宁 海,叶晓霞,叶志敏,符慧文,黄红宝
(1广西壮族自治区国有博白林场,广西玉林 537618;2玉林师范学院,广西玉林 537000;3广西壮族自治区国有高峰林场,广西南宁 530022;4广西壮族自治区林业科学研究院,广西南宁 530022)
外来入侵物种是指某一有害生物由于人为活动影响,使其从原生自然生境中传播到另一生境中,扩散范围已超越其潜在的自然传播能力范围[1]。截至2020 年5 月,根据中华人民共和国生态环境部发布的《2019 年中国生态环境状况公报》,中国已发现660 多种外来入侵物种,其中71 种已对自然生态系统造成或存在潜在威胁,已被我国分四批列入中国外来入侵物种名录。外来入侵物种对入侵区域生态系统的结构和功能有很大影响,威胁当地物种的生存发展,导致当地生物多样性和生态环境的破坏[2];例如,导致农林产业的产值和质量下降,导致生产成本增加;挤压当地原生物种的生存空间,对当地生态环境造成威胁,危及当地人类和动物健康[3-5]。
广西壮族自治区在地理位置上与越南接壤,在全球化贸易的背景下,与境外的经贸交流日益密切,随着人口的增加和经济的发展,人类活动的范围、频率和强度都在增加。据统计,广西各地区外来入侵植物的调查研究较少[6-11],而关于玉林市博白县外来入侵植物尚未见报道。因此,为了摸清博白县外来入侵植物种类、原产地、生活型和危害程度等,需开展系统的实地调查及整理分析,为博白县外来入侵植物的管理和防范工作提供科学依据。
博白县位于广西东南部,地处北纬21°38′48″-22°28′28″,东经109°32′20″-110°17′08″之间,为北回归线以南的低纬度地区,属亚热带向热带过渡的季风气候,年平均气温21.9℃,年均降雨量为1756 mm,光照充足,夏长冬短。属桂东南丘陵区,地貌类型复杂多样,有平原、谷地、盆地、岗地、丘陵、山地等,地势特点是西北、东北部较高,中部偏南处隆起,形成从北向南呈高—低—高—低起伏之势。博白县优越的地理位置、丰富的地形和土壤类型及充足的雨热条件为外来入侵物种提供了适宜的生存条件。
1.2.1 野外调查方法
采用路线踏查与访问相结合法,对博白县那林镇、江宁镇、水鸣镇、顿谷镇、浪平镇、沙河镇、凤山镇等28 个乡镇的外来入侵植物开展本底调查,调查范围主要以交通主干道、农田、林地、荒地等为主,记录博白县外来植物种类、分布范围、生活型、原产地和危险程度等。
1.2.2 外来入侵植物鉴定
根据《中国外来入侵生物》[12]《中国外来入侵植物名录》[13]《中国植物志》[14]和《中国外来入侵植物调研报告》[15]确定外来入侵植物名录、生境、生活型及入侵途径等信息,采集不确定植物并拍照,并参考中国外来入侵物种数据库和相关文献对其进行分类鉴定,最后进行统计分析。
其中根据生物学特性及生态学特征、入侵范围及其所产生的危害,将博白县外来入侵植物入侵等级划分为6 类:恶性入侵类(1 级)、严重入侵类(2 级)、局部入侵类(3 级)、一般入侵类(4 级)、待观察类(5 级)、建议排除类(6 级)。
根据野外调查统计,博白县外来入侵植物共计85 种(表1),隶属于27 科65 属。其中,菊科(Asteraceae)物种最多,为29 种,占博白县外来入侵植物总种数的34.1%;其次是苋科(Amaranthaceae),7种,占总种数的8.2%;茄科(Solanaceae)、豆科(Fabaceae)和旋花科(Convolvulaceae)分别为6 种、5 种和5 种,各占总种数的7.0%、5.9%和5.9%;禾本科(Poaceae)、锦葵科(Malvaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、玄参科(Scrophuiariaceae)和仙人掌科(Cactaceae)均有3 种,均占总种数的3.5%;唇形科(Lamiaceae)有两种,占总种数的2.4%;其余的科所包含的外来入侵植物种数均1 种(表1)。其中马缨丹(Lantana camara)、飞机草(Chromolaena odorata)、薇甘菊(Mikania micrantha)、大薸(Pistia stratiotes)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)、银胶菊(Parthenium hysterophorus)、土荆芥(Dysphania ambrosioides)、刺苋(Amaranthus spinosus)、豚草(Ambrosia artemisiifolia)和喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)被列入我国最有害的25 种外来入侵种。
表1 博白县入侵植物调查
博白县外来入侵植物的生活型调查结果见表1。博白县入侵植物的生活型以一年生草本为主,其中一年或二年生草本植物有40 种,多年生草本植物有22 种,草本植物共计62 种,占博白县外来入侵植物总种数的72.9%,其中常见种类有山扁豆、含羞草、红花酢浆草和假臭草等;灌木有14 种,常见的有光荚含羞草、马缨丹、单刺仙人掌和水茄等;草质藤本有7 种,主要有牵牛、微甘菊和原野菟丝子等;小乔木有2 种,分别为番石榴和银合欢。
博白县的外来入侵植物主要原产于美洲、亚洲和非洲,少数种原产于欧洲、大洋洲、欧洲及亚洲、欧洲及地中海地区和美洲及欧洲(表1)。其中原产于美洲的物种数最多,为71 种,占博白县外来入侵植物总种数的83.53%,有牛膝菊、白花地胆草、鬼针草、五爪金龙、光荚含羞草、藿香蓟和马缨丹等;原产于亚洲的有6 种,占博白县外来入侵植物总种数的7.1%,有洋金花、青葙、阿拉伯婆婆纳和匙叶伽蓝菜等;原产非洲的有4 种,占博白县外来入侵植物总种数的4.7%,有象草、野茼蒿、蓖麻和野西瓜苗;其他地区均为1 种。
入侵等级的划分具有非常重要的意义,是开展防治工作的基础,为科学防控提供科学依据。
依据《生物入侵:中国外来入侵植物图鉴》[16]的危害等级划分对外来入侵物种在博白县的危害程度对其进行入侵等级划分(表1)。结果表明,博白县外来入侵植物可以划分为6 个等级:恶性入侵类(1 级,10 种,占比11.76%)、严重入侵类(2 级,13 种,占比15.30%)、局部入侵类(3 级,8 种,占比9.41%)、一般入侵类(4 级,42 种,占比49.41%)、待观察类(5 级,11 种,占比12.94%)、建议排除类(6 级,1 种,占比1.18%)。总体而言,约85.88%的种类已造成不同程度的危害,仅有14.12%的种类处于观察阶段。
调查过程中发现,恶性入侵和严重入侵的植物如五爪金龙、飞机草、鬼针草、薇甘菊、银合欢、南美蟛蜞菊、小蓬草和圆叶牵牛等已经对当地生产生活造成明显的危害,应当及时采取相应的防治措施。
通过实地调查发现,博白县外来入侵植物达85种,隶属于27 科65 属,呈现物种多、分布广的特点。从种类数量来看,博白县入侵植物种数远多于广西北部湾海岸带、海岛的外来入侵植物,与北京地区外来入侵植物种类的数量接近[17]。其中以菊科种数最多,占总种数的34.1%,与重庆市、凯里市的调查结果相似[18-19]。据统计,广西129 种[20]入侵植物中,58.1%在林业生态系统中有分布。薇甘菊是广西近几年发现危害性最大的入侵植物,2014 年在广西的分布面积已达582.61 hm2,其中72.93%为林地[21]。菊科入侵种类多的主要原因之一可能是菊科植物的种子结实量大且易于传播,从而有利于扩大分布面积,使其迅速蔓延[22]。
博白县危害最严重的外来入侵植物有五爪金龙、银合欢、鬼针草和牛膝菊等,已广布于博白县所有乡镇,给当地的农业生产带来了较为严重的危害和损失。博白县入侵植物以一年生和多年生草本为主,占博白县外来入侵植物总种数的72.9%。调查中发现,草本入侵植物具有更强的生态适应能力,这可能与草本植物的繁殖速度快、扩散传播方式多样,且具有较强的定殖能力有关[17,19]。
博白县外来入侵物种的传入途径也较为复杂,存在人工有意、人工无意、自然途径等多种交叉方式传入。此外,有一部分外来入侵植物是逸生种类,如马缨丹、南美蟛蜞菊等。分析结果表明,博白县外来入侵植物主要来自于美洲地区,与其原因可能与物种组成差异、气候环境因子、人为活动等因素有关[17]。因此,在今后的植物引种中,要特别注意来自美洲大陆的物种,切忌盲目引种。
外来入侵植物可阻止本地物种的自然更新,加速了局部和全球物种灭绝速度,对自然生态系统的强烈影响具有不可恢复、恶性增长、持久深入等特点[23-24]。如博白县的入侵物种薇甘菊有很强的繁殖和生存能力,在博白县大部分乡镇均有分布,已发现严重抑制和危害农作物的生长,导致大量作物减产或大规模荒芜等现象,严重影响生态环境。飞机草、紫茎泽兰等草本植物是人工林下的恶性杂草,不仅降低了肥料养分的效果,而且增加了林业生产的资金投入。因此,防治外来入侵植物,任重而道远。
外来入侵植物具有普遍性以及对本地植物具有严重的危害性,迫切需要对外来入侵植物进行全面预防和控制管理。然而,移除外来入侵植物有时也可能会对本地物种产生有害影响,尤其是当本地物种和外来物种之间已建立互利关系时。因此,在对外来入侵植物进行科学防治时,要注意以下几点:
(1)逐步建立针对外来入侵植物物种的生物风险评估体系。根据外来入侵植物的生长繁殖、入侵传播方式、危害级别、原产地等特点,构建起“博白县外来入侵植物风险评估体系”。
(2)目前根除或控制已入侵的外来植物物种的方法主要有机械、化学、生物防治或三者相结合。应加强生物、化学等工程技术的研究,将外来入侵植物进一步加工为饲料、肥料,将其变废为宝,为防治工作提供新的途径和技术。
(3)谨慎引入外来物种。在农业或林业相关工作中,如果涉及需要引进种植外来植物,应进行风险评估,有意识地避免高风险植物物种,从多方面综合对其优缺点评估。加强本土植物的开发利用,相应减少引进种植外来植物的需求,从需求方面降低外来植物物种入侵的潜在风险[25]。
(4)应积极地开展有关的宣传教育工作,广泛利用线上、线下等传媒方式,宣传防治外来入侵物种相关的法律法规和知识,提高公众的防范意识,削弱甚至避免外来入侵植物通过人为传播渠道,使全社会参与到防止生物入侵的行动中。