徐 军, 李青丰, 王树彦
(1.内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特 010019; 2.内蒙古农业大学农学院,内蒙古呼和浩特 010019)
徐 军,李青丰,王树彦. 光梗蒺藜草在内蒙古的入侵现状[J]. 杂草科学,2011,30(1):26-30.
光梗蒺藜草在内蒙古的入侵现状
徐 军1, 李青丰1, 王树彦2
(1.内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特 010019; 2.内蒙古农业大学农学院,内蒙古呼和浩特 010019)
光梗蒺藜草在内蒙古主要分布在通辽,分布面积为816 924.9 hm2,占通辽市总面积的13.72%。赤峰、兴安盟和巴彦淖尔市也有分布。主要通过放牧、牲畜的流转以及车辆携带沿公路铁路线扩散。在内蒙古光梗蒺藜草可能进一步侵入和扩散的地区有乌兰布和沙地、毛乌素沙地、库布其沙漠、锡林浩特境内的浑善达克沙地、呼伦贝尔沙地、退化的沙质草场。
光梗蒺藜草; 外来种; 分布; 内蒙古
随着人们对外来入侵种的日益关注[1],在中国东北的科尔沁沙地中外来侵入种禾本科蒺藜草属的光梗蒺藜草(Cenchrusincertus)[2],由于给当地农牧业生产和人们日常生活带来严重影响,成为各方面人士关注的焦点。光梗蒺藜草繁殖能力强、扩散快,关于其分布范围及可能扩散的区域成为研究热点之一[3-10],因此,了解其在内蒙古地区空间分布的动态格局,对于光梗蒺藜草的防除与入侵机制的研究、生态安全预警及修复、未来可能扩展区域预测等提供数据基础。
利用内蒙古推广站完善的组织机构,通过全区基层技术人员走访当地群众,将掌握外来入侵光梗蒺藜草的分布情况及时汇总,并总结相关文献资料,于2008年7—9月在通辽市、赤峰市、兴安盟以及锡林郭勒盟,2010年7月在内蒙古巴彦淖尔市以乡镇苏木为单元调查光梗蒺藜草分布面积和平均密度、传入地、传入时间、传入途径及方式等入侵情况,以及光梗蒺藜草对当地经济、生态、社会等的影响方式和影响程度。在光梗蒺藜草分布区采用GPS定位,实地测量分布面积,并结合植物样方进行调查。
2.1 光梗蒺藜草的特性
光梗蒺藜草为禾本科蒺藜草属一年生草本植物。原产北美洲及热带沿海地区的沙质土壤上,近年来在我国东北部大面积出现。光梗蒺藜草须根较短粗,具沙套。茎高15~100 cm,基部分蘖呈丛,近地面数节具根,各节常分枝,秆扁圆形。
光梗蒺藜草的花序为穗状花序,每节均有一个由不孕小枝愈合而成的刺苞,内有1~3枚或更多小穗。每小穗含两朵小花,第一小花为可孕小花,而第二小花为雄花或中性花,即1小穗只结1粒种子。
光梗蒺藜草在农田长势好于其他任何地类,4—5月份生根发芽,生长期长。在荒郊野外通常在6—7月份的雨季高温时发芽,一直持续到9月末10月初的霜降后萎蔫。
光梗蒺藜草的生命力顽强,环境适应能力强,繁殖迅速。它一旦入侵牧场则抑制其他植物生长,几年之内便可以形成以光梗蒺藜草为优势种的群落,降低了草场利用率。
通过对通辽市90个乡镇苏木关于光梗蒺藜草俗名的调查,使用频率从高到低依次为:刺草、草蒺藜、蒺藜草、美国蒺藜草、美国蒺藜、蒺藜狗子、刺儿草、草狗子、情人草、飞蒺藜、日本草和苏联草。此外,在兴安盟的科右中旗又叫粘粘(zhan)固,在赤峰又叫鬼蒺藜、狗蒺藜草、弯刺蒺藜草、铁蒺藜等。这些俗名生动反映了光梗蒺藜草的果实具刺,而且由此具较强的附着性特征。特别是当地人意识到其为外来入侵植物,比如称其为美国蒺藜草、美国蒺藜、日本草和苏联草等。另外,当地常见的蒺藜科一年生植物蒺藜(Tribulusterrestris)的果实与光梗蒺藜草的都有共同具刺的特征,通过在蒺藜的前后冠以“草”字以与蒺藜区别。
2.2 关于光梗蒺藜草来源的调查
在通辽市科尔沁区丰田镇四合屯牧场和奈曼旗大沁他拉镇大柳树村、巴彦淖尔市磴口县,通过走访了解光梗蒺藜草的来源。四合屯牧场的老场长认为是在20世纪80年代初兴建通辽电厂时从外地带来的。四合屯牧场位于通辽电厂以西约4 km。而奈曼旗大沁他拉镇大柳树村和磴口县沙金苏木的村民认为飞播治沙时有意引进的,特别是大柳树村的一位村民能指出具体的时间和人员,但到当地草原站调查未得到证实。当地村民能与在科尔沁沙地和乌兰布和沙地进行的飞播治沙活动联系在一起,可能与光梗蒺藜草在沙地生境的良好生长适应性有关。同时也反映出光梗蒺藜草在侵入初期零星分布,没有产生明显的危害性,未能引起当地人们的注意。当光梗蒺藜草大量分布并严重影响人们的农事活动时,才关注光梗蒺藜草的防除。因此,在提及光梗蒺藜草最初出现的时间和地点时说法不一。但反映出当地人们已经意识到其为外来入侵植物。
2.3 光梗蒺藜草在内蒙古的分布现状
2.3.1 光梗蒺藜草在通辽的分布现状 光梗蒺藜草在通辽市分布面积为816 924.9hm2,占通辽市总面积的13.72%,其中耕地分布面积131 679.9 hm2,林地分布面积 253 539.9 hm2,草场(原)分布面积 321 389.5 hm2,其他生境分布面积110 300.6 hm2,分别占分布总面积的16.12%、31.04%、39.34%、13.50%。分布面积最大的旗县是科左后旗,最小的是霍林郭勒市(表1)。光梗蒺藜草在科尔沁区、库伦旗和奈曼旗的所有乡镇均有分布,在开鲁县只有麦新镇、黑龙坝镇、大榆树镇有分布,科左后旗仅双胜镇、旗原种场(在双胜镇辖区)和科左中旗的巴彦塔拉镇没有发现光梗蒺藜草,在扎鲁特旗只有道老杜苏木、霍林郭勒市的沙尔呼热街道有分布。光梗蒺藜草初发时间为1982年,初发地点科左后旗努古斯台镇铁路两侧,入侵途径是引进牧草、种畜、机械设备等所携带传入,传播途径是刮风、运输、牲畜携带等方式。同时了解到其传播沿公路、铁路线向外辐射,逐渐向农田、林地、草原纵深扩散。最早发现光梗蒺藜草的时间受到当地人们认知水平的限制,只能当光梗蒺藜草明显影响人们的生产生活时才引起注意,因此,较实际侵入时间要晚。
2.3.2 光梗蒺藜草在赤峰市的分布现状 根据调查汇总资料(表2)可知,光梗蒺藜草在赤峰市分布面积44 420.3 hm2,其中耕地4 108.0 hm2,林地33 470.0 hm2,草场6 320.0 hm2,其他生境522.3 hm2。主要分布在敖汉旗和元宝山区,其他地区没有光梗蒺藜草分布,其中毗邻通辽市的敖汉旗分布比较严重,元宝山区仅在风水沟镇的下坎子村分布,分布面积15.0 hm2。赤峰市最早发现光梗蒺藜草是2001年在敖汉旗长胜镇的乌兰巴苏、马架子、齐家窝铺的沙地,初步了解是由通辽传入,靠风、流水、牲畜携带、交通运输传播,目前没有对农牧业生产造成大的影响,但有发展扩大的趋势(表2)。
2.3.3 光梗蒺藜草在兴安盟的分布现状 光梗蒺藜草大约在2006年传入兴安盟地区。在兴安盟光梗蒺藜草主要分布在与通辽交界处的科右中旗的好腰苏木查申套铺嘎查,其他旗县没有发现光梗蒺藜草的分布。
表1 光梗蒺藜草在通辽市分布情况
表2 光梗蒺藜草在赤峰市各生境分布情况
主要从通辽传入,传入方式是随人、车带入。光梗蒺藜草主要分布在路边的排水沟渠坡面上,沿111国道向北越来越少,到奈漫套铺自然屯以北未发现光梗蒺藜草。目前,光梗蒺藜草对农业、畜牧业还没有造成太大影响,但有逐年扩散和蔓延的趋势。
2.3.4 光梗蒺藜草在巴彦淖尔市的分布现状 2010年7月在磴口县地处乌兰布和沙地的沙金苏木的哈业素村发现光梗蒺藜草。在田间有零星分布,多集中于田埂、道路两侧并连成片。
2.3.5 光梗蒺藜草在鄂尔多斯市的分布现状 薛树媛等[11]发表的“内蒙古荒漠草原优势牧草营养价值评价”一文中提到地处毛乌素沙地中的内蒙古鄂托克前旗境内采集当地草原上分布较广、山羊喜食、有代表性的野生优势牧草共计4科26种,其中有禾本科的蒺藜草(C.echinatusL.),疑为光梗蒺藜草,需要进一步考证。
2.3.6 光梗蒺藜草在锡林郭勒盟及其余盟市的分布现状 锡林郭勒盟和通过呼市、包头、乌海市、乌兰察布市、阿拉善盟、呼伦贝尔盟的基层农业技术推广站的技术人员走访,没有发现光梗蒺藜草。
2.4 光梗蒺藜草在内蒙古的分布图
以乡镇苏木为单位对光梗蒺藜草分布面积的比例,作为光梗蒺藜草在内蒙古危害程度的划分依据,根据可统计出分布面积比例的92个乡镇苏木,按照从小到大排序,利用SAS8.3软件拟合y=aebx和y=axb,均得到在0.01水平极显著的拟合函数y=0.000 414e0.084 9x和y=0.000 817x0.389 91,对拟合函数求导得到相同的拐点x=81,即分布面积比例小于34.61%时,光梗蒺藜草的扩展速度较慢,危害程度低,而大于34.61%时,扩展速度极快,危害程度较大,故以34.61%作为危害程度严重的界限。而小于34.61%的仅拟合出显著的线性函数,未能找到拐点,但发现在18(0.48%)和19(1.09%)处出现成倍增加的现象,故1.09%作为划分危害程度一般与中等的标准。
得到了以乡镇苏木为单元的光梗蒺藜草在内蒙古地区的分布与危害程度图(图1)。危害程度分严重、中等、一般和无分布。
2.5 光梗蒺藜草的发展趋势
以乡镇苏木为单元统计光梗蒺藜草分布面积的比例、最早发现时间截止2008年的光梗蒺藜草在当地的发生时间(以年为单位)和光梗蒺藜草的平均密度相互间的相关分析,发现光梗蒺藜草的发生时间(x)与平均密度(y)在α=0.01水平上具有y=23.741 8+1.238 4x线性相关关系。
随着发生时间的增加,光梗蒺藜草的平均密度将不断增大,危害性增加。与调查中发现光梗蒺藜草侵入较早的地区,形成以其为单优势种群的植物群落较多相吻合。
3.1 光梗蒺藜草进一步扩散途径
通过调查发现,光梗蒺藜草在农田、果园、菜地、林地、草场、山坡、路边、沟渠、堤岸、农舍周边、市区绿化等都有分布,仅在低湿地带没有发现,分布地均为沙地或覆沙地。光梗蒺藜草由羊牛等牲畜携带,通过放牧和牲畜的流转而扩散到其他地区。光梗蒺藜草的刺苞附着在车辆上,随着车辆的移动而沿公路和铁路散布。随风迁移的距离有限。这些无不说明光梗蒺藜草的扩散途径与人类的活动息息相关[12-14]。
3.2 光梗蒺藜草可能侵入地区
从调查的结果看,光梗蒺藜草主要分布在内蒙古的通辽市,即在科尔沁沙地的分布区内。另外,在乌兰布和沙地中巴彦淖尔市磴口县砂金苏木的哈业素村发现有分布,与此地相隔黄河的毛乌素沙地中的鄂尔多斯市鄂托克前旗境内也有发现,可见光梗蒺藜草适宜沙质生境生长[11,15-16],在内蒙古可能进一步侵入和扩散的地区有乌兰布和沙地、毛乌素沙地、库布其沙漠、锡林浩特境内的浑善达克沙地、呼伦贝尔沙地、退化的沙质草场。
光梗蒺藜草主要分布在通辽,与通辽奈曼旗接壤的赤峰敖汉旗和与通辽科左中旗接壤的兴安盟科右中旗好腰苏木查申套铺嘎查也有分布,锡林郭勒盟没有发现。巴彦淖尔市磴口县地处乌兰布和沙地的沙金苏木的哈业素村有分布。地处毛乌素沙地的内蒙古鄂托克前旗境内有疑似光梗蒺藜草。
光梗蒺藜草主要通过牲畜放牧和牲畜的流转以及车辆携带沿公路铁路沿线扩散。
光梗蒺藜草在不同生境中的分布情况不一样,林地和草场分布比例大。
在内蒙古光梗蒺藜草可能进一步侵入和扩散的地区有乌兰布和沙地、毛乌素沙地、库布其沙漠、锡林浩特境内的浑善达克沙地、呼伦贝尔沙地以及退化的沙质草场。
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CurrentSituationaboutCenchrusincertusInvasioninInnerMengoliaofChina
XU Jun1, LI Qing-feng1, WANG Shu-yan2
(1.College of Ecology and Environmental Science,Inner Mongolia Agricultural University,Inner Mongolia,Huhhot 010019,China; 2.Inner Mongolia Agricultural University Agricultural College,Huhhot 010019,China)
In Inner MongoliaCenchrusincertusmainly occurred in Tongliao distributing 816 924.9 hm2accounted for 13.72% of the total area. There was a little distribution ofC.incertusin Chifeng,Xing’anmeng and Bayannaoer city. The main invasion paths forC.incertusare expansed by grazing,transfer of livestock and vehicles carrying along roads and railways. In Inner Mongolia,the sandy area of Ulanbuhe,Maowusu,Kubuqi,Hunshandak,Hulunbeier and degraded sandy grassland could be further invaded and expanded byC.incertus.
Cenchrusincertus; invasive plant; distribution; Inner Mengolia
S451
A
1003-935X(2012)01-0026-05
2011-11-04
国家水专项“灌区退水污染湿地生态修复与沟渠回灌关键技术研究与示范”(编号:2009ZX07212-003)。
徐 军(1970—),男,内蒙古杭锦后旗人,博士,讲师,主要从事植物繁殖更新等方面的研究工作。E-mail:xujunnmg2004@163.com。
李青丰。E-mail:llff202@126.com。