《Rangeland Ecology & Management》：Effects of Indaziflam Control of Annual Grasses on Biodiversity, Biocrusts, Perennial Vegetation, and Fire Probability
编辑推荐：
美国西部的一年生禾草入侵降低了生物多样性、生物结皮（biocrusts）和多年生植被，并增加了大规模频繁野火的风险。这些影响破坏了关键的野生动物栖息地，并降低了优质牲畜饲草质量。此外，改变的火灾格局（fire regimes）威胁着生命和财产，并大幅增加了灭火
美国西部的一年生禾草入侵降低了生物多样性、生物结皮（biocrusts）和多年生植被，并增加了大规模频繁野火的风险。这些影响破坏了关键的野生动物栖息地，并降低了优质牲畜饲草质量。此外，改变的火灾格局（fire regimes）威胁着生命和财产，并大幅增加了灭火成本。控制一年生禾草以消除这些负面影响是一个常见的管理目标。Indaziflam是一种较新开发的、具有更长土壤活性的苗前除草剂（pre-emergent herbicide），越来越多地被用于一年生禾草防除。由于已有报道存在矛盾且结果不明确，需要更多关于Indaziflam对植物生物多样性、生物结皮和多年生植被影响的信息。研究人员在俄勒冈州东部丛生禾草（bunchgrass）牧场中14个一年生禾草入侵样地调查了Indaziflam施用的影响。研究样地的主要一年生禾草为齿稃草（Ventenata dubia (Leers) Coss.）和medusahead（Taeniatherum caput-medusae (L.) Nevski）。Indaziflam以73 g ai·ha?1的剂量于2019年或2021年8月下旬至9月上旬施用。施用后对植物群落响应进行了3年的测定。Indaziflam在整个研究期间有效控制了入侵性一年生禾草。随着Indaziflam对一年生禾草的防除，多年生植被盖度和密度显著增加。Indaziflam施用提高了植物生物多样性，到第三年，Indaziflam处理区的生物多样性比未处理对照高40%。Indaziflam对一年生禾草的防除导致生物结皮和裸地显著增加，枯落物减少。累积效应表明，Indaziflam提高了植物群落对一年生禾草再入侵的抵抗力，并降低了野火发生概率。Indaziflam似乎能有效多年控制入侵性一年生禾草，并促进多年生植被、生物结皮和植物生物多样性。
**Indaziflam控制一年生禾草对群落结构与生态功能影响的研究解读**
**研究背景与目的**
美国西部大面积牧场正遭受入侵性一年生禾草的严重危害。这些禾草不仅降低了生物多样性、生物结皮（biocrusts）和多年生植被的覆盖，还显著增加了大规模野火的频率和强度，进而破坏野生动物栖息地、降低牲畜饲草质量，并大幅提高灭火成本。传统苗前除草剂如imazapic通常仅能提供1至2年的一年生禾草控制效果，且处理后群落常迅速恢复为一年生禾草优势，难以实现多年生植被的恢复。Indaziflam作为一种较新开发的、具有更长土壤残效活性的苗前除草剂，被认为可能提供更持久的一年生禾草控制效果。然而，已有关于Indaziflam对植物群落影响的研究结果存在矛盾，尤其对生物多样性、生物结皮和多年生植被的影响尚不明确。因此，研究人员在俄勒冈州东部14个一年生禾草入侵的丛生禾草牧场开展了本研究，旨在评估Indaziflam施用对植物生物多样性、多年生植被、生物结皮及入侵性一年生禾草的影响，并进而探讨其对火灾概率的潜在作用。该研究发表于《Rangeland Ecology 》。
**研究方法概述**
研究采用随机完全区组设计，在俄勒冈州Wheeler县和Grant县的14个样地（区组）设置Indaziflam处理和未处理对照。样地间距2 km至87 km，海拔1190 m至1350 m，土壤类型为壤土、砾质壤土和重黏土砾质壤土。Indaziflam于2019年或2021年8月下旬至9月上旬以73 g ai·ha
?1的剂量在一年生禾草出苗前施用。2019年处理的8个样地采用5 m×10 m小区，2021年处理的6个样地采用20 m×60 m小区。处理后连续3个生长季测定草本植物盖度与密度、裸地、枯落物和生物结皮盖度。生物多样性采用Shannon多样性指数（Shannon Diversity Index, H）基于密度数据计算。统计分析采用SAS软件中的混合模型重复测量方差分析方法。
**研究结果**
**密度（Density）**
Indaziflam处理显著增加了多年生禾草密度，3年后处理区为对照的1.4倍。入侵性一年生禾草密度在Indaziflam处理下大幅降低，3年后对照区密度是处理区的5.7倍。多年生杂类草密度在处理与对照间无显著差异。Indaziflam降低了一年生杂类草密度。总多年生植被密度在3年后处理区比对照高1.3倍。总一年生植被密度在处理区持续低于对照，但差异幅度随年份变化。
**生物多样性与丰富度（Biodiversity and richness）**
Indaziflam处理显著提高了植物生物多样性，3年后处理区的Shannon多样性指数比对照高1.4倍。然而，总植物物种丰富度在处理区降低，平均比对照少2.2±0.4个物种。总多年生物种丰富度不受Indaziflam影响，多年生禾草和多年生杂类草的物种丰富度也均无显著变化。总一年生物种丰富度在处理区显著减少，平均比对照少2.4±0.4个物种，其中一年生禾草和一年生杂类草物种数均下降。
**盖度（Cover）**
Indaziflam处理显著增加了多年生禾草盖度，3年后处理区为对照的1.4倍。入侵性一年生禾草盖度在处理区大幅降低，3年后对照区是处理区的5.8倍。多年生杂类草盖度在处理区增加，3年后为对照的1.5倍。一年生杂类草盖度不受Indaziflam影响。总多年生植被盖度在处理区增加，3年后为对照的1.5倍。总一年生植被盖度在处理区显著降低。裸地在处理区增加，而枯落物减少，3年后处理区枯落物平均为30.5%±5.2%，对照为52.9%±3.5%。生物结皮盖度在处理区增加，3年后处理区为对照的1.7倍。
**讨论与结论**
讨论指出，Indaziflam在3年研究期内持续有效控制入侵性一年生禾草，其控制期长于传统苗前除草剂imazapic的1至2年。此外，Indaziflam处理后第二年的控制效果比第一年更完全，联用其他苗前除草剂可能改善第一年控制效果。多年生植被的恢复依赖于群落中存留的足够多年生禾草和杂类草，处理区的多年生植被盖度和密度增加表明群落竞争力增强。生物多样性的提高与多年生植被增加和入侵种减少有关，而物种丰富度降低则源于一年生物种减少。生物结皮盖度的增加可能是一年生禾草持续受控的结果，这有助于生态系统服务和群落稳定性。枯落物和易燃细燃料的减少以及裸地增加，表明Indaziflam可能降低野火概率。管理启示方面，选择具有足够共存多年生植被的群落进行处理是成功的关键；同时需注意Indaziflam对一年生物种丰富度的潜在负面影响。研究结论为：Indaziflam是控制入侵性一年生禾草的有效处理措施，能够促进多年生植被、植物生物多样性和生物结皮，并降低野火潜势。
