(中科院生態(tài)環(huán)境研究中心工程師)
北京是國(guó)際化大都市,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,外來物種日趨增多,有的已呈入侵態(tài)勢(shì),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)環(huán)境和人畜健康產(chǎn)生了巨大傷害,并造成經(jīng)濟(jì)損失。以植物為例,著力打造生態(tài)城市的北京,都生活著哪些“外來客”?它們什么來頭,有什么危害呢?
各種國(guó)際園藝材料交流活動(dòng)的頻繁,使得城市園林植物引種行業(yè)成為最有可能造成生物入侵的途徑之一?;鹁鏄渚褪沁@樣一種植物。
說起火炬樹,很多北京市民都挺熟悉。京藏高速、六環(huán)路等京郊主干道兩側(cè),10多年來栽種了大量的火炬樹。因城市園林綠化而引進(jìn)的彩葉樹種火炬樹,春夏季節(jié)葉片為綠色,秋季逐漸轉(zhuǎn)為艷紅色,特別是到深秋季節(jié),鮮艷的紅色綿延,十分壯觀。然而,據(jù)北京市園林綠化局介紹,由于其繁殖速度太快,火炬樹對(duì)本地物種造成了潛在威脅,從2013年起退出主栽彩色樹種名錄,不再列入北京的居住區(qū)綠化樹種。
火炬樹因果穗鮮紅色,緊密聚生成火炬狀,所以得名。它原產(chǎn)北美,別名鹿角漆、火炬漆,是漆樹科鹽膚木屬植物,落葉灌木或小喬木。在京郊九大紅葉觀賞區(qū)中,每個(gè)區(qū)域都有上千畝的火炬樹,著名的香山紅葉區(qū)就有5000多棵火炬樹,北京首個(gè)國(guó)家級(jí)保護(hù)區(qū)“松山自然保護(hù)區(qū)”內(nèi)也有分布。
在樹木家族里,火炬樹既非名門望族,亦非珍稀品種。初種時(shí),它們稀稀疏疏,貌不驚人,沒有偉岸筆直的樹干,也沒有茂密濃郁的樹冠,只有松散云片樣的葉子。春季開白花,盛夏過后,它濃綠的葉叢中擎起了一只只狀如火炬的果穗,在陽光下隨風(fēng)搖曳?;鹁婀锾N(yùn)含著的小火種們,一旦落入地中,就好像游泳健將扎入水里,很快要冒出頭。每次經(jīng)過秋霜洗染,它原本青翠的枝葉就猶如畫了艷紅的妝容,在陽光下熱烈得像云霞,讓人不自覺陶醉。
火炬樹1959年由中國(guó)科學(xué)院植物研究所引種,1974年開始向全國(guó)各省區(qū)推廣,以黃河流域以北各省區(qū)栽培較多。適應(yīng)性極強(qiáng),河谷泥灘、荒坡石礫、砂礓沼澤,都是它的落腳之處,只要有種子就能盤根錯(cuò)節(jié),枝繁虬曲地育出一片林。它耐旱抗寒,所以往往用作荒山綠化、鹽堿荒地風(fēng)景林的先鋒樹種。因?yàn)橹θ~和果實(shí)上都有太過堅(jiān)硬的刺毛,害蟲更是敬而遠(yuǎn)之。
它根系發(fā)達(dá),根萌蘗(萌發(fā)新芽)力強(qiáng),是良好的護(hù)坡、固堤、固沙的水土保持和薪炭林樹種。在人為破壞及森林火災(zāi)后仍能以頑強(qiáng)的生命力重獲新生?;鹁鏄溥€具有枝干含水量高,油脂少不易燃等特點(diǎn),可作為天然的防火隔離帶。它雖然是典型的短命樹,生長(zhǎng)20多年的母樹就開始枯萎,但其生命并沒有結(jié)束,而是通過根蘗大量繁殖后代。
北京昌平虎峪自然風(fēng)景區(qū)的火炬樹
火炬樹上述各種殺手锏其實(shí)也是雙刃劍,使得火炬樹的潛在威脅不容忽視。
首先,火炬樹對(duì)農(nóng)田和果園可造成嚴(yán)重危害,它的幼苗部分即使被割斷,根依然能存活并快速繁殖。其次,有研究表明,種植5年左右的火炬樹,根系甚至能穿透堅(jiān)硬的護(hù)坡石縫,對(duì)公路設(shè)施造成破壞。第三,它對(duì)本地生態(tài)系統(tǒng)可造成危害,有火炬樹分布的地方,除了三五種草本植物外,幾乎難以見到本地樹種,在個(gè)別地段它甚至能將所有的本地物種都一一擠兌出局。
有研究表明:同是優(yōu)良的園林觀賞樹木,外來種火炬樹與本地種紫丁香相比,其光合速率較高,它能積累較多的能量分配到生長(zhǎng)和繁殖中去;火炬樹的氣孔導(dǎo)度、細(xì)胞間CO2濃度、光能利用效率和CO2利用效率都顯著高于紫丁香,因此具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
它有強(qiáng)大的自我保護(hù)能力,分泌物以及密集的絨毛,使其“刀槍不入”,幾乎沒有昆蟲或天敵去吃它;此外,火炬樹的花序可產(chǎn)生成千上萬顆種子,繁殖出大量后代。每種下一棵火炬樹,第二年就會(huì)變成10多棵,5年后就會(huì)覆蓋半徑5米~8米的所有土地,表現(xiàn)出強(qiáng)大的侵占力。
在延慶縣四海鎮(zhèn)、龍慶峽、懷柔紅螺寺等地,種植僅3年~5年的火炬樹,入侵苗已經(jīng)向山坡蔓延了30多米,個(gè)別地方達(dá)到100米,將本地物種都排斥干凈。而在北京自然生態(tài)系統(tǒng)中,每平方米常見的喬、灌、草本植物及其樹木幼苗,通常應(yīng)該有30種~50種。
無獨(dú)有偶,同為北京入侵植物的美國(guó)地錦,也因?yàn)槌鞘芯G化被引入的。它原產(chǎn)美國(guó)東部,又稱五葉爬山虎、五葉地錦,它屬葡萄科爬山虎屬,落葉藤本植物,和爬山虎同屬但不同種,二者的區(qū)別在于葉片。美國(guó)地錦的葉為掌狀復(fù)葉,有5枚小葉,故名“五葉爬山虎”,而爬山虎葉則為寬卵形。
美國(guó)地錦善于飛檐走壁,以帶吸盤的觸須吸附和纏繞其他物體的方式攀援,是非常理想的垂直綠化植物,常用于墻角、柵欄、高速公路的綠化,也可用于棚架、樓頂、陽臺(tái)的綠化,春夏碧綠可人,入秋后葉子變紅,片片紅葉,整齊地排列在細(xì)長(zhǎng)的藤蔓上,煞是美麗,給庭園、建筑等增添了多姿的色彩。但比較“殘酷”的是,葉片通紅也意味著離凋亡不遠(yuǎn)了。
它喜溫暖氣候,具有一定的耐寒、耐貧瘠能力,對(duì)土壤與氣候適應(yīng)性較強(qiáng),在干燥條件下也能生存,在中性、微堿性土壤中均可生長(zhǎng),并具有一定抗鹽堿能力。它的栽培管理比較粗放,入冬后疏理枯枝,早春施以薄肥,可促進(jìn)枝繁葉茂。因?yàn)橹参锟鼓嫘詮?qiáng),遭受病蟲害的侵襲較少,而且綿羊、山羊也不食其莖葉。
據(jù)統(tǒng)計(jì),用美國(guó)地錦作為綠化材料,每平方米的投資費(fèi)用比草坪低30%,管護(hù)費(fèi)用只是草坪管護(hù)費(fèi)的15%左右,它比冷季型草(生長(zhǎng)溫度在15℃至25℃之間的草)節(jié)約80%以上的用水,如管護(hù)得當(dāng)壽命可長(zhǎng)達(dá)幾十年,遠(yuǎn)高于草坪壽命。由于生長(zhǎng)旺盛,覆蓋度高,與各種雜草相比具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,群體優(yōu)勢(shì)十分明顯,美國(guó)地錦頗受公路綠化者的青睞。目前,北京因草坪管護(hù)費(fèi)高和水資源相對(duì)匱乏而大面積采用美國(guó)地錦作為綠化材料。此外,美國(guó)地錦對(duì)土壤有較強(qiáng)的適應(yīng)能力、耐旱、固著性好,在惡劣環(huán)境荒山綠化、防治水土流失、固沙護(hù)土方面也作用突出。
在環(huán)境綠化應(yīng)用中的諸多“優(yōu)點(diǎn)”,也正是美國(guó)地錦形成植物入侵的生物學(xué)基礎(chǔ),其危害不容小覷。根據(jù)中國(guó)林科院森環(huán)森保所“中國(guó)外來入侵植物信息系統(tǒng)網(wǎng)”的信息,美國(guó)地錦是中國(guó)外來入侵植物名錄里的一員。它所到之處,都能在很短時(shí)間內(nèi)將地表全部覆蓋。
筆者曾經(jīng)沿著北京通惠河(東便門段)乘車向東走了大約兩公里路程,發(fā)現(xiàn)每年七八月份,這種“伏地魔”植物就將河岸帶捂得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí),茂密得連腳都插不進(jìn)去,其高度可達(dá)70~80厘米,莖上還布滿細(xì)刺,很容易將皮膚劃破。美國(guó)地錦攀附能力極強(qiáng),周圍的樹木和灌木常被其枝葉所覆蓋,影響光合作用和正常生長(zhǎng),嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡。
另外,它會(huì)產(chǎn)生對(duì)其他植物的生長(zhǎng)具有抑制作用的化學(xué)物質(zhì)。河南科技學(xué)院研究人員曾用美國(guó)地錦的水浸提液,對(duì)小麥、油菜、白菜等植物的種子進(jìn)行處理,測(cè)定種子的萌發(fā)率、根長(zhǎng)、苗高和苗重等。研究結(jié)果表明,美國(guó)地錦對(duì)那些植物存在化感作用,會(huì)抑制植物種子的萌發(fā)及植物生長(zhǎng),而且抑制作用隨浸提液的濃度而升高。
美國(guó)地錦還極易與本地物種爭(zhēng)奪水分、養(yǎng)分,降低本地物種的繁殖速度,加速它們的滅絕,從而形成單種群落,破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,導(dǎo)致生態(tài)失衡,甚至威脅人類的健康和生活。
所以,一方面應(yīng)盡力避免在美國(guó)地錦周圍栽植灌木樹種,或其他生長(zhǎng)緩慢的喬木樹種,如果為美化需要搭配栽植,就得加強(qiáng)管護(hù),一旦發(fā)現(xiàn)被美國(guó)地錦所攀援,應(yīng)當(dāng)立即修剪,以防這些植物被它覆蓋后生長(zhǎng)衰弱,甚至導(dǎo)致死亡。另一方面,在春、秋季節(jié)對(duì)美國(guó)地錦整枝修剪時(shí),把剪下來的枝條及種子集中處理,不要隨意亂扔或當(dāng)垃圾倒掉,以防人為遠(yuǎn)距離傳播。
需注意的是,修剪只是在一定時(shí)間內(nèi)減少了美國(guó)地錦的生長(zhǎng)量,但對(duì)其生長(zhǎng)速度和植株長(zhǎng)勢(shì)沒有明顯影響。如要持續(xù)控制它的生長(zhǎng),還應(yīng)再次修剪。北京草業(yè)與環(huán)境研究開發(fā)中心與中國(guó)林科院林業(yè)研究人員的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,返青前用火燒對(duì)美國(guó)地錦的覆蓋度有明顯抑制,火燒后60天內(nèi),覆蓋度平均降低36.2%。這是控制它蔓延的有效方法之一。
若采用化學(xué)方式抑制美國(guó)地錦的生長(zhǎng),可以在它的快速生長(zhǎng)期。噴施滅生性除草劑草甘膦或草甘膦和森草凈的混合劑,50天后的抑制率為24%~38%;草甘膦和森草凈的混用劑可降低用藥量,減輕對(duì)環(huán)境的污染,也可降低用藥成本。
三裂葉豚草會(huì)散布大量花粉,花粉中含有水溶性蛋白,與人體接觸后會(huì)引起過敏性反應(yīng)。
三裂葉豚草會(huì)在田間與其他作物競(jìng)爭(zhēng)水分、光照、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及生存空間,是臭名昭著的“植物殺手”。
在北京密云縣的霧靈山、懷柔北部山區(qū)寶山鎮(zhèn)、湯河口鎮(zhèn)和懷柔水庫庫區(qū)周邊,以及京密引水渠懷柔段(懷柔、密云交界處至懷柔水庫進(jìn)水口)周邊地帶等,曾有一種傳播速度很快的“速跑者”,其花粉表面有毛刺,進(jìn)入人的鼻子、眼睛后會(huì)有強(qiáng)烈的刺激性,是能造成過敏的外來植物。這種植物約一人多高的秧莖上,長(zhǎng)滿了開裂呈三瓣兒狀的葉子,葉子邊緣有銳鋸齒,葉正面深綠色,背面灰綠色,兩面被短糙狀毛。
這種植物就是三裂葉豚草,它是菊科豚草屬雜草的一種,一年生粗壯草本植物,又名大破布草,原產(chǎn)于北美洲。它特別喜歡在水溝邊扎根,水的流動(dòng)也是其種子傳播的重要方式之一。它對(duì)土壤要求不高,無論酸堿干濕都能生長(zhǎng)。它的生長(zhǎng)速度和態(tài)勢(shì)接近向日葵,在七八個(gè)月的生長(zhǎng)期內(nèi),就可以長(zhǎng)到2米左右,比一個(gè)成年男子還高,最高可達(dá)5米多。它的種子產(chǎn)量驚人,單株可結(jié)子2000~6000粒。
三裂葉豚草生命力旺盛,對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),混生于大麻、洋麻、玉米、大豆、向日葵等谷類作物田間,可向農(nóng)田、果園、綠化帶、公路等地入侵,改變侵入地的生態(tài)系統(tǒng)。它對(duì)其他植物的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)極強(qiáng),在田間與作物競(jìng)爭(zhēng)水分、光照、礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)及生存空間,是臭名昭著的“植物殺手”。高高的身軀展開大面積的葉片,把身下的本土植物擋得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí),只有少許光可以透過葉間照到下面的植物,粗壯的莖還貪婪地吸收水和養(yǎng)料。與這樣的鄰居為伴,北京本地植物被擠得無處容身,生命力頑強(qiáng)的野草在其陰影下也難以存活。
它如果大面積存在,會(huì)與農(nóng)作物搶奪生存資源,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收,并阻礙農(nóng)事的進(jìn)行。當(dāng)年這種危害性雜草傳入蘇聯(lián)時(shí),曾造成大面積農(nóng)田草荒。為了防治該草,蘇聯(lián)投入了巨大的人力和物力,雖經(jīng)多年努力,至今該草仍是重點(diǎn)防治對(duì)象之一。
目前很多國(guó)家將其列為檢疫性有害雜草。它的遠(yuǎn)距離傳播主要依賴作物種子調(diào)運(yùn)、包裝材料及交通工具的攜帶。我國(guó)最早于20世紀(jì)30年代在遼寧鐵嶺發(fā)現(xiàn)它的存在。上世紀(jì)80年代,北京曾出現(xiàn)它的身影,可能是隨鳥類或游客帶入京郊,自此落戶。
值得一提的是,三裂葉豚草影響人類和動(dòng)物健康主要在開花時(shí)期,它散布大量的花粉,花粉中含有水溶性蛋白,與人體接觸后可迅速釋放,引起過敏性反應(yīng),是秋季花粉過敏癥的主要致敏原,導(dǎo)致有害健康的“枯草熱癥”。在每年的6~9月份,受感染者輕則出現(xiàn)咳嗽、流涕、眼鼻奇癢或皮炎等癥狀,重的會(huì)并發(fā)肺氣腫乃至死亡。感染以后會(huì)年年復(fù)發(fā),且一年比一年加重,所以開花的三裂葉豚草千萬不能碰。
有報(bào)道稱,奶牛攝食豚草葉后,牛奶和奶制品會(huì)產(chǎn)生不愉快的氣味和不適口的味道。還有研究證實(shí)三裂葉豚草對(duì)土壤動(dòng)物線蟲和蚯蚓的生長(zhǎng)具有抑制作用。
目前,對(duì)付這種植物的辦法主要有手工、機(jī)械拔除、生物防治,化學(xué)防治。三裂葉豚草如果在水庫等水源地附近大量出現(xiàn),會(huì)破壞大堤上原有的護(hù)堤水草植被,從而導(dǎo)致堤段水土流失,威脅防洪安全。
2012年8月,懷柔水庫及京密引水渠被三裂葉豚草侵襲。作為首都生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū),懷柔區(qū)近90%區(qū)域?qū)儆诒本┲匾乃吹乇Wo(hù)區(qū),三裂葉豚草多生長(zhǎng)于近水源地,為避免化學(xué)藥劑污染,只能人力手工圍剿。割除的三裂葉豚草被就地?cái)R置曬干、分解、還田,因?yàn)檫@些豚草牲畜們并不愛吃,也沒有其他經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
不過,就算把已長(zhǎng)出的惡草全部連根拔掉,也不能一勞永逸。因?yàn)榈叵潞芸赡苓€有未萌發(fā)的草籽在蠢蠢欲動(dòng)。三裂葉豚草的草籽,可以藏在土壤里長(zhǎng)時(shí)間休眠,等待適合的機(jī)會(huì)再萌發(fā),很難防治。
以三裂葉豚草為食的動(dòng)物、真菌有數(shù)百種,如果采用生物防治方式,可以采用一種經(jīng)生物安全評(píng)估合格的、被稱作“銹菌”的真菌。它是這種惡草的天敵,可以一物降一物,使接種的三裂葉豚草只在頂部結(jié)子,結(jié)子數(shù)量控制在幾十粒到幾百粒,較原來單株的2000粒而言大大降低,又不污染環(huán)境。所幸北京長(zhǎng)期對(duì)三裂葉豚草堅(jiān)持防治結(jié)合,它才一直沒有出現(xiàn)“野馬脫韁”之勢(shì)。
火炬樹有強(qiáng)大的侵占力