Тениатерум
| Медузавперед | |
|---|---|
 | |
Научная классификация  | |
| Королевство: | Плантае |
| Клад : | Трахеофиты |
| Клад : | Покрытосеменные |
| Клад : | Однодольные |
| Клад : | Коммелиниды |
| Заказ: | Поалес |
| Семья: | Poaceae |
| Подсемейство: | Pooideae |
| Племя: | Пшеничники |
| Род: | Taeniatherum Nevski [1] |
| Разновидность: | T. caput-medusae |
| Биномиальное имя | |
| Taeniatherum caput-медузы (Л.) Невский | |
| Синонимы [2] | |
Список
| |
Taeniatherum — род растений семейства злаковых, распространенных в Евразии и Северной Африке . [3] [4] [5]
Единственный признанный вид — медузаголовок ( Taeniatherum caput-medusae ), который произрастает в Южной и Центральной Европе (от Португалии до европейской части России), Северной Африке (Алжир, Марокко, Тунис) и Азии (от Турции и Саудовской Аравии до Пакистана и Казахстана). [2] [6] [7] [8] [9] Он также натурализовался в южной Австралии, Чили и некоторых частях Северной Америки. [10] [11] [12] [13]
Эта агрессивная зимняя однолетняя трава меняет экологию западных пастбищ в Северной Америке. [14] Впервые она была обнаружена в Соединенных Штатах в Орегоне в 1903 году Томасом Хауэллом. Сорок восемь процентов общей площади земель Соединенных Штатов составляют пастбища, выпасы, национальные парки, заповедники и другие дикие земли. Эти земли необходимы для сельского хозяйства и защиты целостности экологических систем. Природные зоны содержат много неместных видов растений , которые встречаются как самоподдерживающиеся популяции в континентальной части Соединенных Штатов, включая медузу. По состоянию на 2005 год медузу заполонило приблизительно 972 700 акров (3936 км 2 ) в 17 западных штатах (от Северной Дакоты на юг до Техаса и на запад до побережья Тихого океана), и распространяется со средней скоростью 12% в год. [15] По мере распространения медузаголовок может вытеснить местную растительность на выпасаемых пастбищах, снизить стоимость земли и создать опасность лесных пожаров . [16]
История и происхождение
Medusahead был впервые описан Elymus caput-medusae Карлом Линнеем. Невский рекомендовал в 1934 году, чтобы российские типы medusahead были классифицированы в отдельный род, Taeniatherum . В 1960-х годах Джек Мейджор из Калифорнийского университета предположил , что существует три географических и морфологически различных таксона: T. caput-medusae , T. asperum и T. crinitum . После путешествия по России Мейджор посчитал, что правильной классификацией для растения, завезенного в Северную Америку, является Taeniatherum asperum . Род был пересмотрен в 1986 году датским ученым Сигне Фредериксен. Он превратил ранее упомянутые различные таксоны в подвиды Taeniatherum caput-medusae . [17]
Подвид caput-medusae является местным видом в Европе и в основном ограничен Испанией, Португалией, южной Францией, Алжиром и Марокко. Подвид crinitum встречается от Греции и Балкан на восток в Азию, а ареал подвида asperum полностью перекрывает два других подвида. [17]
В Азии медузаголовок широко распространен в Туркменистане, Иране, Сирии и в северной части Израиля, населяя низкие горы и плато. Это как агрономический, так и пастбищный сорняк. Он предпочитает почвы, богатые азотом, и часто встречается на каменистых или гравийных почвах. Обугленные семена этого сорняка были найдены в ранних сельскохозяйственных археологических памятниках в Иране. Семена были впервые обнаружены в слоях, соответствующих ранним дням разведения овец и коз. [17]
Жизненный цикл и привычки роста
Медузахед — однолетнее зимнее растение, прорастающее осенью и прорастающее корнями зимой и ранней весной. Поскольку его корни развиваются рано и проникают глубоко в почву, он превосходит местные растения за влагу. Он цветет ранней весной, а к июню или июлю его семена, покрытые крошечными колючками, созревают. Колючки помогают семенам прикрепляться к домашнему скоту, людям или транспортным средствам, которые проезжают мимо. По мере роста трава накапливает кремний , что делает ее несъедобной для скота, за исключением ранней стадии ее жизненного цикла. Он создает плотный слой подстилки, и из-за содержания кремния подстилка разлагается медленнее, чем подстилка других растений. Эта подстилка подавляет рост местных растений, одновременно способствуя прорастанию их собственных семян, и через несколько лет она создает огромное количество сухого топлива, которое может привести к лесным пожарам. [14]
Насаждения medusahead различаются по плотности от нескольких сотен до 2000 растений на квадратный фут. Эта дисперсия напрямую связана с годовым количеством осадков, типом почвы и другой растительностью в этом районе. Исследования показали, что medusahead очень хорошо адаптируется и может производить больше семян при плотности одно растение на квадратный фут, чем 1000 растений на квадратный фут. [14] Поскольку он созревает позже, чем большинство других однолетних растений, его легко идентифицировать, поскольку он часто ярко-зеленый, когда другие однолетние растения коричневые. По мере созревания он приобретает оттенки фиолетового и в конечном итоге загорелый. [14] Эта уникальная фенологическая подпись может быть использована в управлении этим инвазивным видом. Недавно разработанный метод оценки зелени на цветных инфракрасных изображениях с воздуха (CIR) с использованием значений индекса нормализованной разницы вегетации (NDVI) для различения medusahead и других более желательных видов может помочь управляющим земельными участками определить, где необходимы методы контроля. [18]
Семена медузы распространяются на относительно короткие расстояния, и распространение уменьшается по мере увеличения расстояния от растения. Семена очень хорошо приспособлены к распространению путем прилипания к движущимся объектам. Относительно длительный период распространения семян медузы с июля по октябрь может быть адаптацией для увеличения вероятности прилипания к животным. [19]
Идентификация
Medusahead имеет высоту от 20 до 60 сантиметров. [20] У него тонкие, слабые стебли, которые часто разветвляются у основания. У него есть колосовидные соцветия, похожие на соцветия пшеницы или ржи . Нижние цветковые чешуи имеют длинные ости , а колосковые чешуи — более короткие, что придает семенной головке многослойный вид. [21] По мере высыхания ости скручиваются и распространяются во всех направлениях, подобно покрытой змеей голове мифологической Медузы . Шипы на остях помогают семенам проникать в почву. [22] Зерноподобные семена могут оставаться жизнеспособными в почве в течение нескольких лет. [14]
Влияние на дикую природу и выпас скота
Пастбищная способность земель, зараженных медузами, может быть снижена до 80%. [23] Среда обитания диких животных и биоразнообразие также страдают, и сорняк может в конечном итоге привести к изменениям в функциях экосистемы. Влияние, которое медузы могут оказать на виды, зависящие от полыни , редко упоминается. Это может усугубить сокращение популяции шалфейных тетеревов (род Centrocercus ), поскольку он заменяет растительные сообщества, которые обеспечивают критически важную среду обитания для птиц. [23]
Другие виды, такие как олени-мулы и куропатки-кеклики , как правило, избегают территорий, переполненных медузами, потому что это не хороший источник пищи. В случае с оленем-мулом исследование в Орегоне показало, что, несмотря на обширные заросли медуз, эти территории (по сравнению с другими растительными сообществами) были наименее предпочтительны для кормления оленей-мулов зимой, летом и осенью; и они занимали низкое место весной. Это снижение кормления было связано с доминированием медуз, которых олени не едят, и последующим отсутствием разнотравья . [24] Куропатки-кеклики будут глотать семена медуз ( зерновки ), если им не дадут другого выбора. Однако, если им предоставить свободный доступ ко всем семенам медуз, которые они съедят, они пострадают от значительной потери веса. В их помете были обнаружены в основном неповрежденные семена, что говорит о том, что усвояемость медуз птицами была низкой. [25]
Методы контроля
Ни один метод контроля не уничтожит medusahead. Для достижения наилучших результатов часто необходимо использовать комплексную систему борьбы с вредителями , которая сочетает в себе два или более из следующих методов.
Механический
Вспашка и дискование — два метода механического контроля. Оба метода могут эффективно контролировать medusahead и могут сократить заражение на 65–95 % в следующем вегетационном сезоне. Искоренение medusahead с помощью механического контроля само по себе практически невозможно, но при применении химического контроля или восстановления растительности шансы на искоренение резко возрастают. [14]
Горение
Огонь часто считается недорогим методом улучшения состояния пастбищ. Ему уделялось внимание при борьбе с medusahead, поскольку многие из зараженных им территорий слишком каменистые или крутые для других методов лечения. Борьба с medusahead с помощью огня дала разные результаты в Калифорнии . В некоторых районах более желательные растительные сообщества вернулись после пожара, в то время как в других районах medusahead продолжал доминировать после пожара. Есть несколько рекомендаций, которым следует следовать при сжигании medusahead. Сжигание следует проводить, когда семена находятся в стадии мягкого теста (когда семена выделяют молочное вещество при сдавливании) поздней весной. Первоначальный огонь должен быть таким, который горит медленно, чего легко добиться, сжигая против ветра. Это предотвращает слишком быстрое распространение огня и гарантирует, что травостой текущего года будет сожжен, а периоды максимальной температуры будут достаточно продолжительными, чтобы убить зерновки medusahead. Жизнеспособные зерновки medusahead находятся почти полностью в подстилке и на поверхности почвы. [26]
Прошлые исследования эффективности сжигания могли дать исследователям ложную надежду. Зерновки имеют жесткие температурно-зависимые требования к дозреванию, которые не позволяют семенам прорастать при температуре выше 10˚C в течение примерно 180 дней после созревания. Если эти условия соблюдаются, многие медузоголовые зерновки из подстилки и почвы на сожженных участках были жизнеспособны. Поскольку семена не прорастали в период дозревания, исследователи были введены в заблуждение, полагая, что они достигают большего с помощью сжигания, чем это было на самом деле. [26]
Химический
Химический контроль может быть эффективным, если его использовать в сочетании с другими методами контроля. Глифосат (Раундап), применяемый в дозе 0,375 фунтов/акр ранней весной до появления семян, может дать хорошие результаты. Такое время также ограничит ущерб нецелевым видам, которые развиваются позже в вегетационный период. Исследования показывают, что сжигание перед химическим применением более эффективно, чем применение одних только химикатов. [14] В конце 1960-х годов было проведено исследование, которое определило эффективность параквата в борьбе с медузой в разных районах Соединенных Штатов. Это исследование показало, что паракват был эффективен в борьбе с медузой в Калифорнии, но не подавлял траву в Рино, штат Невада . Это было важно, поскольку оно определило, что не существует эффективного гербицида для одновременного распыления и повторного посева заражений медузой. [27]
Биологический
Было обнаружено, что Medusahead восприимчив к определенным грибкам корневой гнили , включая гниль короны и take-all , но он не восприимчив к barepatch , побуревшей корневой гнили и обычной корневой гнили. Болезни не снижали общий вес корней, но take-all значительно снижал общий сухой вес надземных побегов. Почвенные патогены могут оказывать серьезное воздействие на травы, если условия окружающей среды для болезней оптимизированы. Take-all связан с растениями, растущими в условиях высокой влажности почвы, и, как и гниль короны, он поразил medusahead. Напротив, гниль короны оказала наибольшее воздействие на растения, испытывающие дефицит воды, и поэтому может быть эффективным биологическим средством борьбы с сорняками в засушливых регионах западной части США. Это также многообещающе, поскольку не оказало значительного отрицательного воздействия на желательные травы, такие как западная пшеница . [28]
Выпас скота
Выпас сам по себе не является хорошим методом контроля medusahead. Для достижения наилучших результатов выпас используется как часть комплексной программы. Это эффективный инструмент управления, если время и продолжительность выпаса контролируются должным образом. Например, если выпас проводится в сочетании с восстановлением растительности, желательные травы должны быть установлены до того, как начнется выпас, в противном случае восстановление растительности будет бесполезным. В районах, где желательные травы завершили свой жизненный цикл к зиме или ранней весне, выпас в это время может помочь уменьшить medusahead. Он все еще должен находиться в вегетативной стадии и, следовательно, более приемлем для скота. Выпас поздней весной, летом и осенью не рекомендуется, поскольку это даст medusahead конкурентное преимущество, поскольку крупный рогатый скот выпасает виды, отличные от medusahead. Если выпас скота является методом, используемым для контроля зрелых насаждений medusahead, скот необходимо переместить в зону содержания на срок от 10 дней до двух недель и кормить его кормом без сорняков, прежде чем переместить в зоны, свободные от сорняков. Это предотвратит прорастание семян, проходящих через животных, в областях, свободных от медуз. [14]
Реставрация
Восстановление растительности должно быть частью любого плана управления медузой. Если медузой не управлять в первую очередь, повторный засев зараженной области не будет успешным. Существующую медузу необходимо контролировать и особенно не позволять ей производить больше семян, а также необходимо сократить семенной банк в почве. Обычно это занимает два или три года, в зависимости от влажности почвы и условий выращивания. После этого могут появиться всходы желаемых видов. Сочетание обработки почвы с последующим гербицидом наиболее эффективно для борьбы с сорняками и стимулирования желаемого роста растений. Беличий хвост , пырей голубой , пырей хохлатый , пырей промежуточный , игольница Тербера , игольница и нить , индийская рисовая трава , мятлик сандбергский и овсяница овечья — все это конкурентоспособные травы, которые хорошо подходят для восстановления области, ранее зараженной медузой на западе Соединенных Штатов. [14]
Профилактика
Поскольку семена медузы часто распространяются, прилипая к людям, животным и транспортным средствам, рекомендуется ограничить эти виды трафика в местах заражения, чтобы предотвратить распространение медузы. Узкие зоны сдерживания около 3 метров успешно подавят вторжение медузы в окружающие районы. [19]
Растительные сообщества, которые имеют высокую плотность крупных многолетних дерновинных злаков, более устойчивы к вторжению медузахед, поэтому управление пастбищами для поощрения и поддержания крупных многолетних дерновинных злаков имеет решающее значение для предотвращения распространения медузахед. Это уменьшит возникновение новых заражений, но успешное управление также потребует поиска и искоренения новых заражений. Контроль новых заражений более эффективен и часто более осуществим, чем попытки контролировать крупные заражения. [23]
Даже если попытки предотвратить и контролировать новые заражения не будут полностью успешными, эти усилия замедлят скорость распространения и дадут исследователям и землеустроителям больше времени для разработки лучших методов профилактики, восстановления и контроля. Кроме того, замедление скорости вторжения помогает поддерживать здоровье и продуктивность пастбищных угодий в районах, которые наиболее подвержены риску вторжения. Без активной программы профилактики этот сорняк будет продолжать распространяться и увеличивать свои негативные экологические и экономические последствия. Управление medusahead может показаться дорогим за акр, но если учесть все акры, которые защищены управлением заражением, цена становится вполне разумной. И, принимая во внимание растущие цены на землю, стоимость управления medusahead для отдельного производителя скота быстро становится более разумной по сравнению с покупкой дополнительных площадей для компенсации производственных потерь от вторжения medusahead. [23]
Ссылки
- ^ В: Труды Средне-Азиатского государственного университета. Серия 8б, Ботаника 17: 38. 1934. «Название – Тениатерум Невский». Тропикос . Сент-Луис, Миссури : Ботанический сад Миссури . Проверено 15 апреля 2010 г.
Типовые экземпляры: Taeniatherum crinitum (Schreb.) Nevski.
- ^ ab Kew World Checklist of Selected Plant Familys
- ^ Невский, Сергей Арсеньевич. 1934. Труды Средне-Азиатского государственного университета. Серия 8б, Ботаника 17:38
- ^ Grassbase – Всемирная онлайн-флора трав
- ^ Фредериксен, С. 1986. Редакция Taeniatherum (Poaceae). Северный журнал ботаники 6 (4): 389–397.
- ^ Altervista Flora Italiana Genere Taeniatherum
- ^ Данин, А. (2004). Атлас распространения растений в районе Flora Palestina: 1–517. Израильская академия наук и гуманитарных наук, Иерусалим
- ^ Коуп, ТА, Нис, СГ и Миллер, АГ (2007). Флора Аравийского полуострова и Сокотры 5(1): 1–387. Издательство Эдинбургского университета
- ^ Добиньяр, Д. и Шатлен, К. (2010). Синонимический индекс de la flore d'Afrique du nord 1: 1–455. Издания консерватории и ботанического сада, Женева
- ^ Карта распространения биоты Северной Америки 2013 года
- ^ Меган Скаер, 24 января 2014 г., Global Invasions Network, New Kid on the Block: новый захватчик в захваченном сообществе
- ^ Ausgrass2, Травы Австралии, Taeniatherum caput-medusae.
- ^ Сулоага, Ф.О., Морроне, О., Бельграно, М.Дж., Мартикорена, К. и Маркези, Э. (ред.) (2008). Каталог сосудистых растений Коно-Сур. Монографии по систематической ботанике из Ботанического сада Миссури 107: 1–3348.
- ^ abcdefghi Циммерман, Дж. Р. и др. Medusahead: Экономическое воздействие и контроль в Неваде. Информационный бюллетень Университета Невады-Рино FS-02-37.
- ^ Дункан, К. А. и др. (2004). Оценка экономических, экологических и социальных потерь от инвазивных растений на пастбищах и диких землях. Weed Technology 18:1411–1416
- ^ Дреманн, Крейг С. Полевой дневник № 260, стр. 20, Образцы почвы из Исследовательского и консультационного центра UC Sierra Foothill, Браунс-Вэлли, Калифорния. Июнь 2016 г.
- ^ abc Костивковский, В. и JA Young. (2000). Инвазивные экзотические сорняки пастбищ: взгляд на некоторые из их родных мест обитания. Rangelands 22:6 3–6.
- ^ Malmstrom, CM, HS Butterfield, L. Planck, CW Long и VT Eviner. (2017). Новый подход к мелкомасштабному аэрокартированию количественно оценивает динамику сорняков на лугах и реакцию на управление. PLOS ONE 12(10): e0181665.
- ^ ab Davies, KW (2008). Распространение и закрепление медузоголовых в полынных степных растительных сообществах. Экология и управление пастбищами 61: 110–115.
- ^ Джепсон Ручное лечение
- ^ Stubbendieck, JL, et al. (2004). Растения дикой природы Северной Америки: Полевое руководство . Издательство Университета Небраски.
- ^ Лесная служба США, экология пожаров
- ^ abcd Дэвис, К. У. и Д. Д. Джонсон. (2008). Управление medusahead в межгорной зоне на западе находится на критическом пороге. Rangelands . 30:13–15
- ^ Bodurtha, TS, et al. (1989). Использование местообитаний оленей-мулов, связанное с сукцессией в сообществе дерновинных злаков. Journal of Wildlife Management 53:2 314–319.
- ^ Savage, DE, et al. (1969). Использование зерновок медузоголовых и пушистых костерков кекликами. Журнал управления дикой природой 33:4 975–978.
- ^ ab Young, JA, et al. (1972). Влияние повторяющегося ежегодного сжигания на сообщество медузоголовых. Journal of Range Management 25:5 372–375.
- ^ Young, JA, et al. (1971). Реакция медузы на паракват. Journal of Range Management 24:1 41–43.
- ^ Грей, У. Э. и др. (1995). Потенциал биологического контроля костреца кроющего ( Bromus tectorum ) и медузоголового ( Taeniatherum caput-medusae ) с грибами корневой и корневой гнили. Технология борьбы с сорняками 9:2 362–365.
Внешние ссылки
- Профиль вида — Medusahead (Taeniatherum caput-medusae), Национальный центр информации об инвазивных видах, Национальная сельскохозяйственная библиотека США . Перечисляет общую информацию и ресурсы для Medusahead.
- Медузаголовка (Taeniatherum caput-medusae) в «Руководстве по инвазивным и гегемонным травам»
- Taeniatherum caput-medusae в базе данных фотографий CalPhotos , Калифорнийский университет, Беркли.
