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节节麦(Aegilops tauschii Coss.)又名粗山羊草,属禾本科(Gramineae)山羊草属(Aegilops),一年生或越年生世界性恶性杂草,在我国为进境植物检疫潜在危险性杂草之一。山羊草属是小麦野生近缘植物中与小麦亲缘关系最近的一个属。节节麦形态和生长周期与小麦极为相似,能与小麦竞争水分、光、养料和空间等,严重影响小麦的产量和品质。近年来,节节麦在我国河北、山西、山东、河南和陕西等省麦田严重发生,其危害面积已达33万ha,危害程度越来越重,并呈迅速蔓延之势,已成为我国北方麦田恶性杂草。杂草生物生态学研究是杂草治理系统的基础,本研究以麦田节节麦为主要研究对象,2009年2012年,在河北永年、山东肥城和河南新乡研究了节节麦的生态适应性;节节麦与小麦的竞争关系和对小麦产量的影响;运用生物适生性模型并结合地理信息系统(GIS)预测了节节麦在中国的适生区。主要结论如下:(1)明确了光照、温度、水分、pH值、盐分以及埋藏深度等环境因子对节节麦萌发及出苗的影响。每天14h光照培养条件下,节节麦种子的发芽温度范围为535℃,最佳发芽温度范围为1525℃。光照对节节麦萌发没有显著影响。节节麦种子的萌发对酸碱度有较强的适应性,pH在3.010.0环境条件下萌发率均超过92%。节节麦萌发能够耐低水分渗透势,耐盐性。种子最佳出苗深度为13cm,大于9cm则不能出苗。(2)节节麦的出苗、分蘖动态,株高和鲜重变化与温度密切相关。节节麦的第一个出苗高峰出现在10月下旬11月上旬,周平均气温在16.211.6℃之间,约占出苗总量的75%87%;第二个出苗高峰为翌年3月下旬4月上旬,周平均气温回升至10℃左右,约占出苗总量的13%25%。在小麦播后3035d(11月中旬左右),节节麦和小麦同时进入冬前分蘖期,且形成冬前分蘖高峰。(3)节节麦人工防除经济阈值为5.71株·m-2,使用3%世玛油悬浮剂化学防除的经济阈值为2.35株·m-2。(4)不同施肥方式对节节麦和小麦生长均有显著影响,当肥料深施于土壤并且靠近小麦种子时,节节麦对小麦生长影响较小;当肥料撒施于土表时,节节麦幼苗比小麦幼苗更易于吸收营养;当肥料靠近小麦播种行深施土表以下时,可以减少节节麦对肥料的吸收并且促进小麦对肥料的吸收。在无节节麦影响下,土表撒施、条带式深施和穴施三种施肥方式和不施肥对照相比,分别使小麦增产18.0、25.5和24.7%;在有节节麦(50穗/m2)影响下,土表撒施、条带式深施和穴施三种施肥方式和不施肥对照相比,分别使小麦增产8.1、22.0和25.3%。(5)我国陕西、山西、山东、河北、河南和江苏六省区麦田的节节麦之间遗传相似系数(GS)多为0.9左右,亲缘关系较近,遗传分化较小,遗传聚类关系与材料的地理来源相关。(6)节节麦在全球适生区主要分布于北纬3045°之间,西亚、中东、欧洲东南部和非洲北部地中海沿岸是节节麦在全球的主要适生区;节节麦在我国的适生区主要分布在冬小麦主产区河南、河北、山东、山西西南部、陕西关中平原、宁夏中南部、甘肃东南部、湖北、江苏和安徽北部。随着全球气候的变化,温室气体在A1b排放情景下,到2050年,节节麦在全球适生范围将有扩大趋势;A2a和B2a排放情景下,节节麦低适生区和中适生区则有缩减趋势,但高适生区变化不明显。