外来人侵种意大利苍耳的分布现状及防控措施

生物入侵已经对世界各国的生态、经济及人类健康产生了严重危害。意大利苍耳是近30年来入侵我国的有害杂草,对湿地生态系统和农田影响严重,已列为我国3类检疫性杂草之一。通过对该植株的野外观察与实验室解剖以及查阅相关文献,对意大利苍耳的生物生态学特性、国内分布现状、生态经济影响进行了阐述,并根据其生物生态学特性提出了相应的防控措施以及对意大利苍耳作为药用和能源植物的应用思路。此外,还编制了意大利苍耳与国内同属植物的检索表,以利于野外识别。     

外来入侵植物意大利苍耳的传粉生态学特性

从开花物候、花粉活力、柱头可受性、传粉媒介、花粉散布距离、雄性、雌性功能以及繁育系统等方面系统地研究了意大利苍耳的传粉生态学特性,旨在为揭示该物种成功入侵的机理提供科学依据。研究结果显示:意大利苍耳种群的花期较长,雌花花期可达40d,雄花花期可达30d。其雄性和雌性功能都很强,意大利苍耳单株雄花序和花粉量分别高达3847个/株和37903037粒/株,单株雌花序和单株胚珠数高达3847个/株和7694枚/株,种群平均结实率高达80.59%,即平均每株个体能形成6200枚成熟的果实。花粉活力的日变化呈单峰型曲线,早晨和傍晚的花粉活力最低,14:00时的活力高达99%。雌蕊柱头一经伸出总苞即具有可受性,可受期长达7d,开花后的3—4d柱头的可受性最强。意大利苍耳为风媒传粉植物,在4.5km/h的微风条件下,其花粉的散布距离可达45m,大量的花粉集中分布在距花粉源0—20m的范围内,这对于往往高密度连片分布的意大利苍耳种群来说无疑是一种高效的传粉策略。意大利苍耳的交配系统灵活多样,盛花期自然结实率达到100%,套袋试验结果表明该植物自交亲和,自株自然授粉的结实率高达93%。表明较长的花期、大量的雌雄花序及花粉数量、较高的花粉活力、较长的柱头可授期、较远的花粉风媒散布距离、混合交配系统、以及较高的结实率是意大利苍耳繁殖成功的重要保障,也是其成功入侵的重要原因。     

新疆外来入侵植物意大利苍耳和刺苍耳种子的越冬性能

入侵新疆的外来植物意大利苍耳和刺苍耳的果实于深秋季节成熟后,便开始陆续脱落。脱离母体的果实可能会落置在干燥的地面上,还有可能会掉落在水体中,还有部分果实会保留在枝条上并不脱落直到翌年春天。由于越冬生境的差异会直接影响翌年春天种子的萌发活性,为了评价外来入侵植物意大利苍耳和刺苍耳的入侵能力,预测其潜在分布区,为对其实施有效防控提供科学指导。故模拟了其种子在新疆自然条件下可能遭遇的冬季生境类型,设计了4种实验处理,即低温换水浸泡(模拟了落入流水或大型水体中结冰前的生境)、低温不换水浸泡(模拟了落入小型静水中结冰前的生境)、冰冻(模拟了落入水体中结冰后的生境)和干燥冷冻处理(模拟了掉落在干燥地面或一直停留在植株上的生境类型),并以室温干燥储存为对照。处理90 d后,进行种子萌发实验,结果显示干冻、冰冻及低温换水浸泡处理后意大利苍耳的萌发率与对照组无显著差异,不换水浸泡处理降低了意大利苍耳种子的活力,显著降低了其萌发能力。而干冻处理对刺苍耳种子的萌发没有影响,冷水浸泡(换水浸泡和不换水浸泡)显著降低刺苍耳的萌发率,与对照组相比分别下降了37%、65%。冰冻处理后刺苍耳没有萌发。说明意大利苍耳种子对新疆的各种越冬生境均有较好的耐受性,而刺苍耳种子对低温和水淹环境的耐受性较差。鉴于二者种子萌芽习性的特点,建议在全疆范围内的中生、湿生和季节性水涝生境中对意大利苍耳实施全方位的监控,农田、林下、路边、渠旁、湖泊及水库周围都有可能成为其潜在的入侵地;对刺苍耳的重点监测区域则应当放在低纬度、低海拔的中生和中旱生生境,尤其要切实加强南疆各国际口岸进口货物的检疫工作。     

意大利苍耳二形性种子萌发、植株生长差异及生态适应性

意大利苍耳(Xanthium italicum)是一种具有二形性种子的一年生菊科植物,每个头状花序仅产生1粒上位种子和1粒下位种子.意大利苍耳种子产量高,对环境的适应能力强,能给农作物和生态环境造成严重危害.对意大利苍耳的种子萌发和植株生长特性进行了观测研究,探讨了其生态适应性.结果表明:(1)下位种子从播种到50%萌发需要13～15d,比上位种子早5～7d;(2)下位植株主茎第1～7片叶的发育中期单位时间内的叶面积增量、同期株高显著大于上位植株;然而上位植株主茎第9～13片叶的发育早、中期单位时间内的叶面积增量反而大于下位植株;上、下位植株主茎上第8、14片叶和第15片叶的各阶段单位时间内的叶面积增量没有差异;(3)下位植株的一级分枝数和二级分枝数显著多于上位植株.推断下位种子较上位种子具有更强的生存竞争能力,下位种子对意大利苍耳种群的延续、增长和扩散贡献更大;同时上位种子为种群的稳定延续提供了保障,这种二形性种子的形成是意大利苍耳的一种有效的生态对策.     

《植物生态学报》征稿简则

(www.plant-ecology.com)《植物生态学报》,原名《植物生态学与地植物学丛刊》,1955年创刊,1986年改为《植物生态学与地植物学学报》,1994年改为《植物生态学报》,是我国生态学领域创刊最早的专业性学术刊物,深受国内外读者的欢迎和赞誉。国内外公开发行。栏目综述刊登有新观点的、国际植物生态学领域的、国内外最新的研究进展。研究论文发表植物生态学(包括种群、群落和生态系统生态学、植被与数量生态、生理生态、化学生态、污染生态、景观生态及当前国际生态学研究热点。如生物多样性、全球变化、土地荒漠化、生态系统恢复与重建、可持续…     

入侵植物意大利苍耳种子萌发对环境因子的响应

室内受控条件下,研究了意大利苍耳种子萌发阶段对环境因子(外界温度、光照、土壤湿度、土壤盐分以及土壤酸碱度)的响应。结果表明:意大利苍耳对各环境因子都有较宽泛的耐受幅度,10—35℃条件下均有种子萌发,而最适宜温度为25℃。其种子萌发阶段对光照没有严格需求,光照和黑暗条件下的萌发率均超过了93%。意大利苍耳表现出了极强的土壤水分耐受性,在相对湿度为30%—100%的土壤环境中,均有超过70%的种子可以正常萌发。其种子萌发率随土壤盐分浓度的升高呈下降趋势,但在280mmol/L的土壤NaCl环境中,仍有1/3的种子可以萌发。其种子对土壤酸碱度表现出较强的耐受性,在pH值是4—10的土壤环境中,种子萌发率均高达90%以上。意大利苍耳在种子萌发阶段对温度、光照、土壤水分、盐分及土壤酸碱度均表现出了极强的耐受性,说明无论是温凉的高原山区,还是炎热的盆地沙漠;无论是开阔地,还是郁闭的林下、田间;无论是干旱的荒漠,还是湿润的河谷湿地;也无论是甜土,还是盐碱地都是意大利苍耳种子萌发的适宜生境。鉴于其宜生生境的广谱性和其生态危害的严重性,建议在所有的生境类型中对意大利苍耳进行全方位的严格监控,一经发现须立即铲除。     

广西桂林外来入侵植物调查

通过野外调查,并查阅相关文献资料,确定桂林市外来入侵植物69种,隶属22科53属。其中,菊科植物最多,有21种;禾本科、苋科次之,各9种。有的已被列为我国检疫性杂草,如意大利苍耳和假高粱等。此外,对这些外来入侵植物的原产地、生境类型、入侵途径及危害程度进行分析,并提出其防控建议。     

外域杂草的产生、传播及生物与生态学特性的分析

本文分析了浙江省境内较近期传入的外域杂草区系成分,介绍了我国一些常见外域杂草的产生及传播特点,并通过对北美车前（Ｐｌａｎｔａｇｏｖｉｒｇｉｎｉｃａ）繁殖机制,种群生态、分布及危害特点等方面的研究．阐述了外域杂草所具的生物与生态学特性．     

意大利苍耳与乌拉尔甘草种间竞争能力比较

意大利苍耳已经开始入侵乌拉尔甘草农田,然而对其入侵后果目前知之甚少。通过研究意大利苍耳与乌拉尔甘草的种间竞争关系,以期为意大利苍耳对乌拉尔甘草农田生态系统的入侵能力及入侵后果的评估提供试验依据。模拟了甘草农田的土壤水肥条件,采用取代试验法,设置意大利苍耳与乌拉尔甘草的单种种植和混种种植2种种植模式,待意大利苍耳生育期结束后进行收获,分别比较了该两种植物的个体生长及生物量积累在单种种植与混种种植两种处理间的差异,并比较单种和混种模式下乌拉尔甘草的地下器官中甘草酸含量的差别,通过计算相对产量、相对竞争强度和竞争攻击系数来比较该两种植物种间竞争能力的相对强弱。结果表明：与单种模式相比,混种模式下意大利苍耳个体生长的形态学性状和有性繁殖能力均有显著增加,其株高、冠幅和种子数量较单种处理分别增加了13%、27%和56%。而乌拉尔甘草的个体生长及克隆繁殖能力均显著降低,其根瘤的形成也受到显著的抑制,混种处理的乌拉尔甘草的株高、冠幅、根总长度、根总表面积、根平均直径以及根瘤数量比单种处理分别下降了35%、45%、55%、63%、19%和76%。单种处理下每株甘草根状茎的平均条数为3条,而与意大利苍耳混种后,其根状茎的发育被完全抑制。与单种处理相比,混种处理中的意大利苍耳生物量积累均显著的增加了,其中根、茎、叶、果实及总生物量与单种模式相比分别增加了84%、73%、84%、73%和77%,而混种模式却极显著降低了乌拉尔甘草生物量和地下器官甘草酸含量的积累,使其根、茎、叶、总生物量以及甘草酸含量与单种模式相比分别下降了72%、80%、65%、71%和63%。混种模式中的意大利苍耳相对产量（RY_a）大于1,而乌拉尔甘草相对产量（RY_b）小于1,表明意大利苍耳受到邻株同种其他个体的种内竞争压力大于来自邻株乌拉尔甘草的种间竞争压力,而乌拉尔甘草受到邻株同种其他个体的种内竞争压力则小于来自邻株意大利苍耳的种间竞争压力。混种模式中的意大利苍耳相对竞争强度（RCI_a）小于0,其竞争攻击系数（A_q）大于0,而乌拉尔甘草的相对竞争强度（RCI_b）则在0-1之间,其竞争攻击系数（A_b）小于0,表明在该两种植物的混生群落中,乌拉尔甘草的竞争能力弱于意大利苍耳。总体来看,在二者混生的群落中,意大利苍耳在竞争中占据明显的优势地位,对乌拉尔甘草的产量和品质均造成强烈的负面影响。     

不同氮水平下瘤突苍耳、苍耳及其杂交种形态、光合及生长特征比较

入侵种与本地种杂交可能会改变其入侵性。为探讨入侵种与本地种杂交是否能促进植物入侵, 我们通过盆栽实验比较了高、中和低3种氮水平下入侵植物瘤突苍耳(Xanthium strumarium)、本地近缘种苍耳(X. sibiricum)及两者杂交种(X. strumarium♀ × X. sibiricum♂)的形态、光合及生长特征的差异。结果表明, 杂交种的总生物量在中氮和高氮水平下显著低于瘤突苍耳而高于苍耳。然而, 杂交种的茎粗在低氮水平下显著高于两个亲本, 叶绿素总含量和蒸腾速率在高氮水平下显著高于瘤突苍耳, 相对生长速率在低氮和高氮水平下显著高于两个亲本。此外, 在3种氮水平下瘤突苍耳的株高均显著小于苍耳, 而杂交种的株高在中氮和高氮水平下均与苍耳无显著差异。这些特性有可能提高了杂交种对资源的捕获和利用能力, 使其不仅能适应贫瘠的养分环境, 还能在有利条件下扩大自身优势。杂交带来较高的生长速率可能与瘤突苍耳的入侵性相关。