專利名稱：一種防止天然草原外來植物入侵的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止及遏制刺萼龍葵入侵天然生態(tài)系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
外來入侵物種(invasive alien species, IAS)是指從自然分布區(qū)通過有意或無意的人類活動(dòng)而被引入，在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)中形成了自我再生能力、給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)或農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成明顯的損害或影響的物種。由于其對人類健康、自然生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)功能、生物多樣性和農(nóng)牧業(yè)效益等造成巨大威脅，外來入侵生物已成為全球性生物安全、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的熱點(diǎn)問題，引起世界各國高度重視。因?yàn)橹参锶郝涞钠茐臅?huì)導(dǎo)致整個(gè)自然生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)的瓦解，入侵植物現(xiàn)已成為經(jīng)濟(jì)問題并威脅著自然生態(tài)系統(tǒng)。外來入侵植物侵入到一個(gè)新的生境后，在適宜的氣候、土壤、水分及傳播條件下大 肆擴(kuò)散蔓延，競爭、排斥并最終取代當(dāng)?shù)厣锶郝洌纬纱竺娣e單一優(yōu)勢群落；破壞本地動(dòng)植物相，導(dǎo)致當(dāng)?shù)厣锒鄻有詥适А?jù)預(yù)測，按照目前生物入侵的速率，在不久的將來，整個(gè)世界的生物多樣性格局將會(huì)趨于均質(zhì)化(Homogenization)。外來有害植物的入侵，其經(jīng)濟(jì)代價(jià)是農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)量與質(zhì)量的慘重?fù)p失與高額的防治費(fèi)用；其生態(tài)代價(jià)是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的破壞、本地物種多樣性不可彌補(bǔ)的消失以及種的滅絕，構(gòu)成對自然遺傳資源、生物多樣性保護(hù)與持續(xù)利用及人類生存環(huán)境的重要威脅；還會(huì)影響社會(huì)和人類健康，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國外來入侵有害物種達(dá)520余種，其中入侵植物268種，占 51. 54%。刺萼龍葵(Solanum rostratum Dunal)又名堪薩斯薊、黃花刺爺，是20世紀(jì)80年代入侵我國的惡性雜草，目前已侵入遼寧、吉林、河北、北京、甘肅、新疆等省市，嚴(yán)重危害面積120多萬畝，并且蔓延的趨勢還在不斷增強(qiáng)，給當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重危害。刺萼龍葵對草場及農(nóng)田中棉花、玉米等經(jīng)濟(jì)作物的生長產(chǎn)生嚴(yán)重危害，影響牲畜皮毛的品質(zhì)，牲畜誤食后可引起中毒死亡，同時(shí)還傳播病蟲害，嚴(yán)重威脅到入侵地的生物多樣性和生態(tài)安全。隨著擴(kuò)散的范圍越來越大，刺萼龍葵受到廣泛關(guān)注，1997年頒布的《中華人民共和國進(jìn)境植物檢疫潛在危險(xiǎn)性病、蟲、雜草名錄(試行)的通知》將刺萼龍葵列為檢疫性對象。國內(nèi)對刺萼龍葵的研究剛剛起步，且多集中于對其生物生態(tài)學(xué)、入侵危害以及應(yīng)急防治措施等方面。刺萼龍葵有著極強(qiáng)的適應(yīng)能力和傳播能力。耐陰、耐旱、耐高溫；繁殖能力強(qiáng)，能產(chǎn)生大量的種子，靠種子傳播和入侵，并且種子具有休眠期，小而輕，可隨風(fēng)或隨水流傳播擴(kuò)散，常生長于開闊的生境，如荒地、草原、田野、河岸、過度放牧的牧場、谷倉前、畜欄、路邊、垃圾場等地，亦可侵入農(nóng)田、果園、瓜地、庭院等地。刺萼龍葵在中國的潛在分布區(qū)極廣，鐘艮平等利用刺萼龍葵在原產(chǎn)地和其他入侵地的分布和14個(gè)環(huán)境變量，運(yùn)用GARP生態(tài)位模型結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)對刺萼龍葵在中國的潛在分布區(qū)進(jìn)行了預(yù)測，研究發(fā)現(xiàn)全國除西藏、青海、海南及兩廣南部外的其他地區(qū)均可適生。當(dāng)前對刺萼龍葵的防治大多采用人工拔除、機(jī)械和化學(xué)防除等方式，但人工拔除費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在大面積發(fā)生地區(qū)操作性不強(qiáng)，且機(jī)械防除的刺萼龍葵殘根斷莖仍可萌生新的幼苗，防除成功率不高；利用除草劑百草枯和草甘膦等進(jìn)行化學(xué)防除，可使刺萼龍葵植株達(dá)到較高的死亡率，但大量施用農(nóng)藥會(huì)對生態(tài)環(huán)境造成較大污染。在刺萼龍葵的傳入地引入原產(chǎn)地的天敵因子，如寄生性、捕食性天敵或病原菌，重新建立一種生態(tài)平衡。此方法可謂是一種長期控制外來入侵雜草的有效方法。但是目前還未有關(guān)刺萼龍葵天敵的報(bào)道。近年來，諸多學(xué)者開展了對土著植物和牧草與外來入侵植物競爭影響的研究，發(fā)現(xiàn)一些本地植物和優(yōu)良牧草對外來入侵植物具有很強(qiáng)的競爭作用，能夠較好地控制外來植物的生長發(fā)育和擴(kuò)散。如利用白蝶合果芋(Syngonium podophllum)、細(xì)葉萼距花(Cuphea hyssopifolia)形成密集植被可有效控制外來入侵植物貓爪藤[Macfadyena unguis-cati (L. )A. Gentry]的萌生和生長；用本地植物灰綠藜(Chenopodium glaucum L.)控制新入侵植物黃頂菊；用紫穗槐(Amorphafruticosa)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、小冠花(Coronilla varia)、草地熟(Poa pravensis)和菊芋(Helianthus tuberosus)聯(lián)合替代控制豚草具有較好的效果；用濕性臂形草[Brachiaria Subquadripara(Trin. )Hitchc]、三葉豆[Cajanuscajan (L. )Mjllspaugh]、非洲狗尾草[Setaria sphacelata(Schum) Stapf ex Massesycv. Narok]等替代控制紫莖澤蘭也已初見成效。但對于刺萼龍葵來說，國內(nèi)外尚無采用生物替代控制成功的報(bào)道。
披堿草(；Elymus dahuricus Turcz)為禾本科披堿草屬多年生草本植物。草質(zhì)優(yōu)良，為人工草場建植的優(yōu)良牧草，一般每公頃產(chǎn)干草5 9噸。披堿草根系發(fā)達(dá),適應(yīng)性強(qiáng)、抗寒、耐旱、耐堿、耐瘠、抗風(fēng)沙，具有良好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)具有作為生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)替代用草的潛力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種安全、有效、可持續(xù)的治理外來惡性雜草刺萼龍葵入侵的及控制其蔓延的方法。本發(fā)明內(nèi)容包括一種控制刺萼龍葵入侵的方法，其特征在于采用披堿草作為控制刺萼龍葵入侵的植物。通過在刺萼龍葵易入侵的生態(tài)系統(tǒng)中，種植披堿草，達(dá)到控制刺萼龍葵入侵的效果。多年生牧草披堿草可以迅速實(shí)現(xiàn)對刺萼龍葵入侵地的覆蓋，一旦實(shí)現(xiàn)植被建成，能夠持續(xù)有效抵御外來入侵植物刺萼龍葵對生態(tài)系統(tǒng)的入侵。披堿草是一種能夠在旱季與刺萼龍葵相抗衡，并在刺萼龍葵偏好的天然草原植被生長且在生存競爭中占有明顯優(yōu)勢的牧草，通過引入種植并加以合理的配置和科學(xué)管理，該物種完全能夠在刺萼龍葵易入侵和已經(jīng)入侵的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮作用，從而有效地阻止刺萼龍葵入侵?jǐn)U散行為，為替代防治外來入侵物種刺萼龍葵入侵和可持續(xù)治理提供了基本保障。對刺萼龍葵的替代控制實(shí)驗(yàn)表明通過適宜的種植時(shí)間、合理的種植方式和科學(xué)的管理方法，將披堿草種植到刺萼龍葵入侵的天然草原生態(tài)系統(tǒng)中，能夠有效的的遏制刺萼龍葵入侵和擴(kuò)散的目的。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例中的方法如無特別說明，均為常規(guī)種植方法。防止和控制刺萼龍葵入侵生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)是一個(gè)整地后結(jié)合引入種植披堿草，并進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)管理技術(shù)的集成。本發(fā)明通過以下的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述。I.生物替代治理前的刺萼龍葵清除技術(shù)試驗(yàn)地點(diǎn)為吉林省白城市平臺(tái)鎮(zhèn)，屬于刺萼龍葵發(fā)生嚴(yán)重的疫區(qū)之一。進(jìn)行試驗(yàn)的生態(tài)系統(tǒng)為天然草原，無大型植被覆蓋，年均植被蓋度70%以上，為刺萼龍葵易入侵的生態(tài)系統(tǒng)。在此生態(tài)系統(tǒng)中，于當(dāng)年的5 6月份刺萼龍葵出苗前，對入侵地塊進(jìn)行翻耕處理，耕深20 25cm，并撒施復(fù)合肥50kg/畝作為底肥。2.披堿草的種植技術(shù) 牧草種植時(shí)間在整地后隨即進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)兩個(gè)處理，分別為披堿草、未播種對照，依次命名為Al、A2,每個(gè)處理5個(gè)重復(fù)。披堿草播種方式為撒播,播量2. 5kg/畝。由于此生態(tài)系統(tǒng)為刺萼龍葵發(fā)生地塊，其無需播種能夠自主萌發(fā)。播種時(shí)，為使種子分布均勻，各植物種子可按I : 10比例摻入細(xì)河砂，均勻撒于表土層。之后將地面踩實(shí)，使種子與土壤顆粒密切接觸。3.生態(tài)系統(tǒng)管理技術(shù)披堿草為人工草地建植常用牧草，適應(yīng)性好，適合管理粗放而且瘠薄土壤生長，在播種后無需澆水，前期生長迅速，播后20天即進(jìn)入旺盛生長期，發(fā)揮占據(jù)空間生態(tài)位優(yōu)勢和抑制刺萼龍葵的生長和再度入侵的作用，其多年生特性保證了一次建植能夠多年持續(xù)抑制刺萼龍葵生長。此外，所有替代治理的地段始終要嚴(yán)格禁止與生態(tài)系統(tǒng)管理無關(guān)的人類活動(dòng)，尤其是放牧，因牲畜取食和踐踏將對替代植物的成活和生長造成不良影響。披堿草適宜刈割期是營養(yǎng)生長期至開花期，每年可刈割I(lǐng) 2次，畝產(chǎn)干草300 600kg，利用年限為4 5年，劉割時(shí)留茬高于20厘米，過低的刈割會(huì)影響對刺萼龍葵的抑制作用。替代試驗(yàn)結(jié)果按照上述大田試驗(yàn)方法至當(dāng)年的9月份，Al試驗(yàn)處理刺萼龍葵發(fā)生率在I %以下，很難觀察到刺萼龍葵植株；而對照樣地刺萼龍葵植株發(fā)生率則普遍在70%以上，株高均達(dá)30cm以上。此外，由于刺萼龍葵在溫度適宜的6 9月份均可發(fā)生出苗，完成生育期，而披堿草在這段時(shí)間內(nèi)(特別是雨季)處于生長盛期，對后期出苗的刺萼龍葵持續(xù)抑制作用也較為理想。總之，替代試驗(yàn)既完全達(dá)到了有效控制外來有害植物入侵的目標(biāo)，也能夠保證一定的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種控制刺萼龍葵生態(tài)入侵的方法，其特征在于采用本地牧草品種披堿草作為控制刺萼龍葵入侵的植物，在刺萼龍葵易入侵的生態(tài)系統(tǒng)中，種植披堿草，控制刺萼龍葵入侵；在刺萼龍葵已經(jīng)生長過的生態(tài)系統(tǒng)中，于刺萼龍葵出苗前，對入侵地塊進(jìn)行翻耕處理，耕深20 25cm，并撒施復(fù)合肥50kg/畝作為底肥；采用如下方法種植牧草在整地后播種，披堿草為常規(guī)播量，播種方式為撒播；在種植披堿草的地面禁止放牧。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種控制刺萼龍葵生態(tài)入侵的方法，其特征在于所述的刺萼龍葵易入侵的生態(tài)系統(tǒng)為天然草原，無大型植被覆蓋，為刺萼龍葵易入侵的生態(tài)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種控制刺萼龍葵生態(tài)入侵的方法，其特征在于披堿草可在播種當(dāng)年進(jìn)行I 2次刈割，留茬不少于20厘米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用牧草控制刺萼龍葵的方法，是采用披堿草作為控制刺萼龍葵入侵的植物種類，在其易入侵的天然草原生態(tài)系統(tǒng)中，種植披堿草，連續(xù)多年控制刺萼龍葵入侵。披堿草是一種生長迅速，并在刺萼龍葵偏好的草原生長且在生存競爭中占據(jù)明顯優(yōu)勢的種類，通過引入種植并加以合理的配置和科學(xué)管理，披堿草完全能夠在刺萼龍葵易入侵和已經(jīng)入侵的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮作用，持續(xù)有效地阻止刺萼龍葵在天然草原迅速生長并占據(jù)空間的入侵行為，為替代防治外來入侵物種刺萼龍葵入侵和可持續(xù)治理提供了基本保障。
文檔編號A01G1/00GK102823419SQ20121035501
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者楊殿林, 皇甫超河, 劉紅梅, 趙建寧, 賴欣, 李剛 申請人:農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所