贺东北,柯善新,周平阳,谢国来,陈振雄,陈申姣,陈碧章
(1.国家林业局中南林业调查规划设计院,长沙 410014;2.德宏傣族景颇族自治州林业局,云南芒市 678400;3.平江县林业调查规划设计院,湖南 平江 410400)
德宏州薇甘菊分布规律与防控策略研究
贺东北1,柯善新1,周平阳2,谢国来1,陈振雄1,陈申姣3,陈碧章3
(1.国家林业局中南林业调查规划设计院,长沙 410014;2.德宏傣族景颇族自治州林业局,云南芒市 678400;3.平江县林业调查规划设计院,湖南 平江 410400)
通过详细的实地调查,同时用ArcGIS将地理因素叠加进行分析,探讨薇甘菊在云南省德宏州的分布特点,分析其扩散蔓延规律与趋势。以此为基础提出了经营者管护责任防治与专业除治相结合、路网清理与抚育除草相结合和人工拔除为主、药物防治与生物防治为辅的防控策略,以期指导薇甘菊的防治。
薇甘菊;调查;分布规律;防控
薇甘菊(MikaniamicranthaKunth)属菊科(Compositae)假泽兰属(Mikania)的多年生藤本植物,是世界上最具危害性和最难根除的恶性杂草之一。薇甘菊叶对生,头状花序,花白色,种子黑色,瘦果,在云南省德宏傣族景颇族自治州(以下简称德宏州)一般在3月开始萌发,7-9月为生长盛期,11月为盛花期,12月结籽,翌年1月为种子成熟期,种子迁飞传播蔓延,2月开花枝枯萎。从花蕾到盛花约5 d,开花后5 d完成受粉,5~7 d后种子成熟,然后种子散布开始新一轮传播。苗木初期生长缓慢,在1个月内苗高仅为11 cm,但随着苗龄的增长,生长随之加快。因茎节乃至节间都极易长出不定根,接触土壤后能快速长成新植株[1]。
薇甘菊具有超强的传播、繁殖、生存、竞争能力和蔓延能力,其“藤本疯长,种子迁飞,根系蔓延”,有着“植物杀手”之称,能迅速覆盖整个裸露地,或者攀上灌木和乔木后,快速形成整株覆盖并向四周植物蔓延,重压于寄主植物冠层顶部,阻碍寄主植物的光合作用,继而导致寄主植物死亡。同时,薇甘菊还可以通过产生化学物质来抑制其它植物的生长,并造成大量植物枯萎死亡而形成灾害性后果[1-4]。
云南省德宏州地处我国西南边疆,区域气候极适宜薇甘菊生长,是受薇甘菊危害的重灾区[1,5-7]。
以往薇甘菊的调查方法,大多采用踏查与大样方相结合,面积估计粗放,不能落到具体的地块[4-5]。为准确掌握云南省德宏州薇甘菊的分布与危害情况,结合2015年的森林资源二类调查,同步开展薇甘菊专项调查。调查以高清卫星影像为调查底图,在德宏州国土范围内,全面调查区划薇甘菊分布范围,调查危害程度,记载寄主植被与环境,在ArcGIS中绘制薇甘菊发生的小班图层,建立属性表。同时,在全州范围内,机械布设调查样点,观察薇甘菊发生状况,调查记载薇甘菊分布特点,建立样地监测体系。
由于实地薇甘菊的分布斑块可能很小,难以在图面上区划危害斑块。因此,本次森林资源二类调查将调查小班中有薇甘菊分布的小班定义为薇甘菊分布小班,根据实际测量覆盖面积或估计其覆盖面积占森林资源二类小班面积的比例,在薇甘菊分布小班中记载危害面积,有效解决了其分布范围与实际危害面积的问题。
内业整理与分析在ArcGIS平台下进行,通过建立薇甘菊分布小班专属图层,叠加行政区划、地理因子、森林资源二类调查小班属性因子等内容,分析薇甘菊的分布范围,危害面积,以及与自然地理及地上植被的关系特点。
调查结果显示,德宏州5县(市)共区划出薇甘菊分布小班11585个,并在全州布设了1736个定位样地,其中有71个样地记录到薇甘菊分布。统计薇甘菊分布面积71796.9 hm2,占全州土地总面积的6.43%;薇甘菊危害面积16580.1 hm2,占全州土地总面积的1.48%。5县(市)薇甘菊危害面积分别为:芒市1524.2 hm2、瑞丽市5 246.6 hm2、陇川县1493.0 hm2、盈江县8183.6 hm2、梁河县132.7 hm2。
薇甘菊对适生环境的选择十分明确[2],在分布区域、海拔、坡向、是否人工种植区以及种植物种上相关性明显,个性十分张扬。
将德宏州主要流域水系图与薇甘菊分布图叠加,可见德宏州薇甘菊以流域为脉络的分布特点十分明显。绝大多数薇甘菊危害面积依附大盈江、瑞丽江、南宛河、勐戛河、芒市河等分布。其中以大盈江流域的危害面积最大,危害面积达6501.4 hm2,占39.21%,其次是瑞丽江流域,危害面积3828.8 hm2,占23.09%。各流域薇甘菊危害面积统计详见表1,其分布形态见图1。
表1 德宏州各流域薇甘菊危害面积统计表流域名称危害面积/hm2合计轻度危害中度危害重度危害所占比例/%大盈江6501 44241 21470 2790 039 21瑞丽江3828 81326 01181 31321 523 09南宛河2531 4772 2838 0921 215 27勐戛河1523 41083 2307 2133 09 19芒市河1149 4749 0269 8130 66 93龙江643 9244 7176 1223 13 88怒江205 0134 747 822 51 24羯羊河196 8135 641 120 11 19合计16580 18686 64331 53562 0100 00
图1 德宏傣族景颇族自治州薇甘菊分布图
1) 大盈江流域。整个盈江坝周边山坡中下部均有薇甘菊集中分布,但西北岸分布更多一些。由于盈江坝范围较广,因此也是薇甘菊在德宏州分布最大的区域。
2) 瑞丽江流域。薇甘菊在瑞丽市境内沿瑞丽江分布,但并不相依,中间以瑞丽坝农作区为隔离或缓冲,分布在面江的半坡地带,但不翻越山脊。主要坡向为东南向,是以缓坡为主的人工林种植区,薇甘菊在分布范围内具有普遍适应性,说明了其在德宏州范围核心区的地位[5-7]。值得注意的是,在瑞丽市的西北面,却少见薇甘菊分布,主要是因为其大地形为阴坡,说明薇甘菊哪怕在如瑞丽市这种最适合的自然环境下,大面积分布也是以阳坡为主,其喜阳的执着程度可见一斑。
3) 南宛河流域。薇甘菊沿南宛河分布形状有如上部尖小、下部饱满的水滴。从陇川县域西南部延伸至接近东北部后尖细消失,该形态与陇川坝形状契合,薇甘菊从坝区平地向周边山脚缓坡分布,并向坡上延伸一段距离。
4) 勐戛河流域。在盈江卡场附近及与缅甸交界的边境线上,勐戛河、勐典河汇流出境流入缅甸,以河流出境处为中腰点,形成纺锤状分布区域,分布特点是靠边境线的河谷处密集,向境内山坡上蔓延淡化,是典型的从缅甸越界传入国内的分布型[6-7]。
5) 芒市河流域。薇甘菊沿芒市河两岸散布。因芒市河两岸较宽广的地域,且农田与山丘相间,沟岔密布,适合薇甘菊生长的环境并不集中,因此,沿河流两岸较宽的范围内,薇甘菊分布较为零散。
6) 龙江流域。薇甘菊沿龙江紧贴江边分布,且靠近西南底端分布密集,越往东北分布越少,快至梁河县境时淡去。观其地形地势,江两岸坡度较大,少见较大坝区缓冲,沿江半坡为人工林种植区,因而适合薇甘菊生长。从西南向东北由密集到稀少,与海拔有关,南低北高。
7)户撒河流域。户撒河沿岸并不见薇甘菊分布,之所以将其列出,是因为该河处于大盈江与南宛河之间,此两河均为薇甘菊较集中分布的区域,唯独在其中间的户撒河不见分布。究其原因:一是该区域海拔较高,不适合薇甘菊生长;二是在其两边的大盈江和南宛河虽有分布,但受高峰阻隔,薇甘菊难以传入。
经调查发现,在德宏州境内没有薇甘菊分布的河流并不只有户撒河一条,在梁河境内的罗卜坝河、大盈江梁河段、盈江北部的槟榔江等较大河流都不见薇甘菊分布,主要原因是这些地方平均海拔都较高不适合薇甘菊生存发展。
薇甘菊的发生具有区域性分布特征,垂直分布明显。在热带、亚热带、温带气候区均有分布。从表2可以看出,德宏州的薇甘菊按海拔分布明显,其中以801~1000 m海拔区间的危害面积最多,危害面积9189.2 hm2,占55.42%,1001~1200 m海拔区间次之,危害面积3801.7 hm2,占22.93%。在海拔1400 m以上略有分布,但最高不超过1500 m。
表2 德宏州薇甘菊危害面积按海拔区间统计表海拔区间/m危害面积/hm2合计轻度危害中度危害重度危害所占比例/%201~400173 6132 729 311 61 05401~600240 7177 245 118 41 45601~8002309 11080 1629 8599 213 93 801~10009189 24887 92320 91980 455 421001~12003801 71942 11066 4793 222 931201~1400855 6460 1238 6156 95 16﹥140010 26 51 42 30 06合计16580 18686 64331 53562 0100 00
德宏州的薇甘菊分布从大地形来看,主要以阳坡分布为主。根据各小班的坡向调查数据分析,薇甘菊在各个坡向均有分布,且分布比较均匀(表3)。但进一步比较可以看出靠南向的3个坡向和靠北向的3个坡向,相差为20%,阳坡分布高于阴坡。薇甘菊具有强喜阳特性,但在坡向上的差别并不特别大,主要有两个方面的原因。一是目前统计的是调查小班的平均坡向,并不能准确代表薇甘菊分布地点的真实坡向;二是当坡度不大时,坡向对阳光的影响不大。
表3 德宏州薇甘菊危害面积按坡向统计表坡向危害面积/hm2合计轻度危害中度危害重度危害所占比例/%东2107 91048 3572 7486 912 71东南2202 31131 3591 1479 913 28南1909 1960 5496 0452 611 51西南2433 71200 6666 1567 014 68西2223 41238 5553 2431 713 41西北2243 71371 0527 8344 913 53北1585 5837406 2342 39 56东北1533 5742 1426 1365 39 25无坡向341157 392 391 42 07合计16580 18686 64331 53562 0100 00
根据薇甘菊喜欢分布于路边、空地的特点,本次调查对薇甘菊分布型进行了统计分析。结果表明,全州薇甘菊危害面积16580.1 hm2,均匀分布于林间的面积10784.3 hm2,占65.04%;分布于林沿路边的面积3 610.6 hm2,占21.78%;分布于林中空地的面积795.3 hm2,占4.80%;分布于农田地头空地的面积1389.9 hm2,占8.38%,农田内未见分布。薇甘菊在林间的分布并不占绝对优势,是因为林间的遮荫作用和抚育除草措施所致。而路边和荒芜空地则非常适合薇甘菊生长,因而形成了薇甘菊的点、线、面状分布形态。
原有植被受到破坏,地表裸露后自然植被恢复期是薇甘菊抢占空间的最有利时机。德宏州的天然林中有薇甘菊危害的面积为2929.6 hm2,占天然林面积的0.56%;人工林中有薇甘菊危害的面积10448.8 hm2,占人工林面积的4.23%。可见,人工林受到危害的比例要比天然林高出7倍多。在受危害的天然林中,大部分面积是因修路、采伐等人为活动干扰所形成的次生林。经调查分析,没有人为干扰或干扰较少的天然林几乎不怕薇甘菊的危害,就算分布也成不了灾。
另外,农地中受到危害的面积比例较低,德宏州的非林地中有薇甘菊危害面积2434.7 hm2,占全州非林地面积的0.92%。农地环境往往是最适合薇甘菊生长的环境,但因集约经营水平高,经常除草,常常在薇甘菊还没有成气候的时候就被清除,因此成灾比例低。只有在抛荒地、田间空地、村庄周边空地才有可能发生薇甘菊成灾现象。
薇甘菊寄主植物主要是西南桦、橡胶、杉木、澳洲坚果、咖啡、龙竹、茶叶、桤木等速生、喜光照和湿热的树种,这些树种受危害面积达8602.4 hm2,占全部危害面积的51.88%。
近年来,德宏州对薇甘菊的防控力度不断加大,防控面积也在逐年增加。据有关资料表明,薇甘菊从上世纪60年代以前传入了德宏州境内,悄无声息的生长扩展,不为人重视,到2003年普查时,发生面积达到666.67 hm2。实际上,从2006年以来,它就以40%的增长率爆发式增长,直到2010年投入防治以后,增长势头才得以遏制(图2)。近年来,发生面积与治理面积基本处于一种平衡状态,不再扩大。如果控制不住,会造成大爆发,如果控制住了,逐年减少,天然抗力形成,再无所惧。
图2 德宏州薇甘菊各年度发生面积与防治面积趋势图
薇甘菊是危害最为严重、根除难度最大的外来物种之一,具有超强的繁殖能力,也是世界上最具危害性的有害植物之一。根据所收集的近年来薇甘菊发生情况及本次调查结果分析,德宏州薇甘菊危害面积变化一起一伏,尚未得到有效控制,薇甘菊正处于爆发期,若不采取行之有效的防控措施,任其扩散蔓延,必将对全州的森林资源构成巨大危害,造成巨大经济损失。目前正是防控薇甘菊的关键战略拐点,各级地方政府和相关管理部门要认清形势,以薇甘菊专项调查数据为基础,制定科学合理、行之有效的防治规划,依法开展预防和综合治理工作,不断提高德宏州的薇甘菊防控能力,逐步减小薇甘菊在德宏州的发生面积,最终实现完全控制的目标。
在德宏州,广大群众对薇甘菊的危害认识还不够深,对除治方法和措施还不太了解,社会各界和全民参与还尚未形成群防群治和长期持续治理的态势。因此,政府及管理部门要调动群众防治薇甘菊的积极性。对于林木、农作物经营管理范围,明确经营者的防护责任,形成谁经营谁就具有防护责任的大众防护意识。同时,加强薇甘菊防治队伍建设,扶持一批专业除治队伍,用于重点、难点、集中地的防控。
道路及荒芜空地所占面积比例非常小,但薇甘菊在这些地方的分布却占有较大比例,是防控的重点。由于大多数薇甘菊分布的空地与道路相连,防护中可以一并对待。对于林间的分布,大多为人工林分,经营者责任与利益相关性较大,可优先考虑从管护责任入手,引导、督促、鼓励其经营者在抚育过程中加强杂草除治,对除治效果好的进行补贴,对不履行除治责任的经营者进行处罚,由专业队伍除治。对于道路两边及荒芜空地,是防控的重点,也十分适合组织专业化除治,最好以路段为单位,对路两边及相邻空地进行系统清理,以期达到良好除治效果。
在防治措施上,人工拔除仍然是最简单最有效的方法之一,根除效果好,无副作用,在实用中是主流措施,对于受危害较重的西南桦林、杉木林幼林抚育非常适合,也是路边薇甘菊清理的最佳方案。而对于经营集约度较高的橡胶林,林农更喜欢施用除草剂类药物,效果也非常好。而生物防治与生态防治还处于实验阶段,短期内还难以见效。
人工防治。人工使用锄头和镰刀等工具将薇甘菊根茎、藤蔓、枝叶连根铲除并清理干净。对已攀援上树的,先使用镰刀或长刀割断离地1米处的藤蔓,再铲除其根。清除后的薇甘菊根、茎、叶、花等不要随意扔掉,应集中堆放。每年进行2次防治,防治时间为每年5-6月和10-11月。
化学防治。使用机动喷雾器或高压喷雾机进行人工喷施药剂。喷施时,向薇甘菊茎和叶面定向均匀喷洒,施药量以药液顺薇甘菊叶片流淌为标准。在5-6月进行第一次喷药,10-11月对重新复生的区域进行第二次喷药。喷药时,注意选择晴朗天气进行,施药后6 h内下雨应补喷一次。在施药区要放置明显的警示牌,避免造成人、畜中毒或其他意外。主要防治药物及用药量: ①除莠剂,使用除莠剂“草坝王”(Bentazon)和“毒莠定”(TORDON)处理薇甘菊种子,浓度为“草坝王”0.4%、“毒莠定”0.2%;②森草净,使用75%森草净,用药量为(20~200)g/hm2;③灭薇净(18%2,4-滴微乳剂”),灭薇净是以植物原材料为主要活性物质的防除薇甘菊专用药,兼具触杀、内吸传导作用,具有专一性、速效持久性、安全性、使用方法多样性的特点,用药量(25~40)L/hm2;④紫薇清(24%滴酸?二氯吡水剂),紫薇清是一种具有较强靶标选择性和较好内吸输导性的专用除草剂,它是一种在农业上广泛使用的阔叶除草剂,也是一种人工合成的植物激素,与生长素有相似的生理效应,具有较好的内吸输导性,可从根、茎、叶进入植物体内,降解缓慢,故可积累一定浓度,从而干扰植物体内激素平衡,破坏核酸与蛋白质代谢,促进或抑制某些器官生长,使杂草茎叶扭曲、茎基变粗、肿裂等,推荐施药浓度为1 500~2 500倍,以2 000倍为宜,施药时应根据地势、林地状况及薇甘菊生长情况进行调整。
生物防治。一是引进大花菟丝子。每年5~9月,选择清晨或傍晚,按照每3~5 m2放置一株大花菟丝子苗,将菟丝子的嫰茎缠绕到薇甘菊的叶、茎上,帮助其寄生于薇甘菊。大花菟丝子能寄生并致死薇甘菊,使薇甘菊的覆盖度由原来的75%~95%降低至18%~25%,较好地控制薇甘菊的危害,且不会对其他植物如重要的果树、粮食作物、蔬菜及其他园林绿化植物造成伤害。二是接种紫红短须螨。每年11月中旬,人工接种紫红短须螨虫卵。3个月后,可使薇甘菊的藤叶成片黄化卷曲,6个月后,薇甘菊的茎叶黄化,边缘不整齐,横向较窄,随着时间的推移,薇甘菊逐渐枯死。三是引种释放薇甘菊颈盲蝽(Pachypeltissp.),能有效防控薇甘菊。生态防控。生态防控主要是指通过植物群落或树种改造,营造出不适于薇甘菊生长的的生境,从而达到防治薇甘菊的目的[3]。具体措施是在受害植物群落中,种植适宜的速生树种,辅以适当的抚育,提高群落的郁闭度,增加受害群落的抗薇甘菊能力。
据本次调查发现,薇甘菊对西南桦、杉木等树种危害面积最大、危害程度最重,这些树种主要是人工林。因此,在对这些树种进行造林设计时应增加薇甘菊防治设计内容。同时,为防治薇甘菊对人工林的危害,在对人工林进行抚育时,要注意增加抚育次数,延长成林的抚育期,将成林抚育由3 a延期至5~7 a,为彻底根除薇甘菊的发生与蔓延打下坚实基础,促进薇甘菊防治工作的常态化。
薇甘菊的传播有两个途径,一是种子传播,一是茎节传播。后者利于近距离蔓延,种子传播才是扩散的主要途径。种子轻,可以依附于任何载体传输。当土壤表面植被受到破坏时,薇甘菊能抢占生存空间。由于沿道路适合薇甘菊生长,常形成密集分布,攀上较高路边乔木,开花结实,道路成了薇甘菊传播的通道,加之交通工具能促进其远距离扩散,因此笔者做出推论,道路可能是德宏州薇甘菊扩散蔓延的主要通道。由此,加强道路防护就具有了更加重要的战略意义。
人工幼树达到成林年限后,一般高度能达到2 m以上,抗薇甘菊危害的能力增强,仅当薇甘菊对树冠形成密集覆盖时才会受到致命危害。薇甘菊虽然生长快,但其当年株体对较高林木进行危害是有限的,造成较重危害的多为薇甘菊多年生株体。据此推测,每年仅进行刀抚,重点是断其上树薇甘菊株体,使薇甘菊危害降至一般杂草对林木的危害程度。由于简单刀抚效率高,防护成本大大降低,全面防护成为可能。
德宏州薇甘菊的发展,早在20世纪60年代以前就由中缅边界传入我国,之后逐步扩散蔓延,到目前形成扩散与治理的相持阶段。参考其它有害生物的发展规律,我们可以大胆推断,经过一定阶段的扩散与控制较力,人们会找到更轻松对待它的办法,界时,一些防护措施已经常态化,适时对重要扩散源进行清理,其危害就会降到最低水平,防护成本也会大大减少。例如,对西南桦、杉木造林地未成林期要求在雨季之前进行一次锄抚,雨季之后进行一次刀抚,成林后初期每年雨季后进行一次刀抚;对重点路段在雨季之后组织一次集中清理。虽然防护力度已经大大降低,但能将其危害控制在可接受的程度。
从薇甘菊分布情况调查结果可以看出,德宏州薇甘菊沿几大河流分布,从低海拔的国境线边缘传入、向高海拔内陆扩散的特点,对缺乏抚育的西南桦、杉木等人工幼林危害较大,道路两边和荒芜空地是其重要分布与传播通道。为此,加强对道路与相邻空地薇甘菊的清理,强化对西南桦、杉木未造林地及幼林的抚育管理是德宏州防治薇甘菊的有效措施。
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ResearchonDistributionPatternandControlPoliciesofMikaniamicranthaKunthinDehongPrefecture
HE Dongbei1, KE Shanxin1, ZHOU Pingyang2, XIE Guolai1, CHEN Zhenxiong1,CHEN Shenjiao3, CHEN Bizhang3
(1.Central South Forest Inventory and Planning institute of State Forestry Administration, Changsha 410014, Hunan, China; 2.Foresty Bureau of Dehong DAI-Jingpo Autonomous Prefecture, Mangshi 678400, Yunnan, China;3.Forest Inventory and Planning Institute of Pingjiang County, Pingjiang 410400, Hunan,China)
It analyzed distribution characteristic, spreading patterns and trend ofMikaniamicranthaKunth, through thorough field investigation and the application of ArcGIS.Then put forward control policies which were: combination of manager’s control and professional extermination, combination of road web cleaning and tending & weeding, combination of manual weeding and medical & biological control, in order to provide references for the control ofMikaniamicranthaKunth.
MikaniamicranthaKunth;investigation;distribution pattern;control
2016-12-23
项目属于德宏州全国第三次林业有害生物普查项目;云南省第四次森林资源规划设计调查的专项调查项目。
贺东北(1962-),男,湖南祁东人,教授级高工,主要从事森林资源调查规划设计工作。
S 765.1
A
1003-6075(2016)04-0035-07
10.16166/j.cnki.cn43-1095.2016.04.008