占群落盖度的36.91%;重度危害区瑞香狼毒种群盖度占群落盖度的49.63%。 可以看出,随着危害程度的增加,瑞香狼毒种群盖度随之增加。

图1 不同程度危害下瑞香狼毒种群盖度

图2 不同危害程度下瑞香狼毒种群盖度占比

3.2 密度

由图3 可以看出, 不同危害程度下瑞香狼毒种群的密度存在显著(P<0.05)差异。 瑞香狼毒轻度危害区种群密度最低,为1.95 株/m2,密度范围为0.50~4.25 株/m2; 中度危害区瑞香狼毒密度为3.42 株/m2,密度范围为1.50~6.50 株/m2;重度危害区种群密度最高,为7.16 株/m2,密度范围为3.50~13.75 株/m2。 瑞香狼毒的种群密度在整个植物群落中的密度占比见图4, 轻度危害区瑞香狼毒种群密度占群落密度的1.61%; 中度危害区瑞香狼毒种群密度占群落密度的3.98%; 重度危害区瑞香狼毒种群密度占群落密度的11.52%。 由此可以看出,随着危害程度的增加,瑞香狼毒种群密度在单位面积的数量也随之增加。

图3 不同程度危害下瑞香狼毒种群密度

图4 不同危害程度下瑞香狼毒种群密度占比

3.3 高度

不同危害程度下瑞香狼毒种群高度测定结果见图5。 由图5 可以看出,重度和中度危害区瑞香狼毒种群的平均高度无显著(P>0.05)差异,均显著(P<0.05)高于轻度危害区。 瑞香狼毒种群轻度危害区平均高度为19.29 cm, 高度范围为17.00~21.40 cm;中度危害区平均高度为21.24 cm,高度范围为18.47~23.73 cm; 重度危害区为21.59 cm,高度范围为19.69~23.74 cm。 可以看出,轻度危害区的瑞香狼毒种群相对中度或重度危害区域的平均高度相对较低,随着危害程度的增加,平均高度呈增加趋势。 瑞香狼毒的种群高度及其他植物在群落中的高度占比分析结果见图6, 轻度危害区瑞香狼毒种群高度占群落高度的73.93%;中度危害区瑞香狼毒种群高度占群落高度的73.91%;重度危害区瑞香狼毒种群高度占群落高度的79.11%,可以看出,不同危害程度下瑞香狼毒种群高度在调查时期均占明显优势。

图5 不同程度危害下瑞香狼毒种群平均高度

图6 不同危害程度下瑞香狼毒种群高度占比

3.4 地上生物量

由图7 可以看出, 不同危害程度之间的瑞香狼毒种群地上生物量存在显著(P<0.05)差异。 轻度危害区瑞香狼毒地上生物量为34.79 g/m2;中度危害区瑞香狼毒地上生物量为70.73 g/m2;重度危害区瑞香狼毒地上生物量为98.39 g/m2。 瑞香狼毒地上生物量与其他植物地上生物量在整个监测样方中的占比见图8, 轻度危害区瑞香狼毒地上生物量占比21.57%;中度危害区瑞香狼毒地上生物量占比40.97%;重度危害区瑞香狼毒地上生物量占比50.77%。 可以看出,随着危害程度的增加,瑞香狼毒种群地上生物量在整个群落中的占比也随之增加。

图7 不同程度危害下瑞香狼毒种群地上生物量

图8 不同危害程度下瑞香狼毒种群地上生物量占比

3.5 分枝数

由图9 可以看出,中度、重度危害区瑞香狼毒个体的分枝数显著(P<0.05)高于轻度危害区,但中度和重度危害下瑞香狼毒个体的分枝数无显著(P>0.05)差异。 轻度危害区瑞香狼毒个体的平均分枝数为13.73 条/株,分枝数范围7.17~20.25 条/株; 中度危害区瑞香狼毒个体的平均分枝数为32.25 条/株,分枝数范围25.25~54.33 条/株;重度危害区瑞香狼毒个体的平均分枝数为34.59 条/株,分枝数范围25.33~43.05 条/株。 可以看出,随着危害程度的增加, 瑞香狼毒个体的平均分枝数在整个群落中的株数也随之增加。

图9 不同程度危害区瑞香狼毒的分枝数

3.6 丛幅

由图10 可以看出,不同危害程度瑞香狼毒个体的丛幅存在显著(P<0.05)差异。 轻度危害区瑞香狼毒个体的平均丛幅最低,为354.96 cm2/株,丛幅范围为97.27~621.00 cm2/株;中度危害区瑞香狼毒个体的平均丛幅最高,为698.95 cm2/株,丛幅范围为461.54~1 067.50 cm2/株; 重度危害区中瑞香狼毒个体的平均丛幅较高,为607.10 cm2/株,丛幅范围为309.51~798.68 cm2/株。 可以看出,瑞香狼毒个体的平均丛幅在中度危害区最高, 其次为重度危害区。

图10 不同程度危害区瑞香狼毒的平均丛幅

4 讨论

毒草的扩散和蔓延, 最终将导致草地生态系统生物多样性的丧失,生态屏障功能的减弱,植被群落特征变化[15-20]。 有些毒草侵入的退化草地与原植被群落相比,尽管植物群落组成发生了变化,但并没有出现水土流失、植被地上生物量减少、地表裸露等特征, 总盖度与地上总生物量也没有降低,因此单独利用地上生物量、总盖度等指标不能准确判别毒草的危害程度[21-22]。 针对草原瑞香狼毒种群,目前轻度危害、中度危害和重度危害也没有确切的标准, 大多是人为依据经验利用狼毒种群盖度进行的初步分级。 该研究中对瑞香狼毒种群的分析结果表明:瑞香狼毒种群的密度、盖度、地上生物量均随着危害程度的增加而增加, 瑞香狼毒个体的平均丛幅虽然在不同危害区差异显著,但不是呈对应增加趋势。 因此,初步研究结果显示瑞香狼毒种群的密度、盖度、地上生物量可以作为划分瑞香狼毒种群危害等级的主要量化指标。同时,草原上防治毒草的化学防治、人工防治、物理防治、替代防治、生物防控和生态防控等方法由于存在不同的优缺点, 其防治手段的实施需要与毒草危害等级相匹配, 建议只有达到重度危害时,通常有必要采取化学防控措施,而针对轻度危害与中度危害,通常可以采取人工防治、物理防治、替代防治、生物防控和生态防控等方法进行[23-28]。由于目前瑞香狼毒的危害程度等级划分没有相关报道, 该研究结果采用的密度指标参照了赵宝玉等[29]在西藏阿里地区牲畜中冰川棘豆中毒灾害状况调查退化草地划分所用的指标, 其余指标为实际研究中总结而得。

5 结论

该研究量化指标简单、容易获取,在定量评价退化草地瑞香狼毒的危害程度时, 盖度和密度可以考虑作为首选指标, 同时该研究的多个量化指标综合考虑划分瑞香狼毒危害程度也具有一定的科学性和可操作性。

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