天水市外來植物初步調(diào)查

李曉鴻，汪之波，王 波

（天水師范學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，甘肅 天水 741001）

天水市外來植物初步調(diào)查

李曉鴻，汪之波，王 波

（天水師范學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，甘肅 天水 741001）

通過實地調(diào)查和對大量文獻(xiàn)資料的整理與分析，初步確定天水市外來植物有92種，隸屬于35科75屬。人為有意引入 67 種，占 72．8%；無意引入和自然傳入 25 種，占 27．2%。其中草本、喬木、灌木和藤本分別占 57．6%、26．1%、13．0%、3．3%。來源于美洲、歐洲、亞洲、非洲和地中海地區(qū)的各占 41．3%、28．3%、21．7%、6．5%、2．2%。外來植物的引入豐富了天水市植物種類，促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè),但少數(shù)雜草類入侵物種的生態(tài)危害也很明顯。建議相關(guān)部門對外來植物加強(qiáng)監(jiān)測，做好預(yù)防和綜合控制工作。

天水市；外來植物；引入途徑

外來種是指通過有意或無意的人類活動等因素的影響而出現(xiàn)在自然分布區(qū)以外的區(qū)域中,在自然分布區(qū)外的生態(tài)系統(tǒng)中存在、繁殖、發(fā)展、擴(kuò)散，并導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生變化的種。如果這種外來物種在當(dāng)?shù)剡m宜的土壤、氣候、豐富的食物供應(yīng)和缺少天敵抑制的條件下得以迅速繁殖，并形成對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)或者經(jīng)濟(jì)的破壞，這一過程就稱為生物入侵[1，2］。近年來，天水市開展“三城聯(lián)創(chuàng)”，大量引進(jìn)外來植物作為觀賞和綠化植物,這些外來植物的引入的確給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和人們生活帶來很多好處。但是所產(chǎn)生的負(fù)面影響也不容忽視。因此，對天水市外來植物進(jìn)行全面、深入的研究有利于植物檢疫及有關(guān)部門及早采取相應(yīng)措施,保障天水地區(qū)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,也可為該地區(qū)的生物多樣性保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)提供重要理論依據(jù)。

1 自然概況

天水市橫跨長江、黃河兩大流域，位于甘肅東南部，地處黃土高原、青藏高原和西南暖濕地區(qū)交匯處,其地理坐標(biāo)為北緯34°05′～35°11′，東經(jīng)104°35′～106°44′之間，總面積1.43 萬平方公里，總?cè)丝诩s 338萬；海拔 900～2 700 m，大部分地區(qū)在1 100～1 800 m[3]；年平均氣溫 7～10℃，極端最高氣溫 38℃，極端最低氣溫－18℃；年降雨量550～700 mm；年無霜期157～215天,年日照為1 853～2 267小時，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，四季分明，屬于半濕潤溫帶氣候區(qū)[4]。

2 調(diào)查方法

主要采用野外調(diào)查和文獻(xiàn)整理相結(jié)合的方法。野外調(diào)查主要根據(jù)天水市地區(qū)地形、地貌、海拔、植被、群落結(jié)構(gòu)等特征采取樣方、樣線調(diào)查法對天水市地區(qū)外來植物種類、分布、數(shù)量特征等進(jìn)行實地調(diào)查。在天水市可能發(fā)生外來植物引入的地點（校園、公園、藉河道兩邊、南山綠化帶、高速公路兩旁、主要街道等）進(jìn)行現(xiàn)場勘察，在有外來植物出現(xiàn)的路線或地點設(shè)置采樣點。每種外來植物至少設(shè)置3個采樣點，每個區(qū)設(shè)置不少于30個采樣點，每個采樣點至少調(diào)查3個樣方，喬木樣方為10m×10 m，灌木樣方為5 m×5 m，草本樣方為1 m×1 m。各樣方涉及的主要指標(biāo)如下∶（1）喬木∶種名、冠幅；（2）灌木∶種名、葉層投影的寬度及長度；（3）草本∶種名、株數(shù)、蓋度。

3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)《中國高等植物圖鑒》[5]、《小隴山高等植物志》[6]和地方性植物調(diào)查資料及經(jīng)過野外調(diào)查等整理分析,按照科名、屬名及種名進(jìn)行分類統(tǒng)計,制定天水市外來植物名錄，并將天水市外來植物進(jìn)行種屬分類。調(diào)查數(shù)據(jù)先用Excel軟件按群落類型分別篩選并計算出相應(yīng)樣方外來植物的頻度和相對優(yōu)勢度（頻度＝外來植物出現(xiàn)的樣方次數(shù)/總樣方數(shù)×100%，相對優(yōu)勢度則為相對多度和相對蓋度之和，相對多度和相對蓋度均為每個樣方中所有外來物種的總值）[7]。采用F檢驗進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05為有顯著性差異，P＜0.01為有極顯著性差異），然后進(jìn)行T檢驗以判斷樣方間數(shù)據(jù)均值的系統(tǒng)誤差。

4 結(jié)果與分析

4.1 天水市外來植物種類分析

4.1.1 外來植物種類 文中所界定的天水市外來植物是指非我國原產(chǎn)的但已在天水建立了自然種群的植物，而那些雖世界廣布但起源不明的物種則不予作為外來種處理[8]。

根據(jù)野外調(diào)查和文獻(xiàn)資料整理，天水市共有92種外來植物，分屬于35科75屬，大約占天水市植物總種數(shù)的4%。

4.1.2 外來植物科屬 天水市外來植物有92種，隸屬于35科75屬。其中裸子植物3科5屬7種，占天水外來植物總科數(shù)的8.6%，占總屬數(shù)的6.7%，占總種數(shù)的7.6%；單子葉植物3科7屬11種，占天水外來植物總科數(shù)的8.6%，占總屬數(shù)的9.3%，占總種數(shù)的12.0%;雙子葉植物29科63屬74種，占天水外來植物總科數(shù)的82.9%，占總屬數(shù)的84.0%,占總種數(shù)的80.4%。根據(jù)每科植物所含種數(shù)的多少，含5種以上的優(yōu)勢科有∶菊科13種，占14.1%；豆科11種，占12.0%；薔薇科5種，占5.4%；禾本科5種,占5.4%；松科5種，占5.4%；莧科5種，占5.4%。這些科都是世界性分布的大科，處于比較進(jìn)化的系統(tǒng)位置,對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),具有較強(qiáng)的入侵性[9]。

4.2 天水市外來植物生物學(xué)特征

4.2.1 外來植物生長型分析 在天水92種外來植物中，草本53種，占外來植物種類總數(shù)的57.6%；其次為喬木，共24種，占總數(shù)的26.1%；灌木12種，占總數(shù)的13.0%；藤本3種，占總數(shù)的3.3%（見圖 1）。

圖1天水市外來植物生長型

一般來說，草本、藤本和灌木是進(jìn)化類型，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，而喬木屬于比較原始的性狀，適應(yīng)力相對較差[10]。4.2.2外來植物分布情況 對天水市外來植物分布進(jìn)行分析，結(jié)果表明：在所有樣方內(nèi)出現(xiàn)頻度較高（＞20%）的有小飛蓬、白三葉草、一年蓬、紅葉小檗、紅花酢漿草等。天水市植被類型多樣，本研究按草本群落、灌草叢群落、喬木群落分別統(tǒng)計外來植物的分布，結(jié)果顯示：32個灌草林樣方中有12種，42個喬木林樣方中有22種，46個草本群落樣方中有49種。3種群落共有外來物植物17種，種類相似性極高，表明外來物種分布基本均勻。但外來植物在不同群落中的相對優(yōu)勢度（見圖2）存在明顯差異，外來植物相對優(yōu)勢度在不同植被群落中顯著不同，如草本中明顯高于喬木林和灌木林（F=13.0，P＜0.001）。表明相對于草本，灌木林和喬木群落不利于外來植物的擴(kuò)張，這可能與喬木群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜、物種多樣性豐富有關(guān)[7]。

圖2天水市不同群落樣方外來植物總平均相對優(yōu)勢度

4.2.3 外來植物來源 天水市外來植物原產(chǎn)地遍布亞洲、歐洲、南美洲、北美洲和非洲。但原產(chǎn)地分布情況并不均衡，美洲（南美和北美）的種類最多，共38種，占天水市外來植物種類總數(shù)的41.3%。其次來源于歐洲，共26種，占天水市外來植物種類總數(shù)的28.3%。來源于亞洲、非洲和地中海地區(qū)的外來植物種類較少，亞洲：20種，占天水市外來植物種類總數(shù)的21.7%；非洲：6種，占天水市外來植物種類總數(shù)的6.5%；地中海：2種，占天水市外來植物種類總數(shù)的2.2%（見圖3）。

圖3天水市外來植物原產(chǎn)地

4.3 外來植物引入途徑

外來物種引入的主要方式有人為有意引入、人為無意引入和自然傳入3種[11]。天水市92種外來植物中，人為有意引入67種，占72.8%；無意引入和自然傳入25種，占27.2%。說明天水市外來植物的引入受人類活動的影響更大，人的活動在一定程度上促進(jìn)外來植物的引進(jìn)和傳播。農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園林、畜牧業(yè)等單位，以提高經(jīng)濟(jì)效益、觀賞、環(huán)保等為目的的引種引入了大量外來種。天水市外來植物中，作為牧草或飼料植物引入的有紫苜蓿、黑麥草等；作為蔬菜、水果引入的有萵苣、無花果、石榴、葡萄、莧、尾穗莧、反枝莧等；作為藥用植物引入的有紅花、三葉鬼針草、刺芫荽、小茴香、葒草、曼陀羅等；作為觀賞植物引入的有馬纓丹、銀合歡、含羞草、龍爪槐、圓葉牽牛、大麗花等。如一年蓬、小飛蓬和野燕麥等，則是通過交通工具或植物的引種過程無意帶入的。外來植物引入途徑有可能是多方面或者相互交叉的，同種植物可能是經(jīng)過一種以上的途徑傳入的，在時間上可能是多次輸入，隨后繁殖并最終得到迅猛發(fā)展[12]。

根據(jù)引入目的和用途,將天水市外來植物歸納為食用、觀賞、園林綠化和工業(yè)原料等6類（見圖4）。

圖4天水市外來植物的用途

5 天水市外來植物的影響

5.1 正面影響

有一些植物外來種入侵的確造成了嚴(yán)重后果，但也不能對它們一概否定,有些植物外來種對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能也有其正面影響[13]。隨著“關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)特區(qū)”獲批，城市園林建設(shè)和城市旅游建設(shè)將作為一項重點建設(shè)工程。作為園林觀賞和綠化引進(jìn)的外來植物客觀上豐富了天水市的植物種類,這樣可利用本地種無法利用的資源，對天水市城市園林建設(shè)和城市旅游建設(shè)具有重大意義。調(diào)查結(jié)果顯示：天水市92種外來植物中有43種是作為園林觀賞種引進(jìn)的，如馬纓丹、銀合歡、龍爪槐、二球懸鈴木、貼梗海棠等。

5.2 負(fù)面影響

植物外來種一旦成為入侵種,就會對特定生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生嚴(yán)重干擾與危害[14]。如一年蓬、小飛蓬等入侵種，近年來已在天水市河道兩邊、公路兩旁和荒野等瘋狂擴(kuò)散,覆蓋面積越來越大，已到了難以控制的局面，嚴(yán)重破壞了天水市生態(tài)系統(tǒng)。植物外來入侵種可以通過競爭或占據(jù)本地物種生態(tài)位來排擠本地種，從而使本地物種種類和數(shù)量減少，甚至導(dǎo)致物種瀕危或滅絕,最終導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)單一退化,改變或破壞當(dāng)?shù)刈匀痪坝^[15]。目前,植物外來入侵種是導(dǎo)致生物多樣性喪失的主要因素之一[16]，有人預(yù)測它在不久的將來會成為首要因素，壓制或排擠本地種以改變食物鏈或食物網(wǎng)結(jié)構(gòu),特別是外來草本在入侵地往往導(dǎo)致植物區(qū)系變得非常單一，并破壞可耕地[17]。如白車軸草、野燕麥、黑麥草等植物外來種。

6 討論與建議

外來植物入侵已成為危害我國生物多樣性和生態(tài)環(huán)境的重要因素,國內(nèi)外專家普遍認(rèn)為，應(yīng)對潛在入侵種進(jìn)行風(fēng)險評估，必須由全社會共同參與，以降低和防范生物入侵風(fēng)險[18]。天水市是植物資源相對豐富的地區(qū)，有目的、科學(xué)地引入外來植物是促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要保證[19]。雖然目前引入的外來植物中多數(shù)種類由于受到天水市自然環(huán)境和自身生理、生態(tài)特性限制，絕大部分過渡到入侵植物的風(fēng)險不大，但有少數(shù)外來植物卻表現(xiàn)出較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)性和寬廣的生態(tài)幅[14]。為了防止或減少外來植物入侵對天水市的影響，我們應(yīng)積極采取如下策略。

6.1 謹(jǐn)慎引種

今后對天水市的引種工作必須嚴(yán)格把關(guān)，不能盲目引種。對于擬引入的外來植物種類，不論其作何用途，必須通過相關(guān)專家的充分論證，經(jīng)天水市植物檢疫部門批準(zhǔn)方可引入，以防止引種帶來生態(tài)危害。

6.2 加強(qiáng)外來植物研究

加強(qiáng)對生物入侵的研究，掌握外來種入侵的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性，明確其分布規(guī)律、入侵機(jī)制，評價入侵種帶來的生態(tài)危害，研究控制策略和具體技術(shù)。

6.3 加強(qiáng)宣傳教育和法制建設(shè)

調(diào)查結(jié)果顯示，天水市大部分外來植物基本上是人為有意引入的。因此，防止外來物種入侵，應(yīng)首先加強(qiáng)宣傳生物入侵相關(guān)知識，逐步提高群眾環(huán)保意識和生態(tài)安全意識。與此同時，完善地方法律法規(guī),制訂地方植物檢疫法和可操作性較強(qiáng)的進(jìn)境種子、苗木檢疫監(jiān)督管理辦法，以便對進(jìn)境種子、苗木進(jìn)行管理，做到有法可依、執(zhí)法必嚴(yán)、違法必究。

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