嚴(yán)輝，郭盛，段金廒，田方，丁安偉，吳啟南

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué) 中藥資源產(chǎn)業(yè)化與方劑創(chuàng)新藥物國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，江蘇 南京 210023；2.江蘇省中藥資源產(chǎn)業(yè)化過程協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210023)

專 論

江蘇地區(qū)外來入侵植物及其資源化利用現(xiàn)狀與應(yīng)對(duì)策略△

嚴(yán)輝，郭盛，段金廒*，田方，丁安偉，吳啟南

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué) 中藥資源產(chǎn)業(yè)化與方劑創(chuàng)新藥物國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，江蘇 南京 210023；2.江蘇省中藥資源產(chǎn)業(yè)化過程協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210023)

經(jīng)自然或人為途徑，在原生地以外的環(huán)境中定居、繁殖或擴(kuò)散，威脅到遷移地的鄉(xiāng)土物種和生態(tài)系統(tǒng)，造成一定的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)危害的外來植物即為外來入侵植物。江蘇地區(qū)外來入侵植物已嚴(yán)重影響侵入地的自然生態(tài)及物種分布。本文在文獻(xiàn)整理和實(shí)地調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)江蘇地區(qū)外來入侵植物的物種組成、原產(chǎn)地、生態(tài)型、入侵途徑等特征進(jìn)行了初步分析，并對(duì)其在醫(yī)藥產(chǎn)品、生物農(nóng)藥、天然色素、生物質(zhì)能源、畜牧飼料、纖維材料及生態(tài)治理等方面的研究及其資源化利用現(xiàn)狀進(jìn)行了歸納。在此基礎(chǔ)上，基于中藥資源化學(xué)的研究思路，探索性地提出了外來入侵植物的資源化途徑與應(yīng)對(duì)策略。

江蘇地區(qū)；外來入侵植物；特征分析；資源化利用；應(yīng)對(duì)策略

生物入侵現(xiàn)象遍及全球，已成為威脅全球生態(tài)與生物安全的嚴(yán)重問題，引起了國(guó)際組織、各國(guó)政府、社會(huì)公眾和科學(xué)界的廣泛重視，成為21世紀(jì)五大全球性環(huán)境問題之一[1]。作為生物入侵的重要組成部分，經(jīng)自然或人為途徑，在原生地以外的環(huán)境中定居、繁殖或擴(kuò)散，威脅到遷移地的鄉(xiāng)土物種和生態(tài)系統(tǒng)，造成一定的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)危害的外來植物即為外來入侵植物。近年來，外來入侵植物已經(jīng)對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人類健康產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響，且隨著國(guó)際貿(mào)易和交通旅游業(yè)的迅速發(fā)展，入侵我國(guó)的外來物種呈現(xiàn)不斷增加的趨勢(shì)[2]。

江蘇省位于我國(guó)大陸東部沿海中心、長(zhǎng)江下游，介于北緯30°45′～35°07′，東經(jīng)116°22′～121°54′，跨暖溫帶、北亞熱帶和中亞熱帶3個(gè)自然帶，四季分明，且水陸交通便利、對(duì)外交流頻繁、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)歷史悠久，通過各種途徑引入的外來植物種類較多。本課題組在開展江蘇省第四次中藥資源普查外業(yè)調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，江蘇外來入侵植物繁殖速度很快，在部分地區(qū)已形成優(yōu)勢(shì)群落，對(duì)地方植物類群造成極大影響。鑒于此，課題組結(jié)合野外調(diào)查實(shí)踐和文獻(xiàn)報(bào)道，對(duì)江蘇地區(qū)外來入侵植物品種名錄及其相關(guān)生物學(xué)特性進(jìn)行整理，以期引起業(yè)內(nèi)及社會(huì)的廣泛重視，做好外來入侵植物的預(yù)警和防范工作。同時(shí)，基于中藥資源化學(xué)的研究思路與方法[3]，就外來入侵植物的資源化利用現(xiàn)狀及應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行探討，以期為政府或相關(guān)領(lǐng)域、行業(yè)制定科學(xué)有效的防治策略提供參考依據(jù)，通過分門別類，變被動(dòng)的應(yīng)對(duì)侵入為主動(dòng)的化害為利，實(shí)現(xiàn)其資源化利用目的。

1 江蘇地區(qū)外來入侵植物資源概況

1.1 物種組成

根據(jù)文獻(xiàn)資料[4]、標(biāo)本信息和野外實(shí)地調(diào)查，初步確定江蘇地區(qū)外來入侵植物45科123屬191種，見表1。從江蘇地區(qū)外來入侵植物科的種類組成來看，蕨類植物相對(duì)較少，只有速生槐葉蘋1種；菊科、豆科、禾本科、莧科、大戟科與茄科為優(yōu)勢(shì)群落，這6個(gè)科的入侵植物總數(shù)達(dá)到110種，約占入侵植物總種數(shù)的57.59%，構(gòu)成了江蘇地區(qū)入侵植物的主體。分析表明，以菊科種類最多，達(dá)41種，占江蘇地區(qū)入侵植物總數(shù)的21.47%；豆科為25種(占13.09%)；禾本科為18種(9.42%)；莧科為15種(占7.85%)；大戟科與茄科均為8種(4.19%)；種數(shù)大于5的科還有十字花科、玄參科、旋花科、柳葉菜科和石竹科。從屬的水平來看，江蘇地區(qū)共有入侵植物123屬，其中莧屬比重較大，共有10種，其分布廣，入侵性強(qiáng)。綜上表明，江蘇地區(qū)的外來入侵植物呈現(xiàn)在科的類群等級(jí)層面相對(duì)集中，在種屬等級(jí)層面又具有多樣性特點(diǎn)。

表1 江蘇地區(qū)外來入侵植物一覽表

表1(續(xù))

表1(續(xù))

表1(續(xù))

注：*為《中華本草》有藥用記載的品種，拉丁學(xué)名參考《中國(guó)植物志》英文修訂版

1.2 原產(chǎn)地(original habitat)

對(duì)外來入侵植物原產(chǎn)地的統(tǒng)計(jì)分析顯示，江蘇地區(qū)外來入侵植物原產(chǎn)地分別為北美洲、南美洲、歐洲、亞洲、非洲和大洋洲。191種植物的原產(chǎn)地共計(jì)236頻次，其中原產(chǎn)南美洲(包括熱帶美洲)的頻次最高，為64次(約占27.12%)；其次為歐洲，共53次(約占22.46%)；亞洲為第3位，共51次(約占21.61%)；北美洲為42次(約占17.80%)；非洲為21次(約占8.90%)；大洋洲為5次(約占2.12%)。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，江蘇地區(qū)的外來入侵植物中原產(chǎn)于南美洲的植物比例最大，并且很多物種的生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，已經(jīng)在中國(guó)成為惡性入侵植物(malignant invasive plants)[5-6]。原產(chǎn)于南美洲的植物在江蘇地區(qū)入侵的主要原因可能是兩地的氣候較為相似。在來自南美洲的入侵植物中，多數(shù)物種來源于南美洲的東南部亞熱帶季風(fēng)和季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)域，而江蘇地區(qū)位于中國(guó)沿海地區(qū)，降水量豐富，氣候溫暖濕潤(rùn)，為亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候和溫帶季風(fēng)氣候。相似的氣候特點(diǎn)使得氣候因子對(duì)外來入侵植物的限制相對(duì)較弱，有利于外來入侵植物的擴(kuò)散(dispersal)和定居(settlement)[7-8]。

1.3 生活型(ecotype)

生活型是植物在發(fā)展歷史過程中對(duì)于一定生活環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)所形成的基本生存形式。江蘇地區(qū)191種外來入侵植物的生活型有草本、灌木、喬木、藤本4種。其中草本種類最多，為170種(約占89.01%)，藤本4種，灌木10種，喬木7種。

江蘇地區(qū)的外來入侵植物以草本植物為主，且多數(shù)為1年生陸生植物，尤其是危害嚴(yán)重的物種大多為草本植物。其具有幼苗生長(zhǎng)速度快、單位時(shí)間內(nèi)開花次數(shù)多、生活史短、繁殖能力強(qiáng)、種子數(shù)量大、個(gè)體小并容易擴(kuò)散及多種繁殖方式等特點(diǎn)，由此在競(jìng)爭(zhēng)中具有明顯優(yōu)勢(shì)[9-10]。多年生草本植物可以進(jìn)行無性繁殖，在人工和自然水體內(nèi)的繁殖和擴(kuò)散能力都很強(qiáng)，并且其繁殖速度隨水體的富營(yíng)養(yǎng)化而加劇，能在短時(shí)間內(nèi)形成優(yōu)勢(shì)群落，覆蓋整個(gè)水面，造成水體缺氧，嚴(yán)重威脅其他水生生物的生存，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。江蘇外來入侵物種里，偏好于水域、湖泊、沼澤、溝塘邊分布的有12種，這將對(duì)江蘇地區(qū)的水產(chǎn)養(yǎng)殖、種植業(yè)等形成威脅。

1.4 入侵途徑(invasion pathway)

外來物種(alien species)是指經(jīng)自然或人為途徑，在原生地以外的環(huán)境中栽培、定居、繁殖或擴(kuò)散的生物種類。大部分外來物種是人為、有目的地引種所致，也有部分物種是隨大氣、洋流、貨物運(yùn)輸?shù)确侨藶橐蛩鼗驘o意引入。多數(shù)外來物種引入后經(jīng)栽培形成栽培種，或逃逸后經(jīng)自然繁衍形成歸化種(naturalized species)，也有少數(shù)外來物種經(jīng)自然繁衍，發(fā)生大規(guī)模擴(kuò)散，威脅到遷移地的鄉(xiāng)土物種和生態(tài)系統(tǒng)，造成一定的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)危害，這部分外來物種即為入侵種(invasive species)，見圖1[11]。同外來物種引入途徑相似，外來入侵植物的來源也主要包括有意引入和無意引入兩個(gè)途徑。中國(guó)約有50%的外來入侵植物是作為牧草或飼料、觀賞植物、纖維植物、藥用植物、蔬菜、草坪植物而引進(jìn)的。江蘇地區(qū)的191種外來入侵植物的入侵途徑也與上述相類似，其用途主要分為觀賞植物、飼料或牧草、環(huán)保植物、藥用植物、經(jīng)濟(jì)作物和綠化樹種等。江蘇地區(qū)的外來入侵植物中，莧、茼蒿等是作為蔬菜有意引進(jìn)；紫茉莉、紅花酢漿草、圓葉牽牛、孔雀草、加拿大一枝黃花和鳳眼蓮等是作為觀賞植物引入；喜旱蓮子草、反枝莧、紫苜蓿和大漂等是作為飼料引入；互花米草是為了保灘護(hù)岸，改善海灘生態(tài)環(huán)境而引入；望江南、土人參和落葵薯等是作為藥用植物引入；而長(zhǎng)芒莧、刺花蓮子草、飛揚(yáng)草、北美車前、大狼杷草、石茅等則是通過進(jìn)出口貿(mào)易、入境旅游、交通工具、國(guó)際農(nóng)產(chǎn)品、糧食貿(mào)易和貨物的輸入等途徑無意引入的；小蓬草、一年蓬等則是通過風(fēng)力、水流、氣流等自然傳播方式從周邊國(guó)家傳入。

圖1 外來植物侵入途徑及種群劃分

2 江蘇省外來入侵植物資源化利用現(xiàn)狀

通過上述分析可以看出，江蘇地區(qū)的外來入侵植物數(shù)量多、分布廣，部分物種危害嚴(yán)重，需引起政府管理部門、科研機(jī)構(gòu)和社會(huì)各界的高度重視。研究顯示，部分外來入侵植物，如紫莖澤蘭、大米草、鳳眼蓮、薇甘菊等具有一定的資源價(jià)值。近年來，國(guó)內(nèi)外已就部分外來入侵植物進(jìn)行了資源化利用研究與實(shí)踐。

2.1 作為醫(yī)藥產(chǎn)品的開發(fā)與利用

經(jīng)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，江蘇省外來入侵植物中有藥用記載品種多達(dá)124種，分屬37科84屬，如垂序商陸PhytolaccaamericanaL.的干燥根為常用中藥商陸，具有逐水消腫、通利二便，外用解毒散結(jié)之功效；飛揚(yáng)草EuphorbiahirtaL.以干燥全草入藥，具有清熱解毒、利濕止癢、通乳之功效；野胡蘿卜DaucuscarotaL.的干燥成熟果實(shí)為常用中藥南鶴虱，具有殺蟲消積之功效；小蓬草ErigeroncanadensisLinnaeus,又名小飛蓬，以干燥全草入藥，具有清熱利濕、散瘀消腫之功效。因此，以其傳統(tǒng)藥用功效及臨床應(yīng)用實(shí)踐為出發(fā)點(diǎn)，揭示其功效物質(zhì)基礎(chǔ)，進(jìn)行醫(yī)藥產(chǎn)品開發(fā)與利用，成為近年來我國(guó)外來入侵植物資源化利用研究的熱點(diǎn)。如有研究以小蓬草為原料，在對(duì)其傳統(tǒng)功效進(jìn)行深入挖掘的基礎(chǔ)上，對(duì)其抗癌化學(xué)組分進(jìn)行分離富集，開發(fā)出小飛蓬抗癌膠囊[12-13]。

菊科植物加拿大一枝黃花SolidagocanadensisL.原產(chǎn)于北美洲，1935年從加拿大引進(jìn)我國(guó)作為觀賞植物栽培于庭園，20世紀(jì)80年代逸生成為有害植物。由于其生長(zhǎng)速度快、繁殖力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)生態(tài)環(huán)境潛在威脅大而被列為我國(guó)重要外來有害生物名錄[14]。目前，加拿大一枝黃花在我國(guó)主要分布于華東地區(qū)，且在江蘇省內(nèi)分布范圍廣，危害面積大。加拿大一枝黃花在歐洲已有700年的藥用歷史，主要用于糖尿病、慢性腎病、膀胱炎、風(fēng)濕病、尿結(jié)石等癥的治療，也可作為抗炎劑用于臨床[15]。近年研究還發(fā)現(xiàn)，加拿大一枝黃花中含有的當(dāng)歸?？死乃岷桶投辊？死乃岫祁惢瘜W(xué)成分對(duì)腫瘤細(xì)胞具有較強(qiáng)的抑制活性，且毒性較低；含有的羽扇豆烷型三萜類化學(xué)成分具有抑制DNA聚合酶和蛋白質(zhì)合成酶等活性[16-17]。對(duì)該藥用植物資源種類的深入系統(tǒng)研究，將可能從多途徑加以開發(fā)利用，達(dá)到化害為利的目的。

禾本科植物互花米草SpartinaalternifloraLois.原產(chǎn)美國(guó)東南部海岸，我國(guó)于1979年引進(jìn)，用于防浪護(hù)堤、保護(hù)灘涂不受海水侵蝕。但由于其繁殖力極強(qiáng)，現(xiàn)已覆蓋了江蘇省沿海的大片灘涂，導(dǎo)致航道淤塞、灘涂養(yǎng)殖受阻、海洋生物大量窒息死亡。研究顯示，互花米草含有豐富的蛋白質(zhì)和大量的維生素、微量元素等可利用物質(zhì)，是提取活性多糖的理想原料。有研究采用雙酶水解和超低溫冷凍升華干燥新工藝提取互花米草中的多糖類資源性物質(zhì)，廣泛用于多糖類藥物、保健飲品等醫(yī)藥產(chǎn)品及食品添加劑的開發(fā)，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益[18]。

莧科蓮子草屬植物喜旱蓮子草Alternantheraphiloxeroides(Mart.)Griseb原產(chǎn)于巴西，別名空心莧(福建)、水雍菜、革命草(江蘇)、水花生(北京)，1930年傳入中國(guó)，被列為中國(guó)首批外來入侵物種。該植物多見生于池沼湖塘和溝渠內(nèi)，由于它生命力極強(qiáng)，在我國(guó)許多地區(qū)滋生蔓延，成為堵塞水道、侵占耕地的惡性雜草。藥理實(shí)驗(yàn)表明喜旱蓮子草提取物對(duì)化學(xué)性肝損傷和免疫性肝損傷均有保護(hù)作用，對(duì)乙型肝炎病毒具有一定抑制作用，其含有的齊墩果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷、反式阿魏?；籽趸野泛涂招那{素B等對(duì)腫瘤細(xì)胞具有較強(qiáng)的抑制作用，可作為抗腫瘤前體藥物開發(fā)[19-21]。

2.2 作為生物農(nóng)藥的開發(fā)與利用

研究顯示，外來入侵植物多數(shù)可分泌具有抑制其他生物生長(zhǎng)、繁殖的化學(xué)物質(zhì)，而表現(xiàn)出較強(qiáng)的化感作用[22]。因此，以外來入侵植物資源為主要原料，提取分離其含有的化感物質(zhì)，開發(fā)為生物農(nóng)藥或除草劑，一方面可使其實(shí)現(xiàn)資源化利用，另一方面也可減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，減少環(huán)境污染。

菊科豚草屬植物豚草AmbrosiaartemisiifoliaL.是世界公認(rèn)的危害性入侵雜草，在江蘇地區(qū)有大面積分布，不僅影響人類健康，且給農(nóng)牧業(yè)帶來嚴(yán)重的危害。研究顯示，豚草提取物對(duì)多種常見林木病原菌具有殺滅作用，其主要抑菌物質(zhì)為酚酸類、聚乙炔類、倍半萜烯內(nèi)脂類等化學(xué)成分。因此，以其為主要原料提取主要活性物質(zhì)，用于適宜于林木害蟲防治的植物源生物農(nóng)藥開發(fā)，不僅可有效防治豚草的大面積入侵，也可實(shí)現(xiàn)其資源化利用[23]。

藜科藜屬草本植物土荊芥DisphaniaambrosioidesL.原產(chǎn)于熱帶美洲，目前廣泛分布于我國(guó)的大部分地區(qū)，是我國(guó)常見的入侵植物之一，在江蘇地區(qū)均見分布。土荊芥全株富含揮發(fā)油類物質(zhì)，具有抑菌、殺蟲、抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)及治療胃潰瘍的作用[24]，是中藥荊花胃康膠丸的主要功效成分。研究顯示，土荊芥提取物及其揮發(fā)油對(duì)多種植物病原真菌具有抑制作用，且抑菌譜寬，為用于農(nóng)藥產(chǎn)品開發(fā)的潛在植物殺菌劑[25-27]。

此外，垂序商陸PhytolaccaamericanaL.果實(shí)和枝葉含有的三萜皂苷類化學(xué)組分對(duì)煙草花葉病毒具有顯著抑制增殖作用，可作為具有抗病毒活性的生物農(nóng)藥開發(fā)[28]；喜旱蓮子草的莖、葉干燥粉末水浸液有明顯抑制釘螺運(yùn)動(dòng)和殺滅釘螺的作用，與其他滅螺藥合用時(shí)，可使釘螺殼軸肌收縮，庵蓋關(guān)閉而不能運(yùn)動(dòng)，被迫陷于浸泡藥液之中，從而減少釘螺對(duì)藥物的逃逸現(xiàn)象，提高藥物的殺螺效果，增強(qiáng)其他滅螺藥的殺螺作用，且對(duì)其他魚類毒性較小，從而可應(yīng)用于滅螺藥物的資源化開發(fā)[29]；小蓬草具有除草活性，可用于除草劑的開發(fā)。

2.3 用于天然色素類產(chǎn)品的開發(fā)與利用

天然色素(natural pigment)是指由天然資源獲得的食用或工業(yè)用色素，其中植物性著色劑占多數(shù)。由于天然色素具有環(huán)境相容性好、可生物降解、且部分產(chǎn)品具有一定保健作用及抗紫外線等優(yōu)點(diǎn)，社會(huì)需求量日益增大。但提取天然色素的原料從種植到應(yīng)用周期較長(zhǎng)，若大量采摘砍伐植被，又會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境。因此，如能以繁殖速度快、生物產(chǎn)量大、且富含色素類資源性物質(zhì)的外來入侵植物提取色素，開發(fā)天然色素類資源性產(chǎn)品，一方面可滿足天然色素的市場(chǎng)需求，另一方面也可在實(shí)現(xiàn)外來入侵植物資源化的基礎(chǔ)上達(dá)到控制其危害程度的目的。

垂序商陸，又名美洲商陸，是商陸科商陸屬的多年生草本植物，原產(chǎn)美洲，現(xiàn)全國(guó)均有分布，在江蘇省為常見入侵植物，常生于水邊、林下、路旁、田野。垂序商陸果實(shí)成熟時(shí)為紫黑色，一年生長(zhǎng)周期內(nèi)可采收漿果若干批，產(chǎn)量高，可達(dá)30～40 t·hm-2。垂序商陸漿果富含常用天然色素類資源性物質(zhì)甜菜紅苷，每千克鮮漿果含1.75 g甜菜紅苷，其產(chǎn)量高于傳統(tǒng)甜菜紅苷主要資源植物紅甜菜。甜菜紅苷色澤鮮艷，無毒副作用，目前作為天然食用紅色素廣泛應(yīng)用于加工食品的著色。據(jù)此，有報(bào)道以商陸漿果經(jīng)擠壓破碎、室溫密閉恒壓處理45 d后提取的商陸紅色素粗品，其得率可達(dá)商陸漿果質(zhì)量的8.96%，色價(jià)達(dá)22，實(shí)現(xiàn)了商陸果實(shí)的資源化利用[30]。

雨久花科植物鳳眼蓮Eichhorniacrassipes(Mart.)Solms，亦名水葫蘆，原產(chǎn)巴西東北部，1901年作為花卉引入我國(guó)臺(tái)灣，20世紀(jì)50年代曾作為豬飼料推廣。鳳眼蓮繁殖能力很強(qiáng)，在很多國(guó)家己經(jīng)造成嚴(yán)重的生態(tài)入侵，是目前世界上危害最嚴(yán)重的多年生水生雜草之一。據(jù)調(diào)查，鳳眼蓮在江蘇省部分水域已泛濫成災(zāi)，阻斷航道，影響航運(yùn)，破壞水體生態(tài)環(huán)境。研究顯示，鳳眼蓮色素類物質(zhì)含量豐富，其化學(xué)組成主要為順式-β-類胡蘿卜素、脫鎂葉綠素a、脫鎂葉綠素b、葉綠素衍生物、葉綠素a、葉綠素b、葉黃素，其中脫鎂葉綠素a在提取色素組分中的質(zhì)量百分率高達(dá)28%，其次是類胡蘿卜素(9%)，為理想的生物質(zhì)天然色素源。因此，鳳眼蓮可作為廉價(jià)資源用于食用或紡織用天然色素開發(fā)[31]。

2.4 作為生物質(zhì)能源的開發(fā)利用

外來入侵植物多具有植株高大、繁殖快、生物產(chǎn)量大等特點(diǎn)，為發(fā)展生物質(zhì)能源(biomass energy)的理想原料。安徽省以喜旱蓮子草作為沼氣原料生產(chǎn)沼氣，具有操作方便、產(chǎn)氣量大、沼氣質(zhì)量高、產(chǎn)氣周期短等優(yōu)點(diǎn)，可解決沼氣發(fā)展過程中原料匱乏的問題，也解決了喜旱蓮子草難以滅除的問題。也有報(bào)道，利用鳳眼蓮的高繁殖性，用于制備沼氣發(fā)電，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了鳳眼蓮有效治理與資源化利用的有機(jī)統(tǒng)一。

2.5 作為畜牧飼料、飼草的開發(fā)利用

據(jù)測(cè)定，喜旱蓮子草全株鮮草含水分90.29%、蛋白質(zhì)1.28%、脂肪0.15%、粗纖維2.03%、無氮浸出物4.29%、灰分1.46%，以及Ca、P、Fe、K、Mg等礦質(zhì)元素。喜旱蓮子草營(yíng)養(yǎng)較為豐富，可以作為豬、牛、羊的飼料，也可制成草漿飼喂魚苗。江蘇省南通市曾報(bào)道，九華鎮(zhèn)梅花鹿養(yǎng)殖場(chǎng)用喜旱蓮子草養(yǎng)殖梅花鹿，具有適口性好、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等特點(diǎn)，適宜于作為青貯飼草利用。有學(xué)者對(duì)禾本科大米草屬多種入侵植物進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)該屬植物具有較高的生態(tài)效益和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，可以用于大規(guī)模的畜禽飼料、寵物飼料的開發(fā)，達(dá)到在保護(hù)河堤、海堤的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其資源化利用的目的。

2.6 用于生態(tài)環(huán)境治理

水體富營(yíng)養(yǎng)化問題是當(dāng)今世界面臨的最主要的水污染問題之一，具有發(fā)展快、危害大和治理難等特點(diǎn)。采用水生植物凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體，具有投資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、節(jié)省能源、基本無二次污染等特點(diǎn)，且具有保護(hù)表土、減少侵蝕和水土流失等作用。

喜旱蓮子草作為一種淡水水生植物，對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體、有機(jī)廢水、生活污水等多種不同程度污染的水體均有一定的凈化作用，這種凈化不僅能降低水體中的總氮、總磷、氯、葉綠素A等的含量，還能有效降低化學(xué)需氧量(COD)、去除懸浮物顆粒和抑制藻類。還有實(shí)驗(yàn)表明，喜旱蓮子草可凈化萘污染的水體，且可以吸附除去水中的Ni(II)、Zn(II)和Cr(VI)，對(duì)Pb吸收富集能力也較強(qiáng)[32-33]。因此，可在污染水體中適度種植喜旱蓮子草，以達(dá)到凈化水體的目的。

此外，也有研究利用鳳眼蓮對(duì)水中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素和污染物具有吸收及分解作用的特性，在受污染水體中養(yǎng)殖水葫蘆，通過控制水葫蘆的數(shù)量來調(diào)控凈化能力的大小，從而保持水質(zhì)。

2.7 作為纖維材料資源的開發(fā)

加拿大一枝黃花植株含有較為豐富的纖維資源，其纖維素含量達(dá)到了42.63%，總纖維含量達(dá)到了81.86%，高于小黑楊(76.69%)和典型闊葉樹木(74%左右)等木材，而木質(zhì)素含量只有18.86%，與竹類纖維資源相似，為理想的纖維用原料，現(xiàn)已有以其為主要原料用于造紙及制造纖維板材的報(bào)道[34]。

3 針對(duì)江蘇地區(qū)外來入侵植物的應(yīng)對(duì)策略

3.1 轉(zhuǎn)換理念，化害為利，建立變被動(dòng)為主動(dòng)的外來入侵植物應(yīng)對(duì)策略

中國(guó)傳統(tǒng)文化貴和諧、尚中道，主張人不能違背自然、超越自然界的承受力去改造、征服、破壞自然，而應(yīng)在順從自然規(guī)律的條件下利用、調(diào)整自然，使之更符合人類的需要。目前國(guó)內(nèi)有關(guān)外來入侵植物的治理措施多為通過人工、機(jī)械以及生物防治等方式進(jìn)行對(duì)抗消除，存在治理成本高、可持續(xù)性差等弊端。因此，利用外來入侵物種在新環(huán)境下激發(fā)形成的抗逆性和抗蟲、抗病等超強(qiáng)抗性特點(diǎn)及其易繁殖、生長(zhǎng)快等適應(yīng)能力，積極研究和發(fā)現(xiàn)其多途徑、多層次開發(fā)利用價(jià)值，使之更符合人類的需要，達(dá)到其在治理過程中的資源轉(zhuǎn)化利用，變被動(dòng)防治為主動(dòng)利用，延伸資源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。如：可利用外來入侵植物抗逆性強(qiáng)、耐鹽堿、耐干旱等特性，用于鹽堿地改造、防風(fēng)固沙；利用其對(duì)環(huán)境中重金屬的選擇性富集作用，用于環(huán)境污染治理；利用其含有的抗蟲、抗病資源性物質(zhì)，開發(fā)生物農(nóng)藥等，實(shí)現(xiàn)其化害為利的目的。見圖2。

3.2 基于中藥資源化學(xué)研究思路的外來入侵植物分級(jí)利用策略

研究顯示，多數(shù)外來入侵植物有藥用記載。因此，基于其傳統(tǒng)藥用功效及臨床應(yīng)用實(shí)踐，可采用中藥資源化學(xué)的研究思路，在闡釋其藥用功效的基礎(chǔ)上，揭示其可利用物質(zhì)基礎(chǔ)及利用途徑，從資源植物、藥材、飲片、提取物、化學(xué)部位、活性化學(xué)成分多個(gè)層面實(shí)現(xiàn)其分級(jí)利用與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

部分在我國(guó)未見藥用記載的入侵植物，可借鑒該物種原產(chǎn)地、其他民族和區(qū)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，開展資源價(jià)值驗(yàn)證性、拓展性研究，將其為我所用，豐富中藥及天然藥物資源寶庫(kù)。

此外，基于植物化學(xué)分類學(xué)“近緣植物多具有相似的化學(xué)成分和相近的功用價(jià)值”的原理[35]，依據(jù)該植物類群所處的系統(tǒng)分類學(xué)地位，可通過比較性化學(xué)分析與生物學(xué)活性評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)其作為替代資源的可能性和可行性，同時(shí)也可定向富集、分離其可利用化學(xué)組分，用于醫(yī)藥產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)提取物及化學(xué)對(duì)照物質(zhì)的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。見圖2。

3.3 基于中藥廢棄物資源化利用思路的外來入侵植物分類利用策略

本課題組在對(duì)中藥廢棄物資源化利用研究與實(shí)踐過程中，依據(jù)中藥廢棄物所含資源性物質(zhì)的不同理化性質(zhì)與資源化潛力、不同利用價(jià)值等，構(gòu)建了粗放低值資源化模式、轉(zhuǎn)化增效資源化模式和精細(xì)高值資源化模式[36-37]。外來入侵植物的資源化可看作一個(gè)涉及經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益等多個(gè)目標(biāo)的連續(xù)過程，在其資源化過程中經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)和環(huán)境效益目標(biāo)之間的權(quán)衡及其動(dòng)態(tài)演變特性決定著資源化模式及其合理性。因此，依據(jù)外來入侵植物所含物質(zhì)的化學(xué)組成與資源化潛力，可分門別類制訂資源化利用策略。如：對(duì)外來入侵植物可經(jīng)簡(jiǎn)單加工處理實(shí)現(xiàn)飼料化、肥料化、材料化或直接燃燒等方式的粗放低值資源化利用；針對(duì)具有一定資源化潛力的外來入侵植物，通過微生物、細(xì)胞、酶等生物轉(zhuǎn)化，以及發(fā)酵轉(zhuǎn)化、化學(xué)轉(zhuǎn)化等適宜技術(shù)加工處理，使其轉(zhuǎn)化為利用價(jià)值較高的資源性物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)化增效資源化利用；也可利用化學(xué)分離技術(shù)獲得具有潛在開發(fā)價(jià)值的資源性化學(xué)成分，利用現(xiàn)代生物技術(shù)將外來入侵植物資源轉(zhuǎn)化為具有生物功能的資源性物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)其精細(xì)高值資源化利用，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)外來入侵植物的分類、系統(tǒng)利用。見圖2。

圖2 應(yīng)對(duì)外來入侵植物的資源利用策略與途徑

4 結(jié)語(yǔ)

外來入侵植物的危害性日益受到各級(jí)政府及人民的重視。江蘇地區(qū)外來入侵植物分布廣、發(fā)展速度快，部分物種危害嚴(yán)重。目前有關(guān)外來入侵植物的防治措施仍以防為主，治理手段單一，治理成本較高?；谥兴庂Y源化學(xué)的研究思路，以價(jià)值為導(dǎo)向，依據(jù)外來入侵植物的生物學(xué)特性及其可利用物質(zhì)類型、潛在生物活性，開展其資源化利用研究，構(gòu)建形成外來入侵植物綜合、高效利用的產(chǎn)業(yè)鏈，不僅可有效解決外來入侵植物的有效治理問題，降低治理成本，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)其資源化開發(fā)，化害為利，變廢為寶，具有重要的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益及生態(tài)效益。

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ResourceUtilizationandPreliminaryCountermeasuresforAlienInvasivePlantsinJiangsuArea

YAN Hui,GUOSheng,DUANJin’ao*,TIANFang,DINGAnwei,WUQinan

(1.NationalandLocalCollaborativeEngineeringCenterofChineseMedicinalResourcesIndustrializationandFormulaeInnovativeMedicine，NanjingUniversityofChineseMedicine,Nanjing210023,China;2.JiangsuCollaborativeInnovationCenterofChineseMedicinalResourcesIndustrialization,Nanjing210023,China)

The alien invasive plants refer those plants that settle, reproduce or diffuse outside the original environment through natural or artificial way, which can seriously threaten or destroy the native species and ecosystems and cause certain economic and ecological hazard. The alien invasive plants in Jiangsu area had seriously affected the natural ecosystem and biological diversity. In this paper, the invasion plant species in Jiangsu area and its original habitat, ecotype and invasion pathway were analyzed. The utilization of these plants as pharmaceutical products, biological pesticide, natural pigment, biomass energy, livestock feed and fiber materials were summarized. Based on the research ideas of the resource chemistry of Chinese medicinal materials, the resource utilization and countermeasures for the alien invasive plants in Jiangsu area were proposed.

Jiangsu area; Alien invasive plants; Characteristic analysis; Resource utilization;Countermeasures

2014-12-01)

公益性行業(yè)科研專項(xiàng)——我國(guó)水生、耐鹽中藥資源的合理利用研究(201407002)；江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目

*

段金廒，教授，博士生導(dǎo)師，南京中醫(yī)藥大學(xué)副校長(zhǎng)，中國(guó)自然資源學(xué)會(huì)中藥及天然藥物資源專業(yè)委員會(huì)主任委員，國(guó)家973計(jì)劃首席科學(xué)家；主要研究方向：中藥資源化學(xué)研究及其產(chǎn)業(yè)化；Tel：(025)85811116，E-mail：dja@njutcm.edu.cn

10.13313/j.issn.1673-4890.2014.12.001