范志偉 張建華 程漢亭 黃喬喬 李曉霞 劉麗珍 沈奕德

摘 要 為全面了解海南不同市縣旱田代表性雜草全年的發(fā)生規(guī)律，從2008年至2009年，采用全年定點、定時觀測的方法對海南7個市縣雜草自然萌發(fā)情況進行調查。結果表明：海南不同市縣定點觀測樣方里共有代表性雜草20科60種，其中菊科、禾本科、莧科、豆科和茜草科較多，占雜草總數的63%；外來入侵雜草有29種，占總數的48%；重要值大于5的優(yōu)勢種雜草有12種，占所有雜草的20%。6月是雜草種類萌發(fā)高峰，達15種。海南雜草年平均萌發(fā)量達1 060株/0.25 m2，其中萬寧最高，年平均萌發(fā)量達1 559株/0.25 m2；定安最低，年平均萌發(fā)量達519株/0.25 m2。海南雜草全年發(fā)生數量有兩個高峰期：一個在4月，萌發(fā)率為16%；一個在9月，萌發(fā)率為10%。全年大部分雜草在3～7月和9月萌發(fā)，萌發(fā)率為全年的70%。在海南，溫度均能滿足雜草萌發(fā)需要，降雨量是雜草發(fā)生的主要限制因子。

關鍵詞 優(yōu)勢種；萌發(fā)率；萌發(fā)高峰；溫度和降雨

中圖分類號 S451 文獻標識碼 A

海南島是中國最大的“熱帶省份”，土地總面積344.2萬hm2，占全國熱帶面積的42.5%?？捎糜谵r、林、牧、漁業(yè)發(fā)展的人均面積約0.48 hm2。海南屬于熱帶濕潤季風性氣候，平均氣溫23.8 ℃，年降雨量1 500～2 000 mm，最高達5 500 mm，干濕季節(jié)分明[1]。光、熱、水等自然條件優(yōu)越，使海南島成為中國重要的熱帶作物生產基地和南繁育種基地。然而，優(yōu)越的氣候條件使雜草生長繁殖迅速，滋生嚴重，終年都有不同種類的雜草完成生長、開花、結籽的生活史，致使土壤中積累大量的雜草種子，導致雜草的防除難度增大。因此，摸清雜草的生物學、生態(tài)學特性，系統(tǒng)了解和掌握其發(fā)生消長規(guī)律，對制定科學的雜草治理策略和探索防除技術有重要的意義。上海市和黑龍江省在20世紀70年代開展了這方面的研究，全面調查了不同生態(tài)區(qū)、不同農田雜草的發(fā)生消長規(guī)律及其與溫度和土壤濕度的關系[2-5]。其它省市調查研究局限于在單一作物或單一雜草的農田生態(tài)系統(tǒng)中，如江蘇省棉田雜草發(fā)生規(guī)律調查[6]，河北省棉田雜草發(fā)生規(guī)律調查[7]，稻田耳基水莧（Ammannia arenaria Kunth）發(fā)生規(guī)律[8]。海南全島的雜草發(fā)生消長規(guī)律研究仍未見報道。因此，從2008年至2009年，本的研究團隊對海南省雜草發(fā)生規(guī)律進行了全年定點定時觀測和系統(tǒng)調查，為雜草綜合治理提供科學依據。

1 調查方法

為了獲取海南省不同市縣旱田有代表性雜草自然發(fā)生規(guī)律情況，根據作物、植被、溫度和降雨等資料，在海南省儋州、東方、樂東、三亞、萬寧、定安和瓊中7個市縣有代表性的地方，隨機選取調查樣方2個（表1），每個樣方（50 cm×50 cm），相距100 m以上。參考雜草科學研究方法[9]，采用拔除法，每月30日（±2天）調查一次樣方中雜草的種類、株數，然后拔除。對于難以辨認的雜草，記為闊葉草、禾草或莎草。調查自2008年1月至2009年12月共2 a時間，每市縣共調查24次，結果以2 a每月和每樣方的平均值表示。

月平均雜草萌發(fā)量=每月樣方雜草平均萌發(fā)量（株/0.25 m2）。

月平均雜草萌發(fā)率/%=（月平均雜草萌發(fā)量÷全年平均雜草萌發(fā)總量）×100

雜草頻度/%=（雜草出現(xiàn)次數÷總調查次數）×100

相對頻度/%=（某種雜草頻度÷所有雜草總頻度）×100

雜草多度/%=（雜草出現(xiàn)株數÷總雜草株數）×100。

相對多度/%=（某種雜草多度÷所有雜草總多度）×100

重要值=相對頻度+相對多度

優(yōu)勢種：重要值大的雜草。樣方中雜草萌發(fā)數量多，整年出現(xiàn)頻率高的種類為該樣方中的優(yōu)勢種。

各市縣每月平均氣溫和降雨量由海南省氣象局提供。

調查數據采用Excel 2000進行處理。

2 結果與分析

2.1 雜草萌發(fā)種類組成和雜草優(yōu)勢種

海南7個市縣樣方內不同月份雜草萌發(fā)種類和數量見表2。在整年內，萬寧市樣方內雜草種類最多，有40種，其次是東方市30種，三亞市和樂東縣各27種，儋州市23種，定安縣和瓊中縣各19種。

海南7個市縣樣方內共有雜草20科54屬60種，其中菊科雜草11種、禾本科9種、莧科7種、豆科6種和茜草科5種，這5個科雜草占雜草總數的63%；錦葵科4種、大戟科3種、旋花科2種、莎草科2種、白花菜科1種、唇形科1種、粟米草科1種、紫茉莉科1種、酢漿草科1種、蓼科1種、馬齒莧科1種、玄參科1種、梧桐科1種、傘形科1種、馬鞭草科1種，共占總數的37%；一年生雜草有31種，占總數的52%，多年生雜草有21種，占總數的35%，二年生雜草有8種，占總數的13%；外來入侵雜草有29種，占總數的48%（表3）。這表明海南省7個市縣樣方內雜草種類組成多樣性的特點。

海南不同市縣全年雜草萌發(fā)種類隨著月份的變化而變化，其中1、2和12月份雜草萌發(fā)種類最少，樣方中平均只有4～6種雜草，占全年雜草萌發(fā)種類的13%，而東方、樂東、三亞和定安在2月份由于干旱，沒有雜草萌發(fā)；3至11月期間雜草萌發(fā)種類較多，樣方中平均多達8～15種，占全年雜草萌發(fā)種類的87%；6月份是全年萌發(fā)種類的高峰期，達15種（圖1）。

海南省7個市縣雜草萌發(fā)優(yōu)勢種（重要值>5）依次是闊葉豐花草（Borreria latifolia（Aubl.）K. Schum.）、假臭草（Praxelis clematidea King & Robinson）、 豐花草（Spermacoce pusilla Wallich）、葉下珠（Phyllanthus urinatia L.）、 金腰箭[Synedrella nodiflora（L.）Gaertn.]、 香附子（Cyperus rotundus L.）、 含羞草（Mimosa pudica L.）、黃花稔（Sida acuta Burm. f.）、傘房花耳草[Hedyotis corymbosa （L.）Lam.]、小蓬草（Conyza canadensis（L.）Cronq.）、 糙葉豐花草（Spermacoce hispida L.）和藿香薊（Ageratum conyzoides L.），共12種，占雜草總數的20%，其中菊科和茜草科各有4種，大戟科、莎草科、豆科和錦葵科各1種；雜草重要值≥3的優(yōu)勢種有17種，占雜草總數的28%；重要值≥1的優(yōu)勢種有35種，占雜草總數的58%（表3）。這些雜草大部分以種子繁殖，在海南全年都能萌發(fā)，造成種群世代重疊，難以防治。

2.2 雜草萌發(fā)量與萌發(fā)率動態(tài)

海南不同市縣不同月份雜草平均萌發(fā)數量，除2月雜草萌發(fā)數量僅有24株/0.25 m2外，其它月份雜草萌發(fā)數量都大于45株/0.25 m2。4月是全年萌發(fā)數量高峰期，達166株/0.25 m2，9月是萌發(fā)數量小高峰期，達104株/0.25 m2（表2）。

海南不同市縣雜草年萌發(fā)數量大致可分為3個等級：萬寧和瓊中的雜草年萌發(fā)數量居首，年萌發(fā)量分別為1 559 株/0.25 m2和1 545 株/0.25 m2；其次是儋州和樂東，年萌發(fā)量分別為1 146 株/0.25 m2和1 119株/0.25 m2；三是東方、三亞和定安，年萌發(fā)量分別為790 株/0.25 m2、636 株/0.25 m2和519 株/0.25 m2（表2）。

雜草萌發(fā)率與雜草萌發(fā)數量變化趨勢一樣。雜草平均萌發(fā)率2月最低，僅有2%，隨后上升，4月達全年最高峰，達16%；隨后下降到8月，9月又上升至一個小高峰，達10%，隨后下降至11月。11月至翌年1月雜草萌發(fā)率均在4%。雜草萌發(fā)率在3～7月為全年的61%，9月為全年的10%，大部分雜草均在這時萌發(fā)（圖2）。

闊葉雜草從3～12月都處于萌發(fā)活躍狀態(tài)，有兩個萌發(fā)高峰期，分別在4～6月和9月，萌發(fā)率分別達到全年的40%和10%（圖3）。

禾本科雜草萌發(fā)有3個明顯高峰期，分別在3月、5-6月和9月，萌發(fā)率分別達到全年的16%、30%和11%（圖4）。

莎草科雜草主要有香附子和球柱草，全年萌發(fā)有兩個高峰期，一個在4月，萌發(fā)率達14%，另一個在10月，萌發(fā)率達16%；4～10月萌發(fā)率達到全年的82%（圖5）。

在雜草優(yōu)勢種中，闊葉豐花草的重要值最高，達31.1（表3）；在瓊中的樣方內，闊葉豐花草全年都保持著優(yōu)勢種的狀態(tài)，在其它樣方出現(xiàn)頻率也很高，全年都能萌發(fā)生長（表2）。闊葉豐花草3～10月都處于萌發(fā)活躍狀態(tài)，5月份為全年萌發(fā)高峰期，平均萌發(fā)率達31.3%，1～2月和11～12月萌發(fā)較少（圖6）。

假臭草重要值次之，達19，全年都能萌發(fā)生長，3～10月處于萌發(fā)活躍狀態(tài)（表2、3），其中4月、6月和10月是萌發(fā)高峰期，而10月是全年的萌發(fā)高峰，萌發(fā)率達29%（圖7）。

2.3 雜草萌發(fā)率與溫度、降雨量的相互關系

溫度和水分是雜草種子萌發(fā)兩個必要條件，種子的萌發(fā)需要適宜的溫度和水分。在海南儋州、三亞、定安和瓊中4個縣市，全年月平均溫度都在15 ℃以上，可以滿足雜草萌發(fā)需要，隨著溫度的升高雜草萌發(fā)率增加。但是，到了7～10月，溫度雖然還在高位，雜草萌發(fā)率卻由于降雨量的增加而下降。所以，雜草萌發(fā)關鍵取決于降雨量。在海南，只要有降雨，雜草就可以萌發(fā)，并隨著降雨量的增加（月平均100～200 mm），雜草萌發(fā)率增加，這時最適合雜草萌發(fā)；但當降雨量超過月平均300 mm以上時，雜草萌發(fā)率反而下降（圖8）。這可能是土壤水分飽和，氧氣缺乏所致。

3 討論與結論

海南地處熱帶北緣，屬熱帶季風氣候。高溫高濕的氣候環(huán)境十分有利于雜草的滋生蔓延。相對于其它省份，海南農林雜草具有種類多、生長快等特點。據報道，海南農林雜草有99科369屬686種[10]，了解這些雜草的發(fā)生消長規(guī)律，對防治具有重要的科學指導意義。

本研究通過對海南7個市縣樣方的定點定時調查監(jiān)測，明確了海南幾種重要作物園雜草主要種類、重要優(yōu)勢種，及其發(fā)生規(guī)律，以及與溫度和降雨的關系等一手資料，為科學制定雜草防除策略和防除方法具有重要意義。

本研究重點在于海南雜草萌發(fā)規(guī)律，而不是研究海南雜草種類。由于海南雜草種類多，不可能也沒有必要對每種雜草發(fā)生規(guī)律進行研究，所以選取7個市縣的不同作物園和生境里，60種雜草萌發(fā)規(guī)律代表海南雜草發(fā)生規(guī)律。由于各樣方的植被和環(huán)境不同，土壤里雜草種子庫的大小不同，因此，各樣方的雜草萌發(fā)種類和數量也不同。但各樣方雜草萌發(fā)率是不變的，是可以進行比較的，是可以代表了各市縣雜草的發(fā)生規(guī)律的。當然，這是一個大范圍、大尺度的研究，精準度存在一定差異。如一些雜草剛萌發(fā)，難以辨認種類，只能用“闊葉草、禾草、莎草”表示，這對統(tǒng)計種類是有一些影響，但對計算萌發(fā)量和萌發(fā)率沒有影響；又如海南一些多年生惡性雜草，如白茅、鋪地黍等，在樣方出現(xiàn)頻率偏低，影響了對其發(fā)生消長規(guī)律的研究。下一步的研究應該把自然觀測和人工播種相結合，對樣方發(fā)生少的重要雜草進行人工播種補充，更能體現(xiàn)其發(fā)生消長規(guī)律。

雜草發(fā)生消長規(guī)律研究是一項基礎性研究工作，工作量大，耗時長，投入多。全國目前為止只有上海市和黑龍江省做了全省范圍的雜草發(fā)生消長規(guī)律調查研究。其他省份只是做了某種農田，或某種雜草的發(fā)生消長規(guī)律研究。如上海市從1972～1979年，通過野外定點觀察和田間網室內定量播種，明確了189種主要農田雜草自然發(fā)生規(guī)律：一年有兩個發(fā)生高峰，春夏發(fā)生量占全年的60.8%；秋冬占39.2%；盛夏7～8月，嚴冬12月至翌年2月，雜草基本上不發(fā)生，雜草發(fā)生可分成早春、春夏、秋冬和春秋發(fā)生型[2]；溫度和土壤濕度是調節(jié)雜草發(fā)生的重要因素，隨著溫度的變化，雜草有明顯的季相和越冬過程，不同類型雜草發(fā)芽需要的溫度和土壤濕度不同，過高過低都不適合雜草萌發(fā)[3-4]。本研究與其相似，只是海南雜草沒有明顯季相，全年溫度都能滿足大部分雜草萌發(fā)，一年四季均可發(fā)生，土壤濕度（降雨）才是影響雜草發(fā)生的主要因素。海南東方、樂東、三亞和定安觀測點2月沒有有效降雨，土壤干燥，所以沒有雜草萌發(fā)，盡管這是溫度適合；海南8-10月是降雨高峰，土壤濕度過高，雜草萌發(fā)率也就下降。

黑龍江省1978年開始對全省農田雜草進行系統(tǒng)全面的調查研究，以目測估計法為主，樣方計數法為輔，明確了雜草種類、危害與發(fā)生規(guī)律[5]。其以雜草群落演替變化，而不是以雜草萌發(fā)來闡明雜草發(fā)生規(guī)律，與本研究有所不同。

致謝 研究生羅嬋娟、趙之亭、古鑫、王麗參與了觀測調查工作，特此感謝！

參考文獻

[1]周北燕. 海南省地圖冊[M]. 北京：中國地圖出版社， 2007.

[2]唐洪元， 王學鶴， 胡亞琴. 上海農田主要雜草田間發(fā)生消長規(guī)律[J]. 植物保護學報， 1980， 790（3）： 183-190.

[3] 唐洪元， 王學鸚， 胡亞琴. 上海農田雜草發(fā)生與消長因子分析-溫度對雜草發(fā)生的影響[J]. 上海農業(yè)學報， 1985， 19（3）：11-18.

[4] 唐洪元， 王學鶴， 胡亞琴.上海農田主要雜草發(fā)生與消長研究-土壤濕度對農田主要雜草發(fā)生的影響[J]. 上海農學院學報， 1987， 59（3）： 187-192.

[5] 于學仁， 蘇少泉. 黑龍江省農田雜草種類、分布與發(fā)生規(guī)律的研究[J]. 植物保護， 19849（03）： 44-47.

[6] 強 勝， 魏守輝， 胡金良.江蘇省主棉區(qū)棉田雜草草害發(fā)生規(guī)律的研究[J]. 南京農業(yè)大學學報， 2000， 239（2）： 18-22.

[7] 樊翠芹， 王貴啟， 李秉華， 等.河北省棉田雜草發(fā)生規(guī)律及化學防除[J]. 河北農業(yè)科學， 2009， 139（10）： 23-35.

[8] 李 濤， 沈國輝， 平立鋒， 等.稻田耳葉水莧發(fā)生規(guī)律及生物學特性研究[J]. 植物保護， 2011， 379（5）： 172-175.

[9] 朱朝華， 范志偉， 楊 葉. 熱帶農田雜草生態(tài)與管理[M]. 北京： 中國農業(yè)大學出版社， 2006.

[10] 范志偉， 劉國道. 海南農林雜草名錄[M]. 北京： 中國農業(yè)出版社， 2013.

責任編輯：張海東