本發(fā)明屬于生物防治技術(shù),具體涉及用于替代控制南方喀斯特石漠化山區(qū)(以下簡稱石漠化區(qū))棄耕地的飛機草,并適用于相鄰地區(qū)飛機草的替代控制。
背景技術(shù):
飛機草(chromolaenaodorata(l)r.kingeth.rob)隸屬菊科澤蘭屬,多年生粗壯草本,原產(chǎn)中、南美洲,現(xiàn)已廣泛分布于非洲、亞洲和大洋洲等熱帶及亞熱帶地區(qū),被國際自然保護聯(lián)盟列為全球100種重要入侵物種之一。自20世紀初我國首次發(fā)現(xiàn)以來,現(xiàn)已廣布于海南、廣東、廣西、云南和貴州等省區(qū),對當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)、農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和人畜等均造成了非常嚴重的影響,是國家環(huán)??偩止嘉:ψ畲蟮娜肭种参镏?。廣西、云南和貴州等喀斯特山區(qū)是我國飛機草入侵程度最為嚴重的區(qū)域,其中以石漠化山區(qū)棄耕地等生態(tài)退化嚴重地帶尤為突出。
目前,飛機草防治主要采取物理防治(人工和機械)、化學(xué)防治和生物防治等技術(shù),其中生物防治主要是利用引進天敵、種植牧草和經(jīng)濟樹種等來達到控制或替代飛機草的目的,這些技術(shù)多存在受區(qū)域局限、費時費力、環(huán)境污染和難以持續(xù)有效等缺陷,有些還存在較大的生物入侵風(fēng)險。替代控制是生物防治技術(shù)中比較傳統(tǒng)而持續(xù)有效的技術(shù)方法,其基本原理是根據(jù)不同植物種類之間的資源競爭關(guān)系,選用一種或多種對飛機草具有競爭優(yōu)勢的經(jīng)濟作物、牧草和用材樹種等植物,通過人工管理來逐步實現(xiàn)和達到控制并成功替代飛機草的目標,但至今尚無利用多種不同生活型的鄉(xiāng)土植物建立復(fù)層群落替代控制飛機草的報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種替代控制石漠化區(qū)棄耕地飛機草的方法,即在石漠化區(qū)以飛機草為群落優(yōu)勢種或建群種的棄耕地,選擇利用伊桐(常綠喬木)、南酸棗(落葉喬木)、紅背山麻桿(半落葉灌木)和水蔗草(多年生草本)等不同生活型的鄉(xiāng)土先鋒植物構(gòu)建復(fù)層群落,同時結(jié)合人工撫育等措施促進這些植物種類的生長,逐步恢復(fù)本土植物群落,從而最終成功替代飛機草。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:
一種替代控制石漠化區(qū)棄耕地飛機草的方法,在石漠化區(qū)飛機草占據(jù)優(yōu)勢的棄耕地,移栽或播種伊桐(常綠喬木)、南酸棗(落葉喬木)、紅背山麻桿(半落葉灌木)和水蔗草(多年生草本)鄉(xiāng)土先鋒植物,參照本地喬木先鋒群落的物種組成、群落結(jié)構(gòu)及自然演替特點,同時結(jié)合人工撫育等措施促進這些植物種類的生長,構(gòu)建包括喬木層、灌木層和草本層多個層次的復(fù)層植物群落,利用復(fù)層植物群落有效控制并成功替代飛機草。
所述伊桐和南酸棗移栽均選擇1年生實生裸根苗;紅背山麻桿移栽選擇1年生實生袋裝苗;水蔗草以種子為材料,水蔗草種子播種前用40℃溫水浸泡8h~12h,可以減少種子萌發(fā)時間并提高種子發(fā)芽整齊度和種子發(fā)芽率。
所述伊桐苗起苗前只保留3~4個葉片并各剪掉2/3,起苗后將根系剪截至13cm~15cm,再用泥漿漿根。
所述南酸棗苗起苗前先將主干剪截至90cm~100cm,起苗后將根系剪截至13cm~15cm再用泥漿漿根。
為進一步提高伊桐、南酸棗、紅背山麻桿和水蔗草等定植成活率或發(fā)芽率和生長量。在伊桐苗和南酸棗苗漿根時用200ppm~300ppm的生根粉或生根劑溶液配制泥漿,可以促進苗木定植后快速生根。
所述伊桐苗和南酸棗苗的種植密度為2m×2m,2500株/hm2,兩個樹種采取株間混交方式混種,定植坑寬、深各為40cm和30cm;
所述紅背山麻桿的種植密度為1.0m×1.0m,10000株/hm2,定植坑寬、深各為30cm和25cm;
所述水蔗草按行距0.5m,深度3cm~4cm挖溝播種,播種量22.5kg~30kg/hm2。
所述植物的移栽和播種順序是定植伊桐和南酸棗→定植紅背山麻桿→開溝播種水蔗草。
移栽或播種植物時,對飛機草的處理方法是,除挖坑和開溝外,保留種植區(qū)內(nèi)的飛機草至當(dāng)年開花前再連根拔除,以后每年1次,連續(xù)3年。
在對伊桐、南酸棗和紅背山麻桿撫育過程中,只清除定植坑范圍內(nèi)的灌草植物,撫育時間3~4年,每年2次。且每次每株施放復(fù)混肥25g~30g或“尿素+復(fù)合肥”10g~15g,每年2次。
本發(fā)明利用飛機草存在較為強烈的喜光特性、以及復(fù)層群落具有良好遮陰和抑制飛機草種子萌發(fā)和植株生長等功能作用的基本原理,選擇利用石漠化區(qū)比較常見、移栽成活率或發(fā)芽率高和生長迅速的伊桐、南酸棗、紅背山麻桿和水蔗草等不同生活型的鄉(xiāng)土植物,在短期內(nèi)迅速建立包括喬、灌、草等層次的鄉(xiāng)土植物復(fù)層群落,逐步減少和取代飛機草,最終達到替代控制飛機草的目的。在石漠化區(qū)棄耕地,選擇上述4種鄉(xiāng)土植物構(gòu)建復(fù)層群落替代控制飛機草,取得非常明顯的效果。
本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1.伊桐、南酸棗、紅背山麻桿和水蔗草等均是石漠化區(qū)比較常見和耐旱耐瘠能力極強的鄉(xiāng)土先鋒植物,取材方便,育苗和移栽難度小且成活率高。
2.森林植被極度退化和外來入侵植物蔓延是石漠化區(qū)植被重建面臨的兩大難題,而利用不同生活型的鄉(xiāng)土先鋒植物構(gòu)建包含喬、灌、草等層次的復(fù)層群落,可以將兩者很好的結(jié)合起來。
3.經(jīng)過小區(qū)對比試驗,與試驗前及對照區(qū)相比,飛機草的平均株高、平均蓋度和平均地上生物量等分別下降39.9%和41.6%、97.29%和97.62%及98.09%和98.10%,效果非常顯著。
4.飛機草是石漠化區(qū)分布范圍極廣且危害非常嚴重的入侵植物之一,防控形勢刻不容緩,但目前尚未見有利用鄉(xiāng)土植物構(gòu)建復(fù)層群落替代控制飛機草的報道。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明內(nèi)容作進一步的說明,但不是對本發(fā)明的限定。
實施例
在廣西平果縣果化鎮(zhèn)布堯村龍何屯(23°22′n,107°22′e)進行。該屯地處平果縣南部,位于桂西南喀斯特山區(qū)的中段,毗鄰右江河谷,屬于比較典型的峰叢洼地區(qū),石漠化和飛機草入侵程度均比較嚴重。2013年3月,選擇一塊撂荒3~4年、以飛機草為群落優(yōu)勢種的棄耕地(海拔240m),并以伊桐、南酸棗、紅背山麻桿和水蔗草等為材料,開展鄉(xiāng)土植物復(fù)層群落替代控制飛機草的試驗,其中伊桐和南酸棗為1年生實生裸根苗,紅背山麻桿為1年生實生袋裝苗,水蔗草為種子。
試驗方法及主要步驟如下:
1.小區(qū)試驗。共設(shè)置2個試驗處理:①替代控制實驗區(qū)(簡稱替代區(qū))。移植伊桐、南酸棗和紅背山麻桿苗木,播種水蔗草;②實驗對照區(qū)(簡稱對照區(qū))。不移植或播種任何苗木或種子,任由現(xiàn)有植物群落自然生長。
2.在36m×36m的實驗觀測區(qū)內(nèi),按相鄰格子法劃分出32個4m×4m的試驗小區(qū),替代區(qū)和對照區(qū)各包括16個試驗小區(qū)并采取交叉布置方式,相鄰兩個小區(qū)之間及實驗觀測區(qū)周圍分別設(shè)置寬度為至少2m的隔離帶。
3.起苗前,伊桐苗只保留3~4個葉片并各剪掉2/3,南酸棗苗主干剪截至90cm~100cm,起苗后兩者根系均剪截至13cm~15cm,再用泥漿漿根。
4.在各替代小區(qū)內(nèi),首先按照密度2m×2m的規(guī)格,挖掘4個寬40cm、深30cm的定植坑,回填表土至坑深1/3時移植伊桐和南酸棗;其次是按照密度1m×1m的規(guī)格,挖掘16個寬30cm、深25cm的定植坑,回填表土至坑深1/2時帶土移植紅背山麻桿;最后是按照0.5m的行間距開挖8條深度3cm~4cm、相互平行的播種溝,撒播水蔗草種子后蓋土耙平。
5.定植苗木和播種時,對飛機草及其它灌草植物,除挖坑和開溝外都不進行清除。
6.從2013年至2015年,每年9~10月將各替代小區(qū)內(nèi)的飛機草連根拔除,其它本土植物則任由其自然生長。每年6月和8月對伊桐、南酸棗和紅背山麻桿等進行撫育,包括清除定植坑范圍內(nèi)的灌草植物,每次每株施放復(fù)混肥25g~30g或“尿素+復(fù)合肥”10g~15g。
7.2016年11月,分別調(diào)查各替代小區(qū)和對照小區(qū)飛機草的平均株高、蓋度和地面生物量等。
試驗結(jié)果如下:
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示不同處理之間差異極顯著(p<0.001)。
結(jié)果表明,在桂西南石漠化區(qū),利用伊桐、南酸棗、紅背山麻桿和水蔗草等不同生活型的鄉(xiāng)土植物構(gòu)建復(fù)層植物群落,并結(jié)合人工拔除方式,能夠成功替代飛機草,在第4年(2016年)末飛機草的平均高度、平均蓋度和平均地面生物量等與試驗前和對照區(qū)分別下降39.9%和41.6%、97.29%和97.62%及98.09%和98.10%,效果非常明顯。