甘肃天祝天然草地毒草灾害调查

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动物医学进展,2014,35(10):56-60
ProgressinVeterinaryMedicine
甘肃天祝天然草地毒草灾害调查
曹丹丹1,赵宝玉1 ,路 浩1 ,薛瑞旭1,杨晓雯1,马 烽1,潘正武2,李春涛2
(1.西北农林科技大学动物医学院,陕西杨凌712100;2.天祝藏族自治县草原工作站,甘肃天祝733200)
  摘 要:长期以来,由于自然和人为因素的影响,甘肃天祝草原已严重退化,部分甚至已荒漠化,导致毒草大量蔓延,严重影响当地畜牧业的可持续发展。近年来,由于国家及当地政府采取了一系列行之有效的治理措施,天祝天然草原的退化状况已得到缓解。论文在对文献资料分析、归纳及对甘肃天祝草原类型和毒草灾害情况进行实地调查的基础上,对天祝天然草地的草原类型进行了归类,并对分布面积较广且危害较严重的几种毒草,如甘肃棘豆、黄花棘豆、醉马草、瑞香狼毒等,从其分布状况、危害程度以及防除措施等方面进行简要介绍,并对未来草原毒草的综合利用提出建议。
  关键词:毒草;草原类型;防控与利用
中图分类号:S859.87文献标识码:A文章编号:1007-5038(2014)10-0056-05  天祝县是甘肃省九大牧业县之一,其境内有广阔的抓喜秀龙和黑松滩草原,是甘肃省主要畜牧业 收稿日期:2014-03-10
 基金项目:国家自然科学基金项目(31201958);农业部“十二五”公益性行业(农业)科研专项项目(201203062);中央高校基本科研业务费项目(QN2011108)
 作者简介::曹丹丹(1988-),女,河北滦南人,硕士研究生,主要从事疯草内生真菌研究。
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通讯作者
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EstablishmentofContentDeterminationMethodofFlorfenicolinaNovel
CompoundFlorfenicolInjectionbyHighPerformanceLiquidChromatographyCHENGPei-pei1,2,YANGYa-jun1,LIUXi-wang1,LIJian-yong1(1.GansuProvincialEngineeringResearchCenterforNewAnimalDrug;KeyLaboratoryofNewAnimalDrugProject,GansuProvince;
KeyLaboratoryofVeterinaryPharmaceuticalDevel
opment,MinistryofAgriculture;LanzhouInstituteofHusbandryandPharmaceuticalSciencesofCAAS,Lanzhou,Gansu,730050,China;2.CollegeofVeterinaryMedicine,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou,Gansu,730070,China)Abstract:Inordertoestablishthecontentdeterminationmethodsofflorfenicol(FF)inanovelcompoundflorfeni-colinjectionbyhighperformanceliquidchromatography(HPLC),HypersilODS2column(5μm,4.6mm×250mm)wasused.Amobilephasecomposedofacetonitrile0.5mL/Lphosphoricacidwater(25∶75,V/V)ataflowrateof1.0mL/min.Theultravioletdetectorwassetat224nmandcolumntemperaturewas30℃.TheHPLCsystemsuitabilityofFFwasgood.Linearcalibrationcurveswereobtainedbetween5μg/mLand332μg/mLwithcorrelativecoefficientsof1.0000,andtheregressionequationwasA=22390C+17227,meanre-coveryofFFwas96.
09%±1.79%,therelativestandarddeviation(RSD)was1.87%.TheRSDofFF'scontentin5lotsofnovelcompoundflorfenicolinjectionwas0.75%.Themethodshowedgoodaccuracy,reliability,im-provedselectivity,andconvenienceandcouldbeemployedtodeterminethecontentofFFinthisnovelcompoundflorfenicolinjectionforthecontrolofqualityandthemakerofqualitystandard.
Keywords:highperformanceliquidchromatography(HPLC);contentdetermination;anovelcompoundflorfenicolinjection
产区[1]。天然草原不仅是全县畜牧业发展的物质基础,加之其处于石羊河、黄河流域的源头,境内水源涵养的林草占整个祁连山水源涵养林草的44%[2],因此其生态作用也很显著。多年来,由于自然和人为等因素的影响,包括全球气候变暖,人口数量激增,鼠害、虫害,乱采滥挖,超载过牧,对草地资源的不合理利用,资金投入不足等,草原已普遍退化[3],而有毒植物普遍具有较发达的根系,能够较好的涵养水源,因而能在荒漠化的土地中生长。因此,大量毒草在荒漠化的天祝县
草原生长蔓延,使草地产量和质量连年下降,甚至无法利用[4]。据有关资料报道,天祝县有毒植物的主要危害种类为甘肃棘豆(O.kansuensis)、醉马草(A.inebrians)、马先蒿属(Pedicularis)和瑞香狼毒(S.chamaejasme),其他有毒植物虽种类多分布广,但是家畜一般不采食或在饥饿状态下采食很少,所以造成的直接危害较小[5]。近年来,由于落实草原有偿承包责任制[6],根据草原退化程度、因地制宜,围栏封育,清除杂草、退耕还草,发展人工草地,草地监管力度的加强,天祝县草原的退化情况有了明显缓解。目前,尚未见到有关天祝县天然草地毒害草的实地调查资料,鉴于此,为了全面了解天祝县天然草地毒草的种类、分布及危害程度等情况,以期为甘肃天祝县乃至全国毒害草防控提供参考,课题组于2013年8月对天祝县天然草地进行了实地调查。
1 调查时间、内容与方法
2013年8月,通过走访当地政府部门,课题组索取到包括草场基本情况(草原类型、面积、年降水
量、植被盖度、分布地势等)、毒草危害情况(种类、分布面积、密度、盖度、毒性等)以及畜牧业主管部门发布的毒草防控的相关文件,并在天祝县草原工作站的配合下深入毒草危害严重的地方,如抓喜秀龙乡、赛马滩等,对天祝县草原基本概况,草原类型,毒草种类、分布、面积、密度及危害程
度进行实地调查。以采样、拍照、采集制作毒草标本等方式详细记录其生物学特性,并在毒草危害严重的地段,随机取样,取样方7个,每个样方面积为1m2,测定记载毒草种类、密度及其他植物的种群结构和产量。
2 调查结果
2.1 天祝县天然草原概况
天祝草原区位于甘肃省中部,102°07′~
103°46′E,36°31′~37°55′N,地处河西走廊和祁连山东段,青藏、内蒙古、黄土三大高原交汇处,行政区划隶属于甘肃省武威市天祝藏族自治县。全县东西宽124.6km,南北长158.4km,总土地面积714900hm2,其中天然草原面积414100hm2,灌丛放牧林地面积114200hm2,围栏草场面积2.33hm2,分别占全县总土地面积的57.92%、15.97%和3.26%。境内地形以山地为主,海拔2040m~4874m,地势西部高峻,东南偏低,属高寒半干旱/半湿润气候。年平均降水量265mm~630mm,降水分布不均,多集中在7、8、9三个月。温差大、气候变化无常、寒冷潮湿、热量不足是该地区最显著的特点,样方位置见图1。
图1 天祝县样方地理位置
Fig.1 ThegeographicalpositionofsamplesitesinTianzhu2.2 样方调查结果
每个样方面积为1m2,主要植物为甘肃棘豆(O.kansuensis)、马先蒿属(Pedicularis)植物、珠芽蓼(Polygonumviviparum)、垂穗披碱草(Elymusnutans)、乳浆大戟(Euphorbiaesula)以及禾本科牧草等,主要毒草见表1。
2.3 天祝县草原类型
根据调查和有关资料记载,天祝县境内草原广阔、类型多样、牧草种类繁多。天然草原有草地草原、山地草甸、疏林草甸、灌丛草甸和高寒草甸,不同类型天然草原分布情况见表2。
2.4 天祝县主要毒草及其危害
2.4.1 主要毒草 根据在不同草地类型上的调查和有关资料记载,天祝县毒草分布面积达213600hm2,占天然草原总面积的51.58%,主要分布于山地草甸和灌丛草甸,主要有豆科棘豆属,毛茛科乌头属(Eu-clidium)、毛茛属(Ranunculus)和唐松草属(Thalic-trum),大戟科的大戟属(Euphorbia),杜鹃花科杜鹃花
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曹丹丹等:甘肃天祝天然草地毒草灾害调查
属(Rhododendron)以及禾本科醉马草(A.inebrians),瑞香科瑞香狼毒(S.chamaejasme)等。天祝县主要毒害草分布面积见图2所示。最常见且形成较大危害的几种主要毒草如下。
表1 样方中主要毒草
Table1 Mainpoisonousweedsinplots
植物种类Floristics样方1Plot1样方2Plot2样方3Plot3样方4Plot4样方5Plot5样方6Plot6样方7Plot7甘肃棘豆/株O.kansuensis4538314183106马先蒿/株Pedicularis3813981023毒草盖度/m2
Coverdegreeofpoisonousweeds
484616232613129
表2 不同类型天然草原分布情况
Table2 Distributionofdifferentnaturalgrasslandtypes
项目Item草地草原
Meadowsteppe
山地草甸草原
Mountainmeadow
steppe
灌丛草甸草原
Bushwoodmeadow
steppe
疏林草甸草原
begood
Sparseforestmeadow
steppe
高寒草甸草原
Alpinemeadow
steppe
海拔Altitude/m2500~30002700~32002500~33002800~33003400以上面积Area/×104hm20.548.150.880.160.49占草地总面积
Totalgrasslandarea/%1.3019.682.120.391.18年降水量
Annualprecipitation/mm216.4400~650400~650
大于400约650年平均气温
hearofAnnualaveragetemperature/℃-0.1~1.5-1.7~1.5-1.7~1.5-1.7~1.5-1.7牧草生长期
Grassgrowingseason/d135~168120~150120~15120~140100~110植被盖度
Vegetationcoverage/%40.0095606060鲜草产量
Freshgrassyield/kg138.1364.6222.2170.73173.2
地势Topography
山前倾斜平原、
低山丘陵地带
Piedmontslopingplain,
hillyareas
坡地、滩地、河谷阶地、dictatorial
低洼地,以坡地、滩地为
主体Slopes,beaches,
valleys,terraces,
low-lyingland,
mainslopes,beaches
山体阴坡、半阴坡、
半阳坡、河谷阶地
Mountainshady,
semi-shady,semi-sunny,
valleyterraces
山体阴坡、半阴
Shady,semi-shady
mountains
山脊坡地、浑圆山顶及
开阔平面
Slopingridge,rounded
hillandopenflat
土壤类型Agrotype山地栗钙土、暗栗钙土
Mountainchestnutsoil,
darkchestnutsoil
山地黑钙土、
亚高山草甸土
Mountainchernozem,
decade
subalpinemeadowsoil
亚高山草甸土、山地黑钙土
Subalpinemeadowsoil,
mountainchernozembalancesheet
亚高山草甸土、
山地黑钙土
Subalpinemeadowsoil,
mountainchernozem,
高山草甸土
Alpinemeadowsoil
主要植物Mainplants
克氏针茅(Stipakrylovii)、
短花针茅(Stipabreviflora)、
扁穗冰草
(Agropyroncristatum)、
芨芨草
(Achnatherumsplendens)
藏嵩草
(Kobresialittledalei)、
线叶嵩草
(Kobresiacapillifolia)、
国足翻译苔草(Carex)、披碱草
(Elymusdahuricus)、
珠芽蓼(P.viviparum)、
异针茅(Stipaaliena)等
高山柳
(Salixcupularis)、
小叶杜鹃
(Rhododendroncapitatum)、
垂穗披碱草(E.nutans)、
珠芽蓼(P.viviparum)、
异藏燕麦
(Helictotrichontibeticum)
祁连山圆柏
(Sabinaprzewalskii)、
云杉(Piceaasperata)、
苔草(Carex)、针茅
(Stipacapillata)、
披碱草(E.dahuricus)、
珠芽蓼(P.viviparum.)
新婚之夜抄党章矮嵩草
(Kobresiahumilis)、
线叶嵩草
(Kobresiacapillifolia)、
珠芽蓼(P.viviparum)
图2 天祝县主要有毒植物分布面积
Fig.2 DistributionareaofmainpoisonousplantsinTianzhu2.4.1.1 棘豆属 主要有豆科棘豆属的甘肃棘豆(O.kansuensis)和黄花棘豆(O.ochrocephala),该植物全草有毒,为多年生毒草,严重危害面积37300hm2,分布于山地草甸和灌丛草甸草原,密度为32.41株/m2,最高可达92株/m2,盖度为32.1%,产草量占牧草总产量的10%~45.4%[5]。多生长于河滩、阶地及山前坡地、河谷地带、呈片状集中分布。因其含毒性物质苦马豆素,易引起马属动物及绵山羊疯草中毒,是天祝县草地中分布最广、危害最大的一类毒草,至今仍无特别理想的治疗方法。2.4.1.2 马先蒿属 马先蒿属(Pedicularis)是玄参科(Scrophula
riaceae)中最大的属[7]。半寄生,全株有毒,因具有恶臭和刺激性气味,家畜一般不会主动采食。植株喜光、耐寒,对土壤适应性、抗逆性很强,因此在与可食牧草争夺营养、光照、阳光时,占据明显优势,危害面积10200hm2,密度为10.57株/m2,最高可达23株/m2。该属根或根茎可入药,对于免疫力低下、泌尿系统疾病、肝胆疾病、妇科疾病等具有特殊疗效[8]。近年发现该属植物还具有抗氧化、抗肿瘤、滋阴、改善脾虚症状的多种生物活性物质。2.4.1.3 醉马草 禾本科芨芨草属植物,全草有毒,多年生毒草,含多种生物碱,主要分布在草原草地,面积为3300hm2,在山地草甸较为干旱的地带
85动物医学进展 2014年 第35卷 第10期(总第256期)
也有分布,一般多生长与弃耕地、道边等[5]。家畜采食后出现中毒症状,表现为目光呆滞、流泪、口吐白沫、全身痉挛、腹胀、气喘、精神沉郁、食欲减退、头耳下垂、行走摇晃、似酒醉状。马属动物对其尤为敏感,中毒后若不及时治疗,2h~3h即可死亡,食醋或酸牛奶加水灌服,一般可治愈。
2.4.1.4 瑞香狼毒 瑞香科狼毒属植物,全草有毒,尤以根部毒性最大,有“断肠草”之称[5]。主要有毒成分为瑞香狼毒苷、狼毒素、二氢山奈酚等,主要分布于草原草地和山地草甸,面积6700hm2,狼毒根系大,吸水能力强,能够适应干旱寒冷的气候,生命力强,周围草本植物很难与之抗争,在一些地方已被视为草原荒漠化的“警示灯”。
2.4.2 毒草的危害 天祝县的毒草种类多、分布广,在可食牧草丰富的季节,当地家畜并不会主动采食毒草,但在冬春牧草缺乏时,由于毒草一般具有发达的根系,叶丛茂密,抗逆性较强,耐寒耐旱,抗病虫害,返青早,生命力强等特点,往往长势很快,加之可食牧草缺乏,家畜极易采食,不仅可以引起家畜中毒,还可造成母畜不孕、流产、畸形、难产和死胎,胎儿发育不良;公畜性欲下降、精子品质下降,给当地畜牧业带来极大损失。毒草往往还与优良牧草争夺水分和养料,使优良牧草生长受到抑制、草地生态失衡、草地退化(表3),使草地利用率降低。
草原退化主要分布于草原草场和山地草甸草场[9]。草原退化原因很多,如气候变化[10-11]、超载过牧[12]、不合理利用[13]、乱采滥挖、鼠虫危害[14]、资金投入不足、生产方式落后[3]等,但毒草的大量蔓延是导致草原退化的主要原因之一。
表3 天祝县天然草原退化情况
Table3 DegenerationsituationofnaturalgrasslandinTianzhu
年代Year轻度退化面积
/millionhm2
Milddeclined
area
中度退化面积
/millionhm2
Moderate
declinedarea
重度退化面积
/millionhm2
Severe
declinedarea
沙化、碱化面积
女服务员的英文
gladys
/millionhm2
Desertificationand
basificationarea世界100强大学排名
1950s8.13000
1980s3.540.510.590
2010s4.048.081.358.6
3 毒草的防控与利用
3.1 毒草的防控措施
通过实地调查发现,在天祝县天然草地上,对畜牧业构成危害的毒草仍然广泛存在。近年来,由于饲养牛羊所带来的经济效益十分可观,牧民渐渐加大牛羊的饲养量,这无形中使草地生态平衡面临巨大压力。为了减少和消除毒草对家畜的危害,当地政府采取一系列措施,主要包括放火焚烧、人工拔除、化学防除等,但这些传统方式存在许多不足,如放火焚烧简便易行、省时省工,能加速草地物质
循环过程,有利于草本植物再生,但不利于灌木再生;不能根除疯草等多年生植物[15];低强度火烧后,草本植物物种多样性下降[16]。人工拔除虽简便易行,但因耗费体力,外出务工人员增多导致人力匮乏,组织起来比较困难,同时,也存在破坏草地植被的缺点。化学防除见效快、效果好、使用方便[17],但存在外界环境影响消除剂的防除效果[18],特异性低,渗透性差,对种子难起作用,易造成环境污染等缺点。而一些新的防控方法,包括生物防除、围栏封育、生态防治等,既能弥补传统方法的不足,又能改善生态环境,有待普及。
3.1.1 生物防除 毒草只对某些种类的动物具有致病性,例如,棘豆属植物主要危害马属动物和绵山羊,而对牦牛毒性较小,因此,在棘豆属植物生长密集的地带可以放养牦牛,也能起到抑制生长的作用。另外,也可以利用特异性啃食毒草的昆虫进行生物防控。例如,美国科罗拉多州和新墨西哥州发现数种专嗜绢毛棘豆(Oxytropissericea)和密柔毛黄芪(Astragalusmollissimus)的昆虫,它们不仅啃食植物组织,有的还能导致疯草枯萎死亡[19]。3.1.2 围栏封育 对草地进行区划,实行责任承包制,在牧草返青季节禁止放牧。同时,由于家畜在可食牧草缺乏以及饥饿的情况下才会采食毒草,因此,在牧草缺乏而毒草茂盛的季节,在放牧之前给家畜饲喂一定的饲料,这样家畜既能摄入足够的精饲料,又不会在放牧时“饥不择食”采食有毒植物,从而降低毒草对家畜危害。
3.1.3 生态防治 生态防治是限制毒草的生长或降低毒草在植物中的比例达到防治目的的方法
[14]。由于毒草一般根系发达,抗逆性强,一般在干旱半干旱地区的雨水偏少的年份发生毒草蔓延的情况,因此,我们可以对草地实施综合治理,提高优质牧草在草群中的比例[20-21],以改变毒草的适宜生长环境,以达到抑制毒草生长的目的。如在醉马草(A.ine-brians)生长的地带,灌水可起到有效的抑制作用。3.2 毒草利用的建议
3.2.1 用作牧草 疯草是含有疯草毒素———苦马豆素,且能引起动物疯草中毒典型神经学症状和病理变化的毒草的统称。大量研究表明,疯草之所以会导致动物中毒,是由于其含有毒性物质苦马豆素,而苦马豆素是由疯草中内生真菌产生的,并且证实兰伯棘豆中分离到的埃里格孢属内生真菌本身可导致动物发生疯草中毒[22]。大量试验表明,未感染内生真菌的植株不含苦马豆素,设法除去疯草中的内生真菌、改变内生真菌的代谢特性,或许能实现疯草
95
曹丹丹等:甘肃天祝天然草地毒草灾害调查
无毒,这将成为防治疯草灾害又一新的防控措施。
3.2.2 开发毒草的药用价值 毒物和药物并无本质的差别,只是量的不同。因此,在一定量的范围内,毒物也可转变为药物。例如,疯草中主要有毒成分吲哚里西啶生物碱———苦马豆素,是α-
甘露糖苷酶抑制剂。在家畜大量采食疯草时,会发生以慢性神经机能障碍为特征的中毒,表现为家畜发疯。但是,在临床医学中,苦马豆素却可抑制肿瘤细胞的生长,甚至杀死肿瘤细胞,增强机体的免疫力[23]。3.2.3 其他用途 某些毒草,在土地退化时出现,因此,可作为土地退化的“风向标”,为环境保护和治理,提供一定的检测依据,如瑞香狼毒。由于毒草能广泛的从土地中汲取水分,所以其根系十分发达,因此,我们可以利用其发达的根系来进行固沙,用于草地沙漠化的治理,例如,牛心朴子。有些毒草植株茂盛,花艳丽,花期长,可以作为观赏植物,例如,瑞香狼毒(S.chamaejasme)、橐吾(Ligularia)等。总之,毒草用途广泛,只要我们能物尽其用,就一定能够变废为宝,变害为利,为人类社会和畜牧业发展做出更大贡献。
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DamageInvestigationonPoisonousWeedsofNaturalGrasslands
inTianzhuCountyofGansuProvince
CAODan-dan1,ZHAOBao-yu1,LUHao1,XUERui-xu1,YANGXiao-wen1,MAFeng1,PANZheng-wu2,LIChun-tao2(1.CollegeofVeterinaryMedicine,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi,712100,China;
2.PrairieWorkstationofTianzhuTibetanNationalityAutonomousCounty,Tianzhu,Gansu,733200,China)
Abstract:Foralongtime,becauseofmanynaturalandhumanfactors,thegrasslandsinTianzhucountyhavedegenera-tedseriously,andmanyofthemhavedese
rtification,leadingtopoisonousweedsspread.Thereisseriousinfluenceonthedevelopmentofthelocalanimalhusbandry.Inrecentyears,becauseofsomanytreatmentmeasurestakenbyourcountryandlocalgovernment,thedegenerationsituationofnaturalgrasslandinTianzhucountyhasbeenalittleremit-ted.Accordingtotheanalysisandconclusionofsomedocumentliteraturesandfact-findinginvestigationofharmsitua-tiononpoisonousweeds,grasslandtype,manypoisonousweedswithwidedistributionareaandseriousharmwereclassified.Thedistributionstatus,harmsituation,andcontrolmeasuresofmainpoisonousweeds,includingOxytro-pis,Achnatheruminebrians,Stellerachamaejasmeandsoonwerebrieflyintroduced,andsomesuggestionsoncontrolandutilizationofpoisonousweedswereputforward.
Keywords:poisonousweed;grasslandtype;controlandutilization
06动物医学进展 2014年 第35卷 第10期(总第256期)

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