裴承敏 王俊明 莫春夢(mèng)
[關(guān)鍵詞] 入侵物種;植物措施;水土保持;生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目
[摘 要] 植物措施是最普遍的水土流失治理措施,也是最有效、最根本的保持水土方法。入侵植物是有害植物,會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、草原、濕地、淡水和海洋等不同生態(tài)系統(tǒng)造成危害與威脅。探究生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持植物措施中的入侵物種及其應(yīng)對(duì)措施,可為今后水土保持植物措施中植物種的選擇及撫育管理提供科學(xué)依據(jù)。通過查詢文獻(xiàn)和相關(guān)行業(yè)技術(shù)規(guī)范,發(fā)現(xiàn)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)附錄“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”中涉及入侵植物名錄中的植物28種,其中入侵植物22種(包括局部入侵蝕植物4種、一般入侵植物5種、有待觀察種13種),建議排除種4種,中國(guó)國(guó)產(chǎn)種2種。對(duì)于局部入侵植物,建議在“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”中刪除此類植物;對(duì)于一般入侵植物,應(yīng)盡量避免選擇此類植物;對(duì)于有待觀察種,在涉及多個(gè)自然區(qū)域的長(zhǎng)距離線性工程中應(yīng)避免選擇此類植物;對(duì)于建議排除種與中國(guó)國(guó)產(chǎn)種,可以與鄉(xiāng)土樹(草)種等同選用。
[中圖分類號(hào)] S157[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] ADOI:10.3969/j.issn.1000-0941.2024.03.004
[引用格式] 裴承敏,王俊明,莫春夢(mèng).生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持植物措施中的入侵物種及應(yīng)對(duì)措施[J].中國(guó)水土保持,2024(3):11-14.
水土保持植物措施是指在山地丘陵區(qū)以控制水土流失、保護(hù)和合理利用水土資源、改良土壤、維持和提高土地生產(chǎn)潛力為主要目的所進(jìn)行的造林種草措施,也稱為水土保持林草措施[1]。它與水土保持工程措施、水土保持農(nóng)業(yè)措施共同組成了水土流失綜合防治措施體系,是水土流失治理中最常用的措施,也是水土保持中最有效和最根本的方法[2]。水土保持植物措施具有適應(yīng)性強(qiáng)、容易實(shí)施、蓄水保土作用大、營(yíng)造投資小、抗災(zāi)防護(hù)作用大等優(yōu)點(diǎn),并具有一定的經(jīng)濟(jì)效益,能促進(jìn)林、牧、副業(yè)生產(chǎn),是防治水土流失、改善生態(tài)環(huán)境的根本性措施[3]。
1 水土保持植物措施設(shè)計(jì)原則
水土保持植物措施應(yīng)優(yōu)先選擇固土保水能力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、抗逆性強(qiáng)的品種,以實(shí)現(xiàn)水土流失治理的目的。在植物措施的選擇上,要求在植物的種植、管護(hù)及收獲過程中不會(huì)對(duì)地表造成新的擾動(dòng),不產(chǎn)生新的水土流失。因此,以收獲地下部分為目的的植物,不宜作為水土保持植物[4]。
1.1 功能性原則
功能性是指水土保持植物措施的設(shè)計(jì)首先應(yīng)滿足治理水土流失的需求。水土保持植物措施設(shè)計(jì)可運(yùn)用多樣化的生態(tài)修復(fù)手段,治理原本水土流失嚴(yán)重的區(qū)域,或因生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施而新增的水土流失易發(fā)區(qū)域,如自然狀態(tài)下降雨多、植被蓋度小、土層薄、坡面長(zhǎng)、坡度大的區(qū)域,在生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)過程中產(chǎn)生的各類邊坡、棄渣、無植被跡地,以及其他造成植被損壞、地表裸露的區(qū)域。這些水土流失嚴(yán)重、易發(fā)的區(qū)域,也是迫切需要治理的區(qū)域。
1.2 生態(tài)性原則
生態(tài)性是指在水土保持植物措施設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮項(xiàng)目區(qū)的氣溫、降雨、土壤等自然條件,也要綜合考慮項(xiàng)目區(qū)的坡向、坡度、坡長(zhǎng)及溝壑的發(fā)育與分布狀況等立地條件,根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的生態(tài)要素特點(diǎn),注重生物多樣性,采用以鄉(xiāng)土樹草種為主的多林種、多草種配置,真正做到“因地制宜、適地適樹(草)”。
1.3 經(jīng)濟(jì)性原則
經(jīng)濟(jì)性是指水土保持植物措施設(shè)計(jì)在重視功能性的同時(shí),也應(yīng)綜合考慮植物措施的生產(chǎn)功能,優(yōu)先選擇種植投入低、推廣易、管護(hù)要求低、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高且可持續(xù)的植物??紤]水土保持植物措施的經(jīng)濟(jì)性,應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的自然條件、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及發(fā)展方向,確定水土保持植物措施的規(guī)模與特性,并著力于提高土地生產(chǎn)力。
1.4 自然性原則
自然性是指在水土保持植物措施設(shè)計(jì)中,通過植物群落設(shè)計(jì)和地形起伏處理等方式,將水土流失治理融入項(xiàng)目區(qū)自然環(huán)境中,創(chuàng)造和諧、自然的新景觀,達(dá)到自然與治理的和諧統(tǒng)一。
1.5 兼顧景觀的原則
兼顧景觀是指在不影響工程安全的前提下,水土保持植物措施設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)先滿足生態(tài)與景觀的要求,將生物多樣性與景觀建設(shè)相結(jié)合,合理配置樹(草)種。通過不同植物的合理搭配,構(gòu)建合理的植物群落,使水土保持植物措施能夠顯現(xiàn)景觀的層次性,達(dá)到與自然和諧的景觀效果。
2 工程擾動(dòng)區(qū)域的水土保持植物選擇
在實(shí)施水土保持植物措施時(shí),對(duì)有景觀要求的要結(jié)合主體工程設(shè)計(jì),做到生態(tài)要求與景觀要求相結(jié)合,使主體工程建設(shè)達(dá)到既保持水土、改善生態(tài),又美化環(huán)境的要求,同時(shí)應(yīng)在不影響主體工程安全的前提下,盡可能增加林草覆蓋面積。主要掌握以下幾條原則:
1)應(yīng)統(tǒng)籌考慮、統(tǒng)一布局,將生態(tài)和景觀要求相結(jié)合、工程措施與林草措施相結(jié)合。
2)應(yīng)按對(duì)水土資源的擾動(dòng)程度和潛在危害程度,配置水土保持工程措施,因地制宜地布設(shè)林草措施。
3)對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)過程中形成的挖填方高陡邊坡、取土場(chǎng)與棄渣場(chǎng)產(chǎn)生的邊坡、隧洞進(jìn)出口邊坡等不同類型的邊坡,在保證安全穩(wěn)定的前提下,應(yīng)優(yōu)先考慮植物措施或工程與植物相結(jié)合的措施?;炷梁推鍪吰碌葏^(qū)域,有條件的也應(yīng)進(jìn)行綠化。
4)總體布局應(yīng)與生態(tài)和景觀要求相結(jié)合,并應(yīng)與周圍自然景觀協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
5)應(yīng)滿足項(xiàng)目區(qū)生產(chǎn)生活服務(wù)的功能要求。
為了促進(jìn)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目工程擾動(dòng)區(qū)域水土保持植物措施的實(shí)施,《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)給出了“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”,并提出“生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目棄渣場(chǎng)、料場(chǎng)、采石場(chǎng)、高陡邊坡和裸露地等工程擾動(dòng)區(qū)域,應(yīng)根據(jù)限制性立地因子選擇適宜樹(草)種”的要求。
水土保持植物措施要滿足水土流失治理需求,主要用于治理原本水土流失嚴(yán)重的區(qū)域,或因生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施而新增的水土流失易發(fā)區(qū)域,這些區(qū)域通常土層較薄、立地條件較差,因此要求所選擇的水土保持植物有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,具備耐瘠薄、生長(zhǎng)迅速、枝葉繁茂、根系發(fā)達(dá)、分蘗能力強(qiáng)等特性,而這些特性通常也是入侵植物所具備的特性。
3 水土保持植物中涉及的入侵植物
入侵植物是指植物借助人為或自然力,從其原生地進(jìn)入新的棲息地,在新的棲息地失去預(yù)防和控制,發(fā)生暴發(fā)性擴(kuò)散,造成農(nóng)林畜牧業(yè)減產(chǎn)、生物多樣性下降、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降等危害的植物[5]。入侵植物包括草本、藤本、灌木、藻類和部分有明顯危害性的喬木等對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、草原、濕地、淡水和海洋等不同生態(tài)系統(tǒng)造成危害和威脅的植物[6]。
參考《中國(guó)外來入侵植物志》[7]、《中國(guó)外來入侵植物名錄》[8]和《中國(guó)入侵植物名錄》[9]等資料,根據(jù)外來入侵物種的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特征、起源的自然地理分布信息、入侵范圍和造成的危害,可將中國(guó)的外來入侵物種分為以下7個(gè)等級(jí)[10]:
1級(jí):惡性入侵植物。入侵范圍超過一個(gè)自然地理區(qū)域,在國(guó)家層面已經(jīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)或生態(tài)環(huán)境造成巨大損失與嚴(yán)重影響。
2級(jí):嚴(yán)重入侵植物。至少在一個(gè)自然地理區(qū)域分布,在國(guó)家層面上對(duì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境造成較大損失或明顯影響。
3級(jí):局部入侵植物。分布在一個(gè)或一個(gè)以上自然地理區(qū)域,造成局部危害,但尚未在國(guó)家層面造成大規(guī)模危害。
4級(jí):一般入侵植物。已經(jīng)根據(jù)其生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性確定的,不論入侵范圍廣泛與否,危害不大或不明顯,并且難以形成新的入侵發(fā)展趨勢(shì)的物種。
5級(jí):有待觀察種。主要是一些尚處于歸化狀態(tài)的物種,它們出現(xiàn)的時(shí)間短或是最新報(bào)道的,目前人們對(duì)此類物種的研究還不夠充分,因而無法確定其未來發(fā)展趨勢(shì)。
6級(jí):建議排除種。指雖有文獻(xiàn)報(bào)道稱其為入侵物種,但經(jīng)過野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)僅處于栽培狀態(tài)或是在自然環(huán)境中偶有逃逸但尚未建立穩(wěn)定種群的物種。
7級(jí):中國(guó)國(guó)產(chǎn)種。指雖然有報(bào)道稱其為入侵物種,但經(jīng)考證發(fā)現(xiàn)是原產(chǎn)于中國(guó)的物種。
將《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)中“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”推薦的水土保持植物,對(duì)照《中國(guó)外來入侵植物名錄》[8],可得知規(guī)范推薦的水土保持植物中涉及的入侵植物種,結(jié)果見表1。
經(jīng)統(tǒng)計(jì),《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)附錄的“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”中涉及入侵植物名錄中的植物28種,其中入侵植物22種(包括局部入侵植物4種、一般入侵植物5種、有待觀察種13種)、建議排除種4種、中國(guó)國(guó)產(chǎn)種2種,詳情如下:
局部入侵植物(4種):羊草、鋪地藜、雙穗雀稗、象草。
一般入侵植物(5種):火炬樹、刺槐、紫花苜蓿、草木樨、香根草。
有待觀察種(13種):大葉桉、直干桉、木豆、野牛草、四翅濱藜、蘇丹草、多變小冠花、雜三葉草、山毛豆、百喜草、糖蜜草、五葉地錦、葦狀羊茅。
建議排除種(4種):紫穗槐、大葉相思、木麻黃、野豌豆。
中國(guó)國(guó)產(chǎn)種(2種):紫羊茅、蘆竹。
4 水土保持植物中入侵植物的應(yīng)對(duì)措施
生態(tài)系統(tǒng)的健康受到外來生物入侵的嚴(yán)重威脅,被認(rèn)為是導(dǎo)致全球生物多樣性下降的一個(gè)重要因素,僅次于破壞生境的因素[11]。外來植物入侵不僅是一個(gè)值得高度重視的全球化現(xiàn)象,而且是我國(guó)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的一個(gè)重要威脅[12]。利用現(xiàn)行的物理、化學(xué)和生物方法控制外來入侵植物后總是出現(xiàn)反復(fù)暴發(fā)現(xiàn)象,成為外來植物入侵的防控難點(diǎn)[13]。不恰當(dāng)?shù)匾胪鈦砦锓N是造成外來物種泛濫成災(zāi)的最主要原因[14],因此避免人為地引入外來物種是防止入侵植物的最簡(jiǎn)單、最有效的方法。
《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)附錄的“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”中共計(jì)涉及22種入侵植物,絕大多數(shù)為一般入侵種與有待觀察種,其危害較為輕微或者目前還沒有形成明顯的危害,但按照水土保持植物選擇中的生態(tài)性原則,應(yīng)采用以鄉(xiāng)土樹(草)種為主的多林種、多草種配置,真正做到“因地制宜、適地適樹(草)”,這就要求在水土保持植物的選擇上應(yīng)盡量避免選擇入侵植物。
結(jié)合水土保持植物選擇的一般性原則,對(duì)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)附錄的“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”中涉及的入侵植物提出不同的應(yīng)對(duì)措施:
1)對(duì)于3級(jí)局部入侵植物,已有研究資料證實(shí)其在一個(gè)或一個(gè)以上自然地理區(qū)域分布并造成局部危害,雖然沒有造成國(guó)家層面的大規(guī)模危害,但其危害性已經(jīng)顯現(xiàn),因此建議在“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”中刪除此類植物。
2)對(duì)于4級(jí)一般入侵植物,現(xiàn)有研究資料顯示其危害不大或不明顯,且難以形成新的入侵發(fā)展趨勢(shì),但應(yīng)優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土樹(草)種,并盡可能避免選擇此類植物,這是基于水土保持植物選擇的生態(tài)性原則。
3)對(duì)于有待觀察種,目前尚未深入了解,所以未來的發(fā)展趨勢(shì)還不能確定?!肮こ虜_動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”中此類植物數(shù)量較多,基于生態(tài)性與保護(hù)生物多樣性的原則,需審慎對(duì)待此類植物,原則上優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土樹(草)種。若確有需要,則在有專職管護(hù)人員的小范圍點(diǎn)式工程中,可以選擇此類植物,但在涉及多個(gè)自然區(qū)域的長(zhǎng)距離線性工程中應(yīng)避免選擇此類植物。
4)對(duì)于建議排除種與中國(guó)國(guó)產(chǎn)種,可以與鄉(xiāng)土樹(草)種等同選用,不做更多要求。
5 結(jié)論
通過對(duì)生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土保持植物措施中的入侵物種進(jìn)行分析,針對(duì)不同入侵物種提出了不同的應(yīng)對(duì)措施,主要結(jié)論如下:
1)入侵植物是有害植物,可對(duì)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、草原、濕地、淡水和海洋等不同生態(tài)系統(tǒng)造成危害與威脅。
2)《水土保持工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 51018—2014)附錄的“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”中涉及入侵植物名錄中的植物共有28種,其中入侵植物22種(包括局部入侵植物4種、一般入侵植物5種、有待觀察種13種),建議排除種4種,中國(guó)國(guó)產(chǎn)種2種。
3)對(duì)于局部入侵植物,建議在“工程擾動(dòng)土地主要適宜樹(草)種表”中刪除此類植物;對(duì)于一般入侵植物,應(yīng)盡量避免選擇此類植物;對(duì)于有待觀察種,在涉及多個(gè)自然區(qū)域的長(zhǎng)距離線性工程中應(yīng)避免選擇此類植物;對(duì)于建議排除種與中國(guó)國(guó)產(chǎn)種,可以與鄉(xiāng)土樹(草)種等同選用。
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收稿日期: 2023-02-28
基金項(xiàng)目: 廣西自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2020GXNSFBA297035;2023GXNSFBA026306)
第一作者: 裴承敏(1994—),男,廣西合浦人,工程師,碩士,主要從事水土保持研究。
通信作者: 王俊明(1979—),男,山西朔州人,正高級(jí)工程師,博士,主要從事水土保持研究。
E-mail: 380297437@qq.com
(責(zé)任編輯 徐素霞)