马缨丹(Lantana camara)的覆盖层是一种非常有效的杂草控制方法,同时也有助于植被管理

《Agriculture, Ecosystems & Environment》:Lantana camara mulch as a highly effective weed control treatment and motivation for vegetation management

【字体: 时间:2025年09月26日 来源:Agriculture, Ecosystems & Environment 6

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  本研究比较了兰纳草与尤加利树生物质覆盖物对一年生黑麦草和萝卜草的抑制效果,发现兰纳草覆盖物更高效,ED50值更低,为入侵物种资源化利用提供了新思路。

  本研究旨在探讨利用入侵性植物材料制作的覆盖物在控制杂草方面的潜力,特别是针对一种广泛传播的入侵植物——兰科(*Lantana camara* L.)的覆盖物应用。兰科作为一种在澳大利亚极具危害的外来入侵植物,长期以来对农业、自然生态系统和土地管理造成了严重影响。然而,研究者发现兰科植物材料制作的覆盖物在抑制杂草生长方面表现出优于传统使用的桉树(*Eucalyptus* spp.)覆盖物的特性。这一发现不仅为兰科的管理提供了新的思路,还为农业和城市景观中的杂草控制开辟了可持续的替代方案。

植物材料覆盖物在环境友好型杂草管理中具有重要价值。它们不仅能够有效抑制杂草的生长,还能改善土壤的水分保持能力和养分状况,从而为农业和城市景观提供额外的生态效益。覆盖物的使用可以显著减少除草剂的依赖,降低化学污染的风险,并有助于土壤结构的稳定。因此,探索如何将兰科这样的入侵植物转化为有用资源,具有重要的现实意义。

兰科最初被引入澳大利亚是为了观赏用途,其花朵色彩鲜艳,能够为花园增添美感。然而,这种植物迅速适应了当地的生态环境,并在道路两侧、铁路沿线、河岸地区、种植林地、牧场以及缺乏维护的城区环境中广泛扩散。由于其强大的生存能力和繁殖能力,兰科已经成为澳大利亚最具破坏性的外来植物之一。据估计,兰科已占据约400万公顷的土地,对牧场生产、生物多样性和土地管理造成了严重威胁。尽管已有大量研究探讨兰科的生态影响,但关于其植物材料覆盖物在杂草控制方面的具体效果仍缺乏系统性的数据支持。

本研究通过实验对比了兰科茎叶覆盖物与桉树覆盖物在抑制杂草方面的效果。实验结果显示,兰科覆盖物在抑制杂草种子萌发和幼苗生长方面表现更为显著。在实验I中,当兰科覆盖物的施用量达到100吨/公顷时,其对一年生黑麦草的抑制效果达到94%的萌发率降低和99%的生物量减少,而桉树覆盖物仅能分别达到46%和75%的抑制效果。此外,兰科覆盖物对栽培萝卜(tillage radish)的抑制效果也明显优于桉树覆盖物,其在100吨/公顷施用量下可使栽培萝卜的生物量减少58%。而在实验II中,兰科叶片覆盖物在40吨/公顷的施用量下,完全抑制了一年生黑麦草的萌发和生长,显示出极高的控制能力。

研究还进一步探讨了兰科覆盖物的施用量对杂草抑制效果的影响。通过计算ED50值(即达到50%抑制效果所需的覆盖物施用量),发现兰科覆盖物在抑制一年生黑麦草和栽培萝卜方面所需的施用量远低于桉树覆盖物。例如,兰科叶片覆盖物在抑制一年生黑麦草萌发方面所需的ED50值为13吨/公顷,而在抑制其生物量方面为9吨/公顷。相比之下,兰科茎叶覆盖物的ED50值分别为24吨/公顷和26吨/公顷。这些数据表明,兰科覆盖物在杂草控制方面具有更高的效率和更低的投入成本,因此在实际应用中更具优势。

兰科植物的茎叶覆盖物在抑制杂草生长方面表现出优于桉树覆盖物的效果,这可能与其化学成分和物理特性有关。兰科植物含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,这些元素在覆盖物中能够缓慢释放,改善土壤肥力。此外,兰科植物的叶片含有天然的抑菌和抑草成分,这些成分在覆盖物中能够抑制杂草种子的萌发和幼苗的生长。因此,兰科覆盖物不仅能够提供有效的杂草控制手段,还能作为土壤改良的工具,提高农业生产的可持续性。

相比之下,桉树覆盖物虽然也具有一定的抑草效果,但其效率较低,且所需的施用量远高于兰科覆盖物。这表明,如果能够将兰科植物材料有效利用为覆盖物,不仅可以减少对传统除草剂的依赖,还能降低杂草管理的成本。此外,兰科植物的广泛分布和高生物量也使其成为一种潜在的资源,能够为农业和城市景观提供充足的覆盖物材料。

研究还发现,兰科覆盖物的施用量与杂草抑制效果之间存在明显的正相关关系。随着施用量的增加,兰科覆盖物对杂草的抑制效果也逐渐增强。然而,这种抑制效果并非线性增长,而是存在一个临界点,即当施用量达到一定水平后,抑制效果的提升幅度会减小。因此,研究者建议在实际应用中,应根据具体杂草种类和生长环境,合理选择兰科覆盖物的施用量,以达到最佳的控制效果。

此外,研究还探讨了兰科覆盖物的不同类型(茎叶混合或仅叶片)对杂草抑制效果的影响。结果表明,兰科茎叶混合覆盖物在抑制杂草生长方面表现优于仅叶片覆盖物。这可能与茎叶混合覆盖物的物理结构和化学成分更为复杂有关,能够更有效地抑制杂草的萌发和生长。因此,在实际应用中,建议优先使用兰科茎叶混合覆盖物,以提高其杂草控制能力。

本研究的发现具有重要的实际应用价值。首先,兰科覆盖物作为一种环境友好型杂草控制工具,能够有效减少除草剂的使用,降低环境污染的风险。其次,兰科覆盖物的施用量较低,成本相对较低,因此在实际应用中更具经济可行性。此外,兰科植物的广泛分布和高生物量也使其成为一种潜在的资源,能够为农业和城市景观提供充足的覆盖物材料。最后,兰科覆盖物的使用能够为土地管理者和农民提供一种新的思路,即通过利用入侵植物的生物质,实现生态和经济的双重效益。

研究者认为,兰科植物的生物质覆盖物不仅能够有效控制杂草,还能为土壤提供养分,改善土壤结构,提高土地的生产力。因此,将兰科植物转化为覆盖物,不仅有助于其管理,还能促进农业和城市景观的可持续发展。此外,兰科植物的利用还可以为相关产业提供新的经济机会,例如通过收集和加工兰科植物材料,生产高质量的覆盖物产品,从而实现生态和经济的双赢。

本研究的实验设计和结果分析为兰科植物作为覆盖物的使用提供了科学依据。通过对比不同覆盖物类型和施用量对杂草生长的影响,研究者发现兰科覆盖物在抑制杂草方面具有更高的效率。这一发现不仅有助于提高兰科植物的管理效果,还能为其他入侵性植物的利用提供参考。因此,未来的研究可以进一步探讨兰科植物在不同环境条件下的覆盖物效果,以及其与其他植物材料的协同作用,以开发更加高效的杂草控制方案。

此外,兰科植物的利用还可以为农业和城市景观的可持续发展提供新的思路。例如,通过合理规划兰科植物的收集和加工,可以将其转化为高效的覆盖物材料,减少对传统除草剂的使用,降低管理成本。同时,兰科植物的利用可以促进生物多样性,改善土壤健康,提高土地的生产力。因此,将兰科植物转化为覆盖物,不仅有助于其管理,还能为农业和城市景观的可持续发展提供支持。

研究者还指出,兰科植物的利用需要考虑其对环境和生态系统的潜在影响。虽然兰科植物在杂草控制方面表现出较高的效率,但其在自然生态系统中的扩散能力也需要加以控制。因此,在推广兰科植物作为覆盖物的使用时,应结合生态管理措施,确保其不会对生态系统造成新的威胁。此外,兰科植物的利用还需要考虑其对土壤和水分的长期影响,以确保其在不同环境条件下的适用性。

总的来说,本研究通过实验验证了兰科植物作为覆盖物在杂草控制方面的潜力,发现其在抑制杂草生长方面表现出优于传统使用的桉树覆盖物的特性。这一发现不仅为兰科植物的管理提供了新的方法,还为农业和城市景观中的杂草控制开辟了可持续的替代方案。未来的研究可以进一步探讨兰科植物在不同环境条件下的覆盖物效果,以及其与其他植物材料的协同作用,以开发更加高效的杂草控制方案。同时,兰科植物的利用还需要结合生态管理措施,确保其不会对生态系统造成新的威胁。通过合理规划和利用兰科植物的生物质,可以实现生态和经济的双重效益,为农业和城市景观的可持续发展提供支持。
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