余姚地区小麦生长前期主要杂草及生态位分析

陈宇博，许燎原，顾国伟，赵丽稳，刘桂良

(1.宁波市植物检疫站，浙江宁波 315012;2.宁波市种植业管理总站，浙江宁波 315012;3.余姚市农业技术推广服务总站，浙江余姚 315400)

麦田化学除草作为一项省工、省时的除草技术在生产上被广泛应用，但在生产实践中，农民往往由于无法确切掌握杂草发生特点和动态变化，用错药，乱用药的事情时有发生，对农田生态环境和小麦质量安全造成了一定影响。研究麦田主要杂草的种群动态以及生态位情况，进一步明确麦田杂草群落与生态环境的关系，可为制定相应麦田杂草防除策略和选择适当的防除方法提供可靠的科学依据，对延缓抗性杂草的产生和蔓延，保障农业可持续发展具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 处理设计

试验在宁波余姚市低塘镇进行，地貌类型为水网平原，粉泥田，小麦品种为扬麦11，播种时间为11月14日。麦田面积为1 000 m2，划分为2个小区。田间调查采用0.11 m2样框，每小区对角线取5点，从小麦出苗后10 d(12月14日)开始至1月中旬每隔7 d调查1次主要杂草种类、数量和鲜重，为形成有效对比，小麦出苗后70 d(2月23日)再调查主要杂草的数量及鲜重，整个调查期间内不进行除草。

1.2 计算方法

生态位宽度的测定采用Levins提出的生态位宽度公式［1］:

式中，Pi=Ni/N，即一个物种在一个资源状态中所占的比例。Ni为物种在第i个资源状态的数目，N为物种在所有资源状态中的数目，s为资源状态总数目。依据试验数据以10个样点为单元构成资源序列，计算水平生态位;以7 d为一个时间单元构成时间资源序列，计算时间生态位。

生态位重叠采用下式计算［2］:

式中，Cih为i种和h种之间的生态位重叠指数，Nij为i种在j资源等级中的数值，Ni为i种在所有资源等级中的数值，Nhj为h种在j资源等级中的数值，Nh为h种在所有资源等级中的数值。生态位重叠指数的变化范围从0到1，0表示生态位完全分离，1表示生态位完全重叠。

2 结果与分析

2.1 小麦生长前期主要杂草

为反应实际危害的程度，计算了杂草数量百分比和鲜重百分比［3-4］，来反映不同杂草的优势程度。从表1可以看出，在小麦出苗后38 d内，田间杂草群落主要由禾本科杂草早熟禾 (Poa annua)、看 麦 娘 (Alopecurus aequalis)、菵 草(Beckmannia syzigachne)和阔叶杂草碎米荠(Cardamine hirsuta)、 牛 繁 缕 (Malachium aquaticum)组成，以碎米荠和早熟禾为优势杂草，鲜重百分比分别为35.8%和35.3%，两者鲜重之和占总鲜重的71.1%，为前期危害较重的优势杂草;小麦出苗后70 d杂草在数量上变化不大，甚至略有减少，但鲜重显著增加，碎米荠和早熟禾仍为优势杂草，两者鲜重之和占总鲜重的78.2%;在增重幅度上，与出苗后38 d时相比，阔叶杂草碎米荠和牛繁缕增重最为显著，鲜重增加153.8%和133.3%，禾本科杂草中早熟禾和看麦娘增重118.2%和92.2%，而看麦娘单株鲜重增加量最低，为40%。

表1 小麦出苗后38 d(1月11日)和70 d(2月23日)的主要杂草数量及鲜重比较

2.2 主要杂草生态位

2.2.1 生态位宽度

生态位宽度可以反映生物活动的范围和强度，一般生态位较宽的杂草，对环境资源利用率高，适应性强，成为优势杂草［5］。表2显示，从时间生态位宽度来看，5种杂草均与小麦有较长的共生时间，其中以牛繁缕共生时间最长，而碎米荠和早熟禾出草时间则大致相同。从水平生态位宽度来看，早熟禾、看麦娘、碎米荠生态位宽度值均在0.99以上，说明3种杂草在田间分布非常广泛，数量较多，利用资源较为充分。

表2 小麦田5种主要杂草的生态位宽度值

2.2.2 时间生态位重叠值

时间生态位重叠值的大小反映了杂草在时间发生上的重叠情况。由表3可知，杂草间时间生态位重叠值均高于0.500 0，其中早熟禾和牛繁缕之间的最高为0.947 1，菵草和牛繁缕之间的最低为0.861 7，总体上各杂草在出草时间上非常接近，资源共享趋势明显。

2.2.3 水平生态位重叠值

由表4可知，5种杂草间水平生态位重叠值均高于0.500 0，说明这些杂草对资源利用有着一定的相似性，彼此间存在竞争。水平生态位重叠值早熟禾与看麦娘最高为0.945 8、其次为早熟禾与碎米荠为0.925 5，说明在水平位置上这2组物种在资源利用上竞争最为激烈。

表3 小麦田5种主要杂草的时间生态位重叠值

表4 小麦田5种主要杂草的水平生态位重叠值

3 小结与讨论

小麦的严重草害多来源于冬前发生的杂草，从调查数据来看小麦出苗70 d后，杂草单株鲜重显著增加，生活力旺盛，竞争力强，危害重，因此控制冬前发生的杂草是麦田除草的关键。了解这一阶段麦田杂草种类及种群动态，预测小麦生长中后期杂草群落结构的演变，对科学指导用药至关重要。

以时间和水平2个资源序列进行生态位分析表明，小麦田5种主要杂草在出草时间上较为接近，在水平位置上分布较为均匀，这可能是由于它们对土壤要求接近的结果。从杂草种类来看，该麦田为禾本科杂草和阔叶杂草混发，并且5种主要杂草均有较高的水平宽度值，对资源利用率高，适应性强，如果单一对禾本科杂草或阔叶杂草进行防除，势必会导致另外一类杂草占据原有种群留下的生态位空缺而大量繁殖，从而对小麦造成影响。

采用生态位理论可了解杂草生态特性差异和相互间的竞争关系，为合理使用除草剂提供依据，从而有效防治杂草，降低农药残留，实现节本增效。

［1］ 尚玉昌.现代生态学中的生态位理论 ［J］.生态学进展，1988，5(2):77-84.

［2］ 孙儒泳.动物生态学原理［M］.北京:北京师范大学出版社，2001:334-336.

［3］ 郭水良，李扬汉.农田杂草生态位研究的意义及方法探讨［J］.生态学报，1998，18(5):496-503.

［4］ 肖红，周启星，曹莹，等.沈阳地区水田主要杂草种群的消长动态及生态位分析 ［J］.农村生态环境，2003，19(3):9-13.

［5］ 马丽荣，蔺海明，李荣.兰州引黄灌区小麦田杂草群落及其生态位研究［J］.中国生态农业学报，2008，16(6):1464-1468.