黃山市城區(qū)外來(lái)入侵植物調(diào)查與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究

梁宇軒，張 丹，汪小飛

外來(lái)入侵植物是指已經(jīng)在自然或半自然生態(tài)系統(tǒng)或生境中建立了種群，成為改變和威脅本地植物多樣性的外來(lái)植物，包括其所有可能存活、繼而繁殖的部分配子或繁殖體［1］。外來(lái)植物大多由于具有一定的觀賞價(jià)值或經(jīng)濟(jì)價(jià)值等作用而被人為有意引入，同時(shí)也有可能是由于人類的無(wú)意引入，但由于引入地的環(huán)境條件比原生地更加優(yōu)越或者人為的刻意保護(hù)，導(dǎo)致外來(lái)植物在引入地大量繁殖，從而破壞生態(tài)環(huán)境和生物多樣性，并造成經(jīng)濟(jì)損失和威脅人畜健康［2］。丁建清等在國(guó)內(nèi)首次根據(jù)文獻(xiàn)資料對(duì)農(nóng)田、牧場(chǎng)、水域等生態(tài)環(huán)境中的植物進(jìn)行了初步統(tǒng)計(jì)，得知至少有58種外來(lái)植物對(duì)我國(guó)的農(nóng)林業(yè)帶來(lái)了危害［3－4］。如喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides），原產(chǎn)巴西，是典型的外來(lái)入侵植物，入侵逸生成功之后，對(duì)農(nóng)業(yè)、園藝、養(yǎng)殖業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)等造成了極大危害，并且破壞了生態(tài)系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境以及生物的多樣性［5］。

黃山市位于安徽省南部，東經(jīng)117°12＇～118°53＇，北緯29°24＇～30°31＇之間，具有豐富的植被，森林覆蓋率達(dá)86.6%［6］。然而，在全球經(jīng)濟(jì)的浪潮下，黃山市作為一個(gè)國(guó)際性旅游城市，由于擁有大量的人員往來(lái)和經(jīng)貿(mào)交流，使得黃山市也出現(xiàn)了大量的外來(lái)入侵植物。2008年，汪小飛等對(duì)黃山市進(jìn)行調(diào)查分析，統(tǒng)計(jì)出外來(lái)植物81種，隸屬33科59屬。這些外來(lái)入侵植物破壞著本地生物的多樣性、生態(tài)環(huán)境、威脅人畜安全和導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失等。作者通過(guò)對(duì)黃山市城區(qū)外來(lái)入侵植物的野外調(diào)查，確定黃山市城區(qū)外來(lái)入侵植物的種類，記錄這些種的原產(chǎn)地、習(xí)性、出現(xiàn)的地點(diǎn)，目測(cè)多度，并分析這些種的特點(diǎn)，制定了外來(lái)植物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表，以期對(duì)于外來(lái)植物的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

2010年12月—2011年12月，通過(guò)查閱《中國(guó)植物志》、《安徽植物志》、《黃山植物》等相關(guān)文獻(xiàn)［7－10］，確定采取線路調(diào)查和樣方調(diào)查兩種方法，展開(kāi)調(diào)查。在調(diào)查的過(guò)程中，拍攝植物照片、采集植物標(biāo)本進(jìn)行鑒定。

1.1 線路調(diào)查

對(duì)于黃山市城區(qū)，沿著12路、5路等公交線路開(kāi)始調(diào)查，從黃山學(xué)院南區(qū)門口開(kāi)始，沿著和怡陽(yáng)光大酒店、汽車站、黃山學(xué)院北區(qū)、昱中花園、火車站、世紀(jì)廣場(chǎng)、陽(yáng)光綠水花園、馨園國(guó)際大酒店，到黃山學(xué)院南區(qū)門口為止。對(duì)于最具有代表性的黃山學(xué)院南區(qū)，從二食堂開(kāi)始，沿著12＃、24＃、17＃、20＃、西區(qū)、二教、圖書館、教師宿舍、天都園林基地、外語(yǔ)樓、徽文化廣場(chǎng)、一教、一食堂、10＃、6＃，直到二食堂為止。

1.2 樣方調(diào)查

在整個(gè)的調(diào)查過(guò)程中，對(duì)于局部重點(diǎn)區(qū)域，24＃前面、二教西土坡、汽車站門口等，采取樣方調(diào)查，樣方面積設(shè)置為0.50m×0.50m。在樣方內(nèi)記錄外來(lái)入侵植物和伴生種的種類、株高、總株數(shù)、葉片長(zhǎng)寬、結(jié)實(shí)量、擴(kuò)散方式、生長(zhǎng)狀況，并目測(cè)多度，分析傳入途徑。

2 調(diào)查結(jié)果（見(jiàn)表1）

表1 黃山市城區(qū)外來(lái)入侵植物匯總表

注：Soc：植株密閉、形成背景；Cop3：植株很多；Cop2：植株多；Cop1：植株尚多；Sp：植株不多，零散；Sol：植株少，偶見(jiàn)；Un：僅單一個(gè)體。

3 結(jié)果及分析

3.1 外來(lái)入侵植物組成

本次調(diào)查到外來(lái)入侵植物有27種，隸屬18科26屬，其中菊科種類最多，共7屬8種，占本次統(tǒng)計(jì)總數(shù)的29.63%。在本次統(tǒng)計(jì)的外來(lái)入侵植物中，絕大多數(shù)種類分布于熱帶、亞熱帶，并且多數(shù)為1年生或多年生草本。

3.2 外來(lái)入侵植物特點(diǎn)

3.2.1 繁殖特性

成功入侵的外來(lái)植物往往具有很強(qiáng)的繁殖能力，植物的繁殖方式可以分為三種，有性繁殖和無(wú)性繁殖，其中以兩者結(jié)合起來(lái)的外來(lái)入侵植物的擴(kuò)散能力最為強(qiáng)烈。如鳳眼蓮（Eivhhorniacrassipes），可以依靠匍匐枝與母株分離方式進(jìn)行無(wú)性繁殖，植株數(shù)量在5天內(nèi)可增加一倍，一個(gè)母株可以在30天內(nèi)能增殖40～80株；同時(shí)，還可以進(jìn)行有性繁殖，一株花序可產(chǎn)生300粒種子，種子沉積水下可存活5～20年［11］。

3.2.2 傳播特性

入侵植物具有極強(qiáng)的傳播特性，到達(dá)新的生存環(huán)境之后，危害本地鄉(xiāng)土植物的生長(zhǎng)，從而占有該領(lǐng)域。如小蓬草（Conyzacanadensis），它的瘦果扁長(zhǎng)圓形，具毛，在8月成熟之后可以隨風(fēng)傳播到很遠(yuǎn)的地方；蒼耳（Xanthiumsibiricum），瘦果表面具鉤狀刺和白色的細(xì)柔毛，可以通過(guò)人畜無(wú)意引入傳播；牛膝菊（Galinsogaparviflora），易隨帶土苗木傳播。

3.2.3 遺傳特性

雜草遺傳多樣性的高低反映了物種對(duì)外界環(huán)境適應(yīng)能力的強(qiáng)弱［12］，適應(yīng)能力強(qiáng)的則很容易在新的環(huán)境領(lǐng)域擴(kuò)散，進(jìn)而暴發(fā)。如一年蓬（Erigeronannuus），它的生物學(xué)特性決定了它具有高的遺傳多樣性和低的遺傳分化，這表明一年蓬在鹽堿地上也具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，所以成為了危害當(dāng)?shù)刂参锷娴娜肭种参铮?3］。

3.2.4 有害特性

入侵植物往往通過(guò)化感作用來(lái)抑制周圍植物的生長(zhǎng)，植物的化感作用是植物通過(guò)淋溶、揮發(fā)、殘?bào)w分解和根系分泌環(huán)境釋放化學(xué)物質(zhì)，而對(duì)周圍植物（包括微生物）產(chǎn)生間接或直接的有害或有利的作用［14］。如香附子（Cyperusrotundus）通過(guò)根系分泌物和地上器官分泌物對(duì)周圍的植物產(chǎn)生化感作用，抑制它們的生長(zhǎng)；小蓬草（C.canadensis）在自然條件下可通過(guò)莖葉淋溶、土壤殘?bào)w分解和根系分泌共同作用向農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)釋放化感物質(zhì)，但主要以根系分泌為主，威脅周圍植物的生存［15］。

3.2.5 適應(yīng)性特性

外來(lái)入侵植物對(duì)環(huán)境有著強(qiáng)烈的適應(yīng)性，盡管環(huán)境相當(dāng)惡劣，即使本地植物不能生存的地方，外來(lái)入侵植物也可以在此生存，吸收養(yǎng)分和占領(lǐng)空間，如喜旱蓮子草（A.philoxeroides），在原產(chǎn)地主要分布于淡水生境中，既能扎根于淡水中，也能漂浮在水面，營(yíng)養(yǎng)和水分都不是喜旱蓮子草的限制因子，入侵成功之后，在陸地和水中都可生存，尤其在陰濕環(huán)境下，土壤肥沃時(shí)危害更為嚴(yán)重［16－18］；鉆形紫菀（Astersubulatus）喜生長(zhǎng)在潮濕的土壤中，同時(shí)在沼澤或含鹽土壤中亦能生長(zhǎng)，常沿河堤、溝邊、路邊、海岸蔓延。

4 外來(lái)植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究

外來(lái)植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估概念的形成：某一植物從原產(chǎn)地到達(dá)非原產(chǎn)地，就會(huì)帶來(lái)新的影響，影響的大小隨具體情況改變，為了便于將模糊的影響程度具體量化，人們將工程學(xué)中的“風(fēng)險(xiǎn)”這一概念引入進(jìn)來(lái)，后逐步形成了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的概念［19］。

外來(lái)植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分為兩類：第一類是在植物引入某地區(qū)前預(yù)測(cè)其入侵風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估系統(tǒng)；第二類是對(duì)已經(jīng)在當(dāng)?shù)囟ㄖ郴驓w化并造成影響，或有潛在入侵性并將來(lái)有可能成為入侵物種的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)［19］。第一類分析方法包括：農(nóng)業(yè)氣候相似距法、CLIMEX模型方法、MaxEnt模型方法、GARP模型方法；第二類分析方法包括：德?tīng)柗品?、層次分析法、模糊分析法?9］。

層次分析法具有系統(tǒng)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)框架簡(jiǎn)潔明了、所需定量數(shù)據(jù)較少的特點(diǎn)，并且本身能夠認(rèn)真地考慮和衡量指標(biāo)的相對(duì)重要性。徐會(huì)曾這樣解釋層次分析法：是將方案構(gòu)建成多層次、多指標(biāo)系統(tǒng)，再依次對(duì)每層指標(biāo)進(jìn)行研究、評(píng)估的一種方法［20］。李振宇、解焱［21］構(gòu)建的層次分析體系包含的指標(biāo)有：繁殖擴(kuò)散性、遺傳性、適應(yīng)性特征、物種類型、有害特征、被控制特點(diǎn)及入侵歷史。丁暉、石碧清、徐海根等［22］構(gòu)建的層次分析指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層3個(gè)層次。針對(duì)黃山市的地理特性分析，以及層次分析法的特點(diǎn)，本研究采用層次分析法對(duì)黃山市城區(qū)的外來(lái)入侵植物進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并制定出一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表（見(jiàn)表2）。該風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表根據(jù)導(dǎo)致外來(lái)植物入侵的可能性原因設(shè)立準(zhǔn)則層；再在指標(biāo)層根據(jù)各個(gè)準(zhǔn)則層的具體特點(diǎn)設(shè)立各個(gè)問(wèn)題；最后再根據(jù)指標(biāo)層這些問(wèn)題的答案設(shè)立等級(jí)劃分：低風(fēng)險(xiǎn)、中風(fēng)險(xiǎn)、高風(fēng)險(xiǎn)和不可接受，并進(jìn)行主觀賦值，依次為0分、2分、5分、20分；根據(jù)統(tǒng)計(jì)出來(lái)的分?jǐn)?shù)，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

表2 黃山市城區(qū)外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表

在表2中，每個(gè)單項(xiàng)賦值的高低，反映了這個(gè)單項(xiàng)的不同風(fēng)險(xiǎn)程度，以及引起入侵可能性的權(quán)重的大小。指標(biāo)權(quán)重的確定有主觀法和客觀法2大類，主觀法是由決策分析者對(duì)各指標(biāo)的主觀重視程度而賦權(quán)的一類方法；客觀賦權(quán)法則根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象各指標(biāo)數(shù)據(jù)，按照數(shù)學(xué)上的計(jì)算準(zhǔn)則得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，如熵值法、最小二乘法等［22］。這里采用李振宇等專家的研究成果［21］和黃山市城區(qū)的特點(diǎn)判斷：將表2中的每個(gè)問(wèn)題的得分合計(jì)，如果超過(guò)20分，就表示應(yīng)該禁止引入和在野外釋放該物種；評(píng)估值在10～20分的，必須嚴(yán)格限制引入的目的、區(qū)域、數(shù)量和次數(shù)，而且引入后必須有足夠的安全措施防止其逃逸和擴(kuò)散，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)工作；評(píng)估值為5～10分的物種，應(yīng)適當(dāng)限制引入的目的、區(qū)域、數(shù)量和次數(shù)；評(píng)估值為5分以下的物種可以引入。針對(duì)黃山市城區(qū)外來(lái)入侵植物（表1），根據(jù)表2統(tǒng)計(jì)分?jǐn)?shù)得知：評(píng)估值在20分以上的有小蓬草（C.canadensis）、一年蓬（E.annuus）等21種，占黃山市城區(qū)外來(lái)入侵植物總數(shù)的77.78%；評(píng)估值在10～20分的有牛筋草（Eleusine indica）、紫茉莉（Mirabilis jalapa）等4種，占總數(shù)的14.81%；評(píng)估值在5～10分的有圓葉牽牛（Ipomoea purpurea）和葎草（Humulus scandens）2種，占總數(shù)的7.41%；評(píng)估值在5分以下的種類沒(méi)有。具體運(yùn)用方式舉例如：喜旱蓮子草（A.philoxeroides），就準(zhǔn)則層繁殖和擴(kuò)散中，自然傳播速度很快以及可以進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)繁殖，就證明它的評(píng)估值已經(jīng)在20分以上，所以應(yīng)該禁止引入和在野外釋放該物種；小蓬草（C.canadensis），能在自然界建立自我繁殖種群、自然傳播范圍很遠(yuǎn)、自然傳播速度很快、容易被無(wú)意傳播，其評(píng)估值也在20分以上，所以也應(yīng)該禁止引入和在野外釋放該物種。

制定外來(lái)植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表，旨在為黃山市相關(guān)部門預(yù)防外來(lái)植物入侵提供參考，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保護(hù)生物多樣性，保護(hù)經(jīng)濟(jì)不受損，保護(hù)人畜健康等。

5 小結(jié)

本文調(diào)查出黃山市城區(qū)外來(lái)入侵植物的種類，共27種，隸屬18科26屬，并分析了這些外來(lái)入侵植物的特點(diǎn)，同時(shí)，制定出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表，提供給黃山市相關(guān)部門在植物檢疫過(guò)程中一個(gè)參考的指標(biāo)，加強(qiáng)植物檢疫的力度，預(yù)防外來(lái)植物入侵本地，造成破壞。

［1］ 熊紅，劉永碧.植物引種與生物入侵［J］.自然雜志，2003（6）：351－355.

［2］ 龍茹，史風(fēng)玉，孟憲東，徐興友.河北省外來(lái)入侵植物的調(diào)查分析［J］.北方園藝，2008（7）：173.

［3］ 張乃群，龐振凌，龐發(fā)虎，杜敏華，李運(yùn)賢.中國(guó)外來(lái)植物的入侵、危害及防除研究［J］.南陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，5（3）：59.

［4］ 丁建清，王韌.外來(lái)有害植物［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，1998：58－62.

［5］ 譚萬(wàn)忠.空心蓮子草對(duì)幾種作物的損失測(cè)定［J］.雜草學(xué)報(bào)，1994，8（1）：28－31.

［6］ 汪小飛，程軼宏，趙昌恒，伍全根.黃山市外來(lái)入侵植物分析［J］.江蘇林業(yè)科技，2007，34（6）：23.

［7］ 徐海根，強(qiáng)勝.中國(guó)外來(lái)入侵物種編目［M］.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2004.

［8］ 中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員.中國(guó)植物志［M］.北京：科學(xué)出版社，2006.

［9］ 《安徽植物志》協(xié)作組編.安徽植物志［M］.合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，1991.

［10］ 胡嘉琪，梁師文.黃山植物［M］.上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，1996：419.

［11］ 田家怡.山東外來(lái)入侵有害生物與綜合防治技術(shù)［M］.北京：科學(xué)出版社，2004：46－66.

［12］ O＇Hanlon P C，Peakall R，Briese D T.A review of new PCR－based genetic markers and their utility to weed ecology［J］.Weed Research，2000，40（3）：239－254.

［13］ 倪福明，李鈞敏，吳建江，王冬旭，李建輝.不同鹽度梯度下一年蓬的遺傳多樣性和遺傳分化［J］.福建林業(yè)科技，2009，36（2）：47.

［14］ 方芳，茅瑋，郭水良.入侵雜草一年蓬的化感作用研究［J］.植物研究，2005，25（4）：450.

［15］ 高興祥，李美，高宗軍，趙亞，張宏軍，李志強(qiáng)，宋國(guó)春.外來(lái)入侵植物小飛蓬化感物質(zhì)的釋放途徑［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2010，30（8）：1969－1970.

［16］ Sainty G，Mccorkelle G，Julien M.Control and spread of alligator weed in Australia：lessons for other regions［J］.Wetl Ecol Manag，1998，5：195－201.

［17］ Dewitt T J，Andrew S，David S W .Costs and limits of phenotypic plasticity［J］.Tree.1998，13：77－81.

［18］ 江紅英，陳中義，郝勇.喜旱蓮子草生理生態(tài)特性研究進(jìn)展［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（22）：6721.

［19］ 吳磊，黃成林，汪小飛.有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析方法綜述［J］.黃山學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，13（15）：77－80.

［20］ 徐會(huì).安徽省外來(lái)物種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（1）：248－261.

［21］ 李振宇，解焱.中國(guó)外來(lái)入侵種［M］.北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2002.

［22］ 丁暉，石碧清，徐海根.外來(lái)物種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和評(píng)估方法［J］.生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào)，2006，25（10）：1240－1244.