杂草的个体与群体生态

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1、第二章杂草的个体和群体生态一、杂草的主要特性在长期进化和自然选择过程中,杂草形成了一定的特性,了解其生理与生态特性对于防治来说是十分重要的,农田杂草的基本特性包括以下三个方面:1.杂草的生理、生长与竞争特性幼苗阶段生长速度快,光合作用强,根系发育快,光合产物迅速向新叶传导与分配,营养生长迅速向繁殖生长过渡,具有干扰作物的特殊性能,对改变的环境条件具有高度适应性。2.繁殖特性具有一定异交,但也是自花授粉的繁殖系统,在适宜条件下大量结实,不论条件适宜与否,仍能部分结实。可借助风、昆虫及其它方式传播。3.栽培实践中的特性

2、在形态与生理方面与作物近似,种子成熟期与作物收获期一致;对除草剂具有耐用性或抗性;抗机械防治(通过营养繁殖器官进行繁殖);种子在土壤中休眠,寿命长,长时期内不断发芽。二、C3、C4植物与杂草的生理特性根据光合作用中固定CO2的方式，可将植物分为三种类型：C3(卡尔文循环型)作物：如花生、燕麦、大豆、甜菜、棉花、马铃薯、甘蔗、水稻、大麦、小麦等。C4（二羧酸循环型）作物：甘蔗、谷子、玉米。CAM植物(景天酸代谢途径型)大多数重要杂草是C4植物，而大多数作物是C3植物。C3杂草：茴麻、野燕麦、藜、田蓟、田旋花、曼陀罗、车前

3、、含羞草、繁缕、蓼、苍耳等C4杂草：苋、蒺获、狗牙根、香附子、牛筋草、地肤、白茅、马齿苋、猪毛菜、假高粱等。C4植物的重要生理特性是：CO2固定效率高，缺乏光呼吸作用，因而C4植物净偿光合速率较高，生长迅速，竞争力强。光合呼吸比率高，能更有效的利用水分，对氮的利用率也高。光合作用所需温度较高，光饱和范围广，故植物在田间具有超过作物的竞争优势，尤其在高光强和高温下更为明显。如稗草和水稻在同样的稻田生态环境中，由于稗草是C4植物，其净光合速率高，生长迅速，因此能严重抑制C3作物水稻。其它具有很强竞争力的杂草有狗牙根、香附子

4、牛筋草、假高粱。三、杂草的个体生态(一)种子休眠是大多数杂草种子具有的特性，也是它们在长期自然选择过程中形成的对不良环境条件的一种重要适应性，由于休眠，使杂草种子在土壤中存活多年，并在适宜的条件下发芽；由于种子在土壤中处于不同休眠阶段，故不同时期均有杂草种子发芽，从而给防治造成很大困难。休眠是一种遗传特性，但也受环境条件的影响，杂草种子的休眠有先天性休眠、二次休眠和强迫休眠。1.先天性休眠杂草种子成熟后直接进入休眠状态，这种休眠称作先天性休眠或一次休眠。这是杂草固有的遗传特性，其休眠的原因多各多样，其主要原因有种皮的不

5、透性，包括不透水和不透气；机械阻止胚生长；胚发育不完全或胚未成熟；内源抑制物质，在种子的各个部位，包括胚、胚乳、珠心、种皮以及果皮内含有抑制发芽的化学物质，从而使种子不能发芽。如植物激素赤霉素、乙烯、细胞激动素、脱落酸等就是调节种子休眠与发芽的一类内源物。2.二次休眠（诱导休眠）在适宜条件下能够发芽的杂草种子，遇到不良环境后便进入休眠，而当环境条件又变为有得时仍不能发芽，这种休眠称作二次休眠。如置于温下的种子，其后即使在黑暗中也不发芽。3.强迫休眠当环境条件不良，如缺水，缺氧或低温时，杂草种子进入休眠状态，当这些限制因

6、素消除后，种子便立即发芽，这称作强迫休眠或环境休眠。强迫休眠的现象很普遍，特别是北方，秋作物收割后气温下降，当年秋季成熟的杂草种子经过一定时期通过先天性休眠后，由于环境条件（低温）不适于其发芽，因而进入强迫休眠状态。由于杂草种子休眠的存在，所以在土壤中存在大量具有生命力和种子，而且不同杂草以及同种杂草在土壤中存在着休眠期及休眠类型不同的种子，这就导致田间随时都有杂草发芽，出苗；年年除草，年年有草，真是“野火烧不尽，春风吹又生”。利用杂草休眠的特性，可通过人为解除休眠或促进休眠的方法进行防除草害。人为解除休眠的主要方法有

7、使用化学药剂，高温，低温或变温处理等，如在稻田秋季水稻收割后，每公顷施300-500公斤石灰氮，可解除散落地表的稗草种子休眠，使其发芽后遭受冬季低温而枯死。在美国北卡略林州等地大面积使用乙烯来破除根寄生杂草独脚金的种子休眠，让其发芽，次年降低寄生率达90%以上。看麦娘、猪殃殃在30℃，湿润条件下处理15-30天可打破其休眠。另外还可通过使用休眠促进剂，诱导杂草种子及其营养繁殖器官永久休眠，亦可达到除草的目的。例如用除草剂丙草丹（EPTC）处理香附子，用氟乐灵处理假高梁均能使其不能产生新芽等。这种现象对于研制防治多年生杂

8、草的除草剂时应予考虑。（二）发芽与防治杂草种子休眠解除后，在适宜条件下便开始发芽，发芽是种子中细胞开始伸长和形成新的细胞、组织与器官的生理过程时期，亦即光合作用与分生生组织活性开始之间的时期，杂草发芽期对除草剂最敏感，因而是施用土壤处理除草剂的最适时期。解除休眠后杂草种子发芽还需适宜的外在和内在条件。内在条件主要包括:供应充足的养