基础生态学论文

基础生态学作业 班级：2012园林 姓名：郭永青 学号：1210405005 生物入侵紫茎泽兰摘要紫茎泽兰，一种原产墨西哥，自从进入中国的土地以来，对本土的动植物造成了重大影响，严重影响着当地环境与生产发展。如何防治、开发并利用已成为紫茎泽兰的研究热题。关键词 紫茎泽兰 入侵 危害 防治 利用 引言 紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum Sprengel）是生物入侵物种。20世纪中叶传入云南南部，迅速在我国南部和西南地区蔓延，造成严重的生态压力和经济损失。对有关紫茎泽兰的研究动向进行综述，包括紫茎泽兰植物学特征、生物学特性及分布、生态学特性、化学成分以及生物活性、危害性、综合开发利用情况等，并着重讨论紫茎泽兰开发利用的前景。入侵 生物入侵是由于人类有意识形态或无意识地把某种生物带入适应其栖息和繁衍的地区，其种群不断扩大，分布区逐渐稳步的发展。 外来物种成功入侵往往需要经过引进、入侵、建立和传播等几个主要阶段。外来物种入侵成活后，通常有一个较长的滞后阶段，之后才会爆发性扩展。据初步统计，我国已知外来归化植物超过600种，初步确定为外来入侵植物的有90种。其中危害较大的有紫茎泽兰、微甘菊、空心莲子草、豚草、飞机草、凤眼莲和假高粱。初步确定为外来入侵动物的有40种，其中危害较大的有蔗扁蛾、湿地松粉蚧、松树线虫、美国白蛾、福寿螺等。生物学特性紫茎泽兰，又名大黑草、花升麻、解放草等，植物界，被子植物门，双子叶植物纲，菊目，菊科，多年生草本或亚灌木。跟粗壮，直立。高三十至四十厘米，子实瘦果，黑褐色，花期十一月至第二年四月，结果期三月至四月。分支对生，被白色或锈色短柔毛。叶对生，叶片质薄，卵形，在背面及沿叶脉处毛稍密，基部平截或稍心形，顶端急尖，基出三脉，边缘有稀疏粗大而不规则的锯齿，在花序下方则为波状浅锯齿或近全缘。头状花序小，在枝端排列成伞房或复伞房花序，约含4050朵小花，管状花两性，白色，花药基部钝。子实瘦果，黑褐色。，根呈绳索状，十分发达；喜温、喜湿、耐干旱、耐瘠薄，且能耐-5低温，生态适应性很广，能蔓延到广大的湿润、半湿润亚热带地区，且能迅速形成单生优势，严重破坏入侵地的植被生态平衡。主要分布于中国，美国，澳大利亚，新西兰等地。1 牛翠娟、孙儒泳、李庆芬等 基础生态学（第二版） 李振宇，解焱.中国外来入侵种M.北京：中国林业出版社，20022 段惠，强胜，吴海荣，等.紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum Spreng）J.杂草科学，20033 中国科学院昆明植物研究所.云南植物志（第十三卷）M.北京：科学出版社4 赵国晶，马云萍.云南紫茎泽兰的分布与危害的调查研究J.杂草学报，1989， 中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴M.北京：科学出版社，1983.5 中国科学院昆明植物研究所.云南植物志（第十三卷）M.北京：科学出版社，20046 达平馥，洪焰泉.紫荆泽兰的危害特性及研究利用近况J.林业规划调查，2003，28（1）7 朱正方，杨光忠，栗国强.从植物中寻找农药活性物质紫茎泽兰化学成分的研究（）J.华中师范大学学报：自然科学版，1995，8 杨正东.紫茎泽兰刨花板生产技术的开发与研究J.林业机械与木工设备，2002， 紫茎泽兰为多年生草本植物，茎基部常木质化，茎枝基部特别是靠近地面的茎部能生出须根，萌发出根芽，入土便可产生新植株，使其在竞争并拓展生存空间中处于有利地位。结实能力强，每株可结种子3万4.5万粒，多的可达10万粒。瘦果细小，顶端具冠毛，随风飘移散落，极易在裸地和稀疏植被的生境中定植生长。天然生长的紫茎泽兰，孕蕾时间多从11月下旬开始，12月下旬现蕾，2月中下旬始花，各地表现出较大的一致性。但结果成熟期，一般在土壤湿度条件相似的情况下，随气温增高而逐步提前，最多可相差20多天。在温度大体相同的情况下，干旱导致成熟期提前，湿润使之推后，二者相差也可达20多天。新枝萌发从连续降雨的5月开始，至9月为生长旺期，其中以高温高湿的7月、8月两月生长最快，植株平均月增高10cm以上，11月花芽分化，株高增长速度下降。当人工割除地上茎时，其营养体生长规律与正常植株基本一致，但8月以后割除，对开花结果有较大影响，10月以后割除，萌发的新枝不再开花结实，但营养生长仍然进行。9 丁靖垲，余珍，王鹏，等.紫茎泽兰精油的香气成分及应用研究J.云南植物研究，1991分布紫茎泽兰，原产墨西哥，新中国成立前由缅甸，越南进入我国云南，现已蔓延到北纬2533地区，并向东扩展到广西、贵州境内。、1935年在云南南部首次发现，随河谷、公路、铁路自南向北传播，至目前为止，云南80%面积的土地都有紫茎泽兰分布。西南地区的云南、四川、西藏等地都有分布，大约以每年10-30公里的速度向北和向东扩散。目前已被列入我国首批外来入侵物种，排在第一位。10 张文平，傅颖媛，谢小梅.柠檬醛、肉桂醛抗曲霉菌作用机制研究J.江西医学院学报，2003 危害紫茎泽兰可以入侵各种生态环境，其生命力非常旺盛，根系分泌释放的化学物质和腐烂的枝叶能抑制其他物种的种子萌发和幼苗生长，因此常连接成片，发展成单种优势群落，导致本地植物群落的衰退和消失。其对土壤肥力吸收力强，该草入侵农田后可使农作物减产3%18%。据昆明市环保局2006年报告，在该市紫茎泽兰分布及危害面积已达271215公顷，占昆明市国土总面积的12.9%。 紫茎泽兰是农、林、牧生产的大敌。紫茎泽兰侵入农田、草地后，与农作物、牧草争水、争肥、争阳光、争空间，严重影响农作物、牧草的生长。据调查，被紫茎泽兰侵入三年后的草地牧草基本消退，几乎完全失去放牧利用价值；侵入农田210天后 ，土壤的速效N、P、K分别下降56-96%、46-53%、6-33%，土壤肥力严重下降，造成粮食严重减产；侵入林地、桑园、果园后，抑制树种的天然更新，影响苗木的生长。紫茎泽兰的根系分泌物和腐烂的枝叶能抑制小麦以及杂草种子的萌发和幼苗生长，因此一旦其传入，很快就会后来者居上，排挤拌生植物形成大片的单优群落，导致侵入地当地生态环境恶化，带来灾难性的后果。 紫茎泽兰严重影响人畜健康。紫茎泽兰植株内含有芳香和辛辣的化学物质和一些尚不清楚的有毒物资，其花粉能引起人畜过敏性疾病，会引起马患气喘病，往往有家畜因误食引起中毒或死亡的事件发生；紫茎泽兰植株用来垫厩，会引起牛马烂蹄。 紫茎泽兰在植物界里有“杀手”之称，所到之处寸草不生，牛羊中毒。可进行有性繁殖和无性繁殖，对环境的适应性极强，无论在干旱贫瘠的荒坡隙地、墙头、岩坎，在石缝里也能生长。防治 现阶段的防治手段主要是人工防治，此法是最简单的防治方法，它适宜于刚刚传人，还没有大面积扩散、蔓延的紫茎泽兰。根据紫茎泽兰的生长规律和多年的防治经验，防除时间应选择在紫茎泽兰花期前进行，采取组建专业队伍与发动群众相结合的办法，利用每年23月份或者10月份的农闲期，对紫茎泽兰进行全面清除。紫茎泽兰繁殖能力强，除了能通过种子传播外，其根、茎都能进行无性繁殖。因此在清除时，应保证残枝、残根全部清除，并将清除后的紫茎泽兰尽快就地销毁，防止再次萌发。但此法也存在一些弊端，即劳动强度大、效率低，难以在大范围内推广应用。 此外还有化学防治、生物防治。化学防治是控制紫茎泽兰的主要方法之一，主要是利用高效、低毒、低残留、对人畜安全的化学除草剂，开展大规模灭治。主要除草剂配方有：0.6一0.8的2，4.滴溶液；0.30.6的2，4-滴丁酯和2，4，5.三氯苯氧基醋酸；5.0氯酸钠溶液等。利用除草剂防除紫茎泽兰要达到最佳效果，需要喷湿全株，特别是植株下部。虽然化学防治具有效果迅速、使用方便、易于大面积推广应用等优点，并在紫茎泽兰的防治过程中取得了一定的成效，但是这种方法会造成环境污染，药物飘散还会使临近作物产生药害，而且用量大、成本高，易使紫茎泽兰产生抗药性，效果还会受到季节的影响。 生物防治是指从外来有害生物的原产地引进食性专一的天敌（包括植物、动物和微生物）将有害生物的种群密度控制在生态和经济危害水平之下的防治方法。生物防治方法的基本原理是有害生物与天敌的生态平衡理论，在有害生物的传人地通过引入原产地的天敌因子重新建立有害生物与天敌之间的相互调节、相互制约机制，恢复和保持这种生态平衡。因此，生物防治可以取得利用、保护生物多样性的结果。 昆虫防治。泽兰实蝇，对寄主具有极强的专一性，是许多国家最常用的防治紫茎泽兰的一种天敌。云南省就进行过用泽兰实蝇来防治紫茎泽兰的研究。它的防治机制是，泽兰实蝇产卵寄生于紫茎泽兰的茎顶端，继而形成虫瘿，严重抑制紫茎泽兰的生长，因为它虽然可形成侧枝，但开花结实数量显著减少，产生不孕的头状花序，直至支柱最终死亡。旋皮天牛是紫茎泽兰的另一种天敌，它在紫茎泽兰的根颈部钻孔取食，造成紫茎泽兰机械损伤而致全株死亡。天敌引进是一项国际性、牵涉面很广的工作，要求安全、快速、保证天敌成活率、科学严格的管理。天敌的释放必须严格遵守生防天敌引种与释放公约，因为天敌一旦释放到自然界就无法收回，所以必须对不是防治目标的生物和环境无害。 真菌生物防除。用于防除紫茎泽兰的真菌。泽兰尾胞菌和链格孢菌等。紫茎泽兰感染病菌后，可引起叶子被侵染组织的失绿，吸收水分和氮、磷的能力显著降低，使植株的生长受阻。强盛等研究表明，链格孢菌的代谢毒素在50mg/kg浓度以下就可以引起紫茎泽兰严重的病害。 替代控制。替代控制指利用植物间的相互竞争现象，用一种或多种植物的生长优势来抑制害草。具体方法是在开花期前清除紫茎泽兰，然后立即种植速生树种和优质牧草，迅速恢复植被，以生活力强的植被来抑制紫茎泽兰的再生长。这主要是通过人工逐步造成紫茎泽兰生长空间的郁闭，紫茎泽兰群体因处于下层，光照不足，会逐渐衰亡、消退。可供选用的速生树种有直杆桉、兰桉、台湾相思、新银合欢等。优质牧草有白三叶、雀稗、杂交狼尾草、百喜草、黑麦草、紫花苜蓿、王草等，这些牧草都具有产量高、质量好、经济价值高等优点。需要指出的是，某些牧草生长迅速、叶片茂盛、覆盖面广，可以成功地抑制紫茎泽兰的生长和种子的传播，且适应环境的能力也很强。引进的替代植物在失去控制后会不会引发新一轮生态安全问题，值得关注与研究。 利用 紫茎泽兰的综合应用。作为能源资源：可以制造成沼气、碳棒，或粉碎后作为燃料。 作为饲料资源：幼嫩的紫茎泽兰含有非常丰富的营养成分。粗蛋白占干物质的20%左右，氨基酸种类齐全，达十六种之多，总量为12.491%，超过许多乔本科植物，而且紫茎泽兰生长速度快，繁殖能力强，生产量大，是丰富的潜在饲料资源。紫茎泽兰经过复合菌种处理，好氧发酵后，能显著降解其有毒物质，作为饲料原料配成饲料喂猪。 作为纤维板：以紫茎泽兰为原料，生产刨花板，有利于生态及环境的保护。 制作染料、香精和木糖醇：用紫茎泽兰染黄色布料，染出来的颜色鲜艳明亮、不易褪色，而且紫茎泽兰有一种特殊的气味，用它染出的布料有特别的驱除蚊虫功效；紫茎泽兰的香气能够成为制造香精的香料源；紫茎泽兰经过几种酵母发酵后，可生产木糖醇。 制作杀虫剂：紫茎泽兰提取液对天敌无害，可作为杀菌剂、杀菌剂、植物生长调节剂等。 培养食用菌：利用紫茎泽兰作为食用菌培养料，可栽培出平菇、凤尾菇、金针菇、木耳、猴头等七种食用菌。 药用价值：可以用于对蚊虫叮咬引起的搔痒、肿块，香港脚、稻田性皮炎、，取紫茎泽兰鲜叶适量揉出汁液涂抹患处，可起到消肿止痒之功效。不明缘由皮肤荨麻疹，取紫茎泽兰鲜茎叶500g,煎水清洗患处，一般24