外来入侵植物——少花蒺藜草研究进展

安瑞军，王永忠，田 迅

(1.内蒙古民族大学农学院，内蒙古通辽028000；2.内蒙古自治区通辽市草原监理所，内蒙古通辽028399；3.内蒙古民族大学生命科学学院，内蒙古通辽 028043)



外来入侵植物
——少花蒺藜草研究进展

安瑞军，王永忠，田 迅

(1.内蒙古民族大学农学院，内蒙古通辽028000；2.内蒙古自治区通辽市草原监理所，内蒙古通辽028399；3.内蒙古民族大学生命科学学院，内蒙古通辽 028043)

少花蒺藜草(CenchruspauciflorusBenth.)作为杂草或因为具有入侵性而受到关注，目前在国内传播日趋广泛，发生危害越来越重，为了深入研究其发生规律和防除技术，对其研究现状进行全面的总结十分必要。少花蒺藜草具有倒钩状的刺苞，以带刺的果实进行传播，主要以成熟的刺苞造成危害，在其刺果成熟期，生长区内人畜难行，尤其对羊毛和羊的肠胃伤害特别严重。综述了少花蒺藜草在国内外的分布情况、国内严重发生地区、入侵性及传播途径以及所造成的危害和经济损失等现状。

入侵植物；传播途径；少花蒺藜草

少花蒺藜草(CenchruspauciflorusBenth.)别称蔬花蒺藜草、光梗蒺藜草，俗名草狗子、草蒺藜、刺草、黏黏固，为禾本科蒺藜草属(Cenchrus)一年生草本植物，是我国北方地区的重要外来入侵植物，主要以成熟的刺果对羊造成危害，对草原畜牧业的危害极大。目前在国内的传播日趋广泛，发生越来越重，关于少花蒺藜草的研究也逐渐增多。通过文献检索，到笔者发稿时为止，查到有少花蒺藜草出现的期刊报纸59种，这些文献的年度跨度大，涵盖的领域较广，最早的文献见于1979年，近几年文献明显增多，特别是在报纸上的出现率达到30%，有26%的题名文献发表在《草业科学》期刊上；查到以光梗蒺藜草出现的期刊报纸17 种，基本上都是2000年以后的文献，主要关注的地区为科尔沁沙地，其中以题名出现的期刊有8篇；查到以疏花蒺藜草出现的期刊报纸有21种，这些文献从1997 年开始每年都有，持续性好，但其影响领域较窄，在报纸中没有提及，有67%的文章以疏花蒺藜草作为进口货物检疫对象而提及，有41%的文章发表在《植物检疫》上。经过笔者的考证，以上这3种名称均为同一外来植物，即少花蒺藜草[1]。以下文中出现的3种名称，均可理解为少花蒺藜草。目前对少花蒺藜草的研究多集中在分布调查、传播途径、生物学特性、造成的危害和经济损失等方面，这些研究比较分散，有必要对其进行总结，以期为相关研究提供参考。

1 少花蒺藜草在国内外分布现状

目前，对于少花蒺藜草的发生分布情况已有较多的调查和报道，但还比较分散，全面了解少花蒺藜草的地理分布范围及可能扩散区域，可为少花蒺藜草的防控与入侵机制的研究、未来可能扩展区域预测等提供数据。

1.1 少花蒺藜草在国外的分布情况

少花蒺藜草原产于北美洲及热带沿海地区的沙质土壤[2-3]，现主要分布于美国、墨西哥、西印度群岛、阿根廷、智利、乌拉圭、澳大利亚、阿富汗、印度、孟加拉国、黎巴嫩、葡萄牙、南非等国[4]。蒺藜草属在美洲和非洲温带的干旱地区，印度、亚洲南部和西部及澳大利亚有少数分布[5]。光梗蒺藜草(C.calyculatus)位于东南太平洋Pitcairn岛上，为本地种[6]。罗马尼亚植物新种——少花蒺藜草(C.pauciflorus)在黑海的沿海地区被发现[7]。在美国格鲁吉亚2个隔离的岛上，有蒺藜草属3个种：沙丘蒺藜草(C.tribuloides)、蒺藜草(C.echinatus)、少花蒺藜草[8]。匈牙利地区入侵植物中，C.incertus多生于沙质草地生境中，且为耕地中最为频繁常见的外来杂草种之一[9]。张金兰报道，曾在澳大利亚及美国进口的小麦，澳大利亚、美国、阿根廷、巴西进口的大豆中发现疏花蒺藜草(亦称少花蒺藜草)[10]。防城港口岸在巴西、阿根廷、乌拉圭进口大豆中截获疏花蒺藜草[11]。青岛口岸也在巴西、阿根廷进境大豆中截获疏花蒺藜草[12]。光梗蒺藜草原产美洲，在日本有分布[13]。少花蒺藜草最早是1942年日本帝国主义在我国垦殖时，引入牛羊时传入我国[14]。传入中国北方的少花蒺藜草，可能来源于日本、澳大利亚、美国、阿根廷、巴西、乌拉圭等国。

1.2 少花蒺藜草在国内的分布情况

20世纪30年代在我国第1次发现少花蒺藜草[15-16]。1979年关光清等在辽宁省朝阳市采集到其标本，记述为疏花蒺藜草(C.pauciflorus)[17]。近几年来，少花蒺藜草已在辽宁省西北部、内蒙古自治区东部、吉林省南部3省交会地区广泛传播扩散[18]。少花蒺藜草在国内已经传入辽宁省、吉林省、内蒙古自治区、福建省、台湾省、广东省、香港特别行政区、广西壮族自治区、云南省南部、河北省涿州市等地区[16]。王波等报道，少花蒺藜草在吉林省双辽市草原上随处可见[19]。林秦文等在北京市大兴区六合庄林场发现光梗蒺藜[13]。杨晓晖等在河北省张家口市宣化县东南部洋河南岸黄羊滩发现分布有蒺藜草(Cenchrus)，根据其拉丁名，不能确定其是何种蒺藜草[20]。徐庶在重庆市在国家林业局公布的22种林业有害植物中，发现少花蒺藜草等有10种，但没有拉丁学名[21]。蒺藜草分布于广东省、中国台湾，后被修订为蒺藜草[22]。蒺藜草属(Cenchrus)在中国仅有2个种，1个为蒺藜草(C.echinatus)，另1个为光梗蒺藜草(C.calyculatus)。胡冬冬等在浙江省普陀山发现蒺藜草(C.echinatus)，据此拉丁名，应为蒺藜草南方种[23]。根据现有报道，少花蒺藜草在国内发生严重的省区包括辽宁省西北地区、内蒙古自治区东部通辽市、吉林省双辽市，这些地区的草场已被少花蒺藜草严重侵染，给畜牧业生产及农事活动带来了相当大的危害及不便，此外在北京市也有发现。

2 关于少花蒺藜草入侵性与传播途径的研究

生物入侵是指某种生物从原来的分布区域扩展到遥远的新地区，在新的区域里，其后代可以繁殖、扩散并维持下去[24]。当外来物种在自然或半自然生态系统或生境中建立了种群，改变或威胁本地生物多样性的时候，就成为外来入侵种[15]。近年来，外来生物入侵已成为全球关注、研究的热点之一。入侵生物对许多地域的自然生态系统、生物多样性及人类健康造成了严重危害[25]。少花蒺藜草之所以能快速入侵，就是因为其具有刺苞的果实能广泛传播。

2.1 少花蒺藜草的入侵性

徐汝梅等认为，通常成功的外来种都有很强的繁殖能力，能迅速产生大量后代，种子易于传播、发芽率高，幼苗生长快、幼龄期短，种子寿命长、具休眠的特性，常具有适应长距离传播的机制，能够迅速大量传播，以便有更多的机会找到适宜的生存环境等[26]。少花蒺藜草具有这些特性：以种子繁殖，子实繁殖量大；种子具有休眠和二次萌发现象；其刺果黏附在人、牲畜身体上等进行传播；生命力旺盛，耐旱、耐瘠薄，这些特性为少花蒺藜草成功侵入并迅速传播奠定了基础。少花蒺藜草原产于北美洲及热带沿海地区的沙质土壤[2]，对环境有较强的忍耐力，耐贫瘠土壤，可以在极其贫瘠的土壤中生存[27]。能够抵抗干旱，当环境特别严酷时，分蘖数减少，但植株仍能结实，完成生活周期[28]。因此，在我国北方干旱地区，特别是科尔泌沙地发生扩展严重。少花蒺藜草入侵裸露的或新开垦的土地后，能很快扩充并占领空隙，成为牧场中的有害杂草，使草场品质下降，优良牧草产量降低[19]。少花蒺藜草的入侵特点：一是侵入地域广，东北主要省区均有分布；二是侵入范围广，包括草地、森林、农田等生态系统；三是易传播，因其刺苞可黏附在动物和物体上；四是侵入速度快，一旦入侵，往往在几年内暴发成灾；五是难以清除或控制，防除的代价和成本也非常高。

2.2 少花蒺藜草传入我国的途径

少花蒺藜草传入我国，最早是1942年日本帝国主义在我国垦殖时引入牛羊传入，繁殖后随着人们打草、放牧及风刮雨冲等迅速蔓延。其他可能传入我国的途径还有：一是动植物引种时带入，尤其是随种羊引入时传入；二是旅游时随车船带入。引种和车船往来带入的可能性最大[29-30]。少花蒺藜草具有倒钩状的刺苞，以带刺的果实作为主要传播方式，长距离传播是经动植物引种、车船等的携带和运行；短距离传播是通过放牧、人畜活动、风刮雨冲等[29]。在以上列出的入侵途径中，关键是人为因素，人类活动把少花蒺藜草的刺苞带到了新的国家或地区；另外在这些途径中，可能通过多种途径交叉传入，在时间上并非只有1次传入，而是多次传入；这种多途径、多次数的传入，加大了外来入侵植物少花蒺藜草的定植和扩散的可能性。

3 关于少花蒺藜草危害的研究

少花蒺藜草主要以成熟的刺苞造成危害，在其刺果成熟期，生长区内人畜难行。根据现有的研究报道，其危害主要表现在以下几个方面。

3.1 对草原生态系统的破坏

根据对少花蒺藜草生长区的观察，少花蒺藜草生命力极强，传入某一地段后能迅速繁殖，几年之内便成为该群落的优势植物，直到该群落的其他一年生植物完全被抑制，导致生长区里的其他植物消亡。Jackson指出，蒺藜草属的水牛草(C.ciliaris)对草地物种丰富度有影响，并且与本地物种的丧失和对消防制度的改变有关联[31]。乌克兰地区外来入侵植物中有个很典型的例子，C.longispinus在沙地及城市杂草丛中生长蔓延，取代本土植物并改变原有的植被模式。周立业等在《科尔沁沙地人工固沙林群落中少花蒺藜草种群动态及群落多样性研究》一文中，分析认为少花蒺藜草的入侵对群落的多样性产生不利影响，影响了整个生物群落的结构组成[32]。可见在自然界长期进化过程中，各种植物之间相互制约、相互协调，将各自的种群限制在一定的栖境和数量，形成了稳定的生态平衡系统。当少花蒺藜草传入新的栖境后，缺少天敌的抑制，极易大肆扩散蔓延，形成大面积单优群落，对草原畜牧业造成的损失极其严重。

3.2 刺果造成的机械损伤

少花蒺藜草的不孕小穗愈合形成非常坚硬的刺苞可对人畜等造成机械损伤[33]。对重发区调查时，在少花蒺藜草生长区中行走，其刺苞挂满裤腿，并难以摘下。有时还会刺到皮肤，一旦被扎，肌肉红肿搔痒、疼痛难忍，几天后才能痊愈[2]。少花蒺黎草的坚硬刺苞可刺伤羊的皮肤，使羊不同程度地发生乳房炎、阴囊炎、蹄夹炎及跛行，直接影响羊的采食、哺乳、放牧和健康，降低其生产性能[2]，给农牧民的生产、出行带来不便。特别是秋收的农事操作，刺苞极易着身，骑自行车、摩托车到田间，轮胎十有八九被刺苞扎坏[34]。

3.3 对羊的肠胃损伤

少花蒺藜草对羊的损伤非常严重，对鹅的损伤次之，对牛的损伤最小[35]。采食其刺苞没有死亡的羊屠宰后，肠胃已布满草结，羊的口腔、食道均有不同程度的损伤，表层分布许多出血斑痕，有的已发生溃疡。刺苞刺破肠胃黏膜并被结缔组织包被形成草结，草结最多者10 cm2有4个，影响羊正常的消化吸收和生长，严重时造成肠胃穿孔，引起死亡[36]。

3.4 对羊毛产量和质量的损失

在少花蒺藜草严重侵染地区，放牧羊群羊全身黏满少花蒺藜草的刺苞，给养羊者造成相当大的损失。少花蒺藜草的刺苞混入羊毛中，使毛的品质下降，给毛纺厂选毛、洗毛带来很大困难，从而使毛纺品出现疵点，降等降级，降低出口率，造成重大损失[33]。杨文友等在进境澳羊毛下脚料中，检出疏花蒺藜草(少花蒺藜草)但无拉丁学名[36]。羊的腿毛和腹毛被大量刮掉，使产毛量下降。据邱月等调查统计，少花蒺藜草每年可从每只羊身上刮掉腹毛和腿毛200 g左右，饲养1万只绵羊，就羊毛1项1年受少花蒺藜的影响，产量损失就达2 000 kg[37]。

3.5 直接危害造成的经济损失

据邱月等调查，每年从羊毛中挑出少花蒺藜草刺苞的劳务费需1万元左右。据统计，少花蒺藜草近3年来对辽宁省所造成的平均直接经济损失超过500万元[37]。辽宁省阜新市彰武县耕地面积10万hm2，受少花蒺藜侵占的面积6.5万hm2，达到了65%，人工防治费用人工90元/hm2、药剂75元/hm2，减产计120元/hm2，其他误工计105元/hm2(消耗评价法)，总计损失390元/hm2，彰武县每年受少花蒺藜危害损失就达2 548万元[14]。

4 结论

综上所述，目前少花蒺藜草在国内的分布情况已基本明确，其传播途径、危害损失研究也较多。对少花蒺藜草的生物学特性方面已有一些相关研究[38-40]，虽然文献不多，但对其植物学特征的描述还是比较清楚；但对其生态学特性方面的研究却比较少[41-43]，对少花蒺藜草的防治研究[18，44-47]还很不够。在基础研究方面，国外主要对蒺藜草属的水牛草(C.ciliaris)研究较多，集中在产草性能、不同生境的生长特性、营养特性等方面[48-50]。还有Chandra利用187个寡核苷酸引物建立了蒺藜草属8个种指纹图谱[51]。Visser等研究了蒺藜草属3种的 20 个居群植物的染色体数分布特点[52]。Bhat等利用同功酶电泳法研究蒺藜草属植物的亲缘关系[53]。Ramaswamy等对倒刺蒺藜草染色体加倍体进行了研究[54]。Nicholson等通过种与品种的种子的形态特征和种子蛋白质电泳对蒺藜草属植物进行鉴别，发现种子蛋白质电泳最有效[55]。但还没有对少花蒺藜草的专门研究。国内在基础研究方面，张志新等报道了干旱与灌溉生境下少花蒺藜草生物构件的特征[56]。徐军等报道了科尔沁沙地外来入侵植物光梗蒺藜草的种子库分布格局[57]；周立业等报道了少花蒺藜草种子发芽特性[58]；韩成莲等报道了疏花蒺藜草种子发芽习性差异[59]；贾鲜艳等报道了外来入侵植物光梗蒺藜草开花与结实特性[60]。这些文献基本明确了少花蒺藜草的种子特性、开花结实习性等。总的看来，这些研究还远远不够，作为有严重危害的外来入侵植物——少花蒺藜草，应进一步加强其基础研究，深入研究少花蒺藜草的入侵机制、生长发生规律以及少花蒺藜草对草地生物多样性的影响机制等。

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Research Progress of the Invasive Plant—Cenchruspauciflorus

AN Rui-jun1，WANG Yong-zhong2，TIAN Xun3

(1.College of Agriculture，Inner Mongolia University for the Nationalities，Tongliao 028000，China；2. Institute of Grassland Supervision of Tongliao，Tongliao 028399，China；3. College of Life Science，Inner Mongolia University for the Nationalities，Tongliao 028043，China)

CenchruspauciflorusBenth. is a weed of concern because of its invasiveness. Currently，it is widely spread in China，and becoming more economically relevant.C.paucifloruswith barb shape spiny bracts spread through its spiny fruit. Its matured spiny bracts are harmful and makes it extremely to walk through infested areas. People and animals can be seriously affected；when mature the spiny bracts can damage the stomach of sheep and decrease the quality of wool. To further research，its occurrence and control techniques as well as out current knowledge of this species must be properly summarized. This paper provides an overview of the current worldwide distribution ofC.pauciflorusand its occurrence and importance in China，its invasiveness and spreading ways，harmfulness and the economic losses it causes.

invasive plant；spreading way；CenchruspauciflorusBenth.

2014-11-28

国家自然科学基金(编号：31360574)；内蒙古自治区通辽市与内蒙古民族大学合作项目(编号：SXYB2012071)。

安瑞军(1961—)，男，内蒙古赤峰人，教授，主要从事杂草教学和研究工作。E-mail：anruijunn1@163.com。

S45

A

1003-935X(2015)01-0027-05

安瑞军，王永忠，田 迅 . 外来入侵植物——少花蒺藜草研究进展[J]. 杂草科学，2015，33(1)：27-31.