杨青青+范志伟+习金根+谭施北+郑金龙+梁艳琼+贺春萍+郑肖兰+吴伟怀+李锐+汪涵+易克贤

摘 要 雨季是劍麻园内杂草生长的高峰期，为了揭示剑麻园雨季杂草的群落多样性规律，找出剑麻园雨季杂草的优势种群，为剑麻园杂草综合治理提供理论依据。本研究选择在雨季对广东湛江的一个剑麻园进行杂草调查，运用群落生态学的方法分析杂草的多样性。结果显示：剑麻园的杂草有7科12属12种，主要的杂草为菊科（占比50%）。唇形科、豆科、防已科、海金沙科、蓼科、禾本科都是单属单种出现，每个科占比8.3%。鬼针草（Bidens pilosa）、飞机草（Eupatorium odoratum）和含羞草（Mimosa pudica）是剑麻园雨季杂草中的优势种，重要值分别为36.83%、17.73%、12.29%。鬼针草是最主要的优势种，其盖度达到52.22%。薇甘菊（Mikania micrantha）的重要值不大（4.34%），但其危害严重。剑麻园雨季杂草的群落多样性水平较低，各杂草物种均匀交错分布。建议在剑麻田间管理时，应考虑到杂草群落多样性的保护，控制剑麻园生态系统的稳定性，防止个别优势种的暴发而对剑麻产生严重危害。

关键词 剑麻 ；群落 ；多样性 ；杂草 ；雨季

中图分类号 S563.8 文献标识码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2017.06.012

Diversity Analysis of Weed Communities in Agave sisalana Plantations

in Rainy Season in Guangdong

YANG Qingqing1，2） FAN Zhiwei1） XI Jingen1） TAN Shibei1） ZHENG Jinlong1）

LIANG Yanqiong1） HE Chunping1） ZHENG Xiaolan1） WU Weihuai1）

LI Rui1） WANG Han1） YI Kexian1）

（1 Environmental and Plant Protection Institute， CATAS， Haikou， Hainan 571101；

2 Hainan Research Institute of Forestry Science， Haikou， Hainan 571100）

Abstract Rainy season is the peak period of weed growth in plantations of sisal （Agave sisalana）. In order to reveal the law of weed community diversity in sisal plantations to find out the dominant populations of the weeds to provide basis for the control of weeds in sisal plantations in rainy season， a survey was made of weeds in the sisal plantations in Zhanjiang， Guangdong Province， and the diversity of the weeds were analyzed by means of community ecology. The results showed that the weeds in the sisal plantations belonged to 7 families， 12 genera and 12 species， with the main weeds belonging to the family Compositae （50%）. Labiatae， Leguminosae， Menispermaceae， lygodiaceae， Polygonaceae and Gramineae had one genus and one species and each family accounted for 8.3%. Bidens pilosa， Eupatorium odoratum and Mimosa pudica were the dominant species in the sisal plantation in rainy seasons， and their importance values were 36.83%， 17.73% and 12.29%， respectively. Bidens pilosa was the primary dominant species， and its coverage rate reached 52.22%. The importance value of micrantha mikania （4.34%） was not high， but the damages caused by this weed was serious. The weeds in the sisal plantations had a low level of community diversity in rainy season and their species were distributed in a staggered way. It is suggested to give more considerations to the protection of the diversity of weed communities in the sisal plantation during the field maintenance to control the stability of the eco-system in the sisal plantation to prevent the outbreak of individual weed species from damages to sisal plants.

Keywords Agave sisalana ； community ； diversity ； weed ； rainy season

剑麻（Agave sisalana）属于石蒜科龙舌兰属，是多年生常绿植物[1]。剑麻为世界有名的纤维植物，所含硬质纤维品质最为优良，具有坚韧、耐腐、耐碱、拉力大等特点，供制海上舰船绳缆、机器皮带、各种帆布、人造丝、高级纸、鱼网、麻袋、绳索等原料；植株含甾体皂苷元，又是制药工业的重要原料。市场对剑麻的需求推动了剑麻在我国华南地区大面积推广种植。然而，每年的雨季，雨热同期，促使剑麻园杂草快速繁殖与生长，与剑麻争夺养分、空间等资源，制约了剑麻的生长。因此，草害是剑麻生产上迫切需要解决的问题。

群落多样性（community diversity）是指群落中包含的物种数目和个体在种间的分布特征[2]。实际上群落多样性是物种水平上的生物多样性的研究。了解剑麻园杂草的群落多样性，有助于找到准确治理杂草的方法。目前，国内学者已经对剑麻园杂草的种类作了初步研究[3-5]，但是对剑麻园杂草的群落多样性研究还不足。鉴于此，本研究选择在雨季对广东湛江的一个剑麻园进行杂草调查，运用群落生态学的方法分析杂草的多样性，以期揭示剑麻园雨季杂草的群落多样性规律，找出剑麻园雨季杂草的优势种群，为剑麻园杂草综合治理提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验地位于广东省湛江市廉江市东升农场，地处广东省廉江市西北部，地理坐标为21°30′N，109°56′E。亚湿润季风气候，夏长冬暖，雨热同季，降水分布不均匀，干湿季明显，冬季寒潮入侵，偶有严寒，夏秋期间，台风、暴雨频繁。年平均气温22.3℃～23.9℃，≥10℃的年积温达8 180 h以上，热量资源丰富。剑麻品种为H.11648，面积约1 hm2。种植时间为2006年，现处于衰老期。2015年9月喷洒1次除草剂，之后剑麻园无植保管理措施，每个月喷洒1次猪粪沼液。本研究在2016年8月份的雨季开展杂草调查。

1.2 方法

1.2.1 样方设置与调查方法

在研究区域内，随机选择3个20 m×20 m的样地，每个样地的对角线处设置3个2 m×2 m的样方，记录植物名称、数量、盖度、高度、生长型。

1.2.2 科、属、种统计

分别对样方内所有物种的科、属、种数进行统计分析。

1.2.3 物种重要值分析

物种重要值（Important value，IV）的公式为：

IV（灌木、草本）=[相对盖度（%）+相对高度（%）]/2

式中：相对盖度=某个种的盖度/所有种的盖度之和；相对高度=某个种的平均高度/所有种的平均高度之和。

1.2.4 群落多样性分析

本研究采用Margalef物种丰富度指数（R）、Shannon-Wiener多样性指数（H）、Pielou均匀度指数（J）、Simpson指数（E）表征剑麻园杂草群落多样性基本特征。各指数的计算公式如下[6]：

2 结果与分析

2.1 剑麻园雨季杂草的种属组成分析

根据调查研究，剑麻园的杂草有7科12属12种，主要的杂草为菊科。菊科的杂草有6个属，占比50%，每个属有一个种。还有唇形科、豆科、防已科、海金沙科、蓼科、禾本科，这些科都是单属单种出现，每个科占比8.3%，详见表1。由此可见，剑麻园最主要的草害是菊科的杂草。

2.2 剑麻园雨季杂草的重要值及优势种分析

对劍麻园每个杂草物种的重要值进行了统计分析，结果见表2。鬼针草（Bidens pilosa）、飞机草（Eupatorium odoratum）和含羞草（Mimosa pudica）是剑麻园雨季杂草中的优势种，重要值分别为36.83%、17.73%、12.29%。鬼针草的盖度达到52.22%，其原因是鬼针草喜好剑麻园疏松肥沃、富含腐殖质的土壤环境。薇甘菊（Mikania micrantha）的重要值不大（4.34%），不占优势地位，但这是一种具有超强繁殖能力的喜欢攀援的藤本植物，攀上剑麻之后，能迅速形成整株覆盖之势，并能分泌毒汁，抑制剑麻生长。全部覆盖剑麻植株后，因光合作用受到破坏而使剑麻窒息死亡。粪箕笃（Stephania longa）也是藤本植物，与薇甘菊相比，它的危害性小，因为它的藤条长度较短，其盖度小于薇甘菊的盖度。整体上，剑麻园地被杂草覆盖率高，一半以上的土地被鬼针草覆盖。

2.3 剑麻园雨季杂草的群落多样性分析

群落多样性分析显示（图2）。从物种丰富度来看，剑麻园杂草有12种，雨季杂草丰富度指数为1.92。从物种多样性来看，香农指数为2.00，说明剑麻园杂草的群落多样性水平较低，群落结构相对简单。从衡量群落物种优势集中性的优势度指数和均匀度指数来看，优势度指数和均匀度指数分别为0.44和0.80，说明剑麻园杂草的群落偏向于均匀分布。综合来看，剑麻园雨季杂草的群落多样性水平较低，各杂草物种均匀交错分布。

3 讨论与结论

农田杂草的优势种一直是研究的重点。研究发现，广东湛江剑麻园雨季菊科杂草占了所有种类的50%，有学者[5，7]对茶园杂草的研究也出现以菊科为优势种的结果，这是因为菊科的优势种均为繁殖能力强且生态幅大、 耐旱耐瘠、 适应热带气候的植物，在生活史对策演替学说中属于R对策生物，它们在整个剑麻园内积累了充足的种子库，使其能一直在每个周年演替中占据优势，如鬼针草（Bidens pilosa）、飞机草（Eupatorium odoratum）。一般地，禾本科杂草也比较常见[8-9]，但本研究出现的禾本科杂草只有雀稗（Paspalum thunbergii），说明禾本科杂草对养分、光照等资源的争夺能力不如菊科。个别恶性杂草值得关注，薇甘菊（Mikania micrantha）在剑麻园中不占优势地位，但其危害严重，攀爬上剑麻之后，能迅速形成整株覆盖之势，并能分泌毒汁，抑制剑麻生长。全部覆盖剑麻植株后，因光合作用受到破坏而使剑麻窒息死亡。因此，在剑麻园发现薇甘菊应该在其尚未开花时给予人工清除。

生物多样性是农业生态系统健康指标之一[8]。本研究显示，剑麻园杂草的群落多样性水平较低，群落结构相对简单，说明剑麻园杂草物种单一，个别优势种呈现爆发式生长，与剑麻争夺有限的空间、养分资源。杂草群落的多样性主要与耕作施肥及栽培方式的变化、单一除草剂的长期使用、农田气候的稳定性等有关[9]。本剑麻园长期喷洒富含高氮元素的猪粪沼液，这会使菊科的杂草叶面得到大量养分，菊科杂草逐渐上升为主要杂草，从而引起杂草群落多样性的变化。因此，在实施田间管理措施时，应考虑到杂草群落多样性的保护，控制剑麻园生态系统的稳定性，防止个别优势种的暴发而对剑麻产生严重危害。本文通过实际调查数据结合生态学统计方法，清晰地展示出剑麻园雨季杂草群落的优势种和多样性，研究结果对剑麻园科学控草和保护杂草生物多样性具有现实指导意义。

参考文献

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