李 璇,吳建國,林 峻,董乙強
(1.新疆維吾爾自治區(qū)蝗蟲鼠害預(yù)測預(yù)報防治中心站,烏魯木齊 830000;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院,烏魯木齊 830052)
新疆草原是我國北方重要的天然生態(tài)安全屏障,也是新疆畜牧業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),具有極其重要的生態(tài)和生產(chǎn)價值[1,2]。長期以來,由于環(huán)境氣候變化與人類活動的交互作用,導(dǎo)致草原退化明顯,毒害草滋生蔓延是草地退化的結(jié)果,嚴(yán)重威脅草原的健康發(fā)展[3]。十三五期間,新疆毒害草累計發(fā)生面積達到0.23億hm2,危害嚴(yán)重并已開展監(jiān)測和防治的有豚草(Ambrosia artemisiifolia)、三裂葉豚草(Ambrosia trifida)、甘肅馬先蒿(Pedicularis kansuensis)、白喉烏頭(Aconitum leucostomum)、醉馬芨芨草(Achnatherum inebrians)、納里橐吾(Ligularia narynensis)、天山假狼毒(Diarthron tianschanicum)等,約占毒害草危害面積90%以上[4]。
毒害草馬先蒿屬植物是新疆重要的毒害草類群之一,主要對和靜縣、烏恰縣、阿克陶縣、阿合奇縣、烏魯木齊縣等地的高寒草原造成危害,2014年-2020年,累計發(fā)生面積達到185.78萬hm2,最為嚴(yán)重的在和靜縣巴音布魯克草原,嚴(yán)重區(qū)域馬先蒿蓋度可占植被總蓋度的90%以上[4]。該類植物具有生長迅速,繁殖快的特點,且家畜不采食,在局部區(qū)域群落中已形成優(yōu)勢種群,破壞當(dāng)?shù)刂脖坏纳锒鄻有?,致使草地群落從過去穩(wěn)定的多層結(jié)構(gòu)演化為較弱的單層結(jié)構(gòu),草原植被蓋度不斷下降,可食牧草生產(chǎn)力下降,加劇了草畜矛盾,嚴(yán)重影響到區(qū)域畜牧業(yè)生產(chǎn)和草原生態(tài)平衡,減少了依靠畜牧業(yè)為生存來源的游牧民的經(jīng)濟來源,對當(dāng)?shù)厣锇踩珟砹穗[患[5-7]。
巴音布魯克高寒草原是新疆著名的草原旅游風(fēng)景區(qū)、開都河重要的水源涵養(yǎng)區(qū),也是珍稀候鳥理想的繁殖棲息地,有著“新疆水塔”之稱,生態(tài)地位十分突出[8]。然而由于草地長期處于超載過牧狀態(tài),草地退化持續(xù)加劇,原來的伴生種馬先蒿因其具有超強的侵占性及不可食性,不斷蔓延擴張成為群落的優(yōu)勢種,給當(dāng)?shù)氐男竽翗I(yè)生產(chǎn)和生物多樣性的保護帶來極大的威脅。近年來,隨著對退化草原治理工作的推進,全疆、尤其是巴音布魯克開展了馬先蒿等毒害草的治理工作。但防控方法的有效性、治理效果的穩(wěn)定性、治后管理水平等方面均有待于進一步提高,局部區(qū)域出現(xiàn)了邊治理邊退化的局面,甚至年年防治年年危害。因此,開展毒害草馬先蒿防控技術(shù)的研究無論對草地生態(tài)保護,還是生產(chǎn)經(jīng)濟提升和社會穩(wěn)定都是十分有必要的。
巴音布魯克草原馬先蒿有6種,甘肅馬先蒿(Pedicularis kansuensis)、擬鼻花馬先蒿(Pedicularisrhinanthoides Schrenk ex Fisch.et Mey)、歐氏馬先蒿 (Pedicularis oederi Vahl.)、長根馬先蒿(Pedicularis dolichorrhiza Schrenk)、膨 萼 馬 先 蒿 (Pedicularis physocalyx Bge.)、假 彎 管 馬 先 蒿(Pedicularis pseudocurvituba Tsoong)[9],主要危害種是甘肅馬先蒿(Pedicularis kansuensis),隸屬列當(dāng)科馬先蒿屬,為一年生或兩年生的根部半寄生草本。株高可達20~50 cm,根單一,有時分枝?;~具長柄,有密毛,莖生葉4枚輪生,葉片羽狀深裂,裂片10對左右,披針形,邊緣有鋸齒。花輪生,花冠玫紅色,有時有白色;蒴果斜卵球形,種子紫黑色,卵圓形[6,10]。
馬先蒿喜光、耐寒,對土壤適應(yīng)性強,在潮濕地生長較好,土壤水分是限制馬先蒿生長的主要環(huán)境因子,不同年際間,馬先蒿密度值與降水有顯著相關(guān)性[6,11]?;ㄆ?~8月,種子結(jié)實率高,每株可生成1 600~2 000粒種子。種子很小,數(shù)量眾多,千粒重僅0.64 g,發(fā)芽率達到76.9%[6]。種子傳播是其主要擴散方式。傳播媒介主要有流水和人畜活動(車輛、人員往來,牛羊轉(zhuǎn)場等)。馬先蒿屬的傳播突出表現(xiàn)在“隨水而進、隨水而居、隨水而散”的特征,由人工渠道或夏季洪水?dāng)y帶,將高寒草甸的馬先蒿屬種子帶入低平地的人工草地和天然草地[6]。
甘肅馬先蒿在和靜縣主要分布巴音布魯克鎮(zhèn)、巴音郭楞鄉(xiāng)、阿拉溝鄉(xiāng)等區(qū)域,2014-2021年累計發(fā)生區(qū)面積已高37.1萬hm2,累計危害嚴(yán)重區(qū)面積達12.56萬hm2[4]??傮w發(fā)生面積逐年擴大,輕度發(fā)生面積逐漸縮小,但中度、重度危害不斷加重,說明馬先蒿發(fā)生區(qū)密度不斷增大,且其主要以集群分布的方式,短期內(nèi)可在草地生態(tài)系統(tǒng)中迅速蔓延,表現(xiàn)出極強的入侵性。
1.2.1 對草原生態(tài)的危害
馬先蒿為半寄生植物,根部有吸器,吸取寄主植物水分,可同寄主植物即可食性優(yōu)良牧草爭奪水分、養(yǎng)分和光,可改變草地群落物種多樣性水平和群落結(jié)構(gòu),降低草地生態(tài)系統(tǒng)群落蓋度,排斥其他牧草生長,使草原從過去穩(wěn)定功能較強的多層結(jié)構(gòu)演化為穩(wěn)定功能較弱的單層結(jié)構(gòu),生物多樣性降低。一旦遇到不適合生存條件,如干旱、低溫等情況,有可能會大面積死亡,使得地表植被覆蓋度顯著降低,甚至裸露,造成草地嚴(yán)重退化,水土流失,嚴(yán)重阻礙草地生態(tài)、草原畜牧業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
1.2.2 對草原牲畜的危害
甘肅馬先蒿全草有毒,內(nèi)含苯丙素苷、環(huán)烯醚萜苷、酚酸、去甲基單萜苷等有毒成分[12]。本地畜種對毒害草有一定識別能力,一般不會主動采食,但外地引進的優(yōu)良畜種,由于無識別能力,返青期容易主動采食,如果管理疏忽,沒有及時發(fā)現(xiàn),隨著采食毒害草時間的延長而引起消化系統(tǒng)障礙和神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,甚至死亡,據(jù)新疆治蝗辦2014-2021年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,已造成家畜死亡50只[4],對當(dāng)?shù)匦蠓N改良有一定影響。
在馬先蒿的防控治理時,雖然草原工作者和生產(chǎn)部門已經(jīng)做了大量的防控工作,但其防控效果不佳,甚至出現(xiàn)邊治理邊退化的現(xiàn)象;巴音布魯克草原多處屬于生態(tài)保護區(qū),且為水源涵養(yǎng)區(qū),在治理毒害草時因不能全部區(qū)域均采取藥劑防除的方法,給防除工作帶來了較大的困難;巴音布魯克草原放牧強度過大,優(yōu)良牧草采食嚴(yán)重,部分區(qū)域呈嚴(yán)重退化趨勢,牧民防控毒害草意識薄弱,給毒害草的擴張?zhí)峁┝烁蟮目臻g,造成防控效果不佳。
在馬先蒿發(fā)生區(qū),每年6月開展調(diào)查,調(diào)查路線根據(jù)地形地貌、道路等進行安排,將馬先蒿連片分布的地區(qū)劃定為一個區(qū)域,打好四至邊界坐標(biāo)點,在每個片區(qū)中每一萬畝草場設(shè)置3個1 m×1 m樣方,統(tǒng)計樣方內(nèi)馬先蒿、主要牧草和雜類草高度、蓋度、密度、生物量。
根據(jù)國家林草局印發(fā)的《主要草原有害生物防治指標(biāo)》的通知(辦草字〔2021〕73號)要求,毒害草蓋度低于30%可不防治,建議按照馬先蒿花期蓋度值大小,將危害程度分為無危害、輕度危害、中度危害、重度危害四個級別,見表1。
表1 甘肅馬先蒿危害級別
相對其他草原有害生物來說,毒害草馬先蒿的治理工作起步較晚。據(jù)文獻記載始于1996年[9]。1996-2004年,主要通過物理移除法,采取人工拔除手段,且為小規(guī)模零星防除;2004-2014年,中國科學(xué)院新疆生態(tài)地理研究所對甘肅馬先蒿做了系統(tǒng)研究,提出了一系列有針對性的治理措施;從2014年至今,逐步形成馬先蒿監(jiān)測和防治體系。對馬先蒿的防控主要有物理防除、化學(xué)防除、生物防除以及生態(tài)工程防除等方法??v觀過去幾十年,我們對馬先蒿的治理主要目標(biāo)是去除靶子植物馬先蒿,并沒有從生態(tài)恢復(fù)的角度采取保護性恢復(fù)措施,往往是治標(biāo)不治本,造成在防除毒害草的同時,也造成了水土流失。
毒害草的肆意蔓延擴展是草地退化的最顯著標(biāo)志之一,對毒害草的治理要標(biāo)本兼治,既要采取措施降低種群密度,又要著眼恢復(fù)草地原生植被。對馬先蒿的治理要堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、生態(tài)修復(fù)戰(zhàn)略、草原安全戰(zhàn)略,按照“生產(chǎn)生態(tài)有機結(jié)合,生態(tài)優(yōu)先”的草原有害生物防治原則,根據(jù)草地類型、利用屬性及馬先蒿所在草地生態(tài)系統(tǒng)中的地位而定[13],不能簡單的將靶子植物馬先蒿完全消除,最終目的是恢復(fù)草地原生植被,促進草原植被正向演替。考慮馬先蒿危害程度與生境特點,分類施策、分區(qū)治理,允許馬先蒿的種群維持在經(jīng)濟生態(tài)損失允許的水平以下,恢復(fù)草地生產(chǎn)力,提高植被多樣性和豐富度[5]。從巴音布魯克草原草地利用的屬性來看,可以分為生態(tài)保護區(qū)和非生態(tài)保護區(qū),對二者的治理應(yīng)該是有區(qū)別的,不能一概而論。
對馬先蒿治理的技術(shù)流程可見圖1。
圖1 馬先蒿治理技術(shù)流程圖
生態(tài)保護區(qū)應(yīng)包括國家級自然保護區(qū)草地(含核心區(qū)、緩沖區(qū)、實驗區(qū))、水源涵養(yǎng)禁牧區(qū)草地、植被過于稀疏的草地等。保護區(qū)內(nèi)是嚴(yán)禁放牧的,更不能采取藥劑防除,應(yīng)采取環(huán)保型措施。
非生態(tài)保護區(qū)應(yīng)遠離水源,屬于可放牧區(qū),過度放牧是阻礙毒害草治理最大因素,因此要加強放牧管理。見表2。
表2 生態(tài)保護區(qū)馬先蒿治理方法
3.4.1 物理防治
在馬先蒿的苗期(5~6月)通過拔除、挖除、刈割、清除土壤種子等措施,降低馬先蒿密度,減少后代。在開花前再次檢查,對未拔除的馬先蒿進行刈割,確保果熟期前無大面積發(fā)生。
需要注意的事項是人工拔除或挖除時要將馬先蒿連根拔起,拍土后統(tǒng)一帶離草場,土回填。拔除時間一定是在幼苗期,避免造成水土流失;刈割宜齊地刈割,留茬高度3~5 cm。當(dāng)植被蓋度低于30%不宜刈割。采用機械刈割時,盡可能區(qū)分馬先蒿與其他牧草,不可傷害優(yōu)良牧草。
3.4.2 生態(tài)防治
生態(tài)防治包括放牧管理、補播等措施,旨在避免放牧家畜啃食踐踏優(yōu)勢種,充分發(fā)揮植被自我修復(fù)功能,提高植被覆蓋度,促進草原植被正向演替。
(1)放牧管理:非生態(tài)保護區(qū)要加強放牧管理,包括核定載畜量,降低放牧頻次,推遲進場時間,禁牧,休牧等措施。在無危害區(qū)和輕度危害區(qū),嚴(yán)格落實草畜平衡辦法,核定載畜量,避免過度放牧加重草原退化;在中度危害區(qū),建議在執(zhí)行草畜平衡核定的載畜量基礎(chǔ)上,降低1/3載畜量,或者推遲進場時間10~20 d;在重度危害區(qū),建議實行圍欄禁牧,建設(shè)刺線圍欄,封育2~3年(只在每年8月馬先蒿種子成熟前打草利用),圍欄封育按照《休牧和禁牧技術(shù)規(guī)程》(NY/T1176-2006),圍欄質(zhì)量及架設(shè)參照《編結(jié)網(wǎng)圍欄質(zhì)量分等》(JB/T51068-1999)《草原圍欄建設(shè)技術(shù)規(guī)程》(N/Y1237-2006)要求,確保工程建設(shè)質(zhì)量。
(2)補播:重點補播區(qū)域為植被蓋度低于50%,土層厚度不低于10 cm。補播草種因地制宜地選擇原生地長勢優(yōu)良的牧草,實行豆科、禾本科多品種混播,一年生和多年生混播。在巴音布魯克可選擇扁穗冰草、老芒麥、披堿草、紫羊茅、草地早熟禾、針茅等,在有灌溉條件區(qū)域還可補播紫花苜蓿、三葉草等。補播時間主要采取春播冬播相結(jié)合。在坡度小于25°,可采用機械免耕播種;在坡度大于25°,可進行撒播。
3.4.3 藥劑防治
在非生態(tài)保護區(qū)馬先蒿危害程度達到中度以上,可選擇藥劑防治,選擇的藥劑應(yīng)具有高效、低毒、低殘留,環(huán)境安全、經(jīng)濟,對人畜安全的“闊葉除草劑”,嚴(yán)禁使用滅生性除草劑。噴藥前應(yīng)務(wù)必做好藥效試驗,以保證防治質(zhì)量。施藥作業(yè)嚴(yán)格遵守GB/T8321和NY/T1276的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。做好警示宣傳與安全防范工作。在作業(yè)期間、安全隔離期間禁止放牧和采集施藥區(qū)動植物,防止出現(xiàn)人畜中毒事故。施藥完畢后,廢物要回收集中處理。
3.4.4 開發(fā)與利用
加大對馬先蒿藥用、飼用價值的研發(fā),變害為寶,綠色防控。
(1)藥用價值的研發(fā):馬先蒿屬植物全草可入藥,在藏藥治療肝、膽病、風(fēng)濕及癌癥等方面有獨特療效。要加大與科研機構(gòu)的合作,對馬先蒿的藥用成分進行測定分析,不斷提高對有效成分的提純工藝。
(2)飼用價值的研發(fā):提高青貯脫毒工藝,將盛花期的馬先蒿刈割后鍘成2~3 cm長度,與其它牧草按比例混合后,在無毒塑料袋或青貯窖中青貯2~3個月,以備冬季飼料。
草原毒害草的快速擴張已嚴(yán)重危害了草原畜牧業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展,但防控治理效果并不顯著,因此草原毒害草的治理已是草原工作者面臨的一個重大挑戰(zhàn)。在以后的研究和防治工作中,必須了解毒害草的擴張因素,明確毒害草的危害程度,從而分區(qū)分級制定好科學(xué)的防控策略,從而抑制毒害草的擴張,增加優(yōu)良牧草比例,促使草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。