劉明智, 陳明霞, 高建強, 鄭燕飛
(1.銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院 農(nóng)學(xué)院,貴州 銅仁 554300; 2.銅仁學(xué)院 文學(xué)院, 貴州 銅仁 554300; 3.銅仁學(xué)院 農(nóng)林學(xué)院, 貴州 銅仁 554300)
【研究意義】隨著全球化進(jìn)程的推進(jìn),國際旅游、物流與貿(mào)易活動的日益頻繁,加快了物種遷徙和傳播的速度,造成外來入侵物種危害日趨嚴(yán)重[1],弄清外來植物的種類組成、來源及入侵途徑,對預(yù)防其危害具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】丁建清[2]于1995年首次對國內(nèi)農(nóng)田、牧場和水域等生境的植物進(jìn)行初步統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),已對我國農(nóng)業(yè)和林業(yè)造成危害的外來植物不少于58種。據(jù)國家質(zhì)量監(jiān)督檢疫總局公示,截至2002年,我國的外來入侵植物有約108種,至2003年底,已查明的外來入侵物種達(dá)283種[3]。2009年11月2日在福州召開的生物入侵國際大會上的統(tǒng)計顯示,我國入侵的外來物種已達(dá)400余種,每年平均以1~2種的速率遞增,且危害嚴(yán)重的達(dá)100余種[4]。目前,我國的外來入侵植物已達(dá)515種[5-6],隸屬72科。外來入侵植物不但給我國經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重?fù)p失,而且導(dǎo)致了嚴(yán)重生態(tài)災(zāi)難,據(jù)統(tǒng)計,我國因外來入侵物種每年造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1 198.76億元,占當(dāng)年GDP的1.36%[7]。原產(chǎn)南美的鳳眼蓮(Eichhorniacrassipes)于20世紀(jì)30年代以畜禽飼料引入我國大陸,作為觀賞與飼料及水質(zhì)凈化植物進(jìn)行推廣,后逸為野生,現(xiàn)已成為我國嚴(yán)重危害種,在云南幾乎遍布各地州和濕地,僅昆明市政府為治理滇池每年用于打撈鳳眼蓮的費用高達(dá)50~80萬元[8]。鳳眼蓮每年對我國造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)80~100億元,而對生態(tài)系統(tǒng)的破壞所導(dǎo)致的間接損失更是無法估量[9],并且外來入侵物種導(dǎo)致本地生物多樣性的減少與喪失,嚴(yán)重地影響當(dāng)?shù)厣锏亩鄻有约敖?jīng)濟(jì)建設(shè)[10]。外來入侵物種已成為威脅我國自然資源、農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)、生物多樣性及生態(tài)環(huán)境的重要因素[11]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高,我國城市化水平也得以迅速發(fā)展,2010年,我國城市化率達(dá)47%[12],住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計表明,至2020年已達(dá)63.89%。隨著城市化發(fā)展,城市物流及交通線路增加,城市化地區(qū)的外來入侵植物物種數(shù)明顯高于保護(hù)區(qū)和森林公園等地[13]。可見,城市化進(jìn)程促進(jìn)了外來植物的入侵。在城市化過程常伴隨著生境破碎化與環(huán)境退化,不僅影響到本地物種的生存,同時也給外來物種提供了新的生態(tài)位[14],而且城市環(huán)境中巨大的物流與人流也為外來物種的擴(kuò)散創(chuàng)造了極為便利的條件。在中國城市化快速發(fā)展的進(jìn)程下,為美化綠化城市環(huán)境,引進(jìn)外來觀賞植物更不可避免,植物入侵也會更加嚴(yán)峻?!狙芯壳腥朦c】目前,未見關(guān)于銅仁市外來入侵植物調(diào)查分析的報道。為此,于2015—2019年對原萬山特區(qū)萬山鎮(zhèn)、玉屏縣縣城的舞陽河岸至火車站、銅仁市的謝橋開發(fā)區(qū)(萬山新區(qū))等地的外來入侵植物進(jìn)行調(diào)查研究?!緮M解決的關(guān)鍵問題】探明銅仁市外來植物的種類組成及來源與入侵途徑,以期為其引種管理、入侵植物檢測與防治提供科學(xué)依據(jù)。
銅仁市位于貴州高原東部(107°46′~109°25′E,27°07′~29°05'N),屬于武陵山區(qū)腹地,處于云貴高原向湘西丘陵過渡的斜坡地帶,地勢西北高東南低,以山地為主,占全區(qū)總面積的67.8%,其次是丘陵,占28.3%,壩子及其他地貌面積僅占3.9%。海拔500~1 000 m,全區(qū)有不同規(guī)格的巖溶地貌,碳酸鹽巖石占巖石面積的52%。東與湖南相鄰,南抵貴州黔東南州,西至貴州遵義市,北鄰重慶,為中原地區(qū)與西南邊陲的連接紐帶。銅仁市下轄沿河縣、印江縣、德江縣、思南縣、江口縣、石阡縣、松桃縣、玉屏縣、萬山特區(qū)和銅仁市碧江區(qū)。東西長1.71×103km,南北寬2.19×103km,全區(qū)總?cè)丝?40.24萬,有土家、苗、侗、仡佬、回、布依和蒙古等29個民族,少數(shù)民族人口為總?cè)丝诘?4%。
2015—2019年,對原萬山特區(qū)萬山鎮(zhèn)、玉屏縣縣城的舞陽河岸至火車站、銅仁市的謝橋開發(fā)區(qū)(萬山新區(qū))、主城區(qū)及川硐教育園區(qū)開發(fā)區(qū)的入侵植物進(jìn)行實地調(diào)查,記錄其種類和危害程度,同時對入侵植物進(jìn)行數(shù)碼拍照,并利用《中國外來植物》[15]和《中國外來入侵種編目》[16]等文獻(xiàn)資料對其進(jìn)行鑒定。
從表1可知,銅仁市外來植物有67種,其中木本植物26種,占38.81%,草本植物38種,占56.72%,亞灌木狀草本1種,占1.49%,半灌木2種,占2.98%。67種外來植物隸屬37科。其中,菊科種類最多,有10種,其次是天南星科和莧科,各有4種,以睡蓮科、雨久花科、小檗科、山茱萸科等最少,均為1種。外來植物作觀賞性用途的種類最多,有50種,占74.63%,如荷花玉蘭、花葉青木、一串紅、雞冠花、火鶴花等。雜草11種,占16.42%,如鬼針草、一年蓬和青葙等;藥用植物1種,為美洲商陸;蔬菜用植物3種,為落葵薯、莧(雁來紅)和菊芋。造成嚴(yán)重危害的外來植物有紫莖澤蘭、大狼把草、加拿大蓬(飛蓬)和一年蓬等8種,造成中等危害的有刺槐、野胡蘿卜和美洲商陸(垂穗商陸)等12種,產(chǎn)生危害輕微的有八角金盤、鵝掌柴和日本女貞等47種。
表 1 銅仁市外來入侵植物種類概況
續(xù)表1
2.2.1 原產(chǎn)地 從圖1看出,銅仁市入侵的67種外來植物主要來源于美洲,達(dá)35種,占52.24%,亞洲其次,有14種,占20.90%;歐洲7種,占13.43%;非洲5種,占7.46%,地中海3種,占4.48%;大洋洲的2種,占2.98%;南太平洋1種,占1.49%。
圖 1 銅仁市外來入侵植物的原產(chǎn)地
2.2.2 入侵途徑 外來植物的入侵途徑為有目引入和無意引入2種。有意引入:一是以花卉等種植為目的的引種,二是以用于綠化美化、水土保持和環(huán)境保護(hù)的引進(jìn);無意引入:一是隨航空、陸路、水路運輸工具和壓艙水及進(jìn)出口貨物和包裝材料的引入;二是旅客無意引入等和自然傳播等[18]。目前,銅仁市入侵植物少部分是通過自然傳播途徑傳入,如青葙(Celosiaargentea)、土荊芥(Chenopodiumambrosioides)和空心蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)等;大部分是通過引種有意引入,用于綠化美化,如火鶴花(Anthuriumscherzeriamam)、葉子花(Bougainilleaspectabilis)、八角金盆(Fatsiajaponica)、矮牽牛(Petuniahybrida)等為了獲得觀賞效果,這些植物引入后具備了一定規(guī)模,一旦其表現(xiàn)出入侵性,則很難隔離與防治;并有少數(shù)無意引入的雜草,如紫莖澤蘭(Eupatoriumadenophorum)、鬼針草(Bidenspilosa)和藿香薊(Ageratumconyzoides)等,夾雜在以園林綠化美化的目標(biāo)物種中,因檢疫隔離期間沒有妥善處理而傳播,造成危害。
生活型是植物對于綜合生境條件長期適應(yīng)而在外貌上反映出來的植物類型,生活型的形成是植物長期適應(yīng)環(huán)境的一種表現(xiàn)。從圖2看出,在67種外來入侵植物中,草本植物有38種,占總數(shù)的56.72%。其中1年生草本15種,2年生草本3種,多年生草本20種,亞灌木狀草本1種;木本植物26種,占總數(shù)的38.81%,其中常綠喬木6種,落葉喬木2種,常綠灌木11種,落葉灌木2種;藤狀灌木4種,多肉灌木1種;半灌木3種。1年生草本植物具有壽命短、結(jié)果時間長,種子量大、體積小、易傳播等生活史特征[17],使其在與本地物種競爭中具有明顯優(yōu)勢,入侵性較強[17]。
圖 2 銅仁市外來入侵植物生活型組成
從中國外來入侵植物的物種數(shù)看,南方比北方嚴(yán)重,沿海沿邊地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)嚴(yán)重[19],主要原因是外來入侵植物的物種數(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在一定關(guān)系[20],我國南部地區(qū)和沿海地區(qū)受人類活動影響較大,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),為提高經(jīng)濟(jì)效益,一是以觀賞和環(huán)保等為主要目的,有意或無意引入外來植物的頻率較高;二是交通的便利,使植物種子或其他類型的繁殖體憑借頻繁的交通運輸增加了擴(kuò)散的機會。貴州銅仁雖為我國西南地區(qū),近年隨杭瑞高速公路、滬昆高速及渝懷鐵路和懷昆高鐵的開通,交通得以迅速發(fā)展,再加之銅仁城區(qū)的發(fā)展與國家園林城市的創(chuàng)建申報,物種的交流越來越頻繁。目前,銅仁外來入侵植物達(dá)67種。在67種入侵植物中草本植物有38種,占總數(shù)的56.72%,如酢漿草科的紫葉酢漿草(Oxlistriangularis)、唇形科的洋紫蘇(Coleusscutellarioides)、莧科的青葙(Celosiaargentea)和喜旱蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)等;木本植物26種,占38.81%,為有意引進(jìn)的園林植物,如原產(chǎn)于日本的五加科的八角金盤(Fatsiajaponica)、木犀科的日本女貞(Ligustrumjaponicum)、松科的日本五針?biāo)?Pinusparviflora)和冬青科的龜甲冬青(Ilexcrenata);喬木和灌木等木本類植物相對于草本植物生長速度慢,且木本植物的危害一般較小,可能和植物與環(huán)境的適應(yīng)性有關(guān),與木本植物相比,草本植物為進(jìn)化類型,具有較強的適應(yīng)能力,喬木屬于較為原始的性狀,適應(yīng)能力相對較低[21]。銅仁外來入侵植物中,喬木13種,占總數(shù)的19.40%,其中常綠喬木11種,如荷花玉蘭(Magnoliagrandiflora)、雪松(Cedrusdeodara)和南洋杉(Araucariacunninghamii)等,落葉喬木2種,為刺槐(Robiniapseudoacacia)和懸鈴木(PlatanusXacerifolia)。
1978年確定為國家級自然保護(hù)區(qū)的梵凈山隸屬銅仁市,2018年梵凈山獲準(zhǔn)列入世界自然遺產(chǎn)名錄。梵凈山自然保護(hù)區(qū)是武陵山系森林生態(tài)系統(tǒng)保存較好的少數(shù)山地之一,其生物多樣性豐富,僅植物就有4000多種,特別具有觀賞價值的有珙桐(Davidiainvolucrata)、木蓮(Manglietiafordiana)、南方紅豆杉(Taxuswallichiana)、鐵杉(Tsugachinensis)、高山柏(Juniperussquamata)、八角(Illiciumverum)和粗榧(Cephalotaxussinensis),以及分布在不同海拔高度的雷山杜鵑(Rhododendronleishanicum)等30余種杜鵑花,可以作為園林觀賞植物,但欠開發(fā)利用,再加之銅仁城區(qū)的發(fā)展與國家園林城市的創(chuàng)建申報,園林綠化、城鎮(zhèn)美化不可避免地從我國廣東和云南等地引進(jìn)大量園林觀賞植物。大部分植物入侵與人類用于美化環(huán)境、水土保持與土壤改良、牧草種植、植物籬或其他用途而引入的外來植物新物種有關(guān)[22]。我國外來觀賞入侵植物達(dá)84種[23],此次調(diào)查發(fā)現(xiàn),銅仁的外來入侵植物中作為園林綠化美化和觀賞的人為引進(jìn)植物有50種,占59.53%,如蝶形花科的白車軸草(Trifoliumrepens)、紫茉莉科的紫茉莉(Mirabilisjalapa)、唇形科的一串紅(Salviasplendens)和竹芋科的天鵝絨肖竹芋(Calatheazebrine)等。
依據(jù)外來入侵植物目前在野外的生長、分布狀況,已入侵的植物對本地生態(tài)系統(tǒng)所造成的危害可劃分為嚴(yán)重、中等和較輕3個程度[24]。造成嚴(yán)重危害的的入侵植物以自然擴(kuò)散的草本植物為主,如莧科喜旱蓮子草(Alternantheraphiloxcroides)、雨久花科鳳眼蓮(Eichhorniacrassipes)及遍布村舍、路邊、綠化帶內(nèi)的藜科植物土荊芥(Chenopodiumambrosiodes)等,這些入侵植物不但對本地生態(tài)系統(tǒng)已造成了潛在危害,而且已威脅本地生物多樣性。中等危害程度的植物,主要分布在村舍、農(nóng)田、路邊、綠化草坪等處,植物個體雖然較為常見,但并未形成單優(yōu)群落,如野胡蘿卜(Daucuscarota)、白車軸草(Trifoliumrepens)、南苜蓿(Medicagopolymorpha)和青葙(Celosiaargentea)等。危害程度較輕的種類,植物個體零星分布,或為栽培種類偶爾逸生,如日本女貞(Ligustrumjaponicum)、刺槐(Robiniapseudoacacia)和雙莢決明(Cassiabicapsulafis)等。這些植物種類雖對本地生物多樣性暫時未造成明顯危害,但應(yīng)對其進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控。
水是入侵植物自然擴(kuò)散的主要載體,銅仁原萬山特區(qū)處于貴州高原東緣向湘西丘陵過渡地帶,屬黔東低山丘陵盆地河谷地貌,地勢西高東低,中部隆起,以萬山鎮(zhèn)為中心向四周降低,萬山鎮(zhèn)無大型河流環(huán)繞或流經(jīng)鎮(zhèn)區(qū),再加汞礦等停采,經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢,入侵植物種類少,僅10種,其中日本女貞、刺槐、龜甲冬青(Ilexcrenata)和白車軸草(Trifoliumrepens)為引入園林植物,野胡蘿卜(Daucuscarota)、加拿大蓬飛蓬(Conyzacanadensiis)、喜旱蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)和鬼針草(Bidenspilosa)為自然擴(kuò)散,但其對本地生態(tài)系統(tǒng)的危害遠(yuǎn)小于玉屏縣城和銅仁城區(qū)。玉屏縣屬平壩、丘陵和山區(qū)兼有地形,海拔315~950 m,縣域地處向湘西丘陵傾斜的過渡地帶,低山多丘陵間有平地,縣城位于舞陽河南岸。玉屏和銅仁城區(qū)不但有大型河流錦江河穿過,且交通發(fā)達(dá),不僅有公路,而且有高速公路和鐵路通過,入侵植物種類和對本地生態(tài)系統(tǒng)的危害程度遠(yuǎn)大于銅仁市原萬山,僅銅仁市川硐教育園區(qū)的銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園內(nèi)入侵植物就達(dá)40余種。
銅仁市外來植物有67種,其中木本和草本植物較多,分別占38.81%和56.72%;主要來源于美洲,達(dá)35種,占52.24%;紫莖澤蘭、大狼把草和加拿大蓬(飛蓬)等8種外來植物危害程度嚴(yán)重,刺槐、野胡蘿卜和美洲商陸(垂穗商陸)等12種外來植物危害程度中等,八角金盤、鵝掌柴和日本女貞等47種外來植物危害程度輕微。