除草剂对亚热带山地大泥炭藓(Sphagnum palustre)湿地杂草控制效果影响的研究

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泥炭藓湿地是以泥炭藓为关键物种的贫营养沼泽湿地,具有涵养水源、水土保持、维持和保护生物多样性等生态功能。湿地中的泥炭藓被称为“生态系统工程师”,是泥炭地中重要的固碳植物。近年来,泥炭藓在园艺、工业、医学等方面应用广泛,其需求不断增加,导致自然生长的泥炭藓被过度开采,泥炭藓湿地遭到严重退化,人工种植泥炭藓成为缓解供需矛盾及恢复泥炭藓湿地生态环境的重要途径。在泥炭藓湿地恢复种植过程中,初期密集生长的杂草,影响大泥炭藓生长需要的光照、温度、空间等资源的获取,不利于定植泥炭藓形成致密藓层,早期杂草控制成为泥炭藓湿地恢复的关键,而目前尚未见到除草剂对泥炭藓湿地内杂草进行控制研究的科学的报道。本研究在前期田间杂草物种调查、室内预实验除草剂筛选的基础上,选择对大泥炭藓生长影响较小的三种除草剂(苯磺隆、敌草快、双草醚)应用到七姊妹山大泥炭藓湿地恢复试验大田,探索适宜湿地恢复初期使用的最佳除草剂(最佳浓度),主要结论如下:(1)试验地整理前后对杂草组成、生活型特征进行对比,结果显示,试验地整理前,地块内有杂草24科32属34种,从生活型来看,地面阔叶类、地上芽灌木、禾本类、莎草类杂草分别为25种、4种、2种、3种,分别占杂草种数的73.53%、11.76%、5.88%、8.82%。整理后的试验小区共有植物29科52属59种,地面阔叶类、地上芽灌木、禾本类、莎草类杂草分别有41种、5种、7种、6种,分别占杂草种数的69.49%、8.47%、11.86%、10.17%。相对于试验地整理前,整理后,杂草增加了5科20属25种。(2)室内预实验显示,同一种除草剂,随着使用浓度的增加,除草剂对大泥炭藓生长的抑制影响越显著。不同种类的除草剂对大泥炭藓生长产生不同的抑制影响,依据11种除草剂低浓度处理下大泥炭藓死亡率,发现苯磺隆、敌草快、双草醚的低浓度处理下对大泥炭藓的死亡率较低,分别为44.44%、50.00%、52.78%,对大泥炭藓生长影响相对较小,可作为野外大泥炭藓湿地恢复初期试验地的控草试剂,但是,需要进一步降低使用浓度,将3种备选除草剂在室内实验使用的中浓度作为大田除草试验的最高浓度设限。(3)大田除草试验显示,不同浓度的苯磺隆能够有效抑制杂草的生长,同时,对大泥炭藓的生长无明显抑制影响,且苯磺隆高(150g/hm~2)、中(75g/hm~2)、低(37.5g/hm~2)浓度对大泥炭藓的生长无显著差异。不同浓度的苯磺隆对杂草的抑制作用具有选择性,相较与禾本-莎草类杂草,苯磺隆对遮光量较大的阔叶类杂草抑制效果更加显著,余留的部分禾本-莎草类杂草为大泥炭藓生长提供有利的生长条件。因此,苯磺隆适宜用作大泥炭藓湿地恢复初期的杂草控制试剂。(4)大田除草试验也显示,不同浓度的敌草快能够有效抑制杂草的生长,同时,对大泥炭藓的生长无明显抑制影响,且在敌草快高浓度(900ml/hm~2)中的大泥炭藓生长最好。不同浓度的敌草快对杂草的抑制具有接触灭生性,对于禾本-莎草类、阔叶类杂草均有明显抑制影响,但敌草快主要对杂草地上茎叶部分有暂时性的抑制影响。对于禾本-莎草类杂草,余留的发达根系为大泥炭藓的生长提供结构支撑。因此,敌草快适宜用作大泥炭藓湿地恢复初期的杂草控制试剂。(5)大田除草试验还显示,不同浓度的双草醚能够有效抑制杂草生长,对部分禾本-莎草类、阔叶类杂草有一定程度的抑制效果,并随着浓度的增加,杂草的抑制效果愈加显著,但在试验期间,双草醚对大泥炭藓的生长呈现暂时性轻微的抑制现象。因此,要慎重选择双草醚作为大泥炭藓湿地的杂草控制试剂。(6)大泥炭藓湿地群落内,杂草盖度与大泥炭藓覆盖面积显著相关,杂草盖度达到50%左右,大泥炭藓覆盖面积达到最大值。综合对比苯磺隆(低浓度37.5g/hm~2)、敌草快(高浓度900ml/hm~2)、双草醚(高浓度300ml/hm~2)对大泥炭藓生长的影响、除草剂特性、杂草控制的效果、不同杂草对大泥炭藓的影响以及生态环境的保护等,可以优先选择苯磺隆(37.5g/hm~2)作为大泥炭藓湿地杂草控制的最佳除草剂(最佳浓度)。本研究筛选出的适宜应用于泥炭藓湿地恢复大田的控草试剂及其适宜使用剂量,研究结果不仅将对亚热带泥炭藓湿地的快速恢复具有重要意义,对泥炭藓大面积产业化种植,增加当地居民的经济收入也具有重要作用。
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