山东省小麦田杂草组成及群落特征

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高兴祥, 李美, 房锋, 张悦丽, 孙作文, 齐军山. 山东省小麦田杂草组成及群落特征. 23(5): 92-98
GAO Xing-xiang, LI Mei, FANG Feng, ZHANG Yue-li, SUN Zuo-wen, QI Jun-shan. Species composition and characterization of weed communities in wheat fields in Shandong Province. Acta Prataculturae Sinica, 23(5): 92-98 复制到剪切板

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本文属于开放获取期刊。

山东省小麦田杂草组成及群落特征

高兴祥^1,², 李美^1,^2,^*, 房锋^1,², 张悦丽^1,², 孙作文³, 齐军山^1,²

1.山东省农业科学院植物保护研究所, 山东济南 250100

2.山东省植物病毒学重点实验室,山东济南 250100

3.山东省植保总站, 山东济南 250100

*通讯作者。E-mail:limei9909@163.com

作者简介:高兴祥(1977-),男,山东沂水人,副研究员,硕士。E-mail:xingxiang02@163.com

基金:公益性行业(农业)科研专项项目(201303022),公益性行业(农业)科研专项项目(201303031),山东省现代农业产业技术体系小麦创新团队项目和十二五国家科技支撑计划项目(2012BAD19B02)资助

摘要

采用倒置“W”型九点取样法对山东省小麦田杂草进行了调查,明确了山东省小麦田田间杂草的种类组成及群落结构。调查结果表明:山东省小麦田杂草共有 69种,隶属于21科,54属,其中禾本科、菊科和十字花科杂草种类最多,禾本科杂草为15种,菊科杂草11种,十字花科杂草8种,优势杂草有播娘蒿、荠菜、猪殃殃、雀麦、麦瓶草、小花糖芥、麦家公、看麦娘、节节麦和打碗花等10种,这10种杂草是构成山东省各地区小麦田杂草群落的优势种,此外区域性优势杂草有15种,一般性杂草有44种。从杂草区域分布来看:山东省7个区域中鲁西南平洼区的物种丰富度、物种多样性和均匀度指数均最高,其次是鲁南山区和鲁中山区,而鲁西北平原区和鲁北滨海区的辛普森指数最高。经聚类分析,山东省小麦田杂草群落分为4组:鲁西南平洼区和鲁南山区群落结构类似为一组,此组杂草种类和数量均多,发生重;胶东丘陵区、胶潍河谷平原区和鲁中山区群落结构类似为一组,此组杂草种类和数量介于中等,发生较重;鲁西北平原区和鲁北滨海区与其他地区差异较大,单独划为两组,这两组杂草发生种类和数量均少,跟其他组差异均较大。

关键词: 小麦; 山东省; 杂草群落; 群落多样性; 聚类分析

中图分类号:S512.1 文献标志码:A 文章编号:1004-5759(2014)05-0092-07

Species composition and characterization of weed communities in wheat fields in Shandong Province

GAO Xing-xiang^1,², LI Mei^1,², FANG Feng^1,², ZHANG Yue-li^1,², SUN Zuo-wen³, QI Jun-shan^1,²

1.Institute of Plant Protection, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Ji’nan 250100, China

2.Shandong Key Laboratory of Plant Virology, Ji’nan 250100, China

3.Plant Protection Research Station Shandong Province, Ji’nan 250100,China

Abstract

A weed survey was conducted using inverted W-pattern sampling methods to determine the species composition and structure of weed communities in wheat fields in Shandong Province. The taxa found included 69 weed species belonging to 21 families and 54 genera. Among these, 10 species were considered dominant weeds, including Descurainia sophia, Capsella bursa-pastoris, Galium aparine, Bromus japonicus, Silene conoidea, Erysimum cheiranthoides, Lithospermum arvense, Alopecurus aequalis, Aegilops squarrosa, and Calystegin hederacea; 15 species were regional dominant weeds and 44 were normal weed species. Fields in the plain regions of southwest Shandong possessed highest species richness, Shannon-wiener index and Evenness index,while the highest Simpson’s index was found in the plain regions of northwest Shandong and coastal regions of north Shandong. Hierarchical cluster analysis revealed that weeds in Shandong Province fall into 4 regional groups: hill regions of east Shandong with plain and mountain regions of mid Shandong; mountain regions of south Shandong and plain regions of southwest Shandong; plain regions of northwest Shandong ; and coastal regions of north Shandong.

Keyword: wheat field; Shandong Province; weed community; community diversity; hierarchical cluster analysis

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小麦(Triticum aestivum)是全世界分布范围最广的主要粮食作物, 其产量和播种面积约占世界粮食的1/3。许多国家都以面包、馒头、面条等为主食, 而这些主食大都以小麦为原料。小麦也是我国三大粮食作物之一, 在当前中国的粮食生产和消费结构中, 小麦生产量和消费量占粮食总生产量和消费量均为22%左右^[1]。山东省是小麦主产大省之一, 常年种植面积300万h $\begin{matrix} {m^{2}}^{} \end{matrix}$ ^[2]。

农田杂草群落的演替受到各方面因素的影响, 其中耕作施肥及栽培方式的变化和免耕技术的推广、单一除草剂的连续使用、地区间未经严格检疫的麦种频繁引种、联合收割机的跨区作业等均是造成群落演替的主要因素^{[3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]}。20世纪山东省小麦田杂草主要由阔叶杂草组成, 极少量禾本科杂草, 如20世纪90年代, 蒋仁棠等^[13]报道山东省小麦田杂草群落主要由播娘蒿(Descurainia sophia)、荠菜(Capsella bursa-pastoris)等阔叶杂草组成, 杂草有22种, 隶属13科21属, 其中以十字花科、石竹科、紫草科杂草发生危害普遍; 王金信^[14]1998年报道山东省麦田杂草主要有 52 种分属19科43属, 其中造成危害的有9科17种, 以越冬发生型和早春发生型杂草为主要优势种群, 常见杂草种类有播娘蒿、荠菜、扁蓄(Polygonum aviculare)、麦瓶草(Silene conoidea)、麦家公(Lithospermum arvense)等。进入21世纪后, 随着小麦耕作栽培方式的变化和除草剂的频繁使用, 杂草群落发生了很大变化, 小麦田单子叶杂草发生种类和数量越来越重, 有些以前危害较轻的双子叶杂草逐渐成为各地区的危害巨大的恶性杂草, 部分学者近年来对山东省局部地区小麦田杂草分布也进行了大量报道^{[15, 16, 17]}, 但未见对山东省小麦田杂草全面分布的报道。

山东省要发展与环境相容的小麦田综合控草措施, 实现对杂草的可持续治理, 就必须掌握全省各地小麦田杂草分布现状和分布规律。所以本课题组对山东省17地市(分为7个区域)小麦田346个调查地杂草分布进行了详细调查, 以期明确不同地区杂草群落分布, 为针对不同地区设置综合防控措施奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 山东省地理概况

山东省是我国10个沿海省市之一, 地处黄河下游, 介于北纬34° 22'~38° 15'(岛屿达38° 23' N), 东经114° 19'~122° 43'之间。位于北半球中纬度地带, 南北最宽处距离约420 km, 东西最长处距离约700 km。山东省属于暖温带半湿润季风气候区, 气候温和, 四季分明。全省年平均气温11~14℃, 年平均降水量550~950 mm, 无霜期沿海地区180 d以上, 内陆地区220 d以上^[18]。

1.2 调查方法及样点分布

根据山东省不同区域地貌特点、气候特性等方面的差异, 按照顾耘和顾松东^[19]的方法将山东省分为7个区域, 分别为胶东丘陵区、胶潍河谷平原区、鲁北滨海区、鲁中山区、鲁南山区、鲁西南平洼区和鲁西北平原区(划分区域详见图1)。2009-2010年11-12月对这些区域的小麦作物田共计346个调查地(各区域调查地数量按照区域面积大小设定), 每个调查地呈三角形选择3大块(每块面积50~100亩)成片的地块, 共计1038个地块, 每块地倒“ W” 型九点取样, 共计9342个调查点, 每点0.25 m², 详细调查杂草种类、株数、株高及每种杂草的鲜草重, 并详细记录了调查地点、生育期、栽培方式、往年茬口、土壤质地及调查时间等。

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	图1 山东省小麦田区域划分图^[16]Fig.1 The regional division map of wheat fields in Shandong Province

1.3 数据统计及分析

根据各样点的调查数据计算相对优势度和物种多样性^[20]。相对优势度RA (relative abundance)=(RD+RH+RW+RF)/4, 其中, RD为相对密度(relative density), 即某杂草的密度(以杂草株数代表杂草密度)占总密度的比例; RH为相对高度(relative height), 即某杂草的总高度占样方中所有杂草高度的比例; RW为相对重量(relative weight), 即某杂草的鲜重占样方中杂草总鲜重的比例; RF为相对频度(relative frequency), 即杂草出现的样方数占所有杂草出现的总样方数的比例。物种丰富度S即样方中包含的所有杂草种类数。香农指数^[21](Shannon-Wiener)H'=-∑ P_i· ln P_i, P_i=N_i/N, N_i为样方中第i种杂草的密度, N为样方中杂草的总密度; 辛普森(Simpson)指数D= $\begin{matrix} {P_{i}}^{2} \end{matrix}$ ; 均匀度(Pielou)指数J=H/ln S, 试验数据在Microsoft Excel上处理。

将各地区RA≥ 1.0的杂草的RA与所分布地区构成矩阵, 采用DPS软件对地区之间杂草群落的相似性测度进行系统聚类分析并生成树状图, 聚类方法采用最短距离法, 数据不转换, 距离测度采用欧氏距离。

2 结果与分析

2.1 山东省小麦田杂草种类

调查结果显示, 山东省小麦田杂草有 69种, 隶属于21科, 54属, 其中禾本科、菊科和十字花科种类最多, 禾本科杂草为15种, 菊科杂草11种, 十字花科杂草8种, 三者占整个杂草种类的49.28%, 其次是石竹科和旋花科。

2.2 山东省小麦田优势杂草分布

根据小麦田杂草的优势度、出现频度及其在各地区的具体发生情况, 可以将山东省的小麦田杂草划分为3种类型, 即优势杂草、区域性优势杂草和一般杂草。

优势杂草是指在山东省各地区均有分布, 优势度和发生频度均较高, 对小麦生长发育及产量影响显著的杂草; 区域性优势杂草是指在某些区域出现, 但对当地的小麦生长发育影响很大, 并且防除也较困难; 一般性杂草是指在局部分布, 优势度和发生频度也较低, 对小麦整个的生长发育影响较小的杂草。

山东省小麦田的优势杂草有播娘蒿、荠菜、猪殃殃(Galium aparine)、雀麦(Bromus japonicus)、麦瓶草、小花糖芥(Erysimum cheiranthoides)、麦家公、看麦娘(Alopecurus aequalis)、节节麦(Aegilops squarrosa)、打碗花(Calystegin hederacea)等10种。

刺儿菜(Cepalanoplos segetum)、泽漆(Euphorbia helioscopia)、繁缕(Stellaria dichotoma)、牛繁缕(Malachium aquaticum)、菵草(Beckmannia syzigachne)、硬草(Sclerochloa kengiana)、野燕麦(Avena fatua)、日本看麦娘(Alopecurus japonicus)、宝盖草(Lamium amplexicaule)、多花黑麦草(Lolium multiflorum)、藜(Chenopodium album)、泥胡菜(Hemistepta lyrata)、阿拉伯婆婆纳(Veronica persica)、蚤缀(Arenaria serpyllifolia)、大穗看麦娘(Alopecurus myosuroides)等15种杂草在山东省某些地区普遍发生, 因为这些杂草适应强, 繁殖也快, 所以只要在发生区域对小麦造成的危害就很大, 属于区域性优势杂草。

另外, 棒头草(Polypogon fugax)、蜡烛草(Phleum paniculatum)、离打碗花(Calystegia sepium)、早熟禾(Poa annua)、毛打碗花(Calystegia dahurica)、小藜(Chenopodium serotinum)、香附子(Cyperus rotundus)、委陵菜(Potentilla chinensis)、苦苣菜(Sonchus oleraceus)、夏至草(Lagopsis supine)、齿果酸模(Rumex dentatus)、野豌豆(Vicia sepium)、酢浆草(Oxalis corniculata)、风花菜(Rorippa globosa)、小飞蓬(Erigeron canadensis)、田旋花(Convolvulus arvensis)、附地菜(Trigonotis peduncularis)、葎草(Humulus scandens)、王不留行(Semen vaccariae)、蒲公英(Taraxacum mongolicum)、扁蓄、碎米芥(Cardamine hirsute)、窄叶豌豆(Vicia angustifolia)、南焊菜(Rorippa globosa)、野洋姜(Helianthus tuberosus)、鼠曲草(Gnaphalium affine)、通泉草(Mazus japonicus)、芦苇(Phragmitescommunis)、鹅观草(Roegneria kamoji)、堇菜(Viola verecunda)、苦菜(Ixeris sonchifelia)、苦苣菜(Sonchus oleraceus)、苣荬菜(Sonchus brachyotus)、豨莶(Siegesbeckia glabrescens)、盐芥(Thellungilla salsuginea)、大巢菜(Vicia sativa)、碱茅(Puccinellia distans)、辣蓼(Polygonum hydropiper)、独荇菜(Lepidium densiflorum)、艾蒿(Artemisia argyi)、野老鹳草(Geranium carolinianum)、荔枝草(Salvia plebeia)、大车前(Plantago major)、扁秆藨草(Scirpus planiculmis)等44种杂草在山东省很小的局部地区发生且对小麦危害较小。

2.3 山东省小麦田杂草发生特点及群落结构

从全省小麦田杂草的综合优势度数据(表1)可以看出:播娘蒿、荠菜是各地区小麦田的主要优势杂草, 优势度分别高达20.68, 15.49, 且在各地区优势度均达10以上, 其次为猪殃殃、雀麦、麦瓶草、小花糖芥、麦家公、看麦娘、节节麦、打碗花等。山东省各地区由于气候、种植方式等因素不同, 小麦田杂草分布有较大的差异, 但山东省小麦田杂草群落基本上以这10种杂草为主构成。各地区杂草群落结构分布如下:

胶东丘陵区(主要包括烟台、威海、青岛、日照等地):烟台、威海、青岛等3地受海洋气候影响, 湿度较大, 小麦上茬作物多为玉米(Zea mays)、春花生(Arachis hypogaea)、大豆(Glycine max), 且多为小麦、玉米、春花生等作物轮作或2年3作, 日照地区小麦前茬为水稻(Oryza sativa)、玉米、春花生等, 所以小麦田杂草相对较少, 危害较轻, 杂草以播娘蒿、荠菜、看麦娘、雀麦为主, 此外小花糖芥、麦家公、繁缕、泥胡菜、多花黑麦草等也有较大面积分布。

表1 山东省小麦田主要杂草的优势度 Table 1 The relative abundance of main weeds in wheat fields in Shandong Province

杂草种类 Weed species	胶东丘陵区 Hill regions of Shandong east	鲁南山区 Mountain regions of Shandong south	胶潍河谷平原区Plain regions of Shandong middle	鲁中山区 Mountain regions of Shandong middle	鲁西南平洼区Plain regions of Shandong west-south	鲁西北平原区Plain regions of Shandong west-north	鲁北滨海区 Coastal regions of Shandong north	全省 Total
播娘蒿Descurainia sophia	20.61	14.66	21.00	16.64	11.20	26.88	33.45	20.68
荠菜Capsella bursa-pastoris	18.81	13.34	17.27	14.03	15.35	16.60	10.51	15.49
猪殃殃Galium aparine	1.51	18.25	3.56	10.82	17.35	7.03	1.91	8.29
雀麦Bromus japonicus	7.78	0.60	9.96	6.35	2.17	8.46	18.02	7.66
麦瓶草Silene conoidea	3.02	2.61	10.40	7.48	3.09	8.61	4.52	5.24
小花糖芥Erysimum cheiranthoides	4.36	3.24	5.32	5.36	2.92	3.90	2.69	3.90
麦家公Lithospermum arvense	4.45	5.75	8.36	3.33	2.94	0.15	2.67	3.82
看麦娘Alopecurus aequalis	10.06	5.87	1.79	0.39	0.96	0.26	2.87	3.56
节节麦 Aegilops squarrosa	0.08	0.55	1.47	5.68	1.68	8.03	4.80	3.08
打碗花Calystegin hederacea	1.75	2.10	4.79	4.10	5.77	3.81	0.17	2.94
刺儿菜Cepalanoplos segetum	1.77	2.43	2.14	2.64	2.48	0.72	0.85	1.95
泽漆Euphorbia helioscopia	0.04	8.36	0.00	0.84	4.61	0.06	0.18	1.88
蚤缀Arenaria serpyllifolia	3.18	0.95	2.59	4.27	1.01	0.00	0.00	1.70
泥胡菜Hemistepta lyrata	2.22	1.19	1.57	1.33	0.49	1.06	3.06	1.66
繁缕Stellaria dichotoma	2.32	2.10	1.52	0.24	3.42	0.00	0.00	1.38
藜Chenopodium album	1.66	0.33	0.49	0.29	0.18	4.63	1.26	1.27
阿拉伯婆婆纳Veronica persica	0.16	3.42	0.07	1.28	3.01	0.05	0.00	1.08
野燕麦 Avena fatua	0.14	0.15	0.26	1.18	4.14	0.46	0.44	0.99
宝盖草Lamium amplexicaule	1.20	0.21	1.25	1.69	1.29	0.75	0.40	0.96
附地菜Trigonotis peduncularis	2.53	0.58	0.71	0.31	0.15	0.12	0.23	0.91
小飞蓬Erigeron canadensis	2.75	0.32	0.97	0.42	0.09	0.22	0.43	0.91
牛繁缕Malachium aquaticum	1.10	1.80	0.37	0.76	1.20	0.00	0.57	0.89
硬草Sclerochloa kengiana	0.00	0.00	0.00	2.03	2.17	1.08	0.54	0.78
王不留行Semen vaccariae	0.04	0.27	1.08	1.34	0.00	1.45	1.65	0.74
苦菜Ixeris sonchifelia	0.33	0.37	0.61	1.68	0.29	0.72	0.34	0.71
菵草Beckmannia syzigachne	0.00	1.53	0.51	0.15	2.15	0.00	0.90	0.66
日本看麦娘Alopecurus japonicus	0.00	2.23	0.00	0.29	0.23	0.00	0.48	0.46
多花黑麦草Lolium multiflorum	1.24	0.00	0.00	0.00	1.50	0.00	0.00	0.45
早熟禾Poa annua	0.00	1.44	0.00	0.15	0.33	0.00	0.00	0.26
棒头草Polypogon fugax	0.00	0.00	0.00	0.00	1.69	0.00	0.00	0.23
蜡烛草Phleum paniculatum	0.00	0.22	0.01	0.05	1.37	0.09	0.00	0.23
大穗看麦娘Alopecurus myosuroides	0.00	0.00	0.00	0.90	0.00	0.66	0.00	0.22
碱茅Puccinellia distans	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	1.21	0.16

Note: Weeds with an overall relative abundance over 0.5 are listed in the table. The last seven kinds of weeds less than 0.5 in Shandong Province, but had higher dominance in some areas.

注:表中所列为优势度在0.5以上的杂草; 后7种杂草为全省优势度未达0.5, 但在局部地区优势度较高。

表1 山东省小麦田主要杂草的优势度 Table 1 The relative abundance of main weeds in wheat fields in Shandong Province

鲁南山区(主要包括枣庄、临沂等地):大部分为山区, 部分平原, 多数地区为小麦、玉米轮作, 临沂的部分地区种植稻麦轮作, 该区域杂草种类和数量均大, 除常规的播娘蒿和荠菜较重外, 猪殃殃发生也较重, 这3种杂草的优势度均超过13, 另外主要分布在枣庄地区的泽漆优势度也高达8.36, 此外麦家公、看麦娘、小花糖芥、日本看麦娘、刺儿菜等也有较大面积分布。

胶潍河谷平原区(主要指潍坊地区):此区域大部分为平原, 但该区域除种植冬小麦外, 还有大量的蔬菜大棚等存在, 所以小麦田杂草种类、数量等均较低, 优势度超过10的杂草有播娘蒿、荠菜、麦瓶草和雀麦, 另外麦家公的发生量也较大, 优势度为8.36, 此外小花糖芥、猪殃殃、打碗花等分布也较广。

鲁中山区(包括济南、泰安、莱芜、淄博及滨州的南部地区):此区域主要为小麦、玉米轮作, 杂草种类和数量等均较强, 除播娘蒿、荠菜、猪殃殃为优势杂草外, 雀麦、麦瓶草、节节麦等发生也较重。

鲁西南平洼区(主要包括菏泽和济宁地区):水源丰富, 降雨量多, 菏泽地区和济宁的部分地区为小麦、玉米轮作, 在济宁部分地区有部分稻麦轮作区。该区域杂草发生种类最多, 数量也较大, 猪殃殃分布广, 优势度超过播娘蒿和荠菜, 成为第一大杂草, 杂草优势度依次为猪殃殃、荠菜、播娘蒿、打碗花、泽漆、野燕麦, 另外部分地区分布有硬草、菵草、多花黑麦草、棒头草、蜡烛草等。

鲁西北平原区(主要包括德州和聊城两地):典型的平原区, 主要为小麦、玉米轮作, 部分地区与棉花(Gossypium spp.)轮作, 杂草种类和数量均较小, 杂草主要以播娘蒿、荠菜、麦瓶草、雀麦、节节麦、猪殃殃为主, 是山东省节节麦的主要分布区域。

鲁北滨海区(主要包括东营和滨州的北部地区):大部分地区为滩涂盐碱地, 小麦、玉米轮作或小麦、棉花轮作, 杂草数量少且主要以播娘蒿、雀麦、荠菜等为主, 相比其他地区, 该区域碱茅发生较重。

2.4 山东省小麦田杂草群落的物种多样性

从物种丰富度来看, 鲁西南平洼区、鲁中山区和鲁南山区最高, 分别有杂草47, 45和45种, 胶东丘陵地区次之, 胶潍河谷平原区、鲁西北平原区、鲁北滨海区最低, 分别为37, 33和32种。从物种多样性来看, 以鲁西南平洼区、鲁中山区和鲁南山区的物种多样性最高, 香农指数分别达到2.9270, 2.8454和2.7887, 其次为胶潍河谷平原区, 鲁西北平原区、胶东丘陵区和鲁北滨海区的物种多样性最低, 香农指数分别为2.3979, 2.3589和2.3130。从衡量群落物种优势集中性的辛普森指数来看, 鲁西北平原区和鲁北滨海区(分别为0.1318, 0.1644)明显高于其他地区(0.0818~0.1108)。从各地区杂草群落的均匀度指数来看, 以鲁西南平洼区、鲁中山区和鲁南山区最高, 在0.7326~0.7602之间, 鲁西北平原区、鲁北滨海区和胶东丘陵区较低(在0.6311~0.6858之间), 这与其他指数反应的趋势基本一致(表2)。

表2 山东省不同地区小麦田杂草群落的物种多样性 Table 2 Species diversity of weed communities among different wheat regions of Shandong Province

将各地区RA≥ 1.0的杂草构成矩阵进行系统聚类分析, 结果表明山东省冬小麦田的杂草群落可以划分为4组, 鲁西南平洼区和鲁南山区群落结构类似, 胶东丘陵区、胶潍河谷平原区和鲁中山区群落结构类似, 鲁西北平原区和鲁北滨海区与其他地区差异较大, 尤其是鲁北滨海区。其中组内欧氏距离最小的是鲁南山区和鲁西南平洼区, 为9.99, 最大的是鲁西北平原区和鲁北滨海区, 为16.40 (图2)。

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	图2 山东省冬小麦田杂草群落的聚类分析Fig.2 Hierarchical cluster analysis of weed community in winter wheat fields in Shandong

3 讨论与结论

杂草群落的组成受自然地理环境、农田生态条件及管理方式等方面因素的综合影响^{[22, 23]}。我们调查的结果表明, 从发生优势度来看, 播娘蒿和荠菜为小麦田的传统优势杂草, 在全省范围内均大面积分布; 此外猪殃殃、雀麦、麦瓶草、小花糖芥、麦家公、看麦娘、节节麦、打碗花等杂草也为山东省小麦田的主要杂草, 其中近几年发展较为迅速且难以防除的节节麦主要分布在鲁西北平原区。除了这些优势杂草外, 山东各地区小麦田杂草的发生有较大的差异, 主要与轮作方式、自然地理环境及杂草管理方式有关, 如鲁西南平洼地区因为水源丰富, 降水量多, 主要是小麦、玉米轮作, 所以杂草种类最多, 为47种, 且发生数量大, 香农指数、辛普森指数和均匀度指数分别为2.9270, 0.0818, 0.7602, 该区域除常规的播娘蒿、荠菜、猪殃殃发生较重外, 其他泽漆、婆婆纳、野燕麦、繁缕等发生也较重; 鲁中山区和鲁南山区虽然地处山区, 但基本为小麦、玉米轮作, 仅黄河滩涂部分和临沂部分区域为小麦、水稻轮作, 杂草发生种类和数量均较大; 胶东丘陵地区(除水稻茬小麦田)大部分地区为玉米、春花生、小麦轮作或2年3作, 所以杂草种类处于中等, 为42种, 发生密度也处于中等, 香农指数和均匀度指数分别为2.3589, 0.6311; 胶潍河谷平原区虽然地处平原且水浇条件好, 但该区域物种丰富, 冬季除小麦外还有大量的保护地蔬菜种植, 所以其杂草种类、杂草数量等均低, 香农指数和均匀度指数略高于胶东丘陵区、鲁西北平原区和鲁北滨海区, 明显低于其他地区; 鲁西北平原区和鲁北滨海区中部分地区为小麦、棉花轮作, 且鲁北滨海区盐碱地面积大, 所以杂草种类最少、发生量也最小, 杂草种类为33和32种, 香农指数和均匀度指数均明显低于其他地区。

对比调查数据可以看出, 山东省麦田杂草种群变化和群落演替非常明显。单子叶杂草种类越来越多, 发生危害逐年加重。蒋仁棠等^[13]和王金信^[14]在20世纪90年代的调查结果表明, 禾本科杂草仅稻麦轮作区看麦娘和盐碱涝洼麦区有碱茅危害。目前, 除了上述两种禾本科杂草仍持续危害以外, 雀麦在全省普遍发生, 节节麦在山东西半部分普遍发生, 且发生较重, 其他禾本科杂草如多花黑麦草、野燕麦、蜡烛草、棒头草和日本看麦娘等在局部地区危害严重, 稻麦轮作区硬草、菵草发生危害严重; 另外, 猪殃殃、打碗花等恶性杂草危害逐年加重, 现在已上升为山东省普遍发生且危害严重的杂草, 另外双子叶杂草泽漆、婆婆纳等在部分地区发生严重, 也已上升为区域性优势杂草。杂草群落的演替主要与耕作施肥及栽培方式的变化、单一除草剂的连年使用、联合收割机的跨区作业、地区间麦种的引种等有关, 譬如免耕技术的推广会使适宜浅层土壤萌发的杂草种子大量繁殖, 长期使用单一除草剂会使效果较差的杂草逐渐上升为主要杂草, 从而引起杂草群落的变化。

从山东省小麦田杂草的综合优势度来看, 播娘蒿、荠菜、猪殃殃、雀麦、麦瓶草、小花糖芥、麦家公、看麦娘、节节麦、打碗花这10种优势杂草和刺儿菜、泽漆、繁缕、牛繁缕、菵草、硬草、野燕麦、日本看麦娘、宝盖草、多花黑麦草、藜、泥胡菜、阿拉伯婆婆纳、蚤缀等14种区域性优势杂草是小麦田主要杂草种类。根据本次调查结果, 按照不同区域优势杂草的种类, 制定适合各区域小麦田杂草防除的措施是本研究结果的意义所在。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献

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... 小麦也是我国三大粮食作物之一,在当前中国的粮食生产和消费结构中,小麦生产量和消费量占粮食总生产量和消费量均为22%左右^[1] ...

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... 山东省是小麦主产大省之一,常年种植面积300万h m2^[2] ...

2007

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... 农田杂草群落的演替受到各方面因素的影响,其中耕作施肥及栽培方式的变化和免耕技术的推广、单一除草剂的连续使用、地区间未经严格检疫的麦种频繁引种、联合收割机的跨区作业等均是造成群落演替的主要因素^{[3,4,5,6,7,8,9,10,11,12]} ...

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Alzheimer s disease (AD) is linked to increased brain deposition of amyloid-beta (Abeta) peptides in senile plaques (SPs), and recent therapeutic efforts have focused on inhibiting the production or enhancing the clearance of Abeta in brain. However, it has not been possible to measure the burden of SPs or assess the effect of potential therapies on brain Abeta levels in patients. Toward that end, we have developed a novel radioligand, [(125)I]TZDM, which binds Abeta fibrils with high affinity, crosses the blood-brain barrier (BBB), and labels amyloid plaques in vivo. Compared to a styrylbenzene probe, [(125)I]IMSB, [(125)I]TZDM showed a 10-fold greater brain penetration and labeled plaques with higher sensitivity for in vivo imaging. However, this ligand also labels white matter, which contributes to undesirable high background regions of the brain. Interestingly, parallel to their differential binding characteristics onto fibrils composed of 40 (Abeta40)- or 42 (Abeta42)-amino-acid-long forms of Abeta peptides, these radioligands displayed differential labeling of SPs in AD brain sections under our experimental conditions. It was observed that [(125)I]IMSB labeled SPs containing Abeta40, amyloid angiopathy (AA), and neurofibrillary tangles, whereas [(125)I]TZDM detected only SPs and Abeta42-positive AA. Since increased production and deposition of Abeta42 relative to Abeta40 may be crucial for the generation of SPs, [(125)I]TZDM and related derivatives may be more attractive probes for in vivo plaque labeling. Further structural modifications of TZDM to lower the background labeling will be needed to optimize the plaque-labeling property.

PMID: 12663930

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PMID: 10684582

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... 20世纪山东省小麦田杂草主要由阔叶杂草组成,极少量禾本科杂草,如20世纪90年代,蒋仁棠等^[13]报道山东省小麦田杂草群落主要由播娘蒿(Descurainia sophia)、荠菜(Capsella bursa-pastoris)等阔叶杂草组成,杂草有22种,隶属13科21属,其中以十字花科、石竹科、紫草科杂草发生危害普遍 ...

... 蒋仁棠等^[13]和王金信^[14]在20世纪90年代的调查结果表明,禾本科杂草仅稻麦轮作区看麦娘和盐碱涝洼麦区有碱茅危害 ...

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... 王金信^[14]1998年报道山东省麦田杂草主要有 52 种分属19科43属,其中造成危害的有9科17种,以越冬发生型和早春发生型杂草为主要优势种群,常见杂草种类有播娘蒿、荠菜、扁蓄(Polygonum aviculare)、麦瓶草(Silene conoidea)、麦家公(Lithospermum arvense)等 ...

... 蒋仁棠等^[13]和王金信^[14]在20世纪90年代的调查结果表明,禾本科杂草仅稻麦轮作区看麦娘和盐碱涝洼麦区有碱茅危害 ...

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... 进入21世纪后,随着小麦耕作栽培方式的变化和除草剂的频繁使用,杂草群落发生了很大变化,小麦田单子叶杂草发生种类和数量越来越重,有些以前危害较轻的双子叶杂草逐渐成为各地区的危害巨大的恶性杂草,部分学者近年来对山东省局部地区小麦田杂草分布也进行了大量报道^[15,16,17],但未见对山东省小麦田杂草全面分布的报道 ...

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Apolipoprotein J (clusterin) is a ubiquitous multifunctional glycoprotein capable of interacting with a broad spectrum of molecules. In pathological conditions, it is an amyloid associated protein, co-localizing with fibrillar deposits in systemic and localized amyloid disorders. In Alzheimer's disease, the most frequent form of amyloidosis in humans and the major cause of dementia in the elderly, apoJ is present in amyloid plaques and cerebrovascular deposits but is rarely seen in NFT-containing neurons. ApoJ expression is up-regulated in a wide variety of insults and may represent a defense response against local damage to neurons. Four different mechanisms of action could be postulated to explain the role of apoJ as a neuroprotectant during cellular stress: (1) function as an anti-apoptotic signal, (2) protection against oxidative stress, (3) inhibition of the membrane attack complex of complement proteins locally activated as a result of inflammation, and (4) binding to hydrophobic regions of partially unfolded, stressed proteins, and therefore avoiding aggregation in a chaperone-like manner. This review focuses on the association of apoJ in biological fluids with Alzheimer's soluble Abeta. This interaction prevents Abeta aggregation and fibrillization and modulates its blood-brain barrier transport at the cerebrovascular endothelium.

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... 2 调查方法及样点分布根据山东省不同区域地貌特点、气候特性等方面的差异,按照顾耘和顾松东^[19]的方法将山东省分为7个区域,分别为胶东丘陵区、胶潍河谷平原区、鲁北滨海区、鲁中山区、鲁南山区、鲁西南平洼区和鲁西北平原区(划分区域详见图1) ...

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... 3 数据统计及分析根据各样点的调查数据计算相对优势度和物种多样性^[20] ...

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