滇池北岸园林湿地植物外来种生态风险评价研究

郑成洁，潘曲波，王南媛，王江

西南林业大学 园林园艺学院，昆明 650233

滇池是昆明的“母亲湖”，具有调节区域气候、养殖水产品、为游客提供旅游休闲场所等多种功能，并对昆明市经济和社会的发展起着重要的作用[1]．20世纪70年代末期，滇池水质开始受到污染，至90年代初恶化至劣Ⅴ类[2]．为了保护水环境，遏制水质再度恶化，以及保障昆明市主城区的防洪安全，昆明市相关部门采取综合治理方法治理水污染，使得滇池水质得到显著改善[3]．湿地公园的建设，在促进滇池生态系统的恢复、维持滇池区域的生态系统平衡、增加滇池湿地面积和缓解滇池区域天然湿地压力等方面发挥着巨大的作用[4]．在滇池区域湿地公园建设前期，由于对引入的园林植物不够了解，人们为满足景观效果和经济效益，盲目地引种并大量使用园林植物外来种，忽略了其潜在危害；并且高频率的国际植物材料交流活动的举办，增加了园林植物外来种的引种频率，使得园林植物外来种的引种可能成为生物入侵的重要途径[5-6]．

植物外来种是指由于人类活动或与人类有关的活动使其重新分布或出现在原来不存在的地区或生态系统中的植物[7]．当植物外来种在该区域归化并出现逸生情况，造成或可能造成当地生物多样性丧失，破坏生态系统结构与功能，带来重大经济损失，以及危害人类健康，这种过程称为植物外来种入侵[7-8]．植物外来种入侵已成为全世界关注的热点问题之一[9-10]．在园林植物外来种引种中，人们关注更多的是引种植物外来种所带来的观赏价值和经济效益，极少在意甚至忽略了其造成的负面效应．因此，本研究以滇池园林湿地园林植物外来种为研究对象，对滇池北岸园林湿地园林植物外来种进行了生态风险评价．以期为滇池区域未来园林植物外来种的引种以及对已存在的园林植物外来种的防控和管理积累数据和提供参考，促进滇池区域生态风险的管理，保护湿地生物多样性．

1 材料与方法

1.1 研究区概况

滇池(24°40′-25°02′E，102°36′-102°47′N)位于云南中部，地理环境复杂，属于亚热带湿润季风气候区，其特殊的自然环境条件影响了昆明的自然气候，使得昆明气候宜人[4，11]．昆明主城区位于滇池区域北岸，是滇池流域内经济最发达，人口最密集，入湖污染负荷最大的区域[12]．密集的人口和快速的发展可能成为影响植物外来种成为入侵物种的因素之一[7]．并且滇池以其特有的气候特征和良好的自然环境，为园林植物外来种提供了充足的适生区，也为植物入侵创造了有利条件．

1.2 研究方法

1.2.1 园林植物外来种调查方法

采用全面普查结合路线调查的方法，对滇池北岸已建成的6个湿地公园的所有园林植物相关信息进行调查和记录．6个湿地公园总面积约239.80 hm2，详细信息见表1．

表1 滇池北岸已建成的6个湿地公园的基本信息

通过2年4轮的调查，对6个湿地公园的所有植物进行统计．第1，2轮进行全面普查，记录植物的名称、植被类型、生活型和植被生长状况等，并拍照记录植物全株和局部形态特征．第3，4轮借助卫星影像图，确定公园主、次干道和游步道并规划调查路线，依据第1，2轮整理的资料，测量园林植物外来种扩散范围，详细记录植物外来种生长状况、周围环境中其他植被生长状况、物种丰富度和植物生境条件等，同时采集植物种子作为备用．对于公园重要节点和植物郁闭度较高的区域采用重点普查进行辅助调查．园林植物外来种的扩散范围，主要依据其初期设计图纸上的范围与测量其现状分布范围进行对比，通过对比得出园林植物外来种的繁殖扩散分布范围及密度．通过查阅《中国外来入侵种》[13]《云南湿地外来入侵植物图鉴》[14]《中国外来入侵植物名录》[15]以及电子数据库等文献资料，统计并核对园林植物信息．

1.2.2 构建预评价体系

参考王焱等人[16]的风险预评价方法，根据滇池区域园林湿地园林植物应用的实际情况，构建了“已存在”和“未引入”两种不同状态的预评价体系(图1)．依据预评价体系和《中国外来入侵植物名录》[15]记录的植物外来种风险等级，排除恶性入侵园林植物种、在该地区明显不具有逸生可能性的园林湿地植物种以及不可能对湿地造成潜在危害的园林植物外来种，筛选出具风险隐患且相关法规和研究尚未确定其为恶性入侵的园林植物外来种作为待评价种．

图1 滇池湿地植物外来种生态风险预评价体系

1.2.3 生态风险评价体系的构建

综合国内外已构建体系评价植物外来种的地区的评价方法和技术，参考彭宗波等[17]、欧健等[18]、郑美林等[19]、刘蕴哲[20]、王焱等[16]、刘可丹等[21]、OU J等[22]、Mool Chand Singh等[23]、Gordon D R等[24]和杨小艳等[25]的植物外来种生态风险评价，结合滇池区域的生态环境特点、经济社会环境特征，综合植物本身特性、引种地自然环境条件和引种地人类活动等因素，构建滇池区域植物外来种生态风险评价体系[26]．

1.2.4 生态风险评价体系检验

为判断评价体系的有效性，依据马金双等的《中国外来入侵植物名录》[15]，选取其中的恶性和严重入侵类(Ⅰ类)、局部和一般入侵类(Ⅱ类)、有待观察类和建议排除类(Ⅲ类)和书中未记录类(Ⅳ类)4个等级类型的20种园林植物外来种来检验体系有效性．将评价得分从高到低排列(表2)，并计算检验结果的准确率，根据检验结果划分生态风险等级；生态风险等级共划分为ABCDE 5级(表3)，以各类植物排序中靠最后的植物分数(P)作为风险等级的分数下限[7，27]．

表3 滇池北岸园林植物外来种生态风险处理策略

2 结果与分析

2.1 滇池北岸园林湿地园林植物外来种组成

野外调查和资料整理结果表明，滇池北岸园林湿地园林植物外来种共121种，隶属于57科99属．从科的构成来看，园林植物外来种较多为豆科和禾本科(均为8种)、唇形科(7种)、菊科和蔷薇科(均为6种)．由属的构成来看，数量最多的为鼠尾草属(5种)，其次为簕竹属(3种)；有2个种的属的数量为16个，占总属数的16.16%；仅有1个种的属的数量为80个，占总属数的80.81%．根据生活型统计(图2)，滇池北岸园林湿地园林植物外来种以草本植物为主，共47种，占总数的38.84%；乔木有38种，占总数的31.40%；灌木有31种，占总数的25.62%；竹类有4种，占总数的3.31%；藤本有1种，占总数的0.83%．

图2 滇池北岸园林湿地园林植物外来种生活型

2.2 滇池北岸园林湿地植物外来种原产地分析

将滇池北岸园林植物外来种(121种)进入到预评价体系中筛选，筛选出适合作为待评价的植物外来种共48种(表4)．统计48种园林植物外来种的原产地，原产于北美洲的植物外来种最多(13种)，占总数的27.08%；其次为亚洲(11种)，占总数的22.92%；第3的是南美洲(10种)占总数的20.83%；第4的是非洲(8种)，占总数的16.67%．有的园林植物外来种还有多个产地，如竹芋科的垂花再力花原产地为非洲、北美洲和南美洲；莎草科的纸莎草原产地为欧洲和亚洲；藤黄科的浆果金丝桃原产地为非洲和欧洲；菊科的大花金鸡菊、马鞭草科的柳叶马鞭草原产地为北美洲和南美洲．

表4 滇池北岸48种园林植物外来种原产地统计

2.3 滇池北岸园林湿地植物外来种生态风险评价

将48种园林植物外来种使用“已存在”状态的“滇池园林湿地植物外来种生态风险评价体系”(表5)进行评价，得到评价结果(表6)．48种园林植物外来种隶属于27科39属．以草本植物为主，共38种，占总数的79.17%；灌木有9种，占总数的18.75%；藤本有1种，占总数的2.08%．在这48种园林植物外来种中，风险极高的植物有2种，风险较高的植物有3种，风险中等的植物有21种，风险较低的植物有20种，风险极低的植物有2种(表6)．

表5 滇池园林湿地植物外来种生态风险评价体系

续表5

表6 滇池北岸48种园林湿地园林植物外来种入侵风险评价结果

3 结论与讨论

滇池北岸园林湿地园林植物外来种共计121种，经筛选得到的适合作为待评价种有48种．48种园林植物外来种中，高风险等级植物种有5种，这些植物的种子极多且细小，能够随风大力传播，如大花金鸡菊、秋英、花叶芦竹的种子量大且颗粒细小，传播和繁殖能力较强；有些植物有化感作用，如红车轴草、大花金鸡菊和紫茉莉能分泌化感物质抑制其他植物的生长；有些植物有毒，如紫茉莉，其根和种子有毒，会对人体健康产生一定影响；花叶芦竹根系发达，固着力强，能够富集重金属离子，植物残体可能会对水体造成二次污染，对生态系统多样性和稳定性造成一定的危害．高风险等级的植物所具有的特性与张璞进等[7]和刘可丹等[21]的研究结果相似，因其生态风险评价分值较高，故必须加强对高风险等级植物种的监测和管理．中风险等级的园林植物外来种中再力花、梭鱼草、蒲苇、美人蕉和风车草等为园林湿地中常用的绿化、美化、净化植物，因具有化感作用或适应性强或对生态位竞争激烈等，在生态风险评价中具有较高成为入侵植物的可能性，在湿地园林绿化中不可忽视对此类植物的监测和管理；并且中风险等级的一些植物有毒，会对人体的健康产生不利影响，如夹竹桃．因此，对于中风险等级的园林植物外来种的监测和管理也不容忽视．

统计所评价的园林湿地园林植物外来种的原产地，以北美洲出现频次最多，亚洲其次，南美洲第3；所得结果与闫小玲等[28]和李国平等[29]对中国外来入侵植物原产地的统计结果一致．滇池区域属于亚热带地区，与美洲大部分地区处于同一纬度带，气候相似性较高，说明原产美洲的园林植物种在滇池区域具有很强的适应性和逸生的可能性[29-30]，因此，对于以上原产地引种的园林植物外来种需加强对其检测及管理，避免与其他园林植物竞争生境或是出现逸生情况而造成区域生物多样性丧失．

滇池区域年平均气温和海拔分布较适中，能同时满足不同地理分布植物的生长需求，使得该地区生物多样性丰富．另外，滇池区域国际贸易活动交流频繁，园林及园艺植物材料的引入较为盲目，为园林植物外来种提供了更多空间适应可能性以及入侵可能性[4，31]．通过构建小尺度的区域生态风险评价体系对园林植物外来种进行生态风险评价，能够为园林植物的引种和对已存在的园林植物外来种的管理和监控提供科学依据，最大限度地减少植物外来种的入侵可能性以及入侵后造成的生态破坏和经济损失，从而达到生物多样性保护的目的．

4 控制对策

4.1 加强对园林植物外来种的认识

人们对园林植物外来种的认识更多地关注了其观赏价值和经济价值，而忽略了其潜在的危害．有关部门需加强对高风险等级植物外来种可能造成的危害的宣传，让人们了解到植物外来种的优劣，更全面地认识植物外来种，并做好监测和防控工作．

4.2 建立引种植物外来种的生态风险评价体系

有关部门可建立网络“植物外来种引种生态风险评价体系”，并划分等级，根据不同等级提出相应的防控措施．园林规划设计者在选用植物时，可通过该评价体系对选取的植物外来种进行生态风险评价，依据生态风险等级考虑是否引种植物外来种进行园林绿化；公园管理人员在养护管理植物外来种时，可以依据植物外来种的生态风险等级进行不同监测和管理．

4.3 加强植物检验检疫

植物外来种存在的潜在风险不仅可能来自其自身的可能逸生性、引种地自然环境与人类活动因素，还可能来自引种过程中植物外来种携带的动物以及微生物病毒等，有关部门需对引种工作加以重视，完善并加强地区植物检验检疫体系，以降低潜在危害物种入侵的可能性．