貴州雷公山保護區三種高危害系數外來入侵植物入侵現狀及防控對策研究

梁有發，楊春玉，李芳念

(1.黔東南州公益林管理中心，貴州 凱里 556000；2.黔東南州世界銀行貸款林業項目辦公室，貴州 凱里 556000)

近年來，隨著全球一體化進程的深入，生物入侵的類群更普遍，入侵生境更多樣性，因此，植物入侵已成為全球性的問題，這一問題受到了各國政府、國家組織、科學界等的廣泛重視，已經成為21世紀五大全球性環境問題之一[1]。截止2015年，我國(不含香港、澳門特別行政區和臺灣地區)共有428國家級自然保護區[2]，發現僅有53個國家級自然保護區開展過外來入侵物種調查，占我國國家級自然保護區總數的12.38%[3]。作為受外來物種入侵嚴重而防御較為落后的國家之一，我國對外來植物入侵問題也越來越重視。雷公山國家自然保護區是以禿杉(Taiwaniaflousiana)等珍稀動植物資源及其生態環境為主要保護對象，具有綜合經營效益的亞熱帶山地森林生態系統類型的自然保護區[4]，同時也是作為珠江水系和長江水系的重要生態屏障，生態區位極其重要。為了掌握雷公山國家自然保護區外來入侵植物現狀，特開展了本次調查研究，旨在將來對該保護區外來入侵植物擴散的防控提供一些理論參考。

1 研究區概況

雷公山國家級自然保護區位于貴州省東南部,地跨雷山、臺江、劍河、榕江四縣，是長江水系與珠江水系的分水嶺。108°5′～108°24′ E, 26°15′～26°32′ N。總面積47300hm2。最高海拔2178.8m,最低海拔650m。屬中亞熱帶季風山地濕潤氣候區，地帶性植被為中亞熱帶東部偏濕性常綠闊葉林。年平均溫度9.2～16℃，年平均相對濕度85%～91%，年降雨量1300～1600mm，土壤以山地黃壤為主,土壤母質主要由粉沙質板巖風化而成。

2 研究方法

2.1 樣地調查

在不同的保護區域(實驗區、緩沖區、核心區)，選取不同的植被類型：荒地、灌木林、喬木林設置樣地調查。樣地面積為：荒地2m×2m，灌木林10m×10m，喬木林20m×30m，在灌木林、喬木林樣地的四角及中央分別設置 1個 1m×1m 的草本樣方進行調查觀測。記錄樣地植物的物種名、數量、更新數、蓋度、生境等因子。共計樣地27個。

2.2 內業統計

根據《中國外來入侵種》[5]、《中國入侵植物名錄》[6]、《中國外來入侵物種編目》[7]、國家環保部(總局)“關于發布中國第一、二、三批外來入侵物種名單的通知”[8-10]、《雷公山自然保護區科學考察集》[4]、《雷公山國家級自然保護區生物多樣性研究》[11]和樣地調查數據，統計出雷公山國家自然保護區外來入侵植物種類。

危害系數和重要值：

危害系數=重要值×50%+危害等級權重×50%；

重要值=(相對高度+相對蓋度+相對頻度)/3×100；危害等級權重：根據馬金雙《中國入侵植物名錄》將中國入侵植物劃分為的7個等級，本文在此基礎上將7個等級設置相應權重：1級、2級、3級、4級、5級、6級、7級分別對應權重為100、80、60、40、30、20、10。

2.3 研究對象的確定

根據以上方法計算出的危害系數，篩選出危害系數較大的3種外來入侵植物作為研究對象，對其危害現狀進行分析研究，并提出相應的防控措施和對策。

表1 雷公山保護區外來入侵植物基本情況表

3 結果分析

3.1 雷公山保護區外來入侵植物種類特征

通過樣地調查，貴州雷公山國家自然保護區外來入侵植物有12科21屬21種，其中菊科5種；禾本科3種；蓼科、唇形科、傘形科各2種；蝶形花科、木賊科、葡萄科、車前科、石竹科、玄參科、酢漿草科各1種。

3.2 危害系數特征

根據樣地調查統計，采用危害系數計算公式得出，危害系數最高的前3種為鬼針草73.71，牛膝菊55.76，白車軸草51.17，其余外來入侵植物均未超過50。以上3種高危害系數外來入侵植物對應的入侵等級分別為1級、2級和2級。本文選擇該3種高危害系數入侵植物為研究對象。

3.3 三種高危害系數入侵植物入侵現狀

3.3.1 鬼針草。鬼針草又名粘人草，屬于菊科鬼針草屬，是1年生草本，莖直立，鈍四棱形。喜長于溫暖濕潤氣候區，以疏松肥沃、富含腐殖質的砂質壤土及粘壤土為宜。目前廣泛分布中國多省，常生于村旁、路邊及荒地中。由于根系發達，吸收土壤水分和養分的能力很強，擠占農作物生長空間，一旦入侵耕地、草地將嚴重危害農作物生長。

鬼針草在雷公山國家級自然保護區分布在實驗區的村莊旁或荒草地及路邊。生境為路邊的土面或者田土埂，由于具有清熱解毒、祛風除濕、活血散瘀和消腫止痛的功能，主要含黃酮、皂苷、氨基酸、生物堿和鞣質等成分[12]，應當合理利用鬼針草的藥用功能。

3.3.2 牛膝菊。牛膝菊又名辣子草，為菊科牛膝菊屬1年生草本植物，原產于南美洲，現不僅僅局限于《中國植物志》(1979年)中記載的分布于四川、云南等省，而是遍布我國多省區。牛膝菊喜潮濕、日照長，光照強度高的環境。通常危害小麥、玉米、棉花、煙草等作物，庭園和非耕地也有分布。牛膝菊對大豆和花生也具有一定的化感作用，影響種子的萌發和胚根的伸長[13]。牛膝菊的化感作用地上部分比地下部分要強[14]。控制牛膝菊在耕地或農田里的生長蔓延尤為重要，這將影響作物產量。

牛膝菊在雷公山國家級自然保護區主要分布在實驗區的荒地、林緣、村莊旁、菜園、路邊等生境。根據入侵牛膝菊植物可食用和醫用，在我國西南地區廣泛用作飼料、野生蔬菜和草藥[15]功能。

3.3.3 白車軸草。白車軸草又名白三葉，是豆科多年生草本植物，原產于歐洲和非洲北部，現已廣泛分布我國多省，其適應性廣，抗熱抗寒性強，可在酸性土壤中旺盛生長，也可在砂質土中生長，侵入旱作物田，危害不大，對局部地區的蔬菜、幼林有危害，只需控制侵入菜園或幼林林分即可。由于獨特的抗旱耐貧瘠性，在土壤荒漠化、防止水土流失等方面廣泛種植，既能保持水土、培肥地力、又能改善生態壞境，在“退耕還草”中起著重要作用。

白車軸草在雷公山國家級自然保護區主要分布在實驗區的路邊、荒地、村莊旁，在野外調查中發現農民已采割做牧草，可見，白車軸草用途廣泛，雖為外來入侵植物，但根據其生長特性和營養成分合理利用，但要控制其利用范圍，規避造成對其他物種生長影響。

3.4 三種高危害系數入侵植物防控措施

3.4.1 鬼針草。鬼針草在雷公山保護區分布較為零星，在人為活動較為頻繁的村莊、路旁生長。主要防控措施以控制蔓延為主，勿因人為活動擴散開來，由于具有藥用功能，應當合理利用為主，藥劑或人工清除為輔進行防控。

3.4.2 牛膝菊。牛膝菊在雷公山保護區主要分布在人為活動較為密集的土埂旁、菜園地方，主要是防控其蔓延至耕地，侵占農作物生長空間，抑制其生長。在調查中發現當地農民采摘牛膝菊作為豬草食料，鑒于有飼草飼料、中草藥功能，對現有分布的可以合理利用。

3.4.3 白車軸草。白車軸草在雷公山保護區較為零星分布，入侵危害程度并不大，主要防控其蔓延至林緣或新造林地，對林木生長有抑制作用，對現有分布的白車軸草定期監測生長狀況及蔓延范圍。

4 結論與討論

外來入侵植物將使本地物種減少甚至滅絕，改變生態系統的食物鏈或食物網絡組成及結構，最終導致生物多樣性的喪失與食物網絡結構的崩潰[16]。保護區是保存全球生物多樣性和維持生態系統服務功能的重要場所, 如果外來生物入侵保護地, 其對生物多樣性與生態系統結構與功能的影響可能更為嚴重[17]。因此，為了保護區的生態系統結構完整，建議雷公山國家級自然保護區要加強對鬼針草、牛膝菊、白車軸草等危害系數較高的外來入侵植物的監測，控制其蔓延擴大入侵范圍，對現有分布地采取規范管理利用或及時清除，同時普查及檢疫未發現的外來入侵植物現狀及危害程度，提早預防，及時治理。

[1]MILLENNIUM ECOSYSTEM ASSESSMENT (MEA).Ecosystems and Human Well-being: Synthesis[M]. WashingtonDC: Island Press, 2005.

[2]孔石. 國家級自然保護區與其他主要保護地類型的空間關系與分布格局[D]. 哈爾濱: 東北林業大學, 2015.

[3]宮璐, 李俊生, 柳曉燕, 等. 我國部分國家級自然保護區外來入侵物種的分布概況[J]. 生態科學, 2017, 36(04): 210-216.

[4]周政賢,姚茂森.雷公山自然保護區科學考察集[M]. 貴陽:貴州人民出版社, 1989:1-508.

[5]李振宇，解焱.中國外來入侵種[M].北京：中國林業出版社，2002,1-211.

[6]馬金雙.中國入侵植物名錄[M].北京：高等教育出版社,2013:1-271.

[7]徐海根、強勝.中國外來入侵物種編目[M]. 北京：中國環境出版社，2014.

[8]國家環境保護總局“關于發布中國第一批外來入侵物種名單的通知(環發[2003]11號).

[9]環境保護部“關于發布中國第二批外來入侵物種名單的通知(環發[2010]4號).

[10]環境保護部“關于發布中國外來入侵物種名單(第三批)的公告”(公告2014年第57號).

[11]張華海，王子明，張旋.雷公山國家級自然保護區生物多樣性研究[M]. 貴陽:貴州科技出版社, 2007:1-345.

[12]黃敏珠，陳海生，劉建國，等.中藥鬼針草化學成分的研究[J].第二軍醫大學學報，2006,27(08)：888-891.

[13]Sin gh R，Hazarika U K．Allelopathie effects of Galinsoga parvi-flor．Car．and Bidens pilosa L．on germination and seedlinggrowth of soybean and groundnut．Allelopathy Journal，1 996，3 (01)：89-92．

[14]范雪濤，馬丹煒，于樹華，等．辣子草對3種農作物的化感作用[J].環境科學與技術，2007,30(10)：7-8.

[15]中周科學院中國植物志編輯委員會．中國植物志(75卷)[M]．北京：科學出版社，1979．

[16]盧驚鴻、金曉玲.外來植物入侵機制初探[J].綠色科技，2016(06).

[17] MONACO A, GENOVESI P. European Guidelines onProtected Areas and Invasive Alien Species[R]. Rome:Council of Europe, 2014.