Review on studies of Eupatorium adenophorum--an important invasive species in China

Eupatorium adenophorum Spreng. was introduced in Yunnan Province of China around 1940. Since then it has been spreading rapidly, particularly in the southern and southwestern parts of China and caused serious economic loss. The biological research and inte-grated control on E. adenophorum were carried out from 1980's in Yunnan Province. Together with other 15 invasive external species, the weed has been listed in the White Paper by The State Environmental Protection Administration of China. This paper briefly reviews the studies on natural distribution, biological character, ecological character, chemical component, hazard, potential application and the control of E. adenophorum. The research direction for this invasive external species in future was also discussed.

泽兰实蝇寄生状况及其对紫茎泽兰生长与生殖的影响

泽兰实蝇（Procecidochares utilis）作为天敌控制紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum）已经在国内外得到广泛的应用，但关于它对紫茎泽兰控制的有效性和防治现状的研究尚不深人。该文通过对攀西地区紫茎泽兰人侵危害严重的路域生态系统中泽兰实蝇寄生状况的抽样调查，初步研究了泽兰实蝇对紫茎泽兰生长，特别是生殖能力的影响。寄生率的调查采用随机取样法，分别从植株寄生率和枝条寄生率两方面进行，并比较不同生境下及不同年龄植株枝条寄生率的差异；选取相同数量、相同部位的各年龄植株寄生和非寄生枝条（对照），分别调查其花枝量、头状花序数及结实量，进行分析比较。研究结果表明：1）植株寄生率与枝条寄生率有显著差异（p〈0．05），分别为71、67％和17．30％，前者显著高于后者；样方调查结果，成熟群落中枝条寄生率为17．48枝·m^-2；1虫瘿·枝条^-1的枝条占所有寄生枝条的92．30％；2）湿润生境下紫茎泽兰的枝条寄生率为20．27％，显著高于于旱生境下的枝条寄生率（9．33％）（P〈0．05）；3）不同年龄植株枝条寄生率有差异，0～1年生植株枝条寄生率分别为36．36％和21．56％。显著高于2-4年生的植株枝条寄生率，分别为13．50％、8．82％和12．16％（P〈0．05）；4）在目前的寄生强度下，泽兰实蝇对紫茎泽兰枝条的直径、花枝量、头状花序数及结实量均无显著影响（P〉0．05）。

紫茎泽兰土壤种子库特征及其对幼苗的影响

研究紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)土壤种子库特征及其对紫茎泽兰种子的萌发、幼苗命运的影响,在综合治理紫茎泽兰入侵危害及防止紫茎泽兰的继续扩散等方面有着重要的意义。该文在攀枝花紫茎泽兰入侵严重的地区,通过采集果园、放牧灌丛以及禁牧灌丛3种不同生境紫茎泽兰土壤种子库的样本,以说明不同干扰程度下紫茎泽兰种子在土壤中的分布状况。通过野外调查并结合盆栽实验,初步研究了紫茎泽兰土壤种子库基本特征以及光照和种子在土壤中的埋藏深度等对紫茎泽兰幼苗的影响。结果表明:1)果园、放牧灌丛和禁牧灌丛等3种干扰程度不同生境的深层种子量占总种子量的比例分别为56.44%、46.96%和24.86%(p=0.006),这说明土壤深层种子量大小与干扰成正比,干扰越大,深层次紫茎泽兰种子量占总种子量的比重越大。2)播种在0、1和5cm深度的种子萌发率分别为64.67%、22.67%和13.33%,即种子埋藏越深,萌发率越低,不同层次种子萌发率差异极显著(p=0.00);幼苗死亡率分别为27.95%、0和0,表层种子萌发的幼苗有较高的死亡率,而由埋藏在深层的种子萌发的幼苗没有死亡,土壤表层发芽的幼苗与不同埋藏深度种子萌发的幼苗之间死亡率差异极显著(p=0.00)。3)在无遮蔽、半遮蔽和全遮蔽3种不同情况下,紫茎泽兰幼苗的死亡率分别为72.15%、30.38%和4.87%,定居率分别为6.66%、33.99%和46.67%,即遮蔽程度越高,死亡率越低,定居率越高,不同处理之间死亡率和定居率差异均极显著(p=0.00)。研究结果暗示,强光可能是导致紫茎泽兰幼苗死亡的重要原因,人类活动的干扰可能导致更多的紫茎泽兰种子进入土壤深层,从而改变了紫茎泽兰土壤种子库的结构。由于土壤深层种子比表层种子具有更强的抵抗强光照射等不良环境因子影响的能力,所萌发的幼苗成活率高,表明其具有更高的繁殖效率,因此人类活动干扰是紫茎泽兰入侵后难以根除的原因之一。

干扰强度对群落中紫茎泽兰种子萌发、幼苗定居和生长的影响

干扰与外来植物入侵密切相关,种子萌发和幼苗定居是植物生活史中最脆弱、也是外来植物入侵最关键的阶段。为研究干扰在恶性外来入侵植物紫茎泽兰成功入侵过程中的作用,采用人工牧草群落代替自然群落,人为干扰(去除不同面积的牧草)模拟自然干扰的方式,研究了紫茎泽兰入侵初期种子萌发、幼苗定居和生长对不同干扰强度的响应与适应。结果表明:(1)随着干扰强度的增大,群落下层光强升高,在直径15、20、25、30cm和35cm的干扰强度下,群落下层相对光强分别为6%、9%、16%、20%和28%。在各干扰强度下,紫茎泽兰种子均能萌发(发芽率40%～50%)、幼苗均能成活(成活率26%～40%)和定居(定居率11%～15%),且差异均不显著(15cm和35cm干扰强度下幼苗定居率除外);在100%光环境下,未发现成功定居的紫茎泽兰幼苗。(2)随着干扰强度的增大,紫茎泽兰株高、冠宽、叶片数、叶长、叶宽、单叶叶面积和总叶面积均有升高的趋势,100%光强下紫茎泽兰冠宽、叶片数和总叶面积最大。这说明紫茎泽兰耐阴性较强,较小的干扰就可能导致紫茎泽兰成功入侵;在不利环境下能缓慢生长,在环境改善后能充分利用资源加速生长,这可能是紫茎泽兰成功入侵的一个重要策略。

云南本地昆虫取食紫茎泽兰的原因研究

有研究发现云南本地昆虫能不同程度取食紫茎泽兰(Ageratina adenophora Sprengel或Eupatorium adenophorum Spreng),但对取食的原因和取食后体内毒素的积累情况知之甚少。以能够取食紫茎泽兰的斜纹夜蛾(Prodenia litura Fabricius)幼虫和不能取食紫茎泽兰的甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hübner)幼虫为材料,用常规饲料甘蓝(Brassica oleracea L.)和莴苣(Lactuca sativa var.longifolia Lam.)浸蘸不同体积分数紫茎泽兰叶片汁液后让昆虫取食,以此模拟昆虫对紫茎泽兰取食的喜好或厌恶程度,也测定了两种昆虫取食紫茎泽兰后体内神经毒素(乙酰胆碱)积累的情况。结果发现:(1)斜纹夜蛾幼虫对供试材料的取食基本不受紫茎泽兰叶片汁液体积分数的影响,甜菜夜蛾幼虫的取食量随紫茎泽兰叶片汁液体积分数的升高而降低。(2)取食紫茎泽兰后,斜纹夜蛾幼虫体内乙酰胆碱质量浓度没变化而甜菜夜蛾幼虫体内乙酰胆碱质量浓度升高。说明昆虫能否取食紫茎泽兰与自身解毒能力高低有关。在与紫茎泽兰的协同进化过程中,解毒机制进化较完善的昆虫可能成为紫茎泽兰的天敌。

牧草替代控制紫茎泽兰关键技术

替代种植是控制紫茎泽兰蔓延和危害的主要途径之一。与一般草地建植方法相比较,利用牧草替代控制紫茎泽兰的主要技术在于:在紫茎泽兰种子成熟前,采用人工或机械挖除、晒干后就地焚烧方式清除紫茎泽兰地表植被;采用豆禾混播,禾本科宜选用非洲狗尾草或鸭茅,豆科选用白三叶,并适度增加播种量;建植当年宜采用低施肥水平,不宜施用氮肥;替代种植初期适时拔除紫茎泽兰萌发幼苗。

紫茎泽兰对两种牧草发芽的化感克异作用

研究了紫茎泽兰地上部分、根系及根际土壤不同浓度提取液对白三叶和多花黑麦草发芽的影响。研究结果表明:紫茎泽兰对白三叶和黑麦草种子萌芽存在化感克异现象,并且随浓度的增加,影响越大;相同条件下,对白三叶的影响强于多花黑麦草;低浓度对白三叶败育的影响较大,但对多花黑麦草几乎没有影响;紫茎泽兰根际土壤对两种牧草种子萌芽无明显的化感克异作用。

紫茎泽兰的微生物防治研究进展

紫茎泽兰原产美洲的墨西哥,因其茎和叶柄呈紫色,故名紫茎泽兰。是一种世纪性的恶性杂草,在国家环保总局公布的首批入侵国内的16种外来物种黑名单中,紫茎泽兰名列第一,被称为"生物癌症"。在防治紫茎泽兰的众多方法中,微生物防治以其无污染,高安全性等优势越来越受到人们的关注。本文概述了利用微生物防治紫茎泽兰的潜在优势,存在的问题以及开发前景。

入侵植物紫茎泽兰物候学特征及防控对策

在了解入侵种紫茎泽兰个体发育规律等生活史特征的基础上对比其与当地植物种类在物候学上的差异,发现紫茎泽兰的入侵主要是由于个体发育过程中与大多数本土植物存在明显的时间差。提出在防控其入侵蔓延的实践中,除了保护生态系统的健全与完整以外,应该优先选择与之物候学特征相近的本土植物进行替代治理与预防,实现有效控制紫茎泽兰的入侵危害。

紫茎泽兰对石榴枯萎病菌和枯草芽孢杆菌生长的影响

在室内条件下,利用20%的MS营养液(MS0.2)和灭菌蒸馏水培养的紫茎泽兰根系分泌物对石榴枯萎病和生防细菌枯草芽孢杆菌生长进行测定。结果表明,2种方式培养的紫茎泽兰根系分泌物均不能有效抑制枯萎病菌的生长,但对枯草芽孢杆菌的生长具有极强的促进作用。其中30%MS0.2对枯草芽孢杆菌的促进率达29.85%,而40%蒸馏水的促进率可达87.46%。恢复石榴园紫茎泽兰可能提高利用生防细菌枯草芽孢杆菌防治石榴枯萎病的效果。

葛藤定植及替代控制紫茎泽兰的技术研究

选用多年生双子叶植物作为替代植物,不仅能够达到持续控制紫茎泽兰的目的,而且可以便利伴生单子叶杂草治理。但替代植物种类的选择及伴生阔叶杂草的治理仍需要加以解决。在贵州对4种替代植物的试验结果表明,葛藤生长迅速,对地表盖度好,替代控制紫茎泽兰效果可达96%以上,而其他替代植物种类的盖度较差。葛藤伴生的阔叶杂草可用除草剂氟磺胺草醚和乙羧氟草醚防除,在推荐剂量下对幼苗期的紫茎泽兰或假臭草的防效可达99%以上,且对葛藤安全;相反,除草剂甲氧咪草烟和异恶草酮效果较差。

甘薯替代控制紫茎泽兰的研究

研究选择生长速度快、具有一定经济价值的甘薯替代控制紫茎泽兰（Eupatorium adenophorum Spreng）,通过在湖北和四川的田间试验,观察甘薯替代紫茎泽兰的防治效果,以及对紫茎泽兰生长的影响。试验结果表明,无论是淀粉型还是叶菜型甘薯均能有效控制紫茎泽兰,其防控效果为98%-100%,并且能极显著地降低紫茎泽兰对氮、磷、钾和水分的消耗,保持田间水肥条件,保障了甘薯的增产和增收。

紫茎泽兰花粉变应原的蛋白组分

目的明确紫茎泽兰花粉变应原的蛋白组分,探索紫茎泽兰花粉是否为云南主要的春季致敏花粉之一。方法适时采集紫茎泽兰花粉制成变应原浸液,提取蛋白,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)检测其蛋白组分大小并比较其与青蒿花粉蛋白组分的相似性。结果SDS-PAGE电泳检测发现,青蒿花粉有6条蛋白条带,相对分子质量分别为64000、34000、22000、17000、14000和7000;紫茎泽兰有4条蛋白条带,相对分子质量分别为22000、17000、14000和7000。青蒿和紫茎泽兰蛋白条带平均灰度值基本相同(P>0.05)。结论紫茎泽兰和青蒿花粉有4条相对分子质量相近的蛋白条带,提示两种花粉可能有相似的变应原致敏成分,紫茎泽兰花粉可能是云南省主要的春季吸入性变应原之一。