外来入侵植物小蓬草发生现状及防治方法研究综述
2024-01-26樊晓泽刘倩宇崔美香
樊晓泽 刘倩宇 崔美香
基金项目:河北省教育厅科学研究项目资助(SQ2023093)
第一作者简介:樊晓泽(1993-),男,硕士研究生。研究方向为农业管理。
*通信作者:刘倩宇(1992-),女,博士,讲师。研究方向为植物保护。
DOI:10.20028/j.zhnydk.2024.03.007
摘 要:外来入侵植物小蓬草(Erigeron canadensisL.)传播扩散速度极快,在我国各省市均有发生,包括东北、华北、西北、西南、华中、华东以及华南等区域,常发生在荒地、田间、路边等,是一种发生率极高的杂草,目前已被列入我国入侵物种第三批名单。作者详细整理小蓬草在我国的入侵途径、发生现状及防治方法,科学分析小蓬草的危害和价值,并提出“三加强,一科学”的防治对策建议。该文通过对小蓬草发生现状及防治方法科学分析,深入研判,旨在为外来入侵植物的科学治理提供参考。
关键词:外来入侵植物;小蓬草;发生;防治;对策建议
中图分类号:S451.1 文献标志码:A 文章编号:2096-9902(2024)03-0026-04
Abstract: Erigeron canadensisL., an alien invasive plant, spreads very fast, and occurs in all provinces and cities in China, including Northeast China, North China, Northwest China, Southwest China, Central China, East China and South China. It occurs in wasteland, fields, roadsides, etc. It is a weed with a high incidence rate and has been listed in the third batch of invasive species in China. In this paper, the invasion route, occurrence status and control methods of Erigeron canadensisL. In China are sorted out in detail, the harm and value of Erigeron canadensisL. are analyzed scientifically, and the control countermeasures and suggestions of "three strengthening and one science" are put forward. Based on the scientific analysis of the occurrence status and control methods of Erigeron canadensisL., this paper makes in-depth judgment, aiming at providing reference for the scientific management of the alien invasive plant.
Keywords: alien invasive plants; Erigeron canadensis L.; occurrence; control; countermeasures and suggestions
小蓬草,屬菊科,一年生草本植物。由上部花果到下部根茎的形态特征具体如下:瘦果线状披针形,被贴微毛;冠毛污白色,5—9月开花[1]。花托平,雌花多数,舌状,白色,舌片小,稍超出花盘,线形,两性花淡黄色,花冠管状,总苞近圆柱状,总苞片呈淡绿色,线状披针形或线形,头状的花序数量多且密集,花序较小,花序梗细,小蓬草基部叶花期常见枯萎,小蓬草下部叶呈倒披针形,近无柄或无柄,茎呈圆柱状,枝叶茂密,小蓬草的根呈纺锤状,茎直立,植高可达100 cm或更高[2]。
1 小蓬草的由来
1860年外来入侵植物小蓬草在我国山东烟台首次被发现,随着小蓬草的蔓延扩散,广泛发生于浙江的宁波、武汉的宜昌和四川的南溪。如今在我国各个省市区均有分布,并且扩张速度十分惊人,小蓬草是我国分布最广的入侵植物之一[3]。
根据17世纪《杂草的故事》中的介绍,小蓬草是由一只从北美洲进口的鸟将其携带并传入欧洲[4]。梭罗在《种子的信仰》里引用林肯夫人的话:“林奈宣称,加拿大蓬的种子飘过大西洋,因而从美洲传入欧洲”[5]。
小蓬草来到我国,最早是在烟台被人们发现的,随着时间的发展,小蓬草迅速占据了我国南北的旷野、荒地、路旁和田边[6]。还有观点认为,小蓬草之所以在19世纪被人们发现,是随着我国的国门被打开,小蓬草也趁虚而入。在世界范围内,随着欧美殖民者的脚步扩散到了别的地区[7]。经过物种普查工作人员的不断努力,现已查明,我国现有外来入侵物种共529种, 其中包括入侵植物270种, 给生态环境以及农作物造成的危害也日趋严重[8]。小蓬草现如今已被列入我国入侵物种第三批名单当中[9]。
无论在古代的欧洲还是北美洲,小蓬草都曾经被当作药材使用过,欧洲的人们发现小蓬草具有止血化瘀功效,对小蓬草药效充分进行了挖掘。北美洲的人们一般用其治疗痢疾、腹泻、创伤,此外还发现小蓬草具有驱除蠕虫的功效[10]。
近年来的科学研究也验证了小蓬草的药理作用。外来入侵植物小蓬草具有祛风功效,能够帮助人们舒缓肌肉痉挛,减轻关节疼痛和神经痛。活血化瘀是小蓬草的另一个重要功效,在治疗轻度肾炎或膀胱炎时,利用的是小蓬草利湿排脓的药效[11]。
2 小蓬草发生现状
根据四川省普查数据显示,四川省现有外来入侵植物11科18属20种,其中就包括外来入侵植物小蓬草,罗雪梅等[12]指出四川盆地中荒地、道路、河流、农田、湖泊5个典型生态系统中外来入侵植物发生现象严重,其入侵率高达100%。近年来,小蓬草扩散蔓延速度极快,在路边、荒地等区域常有发生,并且已经逸生为野生物种。小蓬草入侵对入侵地的物种多样性和占比的影响显著。由于外来入侵植物小蓬草的分布受人为干扰的影响,因此需要建立更加科学完善的防治对策,以应对四川盆地城市生态系统外来植物小蓬草入侵问题。
阿腾古丽·艾思木汗[13]指出在温度和CO2排放浓度持续升高的气候背景下,小蓬草的生命力和竞争力将不断提高,综合评估将小蓬草认定为气候变化情景下新疆地区的高风险入侵植物。基于现存区域扩散至新疆地区南部和东部的潜力巨大,以本世纪中叶为界,新疆地区的小蓬草可能呈现爆发式的增长[13]。小蓬草,能产生大量具有冠毛的瘦果,可在母体周围聚集也便于种子的长距离传播,孔林秋季的割草时间与小蓬草的种子成熟季节吻合,大范围地收割和运输对于菊科植物种子的扩散十分有利,加之小蓬草的根部能分泌化感物质对其他植物具有明显的排他性等,使小蓬草成为孔林目前最具威胁的入侵植物[14]。目前孔林内小蓬草的分布已经出现了小种群聚居的现象,如果不采取有力措施进行防范,势必削弱孔林植物区系的多样性水平和破坏孔林长期维护的自然景观。
2021年12月—2022年9月,河北省滄州市开展外来入侵物种普查工作以来,共发现小蓬草在内的9种外来入侵物种,覆盖了沧州市森林、湿地等生态系统。2023年3—7月,江苏省盐城市大丰区城管局联合南京林业大学开展了绿地外来入侵物种的调查监测和采样工作,普查范围包括大丰区林地生态系统的水源涵养林、道路绿化带、生态片林、苗木基地等,每个林地类型至少选择5个以上的调查样点,且样点具有较明显的代表性和典型性。调查结果显示:大丰区外来入侵物种普查调查汇总表显示,小蓬草已成为江苏省盐城市外来入侵植物之一。
2023年5—8月,江苏省扬州市绿化管理中心联合扬州大学,完成了扬州市外来入侵物种普查,共发现23种、291例外来入侵物种,其中植物22种,普查结果显示入侵频率最高的外来物种为小蓬草,其次为空心莲子和加拿大一枝黄花。普查结果说明小蓬草已成为该地区入侵性最高的外来植物之一。
3 小蓬草的入侵途径及过程
3.1 自然引入
小蓬草在没有人类干预下,通过风、水、动物和自身移动从原产地迁移和扩散至另一地,繁殖形成种群。
3.2 人为引入
人为引入包括有意引入和无意引入2种方式,大多数外来植物都是通过人类活动无意引入的。有意引入主要用于农业生产、绿化等目的的引入,无意引入是随国际贸易、旅游和运输等途径引入的。
3.3 货物贸易或人员流动造成的传播
在贸易商品、货物、包装、运输工具中发现的小蓬草草种等,其中既有无意的,也有人为有意夹带、走私或邮寄的。海关是国门生物安全的一道重要防线,为防止外来植物小蓬草入侵以及动植物疫情疫病传入作出了重要贡献。
3.4 入侵过程
无论是小蓬草的自然引入还是人为引入,都需要一个过程。外来入侵植物小蓬草从一个区域入侵到另一个区域,都需要经过引入、入侵、建群和传播等过程,小蓬草的入侵性在不断增强的过程中都要经历一个或长或短的潜伏期,潜伏期也会受到自然环境或者人为因素的影响[15]。潜伏期过后,随着小蓬草发生达到一定规模,就可能发生爆炸性扩散,当小蓬草入侵规模达到入侵地环境以及地理上的边界,小蓬草的数量规模就会稳定下来。
4 小蓬草的危害及价值
4.1 危害
小蓬草可产生大量瘦果,蔓延极快,对秋收作物、果园和茶园危害严重,为一种常见杂草,通过分泌化感物质抑制邻近其他植物的生长。该植物是棉铃虫和棉蝽象的中间宿主,其叶汁和捣碎的叶对皮肤有刺激作用。小蓬草入侵进入到达新的区域后,为了生存和繁衍不断扩大自身的分布区,自身作出相应的调整以适应新的生境,具有较强的表型和基因可塑性以克服不利的环境,进入新环境后,生存能力会非常强,将会抢夺周围其他生物的生存空间和养分[16]。
在国外,小飞蓬同样一直被视作恶性农田杂草,它可以入侵40多种作物的土壤环境。在北美,小飞蓬不仅危害果园、作物田,如玉米、大豆、棉花等,而且还特别容易入侵一些耕地,以及农场、牧场等[17]。在国内,小飞蓬己经对我国的生态环境造成了破坏,并且也严重影响了我国生态系统的生物多样性[18]。
4.2 价值
据国外文献记载,外来入侵植物小蓬草含有的成分具有较高的药用价值。有研究对小蓬草的花的挥发油成分进行分析,其中包含了可用于制药、制香料等成分,并且具有抑菌功能。在现代农业背景下,涉农高校或科研院所可以充分挖掘小蓬草药用价值潜力,将小蓬草作为科研试验样品,在生物医药领域,研发新成果、新产品、新技术。而在矿区重金属污染的土地上,小蓬草展现了富集和转移重金属的能力,具有修复生态的潜力。除此之外,小蓬草还可以作为饲料供家畜食用[19]。
5 常用的防治方法
常用的小蓬草防治方法有人工防治法、机械防治法、物理防治法、化学防治法和生物防治法。其中,人工防治和机械防治法对入侵早期的小蓬草进行防治,效果是比较明显的。对于已经开花结果的小蓬草,人工防治法和机械防治法的防除效果就会不尽如人意,而且人工防治法和机械防治法的成本也是一个不可忽略的问题。这就需要采用多种方法相结合的方法进行防治[20]。化学防治法主要就是选用农药以喷洒的形式进行防治,但是化学防治法的最大弊端就是不仅会污染环境还会对农作物产生不利影响,影响其他作物的正常生长。生物防治法就是通过引入小蓬草的天敌克星,对小蓬草进行防治,但是,生物法也存在安全风险,小蓬草的天敌捕捉收集的难易程度以及是否会给入侵地的生物生态系统造成不良影响、是否会产生新的问题都是未知数[21]。
根据河北省邯郸市外来物种入侵普查结果显示,小蓬草在邯郸各县市区域均有发生,并且还在不断扩散蔓延,给邯郸市物种多样性以及农作物生长都产生了危害。2023年6月20日,由河北省农业环境保护监测总站主办、邯郸市农业环境保护监测站协办、河北工程大学承办的“外来入侵植物小蓬草综合防除现场活动”在永年区西苏村、经济开发区东大慈村召开。活动主要以外来入侵植物小蓬草防治为主题,采取现场灭除、科普宣传以及专题培训相结合的方式进行,组织相关技术管理人员开展了专业防除培训,展示了外来入侵植物小蓬草的多种防除方式和效果。
6 结论与对策
6.1 结论
综上所述,外来入侵植物小蓬草在我国各省市均有发生,包括东北、华北、西北、西南、华中、华东以及华南等区域,常发生在荒地、田间、路边等,是一种发生率极高的杂草。小蓬草入侵对人类的安全问题、物种多样性及农林、农业生产活动等方面在不同程度上已产生了危害。以往的研究人们主要关注小蓬草群落特征以及药用价值研究等。尚缺乏关于外来入侵植物小蓬草综合防治技术系统性研究以及防治成本控制研究。
由于外来植物小蓬草入侵给人类以及生态环境产生了严重危害,所以必须加强对小蓬草的防控,建立健全小蓬草防控机制,全面提升小蓬草防控管理水平。一是加强系统监管。从外来入侵小蓬草源头预防、监测预警、治理修复等关键环节进一步加强对外來入侵小蓬草的防控,构建系统性的防控体系。二是明确职责分工。建立外来入侵小蓬草防控协调机制,强化政府职能,相关政府部门依法对本行政区域外来入侵小蓬草防治负责。三是提高公众参与度。营造外来入侵植物小蓬草防治,人人有责的氛围,提升公众责任感,提高公众参与度。
6.2 对策
6.2.1 加强小蓬草源头预防
防控外来入侵植物小蓬草,源头防控成本最低、效果最明显。海关是国门生物安全的一道重要防线,为防止外来植物小蓬草入侵必须加强进出口检疫,强化管控力度,细化工作职责,完善管理办法,丰富检疫手段,提高海关源头防控的系统性管理。
对不同途径的小蓬草引入作出系统规定,覆盖境外引种、检疫,还有境内农林产品调运以及自然扩散等环节。实现有意引进、无意引进、自然扩散的传入途径全覆盖,补齐源头管控的短板。
6.2.2 加强小蓬草监测预警
加强完善外来入侵植物小蓬草监测预警机制,及时掌握小蓬草发生状况,根据外来入侵植物普查和监测制度,提高全国普查数据及范围的准确性,构建全国外来入侵植物监测网络,开展常态化监测,实现对外来入侵植物小蓬草的动态监管;农业农村、林业草原等相关部门和海关加强监测信息共享,分析研判外来入侵植物小蓬草的发生、扩散趋势,及时发布预警预报,指导开展防控,形成健全的外来入侵植物小蓬草的监测预警机制。
6.2.3 加强技术培训
对技术人员以及种植农户加强外来入侵植物小蓬草防治技术培训,通过案例分析、现场防治教学、专题讲座等提高技术人员以及种植农户的小蓬草防治理论知识水平和实践技能,提高种植农户对外来入侵植物的防控意识,加强种植农户对外来植物防治的参与度。依托河北工程大学7家科技小院教学资源、创新创业指导中心虚拟教研室资源以及校企合作实验田资源,加强校企村联合、产教融合建设,推进小蓬草综合防治技术科研攻关,帮助种植农户结合小蓬草具体发生情况选用最先进的小蓬草防治方法进行防除,提高小蓬草防治效果,科学控制小蓬草防治成本。充分利用河北工程大学农业科技特派员资源,通过科技特派员加强对种植农户以及技术人员的小蓬草防治知识技术指导,帮助农户加强理论与实践相结合,提高技术人员以及农户解决实际问题的能力,为培育新型职业农民助力。通过技术培训,加强对技术人员以及农户的指导,彻底改善小蓬草发生情况。
6.2.4 科学选择防治方法
外来入侵植物小蓬草防治有多种方法,人工防治、物理防治、化学防治、生物防治等,每种方法不仅各有利弊,而且防治效果也有很大差异。因此选取防治方法时要具体问题具体分析,对外来入侵植物小蓬草的发生现状、入侵地区农作物种植情况、防治成本等进行综合分析评估和研判,科学地选择防治方法,这样才能保障防治效果以及最佳防治成本。面对较复杂的小蓬草入侵发生区域,要科学地采用多种方法相结合的防治方法,同时将防治成本控制到最低,最后将防治过程进行归纳总结,以供同类区域的小蓬草防治参考借鉴。
结合外来入侵植物小蓬草普查数据以及小蓬草在入侵地的实际发生情况,分别在小蓬草的幼苗期、开花期、结果期等关键阶段,科学地采取人工防治法、机械防治法、物理防治法、化学防治法和生物防治法等对小蓬草进行防除。因地制宜采取种植乡土植物等措施,对外来入侵植物小蓬草发生区域进行生态系统恢复。
外来入侵植物防控工作是一项长期而艰巨的工作,要坚持科学防治与示范推广相结合,进行有规模的综合防治,做到小蓬草的斩草除根。不断探索和总结小蓬草防除技术,为今后开展小蓬草防治工作提供成熟的技术模式,把外来入侵植物防控工作提升到一个新水平。
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