入侵植物薇甘菊新枝在海南的月生長動態(tài)

范志偉， 沈奕德， 李曉霞， 黃喬喬

中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室/

農(nóng)業(yè)部儋州農(nóng)業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站/海南省熱帶農(nóng)業(yè)有害生物

監(jiān)測與控制重點實驗室，海南 海口 571101

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入侵植物薇甘菊新枝在海南的月生長動態(tài)

范志偉， 沈奕德， 李曉霞， 黃喬喬*

中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院環(huán)境與植物保護研究所/農(nóng)業(yè)部熱帶作物有害生物綜合治理重點實驗室/

農(nóng)業(yè)部儋州農(nóng)業(yè)環(huán)境科學觀測實驗站/海南省熱帶農(nóng)業(yè)有害生物

監(jiān)測與控制重點實驗室，海南 ?？?571101

摘要:【背景】薇甘菊是入侵性和危害性極強的外來入侵植物，對生物多樣性和農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)造成嚴重影響。觀測薇甘菊新枝的月生長動態(tài)，了解薇甘菊快速生長擴散的原因，能夠為薇甘菊的合理防治提供參考?！痉椒ā坎捎枚c定時觀測法，歷時2年對海南7個市縣薇甘菊新枝的月生長量進行測定?！窘Y果】薇甘菊在海南全年可生長，一新枝月平均生長66 cm，全年累計平均生長795 cm。薇甘菊生長高峰期在6月和8月，其中6月平均生長120 cm，8月平均生長106 cm。薇甘菊最小生長量在1月和12月，平均生長量均為21 cm。薇甘菊在6—10月生長較快，一新枝累計平均生長489 cm，占全年生長量的61.5%；在4—5月和11月生長次之，一新枝累計平均生長196 cm，占全年生長量的24.7%；在1—3月和12月生長緩慢，一新枝累計平均生長110 cm，占全年生長量的13.8%。薇甘菊的花果期在10月至次年3月，一些種群在1—3月再次開花或在3—5月開花。薇甘菊的生長量與溫度呈極顯著正相關，相關系數(shù)為0.91；與降雨量呈顯著正相關，相關系數(shù)0.56?！窘Y論與意義】薇甘菊是多分枝植物，一新枝年生長量可達795 cm，能迅速生長形成種群。溫度是薇甘菊生長的主要因素，降雨在一定程度促進了薇甘菊的生長。

關鍵詞:薇甘菊； 生長量； 生長高峰； 溫度； 降雨量

薇甘菊MikaniamicranthaKunth是菊科Asteraceae假澤蘭屬Mikania多年生多分枝草質藤本植物，原產(chǎn)于熱帶中南美洲，現(xiàn)廣泛入侵熱帶亞洲和太平洋島嶼，對農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重危害(王伯蓀等，2004)。薇甘菊現(xiàn)已分布于我國廣東、云南、臺灣、海南、廣西和港澳地區(qū)(杜凡等，2006； 范志偉等， 2010； 余露，2012)。海南于2003年在?？诤臀牟状伟l(fā)現(xiàn)薇甘菊，至2010年，已在10個市縣約40個鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生分布，面積約1100 hm2，并呈繼續(xù)擴散蔓延趨勢(范志偉等，2010)。

薇甘菊生長迅速，有“一分鐘一英里”之稱。在廣東，薇甘菊從3月雨季開始生長，生長期達8個月，每周的莖枝相對生長量一般可達30 cm以上，一個節(jié)在一年中所有分枝莖節(jié)伸長長度達1007 m(王伯蓀等，2004)。國內(nèi)外還未見薇甘菊新枝在一個區(qū)域內(nèi)的月生長動態(tài)的報道。本文在海南島7個市縣，定點定時觀測薇甘菊新枝的月生長動態(tài),了解薇甘菊快速生長擴散的原因，以期為薇甘菊的合理防治提供參考。

1材料與方法

1.1薇甘菊新枝生長量測定

在海南選取有薇甘菊生長的7個市縣為觀測點，連續(xù)2年定點定時測定薇甘菊的月生長量。在每個觀測點(面積約100 m2)分別選取薇甘菊正常生長枝10個以上，在生長點下第3節(jié)處標記，1個月后從標記處剪下生長枝，用卷尺測定生長長度；然后再重新選取新的薇甘菊正常生長枝，同樣標記，待下月測定。從2010年1月至2011年12月，每月30日(±3 d)標記和測定。由于薇甘菊生長枝的相互纏繞和自然環(huán)境干擾等原因，一些標記的生長枝停止生長或死亡，所以每個月可供測定的生長枝都少于標記的數(shù)量。

觀測點的地理信息、生境和植被情況見表1。

表1　海南7個市縣觀測點的地理信息、生境和植被情況

海南省2010年和2011年的月平均溫度和降雨量由海南省氣象局氣候中心提供(表2)。

表2　海南2010和2011年月平均溫度和降雨量

1.2薇甘菊物候期觀察記錄

每月觀察記錄薇甘菊的種子萌發(fā)、幼苗生長和成株的營養(yǎng)生長和開花結果情況。

1.3數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

薇甘菊的月平均生長量用2年的各月平均生長量的平均值表示。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析用DPS v7.05進行方差分析和Duncan′s多重比較。將平均生長量與平均溫度和平均降雨量作相關分析。

2結果與分析

2.1薇甘菊新枝生長量

薇甘菊在海南全年均能生長，一新枝月平均生長66 cm，全年累計平均生長795 cm。生長高峰期有2個，一個在6月，一新枝月平均生長123 cm，顯著高于除8月的其他月份，其中?？诤屯筒钠骄L量最大(155 cm)，福山次之(143 cm)；文昌和臨高的平均生長量較低，分別為86和94 cm。另一個高峰期在8月，一新枝月平均生長106 cm，與6月和9月沒有顯著差異，顯著高于其他月份，其中臨高和福山的平均生長量較大，分別為138和120 cm；屯昌和五指山的平均生長量較低，分別為89和92 cm(表3)。

不同市縣的薇甘菊生長也存在顯著差異，福山的薇甘菊月平均生長量達78 cm，與五指山、瓊海、海口和屯昌的薇甘菊生長量沒有顯著差異，而顯著高于臨高和文昌的薇甘菊生長量(表3)。

表3　海南不同市縣和不同月份薇甘菊的平均生長量

平均值后不同小寫字母表示顯著性差異(P<0.05)。

Small letters after the means indicate significant differences atP<0.05.

薇甘菊在6—10月生長較快，一新枝月平均生長量均超過82 cm，累計平均生長489 cm，占全年生長量的61.5%；4—5月和11月生長次之，一新枝累計平均生長196 cm，占全年生長量的24.7%；1—3月和12月生長緩慢，一新枝累計平均生長110 cm，占全年生長量的13.8%(圖1)。

薇甘菊的生長量與溫度呈極顯著正相關，相關系數(shù)0.91(P<0.01)；薇甘菊的月平均生長量隨著月平均溫度的升高而增加，隨著溫度的降低而減少。薇甘菊的生長量與降雨量呈顯著正相關，相關系數(shù)0.56(P<0.05)。在1—3月，降雨量下降，但薇甘菊的生長量仍上升；在3—8月，降雨量上升，薇甘菊的生長量也上升；在8—10月，受強臺風影響，降雨量猛增，但薇甘菊的生長呈下降趨勢(圖2)。

2.2薇甘菊的物候期

在薇甘菊生境周邊，在2—9月都可見種子萌發(fā)生長成幼苗，但幼苗數(shù)量不多，前期生長緩慢。

在海南，薇甘菊一般3月后開始快速生長，直至9月，10月底開花，11—12月進入盛花期，翌年1—3月為種子成熟期。開花枝(生殖枝)隨著種子的成熟而枯死或部分枯死，但不開花枝(營養(yǎng)枝)會繼續(xù)生長。一些種群在種子成熟期的1—3月仍繼續(xù)開新花，有果花同現(xiàn)現(xiàn)象；而另一些種群則在3—5月開花。

圖1　薇甘菊在海南不同市縣的月生長動態(tài)

圖2　薇甘菊月平均生長量與平均溫度和降雨量的關系

3討論

薇甘菊匍匐生長或攀援其他植物生長時，其生長枝也互相纏繞，一個分枝一般生長一段時間后就被新的生長枝纏繞覆蓋而取代，不斷的新枝取代舊枝，形成多分枝迅速生長，擴散蔓延。薇甘菊一個新枝月平均生長66 cm，年平均累計生長795 cm，因薇甘菊是多分枝植物，群體里有成百上千個分枝，生長擴散極快。

薇甘菊的種子可能以遠距離傳播擴散為主，落在群落周邊的種子萌發(fā)較少。薇甘菊具有同一種群2次開花(10—12月和1—3月)和不同種群錯季開花(10—12月或3—5月)的現(xiàn)象，這種繁殖多樣性，必然會增強其入侵性,但其原因尚不清楚。第2次開花的種子能否萌發(fā)，繁殖力如何，也有待進一步研究。

薇甘菊的生長與環(huán)境因素密切相關，溫度升高加快薇甘菊種子萌發(fā)和幼苗生長速度(王瑞龍等，2012)。土壤水分升高加快薇甘菊幼苗生長和光合速率(楊逢建等，2005)，提高薇甘菊無性繁殖體的存活率，但土壤水分過多時，反而抑制繁殖體的生長(徐高峰等，2013)。在海南，全年溫度都能滿足薇甘菊的生長需要，薇甘菊的生長隨著溫度的升高而升高，隨著溫度的降低而降低，溫度是影響薇甘菊生長的主要因素。薇甘菊的生長需要水分，如果地表干旱無雨，薇甘菊不能生長；但降雨量過多，也不能大幅度提高薇甘菊的生長量。薇甘菊一般生長在潮濕低洼的生境，以確保水分供應。因此，降雨只是在一定程度促進薇甘菊的生長。

參考文獻

杜凡, 楊宇明, 李俊清, 尹五元, 2006. 云南假澤蘭屬植物及薇甘菊的危害. 云南植物研究, 28(5): 505-508.

范志偉, 程漢亭, 沈奕德, 劉麗珍, 2010. 海南薇甘菊調(diào)查監(jiān)測及其風險評估. 熱帶作物學報, 31(9): 1596-1601.

王伯蓀, 王勇軍, 廖文波, 昝啟杰, 李鳴光, 彭少麟, 韓詩疇, 張煒銀, 陳瑞屏, 2004. 外來雜草薇甘菊的入侵生態(tài)及其治理. 北京: 科學出版社.

王瑞龍, 鐘秋華, 徐武兵, 宋圓圓, 蘇貽娟, 曾任森, 2012. 外來入侵植物薇甘菊(Mikaniamicrantha)對溫度升高的響應. 生態(tài)學雜志, 31(7): 1659-1664.

徐高峰, 申時才, 張付斗, 李天林, 張玉華, 2013. 土壤水分對薇甘菊不同繁殖體單位存活能力和植株表型可塑性影響. 中國農(nóng)業(yè)科學, 46(15): 3134-3141.

楊逢建, 張衷華, 王文杰, 陳華峰, 張宇亮, 祖元剛, 2005. 水分脅迫對入侵植物薇甘菊幼苗生長的影響. 植物學通報, 22(6): 673-679.

余露, 2012. 薇甘菊為害蔓延分立地類型防治. 農(nóng)藥市場信息 (2): 43.

(責任編輯:郭瑩)

Monthly growth dynamics of the shoots of invasive plantMikaniamicranthain Hainan

Zhi-wei FAN, Yi-de SHEN, Xiao-xia LI, Qiao-qiao HUANG*

EnvironmentandPlantProtectionInstitute,ChineseAcademyofTropicalAgriculturalSciences/KeyLaboratoryofIntegratedPestManagementofTropicalCrops，MinistryofAgriculture/DanzhouScientificObservingandExperimentalStationofAgro-Environment,MinistryofAgriculture,China/HainanKeyLaboratoryforMonitoringandControlofTropicalAgriculturalPests,Haikou,Hainan571101,China

Abstract:【Background】 Mikania micrantha is an invasive alien plant with high invasiveness and perniciousness and severe impact on biodiversity and agriculture and forestry. To determine the level of invasiveness of M. micrantha in Hainan, monthly growth of the weed was measured to provide a baseline for the development of reasonable control. 【Method】 Monthly growth of M. micrantha was measured using a fixed point observation method over a 2-year period in 7 cities/counties of Hainan. 【Result】 M. micrantha could grow all the year round in Hainan. The average monthly growth of a shoot was 66 cm with an annual growth of 795 cm. M. micrantha grew the most in June (mean of 120 cm) and August (mean of 106 cm) and the least in January and December (mean of 21 cm). The fastest period of growth was from June to October with a mean of 489 cm or 61.5% of its yearly growth. Growth in April, May and November represented 24.7% of yearly growth (196 cm) and January to March and December, 13.8% of the yearly growth (or 110 cm). Flowering and fruiting occurred between October and March. Some populations flowered again from January to March while others from March to May. There was a highly significant positive correlation between growth of M. micrantha and temperature (R=0.91, p<0.01) and a significant positive correlation between growth of M. micrantha and rainfall (R=0.56, p<0.05). 【Conclusion and significance】 M. micrantha is a multi-branched plant and growth of a shoot reaches 795 cm yearly. Its growth allows it to establish populations rapidly. Both temperature and rainfall can affect M. micrantha growth.

Key words:Mikania micrantha; growth; peak of growth; temperature; rainfall

DOI:10. 3969/j.issn.2095-1787.2016.01.004

作者簡介:范志偉， 男， 研究員， 博士。 研究方向： 入侵植物與雜草生態(tài)與控制。 E-mail: fanweed@163.com*通訊作者(Author for correspondence), E-mail: cosplete@126.com

基金項目:公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201403075)； 農(nóng)業(yè)部外來入侵生物防治項目； 海南省重點科技項目(080149)

收稿日期(Received)： 2015-05-09接受日期(Accepted)： 2015-06-21