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对上海师范大学附属外国语中学园林景观中的秋季外来杂草的区系和地理成分分析研究

研训部    2015-03-12 11:50:00


上海师范大学附属外国语中学 高二(4) 李竹琼

摘要:我校秋季园林植物群落中有21种杂草,属于1021属。其中,优势杂草有马唐、黄鹌菜、铁苋菜、狗牙根、狗尾草、龙葵、空心莲子草等,优势的杂草大科是菊科和禾本科。有8种杂草是外来入侵植物,占38.10%。其中不乏一些全球性的杂草,如空心莲子草、加拿大一枝黄花等。

关键词:上海师范大学附属外国语中学;秋季杂草;入侵植物

 

随着经济全球化发展和人类对生存环境的重视,生物入侵越来越多地被人们熟知,入侵生物学也逐渐成为了生物学、生态学等学科的研究热点。外来入侵植物作为生物入侵的类群,尤其是杂草,危害到了各个国家,给本地区的自然生态系统本土生物多样性带来巨大威胁,是仅次于栖息地破坏的物种濒危原因[1]

上海作为全球大都市,具备传播便捷、流通频繁、气温湿暖等极其适宜外来杂草入侵的条件,所以上海外来杂草区系非常丰富[2]。我校地处上海西南的松江区,而松江作为上海交通重要枢纽地区和农业大区,今年来又开发了轨道交通九号线、松江南站火车站等设施,也面临着入侵杂草爆发的威胁。

1 研究意义

我校在松江老城区,毗邻松江两大火车站和轨道交通站点,人流频繁,作为学校,也是人类活动强度很大的区域,加之学校近几年翻新,绿化改造刚刚建成,极易受到外来杂草侵占。而且学校还建设有供师生农耕的“耕读园”,更加为外来杂草提供了生存场所。

我校正在积极创建国际文化生态学校,对校园内外来杂草进行区系和地理成分的分析,可以了解我校外来杂草的组成,为校园绿化管理提供资料,也为进一步的校园杂草防治提供理论基础。

2 研究内容与目标

对校园不同绿化区域进行实地调研,进行杂草种类、数目统计,基于调查结果,整理出校园秋季杂草的物种名录,进一步分析种类组成、生活型、起源地、生境、危害及分布区类型等。

研究目的是在调查的基础上,掌握秋季我校有哪些杂草种类,以及其中的外来杂草的种类,通过分析其中的杂草区系成分,掌握秋季我校杂草的科、属、种的组成,优势科属以及外来成分的起源等,从而为校园外来杂草的管理提供基础数据。

3 研究方法

20149月至10月在上海师范大学附属外国语中学校园内,基于随机取样的原则,在不同的园林景观植物带设立1平方米的样方,进行植物种类的统计,并记录各种植物出现的频数。

对校内7种园林植物群落21个样方进行了统计,涉及到的园林植物群落有红花酢浆草Oxalis corymbosa 、扶芳藤Euonymus fortunei、麦冬Ophiopogon japonicus)、大吴风草Farfugium japonicum、杜鹃Rhododendron simsii 、花叶蔓长春Vinca major、细叶结缕草Zoysia japonica等。

4 结果与分析

 4.1 杂草种类组成

    对校内7种群落,21个样方的调查发现杂草共21种,属于1021属(见表1)。

1 校园秋季杂草调查名录

序号

No.

名称

Species name

拉丁名

Latin name

科名

Family

属名

Genus

1

斑地锦

Euphorbia maculata

大戟科

大戟属

2

铁苋菜

Acalypha australis

大戟科

铁苋菜属

3

狗牙根

Cynodon dactylon

禾本科

狗牙根属

4

马唐

Digitaria sanguinalis

禾本科

马唐属

5

狗尾草

Setaria viridis

禾本科

狗尾草属

6

加拿大一枝黄花

Solidago canadensis

菊科

一枝黄花属

7

春一年蓬

Erigeron philadelphicus

菊科

飞蓬属

8

续断菊

Sonchus asper

菊科

苦苣菜属

9

蒲公英

Taraxacum mongolicum

菊科

蒲公英属

10

黄鹌菜

Youngia japonica

菊科

黄鹌菜属

11

苦荬菜

Ixeris polycephala

菊科

苦荬菜属

12

马兰

Kalimeris indica

菊科

马兰属

13

天名精

Carpesium abrotanoides

菊科

天名精属

14

乌蔹莓

Cayratia japonica

葡萄科

乌蔹莓属

15

蛇莓

Duchesnea indica

蔷薇科

蛇莓属

16

龙葵

Solanum nigrum

茄科

茄属

17

天胡荽

Hydrocotyle sibthorpioides

伞形科

天胡荽属

18

空心莲子草

Alternanthera philoxeroides

苋科

莲子草属

19

婆婆纳

Veronica didyma

玄参科

婆婆纳属

20

马蹄金

Dichondra micrantha

旋花科

马蹄金属

21

田旋花

Convolvulus arvensis

旋花科

旋花属

 

21种杂草中,其中常见的具有代表性的园林杂草有空心莲子草(Alternanthera philoxeroides、春一年蓬(Erigeron philadelphicus)、天胡荽(Hydrocotyle sibthorpioides)、黄鹌菜(Youngia japonica)、婆婆纳(Veronica didyma)、马唐(Digitaria sanguinalis)、马蹄金(Dichondra micrantha)等。根据每一种杂草在21个样方内出现的频数可以发现,秋季校园中出现频度较高的依次是马唐、黄鹌菜、铁苋菜、狗牙根、狗尾草、龙葵、空心莲子草等,符合多数文献中常见杂草的类型。

2 秋季校园出现频度较高的杂草

杂草

Weeds

科名

Family

出现频度

Frequency

杂草

Weeds

科名

Family

出现频度

Frequency

马唐

禾本科

38.10%

空心莲子草

苋科

14.29%

黄鹌菜

菊科

23.81%

春一年蓬

菊科

9.52%

铁苋菜

大戟科

14.29%

蒲公英

菊科

9.52%

狗牙根

禾本科

14.29%

乌蔹莓

葡萄科

9.52%

狗尾草

禾本科

14.29%

马蹄金

旋花科

9.52%

龙葵

茄科

14.29%

田旋花

旋花科

9.52%

 

 4.2 科、属组成

21种杂草的科、属组成见表3

3秋季校园杂草科属组成

序号

No.

科名

Family

属数

No. of Genus

占总属数

的百分比

Percentage(%)

种数

No. of Species

占总种数

的百分比

Percentage(%)

1

菊科

8

38.10%

8

38.10%

2

禾本科

3

14.29%

3

14.29%

3

大戟科

2

9.52%

2

9.52%

4

旋花科

2

9.52%

2

9.52%

5

葡萄科

1

4.76%

1

4.76%

6

蔷薇科

1

4.76%

1

4.76%

7

茄科

1

4.76%

1

4.76%

8

伞形科

1

4.76%

1

4.76%

9

苋科

1

4.76%

1

4.76%

10

玄参科

1

4.76%

1

4.76%

 

其中,菊科占有的种、属数最多,各占38.10%,是我校杂草的优势类群。禾本科占33属,各占14.29%。然后依次是大戟科、旋花科,各占种数的9.52%。葡萄科、蔷薇科、茄科、伞形科、苋科、玄参科都只有一个属、种,均占4.76%。根据查阅文献不难看到,菊科和禾本科是杂草的主要大科,与其他文献上的描述相符[3456]

 4.3 外来种来源分析

    4 校园秋季外来入侵种种类及其原产地

名称

Name

类别(科)

Family

来源地

Origin

引入途径

Introducing method

斑地锦

大戟科

北美洲

无意引进

春一年蓬

菊科

北美洲

无意引进

加拿大一枝黄花

菊科

北美洲

1935年观赏植物种引进

空心莲子草

苋科

南美洲

50年代作为猪饲料推广栽培

苦荬菜

菊科

欧洲

无意引进

马蹄金

旋花科

美洲

人工引种栽培

婆婆纳

玄参科

西亚

无意引进

续断菊

菊科

欧洲

自然扩散

在秋季调查发现的21种杂草中有8种是外来入侵种,占调查总种数的38.10%。它们的种类和来源地及其引入途径见表4分析可知,校园秋季外来杂草主要来源于美洲,北美洲、南美洲共5种,占62.50%;其次来自于欧洲,共2种,占25%;来自于亚洲较少,只有1种。其中4种杂草是无意引进的,主要通过邻国自然扩散或人类活动等因素进入我国;另外的4种杂草是有意引进中国,引种栽培成牧草、蔬菜或者作为观赏植物。其中,空心莲子草、加拿大一枝黄花等属于全球性的恶性杂草。

5 总结

根据调查,基本掌握了我校杂草的优势物种和其中外来种的比例与名单。我校秋季园林植物群落中有21种杂草,属于1021属。其中,优势杂草有马唐、黄鹌菜、铁苋菜、狗牙根、狗尾草、龙葵、空心莲子草等,优势的杂草大科是菊科和禾本科。有8种杂草是外来入侵植物,占38.10%。其中不乏一些全球性的杂草,如空心莲子草、加拿大一枝黄花等,治理难度很大。希望能在后续的实验中继续探究如何利用校园资源来对这些杂草进行控制。

但是,在调查中仍然存在一些问题,比如设置的样方数量不够多。除了样方中的杂草之外,事实上,根据平时的观察,我校内的杂草种类远不止21种。根据植物多样性调查的发现,至少还有20种杂草分布在景观植物群落以外的荒地、沙地、草坪等区域,不在我们的调查范围之内。而且我们还发现,有些园林植物群落中的杂草数量和种类多,有些则少,说明有一些园林植物能够有效地对抗杂草,值得我们进一步探究。

 

参考文献:

[1]    US Congress Office of Technology Assessment. 1993. Harmful Non-Indigenous Species in the United States. OTA-F-565. Washington, DC: U. S. Government Printing Office.

[2]    郭水良. 1995. 外域杂草的产生、传播及生物与生态学特性的分析[J]. 广西植物, 15(1): 89-95.

[3]    张晴柔, 蒋赏, 鞠瑞亭, . 2013. 上海市外来入侵物种[J]. 生物多样性, 21(6): 732-737.

[4]    林敏, 郝建华, 陈国奇. 2012. 苏州地区外来入侵植物组成及分布[J]. 植物资源与环境学报, (3): 98-104.

[5]    何兵, 崔莉, 宋丽娟, . 2011. 成都园林入侵植物的调查及区系分析[J]. 西南农业学报, 24(5), 1912-1917.

[6]    赵海霞, 江源, 刘全儒. 2002. 城市土地利用对植被特征影响的研究[J]. 地球科学进展, 17(2): 247-253.

 

 

 

※指导教师点评

 该同学的研究论文内容详尽细致,研究工作扎实,工作量大,是一篇具有较高水平的研究性论文。该同学采用的调查方法系样方法,能够将课堂所学运用到校园实践,很不错。该研究从选题到设计、实验操作都是由她独立完成,指导老师在此过程中只提供了植物识别和研究性论文修改方面的指导。在此过程中,与她近距离接触,该生的孜孜不倦、不畏艰难的探索执着精神也深深感染了我,使我更加鼓舞精神,肯定了教师的自身价值,不断做好研究性学习的指导教师工作。

指导教师:金子明

 
文章附件:

文章作者:研训部
文章出处:教师进修学院研训部

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