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长相纯洁的菜鸟花,竟是隐藏的“植物推土机”

www.hhhxzj.com 2024-11-15 10:23 植物

相信大伙童年时都见过这种白色的小花,在路边荒地、田间地头、房前屋后,开得漫山遍野,小清新的它常常让人觉得是“雏菊”,其实啊,它的真实名字叫“一年蓬(Erigeron annuus)”。

路边容易见到的菜鸟花/杨欣爱 摄

大家一直歌颂一年蓬生命力的顽强,但你是否了解,于田埂中盛放的它,是恶性外来入侵植物呢?

认识一年蓬:远渡重洋的他乡异客

一年蓬属菊科飞蓬属,原产自北美洲。一年蓬的故乡和中国隔了太平洋这个天然屏障,到底是怎么样来到远洋以外的中国呢?

一年蓬“草像他的名字一样”,生于初夏、败于深秋,只能存活一年/来源:中国植物志

它们有些被无意间带上了轮船,伴随远洋的轮船进入了中国土地,有些从同样被一年蓬入侵的邻国自然扩散而来,这类“他乡异客”来到了中国的土地,并在此安家。

据记载,一年蓬于1886年在上海初次被采集到,随后便开始在中国境内的缓慢扩散。之后的那些年,一年蓬渐渐适应了中国当地的气候环境,在华东区域渐渐打造稳定种群,与当地的植物“邻居”们暂时相安无事。

但不曾想,这位不起眼的“他乡异客”竟有着推翻当地的植物王朝、抢占地盘自立为王的“狼子野心”。仅在华东区域的安逸生活并难以满足一年蓬日益膨胀的欲望。

44年后的1930年,一年蓬在国内进入迅速扩散阶段,以华东区域为据点,向四周疯狂扩张,在一众当地植物中杀出重围、开疆扩土,一步步打造起了我们的“王朝”。直到今天日,国内的绝大多数区域,均能看见一年蓬的身影。

破坏生态:风险紧急的外来物种

国内于2014年将一年蓬列入《中海外来入侵物种名单(第三批)》。所谓外来入侵物种就是指出目前过去和目前天然分布范围以外的,在当地的自然或半自然生态系统或生境中形成了自我再生能力、给当地的生态系统或景观导致明显损害或影响的物种,即外来的、有着强大繁殖能力的、破坏了当地生态的物种。

在《中国入侵植物名录》中,更是将一年蓬划分为一级、恶性入侵类植物,即在国家层面上已经对经济或生态效益导致巨大的损失与紧急的影响,入侵范围超越一个以上自然地理地区的物种。一年蓬是国内分布较广、导致的损害较紧急的外来入侵物种,一年蓬发生量大且蔓延飞速,常常风险麦类及果树、桑和茶等经济作物,也会侵入草原、牧场、苗圃,对土壤环境导致风险,可见一年蓬在国内导致的损害有多紧急。

同为恶性入侵植物的还有臭名昭著的加拿大一枝黄花。说到这位耳熟能详的入侵植物“顶流”,大家对加拿大一枝黄花的印象总是是高大、成长密集、蛮横地霸占着整块地盘、张牙舞爪地出目前路边、田野、林下等各种地方。

相比之下,一年蓬反而看上去柔弱多了。这小小的野花有什么本事,让自己跻身于恶性入侵植物的名列,与水葫芦、加拿大一枝黄花齐头并进呢?

让大家来一步步拆解恶性入侵植物一年蓬的入侵方案。

入侵方案:“种丁兴旺”与忍饥耐渴

说到入侵植物,就不能不提繁殖能力,繁殖能力强大可谓是每一个入侵植物的“必学课”了,一年蓬当然也不例外。

先从“硬件设施”上来看,与其他菊科植物一样,大家看到的“一朵花”事实上是由不少朵不同形状的花聚在一块组成的头状花序,外侧的每一片“花瓣”和中央的“花心”,都是一年蓬完全独立的一个花。想不到吧,和平时认知中的“花”非常不同。

每“一朵花”都是一个头状花序/杨欣爱 摄

外侧像“花瓣”一样的花,叫舌状花,它抛弃了自己结果的功能,成为了不育花,转而负责起了“招蜂引蝶”,让一年蓬变得显眼,昆虫一眼便可看到,增加了昆虫访问一年蓬的概率。而内侧黄色的“花心”是由数朵管状花聚拢而成的,可以提供花粉,是可育花,也是一年蓬结果、生产种子的“主力军”。

昆虫降落在一年蓬的头状花序上吸花蜜、嚼花粉时,身上也会蹭到一年蓬的花粉。昆虫往返于不同一年蓬植株时,也在无意之中帮助一年蓬完成了授粉。.0

可育花的成功授粉就意味着种子的诞生,一年蓬的结实率非常高,几乎是头状花序上有多少朵管状花,就能结多少个果、生产多少粒种子。一年蓬的“种丁”很兴旺,一株一年蓬每年可以产生4万多粒种子,虽然一年蓬种子的发芽率仅不到5.08%,但架不住种子数目繁多,合计下来一株一年蓬就能萌发约2000粒种子,这就是“以数目取胜”的繁殖方案。

当然啦,一年蓬更不是只管生产种子,还要考虑如何才能把种子传播得远远的。于是,一年蓬给每一粒种子都安上了远足的“装备”。种子上长着白色冠毛,像蒲公英的“降落伞”一样,再加上一年蓬的种子非常轻,风一吹,这2000粒种子纷纷撑起“降落伞”,搭乘着风飘扬至远方,作为“先锋部队”进一步拓宽一年蓬的分布范围。

更可怕的是,一年蓬还给种子设定了极短的萌发“程序”,成熟种子落地就可萌发,于是一年蓬就成为了一年中大部分时间都可见的“一年蓬”了。即便种子萌发后依然面临着很多挑战可能致使夭折,但最后可以存活并成长为植株的数目依然不容小觑。

强大的繁殖能力是一年蓬跻身于恶性入侵植物名列的基本技能,存活能力强也是其作为恶性入侵植物的“基本素养”。

一年蓬可以忍饥耐渴,生命力十分顽强。在路旁、岸边、林下这类很多植物没办法耐受的地方,都开满了一年蓬,甚至是贫瘠的荒地也能看见一年蓬的踪影,并飞速被一年蓬占领。强大的存活能力也让一年蓬获得了“先锋物种”这个称号。

一年蓬繁殖能力强、传播能力强、存活能力强,在恶劣的环境中也能开出灿烂的花。正由于不少菊科植物和一年蓬拥有类似的特征,菊科家族才能兴盛昌盛,成为当今地球上植物最大的科之一,同时,菊科也是国内外来入侵植物中占比最大的科。

隐藏“秘诀”:化感用途

除去存活能力和繁殖能力强,一年蓬还有一个隐藏“秘诀”——化感用途。

化感用途就是指植物向四周环境释放化学物质,对周围的植物产生直接或间接的有害或有利有哪些用途。释放的化学物质就被叫做化感物质。

一年蓬会向周围环境释放化感物质(萜类化合物),本意是为了起到保护自己、吸引昆虫的效果。但当这类化感物质进入到环境中时,会对周围的植物产生化感用途,化感物质的浓度较高时,就会抑制其他植物发芽和成长。

有了化感用途这一“化学武器”的加持,一年蓬可以清除其他角逐植物,飞速占领地盘,形成成群结片、密集成长的种群。草坪上繁盛的一年蓬也进一步挤占了其他植物的存活空间。一年蓬的化感物质还会抑制番茄、黄瓜、辣椒、白菜、萝卜等作物种子的萌发和植株的成长,对农民伯伯来讲是让人十分头疼的野草。

其他外来入侵植物也同样有着化感用途,像外来入侵植物的“顶流”加拿大一枝黄花,含有很多挥发性的萜类化合物,这类化感物质抑制了周围植物的成长,使加拿大一枝黄花更容易成群结片;三裂叶豚草的化感物质能改变土壤微生物数目,破坏土地,抑制其它植物萌发成长;薇甘菊会通过根系向土壤中释放化感物质,抑制其他植物的种子萌发和成长,再配合极其强大的有性和无性繁殖能力,使其成为了全球性的入侵植物……

化感用途是外来植物成功入侵的要紧机制,同时,在入侵地总是因缺少化感物质的降解因子,没办法制衡化感用途,使得化感物质在土壤中不断积累,久而久之便改变了土壤的原来的物理和化学性质,也改变了土壤的微生物结构,使得入侵地的土壤不再合适其他原住民植物的成长,进一步恶化了外来入侵植物的入侵程度,导致生物多样性丧失,紧急威胁到了国内生物安全!现在,已确认入侵国内的农林外来入侵物种有660余种,每年导致的直接经济损失就超越2000亿元。

防治生物入侵,大家正在行动

外来入侵植物这样肆虐,那大家人类就对此惊惶失措了吗?当然不是,事实上防治外来入侵植物的办法有不少,如物理防治、化学防治、生物防治和替代控制,其中生物防治又分为引入天敌昆虫和引入植物病原菌。面对一年蓬,外面又有什么切实可行的防治办法呢?

物理防治

一年蓬全年大多数时期均可开花,盛花期为6-8月,果期为8-十月。近期正是一年蓬的盛花期与结果期。

遇见了少量的一年蓬,可以采取连根拔除的方法进行消除。结果的一年蓬,还是不管三七二十一上手就拔的话,拔除过程中产生的抖动,就会把原本就松动的一年蓬的种子抖落下来,如果这会正好吹来一阵风,一年蓬的种子可不就乘着风传播到远处去了;结果期,可以先用袋子把一年蓬的果序包上,再连根拔起它,如此种子就不会随风扩散了。成片时,一个人的力量有限,可拨打12345,或联系有关专业部门。

化学防治

化学防治是最经济、好办法,喷洒恶草灵、果尔和草甘膦等除草剂,再结合人工清除,可以有效消减一年蓬的数目。

喷洒除草剂虽然低本钱、效率高,但除草剂带来的健康问题不容小觑。如草甘膦暴露于人体可能致使神经毒性、生殖毒性、肝脏毒性、肾脏毒性等健康风险,并具备肯定的致癌性。同时,除草剂在环境中的残留也会带来紧急的污染问题。除草剂的长期用会使得一部分杂草产生抗性。除草剂在消减入侵植物的同时,也会无差别用途于其他被当作“杂草”的土地原住民:乡土植物,化学防治终究不是长久之计。

生物防治

虽然一年蓬现在的防治手段主如果物理防治和化学防治,但国内在应付其他的恶性入侵植物时,还使用了低本钱、无污染、不产生抗性、持效期长的生物防治手段。比如1984年昆明引入了紫茎泽兰的天敌泽兰实蝇;1990年引入豚草卷蛾以防治豚草和三裂叶豚草;针对水葫芦,迄今世界上释放了5种天敌昆虫,与两种对水葫芦有较好的寄主专一性的病原真菌。现在一年蓬在生物防治上仍处于空白,相信在将来科学家们可以找到有效且安全的防治一年蓬的办法。

生物入侵是除去破坏生境外,导致生物多样性丧失的非常重要的原因之一。在全球经济一体化和国际贸易进步的当下,严格把控关口,防范外来物种入侵与保护生物多样性是场持久的硬战,生物安全警钟长鸣。

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文章由科普中国-创作培育计划出品,转载请注明来源。

来源: 星空计划

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