入侵植物紫茎泽兰带来哪些危害?
出品:科普中国
制作:中国科学院植物研究所工程师 李青为
监制:中国科学院计算机网络信息中心

  中国幅员辽阔,自然地理条件变化极大,来自世界各地的大多数外来植物都可能在这里找到适合自己的栖息地,有的甚至成为入侵植物。 

  改革开放以来,随着对外贸易与交流的增加,外来入侵植物的种类和危害也在急剧地增加。外来入侵植物对中国的经济、生态、生物多样性以及社会环境和人类生活安全等已经造成非常严重的威胁[1]。目前,我国确认的外来入侵植物达291种,每年因外来植物入侵造成的经济损失高达1000亿元人民币[2] 

  紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng),又名破坏草、解放草、臭草,为菊科泽兰属多年生草本植物或亚灌木,原产于中美洲的墨西哥和哥斯达黎加。它大约于20世纪40年代从中缅边境通过自然扩散传入我国云南省,约经半个多世纪的扩散,现已在我国的云南、贵州、四川、广西、西藏、台湾等42区广泛分布和危害,并仍以每年大约60千米的速度,随西南风向东和北传播扩散[3] 

    

   

  紫茎泽兰 

    

  据估计,紫茎泽兰对中国畜牧业和草原生态系统服务功能造成的损失分别为9.8926.25亿元/公顷[4],在国家环保总局和中国科学院发布的《中国第一批外来入侵物种名单》中名列第一位。 

    

   

  庭院中的紫茎泽兰 

  作为重大生态灾害物种之一,它造成的危害有哪些呢? 

  首先是破坏牧草、侵占草场,严重影响畜牧业发展。在紫茎泽兰发生危害地区,总是以满山遍野密集成片的单优植物群落出现,造成牧草急剧下降,饲草缺乏[5] 

  其次是竞争排挤和取代当地植物而很快形成单种优势群落,造成生物多样性不可逆转性地降低,危及当地物种的生存,甚至导致当地物种,特别是珍贵植物资源的濒危或灭绝,最终导致生态系统单一和退化[5] 

  再次是侵入经济林地、影响栽培植物生长,造成中耕管理强度成倍增加。在有紫茎泽兰危害的地区,所有经济林地茶、桑、果园紫茎泽兰也同样侵入,只要一年不进行中耕管理,就会长满紫茎泽兰,轻者使作物长势减弱、产量下降或品质变坏,重者导致作物大面积死亡[5] 

   

  紫茎泽兰占领林下空间 

  第四是阻碍交通、堵塞水渠。紫茎泽兰在路旁沟边长得非常繁茂,枝叶十分密集,往往阻碍交通、堵塞水渠,受害地区在秋收秋种季节,还需要先抽调劳力清除障碍,才能保证道路、水渠畅通,才能使农事活动正常开展[5] 

  还有就是严重影响人、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质,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;如果用紫茎泽兰植株来垫厩,还会引起牛马烂蹄[5] 

    

   

  生长在道路旁的紫茎泽兰 

  那么,它为什么这么会引起这么严重的危害呢?首先从它的繁殖特点说起。紫茎泽兰具有强大的生殖能力。有性生殖方面,紫茎泽兰种子数量巨大,每株可结种子34.5万粒,多的可达10万粒;种子很轻,种子千粒重只有0.0400.045克,种子顶端有冠毛,可通过瘦果与冠毛形成的“风伞”随风飘移扩散。种子在冠毛的帮助下,可借助风力、水力、人畜车辆流动进行广泛传播;无性生殖方面,紫茎泽兰根茎都具有生根发芽能力,都可进行无性繁殖[3,6] 

   

  紫茎泽兰形成优势种群 

  作为一种世界性的恶性杂草,紫茎泽兰还会通过茎、叶、根向空气或土壤中挥发性化学物质(化感物质-泽兰二酮、羟基泽兰酮等),这些物质对周围植物的生长发育产生抑制作用,可以阻止其他植物生长。紫茎泽兰能够成功入侵,与它产生的挥发性化学物质是密不可分的[4] 

   

  紫茎泽兰可向周围释放化感物质 

  紫茎泽兰成功入侵后,会使入侵地的土壤在微生物群落结构、酶活性及土壤养分等方面的成分组成和数量发生变化,通过增加有益功能菌,提高土壤养分,形成对自身有利的土壤生态环境,同时破坏了原有植物与土壤之间的生态平衡,同样抑制了当地植物的生长发育[6] 

  紫茎泽兰还对光环境有很强的适应能力。紫茎泽兰的光饱和点比较高,接近阳性植物;紫茎泽兰对光照的适应范围较宽,光补偿点低。从夏季到秋季,紫茎泽兰叶片的日平均光合速率不仅没有减少,而且略有增加,说明紫茎泽兰一直处于旺盛的生长状态,而在这期间,正是牧草及其它一些植物幼苗、幼树生长能力衰退的时期[7] 

  紫茎泽兰具有广泛的适应性和抗逆能力,无论在向阳开阔的自然草场、公路两旁还是在荫蔽的桐林亦能成片生长,甚至在石缝、瘠薄的土壤中也能生长发育[8] 

  总之,紫茎泽兰靠它那密集成片的生物学特性、“有毒”的化感物质和惊人的繁殖能力以及较高的光合能力排斥其它植物的生长。它所到之处,原有植物均被“排挤出局”,只有紫茎泽兰“唯我独尊”。 

  目前科学家们也在想方设法从人工机械防治、化学防治和生物防治法等各方面去努力抵御紫茎泽兰的入侵,但效果有限。但是,希望总会有的,人们已经发现紫茎泽兰还有许多利用价值,例如紫茎泽兰可以制作染料、杀虫剂;可以提取香精;发酵后可以制造沼气、晾干后可以制作刨花板,甚至紫茎泽兰还有一定的药用价值等等。相信在不久的将来,通过防治和利用相结合的方法,一定会让这名令人闻风丧胆的“植物杀手”转变成为人见人爱的“植物天使”。 

    

  参考文献: 

  [1] 闫小玲, 刘全儒, 寿海洋等(2014). 中国外来入侵植物的等级划分与地理分布格局分析. 生物多样性, 22 (5), 667-676. 

  [2]贺红.防控外来植物入侵任重道远. http://www.aqsiq.gov.cn/zjxw/dfzjxw/dfftpxw/201708/t20170811_495432.htm. 2017-08-11 

  [3]鲁萍, 桑卫国, 马克平(2005). 外来入侵种紫茎泽兰研究进展与展望. 植物生态学报, 29(6), 1029-1037. 

  [4]万方浩, 刘万学, 郭建英等(2011). 外来植物紫茎泽兰的入侵机理与控制策略研究进展. 中国科学, 41(1), 13-21. 

  [5]刘伦辉, 谢寿昌, 张建华(1985). 紫茎泽兰在我国的分布、危害与防除途径的探讨. 生态学报, 5(1), 1-6.  

  [6]李霞霞, 张钦弟, 朱珣之(2017). 近十年入侵植物紫茎泽兰研究进展. 草业科学, 34(2), 283-292. 

  [7]刘文耀, 刘伦辉,郑征(1988). 紫茎泽兰的光合作用特征及其生态学意义. 植物分类与资源学报, 10(02), 1-3. 

  [8]向业勋(1991). 紫茎泽兰的分布、危害及防除意见. 杂草学报,.(04), 10-11. 

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