瑞香狼毒危害等級劃分指標研究

劉思博，殷國梅，阿拉坦其其格，其格其，陸鵬飛，額日敦其木格，烏日娜，孟衛(wèi)軍，嘎麗娃，王紅玲

（1. 內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學院， 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031；2. 中國農(nóng)業(yè)科學院草原研究所， 內(nèi)蒙古 呼和浩特010070；3.西烏珠穆沁旗草原工作站，內(nèi)蒙古 西烏珠穆沁旗 026200；4.錫林郭勒盟草原工作總站，內(nèi)蒙古 錫林浩特026000；5.鄂爾多斯市農(nóng)牧局綜合保障中心，內(nèi)蒙古 伊金霍洛旗 017010；6.內(nèi)蒙古自治區(qū)林業(yè)和草原有害生物防治檢疫總站，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051；7.通遼市森林公園管護中心，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

毒草不僅對草地、牲畜的危害較大，而且會給牧民帶來一定的經(jīng)濟損失。 目前我國存在毒草危害的地區(qū)很多, 對于毒草的調(diào)查和防控研究較多［1-8］。 瑞香狼毒（Stellera chamaejasme L.）俗稱斷腸草、饅頭花等，隸屬于瑞香科狼毒屬，多年生旱生草本或灌木。瑞香科狼毒屬有6 種植物，分布于亞洲溫帶地區(qū)，我國僅有1 種，即瑞香狼毒。 瑞香狼毒生長在年均溫在0 ℃左右的干燥向陽山坡，以及高山、亞高山草地，廣泛分布于東北、華北、西南、西北等地的干草原、沙質(zhì)草原和典型草原的退化草地，為草原植物群落的伴生種，在重度退化的草原已成為主要的建群種， 屬于草原毒害草的一種［9-11］。瑞香狼毒能引起動物中毒，早在漢末《神農(nóng)本草經(jīng)》就有記載，瑞香狼毒蔓延對畜牧業(yè)發(fā)展和生態(tài)平衡至今還造成重大的困擾， 急需對其進行全方位研究及防控。 關(guān)于瑞香狼毒調(diào)查和防治方面的研究主要集中于近幾十年， 我國目前處于世界領(lǐng)先水平［12-14］，但是瑞香狼毒危害等級劃分在我國尚無相應(yīng)的國家標準、行業(yè)標準或地方標準，難以準確界定危害等級， 基層工作人員治理瑞香狼毒危害時無法配合有效的治理技術(shù)和配套措施進行毒害草的預(yù)防與治理。因此，瑞香狼毒危害等級劃分問題亟須解決。 該研究在初步明確內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗部分地區(qū)瑞香狼毒危害情況的基礎(chǔ)上，探索劃分瑞香狼毒危害等級的量化指標，以期為區(qū)域防治毒害草提供參考。

1 研究區(qū)概況

西烏珠穆沁旗（下稱西烏旗） 位于內(nèi)蒙古中部、錫林郭勒盟東部，東鄰霍林郭勒市，南連赤峰市，西接錫林浩特市，北接?xùn)|烏珠穆沁旗，是一個以高平原為主體的地區(qū)。 地理坐標為116°21′～119°23′E，43°52′～45°23′N。 西烏珠穆沁旗土地面積22 960 km2， 地勢由東南向西北傾斜， 海拔在835～1 957 m。 全旗轄2 個蘇木、5 個鎮(zhèn)、93 個嘎查，8.7 萬人口， 是一個以畜牧業(yè)為基礎(chǔ)經(jīng)濟的純牧業(yè)旗。 西烏旗草原面積為224.3 萬hm2，其中溫性典型草原占可利用草場面積59.48%，溫性草甸草原占31.89%。 由于氣候與人為因素影響，不同程度“三化”（退化、沙化、鹽堿化）草原面積達到123.53 萬hm2，占全旗草原總面積的55%。

2 試驗設(shè)計及方法

2.1 試驗設(shè)計

試驗時間為2020 年的5 月下旬至2021 年的6 月上旬，每年1 次，共計2 次。 調(diào)查路線主要涉及西烏旗吉仁高勒鎮(zhèn)、浩勒圖高勒鎮(zhèn)、巴彥花鎮(zhèn)等多個蘇木和嘎查。 通過調(diào)查，在不同危害等級的瑞香狼毒分布區(qū)域， 選擇典型地塊各布設(shè)10 個大樣地，每個大樣地間隔10 km 以上，樣地面積為100 m×100 m。 樣地內(nèi)隨機設(shè)置4 個中樣方，每個中樣方間隔10 m 以上，樣方面積10 m×10 m。中樣方中隨機布設(shè)2 m×2 m 小樣方，5 次重復(fù)。 以小樣方為單位調(diào)查， 調(diào)查內(nèi)容包括樣方內(nèi)瑞香狼毒種群和其他植物群落特征，包括植物的高度、蓋度、密度、叢幅、分枝數(shù)和地上生物量，最后調(diào)查數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為1 m×1 m 的樣方數(shù)據(jù)。

目前國內(nèi)對于瑞香狼毒的危害程度尚無明確的量化判定標準。該研究參照《國家林草局規(guī)范林草主要災(zāi)害種類及其分級——試行版》，以蓋度為主要指標， 初步確定調(diào)查區(qū)域瑞香狼毒種群危害程度， 然后測定不同危害程度下瑞香狼毒種群及其他植物的蓋度、高度、密度、地上生物量、叢幅和分枝數(shù)， 進一步探討瑞香狼毒種群發(fā)生危害等級的分級指標。

2.2 測定指標與方法

對不同危害程度下瑞香狼毒種群及個體的數(shù)量特征進行測定， 測定瑞香狼毒種群和植被群落的高度、蓋度、密度和地上生物量，以及瑞香狼毒個體植株叢幅和分枝數(shù)。

高度： 用盒尺隨機測量草群自然高度，10 次重復(fù)，取平均值。 蓋度：采用針刺法測定，5 次重復(fù)，取平均值。密度：以自然株叢為基礎(chǔ)進行測定，即株叢根部緊密連在一起的為1 個植物個體，密度為樣方內(nèi)所有自然株叢的總和。地上生物量：齊地面刈割樣方內(nèi)的所有植物， 將瑞香狼毒和其他植物分開，帶回室內(nèi)陰干至恒重，測定干重。叢幅：植株自然狀態(tài)下最長直徑與最短直徑乘積。 分枝數(shù)：一株自然植株具有的所有枝條數(shù)。

2.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2019 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行初步整理。 應(yīng)用SAS 9.21 統(tǒng)計學軟件中的One-Way ANOVA 進行單因素方差分析， 利用Duncan′s 多重檢驗比較組間平均值的差異顯著性。 P<0.05 表示差異顯著，P>0.05 表示差異不顯著。

3 結(jié)果與分析

3.1 蓋度

不同危害程度下瑞香狼毒種群蓋度見圖1，不同危害程度之間的瑞香狼毒種群蓋度存在顯著（P<0.05） 差異。 輕度危害區(qū)瑞香狼毒蓋度為13.75%， 中度危害區(qū)瑞香狼毒蓋度為32.85%，重度危害區(qū)瑞香狼毒蓋度為49.50%。 瑞香狼毒的種群蓋度在整個植物群落中的蓋度占比結(jié)果見圖2， 輕度危害區(qū)瑞香狼毒種群蓋度占群落蓋度的23.31%； 中度危害區(qū)瑞香狼毒種群蓋度占群落蓋度的36.91%；重度危害區(qū)瑞香狼毒種群蓋度占群落蓋度的49.63%。 可以看出，隨著危害程度的增加，瑞香狼毒種群蓋度隨之增加。

圖1 不同程度危害下瑞香狼毒種群蓋度

圖2 不同危害程度下瑞香狼毒種群蓋度占比

3.2 密度

由圖3 可以看出， 不同危害程度下瑞香狼毒種群的密度存在顯著（P<0.05）差異。 瑞香狼毒輕度危害區(qū)種群密度最低，為1.95 株/m2，密度范圍為0.50～4.25 株/m2； 中度危害區(qū)瑞香狼毒密度為3.42 株/m2，密度范圍為1.50～6.50 株/m2；重度危害區(qū)種群密度最高，為7.16 株/m2，密度范圍為3.50～13.75 株/m2。 瑞香狼毒的種群密度在整個植物群落中的密度占比見圖4， 輕度危害區(qū)瑞香狼毒種群密度占群落密度的1.61%； 中度危害區(qū)瑞香狼毒種群密度占群落密度的3.98%； 重度危害區(qū)瑞香狼毒種群密度占群落密度的11.52%。 由此可以看出，隨著危害程度的增加，瑞香狼毒種群密度在單位面積的數(shù)量也隨之增加。

圖3 不同程度危害下瑞香狼毒種群密度

圖4 不同危害程度下瑞香狼毒種群密度占比

3.3 高度

不同危害程度下瑞香狼毒種群高度測定結(jié)果見圖5。 由圖5 可以看出，重度和中度危害區(qū)瑞香狼毒種群的平均高度無顯著（P>0.05）差異，均顯著（P<0.05）高于輕度危害區(qū)。 瑞香狼毒種群輕度危害區(qū)平均高度為19.29 cm， 高度范圍為17.00～21.40 cm；中度危害區(qū)平均高度為21.24 cm，高度范圍為18.47～23.73 cm； 重度危害區(qū)為21.59 cm，高度范圍為19.69～23.74 cm。 可以看出，輕度危害區(qū)的瑞香狼毒種群相對中度或重度危害區(qū)域的平均高度相對較低，隨著危害程度的增加，平均高度呈增加趨勢。 瑞香狼毒的種群高度及其他植物在群落中的高度占比分析結(jié)果見圖6， 輕度危害區(qū)瑞香狼毒種群高度占群落高度的73.93%；中度危害區(qū)瑞香狼毒種群高度占群落高度的73.91%；重度危害區(qū)瑞香狼毒種群高度占群落高度的79.11%，可以看出，不同危害程度下瑞香狼毒種群高度在調(diào)查時期均占明顯優(yōu)勢。

圖5 不同程度危害下瑞香狼毒種群平均高度

圖6 不同危害程度下瑞香狼毒種群高度占比

3.4 地上生物量

由圖7 可以看出， 不同危害程度之間的瑞香狼毒種群地上生物量存在顯著（P<0.05）差異。 輕度危害區(qū)瑞香狼毒地上生物量為34.79 g/m2；中度危害區(qū)瑞香狼毒地上生物量為70.73 g/m2；重度危害區(qū)瑞香狼毒地上生物量為98.39 g/m2。 瑞香狼毒地上生物量與其他植物地上生物量在整個監(jiān)測樣方中的占比見圖8， 輕度危害區(qū)瑞香狼毒地上生物量占比21.57%；中度危害區(qū)瑞香狼毒地上生物量占比40.97%；重度危害區(qū)瑞香狼毒地上生物量占比50.77%。 可以看出，隨著危害程度的增加，瑞香狼毒種群地上生物量在整個群落中的占比也隨之增加。

圖7 不同程度危害下瑞香狼毒種群地上生物量

圖8 不同危害程度下瑞香狼毒種群地上生物量占比

3.5 分枝數(shù)

由圖9 可以看出，中度、重度危害區(qū)瑞香狼毒個體的分枝數(shù)顯著（P<0.05）高于輕度危害區(qū)，但中度和重度危害下瑞香狼毒個體的分枝數(shù)無顯著（P>0.05）差異。 輕度危害區(qū)瑞香狼毒個體的平均分枝數(shù)為13.73 條/株，分枝數(shù)范圍7.17～20.25 條/株； 中度危害區(qū)瑞香狼毒個體的平均分枝數(shù)為32.25 條/株，分枝數(shù)范圍25.25～54.33 條/株；重度危害區(qū)瑞香狼毒個體的平均分枝數(shù)為34.59 條/株，分枝數(shù)范圍25.33～43.05 條/株。 可以看出，隨著危害程度的增加， 瑞香狼毒個體的平均分枝數(shù)在整個群落中的株數(shù)也隨之增加。

圖9 不同程度危害區(qū)瑞香狼毒的分枝數(shù)

3.6 叢幅

由圖10 可以看出，不同危害程度瑞香狼毒個體的叢幅存在顯著（P<0.05）差異。 輕度危害區(qū)瑞香狼毒個體的平均叢幅最低，為354.96 cm2/株，叢幅范圍為97.27～621.00 cm2/株；中度危害區(qū)瑞香狼毒個體的平均叢幅最高，為698.95 cm2/株，叢幅范圍為461.54～1 067.50 cm2/株； 重度危害區(qū)中瑞香狼毒個體的平均叢幅較高，為607.10 cm2/株，叢幅范圍為309.51～798.68 cm2/株。 可以看出，瑞香狼毒個體的平均叢幅在中度危害區(qū)最高， 其次為重度危害區(qū)。

圖10 不同程度危害區(qū)瑞香狼毒的平均叢幅

4 討論

毒草的擴散和蔓延， 最終將導(dǎo)致草地生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的喪失，生態(tài)屏障功能的減弱，植被群落特征變化［15-20］。 有些毒草侵入的退化草地與原植被群落相比，盡管植物群落組成發(fā)生了變化，但并沒有出現(xiàn)水土流失、植被地上生物量減少、地表裸露等特征， 總蓋度與地上總生物量也沒有降低，因此單獨利用地上生物量、總蓋度等指標不能準確判別毒草的危害程度［21-22］。 針對草原瑞香狼毒種群，目前輕度危害、中度危害和重度危害也沒有確切的標準， 大多是人為依據(jù)經(jīng)驗利用狼毒種群蓋度進行的初步分級。 該研究中對瑞香狼毒種群的分析結(jié)果表明：瑞香狼毒種群的密度、蓋度、地上生物量均隨著危害程度的增加而增加， 瑞香狼毒個體的平均叢幅雖然在不同危害區(qū)差異顯著，但不是呈對應(yīng)增加趨勢。 因此，初步研究結(jié)果顯示瑞香狼毒種群的密度、蓋度、地上生物量可以作為劃分瑞香狼毒種群危害等級的主要量化指標。同時，草原上防治毒草的化學防治、人工防治、物理防治、替代防治、生物防控和生態(tài)防控等方法由于存在不同的優(yōu)缺點， 其防治手段的實施需要與毒草危害等級相匹配， 建議只有達到重度危害時，通常有必要采取化學防控措施，而針對輕度危害與中度危害，通常可以采取人工防治、物理防治、替代防治、生物防控和生態(tài)防控等方法進行［23-28］。由于目前瑞香狼毒的危害程度等級劃分沒有相關(guān)報道， 該研究結(jié)果采用的密度指標參照了趙寶玉等［29］在西藏阿里地區(qū)牲畜中冰川棘豆中毒災(zāi)害狀況調(diào)查退化草地劃分所用的指標， 其余指標為實際研究中總結(jié)而得。

5 結(jié)論

該研究量化指標簡單、容易獲取，在定量評價退化草地瑞香狼毒的危害程度時， 蓋度和密度可以考慮作為首選指標， 同時該研究的多個量化指標綜合考慮劃分瑞香狼毒危害程度也具有一定的科學性和可操作性。