史夢(mèng)竹, 李建宇, 郭燕青, 胡大鵬, 鄭麗禎, 傅建煒*
1福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所/福建省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350001; 2福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/福建省作物有害生物監(jiān)測(cè)與治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/ 農(nóng)業(yè)部福州作物有害生物科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站,福建 福州 350013; 3福建農(nóng)林大學(xué) 閩臺(tái)作物有害生物防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350002
外來物種入侵已成為一個(gè)全球性的問題,不僅造成極大程度的生物多樣性喪失,也給全球經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)每年由于外來生物入侵造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)150億美元(Jiangetal.,2011)。外來入侵植物通過人類活動(dòng)有意或者無意被引入,并在當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)中獲得了自我再生能力,給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成明顯損害和嚴(yán)重影響(何源,2012; 鞠瑞亭和李博,2012)。外來入侵植物具有潛伏性和爆發(fā)性,一旦入侵成功,需要與本地植物爭(zhēng)奪并占據(jù)生態(tài),大面積擴(kuò)散,形成單一優(yōu)勢(shì)群落,使本地植物喪失生存空間,最終改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,影響自然生態(tài)的安全穩(wěn)定(徐海根和強(qiáng)勝,2011; 岳茂峰等,2011)。
福建省位于中國(guó)東南沿海,地理位置特殊,自古航運(yùn)發(fā)達(dá),對(duì)外交流頻繁,從而增加了外來植物入侵的機(jī)會(huì),是外來入侵植物危害最為嚴(yán)重的省區(qū)之一(李國(guó)平,2014)。目前,關(guān)于福建省外來植物入侵方面的研究有少量報(bào)道。陳恒彬(2005)報(bào)道了廈門地區(qū)有害外來植物有30科53屬63種;高偉等(2010)對(duì)福建省東山島外來入侵植物開展調(diào)查,發(fā)現(xiàn)東山島的外來入侵植物有22科59種;曾憲鋒等(2011)記錄了2種福建省外來入侵植物新記錄。福州作為福建省的省會(huì)城市,是政治、文化、交通中心,也是首批14個(gè)對(duì)外開放的沿海港口城市之一、海上絲綢之路門戶以及中國(guó)(福建)自由貿(mào)易試驗(yàn)區(qū)三片區(qū)之一,旅游、貿(mào)易、物流飛速發(fā)展,使福州的外來植物入侵風(fēng)險(xiǎn)增加。建立當(dāng)?shù)赝鈦砣肭种参锩浭巧锶肭址揽毓芾砗脱芯康那疤岷突A(chǔ),有助于降低外來生物的危害風(fēng)險(xiǎn)、保護(hù)本土生物的多樣性和生態(tài)環(huán)境,同時(shí)對(duì)當(dāng)?shù)卣贫ㄍ鈦砣肭稚锏南嚓P(guān)管理制度也具有重要的參考價(jià)值(萬方浩等,2002; 王芳等,2009; 王嫩仙,2008)。
城市公園是城市生態(tài)系統(tǒng)、城市景觀的重要組成部分,它作為城市的公共開放空間,是城市居民的休閑游憩、傳播文化的主要活動(dòng)場(chǎng)所(郭芙蓉,2008),也是人口流量較為密集的區(qū)域。外來入侵物種較強(qiáng)的繁殖能力、侵占性和適應(yīng)性,極易影響公園的生態(tài)環(huán)境,乃至影響人類健康。同時(shí),人類活動(dòng)也是導(dǎo)致外來植物入侵的最重要因素之一(董雪云等,2017)。鑒于此,本研究通過對(duì)福州市區(qū)49個(gè)公園內(nèi)的外來入侵植物種類組成、分布現(xiàn)狀進(jìn)行初步調(diào)查和分析,明確福州公園外來入侵植物名錄,以期為福州市外來入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和制定防治措施提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
本次調(diào)查區(qū)域?yàn)楦V菔兄饕珗@共計(jì)49個(gè),其中倉(cāng)山區(qū)13個(gè),鼓樓區(qū)17個(gè),臺(tái)江區(qū)10個(gè),晉安區(qū)9個(gè)(表1)。
表1 調(diào)查的福州各公園一覽表Table 1 List of park investigated in Fuzhou City
2017年5—9月,對(duì)福州市各公園進(jìn)行全覆蓋式調(diào)查,詳細(xì)記錄各公園入侵植物種類組成與分布情況、經(jīng)緯度、群落類型等;參考相關(guān)資料(李揚(yáng)漢,1998; 徐海根和強(qiáng)勝,2011; Weberetal.,2008)記錄入侵植物的原產(chǎn)地和生活型等。入侵植物種類參照馬金雙(2013,2014)及《福建植物志》(福建植物志編寫組,1995)中記載的物種進(jìn)行判定。
對(duì)外來入侵植物的頻度進(jìn)行分析,頻度是指某種入侵植物出現(xiàn)的樣地?cái)?shù)占調(diào)查樣地?cái)?shù)(49個(gè))的比例(林敏等,2012)。
依據(jù)外來入侵種的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性、原產(chǎn)地自然地理分布信息、入侵范圍和所產(chǎn)生的危害,參考中國(guó)外來入侵物種劃分等級(jí)(閆小玲等,2014),將調(diào)查到的入侵植物進(jìn)行入侵等級(jí)劃分,即惡性入侵(1級(jí))、嚴(yán)重入侵(2級(jí))、局部入侵(3級(jí))、一般入侵(4級(jí))和有待觀察類(5級(jí)),
調(diào)查結(jié)果表明:福州市各公園現(xiàn)有入侵植物種類有25科66種(表2),其中菊科入侵植物種類最多,有21種,占所有入侵植物總數(shù)的31.82%;其次是豆科、莧科植物,各6種,分別占所有入侵植物的9.10%;大戟科、茄科植物各4種;旋花科植物3種;禾本科、鴨跖草科、玄參科植物各2種;錦葵科、落葵科、馬鞭草科、馬齒莧科、石竹科、紫茉莉科、紫葳科、商陸科、夾竹桃科、藜科、木麻黃科、秋海棠科、蕁麻科、雨久花科、酢漿草科、天南星科等16科植物各1種。入侵植物主要原產(chǎn)美洲,有53種,占總數(shù)的80.30%;其次是非洲;此外,還有少數(shù)種類原產(chǎn)于亞洲和歐洲。
表2 福州市公園的外來入侵植物名錄Table 2 List of invasive plants found in parks in Fuzhou City
續(xù)表2
在66種外來入侵植物中,以草本植物(包括草質(zhì)藤本)為主,有55種,占總?cè)肭址N數(shù)的83.30%;其余11種為小喬木或灌木(包括攀緣性灌木、亞灌木);且僅2種為水生草本,其余均為陸生植物。這可能與植物的適應(yīng)性有關(guān)。草本植物壽命短、結(jié)果時(shí)間長(zhǎng)、種子數(shù)量大、體積小、易傳播等,適應(yīng)能力較強(qiáng),在競(jìng)爭(zhēng)中具有明顯優(yōu)勢(shì),且與入侵性密切相關(guān)(黃建輝等,2003),此外,草本植物易攜帶,易存活,這可能是其易被人類引種到其他地區(qū)并成功入侵的原因(胡剛和張忠華,2012)。
福州49個(gè)公園66種外來入侵植物的頻度分析結(jié)果見表2。在66種外來入侵植物中,在49個(gè)公園中出現(xiàn)頻度超過50%的入侵植物有7種,分布的公園數(shù)量較多。其中,小蓬草ErigeroncanadensisL.的頻度最高,為87.76%;其次是鉆葉紫菀Symphyotrichumsubulatum(Michx.)和空心蓮子草Alternantheraphiloxeroides(Mart.) Griseb.,均超過70%;20種入侵植物只出現(xiàn)在其中的1個(gè)公園,發(fā)生頻度較低。
福州市各公園中入侵植物的入侵等級(jí)為惡性入侵(1級(jí))的有16種,占24.24%;嚴(yán)重入侵(2級(jí))14種,占21.21%;局部入侵(3級(jí))12種,占18.18%;一般入侵(4級(jí))和有待觀察類(5級(jí))分別為11和13種,分別占16.67%和19.70%。16種惡性入侵雜草中,小蓬草、鉆葉紫菀、空心蓮子草、藿香薊AgeratumconyzoidesL.、野茼蒿Crassocephalumcrepidioides(Benth.) S. Moore、小葉冷水花Pileamicrophylla(L.) Liebm.、紅花酢漿草OxaliscorymbosaDC.等分布廣泛,發(fā)生嚴(yán)重。
福州市公園調(diào)查到的入侵植物有25科66種,占比最多的為菊科21種,豆科6種,莧科6種,此3個(gè)科入侵植物占調(diào)查到總?cè)肭种参飻?shù)量的50.00%。菊科植物是我國(guó)很多省市地區(qū)的外來入侵植物的主體(李國(guó)平,2014; 李凈等,2017),這可能與其繁殖特性有關(guān),菊科植物產(chǎn)生的種子數(shù)量眾多且質(zhì)量輕,能夠利用風(fēng)力或動(dòng)物無意攜帶進(jìn)行長(zhǎng)距離的傳播和擴(kuò)散,且環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),在惡劣的環(huán)境中仍然能形成群落(王德艷等,2017)。因此,在園林植物的選擇方面,對(duì)于菊科植物要嚴(yán)格控制其使用范圍,減少入侵植物群落的形成。
隨著人類社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展和全球化貿(mào)易的繁榮推進(jìn),世界各國(guó)之間的地理隔離被迅速打破,密切頻繁的交流使得大量的外來入侵植物得以成功入侵中國(guó)。例如,小蓬草、野茼蒿、加拿大一枝黃花SolidagocanadensisL.等均于近代開始從美洲侵入中國(guó)(徐海根等,2004);據(jù)統(tǒng)計(jì),廣州的外來入侵植物中有83.6%來源于美洲(王忠等,2008);杭州的外來入侵植物則有72.2%來源于美洲(王嫩仙,2008)。本研究中,福州公園的外來入侵植物原產(chǎn)地主要為美洲,這與中國(guó)外來入侵植物的總體格局相符合(黃頂成和張潤(rùn)志,2011; Weberetal.,2008)。
從入侵等級(jí)和入侵頻次分析,在16種惡性入侵(1級(jí))植物中,小蓬草、鉆葉紫菀和空心蓮子草在福州市各個(gè)公園分布的范圍較廣,種群數(shù)量也較大,分別在43、38和35個(gè)公園中被發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)頻率高,頻度高達(dá)87.76%、77.55%和71.43%。這3種植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng),蔓延極快,極大影響本地植物的生長(zhǎng)(常瑞英等,2013; 李凈等,2017; 潘玉梅等,2010),對(duì)公園的景觀和生態(tài)有嚴(yán)重影響,需及時(shí)防除。惡性入侵(1級(jí))植物中需要特別重視的是加拿大一枝黃花、鳳眼蓮Eichhorniacrassipes(Mart.) Solms和薇甘菊MikaniamicranthaKunth,雖然它們尚未在公園形成種群,但其環(huán)境適應(yīng)性和繁殖能力極強(qiáng),在我國(guó)其他省份已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重入侵情況(董梅等,2006),一旦擴(kuò)散蔓延,將對(duì)福州公園乃至整個(gè)福州的生態(tài)環(huán)境造成極大危害。14種嚴(yán)重入侵植物(2級(jí))中,尤其要注意南美蟛蜞菊Sphagneticolatrilobata(L.) Pruski ,其潛在危害很大,一旦入侵成功,很難得到有效的防治(全國(guó)明等,2016)。對(duì)于其他等級(jí)的入侵植物,有關(guān)部門也應(yīng)當(dāng)予以重視。
福州地理位置特殊,加上逐步發(fā)達(dá)的貿(mào)易和旅游業(yè)為外來植物的入侵提供了便利的通道,高強(qiáng)度的人為干擾使外來植物的種類和種群數(shù)量持續(xù)增加。當(dāng)前福州市區(qū)公園的外來植物入侵現(xiàn)象比較嚴(yán)重,防控形勢(shì)非常嚴(yán)峻。針對(duì)福州市公園的入侵現(xiàn)狀,本文提出以下策略以供制定防控措施時(shí)參考:首先,建議開展福州市外來植物全面調(diào)查,建立外來植物數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)已存在的外來入侵植物的生物學(xué)特性、種群數(shù)量、分布面積、危害程度及擴(kuò)散潛力等進(jìn)行監(jiān)測(cè);第二,加強(qiáng)出入境檢驗(yàn)檢疫,杜絕外來植物的種子或繁殖體被有意或無意引入;第三,積極研究制定有效的防除措施,防止入侵植物擴(kuò)散蔓延;同時(shí),要加強(qiáng)生物入侵的宣傳工作,提高公眾對(duì)入侵生物危害性的認(rèn)識(shí)和防范意識(shí)。