杂草的生物学和生态学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

高级杂草学advanced weed science第1页第二章第二章 杂草生物学和生态学杂草生物学和生态学n n本章教学目标：1、掌握杂草基本生物学特征；2、掌握杂草个体学；3、掌握杂草种群生态学；4、熟悉杂草群落生态学。第2页 1、定义、定义：杂草生物学特征，指是杂草在对人类生产和生活活动所致环境条件长久适应过程中形成含有不停延续能力表现。一、一、杂草生物学特征第3页2、杂草生物学多样性、杂草生物学多样性2.1 2.1 形态结构多型性形态结构多型性形态结构多型性形态结构多型性：2.1.12.1.1个体大小改变大：个体大小改变大：高可达高可达2 2米以上如假高梁、芦苇，中等有约米以上如假高梁、芦苇，中等有约1 1米，如梵天花，矮仅有米，如梵天花，矮仅有几个厘米，如地锦。几个厘米，如地锦。2.1.22.1.2根、茎、叶形态特征改变大：根、茎、叶形态特征改变大：阳光充分地带茎杆粗壮、叶片厚实、根系发达，具较强耐旱耐热能力；阳光充分地带茎杆粗壮、叶片厚实、根系发达，具较强耐旱耐热能力；阴湿地带茎杆细弱，叶片宽薄、根系不发达，当进行生境交换时，后者阴湿地带茎杆细弱，叶片宽薄、根系不发达，当进行生境交换时，后者适应适应性显著下降。性显著下降。2.1.32.1.3组织结构随生态习性改变：组织结构随生态习性改变：水湿环境中通气组织发达，而机械组织微弱；水湿环境中通气组织发达，而机械组织微弱；陆地湿度低地段通气组织不发达，而机械组织、薄壁组织都很发达。陆地湿度低地段通气组织不发达，而机械组织、薄壁组织都很发达。第4页芦苇芦苇地锦地锦第5页马齿苋马齿苋马唐马唐第6页2.2 2.2 生活史多型性生活史多型性生活史多型性生活史多型性：n n一年生类型一年生类型annualsannuals在一年中完成从种子萌发到产生种子直至死亡生活史全过程。可分为春在一年中完成从种子萌发到产生种子直至死亡生活史全过程。可分为春季型和夏季型两种。季型和夏季型两种。n n二年生（越年生）类型二年生（越年生）类型binenialsbinenials：生活史在跨年度中完成。生活史在跨年度中完成。主要分布于温带，其莲座叶丛期对除主要分布于温带，其莲座叶丛期对除草剂敏感，易于防除。草剂敏感，易于防除。n n多年生类型多年生类型perennialsperennials：可存活两年以上。这类杂草不但能结子传代，而且能经过地下变态器官可存活两年以上。这类杂草不但能结子传代，而且能经过地下变态器官生存繁衍。普通春夏发芽生长，夏秋开花坚固，秋冬地上部枯死，但地下生存繁衍。普通春夏发芽生长，夏秋开花坚固，秋冬地上部枯死，但地下部不死，翌年春可重新抽芽生长。又可分为简单多年生杂草部不死，翌年春可重新抽芽生长。又可分为简单多年生杂草 和匍匐多年生和匍匐多年生杂草杂草。预防这类多年生杂草入侵农田，是一项控制其繁衍和危害主要有效。预防这类多年生杂草入侵农田，是一项控制其繁衍和危害主要有效办法。办法。第7页2.3 营养方式多样性营养方式多样性：n n 绝大多数自养光合作用绝大多数自养光合作用n n 部分营寄生生活全寄生和半寄生。部分营寄生生活全寄生和半寄生。2.4 适应环境能力强：适应环境能力强：n n抗逆性强抗逆性强stress resistancestress resistancen n可塑性大可塑性大plasticityplasticityn n生长势强生长势强growth vigorgrowth vigor：n n杂合性杂合性heterozygosityheterozygosityn n拟态性拟态性mimicrymimicry：第8页罔草罔草列当列当第9页第10页2.5 繁殖能力强繁殖能力强：n n惊人多实性惊人多实性n n种子寿命长种子寿命长n n种子成熟度与萌发时期参差不齐种子成熟度与萌发时期参差不齐n n繁殖方式多样繁殖方式多样n n子实含有适应广泛传输结构和路径：子实含有适应广泛传输结构和路径：n n弹射：酢酱草；弹射：酢酱草；n n借果皮开裂而脱落：荠菜、麦瓶草借果皮开裂而脱落：荠菜、麦瓶草n n借风力传输：蒲公英借风力传输：蒲公英n n附着它物而传输附着它物而传输:苍耳苍耳n n随水流传输：独行菜随水流传输：独行菜n n随动物取食而传输：稗随动物取食而传输：稗n n人为原因：最严重传输方式。人为原因：最严重传输方式。第11页狗尾草狗尾草蒲公英蒲公英鬼针草鬼针草第12页第13页第14页3.1 3.1 抗逆性（抗逆性（抗逆性（抗逆性（stress resistance)stress resistance)强强强强 对盐碱、人工干扰、旱涝、极端高、低温都有很对盐碱、人工干扰、旱涝、极端高、低温都有很对盐碱、人工干扰、旱涝、极端高、低温都有很对盐碱、人工干扰、旱涝、极端高、低温都有很强忍耐能力。强忍耐能力。强忍耐能力。强忍耐能力。3.2 3.2 可塑性可塑性可塑性可塑性(plasticity)(plasticity)大大大大 指杂草在不一样生境条件下，对本身个体大小、指杂草在不一样生境条件下，对本身个体大小、指杂草在不一样生境条件下，对本身个体大小、指杂草在不一样生境条件下，对本身个体大小、种群数量和生长量自我调整能力。种群数量和生长量自我调整能力。种群数量和生长量自我调整能力。种群数量和生长量自我调整能力。3、杂草适应环境能力、杂草适应环境能力第15页3.3 3.3 生长势（生长势（生长势（生长势（growth vigor)growth vigor)强强强强 普通杂草光能利用率高，能够充分利用光能、普通杂草光能利用率高，能够充分利用光能、普通杂草光能利用率高，能够充分利用光能、普通杂草光能利用率高，能够充分利用光能、CO2CO2和水进行有机物生产。和水进行有机物生产。和水进行有机物生产。和水进行有机物生产。3.4 3.4 杂合性（杂合性（杂合性（杂合性（heterozygosity)heterozygosity)生物种群（等位基因）异质性。生物种群（等位基因）异质性。生物种群（等位基因）异质性。生物种群（等位基因）异质性。3.53.5拟态性（拟态性（拟态性（拟态性（mimicry)mimicry)模拟另一个生物或周围环境，借以保护自己。稗模拟另一个生物或周围环境，借以保护自己。稗模拟另一个生物或周围环境，借以保护自己。稗模拟另一个生物或周围环境，借以保护自己。稗草、野燕麦、狗尾草等。又称为伴生杂草。草、野燕麦、狗尾草等。又称为伴生杂草。草、野燕麦、狗尾草等。又称为伴生杂草。草、野燕麦、狗尾草等。又称为伴生杂草。3.63.6繁殖能力强。繁殖能力强。繁殖能力强。繁殖能力强。种子多、如繁缕种子多、如繁缕种子多、如繁缕种子多、如繁缕0 0粒；种子粒；种子粒；种子粒；种子 寿命长而且萌发不齐；寿命长而且萌发不齐；寿命长而且萌发不齐；寿命长而且萌发不齐；繁殖方式多样。繁殖方式多样。繁殖方式多样。繁殖方式多样。第16页二二 杂草个体生态学杂草个体生态学 杂草生态学杂草生态学(weed ecology):是研究杂草是研究杂草与其环境之间关系科学与其环境之间关系科学,用于揭示杂草种群用于揭示杂草种群消长、杂草与杂草、杂草与作物以及其它环消长、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。境因子之间相互作用规律及其机理。第17页二、杂草个体生态1、种子休眠生理生态种子休眠生理生态 休眠：是有活力子实及地下营养、繁殖休眠：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。器官暂时处于停顿萌动和生长状态。第18页n n种子休眠原因种子休眠原因种子休眠原因种子休眠原因n n 内因内因内因内因:(1):(1)种子、腋芽或不定芽中含有生长抑制种子、腋芽或不定芽中含有生长抑制种子、腋芽或不定芽中含有生长抑制种子、腋芽或不定芽中含有生长抑制剂；（剂；（剂；（剂；（2 2）果皮或者种皮不透水、不透气或者机械）果皮或者种皮不透水、不透气或者机械）果皮或者种皮不透水、不透气或者机械）果皮或者种皮不透水、不透气或者机械强度很高；（强度很高；（强度很高；（强度很高；（3 3）种胚在种子成熟时候还未发育成）种胚在种子成熟时候还未发育成）种胚在种子成熟时候还未发育成）种胚在种子成熟时候还未发育成熟。（原生休眠，是主要休眠原因）熟。（原生休眠，是主要休眠原因）熟。（原生休眠，是主要休眠原因）熟。（原生休眠，是主要休眠原因）n n 外因：不良环境条件引发休眠。高温、低温、干外因：不良环境条件引发休眠。高温、低温、干外因：不良环境条件引发休眠。高温、低温、干外因：不良环境条件引发休眠。高温、低温、干旱、除草剂等。（诱导休眠或者强迫休眠）旱、除草剂等。（诱导休眠或者强迫休眠）旱、除草剂等。（诱导休眠或者强迫休眠）旱、除草剂等。（诱导休眠或者强迫休眠）第19页2、杂草种子萌发生理生态、杂草种子萌发生理生态（1）概念：杂草种子胚由休眠转变为生理生概念：杂草种子胚由休眠转变为生理生化代谢活跃、胚胎体积增大并突出子实皮、化代谢活跃、胚胎体积增大并突出子实皮、长成幼苗过程。长成幼苗过程。（2）萌发条件：）萌发条件：n n 内在条件：内在条件：完整胚、丰富胚乳。完整胚、丰富胚乳。在在3类生长调整物质作用下：赤霉素、类生长调整物质作用下：赤霉素、脱脱落酸、细胞分裂素等。（人为能够作用）落酸、细胞分裂素等。（人为能够作用）n n 外在条件：氧气（空气）、水分、温度外在条件：氧气（空气）、水分、温度第20页三、杂草种群生态 （一）（一）杂草种子库（繁殖体库）（杂草种子库（繁殖体库）（weed seed bank)在任何时候，田间土壤中都包含有产生在任何时候，田间土壤中都包含有产生于过去生长季节杂草种子或营养繁殖器官。于过去生长季节杂草种子或营养繁殖器官。这些存留于土壤中杂草种子或营养繁殖体这些存留于土壤中杂草种子或营养繁殖体总体上被称为杂草种子库。总体上被称为杂草种子库。种子库是一个动态过程（有输入有输出）种子库是一个动态过程（有输入有输出）第21页 种子库影响因子：种子库影响因子：种子库影响因子：种子库影响因子：n n种植制度：影响库组成和大小种植制度：影响库组成和大小n n杂草防治水平杂草防治水平n n耕作方式、耕作机械：影响种子垂直分布耕作方式、耕作机械：影响种子垂直分布种子库动态：种子库动态：种子库动态：种子库动态：n n输入：成熟杂草坚固、外地传入输入：成熟杂草坚固、外地传入 降低输入降低输入n n输出：萌发、传输、动物觅食、死亡输出：萌发、传输、动物觅食、死亡 增加输出增加输出n n 缩小种子库：缩小种子库：治理治理第22页（二）杂草种群动态（二）杂草种群动态n n 理论上理论上：应该是以几何级数增加；：应该是以几何级数增加；n n 实际上：不可能无限扩张和灭绝实际上：不可能无限扩张和灭绝n n 生产过程中：受人为影响很多，除草是最生产过程中：受人为影响很多，除草是最主要原因，杂草种群动态是不确定。主要原因，杂草种群动态是不确定。第23页（三）（三）（三）（三）杂草与作物之间竞争（杂草与作物之间竞争（杂草与作物之间竞争（杂草与作物之间竞争（competition)competition)1 1 竞争定义：竞争定义：杂草与作物之间竞争实质是为了争夺有限生活杂草与作物之间竞争实质是为了争夺有限生活空间和生活资源。空间和生活资源。严格地来说，在资源充分条件下植物间不存在严格地来说，在资源充分条件下植物间不存在竞争，竞争只发生在资源有限条件下。资源越有竞争，竞争只发生在资源有限条件下。资源越有限，竞争就越激烈。另外，植物间发生竞争另一限，竞争就越激烈。另外，植物间发生竞争另一个前提是二者应占有相同生境（个前提是二者应占有相同生境（nicheniche），即他们），即他们利用同一生境中资源，如两种植物根系不在同一利用同一生境中资源，如两种植物根系不在同一土层，他们间就不存在水和养分竞争。土层，他们间就不存在水和养分竞争。第24页2 2 杂草与作物间资源竞争杂草与作物间资源竞争杂草与作物间资源竞争杂草与作物间资源竞争（1 1）地上部分）地上部分）地上部分）地上部分 空间竞争是枝叶发展，主要是对光和空间竞争是枝叶发展，主要是对光和COCO2 2竞争。竞争。竞争能力主要取决于他们对地上空间优先占有竞争能力主要取决于他们对地上空间优先占有能力、株高、叶面积及叶片着生方式。能力、株高、叶面积及叶片着生方式。（2 2）地下竞争）地下竞争）地下竞争）地下竞争 空间上是根系发达，资源是水分、矿质营养元空间上是根系发达，资源是水分、矿质营养元素吸收竞争。素吸收竞争。竞争能力受它们根长度、密度、分布、吸收水竞争能力受它们根长度、密度、分布、吸收水肥能力影响。肥能力影响。第25页（3 3）不一样资源竞争互作）不一样资源竞争互作 竞争地上资源必定影响到地下资源竞争。普竞争地上资源必定影响到地下资源竞争。普通来说，竞争一个资源将加剧对另一个资源竞争；通来说，竞争一个资源将加剧对另一个资源竞争；对一个资源竞争占优势，将造成对另一个资源竞对一个资源竞争占优势，将造成对另一个资源竞争也占优势；对于弱竞争者来说，同时与强竞争争也占优势；对于弱竞争者来说，同时与强竞争者竞争两种资源产量损失远大于分开竞争这两种者竞争两种资源产量损失远大于分开竞争这两种资源产量损失之和。资源产量损失之和。第26页 杂草与作物竞争杂草与作物竞争 假如没有认为干涉，杂草总假如没有认为干涉，杂草总是要胜利。是要胜利。杂草对作物影响主要是造成使农作物产量和杂草对作物影响主要是造成使农作物产量和品质下降。据联合国粮农组织（品质下降。据联合国粮农组织（FAOFAO）报导，世）报导，世界粮食作物遭受病、虫、草等危害，收获前产量界粮食作物遭受病、虫、草等危害，收获前产量平均损失平均损失30-35%30-35%，其中因杂草损失，其中因杂草损失10%10%左右，损左右，损失粮食失粮食2.92.9亿吨。我国因杂草引发损失也约占粮食亿吨。我国因杂草引发损失也约占粮食总产总产10%10%，所以每年因杂草损失粮食就有上百亿，所以每年因杂草损失粮食就有上百亿千克。假如没有控制损失更大。千克。假如没有控制损失更大。第27页3 杂草竞争造成作物产量损失模型：杂草密度和作物产量损失之间不是直线关系，杂草密度和作物产量损失之间不是直线关系，而是呈而是呈S S型曲线或双曲线关系。至于是呈型曲线或双曲线关系。至于是呈S S型曲线，型曲线，还是呈双曲线，因杂草和作物种类而定。看成物还是呈双曲线，因杂草和作物种类而定。看成物竞争力比杂草强时，杂草密度和作物产量损失关竞争力比杂草强时，杂草密度和作物产量损失关系为系为S S型曲线，反之则为双曲线。杂草密度和作物型曲线，反之则为双曲线。杂草密度和作物产量损失之间直线关系是一个特例，即在杂草密产量损失之间直线关系是一个特例，即在杂草密度很低时才呈直线关系。然而，杂草生物量和作度很低时才呈直线关系。然而，杂草生物量和作物产量损失则呈直线关系。物产量损失则呈直线关系。第28页4 影响杂草与作物间竞争因子影响杂草与作物间竞争因子（1 1）杂草种类和密度）杂草种类和密度不一样种类杂草植株高度及生长习性差异较大，竞争能力则不一样种类杂草植株高度及生长习性差异较大，竞争能力则各不相同。如玉米田反枝苋植株高大，而马齿苋较矮小，前者各不相同。如玉米田反枝苋植株高大，而马齿苋较矮小，前者竞争力比后者则大得多竞争力比后者则大得多（2 2）作物种类、品种和密度）作物种类、品种和密度不一样作物间竞争性差异较大，同一作物不一样品种之间不一样作物间竞争性差异较大，同一作物不一样品种之间也存在很大差异。如传统植株高大、叶片披散水稻品种竞争力也存在很大差异。如传统植株高大、叶片披散水稻品种竞争力比当代矮秆、叶片屹立品种强，杂交稻又比常规稻竞争力强。比当代矮秆、叶片屹立品种强，杂交稻又比常规稻竞争力强。合理密植是一个经济、有效杂草防除办法之一，提升作物播种合理密植是一个经济、有效杂草防除办法之一，提升作物播种量或种值密度可提升对杂草抑制作用。量或种值密度可提升对杂草抑制作用。（3 3）相对出苗时间）相对出苗时间杂草和作物相对出苗时间影响到杂草和作物竞争力。早出杂草和作物相对出苗时间影响到杂草和作物竞争力。早出苗竞争者可提前占据空间，竞争力提升，晚出苗者则在竞争中苗竞争者可提前占据空间，竞争力提升，晚出苗者则在竞争中处于弱势。所以，出苗时间越晚，竞争力就越差。在农业生产处于弱势。所以，出苗时间越晚，竞争力就越差。在农业生产中，确保作物早苗壮苗可使作物在与杂草竞争时处于优势地位。中，确保作物早苗壮苗可使作物在与杂草竞争时处于优势地位。第29页（4 4）水肥管理）水肥管理 普通来说，在有杂草农田施用肥料，尤其是施用底肥，普通来说，在有杂草农田施用肥料，尤其是施用底肥，会加重杂草危害，因为杂草吸收肥料能力比作物强，施肥后，会加重杂草危害，因为杂草吸收肥料能力比作物强，施肥后，促进杂草快速生长而加重危害。但当杂草在竞争中处于劣势促进杂草快速生长而加重危害。但当杂草在竞争中处于劣势时，增施肥料可抑制杂草生长。在稻田合理管水可有效地抑时，增施肥料可抑制杂草生长。在稻田合理管水可有效地抑制杂草发生和生长，如在移栽后保持水层可有效地降低稗草制杂草发生和生长，如在移栽后保持水层可有效地降低稗草出苗率，抑制水层下稗苗生长。出苗率，抑制水层下稗苗生长。（5 5）环境条件）环境条件 环境条件，如温度、光照、土壤水分含量等，影响到杂环境条件，如温度、光照、土壤水分含量等，影响到杂草和作物生长和发育，必定会影响它们竞争力。经过选择适草和作物生长和发育，必定会影响它们竞争力。经过选择适合播期、种植制度、栽培办法，创造有利于作物生长而不利合播期、种植制度、栽培办法，创造有利于作物生长而不利于杂草生长环境条件，可降低杂草竞争力，降低其危害。于杂草生长环境条件，可降低杂草竞争力，降低其危害。第30页n n早期杂草幼苗普通不足以对作物组成竞争、造成早期杂草幼苗普通不足以对作物组成竞争、造成早期杂草幼苗普通不足以对作物组成竞争、造成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。危害。但伴随杂草幼苗生长，竞争就逐步产生。危害。但伴随杂草幼苗生长，竞争就逐步产生。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，竞争作用起初这种竞争是微弱，伴随时间推移，竞争作用起初这种竞争是微弱，伴随时间推移，竞争作用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。逐步增强，对作物产量影响就越来越显著。逐步增强，对作物产量影响就越来越显著。逐步增强，对作物产量影响就越来越显著。当杂当杂当杂当杂草生长存留造成作物产量损失和无草状态下作物草生长存留造成作物产量损失和无草状态下作物草生长存留造成作物产量损失和无草状态下作物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天数，即为杂草竞争临界期产量增加量相等天数，即为杂草竞争临界期产量增加量相等天数，即为杂草竞争临界期产量增加量相等天数，即为杂草竞争临界期（Competition critical periodCompetition critical period）。n n危害经济阈值（危害经济阈值（危害经济阈值（危害经济阈值（Economic threshold levelEconomic threshold level）是防是防是防是防治后作物增收效益与防除费用相等时草害情况。治后作物增收效益与防除费用相等时草害情况。治后作物增收效益与防除费用相等时草害情况。治后作物增收效益与防除费用相等时草害情况。（四）杂草竞争临界期和经济阈值第31页（五）他感作用1 他感作用定义他感作用定义 是指植物向环境释放出特定化学物质，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。影响周围其它植物生长发育现象。含有他感作用化合物质被称为他感作用含有他感作用化合物质被称为他感作用化合物（化合物（allelochemicals）。）。杂草会因为他感作用，影响其它植物生杂草会因为他感作用，影响其它植物生长。长。第32页2 2他感作用及其起源他感作用及其起源他感作用及其起源他感作用及其起源他感作用物多是植物次生代谢产物，如水溶性有机酸、酚类、丹宁、他感作用物多是植物次生代谢产物，如水溶性有机酸、酚类、丹宁、生物碱、类萜类、醌类、苷类等等。表生物碱、类萜类、醌类、苷类等等。表2-2-52-2-5列出我国一些常见杂草他感作列出我国一些常见杂草他感作用。用。他感作用物进入环境路径主要有：他感作用物进入环境路径主要有：（1 1）挥发：多在干燥条件下发生，如蒿属、桉属、鼠尾草属植物会释挥发：多在干燥条件下发生，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；中被根吸收；（2 2）淋溶：降雨、浇灌、雾及露珠能够淋溶出他感化合物，使之进入淋溶：降雨、浇灌、雾及露珠能够淋溶出他感化合物，使之进入土壤中；土壤中；（3 3）根分泌：根系主动分泌他感化合物于土壤中，如牛鞭草根分泌物根分泌：根系主动分泌他感化合物于土壤中，如牛鞭草根分泌物中判定有苯甲酸、肉桂酸和酚酸类化合物等中判定有苯甲酸、肉桂酸和酚酸类化合物等1616种他感作用物；种他感作用物；（4 4）残体分解：植物残体在分解过程中，促使各种化合物释放到环境残体分解：植物残体在分解过程中，促使各种化合物释放到环境中，而微生物分解植物残体过程中，形成许多他感物质。中，而微生物分解植物残体过程中，形成许多他感物质。第33页3 他感作用机理他感作用机理 他感作用化合物主要影响植物生长发育和生理生化代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。有促进作用。（1 1）抑制种子萌发和幼苗生长：）抑制种子萌发和幼苗生长：酚类化合物及水解丹宁等能妨碍赤霉素生理作用；酚类化合物及水解丹宁等能妨碍赤霉素生理作用；阿魏酸抑制吲哚乙酸氧化酶活性。阿魏酸抑制吲哚乙酸氧化酶活性。（2 2）抑制蛋白质合成及细胞分裂：）抑制蛋白质合成及细胞分裂：香豆素和阿魏酸抑制苯丙氨酸合成蛋白质分子过程；香豆素和阿魏酸抑制苯丙氨酸合成蛋白质分子过程；肉桂酸抑制蛋白质合成，从而影响细胞分裂。肉桂酸抑制蛋白质合成，从而影响细胞分裂。第34页（3 3）抑制光合和呼吸作用：）抑制光合和呼吸作用：莨菪亭引发气孔关闭，使光合速率下降；莨菪亭引发气孔关闭，使光合速率下降；酚酸降低大豆叶绿素含量和光合速率；酚酸降低大豆叶绿素含量和光合速率；胡桃醌、醛、酚、类黄酮、香豆素以及芳族酚能使氧化磷胡桃醌、醛、酚、类黄酮、香豆素以及芳族酚能使氧化磷酸化解偶联。酸化解偶联。（4 4）抑制酶活性：）抑制酶活性：绿原酸、咖啡酸、儿茶酚抑制马铃薯中磷酸化酶活性，绿原酸、咖啡酸、儿茶酚抑制马铃薯中磷酸化酶活性，丹宁抑制过氧化物酶、过氧化氢酶和淀粉酶活性等。丹宁抑制过氧化物酶、过氧化氢酶和淀粉酶活性等。（5 5）影响水分代谢和营养吸收：）影响水分代谢和营养吸收：豆素、酚衍生物、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸等使叶片水势豆素、酚衍生物、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸等使叶片水势下降，水分失衡，其中酚酸使植物对养分吸收降低。下降，水分失衡，其中酚酸使植物对养分吸收降低。第35页4 他感作用在杂草治理中应用他感作用在杂草治理中应用（1 1）利用含有他感作用植物作为覆盖物；利用含有他感作用植物作为覆盖物；（2 2）在作物行间种植其它他感植物；在作物行间种植其它他感植物；（3 3）直接种植对杂草有他感作用作物；直接种植对杂草有他感作用作物；（4 4）利用他感化合物作为模板，合成新除草剂。利用他感化合物作为模板，合成新除草剂。第36页n n农田杂草在一定环境原因综合影响下，形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，就定环境条件下重复出现杂草种群组合，就是杂草群落（是杂草群落（weed community）。）。n n复合性杂草群落使杂草防控变非常复杂。复合性杂草群落使杂草防控变非常复杂。四、杂草群落生态第37页（一）（一）杂草群落与环境因子间关系 杂草群落形成、结构、组成、分布受环境因子制约和影响。研究其间内在关系，是杂草群落生态主要内容。也为杂草生态防除提供理论依据。第38页影响杂草群落主要因子影响杂草群落主要因子1.土壤类型：亚热带地域水稻土，常是看麦娘发生主要土壤。与水稻土相对应，旱地土壤如黄泥土、马肝土则以猪殃殃和野燕麦为优势种，灰潮土以卷耳和波斯婆婆纳为优势种。2.地形、地貌：田块不平整，山地和谷地，山顶、半山坡和山脚缓地，旱地和湖滩地3.土壤肥力土壤氮含量高时，马齿苋、剌苋和藜等喜氮杂草生长茂盛；土壤缺磷时，反枝苋则从群落中消失。第39页4.4.轮作和种植制度轮作和种植制度稻麦连作时，麦田多以看麦娘为优势种，野燕麦等不能稻麦连作时，麦田多以看麦娘为优势种，野燕麦等不能存在或生存能力有限。棉、麦连作麦田，则多以波斯婆婆存在或生存能力有限。棉、麦连作麦田，则多以波斯婆婆纳为主。纳为主。5.5.土壤水分土壤水分土壤水分是影响杂草群落结构最基本要素之一，上述土壤水分是影响杂草群落结构最基本要素之一，上述很多原因也是直接或间接经过影响土壤水分含量而作用杂很多原因也是直接或间接经过影响土壤水分含量而作用杂草种群。草种群。6.6.土壤酸碱度土壤酸碱度在在pHpH值高盐碱土，多会有藜、小藜、眼子菜、扁秆值高盐碱土，多会有藜、小藜、眼子菜、扁秆藨藨草、硬草发生和危害。如图草、硬草发生和危害。如图2-3-12-3-1和和2-3-22-3-2。蓼等需要。蓼等需要pHpH值值较低土壤。较低土壤。7.7.土壤耕作土壤耕作不一样杂草对土壤耕作反应和忍耐力不一样。深耕可不一样杂草对土壤耕作反应和忍耐力不一样。深耕可使问荆、刺儿菜和苣荬菜等多年生杂草成倍降低。使问荆、刺儿菜和苣荬菜等多年生杂草成倍降低。第40页8.8.季节季节 季节不一样，气候条件都不一样，因而显著影响季节不一样，气候条件都不一样，因而显著影响着杂草群落发生。着杂草群落发生。9.9.气候和海拔气候和海拔 气候和海拔经过温度、日照和降水量影响农田杂气候和海拔经过温度、日照和降水量影响农田杂草群落结构。草群落结构。10.10.作物作物 相互竞争，伴随杂草群落发展，则作物生长量降相互竞争，伴随杂草群落发展，则作物生长量降低。又相互依存，不一样作物有伴生杂草，这是因为低。又相互依存，不一样作物有伴生杂草，这是因为一些杂草与某类作物形态、生长习性和对环境需求都一些杂草与某类作物形态、生长习性和对环境需求都十分相同，因而，水稻种中常混杂有稗草子实，造成十分相同，因而，水稻种中常混杂有稗草子实，造成稗常伴生水稻。小麦有野燕麦伴生等。稗常伴生水稻。小麦有野燕麦伴生等。第41页(二）二）杂草群落演替及顶极群落杂草群落演替及顶极群落n n杂草群落演替（杂草群落演替（succession of weed community）是指杂草群落在农业办法和环）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。杂草群落所取代过程。n n在自然界，植物群落演替是非常迟缓过程，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，因为农业耕作活动不过农田杂草群落演替，因为农业耕作活动频繁（除草剂影响），而较为快速。频繁（除草剂影响），而较为快速。第42页 杂草群落演替结果，总是到达一个能够适应某杂草群落演替结果，总是到达一个能够适应某杂草群落演替结果，总是到达一个能够适应某杂草群落演替结果，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，也即种农业办法作用总和动态稳定状态，也即种农业办法作用总和动态稳定状态，也即种农业办法作用总和动态稳定状态，也即顶极杂顶极杂顶极杂顶极杂草群落草群落草群落草群落（weed community climax)weed community climax)。水稻田中顶极杂草群落均以稗草为优势种杂草水稻田中顶极杂草群落均以稗草为优势种杂草群落。群落。稻茬麦田顶极杂草群落是以看麦娘属为优势种稻茬麦田顶极杂草群落是以看麦娘属为优势种杂草群落。杂草群落。北方旱茬麦田多以野燕麦为优势种顶极杂草群北方旱茬麦田多以野燕麦为优势种顶极杂草群落。落。秋熟旱作物田顶极杂草群落，大多是以马唐为秋熟旱作物田顶极杂草群落，大多是以马唐为优势种杂草群落。优势种杂草群落。第43页1 中国农田杂草区系中国农田杂草区系 我国常见我国常见580种杂草中，种杂草中，1年生杂草年生杂草278种，种，占占48%；多年生杂草；多年生杂草243种；占种；占42%；越年生；越年生杂草杂草59种，占种，占10%。其中菊科。其中菊科77种，占种，占13%；禾本科；禾本科66种，占种，占11%；莎草科；莎草科35种，占种，占6%。其余依次为唇形科其余依次为唇形科28种，豆科种，豆科27种，蓼科种，蓼科27种，十字花科种，十字花科25种，藜料种，藜料18种，玄参科种，玄参科18种，种，石竹科石竹科14种，蔷薇科种，蔷薇科13种，伞形科种，伞形科12种等。种等。（三）中国农田杂草发生、分布规律第44页n n全国农田杂草按其危害程度和防除主要性，全国农田杂草按其危害程度和防除主要性，可分成主要杂草、主要杂草，地域性主要可分成主要杂草、主要杂草，地域性主要杂草和次要杂草四类。杂草和次要杂草四类。n n主要杂草：在全国范围内给农作物造成严主要杂草：在全国范围内给农作物造成严重危害有重危害有17种，其中稗、野燕麦，绿狗尾草、种，其中稗、野燕麦，绿狗尾草、藜、反枝苋、白茅等为北方旱区常见杂草。藜、反枝苋、白茅等为北方旱区常见杂草。n n主要杂草，指危害范围较广泛、危害较严主要杂草，指危害范围较广泛、危害较严重共重共31种，其中田旋花为北方旱区常见而局种，其中田旋花为北方旱区常见而局部严重草种。部严重草种。第45页n n地域性主要杂草，共地域性主要杂草，共24种，其中荞麦蔓、薄种，其中荞麦蔓、薄蒴草及菟丝子、列当、毒麦等是北方旱区蒴草及菟丝子、列当、毒麦等是北方旱区局部地域主要杂草。局部地域主要杂草。n n次要杂草，指普通不对农作物造成较严重次要杂草，指普通不对农作物造成较严重危害常见杂草，共危害常见杂草，共183种。种。第46页2 2、中国农田杂草群落发生分布规律、中国农田杂草群落发生分布规律、中国农田杂草群落发生分布规律、中国农田杂草群落发生分布规律 农业办法造成杂草发生规律农业办法造成杂草发生规律n n作物生长季节不一样，对应耕作造成了只作物生长季节不一样，对应耕作造成了只要求与之相同生态条件杂草生长。要求与之相同生态条件杂草生长。n n因为水分管理差异，水田与旱作物田杂草因为水分管理差异，水田与旱作物田杂草显著不一样。显著不一样。第47页n n轮作植物会对土壤性质、水分含量等生态轮作植物会对土壤性质、水分含量等生态因子产生较大影响。因子产生较大影响。n n由地理区域、海拔和地貌差异造成杂草发由地理区域、海拔和地貌差异造成杂草发生和分布上不一样生和分布上不一样第48页（三）中国农田杂草区系和杂草植被分区（三）中国农田杂草区系和杂草植被分区（三）中国农田杂草区系和杂草植被分区（三）中国农田杂草区系和杂草植被分区 经过将杂草群落优势种(dominant)以及杂草群落在时间和空间上组合规律作为分区主要依据，再结合各区杂草区系主要特征成份、主要杂草生物学特征和生活型、农业自然条件和耕作制度特点，中国农田杂草区系和杂草植被（weed vegetation）被划分成5个杂草区，下属7个杂草亚区。第49页n n 东北湿润气候带稗、野燕麦、狗尾草春麦、大豆、玉米、东北湿润气候带稗、野燕麦、狗尾草春麦、大豆、玉米、水稻一年一熟作物杂草区水稻一年一熟作物杂草区n n 华北暧温带马唐华北暧温带马唐-播娘蒿、猪殃殃冬小麦播娘蒿、猪殃殃冬小麦-玉米、棉、玉米、棉、油料一年两熟作物杂草区油料一年两熟作物杂草区n n 西北高原盆地干旱半干旱气候带野燕麦春麦或油菜、棉、西北高原盆地干旱半干旱气候带野燕麦春麦或油菜、棉、小杂粮一年一熟作物杂草区小杂粮一年一熟作物杂草区n n 中南亚热带稗中南亚热带稗-看麦娘看麦娘-马唐冬季作物马唐冬季作物-双季稻一年三双季稻一年三熟作物杂草区熟作物杂草区n n 华南热带南亚热带稗华南热带南亚热带稗-马唐双季稻马唐双季稻-热带作物一年三熟热带作物一年三熟作物杂草区作物杂草区（三）中国农田杂草区系和杂草植被分区（三）中国农田杂草区系和杂草植被分区（三）中国农田杂草区系和杂草植被分区（三）中国农田杂草区系和杂草植被分区第50页