河北省滄州地區棉田雜草群落特征

馬小艷， 劉春琴， 李晉宇， 彭 軍， 馬 艷

(1.中國農業科學院棉花研究所/農業部棉花遺傳改良重點開放實驗室，河南安陽455000；2.河北省滄州市農林科學院，河北滄州 061001)

棉花是我國重要的經濟作物和紡織工業原料，在國民經濟中具有不可替代的地位。河北省滄州地區作為黃河流域重要的產棉區之一，2013年植棉面積約10萬hm2，但田間雜草危害較重，除草劑的大量使用不僅增加了棉花的生產成本，而且增加了雜草的抗藥性風險。

前人的研究表明，長期在同一地區重復使用一種或少數幾種除草劑，致使一些非靶標雜草上升為新的優勢雜草種群，導致棉田原有雜草群落結構發生改變[1-2]。同時，耕作制度[3-4]和種植方式[5-7]的改變也可能導致雜草群落結構發生改變。農田雜草群落改變和群落演替加速，導致難治雜草種類增多、農田雜草危害加劇、防治難度加大，因此，在優勢雜草發生變化或變化之前，需要對防除策略作出相應調整，掌握農田雜草群落的結構和演變趨勢就成為決策前的基礎工作之一。本研究對河北省滄州地區棉田雜草群落進行了調查和數量分析，皆在揭示該地區棉田雜草群落特征，以及影響雜草群落特征的生態因子。

1 材料和方法

1.1 研究地區概況

調查區域為河北省滄州地區黃驊市、海興縣、吳橋縣、東光縣、河間市5個植棉縣(市)，位于河北省東南部，37.48°～38.95°N、115.70°～117.83°S，屬于典型的暖溫帶大陸季風氣候，棉花種植區劃屬于黃河流域棉區，種植制度為一年一熟制。

1.2 調查方法

分別于2013年8月中旬、9月下旬對上述5個植棉縣(市)50塊棉田進行調查，每塊棉田樣方面積約0.333 hm2，每樣方采用倒置“W”9點取樣法取9個樣點，每樣點1 m2，共計450個樣點，調查時記錄雜草的種類和株數。

1.3 統計分析

采用Excel進行數據的整理和計算，計算不同縣(市)棉田雜草的田間均度(uniformity，U)、田間密度(density，D)、田間頻率(frequency，F)、相對均度(RU)、相對密度(RD)、相對頻度(RF)和相對多度(relative abundance，RA)[8]及其他群落多樣性測度指標。

2 結果與分析

2.1 棉田雜草區系和種類

河北省滄州地區棉田雜草有16科39種，其中雜草種類最多的是菊科10種，其次是禾本科雜草7種、藜科雜草5種、旋花科雜草3種，錦葵科和大戟科雜草各2種，另外馬齒莧科、莎草科、蘿藦科、茄科、葫蘆科、莧科、玄參科、蓼科、唇形科和薔薇科雜草各1種。

根據棉田雜草的相對多度、田間頻度和實際危害，將田間雜草劃分為優勢雜草、區域性優勢雜草、常見雜草和一般雜草4種類型[4](表1)。

牛筋草、鐵莧菜、馬齒莧、馬唐在河北滄州地區棉田普遍發生，相對多度、發生頻率較高，對棉花生長發育和產量的影響顯著，因此屬于河北滄州地區棉田優勢雜草；苦荬菜、苣賣菜、稗草、蘆葦、小薊、鱧腸在個別地區的相對多度、發生頻率較高，對棉田產量有較嚴重的影響，因此屬于棉田區域性優勢雜草；泥胡菜、香附子、蒼耳、龍葵、野西瓜苗、打碗花、灰綠藜、地錦在多個地區都有分布，但相對多度較小，因此屬于棉田常見雜草；其余21種雜草的相對多度和發生頻率均較小，分布范圍較窄，對棉花產量影響極微，因此屬于棉田一般雜草。

2.2 棉田雜草群落物種多樣性

河間市棉田的雜草種類最多，物種豐富度為28種；黃驊市、海興縣次之，分別為26、24種；吳橋縣、東光縣的物種數目最少，分別為19、21種。

Shannon-Wiener多樣性指數、Simpson優勢度指數和Pielou均勻度指數是從不同角度衡量群落穩定性的重要指標。群落的多樣性指數和均勻度指數越大，優勢度指數越小，則群落的結構就越復雜，其反饋系統就越強大，對于環境的變化或來自群落內部種群波動的緩沖作用越強，群落也就越穩定。這樣的雜草群落優勢種不太突出，雜草也不容易嚴重發生。從表2可以看出，5個調查縣(市)的多樣性指數和均勻度指數呈現相同的變化規律，黃驊市、海興縣>吳橋縣、東光縣>河間市，而優勢度指數的變化趨勢正好相反，河間市>吳橋縣、東光縣>黃驊市、海興縣，說明黃驊市、海興縣棉田雜草的種類和數量分布的均勻度最高，雜草群落穩定性最好，而河間市棉田雜草的優勢草種比其他地區更明顯。

2.3 群落相似性

將各地區相對多度≥1的雜草構成矩陣進行系統聚類分析，結果表明河北滄州地區棉田雜草群落可以劃分為2組，吳橋縣、東光縣、河間市的雜草群落結構相似度較高，其中組內Euclidean距離平方最小的是吳橋縣、東光縣，為5.58，組內Euclidean距離平方最大的是東光縣、河間市，為8.36；黃驊市、海興縣的雜草群落結構相似性較高(圖1)。

表1 河北省滄州地區棉田雜草相對多度

3 結論與討論

農田雜草群落的發生及群落的組成受到多方面因素的影響，其中自然環境因素如水分條件、地理緯度、土壤類型等是一些重要的影響因素[4]。黃驊市、海興縣位于滄州地區的東部，靠近渤海，略具海洋氣候特征，夏季潮濕多雨，年降水量約600 mm，且土壤多為鹽潮土(土壤含鹽量在1‰～3‰)，pH值較高，因此喜濕耐鹽堿雜草如稗草、蘆葦、苣荬菜等發生較多；而吳橋縣、東光縣和河間市位于滄州地區的中西部，土壤肥沃，中性或微堿性，田間雜草以喜旱性雜草如牛筋草、馬齒莧、鐵莧菜、馬唐等為主。

表2 河北省滄州地區棉田雜草群落物種多樣性測定

4種惡性雜草和6種區域性惡性雜草是河北滄州地區棉田的主要雜草，重點控制這10種雜草是棉田雜草防除的主要內容，但是隨著耕作制度的改變及除草劑的多年使用，雜草群落結構可能發生改變，一般性雜草轉變為優勢的雜草的可能性增加，因此應該根據各地區棉田雜草群落結構和發生特點，因地制宜地采取雜草防除措施，才能達到理想的控草效果。

參考文獻：

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