達州市煙田雜草種類及群落數(shù)量分析

周小剛　楊興有　陽葦麗　尹宏博 周開緒 何正川 嚴占勇 魏建鈞 侯濤 楊吉光 趙浩宇

摘要：采用雜草優(yōu)勢度七級目測法對四川省達州市煙田雜草的種類、危害程度和群落特點進行調(diào)查。結(jié)果表明，達州市煙田雜草共有36科127種，其中優(yōu)勢雜草為馬唐和空心蓮子草。根據(jù)草害綜合指數(shù)進行聚類分析，雜草群落可分為馬唐+尼泊爾蓼+空心蓮子草+看麥娘+繁縷+酸模葉蓼+辣蓼和馬唐+空心蓮子草+鐵莧菜+光頭稗+無芒稗+牛筋草2個聚類群。主成分分析結(jié)果表明，第Ⅱ聚類群的各雜草種在群落中的分布更集中，且優(yōu)勢雜草間相關(guān)性更高。

關(guān)鍵詞：煙田；雜草群落；聚類分析；主成分分析

中圖分類號：S451.1文獻標志碼：A文章編號：1003-935X（2016）02-0012-05

煙草是我國重要的經(jīng)濟作物，煙田雜草與煙草爭奪水、肥、光照等生態(tài)資源，并傳播病蟲害，已經(jīng)成為影響煙草生產(chǎn)的主要因素之一[1]。四川省煙草種植面積大、地形復(fù)雜、氣候多變，導(dǎo)致煙田雜草種類繁多、區(qū)域性較強，在開展雜草防控工作之前，應(yīng)明確本地雜草的群落組成和雜草間的相關(guān)性，從而進行有針對性的防除。達州市是四川省的煙草主產(chǎn)區(qū)之一，近年來煙草種植面積不斷擴大，煙田除草劑使用強度逐年增加，但有關(guān)煙田雜草群落結(jié)構(gòu)和危害現(xiàn)狀的研究尚欠缺。因此，本研究針對達州市主要產(chǎn)煙地煙田雜草的種類和群落特點進行調(diào)查，對雜草群落結(jié)構(gòu)進行數(shù)量分析，以期為該地區(qū)煙田雜草的綜合治理提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1研究地區(qū)概況和樣點分布

雜草群落的調(diào)查范圍為東經(jīng)107°70′～108°07′，北緯31°11′～32°07′，海拔800～1000m，屬亞熱帶季風氣候，四季分明，年降水量1100mm左右，水熱條件良好，適合煙草生長。調(diào)查地點包括宣漢、開江、萬源3個縣（市）8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)有代表性的煙草田，為達州市煙草主產(chǎn)區(qū)。

1.2調(diào)查方法和數(shù)據(jù)分析

田間調(diào)查于2013、2014兩年的5—6月進行，采用倒置“W”九點取樣法[2-3]，調(diào)查每個樣點內(nèi)的雜草種類和株數(shù)，以雜草優(yōu)勢度七級目測法觀察記錄每種雜草的危害級別值，共調(diào)查21個田塊189個樣點，每個樣點面積為1m2。

雜草的田間頻率計算公式為：

田間頻率=某種雜草出現(xiàn)的田塊數(shù)/總田塊數(shù)×100%。

草害綜合指數(shù)（Comprehensiveinfestationindex，CⅡ）[4]計算公式為：

草害綜合指數(shù)=∑各樣方雜草優(yōu)勢度級別值×100%/（5×總樣方數(shù)）。

使用SPSS19.0系統(tǒng)聚類分析法對雜草群落的相似性進行分析，聚類方法為組間均連法，測度使用Euclidean平方距離。使用CANOCO4.5進行群落主成分分析（principalcomponentsanalysis，PCA）[5]，考察群落內(nèi)雜草間的相關(guān)性，空心圓點代表調(diào)查田塊，箭頭射線代表雜草物種。射線間夾角代表物種間的相關(guān)性，2種雜草發(fā)生危害的相關(guān)性越高，其夾角越小。

2結(jié)果與分析

2.1達州市煙田雜草種類

調(diào)查區(qū)域內(nèi)的煙草田以水旱輪作種植模式為主，兼有少量旱作。經(jīng)調(diào)查鑒定[6-7]，達州市煙田雜草共有127種，分屬36科，97屬（表1）。其中包含雜草種類最多的科為菊科，含雜草28種；其次為禾本科，19種，該類雜草危害最重，草害綜合指數(shù)之和達到48.25%；其他雜草種類較多的科有莎草科9種、蓼科7種、唇形科6種、玄參科5種、莧科、石竹科、十字花科各4種。

2.2雜草群落系統(tǒng)聚類分析結(jié)果

以各調(diào)查田塊主要雜草的草害綜合指數(shù)構(gòu)成矩陣進行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果顯示依照雜草群落結(jié)構(gòu)特點的差異，所調(diào)查的21個田塊可以分為2個聚類群，第Ⅰ聚類群由編號1～2和7～9的5個田塊組成，占調(diào)查田塊總數(shù)的23.81%；第Ⅱ聚類群由編號3～6和10～21的16個田塊組成，占調(diào)查田塊總數(shù)的76.19%（圖1）。從地理位置上來看，第Ⅰ聚類群中的成員全部位于宣漢縣，第Ⅱ聚類群中的成員則在宣漢、開江、萬源地區(qū)均有分布。

由表2所示，第Ⅰ聚類群中發(fā)生頻率最高的雜草為馬唐、光頭稗、尼泊爾蓼、鐵莧菜、看麥娘、酸模葉蓼和車前，達到100%，草害綜合指數(shù)較大的雜草有馬唐、尼泊爾蓼、空心蓮子草、看麥娘、酸模葉蓼。

第Ⅱ聚類群中發(fā)生頻率較高的雜草有馬唐、鐵莧菜、車前、空心蓮子草、丁香蓼、牛筋草，草害綜合指數(shù)較高的雜草有馬唐、空心蓮子草、光頭稗、鐵莧菜、牛筋草。整體來看，達州市煙區(qū)發(fā)生頻率高于60%的煙田雜草有馬唐、鐵莧菜、空心蓮子草、丁香蓼和光頭稗，草害綜合指數(shù)大于5%的雜草有馬唐、空心蓮子草、光頭稗、尼泊爾蓼和鐵莧菜，其中馬唐和空心蓮子草是該地區(qū)危害最重的雜草。

2.3雜草群落主成分分析結(jié)果

對聚類群Ⅰ的雜草群落進行PCA（圖2-A），第一主成分和第二主成分的方差比例分別為81.8%和12.3%，累計方差比例達到94.1%。從雜草群落PCA排序圖可知，馬唐、尼泊爾蓼、無芒稗、車前、小飛蓬、垂盆草和藜這7種雜草分布相對集中，這些雜草在當?shù)責熖镏邪l(fā)生危害的伴隨性很強，其草害綜合指數(shù)之和為74.99%。其他雜草則在排序圖各個方向上分布較為平均，實際田間發(fā)生的相關(guān)性不高。

對聚類群Ⅱ的雜草群落進行PCA（圖2-B），第一主成分和第二主成分的方差比例分別為283%和23.3%，累計方差比例為51.6%。雜草群落PCA排序圖中，各雜草主要集中分布在3個方向，第1個方向中相關(guān)度較高的雜草種類有馬唐、光頭稗、鐵莧菜、無芒稗、香附子和小飛蓬，這些雜草的草害綜合指數(shù)之和為45.72%；第2個方向中相關(guān)度較高的雜草種類有空心蓮子草、丁香蓼、繁縷、牛筋草和碎米薺，其草害綜合指數(shù)之和為19.31%；第3個方向中相關(guān)度較高的雜草種類有尼泊爾蓼、看麥娘、通泉草、辣蓼、酸模葉蓼、垂盆草和藜，這些雜草的草害綜合指數(shù)之和為9.61%。

3結(jié)論與討論

通過調(diào)查達州市煙草主產(chǎn)區(qū)宣漢、開江、萬源3地的煙田雜草群落，結(jié)果表明，（1）達州市煙田雜草共有127種，其中惡性雜草為馬唐和空心蓮子草，在各地均危害嚴重。（2）不同地區(qū)間相同種類的雜草較多，但優(yōu)勢雜草的分布呈現(xiàn)出一定的地域差異和相關(guān)性，根據(jù)這種結(jié)構(gòu)特性進行聚類分析，達州市煙田雜草群落可分為2種類型，第Ⅰ聚類群集中于宣漢縣，優(yōu)勢雜草包括馬唐、尼泊爾蓼、空心蓮子草、看麥娘和繁縷，其中無芒稗、車前、小飛蓬、垂盆草和藜這5種雜草發(fā)生危害的相關(guān)性很高；第Ⅱ聚類群包含開江、萬源以及宣漢部分地區(qū)，優(yōu)勢雜草包括馬唐、空心蓮子草、光頭稗、鐵莧菜、牛筋草和無芒稗，其中馬唐、鐵莧菜、光頭稗、無芒稗之間相關(guān)性較高。造成2個聚類群之間差異的可能原因是輪作方式的不同，第Ⅱ聚類群所含區(qū)域內(nèi)的部分煙田實施水旱輪作，導(dǎo)致光頭稗、無芒稗、通泉草等喜濕性雜草種群數(shù)量上升，而第Ⅰ聚類群均為旱作煙田，這些田塊中尼泊爾蓼、辣蓼、酸模葉蓼等雜草優(yōu)勢度較大。

人類活動對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)有著廣泛深入的影響，雜草種群的形成和分布是自然地理環(huán)境、作物種植模式、雜草管理方式、外來植物入侵等多種因素長期交互作用的結(jié)果[8-11]，加強雜草群落調(diào)查分析與長期監(jiān)測有著重要的生態(tài)意義。本次調(diào)查的結(jié)果基本上反映了達州市煙田雜草群落的實際情況，在明確當?shù)仉s草危害現(xiàn)狀及群落特征的基礎(chǔ)上，各地區(qū)須因地制宜采取相應(yīng)的雜草治理措施。針對以馬唐、光頭稗、無芒稗等1年生禾本科雜草為主的煙田，可采取芽前噴施選擇性除草劑加以控制；針對單雙子葉雜草混生，且多年生雜草危害較重的煙田，可使用百草枯等滅生性除草劑定向噴霧進行防除。

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