2种苍耳属入侵植物在宁夏的分布

朱强 曾继娟 白永强

摘要：苍耳属（Xanthium L.）植物具有较强的入侵性，对农林业生产有较大的影响。为有效防治和控制刺苍耳（X. spinosum）和意大利苍耳（X. italicum）在宁夏的入侵态势，对这2种植物在宁夏的入侵情况、分布状况、生长情况进行了调查研究。结果表明，刺苍耳在宁夏地区以同心县为中心，形成了严重的入侵危害，并开始向周边固原市原州区、海原县等扩散蔓延;意大利苍耳在宁夏刚刚出现，应警惕其进一步扩散。

关键词：入侵植物;刺苍耳;意大利苍耳;宁夏

中图分类号：S451  文献标志码：A  文章编号：1003-935X（2021）03-0028-07

Abstract：Invasive Xanthium spp have great impact on agriculture and forestry production. In order to effectively prevent and control the invasion of X. spinosum and X. italicum，we investigated their invasion，distribution and growth in Ningxia. X. spinosum was centered in Tongxin County，becoming a serious invasion hazard as it began to spread to surrounding areas such as Yuanzhou District and Haiyuan County of Guyuan City. X. italicum has just been detected in Ningxia deserving special attention to prevent its spread.

Key words：invasive plant;Xanthium spinosum;Xanthium italicum;Ningxia

外来入侵植物对我国的经济、生态、生物多样性以及社會环境和人类生活安全等已经造成非常严重的威胁。随着对外贸易与交流的增加，外来入侵植物的种类和危害也在急剧增加，外来物种入侵的防控在我国也被提升到新的议程。2021年1月20日，农业农村部、自然资源部、生态环境部、海关总署、国家林业和草原局联合印发了《关于〈进一步加强外来物种入侵防控工作方案〉的通知》，要求不断健全外来物种入侵防控体系，进一步提升外来物种入侵综合防控能力[1]。苍耳属（Xanthium L.）植物具有较强的入侵性，对农林业生产有较大影响，现已被确定为我国重要外来有害植物之一，并被列为我国入境检疫3类有害生物[2-3]。笔者近年在开展宁夏林业外来植物调查时发现，刺苍耳（X. spinosum）在宁夏同心县已形成严重的入侵，以前未记载的意大利苍耳（X. italicum）也在宁夏发现，鉴于当前刺苍耳和意大利苍耳在我国较强入侵风险和危害性，笔者结合调查结果与文献资料对刺苍耳、意大利苍耳在宁夏的入侵情况、分布状况、生长、危害及防治进行分析报道，以期为刺苍耳、意大利苍耳在宁夏地区的入侵预防和控制提供相应的决策支持。

1 苍耳属植物在我国的入侵概况

苍耳属（Xanthium L.）隶属于菊科（Compositae）向日葵族，本属的系统分类一直存在诸多争议，苍耳属植物在物种及物种以下水平已经公布过 200 多个名称，但其中多数名称并未被接受或被处理为异名。其中，《中国植物志》记载本属约有25种[4]，The Plant List检索苍耳属接受名16个，包含11个种5个亚种[5]。《中国植物志》英文修订版中将本属的种归并至2～3个种[6]。不管是以广义的“大”种还是狭义的“小”种处理苍耳属的分类，该属植物对我国农业生产、生态环境等方面造成的危害不容质疑。苍耳属植物在我国口岸进境货物检疫中检出种类达 28 种，其中检疫性种有26个[7];目前在我国形成入侵风险的物种有3个，分别是刺苍耳、意大利苍耳和蒙古苍耳[8]。

刺苍耳目前广泛分布于欧洲中部和南部，偶尔也出现在欧洲更北部的地方，同时也广泛扩散至西北太平洋地区，被认为是一个世界性的杂草。刺苍耳最早（1932年）在我国河南省郸城县发现野生归化种，目前在河南省东部、安徽省西北部，北京市丰台区、辽宁省大连市、内蒙古自治区呼和浩特市、宁夏回族自治区中卫市等地均有分布[9]。

意大利苍耳是20世纪90年代入侵我国的有害杂草，其原产于北美洲，最早于1991年在北京市昌平区北祁家镇马坊桥的沟渠边发现，之后在北京市石景山区、密云区、房山区、朝阳区和辽宁省鞍山市等地相继发现了意大利苍耳[10]。由于意大利苍耳生态适应性强，在群落中极易形成单一优势种，对入侵地的农业、畜牧业、生物多样性造成严重危害。截至目前，结合中国植物图像库信息数据和文献报道意大利苍耳在我国的北京市昌平区、怀柔区，辽宁省大连市、抚顺市、鞍山市，山东省威海市，黑龙江省伊春市，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市、喀什地区，河北省秦皇岛市、石家庄市，陕西省榆林市等地区均有分布记录[11-12]。

蒙古苍耳（X. mongolicum）原产于北美洲的墨西哥，属于局部入侵类物种[13]。蒙古苍耳模式标本于1936年采自内蒙古，1959年被东北植物检索表收载，《中国植物志》记载其产地为内蒙古、黑龙江、河北（易县）、辽宁，现已入侵我国内蒙古、北京、河北、河南、湖北、广东、安徽、福建、江苏、江西、浙江、甘肃、新疆等地，对入侵地的农业、畜牧业及生物多样性产生了严重危害[14]。

2 苍耳属植物在宁夏的分布现状

2.1 宁夏苍耳属植物种类

根据宁夏植物志记载和近年来野外调查，宁夏目前分布有苍耳属植物3种，分别是苍耳（X. sibiricum ）、刺苍耳（X. spinosum）和意大利苍耳（X. italicum）（图1）[15]。苍耳是宁夏全区广泛分布的物种之一，尤其在沿黄河灌区的中卫市、中宁县、吴忠市、青铜峡市、灵武市、永宁县、银川市、贺兰县以及平罗县、惠农区、石嘴山市大武口区等大部分地区均有大量分布，为主要的田间杂草，但是其果实却是重要的中药材。刺苍耳于1984年首次发现于宁夏同心县，由董信之先生在同心县采集到刺苍耳标本，并交于宁夏农学院生物学马德滋教授鉴定;当时由于缺乏考证资料，1991年马德滋先生将刺苍耳作为苍耳属新种进行发表，并定名高原苍耳（X. cloessplateaum D.Z.Ma）[16]。2006年，内蒙古大学生命科学学院赵利清博士等调查记录宁夏中卫市有刺苍耳分布，生长于水稻田边[9]。意大利苍耳是笔者首次于2019年在宁夏青铜峡市叶盛黄河大桥下发现的，2020年9月笔者在银川市典农河边发现也有意大利苍耳分布。三者区别见下面的分种检索表：

2.2 刺苍耳与意大利苍耳在宁夏的入侵和分布情况

2018—2020年，笔者所在研究团队在开展宁夏林业外来植物调查时，采用样线调查与样地调查相结合的方法，对宁夏刺苍耳和意大利苍耳分布区域进行了认真详细的调查，观测记录了其生境、生长及群落状况，并用GPS进行定位（图2）。

2.3 刺苍耳与意大利苍耳传入宁夏途径及扩散特点

刺苍耳传入宁夏的具体时间、地点不可知，但根据采集标本考证，刺苍耳在20世纪80年代就已经在宁夏同心县出现。同心县是宁夏回族聚居的主要地区，他们有牛羊养殖、 牛羊交易及羊绒制品贩卖的传统。由此推测，刺苍耳进入同心县最有可能的方式是通过牛羊或其皮毛制品传入，然后以同心县为中心伴随放牧、牛羊贩卖向周边地区扩散。近年来，得益于西部大开发战略的退耕还林还草、封山禁牧的实施，刺苍耳的扩散和蔓延得到了有效遏制，所以其当前集中分布区仍以同心县为主。但是，随着经济往来频繁和宁夏“十二五”期间生态移民政策的实施，刺苍耳随着移民搬迁和牲畜交易已开始在银川市和青铜峡市等地出现，因此亟需加强对这一物种的监测和防治。意大利苍耳在宁夏的水边发现，其传播途径应主要是通过水流传播，目前属于零星出现。但是按照其分布情况，笔者预测此种在银川黄灌区其他地方也有分布，对其防治与检测也不容忽视。

3 刺苍耳和意大利苍耳入侵特性及危害性

3.1 2种苍耳属植物的入侵特性

3.1.1 繁殖能力强 外来入侵植物能否成功入侵，主要取决于物种自身的入侵力与生境的可入侵性。2种苍耳种群在新栖息地能否成功建立，其繁殖特性起到了决定性的作用。研究表明，外来入侵植物刺苍耳与意大利苍耳都具有很强的有性繁殖能力，这是其成功入侵的重要原因[17-18]。据统计，刺苍耳单株的结实量平均约为7 508 粒，意大利苍耳1株发育良好的植株可结 1 400 余粒种子，这些种子不会因为气候的干燥、寒冷以及冰雪冷冻而丧失活力[10]。李杰等模拟研究了刺苍耳、意大利苍耳种子在新疆冬季自然条件下的越冬性能，结果显示，意大利苍耳种子对新疆的各种越冬生境均有较好的耐受性，而刺苍耳种子对低温和水淹环境的耐受性较差[19]。

3.1.2 化感抑制作用 刺苍耳和意大利苍耳均具有很强的化感作用[20-22]。刺苍耳不同生长期（幼苗期、花蕾前期、成熟期）、不同部位（叶、茎、果实、根）的提取物均具有一定的化感作用，其不仅能抑制小麦、苜蓿、油菜等种子的萌发，还能延长种子的萌发周期。意大利苍耳各器官的水浸提液均对油葵种子萌发产生了强烈的、具有浓度和器官依赖性的化感抑制效应，不同器官水浸提液不仅减缓了油葵种子的萌发速度、推迟了种子的萌发时间，而且明显降低了油葵种子的萌发率。由此可以推测，刺苍耳和意大利苍耳在幼苗期产生大量的化感物质，可以有效抑制和排挤邻近植物幼苗的生长。

3.1.3 特殊的苞果结构 如图4所示，苍耳属植物的果实（苞果）是由其雌花的内层总苞片结合成囊状，将真正意义上的果实包被发育形成的。苞果外面或疏或密地生长着一些特属的倒钩刺，刺苍耳苞果外面的倒钩刺较稀疏，意大利苍耳苞果外面的倒钩刺密集，刺上密被白色透明的刚毛和腺毛，这些结构使得刺苍耳和意大利苍耳很容易附着在牛、羊等家畜和野生动物体上远距离传播，也可以黏附在羊毛、布匹等通过商品入侵到其他国家和地区，加之其种子的高繁殖特性，极易造成入侵危害。

3.2 刺苍耳和意大利苍的危害性

如图5所示，刺苍耳和意大利苍耳繁殖能力、传播能力极強，加之其较强的化感抑制作用，很容易形成侵略性的入侵，对当地的生物多样性、农业生产、畜牧生产构成了极大的威胁。

（1）破坏当地生物多样性。刺苍耳和意大利苍耳占据适宜生态位后，在新的环境中具有很强的竞争力，能够成功排挤本地植物，并形成大面积的单优势种群落，使依赖于当地物种多样性生存的其他物种失去适宜的栖息环境。在同心县城周边、清水河沿岸刺苍耳已表现了明显的生物多样性破坏能力，其群落优势明显，覆盖度达到 90%～100%。

（2）危害农业生产。刺苍耳、意大利苍耳生长量大，繁殖能力强，入侵农田后与作物争水争肥，影响作物生产，调查中发现刺苍耳已入侵同心县的部分压砂瓜地，对西瓜生产造成了严重的危害。此外刺苍耳、意大利苍耳的种子混入农作物（如玉米）种子中，会降低作物种子的纯度，并可以随种子运输进行二次入侵危害;此外，刺苍耳植株高大，成团块状或片状分布，由于其植株具刺，不易被人工去除，机械和人工产出成本较高。

（3）危害畜牧生产。首先，刺苍耳和意大利苍耳入侵后，占据了本土植物的生产空间，缩小了草场面积，影响了牧草产量和放牧空间;其次，刺苍耳和意大利苍耳入侵后，造成生物多样性破坏，可供牛羊啃食的植物种类不断减少;同时，刺苍耳植株具硬刺，牛、羊等牲畜不食，但通过牛羊皮毛的携带，刺苍耳和意大利苍耳可以不断地传播和向外扩散，形成新的入侵破坏。

4 刺苍耳和意大利苍耳的防治对策

对外来入侵植物合理有效地防控是当下生物安全防控的一项艰巨任务。农业农村部、自然资源部、生态环境部、海关总署、国家林业和草原局联合印发了关于《进一步加强外来物种入侵防控工作方案》明确要求，外来物种入侵防控要遏增量、清存量，强化制度建设、引种管理、监测预警、防控灭除、科技支撑、责任落实，不断健全防控体系，进一步提升外来物种入侵综合防控能力。

苍耳属植物为检疫性杂草，刺苍耳、意大利苍耳由于入侵适应性强、繁殖力快、传播力和破坏性强等特点，使其防治手段和方法也较难。目前宁夏地区尚未有关于刺苍耳和意大利苍耳等入侵植物具体的防治对策和手段。从根本上讲，全面调查和搞清刺苍耳、意大利苍耳的扩散途径、扩散范围、生态习性及危害程度，并作出科学评估，及时向有关部门提出预防、控制及根除等措施，才能达到尽快对其进行控制和防治的目的。

目前对于已发生刺苍耳和意大利苍耳危害的区域，最有效和最安全的方法是人工铲除，主要做法是在刺苍耳和意大利苍耳幼苗期和结果前期，组织人力进行人工铲除。由于刺苍耳和意大利苍耳种子生活力和休眠性较强，首次铲除后，2～3年内每年结果前应继续对铲除区进行跟踪监测，若发现再次出现应及时处理。当前也有用广谱性除草剂20%草铵膦直接灭杀防治刺苍耳和意大利苍耳，但由于农药的广谱灭杀性，很容易造成其他动植物的伤害，操作和管理难度较大，宁夏地区防治不建议采用该方法。对于刺苍耳和意大利苍耳等入侵植物尚未发生的区域，从政府层面应加强监管和科普宣传，增强防范意识，让人们认识到入侵植物的危害，学习怎样从源头切断和铲除入侵植物。

参考文献：

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