大西洋森林恢复中除草剂的选择性优化:草甘膦和精喹禾灵对Urochloa decumbens的防控与本土树种保护策略

【字体: 时间:2025年05月08日 来源:Ecological Engineering 3.9

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  针对大西洋森林恢复中入侵草种Urochloa decumbens的生态威胁,本研究系统评估了草甘膦(Glyphosate)和精喹禾灵(Haloxyfop)的选择性及剂量效应。通过测定10种本土树种的生存率、生物量分配和光合效率(Fv/Fm),发现草甘膦171 g a.i. ha?1可平衡55%入侵控制与11%生物量损失,而精喹禾灵90 g a.i. ha?1能实现无损伤防控,为生态修复提供精准化学管理方案。

  

大西洋森林作为全球生物多样性热点,仅存23%原始植被,却承载着65%濒危树种和82%特有种的生存危机。入侵草种Urochloa decumbens通过形成致密草层压制本土树种更新,传统机械清除成本高昂且效率低下。面对这一生态修复难题,巴西研究人员在《Ecological Engineering》发表研究,首次系统评估草甘膦与精喹禾灵对10种本土树种的影响机制,揭示剂量-效应关系,为热带森林恢复提供化学调控新范式。

研究采用双实验设计:通过梯度剂量(草甘膦720-2880 g a.i. ha?1、精喹禾灵30-90 g a.i. ha?1)测定U. decumbens覆盖度变化,同步监测本土树种生存率、生物量及叶绿素荧光参数(Fv/Fm)。采用广义线性混合模型分析剂量响应曲线,计算半致死剂量(LD50)。

Reduction in ground cover of U. decumbens
草甘膦1440 g a.i. ha?1在60天时实现90%抑草效果,而精喹禾灵抑草率随时间从67%(30天)衰减至13%(120天),显示二者作用时效差异。

Differential impact on native species
Cedrela fissilis对草甘膦极端敏感(1440 g剂量下存活率0%),而Anadenanthera colubrina等4树种表现完全抗性。精喹禾灵组96%存活率显著优于草甘膦组(60%),生物量损失控制在8%以内。

Discussion
研究揭示草甘膦通过抑制5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)干扰芳香族氨基酸合成,导致敏感树种Fv/Fm降至0.05;精喹禾灵作为乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)特异性抑制剂,对双子叶树种几乎无影响。

Conclusion
提出两阶段防控策略:预种植期使用草甘膦171 g a.i. ha?1清除入侵草种,种植后换用精喹禾灵90 g a.i. ha?1维持防控。该方案可降低83%机械清除成本,为大西洋森林修复提供可量化、可推广的化学-生态协同管理框架。

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