狼毒大戟扩散对呼伦贝尔草原植物群落演替及土壤理化性质的影响

doi:10.11686/cyxb2025163

草业学报 ›› 2026, Vol. 35 ›› Issue (5): 72-84.DOI: 10.11686/cyxb2025163

狼毒大戟扩散对呼伦贝尔草原植物群落演替及土壤理化性质的影响

刘瞳¹^,²(), 苏日力格null¹^,³, 姜娜¹, 庞波¹, 乌日力格null¹^,³, 杨陶阳¹^,², 张海芳¹(), 赵建宁¹^,², 杨殿林¹

^1.农业农村部环境保护科研监测所，天津 300191
^2.东北农业大学资源与环境学院，黑龙江哈尔滨 150006
^3.内蒙古师范大学生命科学与技术学院，内蒙古呼和浩特 010022

收稿日期:2025-04-29 修回日期:2025-08-28 出版日期:2026-05-20 发布日期:2026-03-11
通讯作者: 张海芳
作者简介:Corresponding author. E-mail： zhanghaifang01@caas.cn
刘瞳（1996-），男，天津人，在读硕士。E-mail： happyzhj09@sina.com
基金资助:
国家重点研发计划(2023YFF1304102)

Impacts of Euphorbia fischeriana invasion on plant community succession and soil physicochemical properties in Hulunbuir grassland

Tong LIU¹^,²(), Surilige¹^,³, Na JIANG¹, Bo PANG¹, Wurilige¹^,³, Tao-yang YANG¹^,², Hai-fang ZHANG¹(), Jian-ning ZHAO¹^,², Dian-lin YANG¹

^1.Agro-environmental Protection Institute，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Tianjin 300191，China
^2.College of Resources and Environment，Northeast Agricultural University，Harbin 150006，China
^3.College of Life Sciences and Technology，Inner Mongolia Normal University，Hohhot 010022，China

Received:2025-04-29 Revised:2025-08-28 Online:2026-05-20 Published:2026-03-11
Contact: Hai-fang ZHANG

摘要/Abstract

摘要：

狼毒大戟是典型草原有毒植物，近年来在呼伦贝尔草原快速蔓延形成危害，然而其扩散机制及生态影响尚不明晰，本研究旨在通过生态位分析探讨狼毒大戟扩散对植物群落的重构机制，以及对土壤养分的影响。结果表明，随着狼毒大戟扩散程度的增加，草地植物群落中优势物种由胡枝子（优势度25.93%）替换为狼毒大戟（优势度18.90%），狼毒大戟重度危害区植物群落生物量相较于无危害对照区显著下降27%，群落间主要植物的生态位宽度呈明显收缩，群落主要植物间生态位重叠指数平均值由0.55上升至0.65，种间竞争加剧。另一方面狼毒大戟的种群扩散显著增加了土壤全氮、速效磷、铵态氮的含量，其含量相较对照区分别显著提升41.0%、29.8%、19.8%。土壤有机质含量呈先下降后上升趋势。研究结果表明，狼毒大戟通过“肥力岛”效应重构退化草地土壤养分含量，并提升了其与群落其他植物间的竞争优势，同时降低草地生产力。因此，控制狼毒大戟的扩散并促进本土植物恢复成为草地修复的关键。

关键词: 狼毒大戟, 生态位, 群落结构, 肥力岛效应, 草地生产力

Abstract:

The toxic plant Euphorbia fischeriana has spread rapidly in the Hulunbuir grassland in recent years， posing a significant ecological threat. However， its invasion mechanisms and ecological impacts remain unclear. This niche analysis study aimed to elucidate the restructuring mechanisms of plant communities and soil nutrient dynamics following E. fischeriana colonization. Results revealed that as the invasion intensity of E. fischeriana increased， the dominant species in the grassland community shifted from Lespedeza bicolor （dominance： 25.93%） to E. fischeriana （dominance： 18.90%）. In severely invaded areas， plant community biomass decreased significantly by 27% compared to control plots. Concurrently， the niche breadth of major plant species contracted markedly， and the average niche overlap index among community plants increased from 0.55 to 0.65， indicating intensified interspecific competition. Furthermore， the population expansion of E. fischeriana resulted in significantly elevated soil nutrient levels. Total nitrogen， available phosphorus， and ammonium nitrogen contents increased by 41.0%， 29.8%， and 19.8%， respectively， relative to controls. Soil organic matter exhibited an initial decline followed by a gradual rise. These findings suggest that E. fischeriana restructures soil nutrient availability in degraded grasslands through a “fertility island effect”， that provides enhanced its competitive advantage over native plants while reducing grassland productivity. This dual impact of E. fischeriana threatens the sustainable development of local animal husbandry. In conclusion， controlling E. fischeriana proliferation and restoring native plant communities are critical for grassland rehabilitation. This study highlights the necessity of balancing invasive species management with soil nutrient regulation to mitigate ecological degradation.

Key words: Euphorbia fischeriana, niche, community structure, fertility island effect, grassland productivity

刘瞳, 苏日力格null, 姜娜, 庞波, 乌日力格null, 杨陶阳, 张海芳, 赵建宁, 杨殿林. 狼毒大戟扩散对呼伦贝尔草原植物群落演替及土壤理化性质的影响[J]. 草业学报, 2026, 35(5): 72-84.

Tong LIU, Surilige, Na JIANG, Bo PANG, Wurilige, Tao-yang YANG, Hai-fang ZHANG, Jian-ning ZHAO, Dian-lin YANG. Impacts of Euphorbia fischeriana invasion on plant community succession and soil physicochemical properties in Hulunbuir grassland[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2026, 35(5): 72-84.

图/表 8

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序号No.	植物名Plant name	CK	T₁	T₂	T₃	序号No.	植物名Plant name	CK	T₁	T₂	T₃
1	柄状薹草C. pediformis	16.63	16.46	17.33	17.96	23	直立黄芩Scutellaria orthocalyx	-	-	-	1.54
2	线叶菊F. sibiricum	16.98	12.24	20.33	15.80	24	防风Saposhnikovia divaricata	0.49	-	0.73	0.14
3	胡枝子L. bicolor	25.93	11.33	10.79	13.66	25	冷蒿Artemisia frigida	0.46	0.30	-	0.48
4	黄芩S. baicalensis	3.87	25.00	13.73	10.74	26	地榆Sanguisorba officinalis	0.21	0.32	0.58	-
5	狼毒大戟E. fischeriana	-	8.30	16.93	18.90	27	二裂叶委陵菜Potentilla bifurca	0.28	-	-	0.45
6	瓣蕊唐松草Thalictrum petaloideum	8.48	2.61	3.35	2.18	28	草地早熟禾Poa pratensis	-	-	0.42	0.30
7	羊草Leymus chinensis	5.58	6.99	1.51	1.91	29	蓬子菜Galium verum	0.06	0.29	0.15	0.19
8	沙参Adenophora stricta	1.59	3.32	4.50	3.92	30	山韭Allium senescens	0.23	-	0.35	-
9	贝加尔针茅Stipa baicalensis	4.50	3.08	0.27	0.11	31	鸦葱Takhtajaniantha austriaca	-	-	0.11	0.36
10	棉团铁线莲Clematis hexapetala	2.15	1.14	1.38	2.59	32	猪毛蒿Artemisia scoparia	-	0.16	0.24	0.06
11	花苜蓿Medicago ruthenica	3.57	2.74	0.36	0.17	33	轮叶委陵菜Potentilla verticillaris	0.12	0.07	-	0.24
12	细叶白头翁Pulsatilla turczaninovii	1.87	1.25	0.49	1.08	34	野鸢尾Iris dichotoma	-	-	0.34	-
13	裂叶蒿Artemisia laciniata	0.33	2.70	0.91	0.18	35	狗舌草Senceio campestris	0.19	0.09	-	-
14	北柴胡Bupleurum chinense	0.59	0.39	1.87	1.35	36	羽茅Achnatherum sibiricum	-	-	-	0.28
15	囊花鸢尾Iris ventricosa	0.58	0.96	1.02	1.00	37	星毛委陵菜Potentilla acaulis	-	-	-	0.27
16	菊叶委陵菜Potentilla tanacetifolia	1.11	0.77	1.25	0.46	38	柳叶婆婆纳Veronica linariifolia	-	0.09	0.12	0.05
17	牧马豆Thermopsis lanceolata	1.21	0.70	-	1.21	39	大头委陵菜Potentilla conferta	0.21	-	-	-
18	北麻花头Serratula komarovii	2.47	0.36	-	0.12	40	洽草Koeleria macrantha	-	-	-	0.16
19	大黄花Cymbaria daurica	0.23	0.42	0.23	1.25	41	石竹Dianthus chinensis	0.10	-	-	-
20	多叶棘豆Oxytropis myriophylla	0.51	0.73	0.57	0.14	42	粗根鸢尾Iris tigridia	0.09	-	-	-
21	大野豌豆Vicia sinogigantea	0.46	0.75	0.14	0.39	43	柳穿鱼Linaria vulgaris	-	-	-	0.05
22	大针茅Stipa grandis	0.63	0.64	-	0.30

序号No.	植物名Plant name	CK	T₁	T₂	T₃	序号No.	植物名Plant name	CK	T₁	T₂	T₃
1	柄状薹草C. pediformis	16.63	16.46	17.33	17.96	23	直立黄芩Scutellaria orthocalyx	-	-	-	1.54
2	线叶菊F. sibiricum	16.98	12.24	20.33	15.80	24	防风Saposhnikovia divaricata	0.49	-	0.73	0.14
3	胡枝子L. bicolor	25.93	11.33	10.79	13.66	25	冷蒿Artemisia frigida	0.46	0.30	-	0.48
4	黄芩S. baicalensis	3.87	25.00	13.73	10.74	26	地榆Sanguisorba officinalis	0.21	0.32	0.58	-
5	狼毒大戟E. fischeriana	-	8.30	16.93	18.90	27	二裂叶委陵菜Potentilla bifurca	0.28	-	-	0.45
6	瓣蕊唐松草Thalictrum petaloideum	8.48	2.61	3.35	2.18	28	草地早熟禾Poa pratensis	-	-	0.42	0.30
7	羊草Leymus chinensis	5.58	6.99	1.51	1.91	29	蓬子菜Galium verum	0.06	0.29	0.15	0.19
8	沙参Adenophora stricta	1.59	3.32	4.50	3.92	30	山韭Allium senescens	0.23	-	0.35	-
9	贝加尔针茅Stipa baicalensis	4.50	3.08	0.27	0.11	31	鸦葱Takhtajaniantha austriaca	-	-	0.11	0.36
10	棉团铁线莲Clematis hexapetala	2.15	1.14	1.38	2.59	32	猪毛蒿Artemisia scoparia	-	0.16	0.24	0.06
11	花苜蓿Medicago ruthenica	3.57	2.74	0.36	0.17	33	轮叶委陵菜Potentilla verticillaris	0.12	0.07	-	0.24
12	细叶白头翁Pulsatilla turczaninovii	1.87	1.25	0.49	1.08	34	野鸢尾Iris dichotoma	-	-	0.34	-
13	裂叶蒿Artemisia laciniata	0.33	2.70	0.91	0.18	35	狗舌草Senceio campestris	0.19	0.09	-	-
14	北柴胡Bupleurum chinense	0.59	0.39	1.87	1.35	36	羽茅Achnatherum sibiricum	-	-	-	0.28
15	囊花鸢尾Iris ventricosa	0.58	0.96	1.02	1.00	37	星毛委陵菜Potentilla acaulis	-	-	-	0.27
16	菊叶委陵菜Potentilla tanacetifolia	1.11	0.77	1.25	0.46	38	柳叶婆婆纳Veronica linariifolia	-	0.09	0.12	0.05
17	牧马豆Thermopsis lanceolata	1.21	0.70	-	1.21	39	大头委陵菜Potentilla conferta	0.21	-	-	-
18	北麻花头Serratula komarovii	2.47	0.36	-	0.12	40	洽草Koeleria macrantha	-	-	-	0.16
19	大黄花Cymbaria daurica	0.23	0.42	0.23	1.25	41	石竹Dianthus chinensis	0.10	-	-	-
20	多叶棘豆Oxytropis myriophylla	0.51	0.73	0.57	0.14	42	粗根鸢尾Iris tigridia	0.09	-	-	-
21	大野豌豆Vicia sinogigantea	0.46	0.75	0.14	0.39	43	柳穿鱼Linaria vulgaris	-	-	-	0.05
22	大针茅Stipa grandis	0.63	0.64	-	0.30

项目Item	CK	T₁	T₂	T₃
狼毒大戟E. fischeriana	0±0d	24.79±4.79c	39.76±2.79b	52.91±6.02a
线叶菊F. sibiricum	60.96±18.55a	22.08±8.91b	29.29±5.11b	34.87±6.50b
柄状薹草C. pediformis	37.71±3.76a	26.21±3.20b	29.79±3.16ab	31.96±3.98ab
胡枝子L. bicolor	87.76±11.28a	26.92±7.54b	16.90±3.73b	27.71±3.91b
黄芩S. baicalensis	8.66±5.02b	74.83±20.75a	30.56±3.98b	27.04±7.34b
沙参A. stricta	4.45±2.45b	5.71±1.81ab	9.08±2.90ab	11.55±1.22a
棉团铁线莲C. hexapetala	14.97±11.23a	2.79±2.63a	3.36±2.40a	8.99±3.36a
瓣蕊唐松草T. petaloideum	26.22±6.70a	2.28±0.72b	3.03±2.03b	2.34±1.15b
贝加尔针茅S. baicalensis	12.44±5.16a	3.85±1.52b	0.10±0.10b	0.13±0.13b
羊草L. chinensis	9.03±5.12a	7.01±5.46a	1.13±1.13a	1.29±1.01a
其他植物Other plants	35.22±5.29a	18.45±3.69b	7.93±1.94b	12.70±4.07b
合计Total	297.40±23.74a	202.47±18.31b	170.93±6.57b	217.06±14.40b

项目Item	CK	T₁	T₂	T₃
狼毒大戟E. fischeriana	0±0d	24.79±4.79c	39.76±2.79b	52.91±6.02a
线叶菊F. sibiricum	60.96±18.55a	22.08±8.91b	29.29±5.11b	34.87±6.50b
柄状薹草C. pediformis	37.71±3.76a	26.21±3.20b	29.79±3.16ab	31.96±3.98ab
胡枝子L. bicolor	87.76±11.28a	26.92±7.54b	16.90±3.73b	27.71±3.91b
黄芩S. baicalensis	8.66±5.02b	74.83±20.75a	30.56±3.98b	27.04±7.34b
沙参A. stricta	4.45±2.45b	5.71±1.81ab	9.08±2.90ab	11.55±1.22a
棉团铁线莲C. hexapetala	14.97±11.23a	2.79±2.63a	3.36±2.40a	8.99±3.36a
瓣蕊唐松草T. petaloideum	26.22±6.70a	2.28±0.72b	3.03±2.03b	2.34±1.15b
贝加尔针茅S. baicalensis	12.44±5.16a	3.85±1.52b	0.10±0.10b	0.13±0.13b
羊草L. chinensis	9.03±5.12a	7.01±5.46a	1.13±1.13a	1.29±1.01a
其他植物Other plants	35.22±5.29a	18.45±3.69b	7.93±1.94b	12.70±4.07b
合计Total	297.40±23.74a	202.47±18.31b	170.93±6.57b	217.06±14.40b

指标Index	CK	T₁	T₂	T₃
丰富度指数Species richness index （S）	18.33±0.76a	15.00±0.82b	13.83±0.70b	19.60±0.51a
Shannon-Wiener指数Shannon-Wiener index （H）	2.18±0.04a	2.09±0.09a	2.12±0.06a	2.22±0.07a
Simpson指数Simpson index （D）	0.84±0.01a	0.83±0.02a	0.85±0.01a	0.83±0.01a
Pielou指数Pielou index （E）	0.75±0.01a	0.77±0.03a	0.81±0.02a	0.78±0.01a

狼毒大戟扩散对呼伦贝尔草原植物群落演替及土壤理化性质的影响

Impacts of Euphorbia fischeriana invasion on plant community succession and soil physicochemical properties in Hulunbuir grassland

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植物名Plant name	CK	T₁	T₂	T₃
狼毒大戟E. fischeriana	-	5.70	5.93	5.81
柄状薹草C. pediformis	5.86	5.95	5.86	5.77
线叶菊F. sibiricum	4.36	3.17	5.60	5.39
胡枝子L. bicolor	5.78	5.16	4.15	5.39
黄芩S. baicalensis	2.38	5.50	4.23	4.45
沙参A. stricta	2.47	3.84	4.27	5.72
棉团铁线莲C. hexapetala	1.78	1.22	3.57	4.44
瓣蕊唐松草T. petaloideum	4.78	3.78	3.03	3.42
羊草L. chinensis	3.44	1.95	1.00	1.89
北柴胡B. chinense	-	-	2.64	3.52
贝加尔针茅S. baicalensis	2.96	4.00	1.00	1.00

指标Index	CK	T₁	T₂	T₃
pH	7.68±0.12a	7.88±0.03a	7.74±0.07a	7.75±0.10a
土壤含水量Soil water content （%）	14.67±0.67a	13.52±0.30a	14.20±0.53a	13.55±0.21a
有机质Soil organic matter （g·kg^-1）	61.31±1.35b	57.67±1.00c	59.28±0.38bc	69.31±0.37a
全氮Total nitrogen （g·kg^-1）	1.04±0.01b	1.32±0.05a	1.40±0.13a	1.41±0.05a
铵态氮Ammonium nitrogen （mg·kg^-1）	12.27±0.17a	11.39±0.41c	12.64±0.22bc	14.70±0.47a
硝态氮Nitrate nitrogen （mg·kg^-1）	15.49±0.40a	14.61±0.29a	14.57±0.52a	13.12±0.30b
全磷Total phosphorus （g·kg^-1）	0.48±0.02a	0.42±0.02ab	0.38±0.03b	0.40±0.03b
速效磷Available phosphorus （mg·kg^-1）	5.30±0.17b	5.47±0.11b	5.79±0.21b	6.88±0.30a

[1]	李建男, 唐凯, 孟建宇, 冯福应, 赵秀娟, 李雪菲, 赵子怡, 陈向阳. 荒漠植物根际土壤核心细菌群落及其功能研究[J]. 草业学报, 2026, 35(4): 67-85.
[2]	向泽宇, 唐忠炳, 彭昕桁, 杨晓龙, 杨创明, 邱相东, 陈春发, 彭焱松, 周赛霞. 武功山山地草甸植物群落特征和生态位[J]. 草业学报, 2025, 34(9): 12-25.
[3]	冯斌, 杨晓霞, 刘玉祯, 刘文亭, 吕卫东, 张艳芬, 董全民. 不同放牧方式对高寒草地物种多样性、生态位与种间联结性的影响[J]. 草业学报, 2025, 34(8): 1-14.
[4]	王瑞兵, 陈欢, 潘珍珍, 赵维, 蚌绍豪, 周小龙, 任正炜. 基于资源类型和数目的高寒草甸物种丧失机制研究[J]. 草业学报, 2025, 34(5): 1-11.
[5]	李雪萍, 许世洋, 李建军, 漆永红. 青稞根腐病根际土壤细菌多样性及群落结构变化规律[J]. 草业学报, 2025, 34(5): 118-129.
[6]	吕娜, 高吉喜, 李政海, 尤春赫, 刘晓曼, 张彪, 莫宇, 朱萨宁, 彭阳, 杨雪. 植物生长中期施肥对草甸草原群落特征与物种多样性的影响[J]. 草业学报, 2025, 34(2): 109-122.
[7]	刘泽华, 陈林, 张雅琪, 龙进潇, 李学斌, 庞丹波. 灌丛化对荒漠草原猪毛蒿群落物种生态位和种间联结性的影响[J]. 草业学报, 2025, 34(10): 1-15.
[8]	侯晓磊, 武春丽, 邓雅元, 麻文章, 赵廷宁, 曾文杰, 巩子涵, 芦治源, 吴国伟. 宁东煤炭基地排矸场人工植物群落优势种生态位和种间关系研究[J]. 草业学报, 2025, 34(1): 1-16.
[9]	郭璟, 王越, 祁存英, 李静. 内生真菌浸种对燕麦生长和根部内生真菌群落的影响[J]. 草业学报, 2025, 34(1): 151-160.
[10]	王宝, 谢占玲, 郭璟, 唐永鹏, 孟清, 彭清青, 杨家宝, 董德誉, 徐鸿雁, 高太侦, 张凡, 段迎珠. 真菌发酵液浸种燕麦对其抗旱性及根际真菌群落结构的影响[J]. 草业学报, 2024, 33(9): 126-139.
[11]	李争艳, 徐智明, 李岩, 李杨. 江淮地区苜蓿短期连作对后作高丹草生长及土壤微环境的影响[J]. 草业学报, 2024, 33(9): 155-168.
[12]	王安林, 马瑞, 马彦军, 刘腾, 田永胜, 董正虎, 柴巧弟. 复合型治沙措施对土壤细菌群落结构及功能的影响[J]. 草业学报, 2024, 33(3): 46-60.
[13]	张晨阳, 金梦军, 许永锋, 杨成德. 基于宏基因组分析玉米连作对土壤微生物群落结构的影响[J]. 草业学报, 2024, 33(12): 160-174.
[14]	周晓雷, 杨富强, 王明军, 黄海霞, 田青, 周旭姣, 赵安, 贺万鹏, 赵艳丽, 姜礼红. 青藏高原东北边缘云杉-巴山冷杉林火烧迹地草本植物群落主要种生态位特征[J]. 草业学报, 2023, 32(7): 23-37.
[15]	王博, 张茹, 刘静, 李志刚. 翻埋与覆盖林木枝条对干旱区沙化土壤及紫花苜蓿根系丛枝菌根真菌的影响[J]. 草业学报, 2023, 32(2): 15-25.