Центаурея рассеянная

Центаурея рассеянная
Centaurea difficile в цветке
Научная классификация
Королевство:	Растения
Клэйд :	Трахеофиты
Клэйд :	покрытосеменные растения
Клэйд :	Эвдикоты
Клэйд :	Астериды
Заказ:	Астералес
Семья:	Астровые
Род:	Центаврия
Разновидность:	C. рассеянный
Биномиальное имя
Центаурея рассеянная Лам., Энцикл. Мет. Бот., 1: 675-676, 1785 [1]

Centaurea diffusa , также известный как василек диффузный , василек белый или василек перекатистый , является членом рода Centaurea семейства Asteraceae . Этот вид распространен по всей западной части Северной Америки, но на самом деле является родным не для североамериканского континента, а для восточного Средиземноморья.

Описание

Прикорневая розетка Centaurea diffusa, растение первого года жизни.

Василек диффузный — однолетнее или двулетнее растение , обычно вырастающее до 10–60 см в высоту. У него сильно разветвленный стебель и большой стержневой корень , а также прикорневая розетка листьев с более мелкими листьями, чередующимися на прямостоячих стеблях. Цветы обычно белые или розовые и растут из головок в форме урны , расположенных на кончиках множества ветвей. Василек диффузный часто в течение одного года принимает форму короткой розетки, достигая максимального размера, затем на второй год быстро растет и цветет. Одно растение может дать около 18 000 семян .

Синонимы

• Centaurea microcalathina Тарасов
• Centaurea Cycladum Heldr.
• Centaurea parviflora Sibth. и См. , а не Десф.
• Centaurea comperiana Стивен

Распределение

Он произрастает в Восточной Европе и Западной Азии , особенно в Турции , Сирии , Болгарии , Греции , Румынии , Украине и на юге России .

Centaurea diffusa рядом с рекой Колумбия, округ Дуглас, Вашингтон.

Инвазивный вид

Василек диффузный считается инвазивным видом в некоторых частях Северной Америки и прижился во многих районах континента. C. diffusa был впервые идентифицирован в Северной Америке в 1907 году, когда он был обнаружен на поле люцерны в штате Вашингтон . Семена, предположительно, были перевезены в партии нечистых семян люцерны откуда-то из естественного ареала вида. Сейчас он присутствует как минимум в 19 штатах США , он натурализовался во всех прилегающих штатах к западу от Скалистых гор , а также в Коннектикуте , Массачусетсе и Нью-Джерси . Некоторые части западной Канады также были заселены этим растением.

Районы, на которых распространен василек, обычно представляют собой равнинные пастбища или лесные луга. Земли, которые недавно были нарушены, обычно колонизируются. Он растет в полузасушливых и засушливых условиях и предпочитает легкие, сухие, пористые почвы . Области с большим количеством тени или высоким уровнем воды препятствуют диффузному росту василька.

diffusa может распространяться разными способами, такими как загрязнение пищевых продуктов, распространение ветром и водой, однако ветер является основным методом распространения.

Эффекты

К 1998 году василек диффузный натурализовался на площади более 26 640 квадратных километров (10 290 квадратных миль) на западе США и увеличивал свой ареал на 18% ежегодно. Диффузный василек может прижиться на лугах, кустарниках и в прибрежных зонах. Он не имеет особой ценности в качестве корма для скота , так как его чертополох может повредить ротовую полость и пищеварительный тракт животных, которые пытаются им питаться. Исследование, проведенное в 1973 году, пришло к выводу, что ранчо потеряли примерно долларов США за км. 20 ² (8 центов за акр) василька диффузного из-за уменьшения площади выпаса. В сельском хозяйстве это может значительно снизить урожайность и чистоту сельскохозяйственных культур.

Контроль

Эффективный контроль над диффузным васильком требует сочетания хорошо организованного землепользования, биологического контроля, физического контроля, химического контроля и восстановления местных видов. Любой метод борьбы должен гарантировать удаление корня, иначе растение вырастет снова. Кроме того, следует поощрять рост местных растений на территориях, где диффузный василек был удален, чтобы предотвратить его повторное появление.

Биологический контроль

Биологический контроль предполагает внедрение организмов, обычно естественных конкурентов инвазивных видов, в среду вторжения с целью контроля над инвазивными видами. С 1970 г. для борьбы с васильком диффузным было выпущено 12 насекомых. Из них 10 укоренились, а 4 получили широкое распространение ( Urophora affinis и Urophora Quadrifasciata , жук-корневик Sphenoptera juglavica и долгоносик Larinus minutus ). Исследования, основанные на имитационных моделях, показали, что для того, чтобы агенты биоконтроля были эффективными, они должны убивать своего хозяина, в противном случае растения могут компенсировать это за счет увеличения выживаемости рассады.

Некоторые из наиболее часто используемых агентов биоконтроля — это малый цветочный долгоносик василька и корневой долгоносик василька . Особи этих видов откладывают яйца на семенные головки как василька диффузного, так и пятнистого . Когда личинки выходят из яиц , они питаются семенами растения-хозяина. Поскольку самки этого вида могут откладывать от 28 до 130 яиц, а каждая личинка может съесть целую головку семени, достаточная популяция Larinus minutus может опустошить целые насаждения василька. Взрослые долгоносики питаются стеблями, ветвями, листьями и неразвитыми цветочными почками. Он родом из Греции и сейчас встречается в Монтане, Вашингтоне, Айдахо и Орегоне. Для биоконтроля также используются насекомые, такие как желтокрылая корневая моль василька ( Agapeta zoegana ) и несколько видов тефритидных мух, в основном Urophora affinis и Urophora Quadrifasciata .

Физический контроль

Физический контроль над васильком диффузным в первую очередь включает в себя обрезку, выкапывание или сжигание для удаления растений.

Резка

Хотя срезание надземной части василька диффузного значительно уменьшит распространение семян, оно не удаляет корень. Если у вас остался неповрежденным только корень, василек диффузный может выжить и продолжать расти. Чтобы программа скашивания была эффективной, она должна быть долгосрочной, чтобы можно было реализовать эффект уменьшения разброса семян.

Копать

это удаляет как надземную часть, так и корень василька диффузного, и оказалось очень эффективным; если от растения правильно избавиться, оно не сможет ни вырасти заново, ни распространить свои семена. Самая большая проблема при выкапывании василька состоит в том, что это чрезвычайно трудоемко. Кроме того, недавно освободившуюся почву следует засадить местными видами, чтобы избежать повторного проникновения василька в нарушенную почву.

Горящий

поджог скопления василька, если пожар достаточно сильный, позволяет успешно уничтожить надземные и подземные участки василька рассеянного. Однако необходимо принять меры предосторожности, чтобы в первую очередь обеспечить надлежащую локализацию пожара и создание нового растительного сообщества, чтобы предотвратить повторное внедрение василька диффузного.

Химический контроль

Химический контроль включает использование гербицидов для борьбы с васильком диффузным. Гербицид Тордон (пиклорам) признан как наиболее эффективный, но обычно используют несколько гербицидов, чтобы уменьшить нагрузку на местные травы. гербициды 2,4-Д, дикамба и глифосат Для борьбы также эффективны . Чтобы добиться максимальной эффективности, его необходимо применять до того, как растения василька выпустят семена, независимо от того, какой гербицид используется. Продолжающиеся исследования в Университете Колорадо показывают, что обработка Тордоном не способствует долгосрочному сокращению ареала экзотических видов и может способствовать привлечению других инвазивных видов, таких как филярия красностебельная и костр японский, которые быстро заменяют обработанные гербицидами виды. василек диффузный.

Влияние человека на вторжение

Одним из первых воздействий человека на василек диффузный было случайное завоз его в Северную Америку.

Известно, что василек диффузный легче и эффективнее приживается в недавно нарушенной среде. Нарушенная окружающая среда обычно представляет собой низкую экологическую нагрузку, поскольку доступно больше ресурсов, чем используется. Эти доступные ресурсы часто позволяют осуществить вторжение в экологическое сообщество. Концентрация василька диффузного на такой территории часто связана с уровнем нарушенности почвы. Беспорядки человека часто приводят к уменьшению видового разнообразия в сообществе. В свою очередь, меньшее видовое разнообразие может привести к неиспользованию ресурсов, что позволит инвазивным видам легче прижиться. Такие территории, как залежи, канавы, пастбища, жилые и промышленные районы и обочины дорог, представляют собой нарушенные места обитания, где часто встречается диффузный василек. Кроме того, удаление листвы и другого почвенного покрова увеличивает вероятность того, что семена войдут в контакт с почвой и прорастут .

Наибольшее воздействие человека на диффузный василек - это усилия по контролю и искоренению его инвазивных популяций. Помимо сокращения распространения василька диффузного, усилия также направлены на избирательное давление на особей, которые не могут противостоять определенному методу борьбы. Селективное давление, если дать достаточно времени, может вызвать адаптацию или эволюцию инвазивных видов, таких как василек диффузный. Если отдельное растение диффузного василька выживет в условиях контроля из-за имеющегося у него признака, его потомство составит большую часть популяции, чем растения, поддавшиеся контролю.

На пути к интегрированной стратегии контроля

Чтобы успешно контролировать диффузный василек, необходимо разработать понимание механизма, который позволяет ему быть инвазивным. Изолирование причины его инвазивности позволило бы разработать методы контроля, специально предназначенные для повышения эффективности этого механизма. Кроме того, могут быть приняты меры предосторожности, направленные на минимизацию невидимости зон риска.

Краткое содержание

Успех василька диффузного следует объяснить сочетанием нескольких механизмов. Его инвазивность обусловлена ​​сочетанием аллелопатии , гипотезы освобождения врага (ERH) и конкуренции за превосходящие ресурсы. Однако наибольшую важность следует приписать ERH, поскольку василек диффузный, хотя и является очень эффективным инвазивным видом в своей новой среде обитания, но неинвазивен и не создает монокультур в своем естественном ареале. Именно различия, биотические и абиотические , между новым и естественным окружением делают его инвазивным.

Чтобы продемонстрировать, что ERH применим к васильку диффузному, важно показать, что отсутствие естественных врагов оказывает существенное положительное влияние на его успех. Один из способов продемонстрировать это — наблюдать эффект от внедрения некоторых естественных врагов диффузного василька в новую среду обитания. Если василек диффузный, который обычно процветает в зараженной среде, значительно подавляется за счет появления естественных врагов, можно сделать вывод, что василек диффузный более конкурентоспособен в отсутствие своих естественных врагов. Недавняя попытка биоконтроля диффузного василька в округе Камас в Айдахо эффективно сократила площадь василька на 80 квадратных километров (20 000 акров) до минимального уровня за счет выпуска малого цветочного долгоносика василька и корневого долгоносика василька. Поскольку оба выпущенных насекомые являются естественными конкурентами василька диффузного, и поскольку эта и другие подобные попытки биоконтроля оказались успешными, имеются убедительные доказательства того, что василек диффузный выигрывает от отсутствия его естественных врагов.

Другой аспект успеха василька диффузного основан на эффекте его аллелопатических химических веществ в новой среде. Хотя до сих пор ведутся споры об эффективности аллелопатических химикатов в полевых условиях, доказательства аллелопатических эффектов, продемонстрированных в лабораторных условиях, и их склонность к созданию монокультур подтверждают важность аллелопатии для распространения успеха василька.

Любопытно, что аллелопатические химические вещества диффузного василька оказали вредное воздействие на североамериканских конкурентов, но были полезны для его местных конкурентов. В то время как местные конкуренты диффузного василька способны более эффективно конкурировать в присутствии аллелопатических химикатов, приспособленность нового конкурента снижается. Эта ситуация представляет собой пример эффективности механизма аллелопатии, извлекающего выгоду из ERH. Повышенная эффективность аллелопатических химикатов приводит к тому, что василек диффузный испытывает меньшее конкурентное давление. В результате василек диффузный может более преимущественно прижиться на этом новом участке.

Другая связь между аллелопатией и ERH заключается в том, что концентрации аллелопатических химических веществ увеличивались, когда диффузный василек сажался в почве Северной Америки, а не в евразийской почве. Вероятно, этот эффект обусловлен отсутствием неблагоприятных почвенных условий или почвенных микроорганизмов, существующих в естественной среде обитания. В результате аллелопатические химические вещества смогут достигать более высоких концентраций, распространяться дальше и, следовательно, быть более эффективными. Благоприятные изменения состояния почвы, воздействуя на большее количество соседних растений, способствуют успеху василька диффузного.

Помимо преимуществ, которые василек приобретает от ERH и аллелопатии, он также обладает несколькими характерными инвазивными чертами. Одним из факторов, приводящих к превосходной конкуренции василька за ресурсы, является его способность существовать в условиях засухи. Это преимущество позволяет диффузному васильку использовать свои ресурсы для конкуренции, в то время как его соседи сохраняют ресурсы для выживания. Большое количество семян василька диффузного также является общей чертой инвазивных растений. Более высокая плотность василька не только увеличит концентрацию аллелопатических химикатов в почве, но также ограничит доступ питательных веществ к местным растениям. К сожалению, было проведено очень мало исследований для определения относительной конкурентоспособности василька диффузного и его новых конкурентов. Однако испытания, проведенные по влиянию василька диффузного на травы Северной Америки в отсутствие аллелопатических химикатов, показали, что пригодность этих трав снижалась в присутствии василька диффузного.

Василек диффузный успешен в своем новом ареале прежде всего потому, что отсутствуют организмы и условия, которые не позволяют ему стать инвазионным в его естественной среде обитания. Отсюда следует, что интродукция видов из их естественной среды обитания будет эффективным методом борьбы. Однако интродукция чужеродного организма может привести к новой вспышке инвазивных видов. Поэтому любому методу биологической борьбы должен предшествовать анализ возможных последствий.

Фитохимические вещества

Корни Centaurea diffusa выделяют 8-гидроксихинолин , который оказывает негативное воздействие на растения, не эволюционировавшие с ним совместно.

Источники

1. Информация о сорняках штата Вашингтон: василек диффузный
2. Василек диффузный (Centaurea diffusa)
3. Бейкер, Х.Г. (1974). «Эволюция сорняков». Ежегодный обзор экологии и систематики . 5 : 1–24. doi : 10.1146/annurev.es.05.110174.000245 .
4. К. Боссик, Wood River Journal . А16 (2004 г.).
5. Каллауэй, Рэган М.; Риденур, Венди М. (2004). «Новое оружие: инвазивный успех и эволюция повышенной конкурентоспособности» . Границы в экологии и окружающей среде . 2 (8): 436–443. doi : 10.1890/1540-9295(2004)002[0436:NWISAT]2.0.CO;2 . ISSN   1540-9295 .
6. Каллауэй, Рэган М.; Ашехуг, Эрик Т. (2000). «Инвазивные растения против их новых и старых соседей: механизм экзотического вторжения». Наука . 290 (5491): 521–523. Бибкод : 2000Sci...290..521C . дои : 10.1126/science.290.5491.521 . ПМИД   11039934 .
7. Карпентер, Алан Т.; Мюррей, Томас А. «РЕЗЮМЕ ЭЛЕМЕНТНОГО УПРАВЛЕНИЯ Centaurea diffusa Lamarck (синоним Acosta diffusa (Lam.) Sojak) диффузный василек» (PDF) . Проверено 9 августа 2019 г.
8. Чжоу, Чан-Хунг (1999). «Роль аллелопатии в биоразнообразии растений и устойчивом сельском хозяйстве». Критические обзоры по наукам о растениях . 18 (5): 609–636. дои : 10.1080/07352689991309414 .
9. Клементс, Дэвид Р.; Ди Томмазо, Антонио; Джордан, Николас; Бут, Барбара Д.; Кардина, Джон; Духан, Дуглас; Молер, Чарльз Л.; Мерфи, Стивен Д.; Суонтон, Кларенс Дж. (декабрь 2004 г.). «Адаптация растений, заселяющих пахотные земли Северной Америки». Сельское хозяйство, экосистемы и окружающая среда . 104 (3): 379–398. дои : 10.1016/j.agee.2004.03.003 .
10. Колаутти, Роберт И.; Риккарди, Энтони; Григорович Игорь А.; МакИсаак, Хью Дж. (2004). «Объясняется ли успех вторжения гипотезой освобождения противника?». Экологические письма . 7 (8): 721–733. дои : 10.1111/j.1461-0248.2004.00616.x .
11. Филдинг, диджей; Брусвен, Массачусетс; Киш, LP (1996). «Потребление диффузного василька двумя видами многоядных кузнечиков (Orthoptera: Acrididae) на юге Айдахо». Натуралист Великого Бассейна . 562 : 22–27.
12. Харрод, Р.Дж.; Тейлор, Р.Дж. (1995). «Биология размножения и опыления видов Centaurea и Acroptilon с упором на C. diffusa». Северо-западная наука . 69 : 97–105.
13. Йерро, Хосе Л.; Каллауэй, Рэган М. (2003). «Аллелопатия и инвазия экзотических растений». Растение и почва . 256 (1): 29–39. дои : 10.1023/А:1026208327014 . S2CID   40416663 .
14. Джейкобс, Джеймс С.; Шели, Роджер Л. (ноябрь 1999 г.). «Интенсивность, частота и сезонное влияние дефолиации травы на нашествие василька пятнистого». Журнал управления ассортиментом . 52 (6): 626–632. дои : 10.2307/4003633 . hdl : 10150/643948 . JSTOR   4003633 .
15. Кин, Райан М.; Кроули, Майкл Дж. (2002). «Вторжение экзотических растений и гипотеза освобождения врага». Тенденции в экологии и эволюции . 17 (4): 164–170. дои : 10.1016/S0169-5347(02)02499-0 .
16. Киемнец, Г.; Ларсон, Л. (1991). «Прорастание и рост корней двух вредных сорняков под воздействием водного и солевого стресса». Технология сорняков . 5 (3): 612–615. дои : 10.1017/S0890037X00027421 . S2CID   82798671 .
17. Зухар, К. (2001). «Центауреа диффузная» . Информационная система по последствиям пожара, [Онлайн] . Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба, Исследовательская станция Роки-Маунтин, Лаборатория пожарных наук (Производитель) . Проверено 9 августа 2019 г.
18. Ларсон, Л. « Centaurea diffusa » . Глобальная база данных инвазивных видов . Группа специалистов по инвазивным видам . Проверено 9 августа 2019 г.
19. Ларсон, Л.; Киемнец, Г. (2003). «Рост рассады и взаимодействие василька диффузного и пырея голубого». Технология сорняков . 17 : 79–83. doi : 10.1614/0890-037X(2003)017[0079:SGAIOD]2.0.CO;2 . S2CID   85650873 .
20. Марон, Дж.Л.; Вила, М.; Боммарко, Р.; Эльмендорф, С.; Бердсли, П. (2004). «Быстрая эволюция инвазивного растения» . Экол. Моногр . 74 (2): 261–280. дои : 10.1890/03-4027 .
21. Мизутани, Джунья (1999). «Избранные аллелохимические вещества». Крит. Преподобный Plant Sci . 18 (5): 653–671. дои : 10.1080/07352689991309432 .
22. Мюллер-Шерер, Хайнц; Шаффнер, Урс; Штайнгер, Томас (2004). «Эволюция инвазивных растений: значение для биологического контроля» (PDF) . Тенденции в экологии и эволюции . 19 (8): 417–422. дои : 10.1016/j.tree.2004.05.010 . ПМИД   16701299 .
23. Палмер, Микель; Линде, Марта; Понс, Гиллем X. (декабрь 2004 г.). «Корреляционные закономерности между видовым составом беспозвоночных и наличием инвазивного растения». Акта Экологика . 26 (3): 219–226. Бибкод : 2004AcO....26..219P . дои : 10.1016/j.actao.2004.05.005 .
24. Пауэлл, Р.Д. (1990). «Роль пространственного рисунка в популяционной биологии Centaurea diffusa». Журнал экологии . 78 (2): 374–388. дои : 10.2307/2261118 . JSTOR   2261118 .
25. Райс, Элрой Л. (1977). «Некоторые роли аллелопатических соединений в растительных сообществах». Биохимическая систематика и экология . 5 (3): 201–206. дои : 10.1016/0305-1978(77)90005-9 .
26. Сакаи, Энн К.; Аллендорф, Фред В.; Холт, Джоди С.; Лодж, Дэвид М.; Молофски, Джейн; С Кимберли А.; Боуман, Синдаллас; Кэбин, Роберт Дж. (ноябрь 2001 г.). «Популяционная биология инвазивных видов». Ежегодный обзор экологии и систематики . 32 : 305–332. doi : 10.1146/annurev.ecolsys.32.081501.114037 . S2CID   27826474 .
27. Систедт, ТР; Грегори, Натан; Бакнер, Дэвид (апрель 2003 г.). «Влияние насекомых биоконтроля на василек диффузный (Centaurea diffusa) на лугах Колорадо». Наука о сорняках . 51 (2): 237–245. doi : 10.1614/0043-1745(2003)051[0237:EOBIOD]2.0.CO;2 . S2CID   34706037 .
28. Шели, Роджер Л.; Джейкобс, Джеймс С.; Карпинелли, Майкл Ф. (12 июня 2017 г.). «Распространение, биология и управление васильком диффузным ( Centaurea diffusa ) и васильком пятнистым ( Centaurea maculosa )». Технология сорняков . 12 (2): 353–362. дои : 10.1017/S0890037X00043931 . S2CID   85850618 .
29. Томпсон, диджей; Стаут, Д.Г. (1991). «Продолжительность ювенильного периода у василька диффузного (Centaurea diffusa)». Канадский журнал ботаники . 69 (2): 368–371. дои : 10.1139/b91-050 .
30. Вила, Монтсеррат ; Вайнер, Джейкоб (май 2004 г.). «Являются ли инвазивные виды растений лучшими конкурентами, чем местные виды растений? - данные парных экспериментов». Ойкос . 105 (2): 229–238. дои : 10.1111/j.0030-1299.2004.12682.x .
31. Виванко, Хорхе М.; Байс, Харш П.; Штермитц, Фрэнк Р.; Телен, Джайлз К.; Каллауэй, Рэган М. (апрель 2004 г.). «Биогеографические вариации реакции сообщества на корневую аллелохимию: новое оружие и экзотическое вторжение». Экологические письма . 7 (4): 285–292. дои : 10.1111/j.1461-0248.2004.00576.x .
32. Уэстон, Лесли А.; Дьюк, Стивен О. (2003). «Аллелопатия сорняков и сельскохозяйственных культур». Критические обзоры по наукам о растениях . 22 (3–4): 367–389. дои : 10.1080/713610861 . S2CID   84429018 .
33. Уиллис, Энтони Дж.; Томас, Мэтью Б.; Лоутон, Джон Х. (сентябрь 1999 г.). «Объясняется ли повышенная активность инвазивных сорняков компромиссом между ростом и устойчивостью травоядных животных?». Экология . 120 (4): 632–640. Бибкод : 1999Oecol.120..632W . дои : 10.1007/s004420050899 . ПМИД   28308315 . S2CID   26101345 .
34. Уилсон, Роб; Бек, К. Джордж; Вестра, Филип (июнь 2004 г.). «Совместное воздействие гербицидов и Sphenoptera juglavica на динамику популяции диффузного василька ( Centaurea diffusa )». Наука о сорняках . 52 (3): 418–423. дои : 10.1614/P2001-061 . S2CID   84341891 .
35. Уэйли, Дейл К.; Пайпер, Гэри Л. (июнь 2002 г.). «Обезвреживание диффузного василька — биологический контроль взрывоопасного сорняка» . Агрихим. Окружающая среда. Новости (194).

Внешние ссылки

• Эта статья извлечена из файла ppmax. от омонима один в Bugwood Wiki [2] .
• Профиль видов — Василек диффузный ( Centaurea diffusa ) , Национальный информационный центр по инвазивным видам, Национальная сельскохозяйственная библиотека США . Перечисляет общую информацию и ресурсы по диффузному васильку.
• «Биоконтроль диффузного и пятнистого василька» . Министерство сельского хозяйства штата Колорадо . Проверено 21 мая 2021 г.

• медиафайлы по теме: Centaurea diffusa. Викискладе есть
• Данные, относящиеся к Centaurea diffusa , в Wikispecies