抑制入侵者：利用塑料防水布控制南巴西草原上的Urochloa eminii

《Restoration Ecology》：Smothering invaders: the use of plastic tarps for controlling Urochloa eminii in South Brazilian grasslands

南巴西草原入侵物种Urochloa eminii通过黑地膜（30/60天）和透明地膜（30/60天）及除草剂处理控制效果评估，发现黑地膜30天处理显著抑制入侵草覆盖（MD-0.74），透明地膜60天效果最佳（MD-0.83），除草剂处理对原生植被恢复更佳（MD+0.07）。地膜技术成本低且短期有效，但需重复应用防止反弹，建议与除草剂交替使用。

　　在南巴西的草原生态系统中，非洲C4型草类的入侵，如*Urochloa eminii*（原称*U. decumbens*），对生物多样性构成了显著威胁。这种入侵不仅影响了本地植物的丰富度和组成，还可能改变生态系统的营养关系、生态过程以及提供的生态系统服务。由于人类活动对景观的持续影响，即使在受保护区域（PAs）内，也容易发生生物入侵。特别是在巴西的Pampa草原地区，由于长期的人为干扰，保护区内生态系统受到破坏，部分区域已被严重入侵。*Urochloa eminii*作为主要入侵物种之一，其扩散和生长对本地植物群落的多样性造成了显著冲击，导致物种丰富度和覆盖度的下降。

本研究旨在评估塑料地膜在控制*U. eminii*覆盖方面的有效性，特别是在巴西南部的受入侵草原环境中。研究采用了多种控制手段，包括黑色地膜和透明地膜覆盖、除草剂应用以及对照组（仅进行割草处理）。实验设计涵盖了八个实验区块，每个区块内设有六个5米×3米的样地，以确保实验结果的代表性与可重复性。通过系统地监测地膜覆盖前后的植被恢复情况，研究者试图揭示这些方法在控制入侵植物和促进本地植物恢复方面的潜力。研究的焦点在于比较黑色与透明地膜在不同覆盖时间（30天和60天）下的效果，以及它们与除草剂处理之间的对比。

在实验设计中，研究团队对样地进行了预处理，即使用割草机将植被统一割除，但未移除植物残体，以确保地膜能够紧密贴合土壤表面。黑色地膜与透明地膜的使用旨在通过不同的物理机制控制入侵植物。黑色地膜能够阻挡阳光，从而抑制植物的光合作用，而透明地膜则通过增加土壤温度来提高种子和病原体的死亡率。这些方法的潜在优势在于它们的非化学性质，避免了对土壤和植物群落的直接破坏，同时也降低了长期使用除草剂可能带来的生态风险。然而，由于地膜覆盖通常不会完全清除所有植物种子或地下结构，因此需要考虑其长期效果以及是否需要配合其他管理措施。

在实验过程中，研究团队在每个处理样地内设立了三个1米×1米的子样地，用于评估植被恢复情况。通过使用十进制量表对植物覆盖度进行测量，研究人员能够量化不同处理对入侵植物和本地植物群落的影响。结果显示，所有处理方式在实验初期均对*U. eminii*的覆盖度产生了显著的抑制效果。黑色地膜在30天和60天的覆盖时间下表现相似，而透明地膜在60天覆盖后效果优于30天覆盖。尽管如此，黑色地膜在实验中表现出更高的控制效率，特别是在夏季高温条件下。这可能与其阻隔阳光、减少光合作用的能力有关。相比之下，透明地膜虽然在提高土壤温度方面更有效，但其效果在短期内可能不如黑色地膜显著。

在植被恢复方面，研究发现，本地植物群落在实验初期表现出一定的恢复能力，尤其是那些具有木质根系的物种。这些植物能够快速再生，表明在控制入侵植物后，本地植物群落具有一定的自我修复潜力。然而，除草剂处理在提升本地植物覆盖度和丰富度方面表现出更明显的优势。这可能是因为除草剂能够直接清除入侵植物，从而为本地植物的生长腾出空间。不过，除草剂的使用也伴随着一些生态风险，例如对土壤种子库的影响以及对非目标植物的潜在伤害。此外，除草剂的长期使用可能会导致入侵植物的快速再生，因此需要进一步评估其持续效果。

值得注意的是，实验中还观察到，虽然除草剂在短期内促进了本地植物的恢复，但其效果可能无法持续，而地膜处理则显示出更持久的控制潜力。然而，由于地膜覆盖时间较短，且实验仅评估了植被恢复的初期阶段，因此无法判断其对生态系统长期恢复的影响。此外，地膜处理虽然在初期有效，但其对入侵植物的控制效果并不完全，因此可能需要与其他管理手段相结合，例如后续的割草或再次覆盖地膜，以确保入侵植物不会迅速反弹。

从生态管理的角度来看，地膜覆盖作为一种非化学控制手段，具有一定的应用前景。它不仅能够有效抑制入侵植物的生长，还能促进本地植物的自然恢复，尤其是一些具有木质根系的物种。这种恢复过程可能为后续的生态修复工作提供基础。然而，地膜的使用也存在一些局限性，例如其成本、对环境的影响以及重复使用的问题。研究团队指出，尽管黑色地膜在实验中表现良好，但其在实验结束后无法重复使用，而透明地膜则相对更耐用。因此，在实际应用中，选择更耐用的地膜材料可能是提高其生态效益的关键。

本研究的成果对于生态管理实践具有重要的指导意义。首先，它表明地膜覆盖可以作为一种有效的初始控制手段，特别是在受入侵的草原环境中。其次，研究结果强调了在不同气候条件下，地膜类型和覆盖时间对控制效果的影响。例如，在高温季节，黑色地膜可能比透明地膜更有效，而在其他季节则可能需要调整策略。此外，研究还指出，除草剂虽然在短期内对本地植物的恢复有积极作用，但其长期效果和生态影响仍需进一步研究。因此，综合考虑不同控制手段的优缺点，制定合理的生态管理方案是至关重要的。

在实际应用中，地膜覆盖的使用需要结合具体的生态条件和管理目标。例如，在土壤条件较为干燥或阳光充足的地区，黑色地膜可能更适合，因为它能够有效阻隔阳光，抑制入侵植物的生长。而在土壤湿度较高或需要提高土壤温度的环境中，透明地膜可能更具优势。此外，地膜的覆盖时间也需要根据具体情况调整，较长的覆盖时间可能有助于更彻底地清除入侵植物，但同时也可能增加成本和管理难度。因此，在选择地膜处理方案时，需要权衡其短期效果与长期可持续性。

从生态恢复的角度来看，本研究的结果表明，地膜覆盖可以为本地植物提供一个相对稳定的恢复环境，尤其是在入侵植物被清除后，一些具有较强再生能力的本地植物能够迅速占据空缺的空间。然而，这种恢复过程可能并不完全，特别是对于一些具有复杂地下结构的入侵植物，如*U. eminii*，其种子或根茎可能在覆盖结束后迅速萌发，导致入侵植物的快速再生。因此，地膜处理可能需要与其他管理措施配合使用，以确保长期的控制效果。

总的来说，本研究为草原生态系统的入侵植物管理提供了新的思路和方法。地膜覆盖作为一种非化学控制手段，不仅能够有效抑制入侵植物的生长，还能促进本地植物的自然恢复，尤其是在某些特定的生态条件下。然而，其应用效果受到多种因素的影响，包括地膜类型、覆盖时间、气候条件以及土壤特性等。因此，在实际推广过程中，需要结合当地的生态条件和管理需求，进行更为细致的实验设计和效果评估。此外，研究团队还建议未来的研究应关注那些具有特殊保护价值的物种，以及在不同土壤和湿度条件下地膜处理的效果，以便制定更具普遍适用性的生态管理策略。