滇池北岸園林濕地植物外來種生態風險評價研究

鄭成潔，潘曲波，王南媛，王江

西南林業大學 園林園藝學院，昆明 650233

滇池是昆明的“母親湖”，具有調節區域氣候、養殖水產品、為游客提供旅游休閑場所等多種功能，并對昆明市經濟和社會的發展起著重要的作用[1]．20世紀70年代末期，滇池水質開始受到污染，至90年代初惡化至劣Ⅴ類[2]．為了保護水環境，遏制水質再度惡化，以及保障昆明市主城區的防洪安全，昆明市相關部門采取綜合治理方法治理水污染，使得滇池水質得到顯著改善[3]．濕地公園的建設，在促進滇池生態系統的恢復、維持滇池區域的生態系統平衡、增加滇池濕地面積和緩解滇池區域天然濕地壓力等方面發揮著巨大的作用[4]．在滇池區域濕地公園建設前期，由于對引入的園林植物不夠了解，人們為滿足景觀效果和經濟效益，盲目地引種并大量使用園林植物外來種，忽略了其潛在危害；并且高頻率的國際植物材料交流活動的舉辦，增加了園林植物外來種的引種頻率，使得園林植物外來種的引種可能成為生物入侵的重要途徑[5-6]．

植物外來種是指由于人類活動或與人類有關的活動使其重新分布或出現在原來不存在的地區或生態系統中的植物[7]．當植物外來種在該區域歸化并出現逸生情況，造成或可能造成當地生物多樣性喪失，破壞生態系統結構與功能，帶來重大經濟損失，以及危害人類健康，這種過程稱為植物外來種入侵[7-8]．植物外來種入侵已成為全世界關注的熱點問題之一[9-10]．在園林植物外來種引種中，人們關注更多的是引種植物外來種所帶來的觀賞價值和經濟效益，極少在意甚至忽略了其造成的負面效應．因此，本研究以滇池園林濕地園林植物外來種為研究對象，對滇池北岸園林濕地園林植物外來種進行了生態風險評價．以期為滇池區域未來園林植物外來種的引種以及對已存在的園林植物外來種的防控和管理積累數據和提供參考，促進滇池區域生態風險的管理，保護濕地生物多樣性．

1 材料與方法

1.1 研究區概況

滇池(24°40′-25°02′E，102°36′-102°47′N)位于云南中部，地理環境復雜，屬于亞熱帶濕潤季風氣候區，其特殊的自然環境條件影響了昆明的自然氣候，使得昆明氣候宜人[4，11]．昆明主城區位于滇池區域北岸，是滇池流域內經濟最發達，人口最密集，入湖污染負荷最大的區域[12]．密集的人口和快速的發展可能成為影響植物外來種成為入侵物種的因素之一[7]．并且滇池以其特有的氣候特征和良好的自然環境，為園林植物外來種提供了充足的適生區，也為植物入侵創造了有利條件．

1.2 研究方法

1.2.1 園林植物外來種調查方法

采用全面普查結合路線調查的方法，對滇池北岸已建成的6個濕地公園的所有園林植物相關信息進行調查和記錄．6個濕地公園總面積約239.80 hm2，詳細信息見表1．

表1 滇池北岸已建成的6個濕地公園的基本信息

通過2年4輪的調查，對6個濕地公園的所有植物進行統計．第1，2輪進行全面普查，記錄植物的名稱、植被類型、生活型和植被生長狀況等，并拍照記錄植物全株和局部形態特征．第3，4輪借助衛星影像圖，確定公園主、次干道和游步道并規劃調查路線，依據第1，2輪整理的資料，測量園林植物外來種擴散范圍，詳細記錄植物外來種生長狀況、周圍環境中其他植被生長狀況、物種豐富度和植物生境條件等，同時采集植物種子作為備用．對于公園重要節點和植物郁閉度較高的區域采用重點普查進行輔助調查．園林植物外來種的擴散范圍，主要依據其初期設計圖紙上的范圍與測量其現狀分布范圍進行對比，通過對比得出園林植物外來種的繁殖擴散分布范圍及密度．通過查閱《中國外來入侵種》[13]《云南濕地外來入侵植物圖鑒》[14]《中國外來入侵植物名錄》[15]以及電子數據庫等文獻資料，統計并核對園林植物信息．

1.2.2 構建預評價體系

參考王焱等人[16]的風險預評價方法，根據滇池區域園林濕地園林植物應用的實際情況，構建了“已存在”和“未引入”兩種不同狀態的預評價體系(圖1)．依據預評價體系和《中國外來入侵植物名錄》[15]記錄的植物外來種風險等級，排除惡性入侵園林植物種、在該地區明顯不具有逸生可能性的園林濕地植物種以及不可能對濕地造成潛在危害的園林植物外來種，篩選出具風險隱患且相關法規和研究尚未確定其為惡性入侵的園林植物外來種作為待評價種．

圖1 滇池濕地植物外來種生態風險預評價體系

1.2.3 生態風險評價體系的構建

綜合國內外已構建體系評價植物外來種的地區的評價方法和技術，參考彭宗波等[17]、歐健等[18]、鄭美林等[19]、劉蘊哲[20]、王焱等[16]、劉可丹等[21]、OU J等[22]、Mool Chand Singh等[23]、Gordon D R等[24]和楊小艷等[25]的植物外來種生態風險評價，結合滇池區域的生態環境特點、經濟社會環境特征，綜合植物本身特性、引種地自然環境條件和引種地人類活動等因素，構建滇池區域植物外來種生態風險評價體系[26]．

1.2.4 生態風險評價體系檢驗

為判斷評價體系的有效性，依據馬金雙等的《中國外來入侵植物名錄》[15]，選取其中的惡性和嚴重入侵類(Ⅰ類)、局部和一般入侵類(Ⅱ類)、有待觀察類和建議排除類(Ⅲ類)和書中未記錄類(Ⅳ類)4個等級類型的20種園林植物外來種來檢驗體系有效性．將評價得分從高到低排列(表2)，并計算檢驗結果的準確率，根據檢驗結果劃分生態風險等級；生態風險等級共劃分為ABCDE 5級(表3)，以各類植物排序中靠最后的植物分數(P)作為風險等級的分數下限[7，27]．

表3 滇池北岸園林植物外來種生態風險處理策略

2 結果與分析

2.1 滇池北岸園林濕地園林植物外來種組成

野外調查和資料整理結果表明，滇池北岸園林濕地園林植物外來種共121種，隸屬于57科99屬．從科的構成來看，園林植物外來種較多為豆科和禾本科(均為8種)、唇形科(7種)、菊科和薔薇科(均為6種)．由屬的構成來看，數量最多的為鼠尾草屬(5種)，其次為簕竹屬(3種)；有2個種的屬的數量為16個，占總屬數的16.16%；僅有1個種的屬的數量為80個，占總屬數的80.81%．根據生活型統計(圖2)，滇池北岸園林濕地園林植物外來種以草本植物為主，共47種，占總數的38.84%；喬木有38種，占總數的31.40%；灌木有31種，占總數的25.62%；竹類有4種，占總數的3.31%；藤本有1種，占總數的0.83%．

圖2 滇池北岸園林濕地園林植物外來種生活型

2.2 滇池北岸園林濕地植物外來種原產地分析

將滇池北岸園林植物外來種(121種)進入到預評價體系中篩選，篩選出適合作為待評價的植物外來種共48種(表4)．統計48種園林植物外來種的原產地，原產于北美洲的植物外來種最多(13種)，占總數的27.08%；其次為亞洲(11種)，占總數的22.92%；第3的是南美洲(10種)占總數的20.83%；第4的是非洲(8種)，占總數的16.67%．有的園林植物外來種還有多個產地，如竹芋科的垂花再力花原產地為非洲、北美洲和南美洲；莎草科的紙莎草原產地為歐洲和亞洲；藤黃科的漿果金絲桃原產地為非洲和歐洲；菊科的大花金雞菊、馬鞭草科的柳葉馬鞭草原產地為北美洲和南美洲．

表4 滇池北岸48種園林植物外來種原產地統計

2.3 滇池北岸園林濕地植物外來種生態風險評價

將48種園林植物外來種使用“已存在”狀態的“滇池園林濕地植物外來種生態風險評價體系”(表5)進行評價，得到評價結果(表6)．48種園林植物外來種隸屬于27科39屬．以草本植物為主，共38種，占總數的79.17%；灌木有9種，占總數的18.75%；藤本有1種，占總數的2.08%．在這48種園林植物外來種中，風險極高的植物有2種，風險較高的植物有3種，風險中等的植物有21種，風險較低的植物有20種，風險極低的植物有2種(表6)．

表5 滇池園林濕地植物外來種生態風險評價體系

續表5

表6 滇池北岸48種園林濕地園林植物外來種入侵風險評價結果

3 結論與討論

滇池北岸園林濕地園林植物外來種共計121種，經篩選得到的適合作為待評價種有48種．48種園林植物外來種中，高風險等級植物種有5種，這些植物的種子極多且細小，能夠隨風大力傳播，如大花金雞菊、秋英、花葉蘆竹的種子量大且顆粒細小，傳播和繁殖能力較強；有些植物有化感作用，如紅車軸草、大花金雞菊和紫茉莉能分泌化感物質抑制其他植物的生長；有些植物有毒，如紫茉莉，其根和種子有毒，會對人體健康產生一定影響；花葉蘆竹根系發達，固著力強，能夠富集重金屬離子，植物殘體可能會對水體造成二次污染，對生態系統多樣性和穩定性造成一定的危害．高風險等級的植物所具有的特性與張璞進等[7]和劉可丹等[21]的研究結果相似，因其生態風險評價分值較高，故必須加強對高風險等級植物種的監測和管理．中風險等級的園林植物外來種中再力花、梭魚草、蒲葦、美人蕉和風車草等為園林濕地中常用的綠化、美化、凈化植物，因具有化感作用或適應性強或對生態位競爭激烈等，在生態風險評價中具有較高成為入侵植物的可能性，在濕地園林綠化中不可忽視對此類植物的監測和管理；并且中風險等級的一些植物有毒，會對人體的健康產生不利影響，如夾竹桃．因此，對于中風險等級的園林植物外來種的監測和管理也不容忽視．

統計所評價的園林濕地園林植物外來種的原產地，以北美洲出現頻次最多，亞洲其次，南美洲第3；所得結果與閆小玲等[28]和李國平等[29]對中國外來入侵植物原產地的統計結果一致．滇池區域屬于亞熱帶地區，與美洲大部分地區處于同一緯度帶，氣候相似性較高，說明原產美洲的園林植物種在滇池區域具有很強的適應性和逸生的可能性[29-30]，因此，對于以上原產地引種的園林植物外來種需加強對其檢測及管理，避免與其他園林植物競爭生境或是出現逸生情況而造成區域生物多樣性喪失．

滇池區域年平均氣溫和海拔分布較適中，能同時滿足不同地理分布植物的生長需求，使得該地區生物多樣性豐富．另外，滇池區域國際貿易活動交流頻繁，園林及園藝植物材料的引入較為盲目，為園林植物外來種提供了更多空間適應可能性以及入侵可能性[4，31]．通過構建小尺度的區域生態風險評價體系對園林植物外來種進行生態風險評價，能夠為園林植物的引種和對已存在的園林植物外來種的管理和監控提供科學依據，最大限度地減少植物外來種的入侵可能性以及入侵后造成的生態破壞和經濟損失，從而達到生物多樣性保護的目的．

4 控制對策

4.1 加強對園林植物外來種的認識

人們對園林植物外來種的認識更多地關注了其觀賞價值和經濟價值，而忽略了其潛在的危害．有關部門需加強對高風險等級植物外來種可能造成的危害的宣傳，讓人們了解到植物外來種的優劣，更全面地認識植物外來種，并做好監測和防控工作．

4.2 建立引種植物外來種的生態風險評價體系

有關部門可建立網絡“植物外來種引種生態風險評價體系”，并劃分等級，根據不同等級提出相應的防控措施．園林規劃設計者在選用植物時，可通過該評價體系對選取的植物外來種進行生態風險評價，依據生態風險等級考慮是否引種植物外來種進行園林綠化；公園管理人員在養護管理植物外來種時，可以依據植物外來種的生態風險等級進行不同監測和管理．

4.3 加強植物檢驗檢疫

植物外來種存在的潛在風險不僅可能來自其自身的可能逸生性、引種地自然環境與人類活動因素，還可能來自引種過程中植物外來種攜帶的動物以及微生物病毒等，有關部門需對引種工作加以重視，完善并加強地區植物檢驗檢疫體系，以降低潛在危害物種入侵的可能性．