练惠通 黄泽文 张波等
摘要 广东地区是我国大陆薇甘菊入侵的首发区,同时也是薇甘菊危害最为严重地区,分布较广,入侵范围较大。至今,薇甘菊几乎覆盖广东全省各地区,对广东的经济、社会以及生态环境等造成巨大的危害。薇甘菊的防治主要有人工防治、化学防治以及生物防治3种手段。化学防治是现今防治薇甘菊较为常用的方法,主要的化学药剂有森草净、草甘膦、2,4D、灭薇净等。在生物防治方面,常用防治薇甘菊的主要天敌有薇甘菊蓟马、艳婀珍蝶、安婀珍蝶、小衰蛾、紫红短须螨、菟丝子等。在利用方面,至今我国对薇甘菊的利用研究还不够深入,研究较少,还有待进一步发展。
关键词 薇甘菊;入侵阶段;特点;广东
中图分类号 S451 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2014)20-06695-04
Historical Stages and Characteristics of Invasion of Alien Species Mikania micrantha in Guangdong Province
LIAN Huitong, XIANG Anqiang et al
(Boluo Agricultural Technology Promotion Center, Boluo, Guangdong 516000;South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642)
Abstract Guangdong Province is the first area invaded by Mikania micrantha and the most seriously endangered area in China. Mikania micrantha is distributed widely with a large invasion range. So far, Mikania micrantha covers almost all regions in Guangdong Province, causing great harm to the economy, society and ecological environment. Currently, artificial control, chemical control and biological control are three major means for the prevention and control of Mikania micrantha. Chemical control is a commonly used method to prevent and control Mikania micrantha. Sulfometuron methyl, glyphosate, 2, 4D and Mieweijing are the major chemical agents. In biological control, Liothrips mikaniae Priesn., Actinote thalia pyrrha, Actinote anteas, Cryptothelea minuscala Butler, Brevipalpus phoenicis and Cuscuta chinensis are major predators of Mikania micrantha. At present, little information is available on the utilization of Mikania micrantha in China, which requires further investigation.
Key words Mikania micrantha; Invasion stage; Characteristics; Guangdong Province
薇甘菊是一種危害性极强的农林杂草,被列为世界上最有害的100种外来入侵物种之一,是我国首批外来入侵物种之一,给我国的经济、社会、生态等造成了极大的损失。广东地区是我国大陆薇甘菊入侵的首发区,同时也是薇甘菊危害最为严重地区,分布较广,入侵范围较大,在广东的绝大部分地区都有分布。
薇甘菊原产新大陆热带中、南美洲,现在全世界大部分地区都有分布。1884年,薇甘菊在我国首次出现在香港动植物公园,1984年出现在我国大陆的广东深圳。至今,薇甘菊几乎覆盖广东全省各地区,对广东的经济、社会以及生态环境等造成巨大的危害。薇甘菊的防治主要有人工防治、化学防治以及生物防治3种手段。化学防治是现今防治薇甘菊较为常用的方法,主要的化学药剂有森草净、草甘膦、2,4D、灭薇净等。在生物防治方面,常用防治薇甘菊的主要天敌有薇甘菊蓟马、艳婀珍蝶、安婀珍蝶、小衰蛾、紫红短须螨、菟丝子等。在利用方面,至今我国对薇甘菊的利用研究还不够深入,研究较少,还有待进一步发展。
1 薇甘菊简介
薇甘菊(Mikania micrantha),菊科假泽兰属,又称小花蔓泽兰、小花假泽兰,草本或灌木状攀援藤本。薇甘菊不仅可以进行有性生殖,开花数量大,“在0.25 m2面积内计有头状花序20 535~50 297个,含小花82 140~201 188朵,或在一个节位的两侧主次花枝共9 800~16 268个头状花序,合计49 000~81 340朵小花,花的生物量占地上部分总生物量的38.4%~42.8%,而且结实率高,能产生大量种子”[1];又可进行营养繁殖,茎蔓生长速度异常迅速,“一天可伸长近10 cm,甚至多于20 cm,一个节在一年中所分枝出来的所有茎节的伸长长度达1 007 m” [1],因而有“一分钟一英里杂草”之称;此外,薇甘菊对环境的异质性拥有很强的耐受力。因此,薇甘菊可在入侵地快速获得竞争优势,或者占领土著种不能生长的生态位,从而成功实现入侵。
薇甘菊主要入侵农田区、荒地、水源保护林、天然次生林、特种用途林、风景林、经济林、红树林林缘滩地、果园、自然保护区等,对农业、林业等都会造成较大的损失。据统计计算,薇甘菊入侵内伶仃岛所造成的“经济和生物多样性损失每年达到450.29万~1013.17万元人民币”[2];至2009年,“广东省薇甘菊发生面积达3.29万hm2,其中林业用地发生面积2.23万hm2,农业用地1.06万hm2”[3]。
2 广东地区薇甘菊入侵的历史阶段与特点
2.1 入侵与种群建立期(1984~1990年)
薇甘菊在我国的首次发现是在香港地区,据香港渔农自然护理署香港植物标本馆所藏标本(标本室号HK14738),“薇甘菊在香港的最早记录是1884年12月,记录表明该植物是引进栽培种”[4]。由此可知,薇甘菊在我国是一种人为有意引进的植物。在广东地区,薇甘菊最早发现在深圳银湖地区,“现存放在华南植物研究所的标本(1984年10月22日,王学文202,山脊路旁;标本号为545255)是在1984年10月在深圳银湖附近采集到的标本”[5],是薇甘菊在广东传播的最早记录,也是我国大陆地区薇甘菊传播最早的记录。广东地区首次发现薇甘菊的地方是山脊路旁,是一种野生植物,表明薇甘菊在广东地区的入侵是属于自然入侵或者人为无意的带入。由于深圳与香港地区只有一水之隔,距离较近,因此,大部分学者均认为广东地区的薇甘菊是由香港地区传入。
薇甘菊入侵深圳后,在好长一段时期并没有引起关注,广东地区并没有采取防范措施;此外,广东地区气候温暖,非常适合薇甘菊的生长。因此,在20世纪80年代,薇甘菊入侵在广东地区后,迅速建立种群,并不断向深圳市外的其他地区蔓延。
2.2 快速蔓延生长期(1991~2000年)
20世纪80年代,薇甘菊在广东地区种群的建立,为该时期的快速蔓延扩散埋下了隐患。20世纪90年代,薇甘菊在广东地区快速蔓延传播,入侵区域不断增多,入侵生境类型不断增加,种群规模不断增大,对林业、农业、生态环境等开始造成危害。此外,薇甘菊的快速蔓延引起了社会的关注,该时期广东地区开始对薇甘菊开展防治工作,但由于没有经验和理论指导,只是采取简单的人工防治以及化学防治,并未收到很好的成效。
2.2.1 薇甘菊的快速蔓延与危害。
1997~1998年,深圳福田—香港科大联合生态中心与中山大学合作,对广东内伶仃岛进行生态环境综合调查和研究,“发现薇甘菊分布较广,繁殖较快,危害较大,已促使部分森林植物群落向灌草丛发展。内伶仃岛的东面、东北面、东南面,植被类型主要为灌木林,在海拔高度6~340 m的范圍内,都有薇甘菊的分布,占面积62%以上的地区全部被薇甘菊所覆盖,薇甘菊在部分疏林地区的发展极其迅速,而且在这一地区薇甘菊进一步蔓延的趋势明显”[6]。薇甘菊的入侵与蔓延,对内伶仃岛的生态环境造成了较大的危害。
冯惠玲等从1998年10月起,采用踏查和重点调查相结合的方式,在全省范围内对薇甘菊的危害进行了调查,调查地点为园林绿地、果园、人工林、农田、道路沿线绿地等。调查结果为“在所调查的51个县市区中,24个有薇甘菊分布,其中深圳、东莞、珠海、惠州、博罗、惠阳、中山等地危害比较严重,深圳的覆盖度甚至高达92%。在生境分布方面,薇甘菊的入侵生境较多,如路边、沟谷、河流、小溪、斜坡、垃圾堆放地、受人为干扰较多的农田、菜地、苗圃、果园、园林绿地、灌丛、人工林、次生林、沟边的林缘等”[7]。
黄忠良自1998年10月起,开始对深圳、东莞等地的薇甘菊分布进行调查,可知薇甘菊在丢荒地的生长特别茂盛,在苗圃地边、沟谷地、山谷地、山坡地、竹林等地方生长茂盛。
在危害方面,薇甘菊在存在度较高的深圳、东莞、珠海等地已经造成了较大的经济和生态损失。至2000年,薇甘菊在深圳造成局部灾害(指造成林木枯死或即将枯死)的面积达278.8 hm2。枯死的树木主要有叶榕、华柃、杉木、荔枝、龙眼、相思及其他生产缓慢的阔叶乔木和灌木丛。何立平等在2000年,调查采用路线踏查和重点调查相结合的方法,对深圳市内伶仃岛外的龙岗区、宝安区的薇甘菊危害情况进行了重点调查,“发现薇甘菊在龙岗区横岗镇以及罗湖区深圳水库的危害严重,林木的枯死率达到30%;通过对风景区的调查发现,薇甘菊在风景区林木的攀缘率高达80%以上”[8],严重危害风景区的生态环境。此外,薇甘菊对红树林也造成较大的危害,在深圳市8 000只鹭鸟面临生存危机。昝启杰等认为,“在深圳、东莞、珠海等地薇甘菊已成为严重的生态灾害,并造成了每年超过1 000万元人民币的经济损失”[9]。
2.2.2 薇甘菊的防治。
在该时期,广东对薇甘菊的防治主要采取人工防治和化学防治手段,但防治效果不高,没有能够成功遏制薇甘菊的蔓延与扩散。在人工防治方面,“1998年7月,相关部门曾对内伶仃岛焦坑湾2 000 m2样方内密布的薇甘菊进行了人工清除,先用刀割除地上营养体部分,并放在烈日下曝晒,再用锄挖除地下根和茎,放在烈日下曝晒。3个月后样方内薇甘菊已恢复了80%,6个月后恢复100%”[6];“1998年,内伶仃岛保护区请了6名民工,花了两周时间,把3亩树林里的薇甘菊彻底铲除。但具有无性繁殖能力的薇甘菊在一个月后又顽强地长了出来”[10]。化学防治方面,1999年,昝启杰等“用0.2%~2.0%草甘膦(农达)和1% 2,4D对内伶仃岛成片生长的薇甘菊进行杀除,2周后地下未被杀死的部分100%长出新芽,2个月后全部恢复了原貌” [6];在深圳市黄田机场附近,一片3 400亩的林场叫水浪坑,在1997年的一场台风后发现了薇甘菊,林场老板为消灭薇甘菊“雇了200多名工人,买了18万元的除草剂,把所有的树木都洒上了农药。除草剂一喷上,薇甘菊蔫了,可一个月后的一场大雨过后,那些刚刚蔫下去的薇甘菊又如雨后春笋般地蔓延开来”[11],并没有起到杀灭的效果。后来,该林场老板“买了60多头牛,让牛吃薇甘菊”[11],虽然没能彻底消灭薇甘菊,但可抑制薇甘菊的生长,为林场防治薇甘菊提供了一个可借鉴的方法。
2.3 大规模暴发与防控期(2001年至今)
进入21世纪,薇甘菊在广东的危害更加严重,造成更大的经济、社会、生态损失。另一方面,随着薇甘菊危害性的不断增大,广东防治薇甘菊的方法也越来越多,除人工防治、化学防治外,还有生物防治、综合防治等,取得了一定的防治效果。
2.3.1 大规模暴发。
薇甘菊在该时期的入侵特点主要表现为入侵生境多、面积大、危害性严重、生长速度快、蔓延地区广等。如2003年,胡迪琴等在广州市南沙地区进行生态考察时发现薇甘菊在南沙经济技术开发区天后宫(大角山文物古迹保护区)、黄山鲁风景区、黄阁镇大山乸风景区、大岗镇十八罗汉山森林公园等丘陵台地,以及黄阁镇、大岗镇、南沙经济技术开发区道路两旁、大石镇某住宅区庭院均有发现,且长势凶猛;通过相关调查,至2004年,广东省东南部,薇甘菊和五爪金龙大片覆盖香蕉、荔枝、龙眼及一些灌木和乔木,致使这些植物难以进行正常的光合作用而死亡;刘周全等在2008年通过调查发现,薇甘菊广泛分布在广东地区的垃圾场、公路和鐵路沿线、人工林地、天然次生林地及交通工具经过频繁的林地或区域;此外,钟晓青等在2004年对深圳内伶仃岛薇甘菊的危害进行了经济损失评估,认为薇甘菊入侵造成内伶仃岛上森林生态服务功能如涵养水源、固定CO2、生产氧气、净化大气,减少污染、减少病虫害、卫生保健等方面的“经济损失为383.49万~862.86万元人民币;生物多样性损失为每年66.80万~150.31万人民币;两项共计每年450.29万~1 013.17万元人民币”[2]。
另外,在2008年广东省林业用地薇甘菊的发生面积为1.09万hm2[3],到2009年薇甘菊的林业用地的发生面积已经达到2.23万hm2[3],增长率达到约50%,入侵生长速度较快。此外,至2009年,全省薇甘菊发生面积高达3.29万hm2,涉及13 个市的 49 个县级行政区(图1),深圳、惠州、东莞等地仍十分严重。
2.3.2 防控措施。
薇甘菊在21世纪以来的大规模暴发,对广东地区造成了极大的危害,引起了社会的广泛关注,广东省政府办公厅在2009年5月发出了《关于加强薇甘菊防治工作的通知》(粤办函〔2009〕313号)。在社会、政府的共同努力下,薇甘菊的防控措施不断涌现,防控效果较好。该时期主要的防控措施有:人工防治、化学防治、生物防治以及综合防治等,其中化学防治是最为常用的防控方式,生物防治在研究上已经日趋成熟。
(1)人工防治。人工防治在该时期内较少运用,只有在其他防治办法无法使用之时才会使用。如,2009年斗门区林业局在清除六乡竹洲岛水松林中的薇甘菊时,由于竹洲岛下游是饮用水取水点,不能使用化学药品,因此只能采取人工清除的方式。又如,在2010年,珠海市高尔夫球场在清除薇甘菊的过程中,为保护场内其他植物不受化学药剂的危害,采用人工拔除薇甘菊。
(2)化学防治。
随着薇甘菊危害性的不断增强,广东地区化学防治薇甘菊的药物也越来越多,效果也越来越显著。主要的化学防治药剂有:森草净、灭薇净、除薇灵、草灌净等。
2001年,徐声杰在珠海市琪澳、板樟公园、暨南大学校园以及华南农业大学等地对薇甘菊进行了草灌净的药效试验,结果表明草灌净的杀灭效果较好。2003年,王勇军等在深圳市内伶仃岛较严重的地段采用内吸传导型除草剂森草净进行化学防除试验,结果表明0.01~0.1 g/m2(有效成分)的森草净对样地薇甘菊有极好的杀灭效果[12];同年,昝启杰等在内伶仃岛上利用森草净对薇甘菊进行杀灭,结果表明,杀灭坡地上疏林或天然次生林中的薇甘菊,施用0.01 g/m2森草净可以较好的杀灭薇甘菊,当群落为灌木林或草丛时森草净的用量则需要0.05~0.1 g/m2时才能取得较好效果。在溪谷群落中,杀灭薇甘菊的森草净在用量0.2 g/m2以上才可以对薇甘菊有很好的防除效果”[13]。此外,昝启杰等在2006年制定了广东省《利用 70%嘧磺隆(森草净)粉剂防除薇甘菊技术规程》,使广东省薇甘菊化学防治有了第一个标准。
灭薇净也是一种防除薇甘菊效果较好的药物。2009年林绪平等在深圳市共设置2块试验地用于测试灭薇净的安全性,结果表明,灭薇净防治对象专一,对于薇甘菊以外的本地杂草基本上没有杀灭能力,对周围环境无污染,土壤残留期非常短,防治薇甘菊的效果达到95%以上。
惠州市园林工程师黄仿高和黄志容成功研制了专杀薇甘菊的除薇灵农药,于2009年8月在广州增城接受了广东省森林病虫害防治与检疫总站组织的推广性试验。黄志容等于2009年11月24日至12月1日,在博罗县上庵林科所应用56%除薇灵Ⅱ号防治冬季薇甘菊。药后1年,薇甘菊覆盖减退率为50%~100%,生物量减退率为87%~100%。
除上述除草剂以外,还有其他有效防除薇甘菊的除草剂。如,黄华枝等利用甲磺隆、氯磺隆、使它隆及添加洗衣粉、Agrocer等助剂化学防治薇甘菊;王勇军等发明了一种防除薇甘菊的合成化学除草剂;中山大学的胡玉佳等采用乙酸溶液对薇甘菊进行杀灭此外,博罗县梅花林场场长温玉丛在2010年至2011年期间,通过不断试验,找到了一种杀灭薇甘菊价廉但药效理想的药剂。
(3)生物防治。
在动物天敌防治方面,安婀珍蝶是薇甘菊的主要天敌之一,对防治薇甘菊有很好的作用。广东省昆虫研究所于2001年12月经有关部门批准引进安婀珍蝶,并开展了一系列研究工作;广东昆虫研究所的李丽英等在2002年对安婀珍蝶进行了58种取食植物测试,证明安婀珍蝶只取食飞机草和薇甘菊,具有较强的针对性;2007年,刘雪凌等在广东省昆虫所及深圳碧岭生态村进行了安婀珍蝶的自然种群野外增殖试验,结果表明,释放安婀珍蝶两代的自然种群趋势指数分别为0.087 2和0.093 9,都非常低,安婀珍蝶野外增殖能力较差[14],因此,需要大量人工饲养与释放安婀珍蝶,提高其在野外建立自然种群的能力。此外,广东内伶仃福田国家级自然保护区管理局在2003年,引进薇甘菊的专食性天敌艳婀珍蝶,并在室内饲养成功;另外,2002年,邵华等在中国科学院华南植物研究所内的薇甘菊植株中发现薇甘菊的天敌小蓑蛾,这是在国内的首次报道。
在植物天敌方面,2000年底,韩诗畴等在调查薇甘菊的分布地区时,在粤东地区首次看到菟丝子寄生于薇甘菊,并于2001年6月在广东省昆虫研究所薇甘菊实验园中移植了薇甘菊和菟丝子,进行观察和试验。结果证实,菟丝子在2个月左右,完全可以抑制薇甘菊生长,最终把薇甘菊致死[15],这为以草治草开发了一种新途径。此外,2001年5月,李鸣光等在深圳内伶仃岛选定薇甘菊危害严重的山坡进行群落改造,结果表明,幌伞枫林下薇甘菊几乎不见,其他杂草也少。利用种植幌伞枫林防治薇甘菊效果好,地带性树种有利于生态系统稳定,对环境无污染、成本低[16]。2003年,殷祚云等在薇甘菊危害严重的深圳、东莞设置生态防除试验地,研究结果表明,深圳试验地大叶相思、马占相思和东莞试验地米老排、樟树的冠幅增长最快,宜作为防除薇甘菊的造林树种;蟛蜞菊生长迅速,可在短期内有效抵御薇甘菊侵害[17]。
在病毒防治方面,2004年,广东省林业局的程伟文等,在调查的过程中发现薇甘菊受一种较为严重的叶枯病危害,致使薇甘菊的生长和扩散受到了一定的影响,提供了一种新的生物防治薇甘菊的途径。
(4)综合防治。
该时期内,广东地区在防治薇甘菊的手段利用方面有了较大的突破,开始了两种或多种防治方式共同进行的综合防治方式。如在2006年,深圳莲花山公园在人工拔除薇甘菊后,在清除地种植大叶伞、鸭脚木等生长迅速的园林植物[18],采取了人工与生物防治方式共同防治薇甘菊,取得了较好的防治成果。又如,在2009年,东莞市林业局采取人工与化学防治相结合的方式防治薇甘菊,首先把薇甘菊的茎蔓用镰刀割断,待干枯后再从树上清理下来。对其根部则采用森草净或灭薇净等农药喷洒[19],成效较好。
(5)其他防治。
除上述防治薇甘菊的方法外,华南植物研究所和深圳市仙湖植物园管理处在2003年共同发明了一种控制薇甘菊的方法,用遮光率为70%~100%的遮荫物对长有薇甘菊的场所进行直接覆盖,一般采用遮光率为70%~90%的遮荫物用于稍控制开花但不必根除薇甘菊的场所,采用遮光率为90%~98%的遮荫物用于严格控制薇甘菊开花和生长的地方,采用遮光率98%以上的遮荫物用于严格控制薇甘菊生长并需要彻底根除的地方[20]。该方法操作简单,对生态不会造成危害,成本较低,具有很好的推广作用。
另一方面,在薇甘菊防控服务方面,政府开始采取向社会购买薇甘菊防控服务,让更专业的单位完成薇甘菊的防控任务。如,东莞市政府在2010年為东莞生态园薇甘菊防治项目向国内外公开招标,采购所需的服务[21]。
3 结语
薇甘菊从1984年入侵广东至今,虽然只有短短的29年,但是薇甘菊在广东地区经历了入侵、建立种群、快速蔓延、大规模暴发等阶段,现今已经入侵广东的大部分地区,对广东的经济、社会、生态等造成了巨大危害。由图2可知,薇甘菊在广东的入侵与扩散速度异常之快,生境的适应性较广,生命力顽强。广东从20世纪90年代末期才开始关注薇甘菊的危害,才开始采取防治措施。但是,由于当时对薇甘菊的研究还不深入,采取的防治措施较为简单,没有针对性,并不能控制薇甘菊的蔓延,甚至某些错误的人工防治手段还加速了薇甘菊的蔓延。到了21世纪,薇甘菊的危害性进一步加剧,社会、政府对其的关注度持续增加。与此同时,薇甘菊的防控手段不断增多,人工防治、化学防治、生物防治、综合防治以及其他防治方式等,各地区多次开展了扑杀薇甘菊的行动。虽然,多种方式防控薇甘菊取得了一定的成效,但是由于薇甘菊的扩散速度快、生命力顽强等,薇甘菊的蔓延趋势依然没有得到很好的控制。
图2 20世纪70年代以来广东地区薇甘菊入侵阶段示意图
在2009年,广东省政府办公厅曾发出加强防治薇甘菊的通知,是控制或者消灭薇甘菊的重要制度力量之一。在政府的领导下,将消灭薇甘菊当做一项长期性、日常性的工作开展,建立长期机制,是今后消灭薇甘菊的重要发展方向。
此外,在防治薇甘菊的过程中,东莞市政府尝试把消灭薇甘菊服务通过招标的形式外包给专业的公司,这是一种很好的运作形式。在外包的过程中,政府不用组织大量的人