江苏省棉区棉田杂草群落发生分布规律的数量分析

在对江苏省四大主产棉区８２个样点７２７块田地共５７．５ｈｍ＾２棉田杂草群落及草害进行７级目测法调查采集数据后,对其进行主成分分析（ＰＣＡ）,并赋以生态学意义的解释。研究表明,江苏省棉田杂草的发生和分布与轮作种植制度和地理区域性密切相关,其中轮作制度导致的田间水分的巨大差异是决定杂草群落结构特征的最深刻的原因,导致全省水旱轮作棉田的杂草群落有趋向性。而地理区域构成的土壤、气候等生态因子的显著影响表现     

江苏省棉区棉田杂草群落发生分布规律的数量分析

在对江苏省四大主产棉区８２个样点７２７块田地共５７．５ｈｍ＾２棉田杂草群落及草害进行了７级目测法调查采集数据后,对其进行主成分分析,并赋以生态学意义的解释,研究表明,江苏省棉田杂草的发生和分布与轮作种植制度和区域性化作制度导致的田间水分的巨大差异是决定杂草群落结构特征的最深刻的原因,导致全省水旱轮作棉 杂草群落有趋同性。     

南方菟丝子寄生对喜旱莲子草生长及群落多样性的影响

菟丝子属植物是一种有潜力的入侵植物的生物防治剂。以南方菟丝子(Cuscuta australis)天然寄生的喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)群落为研究对象,对比分析了南方菟丝子寄生对入侵植物喜旱莲子草生长的影响,同时采用群落调查的方法分析南方菟丝子寄生对入侵群落多样性的影响,以判断南方菟丝子是否具有防治喜旱莲子草的能力。结果表明南方菟丝子寄生可以降低喜旱莲子草的根生物量、茎生物量、叶生物量和总生物量,但与对照之间均不存在显著性差异;南方菟丝子寄生可以显著降低茎生物量比,显著增加根生物量比和根冠比。在无南方菟丝子寄生的喜旱莲子草群落中,除南方菟丝子和喜旱莲子草外,共有10科14属14种植物;而在南方菟丝子寄生的喜旱莲子草群落中,除南方菟丝子和喜旱莲子草外,共有16科27属28种植物,南方菟丝子能以产生吸器而寄生生长的植物共有19种,占样地植物种数的67.86%。南方菟丝子寄生可使群落物种丰富度显著性增加,也可使群落Simpson指数、Shannon-Wiener指数、McIntosh指数和均匀度指数增加,但是与对照之间不存在显著性差异。南方菟丝子寄生使喜旱莲子草的多度显著性下降,使喜旱莲子草的盖度和高度下降,但与未寄生的喜旱莲子草群落相比不存在显著性差异。但是南方菟丝子寄生可使喜旱莲子草在群落上的相对盖度、相对高度和相对多度均显著性下降,从而导致群落中喜旱莲子草的重要值显著性下降。南方菟丝子寄生可以在一定程度上抑制入侵植物喜旱莲子草的生长,促使群落多样性增加,促进本地群落的恢复。     

广东中部地区高温季节蔬菜田杂草群落特征

当前我国农业生产方式和农田生境呈现深刻的变革, 农田草害不断加剧, 及时掌握农田杂草群落特征, 积累相关数据资料迫在眉睫。于2013 年夏季对广东典型蔬菜种植区的90 块典型菜田杂草群落进行了样地调查, 在90 块菜田记录了82 种杂草, 包括16 种外来入侵杂草; 82 种杂草共涉及27 科54 属, 其中超过5 种的科包括: 禾本科(14 种)、菊科(12 种)、莎草科(8 种)、玄参科(7 种)、蓼科和苋科(5 种)。杂草中频度最高的为碎米莎草(Cyperus iria, 88.9%); 马齿苋(Portulaca oleracea)、马唐(Digitaria sanguinalis)、水虱草(Fimbristylis miliacea)、牛筋草(Eleusine indica)、通泉草(Mazus japonicus)、石胡荽(Centipeda minima)、草龙(Ludwigia hyssopifolia)等均超过60%; 频度在10%以上的杂草共26 种, 其中禾草类5 种、莎草类3 种、阔叶类18 种。在所调查田间, 阔叶草种类较多, 且平均发生盖度显著高于禾草和莎草(P < 0.05), 菜心田间禾草类杂草相对盖度显著低于其它作物田, 莎草类杂草显著高于其它作物田; 水旱轮作田间莎草类杂草的盖度显著高于旱连作田(P < 0.05)。对26 种常见杂草与耕作因子间进行RDA 排序, 结果表明, 水旱轮作、种植甜玉米(Zea mays)、种植豇豆(Vigna unguiculata)、种植丝瓜(Luffa cylindrica)等因子均对田间杂草群落具有显著影响(P < 0.05)。结果和原始数据可为研究华南地区菜田杂草群落及其演替趋势积累第一手资料。     

转Bt基因保铃棉对棉田杂草群落组成与多样性的影响

 应用群落生态学方法研究了转Bt基因抗虫保铃棉(Gossypium hirsutum)‘972’、‘109B’、‘690’与‘154’种植后对江苏沿海的大丰旱作棉区与沿江的如皋水旱轮作棉区棉田杂草的影响风险。同地同期测定结果显示：不同保铃棉品系棉田杂草物种丰富度(S)、个体数量(N)、群落多样性(H′)、均匀度(J)与优势集中性(C)值在对照品种（‘泗棉3号’与‘苏棉16’）棉田上下波动,优势种及其多度基本接近。两地五期的综合分析结果显示各保铃棉品系杂草群落多样性、均匀度都略高于对照棉,而优势集中性都略低于对照棉。不同抗性保铃棉品系棉田杂草群落特征参数组分对群落多样性的直接间接作用与对照品种棉田的趋势基本一致。同一生态类型棉区的保铃棉高抗、中抗品系与对照品种棉田杂草的种相似性系数与群落相似性系数都较高。上述结果表明,转基因抗虫保铃棉品系棉田的杂草群落稳定性并不比对照品种的差,因保铃棉品系本身产生新的恶性杂草风险的可能性并不明显。     

喜旱莲子草原产地和入侵地种群的植物-土壤反馈差异

植物-土壤反馈是植物通过生长改变根际土壤环境,从而影响后续植物生长发育的生态学过程。入侵植物从原产地扩散到入侵地后,可能会经历植物本身的适应性进化而对土壤环境产生不同影响,从而使负向植物-土壤反馈降低,甚至转为正反馈。以往对入侵植物的植物-土壤反馈研究多集中于比较其与本地种、其他入侵种之间的差异,而较少关注入侵植物的入侵地种群和原产地种群在入侵地的差异。本研究采用同质园实验比较了喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵地(中国)和原产地(阿根廷)种群是否存在对入侵地土壤的植物-土壤反馈差异以及如何通过土壤微生物群落来影响反馈结果。结果表明:(1)喜旱莲子草入侵地种群的反馈表现为正,原产地种群表现为中性。(2)入侵地种群显著增加了土壤的细菌和真菌群落多样性,原产地种群与对照土壤无显著差异。这些结果表明,喜旱莲子草入侵地种群在扩散过程中,对土壤微生物群落的调节作用发生了改变,从而产生正向的植物-土壤反馈效应。     

长期水旱轮作条件下不同复种方式对稻田杂草群落的影响

通过长期田间定位试验,研究了水旱轮作条件下不同复种方式对稻田杂草群落组成及物种多样性的影响.结果表明: 复种轮作可显著降低稻田杂草密度,抑制杂草生长.不同复种轮作方式下,紫云英-早稻-晚玉米→紫云英-早玉米间作早大豆-晚稻(CCSR)处理物种优势度最低,能降低优势种杂草地位,减轻危害.不同复种轮作方式下基本杂草群落组成均为鸭舌草+稗草+矮慈姑,杂草群落的相似性均较高,其中紫云英-早稻-晚玉米间作晚大豆→紫云英-早玉米-晚稻(CRCS)处理与CCSR处理的相似度最高.稻田复种轮作可在一定程度上提高对杂草的抑制效果,但需要注意某些次要杂草的危害.     

喜旱莲子草入侵群落土壤对植物生长的影响

分别以受喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵和未受喜旱莲子草入侵的当地植物群落土壤为生长基质,比较不同基质上入侵植物喜旱莲子草和同属的土著植物莲子草(A.sessilis)的生长指标,探讨喜旱莲子草入侵群落土壤对喜旱莲子草及莲子草生长的影响机制。结果表明,喜旱莲子草入侵群落土壤抑制了莲子草的生长,显著降低了根生物量、茎生物量和总生物;改变了形态特征,显著降低了分枝数量、茎长度、根长、根体积;减少了对根的生物量分配,显著抑制了根质量比与根冠比。喜旱莲子草入侵群落土壤对入侵植物喜旱莲子草的生物量、分枝数量、茎长度、根长、根体积没有显著的抑制作用,而显著增加了其叶片数量和叶质量比。这种效应将有利于喜旱莲子草在入侵地形成单优群落,表明土壤在喜旱莲子草成功入侵中起了重要作用。     

江苏南部麦田杂草群落发生分布规律的数量分析

利用七级目测法对江苏省南部麦田81个样点796块田地共计82,7hm^2草害进行调查,采集数据,经转化后,对其进行主成分(PCA)和系统聚类分析,并赋予生态学意义的解释,研究表明,决定江苏省南部麦田杂草的发生、危害和分布的主要因素是种植制度导致的田间土壤饱和水分持续时间和土壤酸碱度,生境相似,杂草群落具有趋同性,并就杂草发生的特点提出杂草综合治理的建议。     

喜旱莲子草对遮荫的可塑性反应:入侵地与原产地种群的比较

表型可塑性可能在外来植物的成功入侵和随后的扩散中起到至关重要的作用。一些研究者推测喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵地种群可能比原产地种群对光强具有更强的可塑性反应。为了验证该假说,我们在正常光照和遮荫(30%正常光照)条件下研究了喜旱莲子草原产地(阿根廷)和入侵地(美国)种群在形态特征和生物量分配上是否存在显著差异。结果表明:(1)喜旱莲子草对光照强度具有很强的可塑性。在遮荫处理下,其根冠比和分枝生物量比显著降低,而比茎长和比叶面积显著增加;(2)原产地和入侵地喜旱莲子草的总生物量和比叶面积对遮荫的可塑性没有显著差异。入侵地种群的根冠比、分枝强度和比茎长的可塑性显著小于原产地种群;(3)无论在正常或低光照条件下,入侵地种群的根冠比(–20.8%)、分枝强度(–54.6%)、比茎长(–18.5%)和比叶面积(–8.6%)均显著低于原产地种群。这些结果表明,喜旱莲子草对光照强度具有很强的可塑性,这可能是该物种可以分布于从河岸带草丛到疏林灌丛等各种生境的主要原因;从原产地到入侵地,喜旱莲子草与耐阴性有关的性状对光照的可塑性显著降低,可能是该物种在入侵地能够形成单优势种群的主要原因。     

长期稻鸭共作对稻田杂草群落组成及物种多样性的影响

2000~2003年连续4年研究了稻鸭共作条件下田间杂草群落的特征及其动态变化规律。结果表明,在长期稻鸭共作条件下,田间杂草密度逐年降低,下降趋势符合阻滞模型y=k+a·e^bx,模型参数b反映了杂草种群的下降速率。在稻田6种主要杂草中,水虱草(Fimbristylis miliaceae)、陌上菜(Lindernia procumbens)、丁香蓼(Ludwigia prostrata)种群数量降低较快,鸭舌草(Monochoria vaginalis)、异型莎草(Cyperus difformis)次之,稗(Echinochloa crusgalli)最慢。稻鸭共作使稻田杂草群落的物种多样性持续降低,群落均匀度提高,群落相似性与稻鸭共作前相比逐年降低。说明稻鸭共作改变了田间杂草的群落结构,有利于限制杂草的发生危害。随着稻鸭共作的连年进行,对田间杂草的控制效果逐渐上升,4年后达99%以上。稻鸭共作是稻田替代化学除草的一种非常有效的生物、生态控草措施,具有显著的经济和生态效益。     

不同作物轮作制度对土壤杂草种子库特征的影响

为明确不同作物轮作制度对杂草种子库特征的影响,比较研究了玉米-小麦(MW)、大豆-小麦(SW)轮作和原水稻-小麦(RW)轮作方式下杂草种子库的特征。结果表明,作物轮作显著影响杂草种子库的密度和种类组成,进行玉米-小麦或大豆-小麦轮作2年后,杂草种子库密度分别比稻麦轮作降低27．16％、44．44％。在原水稻-小麦轮作方式下,种子库中主要杂草为陌上菜、异型莎草、菵草、水苋菜、千金子等。玉米-小麦轮作使种子库中马唐、碎米莎草、飘拂草的相对优势度显著上升,鸭舌草、水苋菜、菵草的相对优势度显著下降。而在大豆-小麦轮作方式下,种子库中通泉草、马唐、鳢肠、飘拂草的相对优势度显著上升。玉米-小麦轮作种子库的物种多样性指数高于大豆-小麦轮作和水稻-小麦轮作。玉米-小麦与大豆-小麦轮作种子库的物种组成相似性较高。作物轮作影响杂草种子库密度和种类组成的机制,可能在于通过轮换种植不同的作物,提供了多样化的选择压,限制了某些对单一种植系统有着良好适应性的杂草种类的生长。     

安徽沿江圩丘农区夏收作物田杂草群落分布规律的研究

作者创用了七级目测调查取样,进行数量分析的方法,对夏收作物田杂草群落进行分类研究,揭示了安徽沿江圩丘农区夏收作物田杂草群落的分布规律主要受土壤类型和轮作制度制约。看麦娘杂草群落分布于水稻土田,猪殃殃,野燕麦杂草群落分布于丘岗区旱地,卷耳、婆婆纳杂草群落分布于灰潮土旱地。首次提出综合草害指数,用以评定杂草群落类型中每种杂草的危害性,从而,提出了不同土壤类型和轮作制度的田块中恶性杂草的定量化指标与防除策略。     

Developing a set of simulation-based indicators to assess harmfulness and contribution to biodiversity of weed communities in cropping systems

Weeds are both harmful for agricultural production and an essential component of biodiversity in agricultural landscapes. Therefore, new cropping systems aiming at both maximising weed-related biodiversity and minimising weed harmfulness are needed. New cropping systems are now increasingly designed with weed dynamics models but these usually only consider weed densities or crop yield losses. The present paper proposed a set of indicators for assessing the impact on crop production and biodiversity of weed communities simulated with a cropping system model. Five harmfulness indicators were developed to take account of the criteria most frequently listed by farmers via an internet survey: (1) crop yield loss, (2) harvest pollution by weed seeds, stems and leaves, (3) harvesting problems due to green weed biomass blocking the combine, and (4) field infestation represented by weed biomass averaged over cropping seasons. A fifth indicator was added, i.e. (5) the increase in crop disease (i.e. take-all disease of cereals) in the presence of weeds. The biodiversity indicators were chosen in collaboration with ecologists. Two indicators reflect the weed contribution to vegetal biodiversity: (1) species richness and (2) Pielou's index for species equitability. Three other indicators were developed to assess weeds as a trophic resource for other organisms in the agro-ecosystems: (3) the number of weed seeds present on soil surface in autumn and winter to feed field birds, (4) lipid-rich seeds on soil surface in summer to feed insects such as carabids, and (5) weed flowers in spring and summer to feed domestic bees. These indicators were tested in a series of contrasted cropping systems identified in farm surveys and simulated with FlorSys. Analyses of variance showed that the cropping system and the crop sequence presented the highest impact on indicator values. Weather scenario and pedoclimate had little effect. Antagonisms and synergies between weed-related harmfulness and biodiversity were identified with Spearman correlations. Harmfulness indicators were all positively correlated, except for additional disease risk which was at best poorly correlated with other indicators. Most weed-related biodiversity indicators were also positively correlated, except species richness which was negatively correlated with species equitability, bird resource and insect resource. Weed harmfulness generally increased with increasing weed-related biodiversity. These correlations were though weak, and others were negative, showing that increased biodiversity could occur with decreased harmfulness (e.g. trophic resource for insects vs. yield loss or field infestation). Consequently, there are cropping systems that reconcile agricultural production and biodiversity.     

金华地区秋旱作物田杂草生态相似关系研究

对浙江金华地区秋旱作物田１７个样点的杂草优势度等级进行了七级目测调查,计测了２２种主要杂草的生态位宽度和生态位重叠值,作出了反映它们间生态学相似程度的最小生成树。结果表明,马唐Ｄｉｇｉｔａｒｉａ ｓａｎｇｕｉｎａｌｉｓ、狗尾草Ｓｔｅａｒｉａ ｖｉｒｉｄｉｓ、千金子Ｌｅｐｔｏｃｈｌｏａ ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ、碎花莎草Ｃｙｐｅｒｕｓ ｉｒｉａ、牛筋草Ｅｌｅｕｓｉｎｅ ｉｎｄｉｃａ、石胡荽Ｃｅｎｔｉｐｅｄ