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辽西北草甸草原少花蒺藜草田间发生规律研究

2017-01-18王坤芳

现代畜牧兽医 2016年12期
关键词:蒺藜分蘖生物量

王坤芳

(辽宁省草原监理站,辽宁 沈阳 110161)

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)

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。

草甸草原;少花蒺藜草;田间发生动态;生长发育规律

少花蒺藜草(Cenchrus pauciflorusBenth.),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 m(242°38′36.7″N,122°30′7.7″E,185 mH),常年平均降水量450~550 mm,地表为风积沙丘,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 m(242°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。

图1 少花蒺藜草田间发生动态Fig.1The dynamic ofC.pauciflorusin field

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叶片及分蘖数,然后再进行物质量的快速积累。

表1 少花蒺藜草物候期调查Table 1 The investigation for phenophaseof ofC.pauciflorus

表2 少花蒺藜草生长速率调查Table 2 The investigation for growth rate ofC.pauciflorus

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。

图2 少花蒺藜草田间群体生物量的增长模型Fig.2Growth model ofC.pauciflorusbiomass 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 ofC.Pauciflorusin different period

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。

[1]孙英华,吕林有,赵艳.少花蒺藜草入侵风险评估及其防控策略[J].安徽农业科学,2011,39(8):4580-4581.

[2]张国良,付卫东,刘坤.农业重大外来入侵生物[M].北京:科学出版社,2008.

[3]王坤芳,张晓华,王文成,等.辽宁省草原入侵植物少花蒺藜草危害与防治调查[J].现代畜牧兽医,2013,(12):49-54.

[4]郝阳春,张莹.少花蒺藜草在阜新的分布、危害及防控措施[J].内蒙古林业调查设计,2012,35(1):79-80.

[5]董文信,赵桂玲,陈明川,等.光梗蒺藜草生物学特性调查[J].内蒙古林业,2010,1:22.

[6]齐凤林,孟英环.外来毒害草物种少花蒺藜草的介绍[J].内蒙古草业,2011,23(1):63.

[7]邱月,庄武,曲波,等.少花蒺藜草辽宁省分布现状、存在问题及防控建议[J].农业环境与发展,2009,(3):56-57.

[8]王巍,韩志松.外来入侵生物——少花蒺藜草在辽宁地区的危害与分布[J].草业科学,2005,22(7):63-64.

The occurrence distribution laws ofCenchrus pauciflorus in Liaoning northwest meadow grassland

Wang Kunfang
(Liaoning Grassland Supervision Station,Liaoning Shenyang 110161)

This paper studies the growth and development regularity and dynamic field ofCenchrus pauciflorusBenth.in Liaoning northwest meadow steppe.The results indicate that in Liaoning 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.

Meadow grassland;Cenchrus pauciflorusBenth.;Occurrence dynamic in field;Growth and development law

S451

B

1672-9692(2016)12-0021-04

2016-09-28

王坤芳(1981-),女,博士,主要从事草原有害生物防控工作。

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