专利名称：恶性杂草刺萼龙葵入侵天然植被快速恢复方法
技术领域：
本发明涉及ー种防止及遏制刺萼龙葵入侵天然生态系统的方法。
背景技术：
外来入侵物种(invasive alien species, IAS)是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入，在当地生态系统中形成了自我再生能力、给当地的生态系统或农业生产造成明显的损害或影响的物种。由于其对人类健康、自然生态系统生态功能、生物多样性和农牧业效益等造成巨大威胁，外来入侵生物已成为全球性生物安全、环境和经济的热点问题，引起世界各国高度重视。因为植物群落的破坏会导致整个自然生态系统基础的瓦解，入侵植物现已成为经济问题并威胁着自然生态系统。 外来入侵植物侵入到一个新的生境后，在适宜的气候、土壌、水分及传播条件下大肆扩散蔓延、竞争、排斥并最终取代当地生物群落，形成大面积単一优势群落；破坏本地动植物相，导致当地生物多样性丧失。据预测，按照目前生物入侵的速率，在不久的将来，整个世界的生物多样性格局将会趋于均质化(Homogenization)。外来有害植物的入侵，其经济代价是农林牧渔业产量与质量的惨重损失与高额的防治费用；其生态代价是生态系统的结构和功能的破坏、本地物种多样性不可弥补的消失以及种的灭绝，构成对自然遗传资源、生物多祥性保护与持续利用及人类生存环境的重要威胁；还会影响社会和人类健康，造成重大的经济损失。据不完全统计，我国外来入侵有害物种达520余种，其中入侵植物268种，占 51. 54%。刺萼龙葵(Solanum rostratum Dunal)又名堪萨斯蓟、黄花刺爺，是20世纪80年代入侵我国的恶性杂草，目前已侵入辽宁、吉林、河北、北京、甘肃、新疆等省市，严重危害面积120多万亩，并且蔓延的趋势还在不断增强，给当地生态环境和人类健康造成严重危害。刺萼龙葵对草场及农田中棉花、玉米等经济作物的生长产生严重危害，影响牲畜皮毛的品质，牲畜误食后可引起中毒死亡，同时还传播病虫害，严重威胁到入侵地的生物多祥性和生态安全。随着扩散的范围越来越大，刺萼龙葵受到广泛关注，1997年颁布的《中华人民共和国进境植物检疫潜在危险性病、虫、杂草名录(试行)的通知》将刺萼龙葵列为检疫性对象。国内对刺萼龙葵的研究刚刚起步，且多集中于对其生物生态学、入侵危害以及应急防治措施等方面。刺萼龙葵有着极强的适应能力和传播能力。耐阴、耐旱、耐高温；繁殖能力强，能产生大量的种子，靠种子传播和入侵，并且种子具有休眠期，小而轻，可随风或随水流传播扩散，常生长于开阔的生境，如荒地、草原、田野、河岸、过度放牧的牧场、谷仓前、畜栏、路边、垃圾场等地，亦可侵入农田、果园、瓜地、庭院等地。刺萼龙葵在中国的潜在分布区极广，钟艮平等利用刺萼龙葵在原产地和其他入侵地的分布和14个环境变量，运用GARP生态位模型结合地理信息系统(GIS)对刺萼龙葵在中国的潜在分布区进行了预测，研究发现全国除西藏、青海、海南及两广南部外的其他地区均可适生。当前对刺萼龙葵的防治大多采用人エ拔除、机械和化学防除等方式，但人工拔除费时费力，在大面积发生地区操作性不强，且机械防除的刺萼龙葵残根断茎仍可萌生新的幼苗，防除成功率不高；利用除草剂百草枯和草甘膦等进行化学防除，可使刺萼龙葵植株达到较高的死亡率，但大量施用农药会对生态环境造成较大污染。在刺萼龙葵的传入地引入原产地的天敌因子，如寄生性、捕食性天敌或病原菌，重新建立一种生态平衡。此方法可谓是ー种长期控制外来入侵杂草的有效方法。但是目前还未有关刺萼龙葵天敌的报道。近年来，诸多学者开展了对土著植物和牧草与外来入侵植物竞争影响的研究，发现ー些本地植物和优良牧草对外来入侵植物具有很强的竞争作用，能够较好地控制外来植物的生长发育和扩散。如利用白蝶合果芋(Syngonium podophllum)、细叶萼距花(Cuphea hyssopifolia)形成密集植被可有效控制外来入侵植物猫爪藤[Macfadyena unguis-cati (L. )A. Gentry]的萌生和生长；用本地植物灰绿藜(Chenopodium glaucum L.)控制新入侵植物黄顶菊；用紫稳槐(Amorphafruticosa)、沙棘(Hippophae rhamnoidesノ、小冠花(Coronilla varia)、草地熟(Poa pravensis)和菊芋(Helianthus tuberosus)联合替代控制豚草具有较好的效果；用湿性臂形草[Brachiaria Subquadripara(Trin. )Hitchc]、三叶豆[Cajanuscajan (L. )MjIIspaugh]、 φ y州狗尾草[Setaria sphacelata(Schum； Stapfex Massesycv. Narok]等替代控制紫茎泽兰也已初见成效。但对于刺萼龙葵来说，国内外尚无采用生物替代控制成功的报道。
草木樨(Melilotus officinalis)为一年生或越年生豆科牧草,营养价值高,耐寒、耐早、耐高温、耐酸碱和耐土壤贫瘠；冰草(Agropyron cristatum)是草原区旱生植物，具有很强的抗旱性和抗寒性，适于在干燥寒冷地区生长；羊草(Leymus chinensis)抗寒、抗旱、耐盐碱、耐土壌瘠薄，适应范围广。后两者均为本生态系统建成天然草原牧草种类，易建植，适应性好。三种牧草具有良好的生态和经济价值，同时具有作为生态恢复和生态替代用草的潜力。
发明内容
本发明是提供ー种安全、有效、可持续的治理外来恶性杂草刺萼龙葵入侵的及控制其蔓延的方法。本发明内容包括一种控制刺萼龙葵入侵的方法，其特征在干采用牧草组合作为控制刺萼龙葵入侵的植物。通过在刺萼龙葵易入侵的生态系统中，种植草木樨牧草組合，达到控制刺萼龙葵入侵的效果。一年生豆科牧草植物草木樨可以迅速实现对刺萼龙葵入侵地的覆盖，有效抵御外来入侵植物刺萼龙葵对生态系统的入侵。而多年生牧草冰草和羊草为刺萼龙葵发生地本地牧草品种，一旦实现植被建成，能够持续有效控制刺萼龙葵入侵。草木樨组合是ー种能够在旱季与刺萼龙葵相抗衡，并在刺萼龙葵偏好的天然草原植被生长且在生存竞争中占有明显优势的牧草组合，通过引入种植并加以合理的配置和科学管理，该组合完全能够在刺萼龙葵易入侵和已经入侵的生态系统中发挥作用，从而有效地阻止刺萼龙葵入侵扩散行为，为替代防治外来入侵物种刺萼龙葵入侵和可持续治理提供了基本保障。对刺萼龙葵的替代控制实验表明通过适宜的种植时间、合理的种植方式和科学的管理方法，将草木樨组合种植到刺萼龙葵入侵的天然草原生态系统中，能够有效的的遏制刺萼龙葵入侵和扩散的目的。
具体实施例方式实施例中的方法如无特别说明，均为常规种植方法。防止和控制刺萼龙葵入侵生态系统技术是ー个整地后结合引入种植草木樨组合，并进行生态系统管理技术的集成。本发明通过以下的实施例进ー步详细描述。I.生物替代治理前的刺萼龙葵清除技术试验地点为吉林省白城市平台镇，属于刺萼龙葵发生严重的疫区之一。进行试验的生态系统为天然草原，无大型植被覆盖，年均植被盖度70%以上，为刺萼龙葵易入侵的生态系统。
在此生态系统中，于当年的5 6月份刺萼龙葵出苗前，对入侵地块进行翻耕处理，耕深20 25cm，并撒施复合肥50kg/亩作为底肥。2.草木樨等牧草的种植技术牧草种植时间在整地后随即进行。试验设两个处理，分别为草木樨牧草組合、未播种对照，依次命名为A1、A2，每个处理5个重复。各牧草播种方式均为撒播，常规播量，草木樨播量O. 5kg/亩，冰草I. Okg/亩，羊草I. 2kg/亩。由于此生态系统为刺萼龙葵发生地块，其无需播种能够自主萌发。播种时，为使种子分布均匀，各植物种子可按I : 10比例掺入细河砂，均匀撒于表土层。之后将地面踩实，使种子与土壌颗粒密切接触。3.生态系统管理技术草木樨为一年生豆科牧草，耐旱性好，适合管理粗放而且瘠薄土壤生长，在播种后无需浇水，前期生长迅速，播后20天左右即可开始发挥占据空间生态位优势和抑制刺萼龙葵的生长和再度入侵的作用。而羊草和冰草在试验的第二年能够成为本生态系统建成牧草，持续抑制刺萼龙葵生长。此外，所有替代治理的地段始終要严格禁止与生态系统管理无关的人类活动，尤其是放牧，因牲畜取食和践踏将对替代植物的成活和生长造成不良影响。草木樨组合的适宜刈割期是营养生长期至开花期，此时的植株细嫩、适ロ性好，养分含量高。一般播种后6 8周可进行一次刈割，留茬高于30厘米，过低的刈割会影响再生和对刺萼龙葵的抑制作用。替代试验结果按照上述大田试验方法至当年的9月份，Al试验处理刺萼龙葵发生率为O%，观察不到刺萼龙葵植株；而对照样地刺萼龙葵植株发生率则普遍在70%以上，株高均达30cm。此外，由于刺萼龙葵在温度适宜的6-9月份均可发生出苗，完成生育期，而草木樨牧草组合在这段时间内(特别是雨季)处于生长盛期，第二年冰草和羊草也已形成郁闭的植被群落，对后期出苗的刺萼龙葵持续抑制作用也较为理想。总之，替代试验既完全达到了有效控制外来有害植物入侵的目标，也能够保证一定的经济效益。
权利要求
1.一种控制刺萼龙葵生态入侵的方法，其特征在于采用本地物种草木樨组合作为控制刺萼龙葵入侵的植物，在刺萼龙葵易入侵的生态系统中，种植草木樨组合，控制刺萼龙葵入侵；在刺萼龙葵已经生长过的生态系统中，于刺萼龙葵出苗前，对入侵地块进行翻耕处理，耕深20 25cm，并撒施复合肥50kg/亩作为底肥；采用如下方法种植草木樨牧草组合在整地后播种，各牧草均为常规播量，播种方式为撒播；在种植草木樨牧草组合的地面禁止放牧。
2.根据权利要求I所述的ー种控制刺萼龙葵生态入侵的方法，其特征在于所述的刺萼龙葵易入侵的生态系统为天然草原，无大型植被覆盖，为刺萼龙葵易入侵的生态系统。
3.根据权利要求I所述的ー种控制刺萼龙葵生态入侵的方法，其特征在于草木樨牧草可在播种后6 8周进行一次刈割，留茬不少于30厘米。
全文摘要
本发明公开了一种采用牧草组合控制刺萼龙葵的方法，是采用草木樨+冰草+羊草作为控制刺萼龙葵入侵的植物组合，在其易入侵的天然草原生态系统中，种植以上牧草组合，连续多年控制刺萼龙葵入侵。草木樨是一种能够在入侵生境中与刺萼龙葵相抗衡，并在后者偏好的草原生长且在生存竞争中占据明显优势的种类，而冰草和羊草能在替代处理后连年持续抑制刺萼龙葵生长，通过引入种植并加以合理的配置和科学管理，草木樨牧草组合完全能够在刺萼龙葵易入侵和已经入侵的生态系统中发挥作用，持续有效地阻止刺萼龙葵在天然草原迅速生长并占据空间的入侵行为，为替代防治外来入侵物种刺萼龙葵入侵和可持续治理提供了基本保障。
文档编号A01G1/00GK102860206SQ20121035517
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者杨殿林, 皇甫超河, 刘红梅, 修伟明, 王慧, 张贵龙, 宋晓龙 申请人:农业部环境保护科研监测所