小草“凶悍”与生态平衡

世界上的小草（泛指草本植物）有30多万种，其中一些小草不只是坚韧顽强，还可以用强悍，甚至凶悍来形容，“幸福草”就是其中一种。

幸福草的正式名称是加拿大一枝黄花（Solidago canadensis L.），是桔梗目菊科多年生草本植物。它的生物学特征与其他草本植物类似：根状茎，茎直立，高达2.5米；叶披针形或线状披针形，长5～12厘米。你只要见过幸福草开出的花朵，就会情不自禁被它的艳丽花簇和金黄色泽吸引，难怪幸福草还有“加拿大金条”之称。

正因为它花朵艳丽又寓意财富，1935年，幸福草被引入上海，作为一种观赏花卉进行培植。不过在引种中国后，幸福草的生命力变得格外强悍，它渐渐逸出园林，从美艳小草变为恶性杂草，被称为“霸王花”。

幸福草主要生长在河滩、荒地、公路两旁、农田边，根状茎发达，繁殖力极强，与周围植物争阳光、争肥料，导致其他植物死亡，对生物多样性构成严重威胁，也造成了不小的生态灾难。因此，2010年，幸福草被列入《中国外来入侵物种名单》（第二批）。

幸福草在加拿大时本性“温良”，在欧洲，该植物已有700多年的观赏和用药历史；但是到了中国之后，它蔓延到华东、华中、华北、东北和西南等地区的野外，成为恶草。从全球范围来看，幸福草也成功入侵亚洲大部分地区、澳大利亚和新西兰等地，成为一种影响甚广的世界性入侵杂草。

为什么幸福草会成为“霸王花”？目前，南京大学的研究人员从植物学、生态学和地理学多个角度对这个问题给出了解释。

在耗时10多年，对全球471个采样点的2062份幸福草进行细胞地理学研究后，研究人员发现，本性“温良”的幸福草采用了适应性演化而变得富有入侵性和排他性，通过排斥其他植物共享土地、水分和养分，保证自己的生存。这种适应性演化又以其细胞核基因组的改变为条件。这又一次证明了适者生存理论，植物、动物、微生物都是如此演化而来的。

在故乡加拿大，幸福草的体细胞是2倍体（体细胞中含有2个染色体组），而且这样的2倍体基因组也能适应欧洲和东亚温带地区的环境。但是，在热带和亚热带地区，2倍体的身躯已经不适应当地环境了。它们必须变成多倍体（体细胞中有多个染色体组），主要是6倍体，才有生存的优势，甚至碾压其他小草。

多倍体幸福草的优势在于，更耐热。2倍体幸福草在夏季高温气候条件下难以适应当地气候，导致胚胎败育，只开花不结果实；但是，多倍体幸福草可以耐受高温，使胚胎正常发育并结出可育的种子。

另一方面，幸福草的适应性演化还体现在它可以显著延迟开花、结果的时间，到秋季温度降低时才如火如荼地开花并结果。这种避让高温的生存策略也让幸福草更适应入侵地炎热的气候，产生大量种子，然后以风为媒，迅速飘移，占领并扩大生存地，不给其他植物留下生存空间。

幸福草的这种生存策略造就了其“霸王花”的地位，同时也造成了生态灾难。目前，对于多倍体幸福草最好的控制方式是，秋季人工拔出或是机械耕翻，春天在其出苗时用化学除草剂来喷洒根除。即便这样，要根除霸道的多倍体幸福草也很难，需要好几年时间。

不过，对于幸福草，除了清除也可以利用。对于入侵性不强的2倍体幸福草，可以作为观赏花来栽培，也可以利用这种杂草栽培食用菌，以缓解食用菌生产原料短缺的问题，减少木材消耗，保护环境。还有一些养殖户也尝试将幸福草变为饲料，喂养兔子等动物，以降低养殖成本。

强悍的幸福草体现了适应环境的生存策略，但它并非小草中的“最强者”，还有比它更具攻击性的小草——紫茎泽兰（Ageratina adenophora），又名解放草、破坏草等，是一种有毒且侵占性、适应性极强的恶性杂草。

紫茎泽兰是菊科泽兰族假藿香蓟属多年生草本植物，原产于墨西哥，自19世纪作为一种观赏植物在世界各地引种，通过缅甸进入我国的云南，现在广西、贵州、四川、重庆、湖北、西藏以及台湾地区均有种植。由于紫茎泽兰繁殖力极强，而且具有排他性，早在2003年就被列入《中国外来入侵物种名单》（第一批）。

紫茎泽兰的“凶悍”是通过化感作用产生的。在植物生长过程中，会向环境释放一系列代谢产物（化感化合物），如通过根系分泌有机酸、香豆素等，影响周围其他植物的生长，包括植物间的相互排斥或促进作用。它们除了能抑制其他植物的生长外，还能抵御昆虫以紫茎泽兰为食。

为了保护生态多样性，当然需要禁种和根除紫茎泽兰。凶悍的紫茎泽兰比幸福草更难根除，因此需要结合疏和堵两种方式来治理，通过快速防除、种植替代等手段来控制凶悍的紫茎泽兰。

紫茎泽兰富含植物蛋白，经过脱毒后可以用于制作草粉饲料、有机肥料；紫茎泽兰生长于高温地带，色彩明艳，可用于制作植物染料；紫茎泽兰还富含“植物黄金”绿原酸，而且提取率达1%，具有重大的经济价值，值得研发。紫茎泽兰的生物质燃料能量要大于其他生物质，可以作为生物质能源燃料来　利用。

其实，所有凶悍的入侵小草都可以用疏和堵的方式来治理，如果治理得当，生物多样性保护也能柳暗花明。幸福草和紫茎泽兰的“凶悍”也意味着，只要适应环境，任何生物都会演化出强大的生命力，作为万物之灵的人更应如此。

本文节选自《百科知识》2021.02B