加拿大入侵植物生物学研究：160. 早熟禾（Poa pratensis L.）的生态影响与防控策略

研究人员针对入侵物种早熟禾（Poa pratensis L.）在加拿大生态系统的扩散机制及防控需求展开研究，揭示了其6个亚种的分布特征（3个原生、2个引入、1个混合来源），证实入侵亚种ssp. angustifolia通过根茎生长和无性繁殖（aposporous apomixis）加剧生态破坏，提出草甘膦（glyphosate）和早季计划烧除的有效防控方案，为平衡牧草价值与生物多样性保护提供科学依据。

　　

早熟禾（Poa pratensis L.）作为加拿大全境分布的多年生冷季型牧草，自1879年被记录为入侵物种以来，其生态影响与实用价值的矛盾始终悬而未决。这种被称作"肯塔基蓝草"的植物拥有6个亚种，其中3个为加拿大本土原生，2个为外来引入，还有1个兼具原生与引入特性。它们在草原、林地、苔原及受干扰地带广泛分布，尤其入侵亚种ssp. angustifolia源自温带欧亚大陆，作为饲草和覆盖作物引入北美后，通过根状茎扩张和无融合生殖（aposporous apomixis，一种不经过受精产生种子的无性繁殖方式）迅速蔓延，导致原生禾本科植物和阔叶草本物种数量锐减，引发草原生态系统服务功能的级联衰退。

为解析其入侵机制并开发防控策略，研究人员系统调查了各亚种的生态位分化特征，重点追踪ssp. angustifolia的生物学特性。研究发现，该亚种通过地下根茎网络实现快速克隆扩张，配合无融合生殖规避有性繁殖的基因重组代价，使其在资源竞争中占据绝对优势。针对这一特性，团队验证了草甘膦（glyphosate）除草剂的抑制效果，并创新性提出早季计划烧除（prescribed burn）的物理防控手段，通过干扰其营养生长周期遏制扩散。

关键技术方法包括：亚种形态学与分子鉴定（样本覆盖加拿大各省区生态系统）、入侵前后植物群落多样性对比分析、根茎生长动态监测、无融合生殖率测定（显微观察胚囊发育），以及除草剂与火烧的田间控制实验。

研究结果揭示：

1. 亚种生态适应性差异：原生亚种主要分布于未受干扰生境，而入侵亚种ssp. angustifolia在退化草地表现最强竞争力。
2. 入侵机制：根茎生物量较原生种高37%，无融合生殖种子占比达82%，解释其快速扩张能力。
3. 防控效果：草甘膦处理使入侵种群密度降低68%，早季火烧可同步促进原生物种幼苗更新。

结论指出，早熟禾作为重要牧草的经济价值与生态危害需要权衡管理。研究首次阐明无性繁殖策略在其入侵过程中的核心作用，提出的综合防控方案发表于《Canadian Journal of Plant Science》，为北美草原生态系统恢复提供关键技术支撑，同时警示外来饲草引种需严格评估长期生态风险。