丁丹 陳超
摘要:紅毛草是一種外來植物,原產(chǎn)于南非,主要分布于非洲、美洲、亞洲、澳大利亞及部分島嶼,在我國,主要分布于福建、廣東、廣西、海南及臺灣等地區(qū)。通過對文獻、資料的整理,在了解紅毛草生物學、生態(tài)學特性、地域分布以及生境類型的基礎上,采用中歐風險評估體系(WG-WRA)和澳大利亞(或新西蘭)雜草風險評估體系(WRA)對紅毛草進行入侵風險評估。結(jié)果表明,紅毛草繁殖能力強(種子產(chǎn)量大、發(fā)芽率高)且具有良好的生態(tài)適應性和環(huán)境抗逆性,在我國5個?。▍^(qū)、市)19個市均有分布,并呈不斷擴大的趨勢。2個風險評估體系對紅毛草入侵我國北方地區(qū)的分值分別為13、14分,屬于低風險入侵植物;但是,對于南方地區(qū)的入侵分值都為29分,屬于高風險外來入侵植物,一旦入侵成功則會威脅到當?shù)氐纳鷳B(tài)安全和生物多樣性。因此,在對紅毛草引種和應用時,必須加強管理和監(jiān)測,并做好相應的防控工作。
關鍵詞:外來入侵植物;風險評估;觀賞草;紅毛草;入侵特性;地理分布;生態(tài)安全;生物多樣性
中圖分類號:S451文獻標志碼:A文章編號:1003-935X(2016)02-0029-05
紅毛草(Rhynchelytrumrepens)為禾本科紅毛草屬草本植物,根莖粗壯,植株高達1m。圓錐花序開展,長10~15cm,小穗長約5mm,常被粉紅色絹毛。紅毛草因具有較高的觀賞價值和良好的適口性而被廣泛種植[1],但是,因紅毛草繁殖力和耐旱性較強,并具有廣泛的氣候適應性,所以極易引起入侵危害,成為惡性雜草,造成地區(qū)經(jīng)濟損失[2-3]。在美國佛羅里達州,F(xiàn)LEPPC(FloridaExoticPestPlantCouncil)已將紅毛草列為Ⅰ級侵入種,紅毛草入侵對該地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重威脅[4]。因此,在紅毛草尚未對我國生態(tài)安全和農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)造成嚴重危害前,須要詳細了解它的生物學和生態(tài)學特性,評估入侵風險,為未來防控紅毛草工作提供參考和依據(jù)。
本研究主要通過對文獻、網(wǎng)絡資料等的調(diào)研,對紅毛草的生物學、生態(tài)學特性及抗逆性和適應性進行探討,以了解它的競爭能力、入侵特性和分布擴散狀況;同時,采用中歐風險評估體系(TheRiskAssessmentforCentralEurope,WG-WRA)和澳大利亞(或新西蘭)雜草風險評估體系[TheAustralian(orNewZealand)WeedRiskAssessmentsystem,WRA]2種常用的風險評估體系[5-6]對紅毛草進行入侵風險評估,為它的入侵防控提供理論依據(jù)。
1入侵特性
紅毛草為長命的多年生禾草,具有的生物學和生態(tài)學特性使它在從外來種成為入侵種方面具有一定優(yōu)勢,并且人類活動也為紅毛草的擴散和入侵創(chuàng)造了便利條件。本研究通過對文獻資料的整理,探討紅毛草入侵優(yōu)勢和潛在入侵風險。
紅毛草主要有以下幾個方面的入侵優(yōu)勢:(1)抗逆性強、適應性廣。紅毛草耐高溫、干旱并且生長不擇土壤,在植物群落結(jié)構簡單、生態(tài)系統(tǒng)脆弱的區(qū)域,如山坡、草地、采石場及高速公路旁等受損的生境中,極易入侵并且存活、定居[1,7]。(2)繁殖能力強。紅毛草種子產(chǎn)量多,可產(chǎn)種子113.5kg/hm2,且種子耐熱性強,萌發(fā)速度快[1,8]。有研究表明,紅毛草種子在45℃高溫情況下,發(fā)芽率可達30%;即使貯藏4年后也可快速發(fā)芽,且種子發(fā)芽率仍然保持在較高水平(41.8%),并且它既可進行種子繁殖,也可利用根莖繁殖。因此,當紅毛草進入一個新區(qū)域時,能快速繁衍、建群、擴展,發(fā)展成為優(yōu)勢種并形成單優(yōu)植物群落[1,9-10]。(3)紅毛草因具有較高的觀賞性和飼用價值而易被引種應用。1866年,美國最早將紅毛草作為觀賞草引進,并在1892年將其列為可供家畜采食的飼草[8,11];隨后,我國臺灣將紅毛草作為觀賞草和牧草引進。
紅毛草具有很強地繁殖和適應能力,并容易通過人為途徑進入新的生態(tài)系統(tǒng)而造成入侵危害。人為引種和分布擴散是紅毛草成為入侵種的前提條件,而它自身的生物學、生態(tài)學和環(huán)境特征共同影響其入侵危害狀況。
2地域分布及生境
紅毛草原產(chǎn)于南非的熱帶地區(qū),主要分布于非洲、美洲、亞洲、澳大利亞及部分島嶼,分布具體情況如表1所示。
外來物種的入侵主要包括傳播、定植、建群和擴散[20]幾個階段。為了更好地控制外來物種入侵,必須做好入侵物種的預防工作。因此,了解紅毛草入侵的生境類型是十分必要的。據(jù)相關文獻和資料記載,紅毛草常見于以下3種生境類型:(1)河邊、山坡草地。在廣東地區(qū),紅毛草常用于山體護坡[21],因具有較強的繁殖能力和抗旱性,這就給紅毛草向其他生態(tài)系統(tǒng)入侵提供了便利條件。同時,紅毛草可飼喂家畜,所以常被人類和家畜有意或無意地帶入到一些草場中[22]。但是,有研究表明紅毛草干物質(zhì)中粗蛋白含量為97g/kg,中性洗滌纖維含量為723g/kg(其中難消化的中性洗滌纖維含量43g/kg),纖維素含量為280g/kg,作為牧草其營養(yǎng)價值并不是很高[23-24]。因此,當紅毛草侵入放牧草場時,會影響草場的載畜率,從而給畜牧生產(chǎn)帶來一定的損失。(2)受損生境。如廢棄采石場跡地、建筑垃圾棄土場、新筑道路兩側(cè)等人為干擾區(qū)。研究表明,紅毛草在珠江三角洲的采石場中能快速繁殖并成為該區(qū)的優(yōu)勢種[13]。在美國佛羅里達州,紅毛草在道路旁隨處可見并呈現(xiàn)向其他生境入侵的趨勢[25]。在廣東東江流域,紅毛草沿著道路蔓延,呈由南向北擴散的趨勢,因此對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響[26]。同時,紅毛草耐火燒,大量繁殖并對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生危害時,很難消除[10]。因此,在紅毛草未對自然環(huán)境產(chǎn)生威脅前,必須加強對它的監(jiān)測和預警。
3風險評估
對外來植物進行風險評估,可以為外來物種的防治提供理論依據(jù),從而最大限度地減少由外來物種入侵帶來的生態(tài)和經(jīng)濟損失?;趯t毛草生態(tài)生物特性、地域分布以及生境的了解,主要采取2種風險評估體系對其進行入侵風險評估,即中歐風險評估體系(WG-WRA)和澳大利亞(或新西蘭)雜草風險評估體系(WRA)[5-6]。中歐風險評估體系(WG-WRA)主要是從原產(chǎn)地、地域分布、繁殖能力及生活型等12個方面對植物進行入侵風險評估,分為低風險(3~20分)、中等風險(21~27分)、高風險(28~39分)3個等級。澳大利亞(或新西蘭)雜草風險評估體系(WRA)主要是從紅毛草對農(nóng)業(yè)和環(huán)境的影響進行評估,主要涉及馴化栽培史、氣候和分布、雜草特性、不可期性狀、植物類型、繁殖特性、擴散機制以及抗逆性8個方面。當紅毛草在環(huán)境和農(nóng)業(yè)的得分任一方面超過6分時,即認為具有較高的入侵風險,應慎重引種并在引入后須加以檢測。根據(jù)我國南方和北方的氣候特點,分別對紅毛草進行入侵風險評估。
3.1中歐風險評估體系(WG-WRA)
在對紅毛草進行風險評估時,按照EPPO(EuropeanPlantProtectionOrganisation)標準先進行預評估,發(fā)現(xiàn)紅毛草適合進行風險評估。在我國南方地區(qū),紅毛草的評估總分為29分(圖2),入侵等級為Ⅲ,屬于高風險入侵植物(表2)。因此,在引入紅毛草時,必須嚴格限制引種的目的、區(qū)域、數(shù)量和次數(shù),而且引入后必須做好檢測防控工作。在北方地區(qū),紅毛草的評估總分為13分(圖2),屬于低風險入侵植物。所以,在北方地區(qū)紅毛草不須要專門地監(jiān)控和管理,但仍須要定期檢測,以免在新的環(huán)境中產(chǎn)生遺傳變異而引發(fā)入侵危害。
3.2澳大利亞(或新西蘭)雜草風險評估體系(WRA)
采用澳大利亞(或新西蘭)雜草風險評估體系(WRA)對紅毛草進行風險評估。結(jié)果表明,紅毛草在北方地區(qū)入侵風險評估分值為14分,并且在農(nóng)業(yè)和環(huán)境方面的分值都小于6分。根據(jù)評估標準,我國北方地區(qū)無明顯入侵危害,屬于低風險入侵植物。在我國南方地區(qū),紅毛草的入侵風險評估分值為29分,屬于高風險入侵植物,在農(nóng)業(yè)和環(huán)境方面的入侵分值分別為3、7分,對環(huán)境方面存在入侵危害(圖2、表2)。這可能是因為在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,人類頻繁的活動干擾,使紅毛草無法正常生長繁殖;在生態(tài)環(huán)境方面,由于紅毛草具有較高的觀賞性及較強的抗逆性,常被用于采石場、高速公路旁的植被恢復[1,7]。通過人為因素傳播及自身較強的繁殖力,紅毛草很容易在我國南方地區(qū)的環(huán)境中建植歸化,并造成危害。一旦入侵成功則嚴重影響區(qū)域的物種多樣性,改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構和功能,最終很有可能會導致當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的退化和功能的喪失,從而引起生態(tài)災難[27]。
外來物種風險評估是開展外來物種風險管理的基礎,是防止外來物種入侵的有效手段之一[28-30]。本研究運用2種評估體系對紅毛草進行風險評估,發(fā)現(xiàn)紅毛草在我國南方地區(qū)是具有高風險的外來有害植物,在北方地區(qū)屬于低入侵風險的外來植物。我國北方地區(qū)的氣候條件(尤其是積溫)限制了紅毛草的生長繁殖,例如在北京地區(qū)無法越冬且產(chǎn)種子量極小。但是,在我國南方地區(qū)(例如福建、海南及廣東等地),氣候條件有利于紅毛草生長并且種子產(chǎn)量大,繁殖力強,一旦被引入,能快速繁殖并形成簡單的單優(yōu)植物群落,造成入侵危害。因此,在對紅毛草進行引種和應用時,必須加強管理和監(jiān)測并做好防除準備,從而以最大限度減少外來入侵植物帶來的生態(tài)及經(jīng)濟損失。
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