杂草的生物学特性省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

v杂草生物学特征v 杂草个体生态v杂草生态学：杂草种群生态v 杂草群落生态第二章 杂草生物学和生态学第1页第一节 杂草生物学特征 杂草与作物长久共生和适应，造成其本身生物学特征上变异，加之漫长自然选择，更造成了杂草含有各种多样生物特征。杂草生物学特征：是指杂草对人类生产和生活活动所致环境条件（人工环境）长久适应，形成含有不停延续能力表现。第2页v杂草生物学特征主要表现为：v1.强大繁殖能力：v 杂草坚固普通比作物多而连续，其种子繁殖数量非常大，每株可坚固少则几百粒，多则数万粒。如一株藜可坚固20万粒种子，荠菜35004000粒，野苋菜可产56万粒种子，一年生杂草营养生长和生殖生长往往齐躯并进，所以其坚固可从其伴生作物生育中期一直连续到生长季节末期。这些杂草种子成熟后一经风吹草动还会马上从母体上脱落下来，或进入土壤，或随风、水传输到其它田块，使得这些杂草不会因收获作物而被随之去除田外。农田杂草不但依靠种子繁殖，还能够经过营养器官繁殖成为新植株，如一株假高粱在14周内长出25.9m长根茎，一株三棱草可产生许多横走根茎，一年可繁殖3000多株。第3页v2.各种传输方式 杂草传输路径各种多样，其中人活动在杂草远距离传输方面起主要作用。人类引种、播种、浇灌、施肥、耕作、整地、移土，包装运输等活动都有可能直接或间接地将杂草传输到其它地域。另外，杂草还可经过风、水、鸟类或动物传输。许多杂草含有适于传输植物学性状，普通杂草种子较细小且重量轻，有些还有特殊结构和从属物，易于传输，如菊科杂草，其种子上有冠毛形似降落伞，极易被风吹至数百公里以外。马唐和苔属杂草种子长有浮毛，易随水传输；还有草籽种皮含有腊质，它们易悬于水中或浮于水面传输蔓延。苍耳、鬼针草等果实含有倒钩，可附着在动物皮毛或人衣服上进行传输。荠菜、车前、早熟禾、繁缕种子经动物消化后仍有发芽能力，可经过动物、鸟类及其粪便施用传输。第4页v3.种子长寿性和顽强性v许多杂草种子在土壤或水中能保持发芽能力达多年之久，有甚至达数百数千年，如稗草和狗尾草在土壤中可保持发芽能力10，龙葵，藜17。不少杂草种子能够抵抗动物消化液侵蚀，如有杂草种子经过家畜、家禽消化道后仍有部分种子发芽，有杂草种子在厩肥中仍能保持生活力达1个月之久。第5页v4.种子成熟度与萌发时期参差不齐 荠菜、藜及打碗花等，即使其种子没有成熟，也可萌发长成幼苗。很多杂草从土壤中拔出来后，其植株上种子仍能继续成熟。作物种子普通都是同时成熟，而杂草种子成熟却参差不齐，呈梯递性、序列性。同一个杂草，有植株已开花坚固，而另一些植株则刚才出苗。有杂草在同一植株上，一面开花，一面继续生长，种子成熟期延绵达数月之久。杂草与作物常同时坚固，但成熟期比作物早。种子陆续成熟，分期分批散落在田间，因为成熟期不一致，第二年杂草萌发时间也不整齐，这为去除杂草带来了困难。第6页v5.含有C4光合路径，能快速生长发芽 恶性杂草刚出苗时，其株高普通比作物低或与作物靠近，生长一段时间后，其株高却常显著高于作物，使其在光竞争上处于优势。恶性杂草之所以能快速生长发育，原因在于它们多是C4植物，含有C4光合路径，这类植物CO2被固定后形成四碳化合物草酰乙酸，而C3植物则形成磷酸甘油酸，C4植物如稗草、反枝苋、马唐、狗尾草、碎米莎草、香附子、小叶大戟、马齿苋等。第7页 全球25万种高等植物中，C4植物不足1000种，而杂草中C4植物较多，在种杂草中表现C4植物综合特征就有140种之多。1977年列出18种世界极恶性杂草中，有14种是C4植物，占78%，比植物界C4植物百分比高17倍，也远比作物中C4植物百分比高。在世界16种主要作物中只有玉米、谷子和高粱是C4植物，占不到20%。C4植物比C3植物在光合作用上含有净光合效率高、CO2和光赔偿点低，饱和点高、蒸腾系数低等优点，能够充分利用阳光、CO2和水进行物质生产。因而恶性杂草比普通作物能表现较高生长速度率和干扰力，尤其是碰到强光、高温或干旱时。第8页v二氧化碳赔偿点二氧化碳赔偿点:指在光照条件下，叶片进行光合作用所吸收二氧化碳量与叶片所释放二氧化碳量到达动态平衡时，外界环境中二氧化碳浓度。C3植物普通为4060ppm，C4植物为10ppm以下。这表示C4植物对二氧化碳利用能力高于C3植物。v光赔偿点光赔偿点:植物同化器官中，光合作用吸收二氧化碳与呼吸作用释放二氧化碳相等时光照强度。在光赔偿点以上，植物光合作用超出呼吸作用，能够积累有机物质。第9页v6.可塑性 可塑性是指植物在不一样生境下对其大小、个数和生长量自我调整能力。普通杂草含有不一样程度可塑性。可塑性使得杂草在多变农田生态条件下，如在密度较低情况下能经过其个体坚固量提升来产生足量种子，或在极端不利环境条件下，缩减个体并降低物质消耗，确保种子形成，延续其后代。第10页v 藜和苋株高可低到1cm，高至300cm，坚固数可少到5粒，多到百万粒以上。比如稗草群体生长量起初随密度增大而增大，而其个体分蘖数和干重伴随密度增大而降低，稗草密度为1株盆时，其分蘖数为3.3个株，单株干重13.3g，当密度升到20株盆时，分蘖数为零，单株干重降低到1.2g。另外，杂草种子发芽也有可塑性，当土壤中草籽密度很大时，草籽发芽率大大下降，从而预防了因为其群体过大而引发个体死亡率增加。第11页v7.含有独特抗逆能力和生态适应性 杂草含有很强抗逆能力和生态适应性，表现在对盐碱、旱涝、热害、冷害、贫脊和人工干扰含有比作物更强忍耐力。从进化角度看，杂草多数含有r-选择性，又有k-选择性，它们往往是r、k选择中间型。r-r-选择型选择型是在改变多端环境条件下选择下来植物类型是在改变多端环境条件下选择下来植物类型。这类植物抗逆性强、个体小、生长快，生命周期短，群体不饱和，一年一更新，繁殖快，生产力高，如繁缕、反枝苋等一年生杂草。k-k-选择型是在比较稳定选择型是在比较稳定环境条件下选择下来植物类型环境条件下选择下来植物类型，其个体大、竞争力强、生命周期长，在一个生命周期内可屡次重复生殖，群体饱和稳定，如田旋花、芦苇等多年生杂草。第12页v8.对作物拟态性 哪里有作物，哪里就有杂草，一些杂草与作物总是形影不离，如稗草与水稻，谷子与狗尾草，亚麻与亚麻荠等。它们在形态、生育规律上以及对环境条件要求上都有很多相同之处，好像一对孪生弟兄。杂草对作物这种拟态使其在农田中经常鱼目混珠，给除草，尤其是人工除草带来了极大困难。印度有种野稻，遍布全国稻田、，花前其幼苗形态与当地推广水稻品种极为相同，以致农民无法将之与水稻区分开，花后虽易区分，但除草已为时太晚，挽回不了所造成损失，致使该草给印度水稻生产造成了巨大损失；在我国，狗尾草经常混杂在谷子中，被一起播种、管理和收获，在脱皮后小米中甚至仍可找到许多草籽。第13页v9.极强生命力 多年生杂草根、茎，如苣荬菜、刺菜即使在耕作中因为机械损伤，将其根部切断，但34天后，从切断部分又长出新植株。将稗草连根拔起，只要与潮湿土壤接触，就可继续生长，鸭跖草经阳光暴晒后，只要茎节部位没有死亡，就能在节上长出不定根，形成新植株。第14页v10.种子含有早熟性和易脱落性 多数杂草种子比作物成熟早，且易脱落。如稗草种子成熟比水稻早1020天，麦地里播娘蒿在小麦孕穗时就已经开花坚固了。杂草开花坚固期连续长，不但同一个杂草开花坚固期不一样，就是同一株杂草开花坚固期也能延续数月，如荠菜、小旋花等杂草。第15页v11.杂合性 因为杂草群落混杂性、种内异花受粉、基因重组、基因突变和染色体数目标变异性，普通杂草基因型都含有杂合性，这也是确保杂草含有较强适应性主要原因。杂合性增加了杂草变异性，从而大大增强了抗逆性能，尤其是在遭遇恶劣环境条件如低温、旱、涝以及使用除草剂防治杂草时，能够防止整个种群覆灭，使物种得以延续。第16页v12.营养方式多样性：杂草营养方式各种多样，绝大多数杂草是光合自养，但也有不少杂草属于寄生性。寄生性杂草分全寄生性和半寄生性两类。寄生性杂草在其种子发芽后，历经一定时期生长，其必须依赖于寄主存在和寄主提供足够有效养分才能完成生活史全过程。比如：全寄生性杂草菟丝子类是大豆、苜蓿和洋葱等植物茎寄生性杂草；列当是一类根寄生性杂草，主要寄主和危害瓜类、向日葵等作物。第17页第二节第二节 杂草生态学杂草生态学v杂草生态学(weed ecology)是研究杂草与其环境之间关系科学，用于揭示杂草群体消长、杂草与杂草、杂草与作物以及其它环境因子之间相互作用规律及其机理。第18页一、杂草个体生态v(一)种子休眠生理生态 v休眠(dormancy)是有活力子实及地下营养、繁殖器官暂时处于停顿萌动和生长状态。它能够确保种子在一年中固有时期萌发出苗。大多数杂草种子甚至其营养繁殖器官都含有休眠特点。造成杂草子实休眠有种子本身内部和外部环境两个方面原因。第19页v休眠内因主要有：v种子、腋芽或不定芽中含有生长抑制剂。v果皮或种皮不透水、不透气，或机械强度很高。种胚在种子成熟时还未发育成熟。v上述因素导致休眠都是杂草本身所固有生理学特征决定，故也被称为原生休眠(innatedormancy)。第20页v 与之相正确还有外界环境原因诱导产生休眠，也被称作诱导休眠（induced dormancy)或强迫休眠(enforced dormancy)。v 诱导休眠大多是因为不良环境条件如高温、低温、干旱涝渍、除草剂、黑暗和高 CO2 百分比等引发，使已经解除原生休眠能够萌发子实重新进入休眠状态。第21页v杂草子实休眠受环境原因制约，是确保杂草种群延续主要条件，它能够使种子处于休眠状态，安全度过不良环境，遇适宜环境条件时再萌发生长。v不论是由内因造成原生性休眠或由外因造成诱导休眠，都能够经过适当方法或改变其环境条件而打破。第22页v(二)种子萌发生理生态v萌发是杂草种子胚由休眠状态转变为代谢活跃状态、体积增大并从种子突出、长成幼苗过程。v杂草种子萌发在自然界具有周期性节律，其发芽盛期通常均在生长最适时机降临时出现，这为杂草提供了萌发、幼苗定植、生长发育、产生种子最大机会。第23页v 萌发过程受 3 类生长调整物质影响，即促进萌芽物质，如赤霉素类；抑制萌发物质，如脱落酸；和抗内生抑制物质，如细胞分裂素。萌发依赖于这些物质间平衡调整。v 另外，萌发需要适宜环境条件，而不一样杂草所需环境条件有一定差异，但通常均需要较为充分氧和水以及适宜温度。v 氧经过分压及其与二氧化碳百分比改变，对杂草萌发产生影响，其中二者百分比更为主要。杂草种子对不一样氧分压要求，能够控制不一样种类杂草子实在不一样土壤深度萌发出苗。第24页温度：杂草种子萌发需要适宜温度，范围低于其下限温度或高于其上限温度，种子都不会萌发。在这个范围中有一个最适温度。杂草名温度杂草名温度范围最适范围最适稗草13-4520-35荠菜2-3515-25野燕麦2-3015-20繁缕2-3013-20牛筋草20-4025-35藜5-4015-25狗尾草7-4020-25马齿苋17-4330-40早熟禾2-405-30酸模叶蓼 2-4030-40猪殃殃2-207-13反枝苋7-3520-25遏蓝菜1-3228-30泽漆2-3520第25页v 水分：杂草子实只有吸水膨胀后，使种子中细胞细胞质呈溶胶状态，活跃生理生化代谢活动才能开始。当种子含水量大于 14 时，才能确保这一过程。通常土壤湿度到达田间持水量 40 100 时，杂草子实就能够取得足够水分而发芽。普通杂草子实越大，需要土壤湿度越高。水生或湿生杂草萌发所要求土壤湿度要显著高于旱地杂草。过高水分条件常会造成一些旱地杂草子实缺氧、腐烂、死亡。v 第26页v 光照：有些杂草子实只有在适宜光照条件下才能很好地萌发。种子内部含有活跃型(Pfr)和非活跃型(Pr)光敏色素，Pfr 能够促进种子萌发，而 Pr，则抑制种子萌发。光照对发芽影响，主要是经过光照长短和光质影响两种光敏色素转换和体内百分比而起作用。郁蔽度高作物田间，杂草子实不再萌发出苗，就是因为叶冠层透过光含有更多远红光，而将杂草种子中光敏色素促变为非活跃型。v上述诸因子对杂草子实萌发影响常是综合。有时，1 个原因会影响到几个因子改变，从而复合作用于杂草子实萌发。第27页v 杂草营养繁殖器官萌发与杂草子实萌发一样，受上述很多原因影响和制约，也有其周期节律性。另外，营养繁殖器官萌发还受顶端优势和苗优势控制，以及繁殖器官大小影响，普通情况下，器官大小与发芽率成反比。第28页二、杂草种群生态v(一)杂草种子库 v在任何时候，田间土壤中都包含有产生于过去生长季节杂草种子和营养繁殖器官。这些存留于土壤中杂草种子或营养繁殖体总体上被称之为杂草种子库(或繁殖体库)(weed seed bank)。v土壤是保留杂草种子良好场所，它能够预防动物觅食、提供适宜休眠或萌发条件等。第29页v 杂草种子在土层中垂直分布主要受耕作方式和使用耕作机械影响。在常规耕种农田，绝大部分杂草种子分布在0-30cm左右深耕作层，而在免耕或少耕农田，杂草种子则分布在浅表土层。v 土壤中杂草种子库是一个动态系统，时刻都在输入和输出。当输入量大于输出量时，种子库就逐年增大，杂草危害就增加。反之，种子库就缩小，杂草危害降低。第30页v 杂草种子库输入主要靠成熟杂草坚固，少部分是由外地传输。很多杂草繁殖量大，如藜单株可结72450粒种子，反枝苋单株可结117400粒种子。杂草种子产量和它生物量成正相关，个体越大，结籽量越高。v 杂草种子库输出有萌发、传输、动物觅食、死亡等输出，其中萌发和死亡输出是主要输出方式。杂草种子库中有种子是处于休眠状态不能萌发，有因为被埋在较深土层中，含氧量不够，而被迫“休眠”，只有那些待萌发，又在浅表土层杂草种子才能萌发出苗。对大多数杂草种子来说，被埋在10cm以下深时，极难出苗。第31页杂草种子库时刻都处于输入和输出动态改变之中，第32页v(二)杂草种群动态 v理论上，杂草种群也应是含有几何级数增加趋势。但实际上，因为空间、营养条件等限制，不可能到达这种理想状态。杂草种群大小伴随时间处于一个动态改变之中。假如施加外界各种原因是基本稳定，那么，杂草种群规模在不停改变中处于相对稳定状态。第33页v杂草种群无限扩张或绝灭，在实际情况中是不多见。人们能够经过农业办法或化学办法除去生活着杂草植株，但不可能同时毁灭土壤杂草种子库中全部杂草繁殖体。杂草种群无限扩张，只有当某种杂草侵入新环境时，在短时间内才会有所表现，但伴随自然天敌引入，这种改变也就不复存在。不过，就一个特定区域来说，中止杂草控制办法，总是迅即引发杂草种群规模增加。防除杂草不但会对当季作物生长有利，也是控制下季杂草种群规模必要办法。第34页v影响杂草种群大小因素很多，从杂草种子萌发，出苗，生长发育为成株，开花结实，到达土壤杂草种子库，再萌发出苗整个生活史每个环节都会受到各种因素影响，使种群数量不停降低。但其次，杂草经历一次生活周期，经过无性或有性繁殖，产生出比初始时更多个体，使种群数量不停增加。杂草种群就是在这种不停循环生活周期中，保持着动态稳定，并使种群延续。第35页v(三)杂草与作物间竞争 v杂草与作物竞争(competition)实质上是为了争夺有限生长空间和生活资源。v1地上部竞争(包含对光照和 CO2 竞争)v地上部竞争主要是杂草与作物对光照和 CO2 竞争。第36页v 光合作用是杂草与作物赖以生存基础。光合作用场所主要位于叶片，所以，阳光能否抵达叶片，就成为能否进行正常光合作用关键。所以，杂草与作物地上部分存在着对光激烈竞争。v 杂草与作物生物学特征在三维空间上影响它们竞争能力。叶面积系数影响到吸收光能力和对光竞争力；叶伸张角和空间排列方式也影响对光竞争力，平行于地面叶片比竖立叶片能截取更多阳光；螺旋状排列叶片要优于对生叶；植株高度影响到叶片在空间位置，也显著影响到对光竞争力；另外对不一样光质利用能力也是决定竞争力要素。生产实践中，力保作物全苗、壮苗、早发封行，就是为了使作物在与杂草竞争阳光过程中，处于优势地位。第37页v CO2 是光合作用合成有机物原材料之一，通常情况下，大气中 CO2 供给不会有太大问题，不过，在光合作用旺盛浓密植物冠层中间，CO2 浓度往往比正常值要低，这时，因为C4植物对CO2 亲和力高于 C3 植物，在利用 CO2 方面就会表现出显著优势。第38页v2地下部分竞争 v地下部竞争主要是植物根系对水、矿质营养元素吸收竞争。v植物维持生命活动，需不停从土壤中吸收水分，供植物蒸腾作用和光合作用。蒸腾作用是植物最主要生理活动之一，需要消耗较多水分。杂草与作物植株密度、根系发育程度、根系扎入土壤深度、蒸腾作用时期和强度、对水分利用率等均影响它们对水分竞争力。C4 植物水分利用率通常要高于 C3 植物，因而在对水分竞争中含有一定优势。水分竞争是杂草造成作物减产一个主要原因。干旱条件下，这种危害更为显著。第39页v 杂草与作物竞争矿质营养物质，尤其是对氮竞争，是造成作物减产又一主要原因。影响竞争能力原因主要有根部相对体积和在土壤中分布状态。另外，对养分利用率也影响到竞争。许多杂草耗氮量比作物高数倍，对其它养分如磷和钾消耗量也高于作物。豆科杂草在氮分缺乏情况下，表现出较强竞争能力，加施氮肥，则有利于作物生长，而抑制这类杂草生长。第40页v3 杂草与作物竞争造成损失 v作物产量损失程度与竞争性杂草数量和重量有着亲密相关性。作物损失随杂草数量增加而增加，不过不一样杂草株型、生长类型、发生时期、竞争连续时间长短差异很大，因而，杂草数量与作物产量损失关系不是呈直线相关，而是呈“S”形曲线相关。不过，作物产量损失与杂草重量呈直线相关。所以，杂草重量对于预测杂草造成作物减产程度比密度更为准确，也更靠近生产实际情况。第41页v(四)杂草竞争临界期和经济阈值 v早期杂草幼苗普通不足以对作物组成竞争、造成危害。但伴随杂草幼苗生长，竞争就逐步产生。起初这种竞争是微弱，伴随时间推移，竞争作用逐步增强，对作物产量影响就越来越显著。当杂草生长存留造成作物产量损失和无草状态下作物产量增加量相等时天数，即为杂草竞争临界期(competition critical period)。换言之，即是不造成作物产量显著损失草、苗共存期。在杂草竞争临界期内，作物能够耐受杂草因为竞争对作物造成影响。这一期限普通约占作物全生育期 1 4，即 40 天左右，但不一样作物期限长短有一定差异。在临界期之后，对作物产量损失将非常显著。所以，竞争临界期是进行杂草防除关键时期。只有在此时除草，才是最有效。过早除草可能会做无用功，而过迟则会对作物产量造成较大影响。第42页v但实际上，不是在任何杂草发生密度条件下都需除草，一方面杂草密度较低时，作物可以忍耐其存在。其次，当杂草危害造成损失较低时，这时除草效益将不抵用于除草费用。所以，生产上应用危害经济阈值来指导杂草防除。危害经济阈值(economicthresholdlevel)是防治后作物增收效益与防除费用相等时草害情况。为了使草害防治具有良好经济效益，一般控制在防治费用小于或等于杂草防除获得效益。第43页v(五)他感作用 v他感作用(allelopathy)，是指植物向环境释放出特定化学物质，影响周围其它植物生长发育现象。含有他感作用化学物质被称作他感作用化合物(allelochemicals)，如其直接由植物体分泌或分解而来，则称之为原生他感作用化合物，由其产生他感作用称为真他感作用。植物经微生物等降解产生他感作用化合物，间接起源于植物，所以被称为次生他感作用化合物，其作用被称为功效性他感作用。第44页v 他感作用是自然界存在普遍现象。它既存在于不一样杂草种群之间，也存在于杂草与作物之间，有时还存在于同种杂草不一样个体或作物与作物之间。如小飞蓬产生 C 10 聚乙炔甲酯能够抑制豚草种子发芽，野燕麦根系分泌出莨菪素及香草酸等能够抑制小麦生长发育，小飞蓬根腐烂产生他感作用物能够抑制同种杂草幼苗生长，腐烂小麦残体会抑制玉米生长。第45页v1他感作用化合物及其起源 v他感作用化合物多是植物次生代谢化合物。他感作用化合物进入环境路径主要有挥发、淋溶、根分泌和植物残体分解。如蒿属、桉属、鼠尾草属植物会释放挥发性类萜类物质，被周围植物吸收，或经露珠浓缩后被吸收，或进入土壤中被根吸收而发生作用。一些植物他感作用化合物经降雨、浇灌、雾及露珠等淋溶，随水进人土壤中，进而作用于其它植物。还有一些植物根系能主动分泌他感作用化合物，如牛鞭草根能分泌苯甲酸、肉桂酸和酚酸类等 16 种他感作用化合物。有植物残体在分解过程中，将各种化合物释放到环境中，其中微生物分解能够形成许多他感作用物质。第46页v2他感作用机理和意义 v他感作用化合物主要影响植物生长发育和生理生化代谢过程。这种影响通常情况下是一个抑制过程，但有时也有促进作用。其作用机理主要有抑制种子萌发和幼苗生长，如酚类化合物及水解单宁等能妨碍赤霉素生理作用，阿魏酸和 3，4 二羟基苯甲酸能抑制吲哚乙酸氧化酶活性，另外还能够抑制萌发过程中关键酶，妨碍萌发过程；抑制蛋白质合成及细胞分裂，如香豆素和阿魏酸能够阻止苯丙氨酸整合进蛋白质分子中，肉桂酸也含有抑制蛋白质合成作用，从而影响细胞分裂；抑制光合和呼吸作用，莨菪素能引发气孔关闭，使光合速率下降，酚酸能够降低大豆叶绿素含量和光合速率，胡桃醌、醛、酚、类黄酮、香豆素等能使氧化磷酸化解偶联；抑制酶活性，如绿原酸、咖啡酸、儿茶酚能够抑制马铃薯中磷酸化酶活性，丹宁能够抑制过氧化物酶、过氧化氢酶和淀粉酶活性等；影响水分代谢和营养吸收，香豆素、酚衍生物、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸；使叶片水势下降，水分失衡，其中酚酸能够使植物对养分吸收降低。第47页v 他感作用是植物间生存竞争一个伎俩，利用植物间存在他感作用，进行合理作物轮作和套作，能够到达抑制杂草发生和危害目标。如黑麦、高粱、小麦、大麦、燕麦残体能有效抑制一些杂草生长。如在作物田套向日葵，对曼陀罗、马齿苋等许多农田杂草有控制作用。他感作用化合物能够用来研制和开新除草剂品种。现在正在使用激素发类除草剂就是模拟植物天然产物而人工合成，最近发觉光敏除草剂也是人类利用植物天然产物例子，其活性成份为 5 氨基酮戊酸，是叶绿素合成过于程中合成卟啉中间产物，它在暗期与二乙烯基四吡咯结合，造成其后在光下单态氧与游离基过剩，对杂草造成毒害。利用他感作用化合物发展除草剂，能够节约时间和开发成本，而且，这么除草剂不易在环境中造成累积和污染。第48页三、杂草群落生态v农田杂草在一定环境原因综合影响下，形成了不一样杂草种群有机组合。这种在特定环境条件下重复出现杂草种群组合，就是杂草群落（weed community）第49页v(一)杂草群落与环境因子间关系v杂草群落形成、结构、组成、分布受环境因子制约和影响。影响杂草群落结构主要环境因子，大致可以分为直接和间接作用两类。直接制约杂草地貌等。经过影响或改变上述因子，而对杂草群落有间接影响因子有轮作和种植制度、季节、气候和海拔等。这些因子通常部分或全部综合发挥作用，研究不一样因子间及其与杂草群落之间内在关系，是杂草群落生态学主要内容，可认为杂草生态防除提供理论依据。第50页v(二)杂草群落演替及顶极群落 v杂草群落演替(succession of weed community)是指杂草群落在农业办法和环境条件改变作用下，一个杂草群落为另一个杂草群落所取代过程。在自然界，植物群落演替是非常迟缓过程，不过农田杂草群落演替，因为农业耕作活动频繁，而较为快速。第51页v农田杂草群落演替动力主要来自农业耕作活动及农业生产办法应用，演替趋势总是使杂草与农作物生长周期相一致。也就是说，作物是一年一熟或一年多熟农田，其杂草群落演替总是趋向于以一年生杂草为主方向，反之，亦然。第52页v 杂草群落演替结果，总是到达一个能够适应某种农业办法作用总和动态稳定状态，也即顶极杂草群落(weed community climax)。水稻种植，水稻田中顶极杂草群落均是以稗草为优势种杂草群落。尽管一直处于人类汰除威胁中，但因为稗草与水稻有许多相同之处，所以使之处于相对稳定状态。稻茬麦田顶极杂草群落是以看麦娘为优势种杂草群落。北方早茬麦田则多足以野燕麦为优势种顶极杂草群落。秋熟旱作物田顶极杂草群落，大多以马唐为优势种。第53页v(三)杂草群落演替机制 v影响杂草群落演替原因包含外界因子作用与人为原因。v1外界因子作用 v影响杂草群落演替外界因子很多，主要包含检疫性外来恶性杂草侵入与传输；适合外界条件促使杂草繁殖体在短时期内大量蔓延；多元种群中杂草间伴生、相互影响作用；杂草种类变种或生态型发生发展；杂草病害、虫害连续流行造成某种杂草自然衰退；自然灾害(洪涝、地震、地下水位急剧升高或降低等)迫使种群演替等。第54页v2人为原因作用 v (1)垦荒 垦荒破坏了自然杂草群落，伴随垦荒后土壤熟化，农田杂草快速代替了荒地杂草。种植农作物后，一年生禾本科杂草(稗草、狗尾草、马唐、牛筋草、虎尾草、画眉草等)，以及黎、蓼、苋、苍耳、鸭跖草等成为主要杂草。华北滨海地域垦荒前，土壤含盐量极高，杂草种群以盐生植物为主(如青蒿、碱蓬、翅碱蓬、海蓬子、柽柳等)，垦荒植稻后，演替为以稗属以及眼子菜、藨草、扁秆藨草、苦草、牛毛毡、异型莎草、聚穗莎草、萤蔺、雨久花等为主稻田杂草群落。第55页v (2)耕作、栽培改变 耕作与杂草关系首先表现在对土壤中杂草种子库输入和输出影响。合理耕作能够破坏杂草在田间传输循环，降低或降低杂草种子有效性。比如南方地域对冬绿肥适时耕翻能使看麦娘来不及形成种子，因而降低明年发生基数；适时耕翻麦茬套种绿肥，可毁灭一些旱稗，因而降低麦茬大豆田旱稗发生基数。耕作与杂草防除关系，还表现在不一样耕作方法如翻耕(深翻、浅翻)、少耕和免耕等，改变了杂草种子在土壤中垂直分布情况，影响杂草种子在下茬或明年发生种类与数量。如稻麦轮作田中看麦娘和繁缕发生量因耕地方法不一样，群落组成也有差异。秋季深耕，则繁缕 冬(春)生杂草 百分比有所增加。如此周期性耕作足以引发杂草群落组成改变。另外，耕作还能发挥季节灭草优势，并毁灭已经发生优势杂草群落。第56页v 农作物间套混种可在田间组成复合群体，增加叶面积系数。而大约 20，杂草种子需要在光诱导下才能发芽，所以，影响杂草群落演替原因能够抑制这类杂草种子萌发，从而影响杂草群落组成。比如蚕豆生长久间有很多禾本科杂草受到抑制，稻田放萍对稗草、眼子菜、异型莎草、轮藻有很大抑制作用：但应指出，在一些情况下间作混作地杂草较单作要多，如棉麦套种地杂草因小气候改变，温度比单作高，有利于春草萌发。第57页v肥料与杂草防除关系表现在两个方面，一方面因施入未腐熟有机肥，往往给农田输入大量杂草种子。杂草种子有很强生命力，常常可在次年萌发危害，扩大杂草群落。施用河泥、草塘泥等易将很多水生杂草繁殖体或种子带进农田。其次施用无机肥主要是用以促进农作物早发，抑制田间杂草发生。但如农作物种群与杂草相比处于劣势时，杂草争夺肥料能力则较农作物强，使用化肥反而助长杂草生长发育。在此情况下应先消灭杂草，再施肥促苗。第58页v 农作物合理密植能有效地控制杂草，稀植因株行距大，裸露面积增加，适于杂草生长。大田作物杂草危害规律是，看成物出苗后杂草生长速度高于栽培幼苗生长速度，在一定杂草基数下，杂草会抑制作物幼苗生长(草欺苗)。后期栽培作物逐步长大，反过来又抑制了杂草生长(苗欺草)。第59页v 耕作在生产中意义是熟化土壤，使土壤含盐量逐年下降，协调土壤中空气与水分关系，为农作物创造更加好生长发育条件，但杂草同时也取得了适宜生存条件。深耕能有效地毁灭多年生杂草；喷灌与浇灌可诱发杂草。第60页v旱地改成水田或水田改成旱地，大田改成园田或园田改成大田等等，都能引发杂草群落改变。甚至轮作、换茬也能控制某种杂草发生与危害。v白茅是北方韭菜田中主要危害杂草，韭菜田改植小麦后，白茅出现频率几乎绝迹；马齿苋是北方园田主要杂草，园田改成稻田后，极难看到它踪迹。谷莠子与粟共生，改植其它作物便会自然降低。第61页v (3)化学除草 使用化学除草剂是发展农业生产一项先进技术，效果好，对作物安全，增产增收，节约人工，含有很大经济效益和社会效益。但当前使用除草剂大部分为选择性除草剂，只能防除某一个或某几个主要杂草，比如燕麦畏用于防除麦田野燕麦，而对其它杂草无效。有些除草剂杀草谱较广，如 2，4 滴类，也只能防除部分双子叶杂草。而麦田杂草种类繁多，并在一定生态条件下，含有一定种群组成和结构，形成自有二元、三元或多元群落状态、这种群落组成会受到生产活动而发生改变。实践证实，长久在农作物田中施用某一个除草剂，会使杂草群落很快发生显著改变。这是化学除草面临新问题，必须给予足够重视和寻求综合治理对策。第62页v（四）农田杂草群落演替对策 v农田杂草及其种群演替结果：数量降低，优势种群减弱；杂草种类密度增加，个体生长势更强，整个田地会被某种或数种杂草充满，劣势小种变为优势小种；一些原来没有一些杂草和种群出现，杂草迁移到新农田。v在杂草种群演替中，人类生产活动起着关键作用。因而应该经过有效防治办法来干扰和控制农田杂草群落组成，以到达更加好地控制草害目标。第63页v1实施以化学防除为主体综合治理方法，进行协调管理。将单纯化学防除与系统农业、机械防除办法有机地结合利用，v2开展连续性农田杂草调查，注意与掌握草情动态，为调整与制订新防治对策提供依据。v3农业办法中应着重强调：健全植物检疫制度，合理轮作，合理密植，合理施肥，精选种子，调整播期等。机械防除杂草办法中要重视基础耕作、播前整地质量、作物生长久内中耕灭草。v4化学除草办法中应着重强调：防止单一使用除草剂灭草或单一品种除草剂多年使用；合理使用除草剂(除草剂选择、施药方法选择、药剂混用与搭配使用、苗带化学除草结合机械除草等)。第64页