張付斗， 郭 晉， 徐高峰， 申時(shí)才， 岳 英+， 木 霖*， 張玉華

1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，云南 昆明 650205； 2云南省農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，云南 昆明 650034

大湄公河次區(qū)域(Greater Mekong subregion, GMS)包括中國(guó)云南、緬甸、柬埔寨、老撾、泰國(guó)和越南。由于共同具有的湄公河貫穿這6個(gè)國(guó)家和地區(qū)，成為中國(guó)連接?xùn)|南亞最重要的國(guó)際經(jīng)貿(mào)大通道，且中國(guó)云南與緬甸、老撾和越南邊境相連，與柬埔寨和泰國(guó)距離也較近，因而也成為中國(guó)—東盟合作的基礎(chǔ)。瀾滄江—湄公河區(qū)域具有豐富的生物多樣性和生態(tài)多樣性，其生態(tài)環(huán)境保護(hù)備受國(guó)際關(guān)注，并上升為GMS合作體的戰(zhàn)略性合作目標(biāo)(大湄公河次區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作領(lǐng)導(dǎo)人第四次會(huì)議通過(guò)《內(nèi)比都宣言》)。然而，紫莖澤蘭EupatoriumadenophoraSpreng.、飛機(jī)草EupatoriumodoratumL.和薇甘菊MikaniamicranthaH.B.K.等惡性入侵雜草種群在中國(guó)云南和周邊國(guó)家跨境擴(kuò)張，加上復(fù)雜多樣的入侵地域生態(tài)環(huán)境條件，使得這些入侵雜草日益成為區(qū)域各國(guó)確保生物安全和生態(tài)安全的共同難題。

薇甘菊是一種世界性的農(nóng)林惡性雜草(Micbaeletal.,2016; Mini & Abraham,2005)。20世紀(jì)60年代入侵印尼后，迅速波及亞洲熱帶、亞熱帶地區(qū)(Zhangetal.,2009)。薇甘菊在入侵地廣泛生長(zhǎng)于林地、農(nóng)田、果園、荒地，以及公路、湖泊、河流、溝渠和池塘邊緣等多種生境(Rajeshetal.,2012; Yuetal.,2008),具有性繁殖和無(wú)性繁殖，且2種方式產(chǎn)生后代個(gè)體的能力驚人，具有極強(qiáng)的生命力和耐受力(Lietal.,2013; Macanawaietal.,2015)。薇甘菊在異質(zhì)生境中具有顯著的有性生殖和克隆繁殖傾向性和可塑性(徐高峰等, 2014; Hu & Li, 2014; Zhangetal., 2009),在喬木、灌木和草本植物群落中的有性和營(yíng)養(yǎng)繁殖能力差異很大(Hu & Li，2014)，不同入侵群落采集的薇甘菊克隆體在同質(zhì)條件下的種間競(jìng)爭(zhēng)能力也有很大差異(張付斗等,2011)，這種生態(tài)異質(zhì)性可能對(duì)其種群擴(kuò)展與災(zāi)變過(guò)程具有重要影響。

云南省作為中國(guó)面向南亞、東南亞開放的技術(shù)輻射中心，邊境線長(zhǎng)達(dá)4060 km，有8個(gè)地州(市)、26個(gè)邊境縣(市)與越南、老撾和緬甸毗鄰，已成為影響我國(guó)西南阻截與防控農(nóng)業(yè)重大外來(lái)有害生物入侵為害的重要前沿和關(guān)鍵區(qū)域。云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院與緬甸、老撾、柬埔寨、泰國(guó)和越南相關(guān)國(guó)家科研機(jī)構(gòu)于2011年建立大湄公河次區(qū)域農(nóng)業(yè)科技合組——植物保護(hù)工作組，旨在共同行動(dòng)、協(xié)同防控農(nóng)業(yè)重大有害生物的跨境傳播，特別提升對(duì)重大入侵物種擴(kuò)張暴發(fā)的防控能力。經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)的長(zhǎng)期努力，對(duì)薇甘菊等重大惡性雜草的持續(xù)治理取得了重要進(jìn)展，為積極主動(dòng)融入國(guó)家“一帶一路”戰(zhàn)略的實(shí)施，服務(wù)于中國(guó)云南面向南亞、東南亞技術(shù)輻射發(fā)揮了建設(shè)性作用。

1 薇甘菊種群擴(kuò)張與災(zāi)變過(guò)程的預(yù)警監(jiān)測(cè)

云南省復(fù)雜的生態(tài)地理?xiàng)l件導(dǎo)致薇甘菊種群的入侵?jǐn)U展過(guò)程極其復(fù)雜，為掌握其在異質(zhì)生境條件下的擴(kuò)散特點(diǎn)，云南省入侵雜草薇甘菊防控團(tuán)隊(duì)自2010年以來(lái)，針對(duì)云南省516個(gè)薇甘菊預(yù)警監(jiān)測(cè)點(diǎn)開展科學(xué)觀測(cè)，包括農(nóng)田、果園、林地、荒地、公路邊和河岸等入侵生境，設(shè)置樣帶和樣方調(diào)查。通過(guò)入侵的生境基質(zhì)指數(shù)、群落生態(tài)位特征、有性生殖和無(wú)性繁殖指數(shù)、危害現(xiàn)狀指數(shù)等研究，掌握了薇甘菊在異質(zhì)生境下的綜合擴(kuò)散指數(shù)情況。研究發(fā)現(xiàn)，在保護(hù)與管理較好自然植被生態(tài)系統(tǒng)(天然林)和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，薇甘菊的擴(kuò)散較為困難，而在次生林、荒地、河岸和路邊，綜合擴(kuò)散指數(shù)較高，尤其是河岸和荒地極其嚴(yán)峻，綜合擴(kuò)散指數(shù)分別為1.3248和1.4721。

監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性、表型可塑性和繁殖高效性是薇甘菊種群擴(kuò)展的內(nèi)在本質(zhì)，而入侵地域光、溫、水肥的異質(zhì)性是外因。由于內(nèi)外因素互作，造成該種群生態(tài)位重疊與交錯(cuò)分布的格局。根據(jù)入侵的生境及其繁殖表型監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)生境的基質(zhì)指數(shù)、繁殖指數(shù)和危害指數(shù)等7個(gè)指標(biāo)定性、定量分析，計(jì)算出各生境的風(fēng)險(xiǎn)值(R)進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)；采用auologistic回歸構(gòu)建薇甘菊在異質(zhì)生境的擴(kuò)散的預(yù)測(cè)分析模型。模型預(yù)測(cè)結(jié)果表明,正確預(yù)測(cè)薇甘菊入侵點(diǎn)占83.8%,正確預(yù)測(cè)其未入侵點(diǎn)占81.4%，而誤診率(實(shí)際未入侵而模擬為入侵的情況)和漏診率(實(shí)際入侵而模擬為未入侵的情況)分別為16.2%、18.6%，整體準(zhǔn)確度為82.6%，為阻截防控帶的建設(shè)及其預(yù)警監(jiān)測(cè)點(diǎn)的設(shè)置提供了科學(xué)依據(jù)。

2 云南省阻截防控帶建設(shè)

薇甘菊傳播擴(kuò)散快、生物生長(zhǎng)量大、再生能力強(qiáng)，防除后容易復(fù)發(fā)，為鞏固和擴(kuò)大防控成果，云南省在薇甘菊發(fā)生區(qū)域周邊、交通沿線、不同行政區(qū)域相鄰的鄉(xiāng)鎮(zhèn)等敏感區(qū)域1624 km的范圍，建立了防控阻截帶，阻截薇甘菊的傳播蔓延。其中，德宏州在過(guò)境的320國(guó)道、騰瑞公路、芒那公路等沿線417 km的范圍，保山市在五縣區(qū)與緬甸、德宏、臨滄、大理和怒江等接壤的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以及縣與縣之間相連接的21個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)532 km的范圍，臨滄市在與保山、大理、普洱交界及過(guò)境公路214國(guó)道及孟龍(耿馬孟定到鎮(zhèn)康與龍陵)、滄施(滄源到施甸)公路、臨景(臨翔到景谷)公路沿線675 km的范圍，建立薇甘菊防控阻截帶。云南省共建立了6條防控阻擊帶，在39個(gè)縣(區(qū))布設(shè)薇甘菊防控監(jiān)測(cè)點(diǎn)，設(shè)立標(biāo)志牌，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)及其區(qū)域每月開展監(jiān)測(cè)調(diào)查一次，一旦發(fā)現(xiàn)薇甘菊入侵，立即組織滅除。在德宏、保山、臨滄、怒江、普洱、西雙版納6州(市)的18個(gè)縣，海拔510～1730 m的范圍內(nèi)，調(diào)查發(fā)現(xiàn)薇甘菊新發(fā)生點(diǎn)262個(gè)，面積474877 m2。各地都及時(shí)采取了防除措施，控制了薇甘菊的入侵、擴(kuò)散，達(dá)到了早發(fā)現(xiàn)、早防除、早控制的目的。

3 替代控制與選擇性除草劑協(xié)同應(yīng)用

3.1 薇甘菊替代物種的篩選及其控制效果

替代控制是一種安全、持久控制薇甘菊入侵的理想途徑，但存在效果緩慢、成本較高等局限。項(xiàng)目組在薇甘菊入侵生境收集12個(gè)競(jìng)爭(zhēng)物種與薇甘菊的競(jìng)爭(zhēng)平衡指數(shù)，測(cè)定發(fā)現(xiàn),紅薯IpanoeabatatasL.、云南菟絲子CuscutareflexaRoxb、皺葉狗尾草Setariaplicata(Lam.) T. Cooke、艾蒿ArtemisiaargyiH. Lév. & Vaniot和粗毛耳草HedyotismelliiTutch 5個(gè)物種與薇甘菊混種的所有處理中，薇甘菊的競(jìng)爭(zhēng)指數(shù)CB均顯著大于0，尤其在早期競(jìng)爭(zhēng)中較為顯著，最大為1.55。盡管云南菟絲子和粗毛耳草對(duì)薇甘菊的競(jìng)爭(zhēng)力較強(qiáng)，但存在較大生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和危害性，而紅薯、艾蒿和有皺葉狗尾草表現(xiàn)較好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益，在薇甘菊苗前或幼苗期播種，對(duì)薇甘菊的替代控制效果分別達(dá)到85.0%、83.7%和81.6%(Michaletal.，2016; Shenetal.，2016)。

3.2 薇甘菊選擇性除草劑的篩選及其配方研發(fā)

化學(xué)除草劑應(yīng)用簡(jiǎn)便、高效和經(jīng)濟(jì),是防除薇甘菊大面積發(fā)生的重要措施。由于化學(xué)除草劑尤其是滅生性除草劑的大量應(yīng)用，造成對(duì)本地物種的藥害、環(huán)境污染、殘效等生物安全和生態(tài)安全。為此，項(xiàng)目持續(xù)通過(guò)選擇性除草劑的篩選和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，極大地提高了化學(xué)除草劑對(duì)薇甘菊的防效、選擇性和安全性，獲得3個(gè)國(guó)家技術(shù)發(fā)明專利授權(quán)。如通過(guò)氟草煙與莠滅凈1∶7.5～15.0配比混用防治薇甘菊,具有明顯的增效作用，對(duì)薇甘菊的防治效果提高了5.25%～14.25%。該除草劑配方不僅可防治生長(zhǎng)期間的薇甘菊，而且對(duì)根部萌發(fā)和種子萌發(fā)的薇甘菊潛在種群具有較好作用，實(shí)現(xiàn)莖葉處理和土壤封閉處理的雙重功效。可適合施藥的時(shí)期長(zhǎng)，在薇甘菊幼苗期至開花現(xiàn)蕾期均可應(yīng)用，解決了其他除草劑只能在薇甘菊萌發(fā)前或者只能在生長(zhǎng)期間應(yīng)用的局限性(張付斗等，2011)；利用2，4-D與氟草煙1.8～2.7∶0.8～1.2防治薇甘菊的復(fù)配除草組合物及其制備方法,通過(guò)工藝生產(chǎn)出二元復(fù)配,降低除草劑用量30%以上的苗后莖葉處理除草劑商品(張付斗等，2010)；由氟草煙與2種助劑乙氧基改性三硅氧烷和十二烷基二苯醚雙磺酸鹽按一定質(zhì)量比例混合而成的除草劑組合物顯著提高了除草劑氟草煙防治薇甘菊的作用效果和速度，并提高了藥劑的持效期和耐雨水沖刷能力，適合防治不同生育階段的薇甘菊植株(徐高峰等，2012)。

3.3 替代控制與選擇性除草劑的協(xié)同應(yīng)用

為建立高效、安全與持久控制薇甘菊的技術(shù)體系，項(xiàng)目通過(guò)替代控制物種與本地物種對(duì)化學(xué)肥料、除草劑的敏感性和選擇性的差異研究，進(jìn)一步發(fā)明出協(xié)同應(yīng)用防治薇甘菊的技術(shù)模式。利用施肥技術(shù)提高紅薯替代控制薇甘菊的肥料及其應(yīng)用,對(duì)薇甘菊的替代控制防效提高15.0%～20.0%(張付斗等，2018)。申時(shí)才等(2013)采用植物種間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系研究，篩選獲得對(duì)薇甘菊具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力的替代控制物種，應(yīng)用除草劑的毒力和選擇性測(cè)定結(jié)果，篩選出選擇性強(qiáng)的除草劑并明確其對(duì)安全和高效的劑量范圍，利用替代控制的安全和持久優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合了化學(xué)防治所具有的見效快、活性高和成本低的優(yōu)點(diǎn)。

4 小結(jié)

薇甘菊為我國(guó)重點(diǎn)管理的外來(lái)入侵物種之一。入侵地域突現(xiàn)嚴(yán)重危害性、迅速擴(kuò)展性和難以根除性，對(duì)云南省的生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅。由于入侵生境的多樣性和復(fù)雜性，通過(guò)其生態(tài)適應(yīng)性、表型可塑性和繁殖對(duì)策性研究，闡明了其種群擴(kuò)展及其災(zāi)變過(guò)程的成因及其機(jī)制，為持續(xù)治理提供了重要的科學(xué)基礎(chǔ)。

本著預(yù)防為主、綜合防治的原則。一方面對(duì)薇甘菊的發(fā)生區(qū)域的采取綜合防除，另一方面防范其向其他區(qū)域擴(kuò)張。通過(guò)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)，將云南省薇甘菊的適生區(qū)域劃分為暴發(fā)區(qū)，包括德宏、保山和臨滄3個(gè)地級(jí)州市，怒江、西雙版納、普洱、紅河和文山為薇甘菊種群入侵?jǐn)U張的風(fēng)險(xiǎn)防范區(qū)，建立阻截防控區(qū)，沿水陸交通沿線建立阻截帶。采取農(nóng)產(chǎn)品攜帶檢疫，防范大面積擴(kuò)展；同時(shí)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)防范區(qū)域的高風(fēng)險(xiǎn)生境建立預(yù)警監(jiān)測(cè)，盡早發(fā)現(xiàn)和及時(shí)根除尚未建立的種群。有效阻截了其向5個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)地級(jí)州市的大面積擴(kuò)張。

基于薇甘菊在生境多樣性條件下的發(fā)生危害特點(diǎn),項(xiàng)目發(fā)明適應(yīng)于不同生境的替代控制和除草劑應(yīng)用技術(shù)，防治效果、選擇性和安全性與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的優(yōu)點(diǎn)，滿足了因地制宜、科學(xué)防控的生產(chǎn)實(shí)際需求。替代植物與選擇性除草劑的協(xié)同應(yīng)用，取長(zhǎng)補(bǔ)短地實(shí)現(xiàn)高效、安全與持久控制的效果，最終建立以農(nóng)業(yè)、生態(tài)控制為核心，輔助應(yīng)用化學(xué)防治的綜合防治技術(shù)體系。