天门市主要农业外来入侵物种的再调查

沈体忠

(湖北省天门市农业环境保护站，湖北 天门 431700)

天门市主要农业外来入侵物种的再调查

沈体忠

(湖北省天门市农业环境保护站，湖北 天门 431700)

通过野外调查和对文献资料的整理与分析，初步确定湖北省天门市现有主要农业外来入侵植物60种、外来有害昆虫8种、外来植物病害6种。其中属我国10种最有害的外来杂草的有豚草、凤眼莲、空心莲子草和毒麦,属我国10种最有害的农林外来昆虫的有烟粉虱、红铃麦蛾,属我国10种最有害及潜在外来入侵植物病害的有水稻条斑病菌、甘薯长喙壳菌、棉花枯萎病菌和棉花黄萎病菌。这些外来入侵物种分别来源于美洲、欧洲、亚洲和非洲，以源于美洲的植物和植物病害最多，分别占原产地总频次的50.00%和83.33%；1978～2010年外来有害昆虫和外来植物病害的平均入侵频率比1950～1977年增加了98.09%。此外，还对外来物种的入侵途径、主要影响与危害进行了初步分析。

外来物种；原产地；入侵频率；入侵途径；影响；危害；天门市

外来入侵物种(invasive alien species)是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入或自然扩散进入，在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力，可能或已经对经济、环境和人体健康等造成明显的损害或不利影响的物种[1]，它包括植物、动物和微生物等[2]。湖北省天门市位于鄂中，地处江汉平原北部、汉江下游左岸，跨东经112°35′～113°28′，北纬30°23′～30°54′，属北亚热带季风气候，气候温和，四季分明，热量丰富,雨水充沛，光照充足，且雨热同季。得天独厚的自然条件、种类繁多的生物资源和四通八达的交通网络，以及人为干扰与破坏较强的生境，为外来物种入侵与扩张提供了便利条件。这些外来物种的入侵，已对天门市的环境、经济、市民健康等产生了许多负面影响[3]。随着经济全球化、国际贸易自由化以及旅游和交通的迅速发展，外来有害生物入侵的危险性日益增加，必将进一步危及我国的生态安全、经济安全和生物安全，并可引发一系列政治、经济、社会和文化问题[4]。鉴于此，笔者在2006年对天门市农业外来入侵物种进行调查[3]的基础上，于2010年进行了再调查,以进一步了解主要农业外来物种的入侵现状，并对外来物种的入侵途径、主要影响与危害进行了初步分析,旨在为预防和控制农业外来有害生物提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 调查对象

根据文献[2,5～7]提供的农业外来植物、外来有害昆虫与外来植物病害名录清单，重点调查天门市来源于国外的主要农业有害生物。

1.2 调查方法

以文献 [5，8] 提供的鉴别特征为外来植物种类鉴定依据，于2010年5～10月再次对天门市辖区内主要交通干线两侧、农田、果园、河流、湖泊等生态系统的主要农业外来植物进行了野外调查与确认；系统查阅了天门县志、天门县农牧业志和天门县(市)历年植保资料汇编等文献资料，初步确定了天门市主要农业外来有害昆虫、外来植物病害清单，以及外来植物的引进、入侵时间与途径和外来有害昆虫、外来植物病害首次发现时间、地点与入侵途径；并对农业、畜牧、水产、园林等单位外来物种引进者和首次发现者进行了走访座谈。

2 结果与分析

2.1 外来入侵物种的种类构成

通过野外调查和对文献资料的整理与分析，初步确定天门市主要农业外来入侵植物(已知)60种，分属19个科。其中以菊科最多，为14种；其次是禾本科，为11种；再次是豆科，为7种(表1)；外来有害昆虫8种，隶属5目6科(表2)；外来植物病害6种，其中真菌4种，细菌2种(表3)。这些外来入侵物种属我国10种最有害的外来杂草的有豚草、凤眼莲、空心莲子草和毒麦；属我国10种最有害的农林外来昆虫的有烟粉虱、红铃麦蛾；属我国10种最有害及潜在的外来入侵植物病害的有水稻条斑病菌、甘薯长喙壳菌、棉花枯萎病菌和棉花黄萎病菌[2]。

表1 天门市主要农业外来入侵植物名录

续表1序号物种分类原产地引进、入侵时间与途径31紫花苜蓿MedicagosativaL．豆科亚洲西部无记录32银合欢Leucaenaleucocephala(Lam．)deWit．豆科热带美洲无记录33刺槐RobiniapseudoacaciaL．豆科美国东部无记录34绛三叶TrifoliumincarnatumL．豆科欧洲地中海沿岸1998年作花卉从荆门引种35红车轴草TrifoliumpratenseL．豆科欧洲中部1998年作花卉从武汉引种36白车轴草TrifoliumrepensL．豆科欧洲1998年作花卉从武汉引种37野西瓜苗HibiscustrionumL．锦葵科中非无记录38铜锤草OxaliscorymbosaDC．酢浆草科热带美洲1990年作花卉从武汉引种39紫茉莉MirabilisjalapaL．紫茉莉科热带美洲无记录40美洲商陆PhytolaccaamericanaL．商陆科北美洲无记录41阿拉伯婆婆纳VeronicapersicaPoir．玄参科西亚至伊朗无记录42婆婆纳VeronicapolitaPries玄参科西亚无记录43曼陀罗DaturastramoniumL．茄科墨西哥无记录44灯笼草PhysalisangulataL．茄科美洲无记录45水茄SolanumtorvumSwartz茄科美洲加勒比地区无记录46芫荽CoriandrumsativumL．伞形科欧洲地中海地区无记录47野胡萝卜DaucuscarotaL．伞形科欧洲无记录48野燕麦AvenafatuaL．禾本科欧洲地中海地区无记录49稗Echinochloacrusgalli(L．)Beauv禾本科欧洲和印度无记录50牛筋草Eleusineindica(L．)Gaertn禾本科印度无记录51 毒麦LoliumtemulentumL． 禾本科 欧洲地中海地区 1972年从加拿大商品小麦(后作种子)中带入52 波斯黑麦草LoliumpersicumBoiss．etHohen． 禾本科 欧洲 1982年作鱼饲料从武汉引种53 黑麦草LoliumperenneL． 禾本科 欧洲 1980年作鱼饲料从武汉引种54 多花黑麦草LoliummultiflorumLam． 禾本科 欧洲 1982年作鱼饲料从武汉引种55冬牧70黑麦草∗SecalecerealeL．cv．Wintergrazer⁃70禾本科美国1986年作牧草从武汉引种56 苏丹草Sorghumsudanenses(Piper)Stapf 禾本科 非洲 1979年作鱼饲料从武汉引种57墨西哥玉米草∗EuchlaenamexicanaSchrad．禾本科中美洲1985年作牧草从武汉引种58 马尼拉草∗Zoysiamatralla(L．)Merr 禾本科 热带亚洲 1985年作草坪从沙洋县引进植物59大薸PistiastratiotesL．天南星科巴西无记录60 凤眼莲Eichhorniacrassipes(Mart．)Solms 雨久花科 巴西东北部 1964年作牲猪饲料从江苏引进

注：*表示该物种不在文献[2,5～7] 的名录清单内。

2.2 外来入侵物种的原产地分布

在60种外来植物中，原产地为美洲的有31种，占原产地总频次(总频次为62)的50.00%；原产地为欧洲的有16种，占总频次的25.81%；原产地为亚洲的有11种，占总频次的17.74%；原产地为非洲的有4种，占总频次的6.45%(表1)。这说明，美洲起源的植物较能适应天门市的生境，成为天门市外来入侵植物的可能性最大。究其缘由，根据其大陆漂移学说，北美和东亚是在被子植物形成之后才分裂开的，而其后的隔离造就了大量的新植物，这些新植物并没有完全脱化和丧失对原大陆气候的适应能力[9]。加之，北美和东亚基本上处于相同的纬度范围，北美洲植物具有适应亚洲气候的能力，所以北美洲来源的植物成为异域杂草的可能性较大。今后在植物引种中，要特别注意来自美洲新大陆的植物，严格审查其在当地的延续能力，一旦发现能够年际自然延续的植物种类，就必须慎重引种和利用[6]。

表2 天门市主要农业外来入侵昆虫名录

表3 天门市主要农业外来入侵植物病害名录

在8种外来农业有害昆虫中，原产地为亚洲的有3种，占总频次(总频次为9)的33.34%；原地为美洲和欧洲的各有2种，分别占总频次的22.22%；原地为非洲和原产地不详的各有1种，分别占总频次的11.11%(表2)。

在6种外来植物病害中，除水稻条斑病菌原产地为亚洲外，其余的5种均来源于美洲(表3)，它们分别占原产地总频次(总频次为6)的16.67%和83.33%。这足以说明，源于美洲的植物病害成功入侵天门市的几率最大。为此，在以后的植物检疫中，应特别加以关注。

2.3 外来入侵物种的入侵频率

以农业外来有害昆虫和外来植物病害为例，从表2和表3可以看出，建国前外来入侵物种为4种，建国后为10种，它们分别占入侵总数的28.57%和71.43%。其中，从建国后的1950年到改革开放前的1977年28年间，入侵3种，平均每9.33 年入侵1个种；而从改革开放到2010年的33a间，随着全球国际贸易、旅游和交通的迅猛发展，外来生物入侵频率急剧增加，新的疫情不断突发，入侵数竟然高达7种，平均每4.71 年就入侵1个外来物种，其入侵频率比改革开放前增加了98.09%。

3 讨论

3.1 外来物种入侵天门市的主要途径

外来物种在入侵途径上具有多样化，基于外来物种入侵与人类活动关系的密切程度，将其归纳为3种途径。

3.1.1 有意引进

农业、畜牧、水产、园林等单位和个人，有意识地引进用于农牧渔业生产、景观美化与观赏等目的的物种，随着它们的大量繁殖或人类疏于管理，尔后“演变”为入侵种。从表1中有记录的外来入侵植物看，有作为控制桔园桔全爪螨(柑桔红蜘蛛)引进的藿香蓟；有作为草坪植物引进的马尼拉草；有作为牧草或饲料引进的墨西哥玉米草、空心莲子草、凤眼莲、波斯黑麦草等9种；以及有作为观赏植物引进的铜锤草、绛三叶等4种。

3.1.2 无意引进

主要是随农作物种子和鱼苗调运、货物贸易、军队转移等人类活动,外来物种作为“偷渡者”或“搭便车”而被无意引进。如棉花黄萎病菌等6种植物病害都是通过引种而传入的(表3)；加拿大一枝黄花是由福建省福清市调运至天门市岳口镇新兴垸村鳗鱼种苗的水箱中携带该种子入侵的；蜜柑大实蝇是从宜昌市调进的温州蜜柑、美洲斑潜蝇是从海南岛调进的蔬菜等寄主植物中带入的；毒麦是从加拿大购进的商品小麦中(后作种子使用)带来的；而蚕豆象则是侵华日军侵占天门市时从军马饲料中带进的[3,5]。

3.1.3 自然入侵

外来生物还可依靠自身的扩散传播力或借助于自然力量而进行自然入侵。如小蓬草、一年蓬、钻形紫菀和苏门白酒草等植物的籽实带有冠毛，可能是借助于风力传播入侵的[5,6]；豚草的入侵可能与鸟类摄食随排泄物传播种子有关[2,5,6]；而烟粉虱则是借助风力或气流从汉江南岸的仙桃市、潜江市飘移扩散入侵的[10]。

3.2 外来物种入侵带来的影响与危害

外来物种的入侵是一个生态学过程，其带来的直接后果是对人类社会经济的危害和生态安全的破坏，甚至有的外来入侵种还威胁到人体健康[11]。

3.2.1 对生态系统的影响

外来有害生物的入侵，其生态代价是生态系统的结构和功能的破坏，本地物种多样性不可弥补的消失及种的灭绝，构成对自然遗传资源、生物多样性保护与持续利用及人类生存环境的重要威胁[2]。

1)破坏生态系统功能 外来物种的入侵，直接导致生态系统紊乱，危及当地生态安全。如原产南美的凤眼莲于1964年作为生猪饲料引进天门市后，由于管理不善逸为野生，并迅速扩散，现广泛分布于河流、湖泊、塘堰等水域生态系统，其中对天门河的影响最为突出。1997年至1999年3a间，在天门市船闸至净潭全长35km的河面上完全被凤眼莲所覆盖，严重破坏了水生生态系统的结构和功能，导致堵塞河道，影响航运，阻碍排灌，降低水中溶氧量，影响水生生物的生长，降低水产品产量，河湖自然景观遭到严重破坏等生态灾难[1,2,5]。通过天门市政府及各有关职能部门和沿河两岸人民的共同努力，才有所控制。同时，大量的凤眼莲植株死亡后与泥沙混合沉积水底，抬高河床，使很多河道、池塘、湖泊逐渐出现了沼泽化，甚至失去了应有的生态功能，并对周围气候和自然景观产生不利影响，加剧了旱灾、水灾的危害程度[5]。其危害之大已远远超出人们的想象，以致有人称它为“水生生态系统的癌变”。

2)破坏物种多样性 外来入侵物种通过压制或排挤本地物种，或分泌释放化感物质抑制本地物种生长，使自身获得更多的资源和空间，形成单一优势种群，使原有的食物网崩溃，最终危及本地物种的生存，导致物种的消失与灭绝[12,13]。如20世纪60年代在滇池草海曾有16种高等植物，但随着凤眼莲的大肆“疯长”,使大多数本地水生植物如海菜花Otteliaacuminata(Gagnep.)Dandy等失去生存空间而相继消亡，到20世纪90年代草海只剩下3种高等植物；鱼类则从20世纪60年代以前的15种降至80年代的5种[14,15]。从对沈阳等8城市的荒山、河滩、铁路与公路两旁等多种栖境调查看，豚草优势度为0.85～1.0，而群落多样性仅为0～0.62[16]；另据报道，豚草的发生也影响了土壤动物的群落结构,在豚草发生地土壤动物个体数量和类群明显少于对照样地[17]。目前国际上己经把外来入侵种列为除栖息地破坏以外，生物多样性丧失的第二大因素[5]。

3)破坏遗传多样性 外来入侵生物对生态系统另外一个更难察觉的影响是污染当地的遗传多样性。随着生境片段化，残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透，使本地生物种群进一步破碎化、斑块化，从而切断基因流动，造成一些植被的近亲繁殖和遗传漂变。有些入侵种可与同属近缘种、甚至不同属的种杂交，如加拿大一枝黄花不但可以与同属植物杂交，还可与假蓍紫菀(Asterptarmicoides)杂交。入侵种与本地种的基因交流可能导致后者的遗传侵蚀[2,5]，改变当地的遗传多样性与完整性[18]。

3.2.2 对农业安全生产的影响

外来有害生物的入侵，直接影响农业的安全生产，其经济代价是农产品产量与质量的惨重损失以及高额的防治费用。

1)与作物争水争肥，破坏可耕地 如豚草具有强大的根系和巨大的地上营养体，吸水吸肥能力极强，耗水量是禾谷类作物的2倍以上，吸收养分的能力是大田作物和蔬菜的1.5～2倍。它与作物争水、争肥，容易引起土壤干旱贫瘠，甚至导致农田荒芜[2]。

2)传播病虫害，恶化天敌生境 如烟粉虱是许多植物病毒病的传媒介体，据不完全统计，烟粉虱能够传播30种植物上的70多种植物病毒病。如棉花卷叶病毒、非洲木薯花叶病毒、番茄黄化花叶病毒、烟草卷叶病毒、马铃薯卷叶病毒、蚕豆金色花叶病毒、番茄黄化卷叶病毒、黄瓜脉黄病毒等[3]；而普通豚草的花和全株可感染甘蓝菌核病，并作为中间寄主感染甘蓝[2]；北美独行菜也是棉蚜、麦蚜及甘蓝霜霉病和白菜病毒病等的中间寄主，极有利于这些病虫害的越冬与传播[4]。同时，外来杂草通过压制或排挤本土植物，占据生态位，形成单一优势群落，不能有效地为依赖本土植物生存的昆虫天敌提供活动、栖息和避乱的场所，间接地减少了天敌数量，致使农业害虫猖獗[19]。

3)造成农产品质变，失去商品价值 有害生物危害除导致农产品质量降低外,还可造成农产品质变，失去其商品价值。如2006年烟粉虱入侵天门市的第1年，小板镇黄金村27hm2秋番茄因烟粉虱若虫取食，导致番茄表皮颜色淡化或有条纹，内部组织白化、硬化而不规则地成熟，番茄不能食用，失去其商品价值,直接经济损失超过200万元，这是该村从1973年种植番茄以来从未发生过的[10]。而豚草含有苦味物质和香精油，若被奶牛取食，可引起牛奶和奶制品品质下降，也同样失去商品价值[1,2]。

4)危害农作物，经济损失惨重 据不完全统计(表4)，2010年天门市仅水稻细菌性条斑病等8种农业外来有害生物的防治费用和产量的直接经济损失高达6158.48万元，如对所有农业外来有害生物进行统计，最保守的估计也应在6500万元以上。这还没有对农产品质量降低所带来的直接经济损失进行估算，更没有对无法计算的间接经济损失进行估算，比如外来有害生物导致生态系统的结构与功能的破坏、本地土著物种的灭绝、生物多样性的减少、生物污染以及由改变环境景观带来的美学价值的丧失等。由此可见，外来有害生物的入侵直接危及天门市经济安全，严重制约着农业的可持续发展。

表4 2010年8种农业外来有害生物的防治费用及产量经济损失估算

3.2.3 对人类健康的危害

外来有害生物不仅对当地生态环境、农业生产带来巨大的损失，某些生物的入侵，还直接威胁人类健康或间接危及人类生命。如毒麦籽粒含有毒麦碱，人误食引起中毒，轻者发生头昏、昏迷、呕吐、痉挛等症状，重者中枢神经系统麻痹甚至死亡[1]；而豚草花粉是人类变态反应症的主要病原之一，所引起的“枯草热”给全世界很多国家人们的健康带来了极大的危害。据调查，1983年沈阳市人群发病率达1.52%，每到豚草开花散粉季节，过敏体质者便发生哮喘、打喷嚏、流清水样鼻涕等症状，体质弱者甚至可发生其他合并症并死亡[5]。我国近几年部分地区的临床观察发现，豚草花粉过敏患者正逐年增加，如湖北黄石地区豚草花粉皮试阳性率从1995年的41%上升到1999年的66%[20]。

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[编辑] 余文斌

2017-02-24

沈体忠(1950-),男,高级农艺师，主要从事农业环境保护研究，cblsdr@tom.com。

S181.6

A

1673-1409(2017)10-0046-07

[引著格式]沈体忠.天门市主要农业外来入侵物种的再调查[J].长江大学学报(自科版)，2017，14(10)：46～52.