摘要:對金子嶺外來植物入侵情況進行實地調查,景區內共發現23種外來入侵植物,綜合優勢度在10%以上的有菊科6種:三葉鬼針草(Bidens pilosa)、鉆形紫菀(Aster subulatus)、勝紅薊(Ageratum conyzoides)、蘇門白酒草(Conyza sumatrensis)、銀膠菊(Parthenium hysterophorus)、小飛蓬(Conyza canadensis);禾本科2種:地毯草(Axonopus compressus)、牛筋草(Eleusine indica);旋花科2種:圓葉牽牛(Ipomoea purpurea)、裂葉牽牛(Ipomoea nil);豆科2種:南苜蓿(Medicago hispida)、決明(Cassiae tora);馬鞭草科1種:馬纓丹(Lantana camara);大戟科1種:飛揚草(Euphorbia hirta)。共14種。本次調查通過統計入侵植物的組成及分布情況,獲得入侵植物的優勢度,預測入侵趨勢,進而制定有效、經濟的管理和防治對策。
關鍵詞:外來入侵植物;金子嶺;綜合優勢度;入侵趨勢
中圖分類號:X53 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)10-2555-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.10.026
Abstract: By field surveying on Jinziling alien plant invasions, there were 23 kinds of alien invasive plants were found within the scenic area. The comprehensive advantages of the more than 10 percent were these species: Six kinds of Asteraceae: Bidens pilosa, Aster subulatus, Ageratum conyzoides, Conyzai canadens, Parthenium hysterophorus, Conyza sumatrensis; Two kinds of Gramineae: Axonopus compressu, Eleusine indica; Two kinds of Convolvere: Ipomoea nil, Ipomoea purpurea; two kinds of Fabaceae: Cassiae tora, Medicago hispida; one kind of Verbenaceae: Lantana camara; one kind of Euphorbiaceae: Euphorbia hirta. There were a total of 14 kinds of invasive plants. The advantage of invasive plants was obtained by means of the composition and distribution of the invasive plants, and predicting the invasion trends, then formulating effective and economic management, prevention and control measures.
Key words: alien invasive plants; Jinzi Ling; comprehensive advantages; invasion trends
外來入侵植物指的是通過人類的各種活動無意或有意地將其引入到原來分布區外,在其原來分布區外的自然、半自然生態系統或生態環境中,由于當地適宜的氣候、土壤和豐富的食物供應以及少天敵抑制等有利條件下,得以迅速繁殖擴張,建立優勢種群,并對引入地的生物多樣性造成嚴重威脅,抑制當地生態系統原有組成植物的生長、繁殖,破壞物種多樣性和生態系統自然完整性的植物[1]。入侵植物通常都具有比較強的傳播能力和繁殖能力,因此能迅速產生大量的后代,并大范圍向周圍傳播,其往往通過排擠或抑制本地植物,形成大面積的單一優勢物種群落,使生態系統組成發生變化。外來入侵植物還可以通過與本地種雜交,改變當地的遺傳多樣性與完整性[2]。外來入侵植物對生物多樣性的破壞或威脅是長期的、持久的現象,通過對入侵地生態環境的自然性和完整性造成嚴重的影響,并制約其經濟的發展。
生物入侵生態學的優先研究領域是在各地區對外來植物分布情況進行本底調查[3],這也是有效防治外來入侵植物,規避環境安全威脅的基礎。近年來,中國學界在外來入侵植物的本底調查研究領域已有了豐碩成果[4],綜合概述了入侵植物的種類、來源及其造成的危害,且介紹了入侵植物的入侵機制及防治措施。
入侵植物多達188種,隸屬41科。菊科高達49種,是總數最多的一科,其次是禾本科,共有33種。已造成嚴重危害的雜草類約有96種[5]。廣西地區范圍內約有外來入侵植物74種,隸屬26科57屬,其中菊科、玄參科、傘形科等種類組成數有大于或等于3種[6]。桂林市共有約69種外來入侵植物,隸屬22科53屬。其中菊科植物最多,有21種;莧科、禾本科次之,各9種[7]。
作為平樂桂江生態旅游風景區的一個重要組成部分,平樂金子嶺文化休閑旅游景區以山水生態、自然景觀為背景,定位為生態環境優良、休閑文化氛圍濃郁的旅游休閑園區。其位于漓江、荔江、茶江三江匯合處,是平樂縣開發旅游的重點項目,集人文與生態旅游為一體。三江口的自然景觀及金子嶺的林草植被是該風景區重要的觀光資源,對金子嶺及其周邊地區的外來植物入侵情況進行調研,是保護金子嶺旅游景點生態自然與完整性的基礎性工作。作者采用實地調研與論文查閱相結合的方法,對平樂金子嶺景區外來入侵植物的科屬、原產地、危害程度及入侵趨勢進行分析,制定出一套有效保護景區生物多樣性與生態景觀自然性和完整性的科學方案。
1 材料與方法
1.1 調查地點自然地理概況
金子嶺與平樂縣城相對高度約600 m,位于縣城西面荔江、茶江、漓江三江匯合處。平樂縣位于廣西東北部,桂林市東南部,東經110°2′32″-110°33′11″,北緯24°15′24″-24°53′46″,距桂林市區118 km。平樂縣屬于亞熱帶季風氣候,年均氣溫19.9 ℃,年均降雨量為1 355.8~1 865.4 mm,年均日照時間為1 414~2 094.3 h,無霜期在301 d以上。桂江自西北向西南縱貫全境,自縣城三江匯合處流向昭平、梧州、廣州,有著良好的區位優勢。桂江生態旅游植被良好、水質優良、生態平衡、資源組合度高,自然條件有利于旅游業的發展,旅游區位優勢明顯,是平樂旅游資源開發的重要組成項目。桂江生態旅游風景區以50 km長的桂江為依托,已納入桂林國家旅游綜合改革試驗區規劃,接軌大桂林旅游圈。
1.2 調查方法
采用野外調查與文獻分析相結合的方法,先根據文獻初步篩選出金子嶺景區可能的外來入侵植物,再采用實地調查和走訪相結合的方法最終確定外來入侵物種在金子嶺景區發生的基本情況。走訪調查以景區周邊居民、相關管理人員、有關部門研究人員為訪問對象,采取的方式主要為電話、郵件、面對面訪談。實地調查則以線路調查結合樣方調查的方式。依據景區地理實況與前期訪談結果設置合理調查線路,在外來入侵植物出現較明顯的地點設置樣方,樣方大小為2 m×2 m。調查采用七級目測法,統計并確定各種入侵植物的優勢度(即危害度),再利用設置的15個樣方計算優勢度綜合值[8]。進行植物種類鑒定需要結合對應植物的生理性狀、標本及圖片,逐一對調查結果進行修改、確定、補充,最終形成金子嶺景區外來入侵植物名錄,對優勢度綜合值在10%以上的入侵植物進行重點分析。
2 調查結果與入侵趨勢預測
2.1 外來植物的入侵現狀
調查表明,金子嶺景區的外來入侵植物種類主要有棕葉狗尾草(Setaria palmifolia)、圓葉牽牛(Ipomoea purpurea)、三葉鬼針草(Bidens pilosa)、小飛蓬(Conyza Canadensis)、決明(Cassiae tora)、銀膠菊(Parthenium hysterophorus)、刺莧(Amaranthus spinosus)、馬纓丹(Lantana camara)、勝紅薊(Ageratum conyzoides)、地毯草(Axonopus compressus)、飛揚草(Euphorbia hirta)、空心蓮子草(Alternanthera philoxeroide)、鉆形紫菀(Aster subulatus)、南苜蓿(Medicago hispida)、牛筋草(Eleusine indica)、大黍(Panicum maximum)、裂葉牽牛(Ipomoea nil)、蘇門白酒草(Conyza sumatrensis)、喀西茄(Solanum aculeatissimu)、闊葉豐花草(Spermacoce latifolia)等(表1)。以上外來植物中的一些種類具有很強的環境適應性,因而引入景區后生長迅速且大量繁殖,因此對景區生態系統的完整性與自然性造成了一定的危害。
外來入侵植物優勢度綜合值在10%以上的種類有三葉鬼針草、飛揚草、小飛蓬、圓葉牽牛、鉆形紫菀、勝紅薊、南苜蓿、馬纓丹、決明、蘇門白酒草、銀膠菊、地毯草、裂葉牽牛、牛筋草等14種(表2)。
其中,菊科6種,豆科2種,禾本科2種,旋花科2種,馬鞭草科1種,大戟科1種。菊科入侵植物種數占總數的43%,也是全國范圍內引起外來植物入侵危害中種類最多的科。來源于熱帶美洲的有8種,北美3種,南美2種,印度、伊朗1種,來源于美洲的入侵植物種數占總數的57%。這與金子嶺景區所處地區的植物區系、地理關系、氣候條件與熱帶美洲的情況相似有關。另外一個重要的因素則是不斷增加的旅游和經貿活動使得外來植物的種子和植株進入本地的幾率大大提高。
實地調查發現,在路邊、灌草叢、荒地、以及部分疏林等人為干擾嚴重的區域,外來植物種類出現的頻率較高,而且長勢非常良好,種群內個體數密度大[9]。如三葉鬼針草沿著景區內道路兩旁呈塊狀或條帶狀分布,形成單種群群落,對景區原有物種的生長和分布造成了嚴重影響。
2.2 外來植物的入侵趨勢預測
外來植物的入侵過程一般分為引入、逃逸、種群建立和危害4個階段[10]。從外來植物入侵過程分析入侵植物的未來入侵趨勢,對制定相應的治理與防護措施具有重要意義。其中以菊科、禾本科等比例較大、優勢度綜合值在20%以上的7種外來入侵植物對景區生態完整性造成了嚴重危害。禾本科是進化類型,因而具有較強的環境適應能力。菊科植物在冬季或環境干擾嚴重的時候,由于其多為一年生植物,且種子數量龐大,可渡過不利時期。例如,三葉鬼針草的生活力和適應性極強,目前在廣西各地區的路邊、山坡灌叢、荒山和人工林等多種生境中大面積滋長,嚴重損害土著生態系統。此外,菊科和禾本科植物還具有體積較小、易于攜帶的特性,又往往被作為飼料與觀賞植物等用途引種,因而極易擴散到其他地區并成功入侵。這些植物由于其固有特性而具備極強的生境適應性,排擠甚至殺死擴散地區生態系統原有植物,形成單優群落,使當地的生物多樣性明顯降低。
優勢度綜合值在10%~20%的7種外來入侵植物為中等危害程度,其植物個體較為常見,但往往并不能形成大面積的單優群落。在金子嶺景區的外來植物中有著很多潛在的威脅,尤其是主要科的逸生種,這些外來入侵植物種類野化種群暫時還沒有擴展,對景區的生態系統還未產生嚴重危害。但隨著景區不斷對外開放,大量旅游人群的頻繁進出,若不對其加以重視,可能會威脅到景區的生態安全。
其余一些呈零星分布、危害程度較輕的種類往往處于引入初期階段,這些植物雖然對景區生物多樣性還未造成明顯危害,但也需對其擴散狀況進行嚴密監控。由于外來種形成入侵狀態前往往潛伏幾年、十幾年或者更長時間,其形成入侵的滯后性往往未引起人們的重視。因此對于這些引入初期的植物種類應在其分布較少時就進行清除,之后注意其擴張動向,以預防為主。
3 小結與討論
本調查結果表明,平樂金子嶺景區的外來入侵植物種類已達23種,外來入侵植物中來自美洲的最多,菊科、禾本科類所占比例較大,這些植物種類生態適應性較強,多數種類已經在全國其他省市特別是廣西桂林地區已經形成了比較嚴重的入侵態勢。歐洲、大洋洲與東亞地區的氣候和植物區系差異比較大,因而歐洲、大洋洲等地區的植物引入到東亞地區后不易存活和繁衍擴張成為入侵植物[11]。
在23種入侵植物中優勢度綜合值在10%以上的有14種植物,其中的三葉鬼針草、牛筋草、地毯草已表現出嚴重的危害性,其他種類也表現出了較高的綜合優勢度值。平樂縣的氣候條件為外來植物的生長和繁衍提供了良好環境,造成大量外來植物的入侵,進而對金子嶺景區生態環境造成了破壞。隨著平樂經濟的不斷發展與景區進一步對外開放,對外交流越來越頻繁,人為干擾嚴重,外來種傳播的機會加大。但由于公眾對外來入侵植物的危害認識不足,各種經濟活動在有意與無意中造成很多外來植物種類的引入和傳播擴散。若再不加以治理與防范,入侵植物將進一步加重排擠和扼殺金子嶺景區本地植物。
調查結果表明,金子嶺景區內共發現23種外來入侵植物。隨著旅游的進一步開發,游客的數量也會增加,這樣將會引入外來入侵植物的新種類,增加外來植物入侵的風險。因此,在實地調查與參考相關研究成果的基礎上結合本地現有條件,有必要建立外來植物的評估體系和數據庫,進而制定經濟、有效的防治對策。
參考文獻:
[1] 石亮成,石 鋼,易巧玲,等.柳州市外來入侵植物調查及防除對策研究[J].廣西科學院學報,2009,25(3):178-182.
[2] 吳曉雯,羅 晶,陳家寬,等.中國外來入侵植物的分布格局及其與環境因子和人類活動的關系[J].植物生態學報,2006,30(4):576-584.
[3] 謝云珍,王玉兵,譚偉福.廣西外來入侵植物[J].熱帶亞熱帶植物學報,2007,15(2):160-167.
[4] 唐賽春,呂仕洪,何成新,等.廣西的外來入侵植物[J].廣西植物,2008,28(6):775-779.
[5] 陳秋霞,韋春強,唐賽春,等.廣西桂林外來入侵植物調查[J].亞熱帶植物科學,2008,37(3):55-58.
[6] 馮建孟,董曉東,徐成東,等.中國外來入侵植物的風險評價及空間分布格局[J].西南大學學報(自然科學版),2011,33(2):57-63.
[7] 閆小玲,壽海洋,馬金雙.中國外來入侵植物研究現狀及存在的問題[J].植物分類與資源學報,2012,34(3):287-313.
[8] 賈洪亮,農日升,魏國余.廣西濕地外來入侵植物調查初報[J].南方農業學報,2011,42(12):1493-1496.
[9] 賈桂康,梁云貞.紫莖澤蘭對生態系統的危害和防除[J].廣西植保,2005,18(1):18-21.
[10] 賈桂康,歐鐘慧.大王嶺自然保護區生態旅游資源評價[J].安徽農業科學,2011,39(17):10577-10579.
[11] 賈桂康,薛躍規.紫莖澤蘭和飛機草在廣西的入侵生境植物多樣性分析[J].生態環境學報,2011,20(5):819-823.