外來入侵植物粗毛牛膝菊研究現(xiàn)狀及防治對策

李黎明 袁夢琦 檀婷婷 蘭雪涵 杜鳳國，2*

（1北華大學(xué)林學(xué)院，吉林吉林 132013；2長白山特色森林資源保育與高效利用國家林業(yè)局重點實驗室，吉林吉林 132013）

粗毛牛膝菊（Galinsogaquadriradiata RuizetPav.），又名粗毛辣子草，隸屬于菊科（Compositae）牛膝菊屬（Galinsoga Ruiz et Pav.）一年生草本植物。粗毛牛膝菊是一種外來入侵植物，近年來廣泛分布于我國多個地區(qū)，傳播擴散速度較快，具有較強的生態(tài)適應(yīng)能力，在不同溫度、濕度及土壤肥力條件下均能很好地生長，嚴(yán)重危害草坪、綠地、農(nóng)林和果園等[1-3]，給鄉(xiāng)土植物、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物多樣性等造成極大威脅[4-5]，已成為我國亟待控制的主要惡性雜草之一?，F(xiàn)將其特征特性及防治對策總結(jié)如下。

1 起源與分布

粗毛牛膝菊起源于中南美洲，20世紀(jì)中葉隨著園藝植物的引種傳入我國[6]，在我國遼寧[6]、西安[7]、吉林[8]、廬山[9]、大理蒼山[10]、黃岡[11]、石河子[12]等地均有分布，生于草坪、綠地、花壇、果園、農(nóng)田、公路旁、住宅區(qū)、撂荒地、空地、垃圾場和疏林等地[1，8-9，13]。 湯東生等[14]在入侵牛膝菊屬植物的研究中發(fā)現(xiàn)，粗毛牛膝菊在云南廣泛分布于玉米、大豆、煙草、蔬菜等多種旱地作物田中，常與牛膝菊混合發(fā)生。

2 生物學(xué)特性

2.1 形態(tài)特征

粗毛牛膝菊為一年生草本植物，株高10～80 cm，莖細(xì)弱，多分枝。齊淑艷等[6]對遼寧地區(qū)外來入侵植物粗毛牛膝菊形態(tài)研究發(fā)現(xiàn)：粗毛牛膝菊莖密被開展的長柔毛和腺狀柔毛；花序梗上的毛長約0.5 mm；舌狀花的花瓣常3裂；最外層苞片長橢圓形，背面密被腺毛；管狀花的冠毛先端具鉆形尖頭，短于花冠筒；托片披針形。翟強等[15]對遼寧省牛膝菊屬植物進行了研究，明確了粗毛牛膝菊的舌狀花和管狀花的冠毛均為羽篩狀，先端尖。

2.2 物候特征

楊霞等[16]對呼和浩特地區(qū)的粗毛牛膝菊進行了物候觀察，發(fā)現(xiàn)粗毛牛膝菊出苗期在5月；6月初出現(xiàn)花蕾，6月中旬花苞開放；6月末植株出現(xiàn)分枝，從葉腋處生出側(cè)枝；7月初至10月末為花果期；11月中旬植株開始枯萎。

3 生理生態(tài)特性

3.1 適應(yīng)性

田陌等[7]在粗毛牛膝菊的野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，粗毛牛膝菊具有廣泛的生態(tài)適應(yīng)性，在貧瘠的環(huán)境中更易暴發(fā)，并且在新的環(huán)境中能迅速生長，排擠本地植物。劉剛等[17]對粗毛牛膝菊的種群動態(tài)進行了研究，發(fā)現(xiàn)在土壤緊實度高的生境中，粗毛牛膝菊能夠保持較高的均勻度和高度，坡度越小的生境越利于其種群的建立，往往出現(xiàn)在受過人為活動干擾的生境中。楊霞等[16]研究發(fā)現(xiàn)，粗毛牛膝菊喜冷涼，不耐熱，植株在夏季溫度過高時會枯死，在土壤肥沃而濕潤的地帶生長旺盛。

3.2 光合特性

昌恩梓等[18]研究發(fā)現(xiàn)：粗毛牛膝菊具有較大的單葉面積，能夠增強光合速率，保持體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，使其在貧瘠的環(huán)境中能夠生存；粗毛牛膝菊的比葉重較大，葉片的支持和抵御能力強；氣孔面積較小，能夠有效防止水分蒸發(fā)。楊霞[19]研究表明：粗毛牛膝菊在不同生長時期光響應(yīng)曲線均表現(xiàn)出先直線上升、后緩慢上升、再下降的趨勢；存在光合午休現(xiàn)象，具有較高的光飽和點及很低的光補償點。

4 繁殖特性

楊 霞等[20]在對粗毛牛膝菊種子形態(tài)及萌發(fā)特性的研究中發(fā)現(xiàn)，粗毛牛膝菊的種子體積小、質(zhì)量輕，千粒重為0.220 3～0.228 6 g，具有傘形冠毛，適宜埋種深度為0～4 cm，能夠在溫度為10～35℃時萌發(fā)。陶波等[21]在對粗毛牛膝菊種子成熟與萌發(fā)的研究中發(fā)現(xiàn)，粗毛牛膝菊種子通常在培養(yǎng)5 d時不發(fā)芽，在培養(yǎng)30 d時發(fā)芽較多，存在休眠或后熟作用，早期發(fā)芽率低。楊霞等[16]研究發(fā)現(xiàn)，粗毛牛膝菊可進行有性繁殖和無性繁殖，利用種子進行有性生殖，通過莖生出不定根進行無性生殖，種子傳播擴散往往是通過雨水、風(fēng)力、鳥類或其他動物的攜帶來進行的。

5 遺傳特性

李曉春等[22]在粗毛牛膝菊種群遺傳特性研究中發(fā)現(xiàn)：粗毛牛膝菊的遺傳多樣性水平較低，但卻具有較強的生物入侵性；同種群的個體可能來源不同，種群間遺傳分化較高；粗毛牛膝菊種群間遺傳距離與其地理距離之間相關(guān)性不顯著。

6 危害

楊霞[19]研究發(fā)現(xiàn)，粗毛牛膝菊入侵嚴(yán)重時會使農(nóng)作物產(chǎn)量下降50%，同時會排擠鄉(xiāng)土植物，對生境造成一定的破壞。賀俊英等[23]研究發(fā)現(xiàn)，粗毛牛膝菊入侵后，會造成本地植物多樣性指數(shù)下降幅度加大，逐漸成為入侵地的優(yōu)勢種，對當(dāng)?shù)刂参镌斐梢欢ㄍ{。陶 萍等[24]在燈盞花苗期粗毛牛膝菊防除試驗中發(fā)現(xiàn)，粗毛牛膝菊結(jié)實量大，傳播能力強，擴散速度快，危害較重，能入侵農(nóng)田、草坪等，給城市綠化帶來巨大威脅，也會對同科植物燈盞花的生長產(chǎn)生影響。

7 防治對策

7.1 物理防治

楊霞等[20]對粗毛牛膝菊種子形態(tài)及其萌發(fā)特性進行了研究，發(fā)現(xiàn)粗毛牛膝菊適宜的埋種深度為0～4 cm，種子萌發(fā)率相對穩(wěn)定；當(dāng)埋種深度大于4 cm時，種子萌發(fā)率降低。因此，今后防治粗毛牛膝菊時，可通過深耕將其埋于土中，防止其大面積擴散。

7.2 化學(xué)防治

楊霞[19]在粗毛牛膝菊化學(xué)防除研究中發(fā)現(xiàn)，在盆栽試驗條件下，除草劑對粗毛牛膝菊具有一定的作用，但生長期不同，不同的除草劑作用效果不同。開花期，20%氯氟吡氧乙酸乳油、20%氟磺胺草醚水劑的效果較好；結(jié)實期，20%氯氟吡氧乙酸乳油的防除效果更好。除草劑會對環(huán)境產(chǎn)生影響，綜合考慮除草劑對環(huán)境及其他植物的影響認(rèn)為，20%氯氟吡氧乙酸乳油和20%氟磺胺草醚水劑更適合作為粗毛牛膝菊的防控藥劑，尤其對開花期粗毛牛膝菊的防除效果良好。袁劍等[25]對大連地區(qū)苗圃雜草的防治措施研究中發(fā)現(xiàn)，在粗毛牛膝菊長出4～5對真葉后，噴灑25%砜嘧磺隆干懸浮劑能達(dá)到很好的防除效果。

7.3 生物防治

Kumar等[26]通過前期種植覆蓋作物，降低粗毛牛膝菊的種子產(chǎn)量和生物量，對其進行替代防治，可使粗毛牛膝菊種子產(chǎn)量及生物量大幅減少。

8 應(yīng)用價值

粗毛牛膝菊具有一定的應(yīng)用價值，孫懷志等[27]在調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，入侵牛膝菊屬植物可作飼用、食用和醫(yī)用，在我國西南地區(qū)廣泛用作飼料、野生蔬菜和草藥。牛膝菊的嫩莖葉可炒食、做湯、涮火鍋等。牛膝菊全株可入藥，有止血和消炎的作用。

9 研究及應(yīng)用中存在的問題

9.1 地理分布研究不詳細(xì)

粗毛牛膝菊在國內(nèi)分布廣泛，但目前對其地理分布記載較少，不夠詳細(xì)。

9.2 形態(tài)解剖研究較少

僅對粗毛牛膝菊葉片進行解剖研究，而關(guān)于其莖、花和果尚無相關(guān)研究。

9.3 生態(tài)學(xué)特性研究不足

關(guān)于粗毛牛膝菊對生境的抗逆性、對其他農(nóng)作物的化感作用、入侵機制等方面尚未有報道。

9.4 危害研究上不夠深入

目前尚無關(guān)于粗毛牛膝菊對人類和動物影響的調(diào)查研究，對粗毛牛膝菊危害的認(rèn)識不足，在國內(nèi)的擴散傳播并未引起人們的重視。

9.5 傳播尚未得到有效控制

物理防治只能減少粗毛牛膝菊的生長量，不能有效根除，應(yīng)用較少；化學(xué)防治易對周圍環(huán)境造成影響，可能使植物產(chǎn)生抗性，化學(xué)藥劑還對同科其他植物產(chǎn)生一定的影響；由于粗毛牛膝菊分布范圍廣、數(shù)量多，生物防治方法單一，可行性較小，難度大。

9.6 尚未進行綜合利用

粗毛牛膝菊可食用和醫(yī)用，但其具體營養(yǎng)成分不詳，而關(guān)于粗毛牛膝菊的醫(yī)用價值，只是定性描述，并無詳細(xì)的研究報道。

10 研究、治理與開發(fā)利用對策

近年來，粗毛牛膝菊的危害越來越重，導(dǎo)致入侵地鄉(xiāng)土植物多樣性降低、農(nóng)作物減產(chǎn)，對草坪造成危害。綜合研究其地理分布、生物生態(tài)特性、入侵機制、防治對策、開發(fā)利用等迫在眉睫。

10.1 加強對粗毛牛膝菊分布范圍和生物生態(tài)特性的調(diào)查研究

通過查閱文獻、問卷調(diào)查、走訪群眾和外業(yè)調(diào)查等方式，統(tǒng)計分析粗毛牛膝菊的地理分布，確定入侵嚴(yán)重地區(qū)，為粗毛牛膝菊的防治及利用提供依據(jù)。加強粗毛牛膝菊的生態(tài)適應(yīng)性及化感作用研究，進而分析粗毛牛膝菊的入侵機制。

10.2 加強對粗毛牛膝菊防控

一是提高人們對粗毛牛膝菊危害的認(rèn)識。通過微信、微博、網(wǎng)站等新媒體大力宣傳粗毛牛膝菊的危害，引起人們的重視，共同防治該入侵物種。二是采取分段綜合防治措施。物理防治上，可以根據(jù)粗毛牛膝菊的發(fā)育期采取不同的物理措施，在出苗期5月初選擇人工拔除幼苗，花果期7月中旬至10月末可選擇人工割除粗毛牛膝菊；化學(xué)防治上，可使用20%氯氟吡氧乙酸和20%氟磺胺草醚對粗毛牛膝菊進行防除；生物防治上，在對生境中其他生物影響最小的條件下引進天敵，從而達(dá)到防治的目的。

10.3 加強對粗毛牛膝菊利用價值的研究

粗毛牛膝菊可食用，同時其揮發(fā)物具有較高的藥用價值，并具有多重功效。因此，在加大綜合防治的基礎(chǔ)上，要深度研究其應(yīng)用價值，努力將有害植物為人類所用，變害為寶?？缮钊胙芯糠治龃置Ｏゾ盏臓I養(yǎng)成分及食用價值，同時分析粗毛牛膝菊揮發(fā)物的化學(xué)成分及高效收集方法，并探索其藥用功能，挖掘其藥用功效，研制藥用功能產(chǎn)品。