廣東低強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)綠地危害植物調(diào)查及防治研究

董 斌，李榮喜，黃永芳，張祥會，李秀平，3

（1.廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州510507；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州510642；3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州510642）

《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃（2014-2020年）》明確提出，我國快速城市化的過程中必須重視城市環(huán)境和生態(tài)文明建設(shè)［1］。隨著中國新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，城市綠地面積必將不斷增長，如何實(shí)現(xiàn)低強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)綠地的科學(xué)管養(yǎng)是擺在園林工作者面前的急需解決的問題。長期以來，危害植物侵入一直都是園林綠地尤其是低強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)綠地的頑疾，這類危害植物包括了外國入侵植物和本土危害植物。針對外國入侵植物的研究已有豐碩成果，中外學(xué)者開展了全國整體摸查［2-3］，并對其生長特性［4-6］，對生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)安全的影響［7-8］等領(lǐng)域開展了研究，獲得了大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)。近年來更可喜的是，針對某一市域園林綠地開展植物侵入的研究也相繼見報(bào)，朱碧華［9-10］等、何兵［11］等、郎金頂［12］等分別對南昌、成都和北京等地的園林綠地開展了外國入侵種的調(diào)查，為城市園林綠地建設(shè)提供了不少指導(dǎo)依據(jù)。但是，前人的研究主要針對大空間、大尺度環(huán)境，研究對象僅為外國入侵植物，聚焦于某一城市中小型綠地開展涵蓋外國入侵種及本土危害種的連續(xù)跟蹤研究較少見報(bào)。

廣州是我國重要的通商口岸，其特殊的口岸地位導(dǎo)致其成為外來植物入侵我國的主要“窗口”，也是我國發(fā)生物種跨國界遷移和洲際遷移概率最大的區(qū)域之一［13］。同時(shí)，華南地區(qū)生物多樣性豐富，高溫多雨的氣候條件為植物的快速生長和蔓延提供了良好的環(huán)境條件。因此，在此地開展危害植物侵入綠地的研究具有一定價(jià)值。本研究以位于廣州市周邊中型城鎮(zhèn)的廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院增城校區(qū)為例，從場地平整完成后5a起，連續(xù)3a對侵入校園綠地的危害植物開展全面調(diào)查，歸納出危害規(guī)律及應(yīng)對措施，以期為廣東省低強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)城市綠地，尤其是校園綠地的科學(xué)管養(yǎng)做一些基礎(chǔ)性工作。

1 研究地概況

1.1 氣候概況

研究地塊設(shè)在廣東省中南部的廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院增城校區(qū)，位于23°28′N，113°61′E，屬熱帶與亞熱帶過渡氣候，全年平均溫度22.2℃，1月平均氣溫12℃，7月平均氣溫28℃，寒暑溫差不大，雨量充沛，年平均降雨量為1 870mm，3-8月為雨季，平均無霜期346d，與廣東絕大部分地區(qū)氣候條件相似。地帶性土壤類型為花崗巖發(fā)育而成的赤紅壤。

1.2 地塊及周邊植被情況

研究地塊占地面積近30hm2（圖1），屬中等規(guī)模綠地，與現(xiàn)行大部分城市建設(shè)用地（居住區(qū)、城市公園、政府部門等）規(guī)模相似。地塊原以低矮丘陵和低洼濕地為主，2006年底完成場地平整，原植被與表土層基本喪失，種子殘留較少，面層土壤以黃心土為主。地塊約1／3邊界被市政道路包圍，其余區(qū)域與民居及經(jīng)濟(jì)果林相接，撫育及養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度較低，邊界危害植物較多。同時(shí)，地塊所處的中新鎮(zhèn)核心區(qū)域園林綠地養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度較低，大部分綠地被危害植物侵入破壞，嚴(yán)重影響景觀效果。

圖1 研究用地分區(qū)示意Fig.1 The zoning map of research block

2 材料與方法

2.1 研究對象

研究對象為廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院增城校區(qū)內(nèi)嚴(yán)重危害綠地的種子植物（非人為栽植的園林植物），主要包括2大類：

1）外國入侵植物：指自然或人為地由外國生態(tài)系統(tǒng)中引入我國生境，給我國生境或其中的物種帶來威脅的植物［14-15］。

由于當(dāng)前對外國入侵植物無統(tǒng)一判定標(biāo)準(zhǔn)，故對其判定時(shí)參考《中國植物志》、《廣東植物志》、國家環(huán)保總局公布的《中國第一批入侵物種名單》、《中國第二批入侵物種名單》以及前人在廣東省內(nèi)的調(diào)查研究成果［16-19］。

2）本土危害植物：指自然或人為侵入城市綠地，會給園林植物和植物景觀帶來威脅的植物。

2.2 研究方法

采取全面踏查的方法，將研究地塊劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3個(gè)區(qū)域（圖1），于2012-2014年連續(xù)3a對侵入綠地的危害植物開展全面調(diào)查，包括外國入侵植物及本土危害植物。記錄其種類、原產(chǎn)地、株型、生活型、生長習(xí)性、危害程度及趨勢等。并進(jìn)行量化分析，具體評分標(biāo)準(zhǔn)如表1。

表1 危害植物侵入程度評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The scoring criteria of harmful plant invasion

在各個(gè)區(qū)域量化計(jì)分的基礎(chǔ)上，參照表2的劃分標(biāo)準(zhǔn)將危害植物分為高危種、中危種和低危種（穩(wěn)定種），并將同一危害植物在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3個(gè)區(qū)域侵入程度得分相加，得出綜合危害度，并在同一危害等級內(nèi)對其排序（表4）。

表2 危害等級劃分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The classification standard of harmful plant demage

3 結(jié)果與分析

3.1 危害植物的種類及起源

本次調(diào)查共記錄危害植物31科69屬81種（表3），其中外國入侵種19科42屬47種，占58.02%，本土危害種21科31屬34種，占41.98%。所屬科中，菊科（Compositae）最多，共18種，占22.22%；禾本科（Gramineae）13種，占16.05%；豆科（Leguminosae）6種，占7.41%；莧科（Amaranthaceae）4種，占4.09%；蓼科（Polygonaceae）和旋花科（Convolvulaceae）各3種，各占3.70%；其余各科比例較少，均為1種或2種。在記錄到的危害植物中，本土起源35種，占43.21%；外國入侵種46種，占56.79%，比本土起源多。對外國入侵植物的起源分析發(fā)現(xiàn)，美洲起源34種，非洲起源9種，亞洲非本土起源2種，且皆起源于亞洲熱帶，1種起源于歐洲和北非。

3.2 危害植物的生長特性

在81種危害植物中，多年生48種，占59.26%，比重最大；1年生次之，有28種，占24.58%；還有5種為1、2年生植物，占6.17%。木本植物最少，僅有小灌木7種，占8.64%；藤本次之，有8種，占9.88%，其中南方菟絲子和無根藤為寄生藤本；草本最多，有66種，占81.48%。對草本植物株型分析發(fā)現(xiàn)，有直立草本31種，匍匐草本24種，叢生草本10種，浮水草本1種。

表3 危害植物一覽表Table 3 The list of harmful plants

續(xù)表3

3.3 連續(xù)3a的危害程度及危害趨勢

從2012年起，連續(xù)3a對危害植物在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)的侵入及危害程度持續(xù)監(jiān)測，遵循危害等級優(yōu)先原則對其綜合危害度進(jìn)行排序（表4），結(jié)果顯示：高危種有17種，至少在1個(gè)區(qū)域處于危害階段，占20.99%，其中，一年蓬、小蓬草、牛筋草、白花鬼針草、假臭草在3個(gè)區(qū)域均危害嚴(yán)重，必須高度重視；中危種36種，占44.44%，其中野茼蒿、升馬唐、毛花雀稗、鉆形紫菀、棕葉狗尾草在3個(gè)區(qū)域內(nèi)均建立了優(yōu)勢種群，它們很可能逐步發(fā)展成嚴(yán)重危害綠地植物及植物景觀的高危種；剩下28種零星分布屬低危種（穩(wěn)定種），占34.57%。此外，調(diào)查結(jié)果并未顯示某種危害植物逐步消失的現(xiàn)象，表明其在自然生長的情況下難以自我消亡，必須給予人工干預(yù)。

表4 危害等級及危害趨勢（2012－2014）Table 4 The level and trend of damage（2012-2014）

3.4 危害植物分布區(qū)域

如圖2所示，研究地塊危害植物侵入和分布有以下趨勢：1）西北部較東南部危害嚴(yán)重，有從西北片區(qū)向東南片區(qū)蔓延的趨勢；2）外圍區(qū)域較中心區(qū)域危害嚴(yán)重，有由外向內(nèi)蔓延的趨勢，臨近校園圍墻區(qū)域是危害植物侵入的重災(zāi)區(qū)；3）危害植物的破壞顯示出群聚效應(yīng)和蔓延效應(yīng)，開放型地塊較封閉、半封閉型地塊危害嚴(yán)重；4）新建造的植物群落較已有一定建設(shè)時(shí)期并相對穩(wěn)定的植物群落危害嚴(yán)重，綠地中的禿裸斑塊極容易被危害植物侵入，并以此為據(jù)點(diǎn)蔓延危害。

圖2 危害區(qū)域示意（2014）Fig.2 Schematic plot of harmful plant invasion（2014）

4 結(jié)論與討論

研究地塊共記錄危害植物31科69屬81種，其中菊科、禾本科、豆科、莧科等科危害植物所占比例較大，與張帥［20］等和徐海根［21］等在全國的研究結(jié)果相一致，在廣東低強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)校園綠地中應(yīng)給予高度警惕和重視。一方面，這些科為植物分類中的大科，植物種類多且分布范圍廣；另一方面，菊科、莧科的頭狀花序，禾本科、莧科的穗狀花序，豆科的莢果等產(chǎn)生種子數(shù)量多，且該科大量植物能進(jìn)行克隆繁殖，一系列進(jìn)化及競爭優(yōu)勢導(dǎo)致其危害綠地嚴(yán)重。此外，外國入侵種已顯示出比本土危害種更強(qiáng)的侵入能力，這是該類植物能成功擠占原生植物生存空間的主要原因。在記錄到的危害植物中，起源于美洲的最多，這與E.Webber［7］等的研究結(jié)果相一致，除我國與美洲兩地氣候條件相似外，相關(guān)研究還顯示［22］，起源于美洲的入侵能力強(qiáng)的1年生植物常能產(chǎn)生大量的易傳播的種子、可自交親和、強(qiáng)化感作用等優(yōu)勢，能適應(yīng)廣闊的生境范圍，該結(jié)論與本研究吻合。在廣東，近幾年從澳洲引進(jìn)大量觀賞植物，且廣州作為貿(mào)易口岸頻繁的中、非兩國商貿(mào)往來，未來該區(qū)域的外國入侵植物很可能會增多。

綠地中1年生及多年生植物占危害植物總數(shù)的83.84%，這類1年生和多年生植物一般春季出苗，夏秋為害，具2年生習(xí)性植物常頭年冬季出苗，春季為害［10］。因此，該綠地的危害期主要在夏末至秋季，應(yīng)相對加大養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度，保證在種子成熟前甚至形成前清除，將起到事半功倍的效果。同時(shí)，草本植物和藤本植物已占總危害植物的91.36%，匍匐草本、叢生草本和藤本植物除正常的種子繁殖外，還能利用營養(yǎng)器官進(jìn)行高效的克隆繁殖，一旦侵入即屬于難以清除的頑固性植物，危害巨大。而木本植物較高的辨識度和相對緩慢的生長速度則是限制其在綠地中蔓延的主要原因。對危害植物的生長習(xí)性分析發(fā)現(xiàn)，其普遍具有生長和繁殖優(yōu)勢，相關(guān)研究顯示，尤其在擴(kuò)散入侵階段，這類克隆和競爭相關(guān)生理性狀對植物成功入侵具有重要貢獻(xiàn)［23］。

對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區(qū)3個(gè)區(qū)域持續(xù)3a的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，一年蓬、小蓬草、牛筋草、白花鬼針草、假臭草等17種危害植物屬高危種，危害性及蔓延性都很強(qiáng)，必須嚴(yán)格監(jiān)控。野茼蒿、升馬唐、毛花雀稗、鉆形紫菀、棕葉狗尾草等36種危害植物屬中危種，如不采取應(yīng)對措施，此類物種將逐步發(fā)展成嚴(yán)重危害綠地植物及植物景觀的高危種，也應(yīng)引起高度關(guān)注。調(diào)查結(jié)果同時(shí)顯示，大部分高危種和中危種顯示出較強(qiáng)擴(kuò)散性，這種危害性與擴(kuò)散性皆強(qiáng)的特性與Kiesel對千屈菜（Lythrum salicaria）的研究中類似［24］。調(diào)查結(jié)果并未顯示某種危害植物逐步消失的現(xiàn)象，這更強(qiáng)調(diào)了養(yǎng)護(hù)管理的重要性，必須采取合理的措施，才能控制其發(fā)展甚至將其清除。

對危害區(qū)域分析顯示，秋冬季城市的盛行風(fēng)將影響廣東危害植物的蔓延及擴(kuò)散。以本地塊為例，記錄到的危害植物的種子秋季成熟，此時(shí)廣州市盛行西北（偏北）風(fēng)，薇甘菊、小蓬草、一年蓬等危害植物的種子借助風(fēng)力快速傳播，實(shí)現(xiàn)自西北向東南快速擴(kuò)散。地塊外圍區(qū)域是防控的重點(diǎn)，以Ⅲ區(qū)為例，其建設(shè)進(jìn)度較其余2個(gè)區(qū)域晚2a，雖然整體危害程度較輕，但邊界已出現(xiàn)較嚴(yán)重危害。同時(shí)，危害植物侵入顯示出群聚效應(yīng)和蔓延效應(yīng)，相鄰綠地常同遭危害，廣場、運(yùn)動場、道路兩旁等開放型空間危害較嚴(yán)重；相應(yīng)地，建筑、圍墻等能有效阻擋危害植物擴(kuò)散，因此建筑群內(nèi)，建筑中庭等封閉、半封閉型綠地危害較輕。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，危害植物能在環(huán)境惡劣的綠地禿裸斑塊存活并快速建立種群，結(jié)合J.C.Axmacher［25］等提出防止危害植物侵入的有效手段是構(gòu)建以本土植物為主的穩(wěn)定植物群落的研究觀點(diǎn)，在日后的綠地管養(yǎng)中，優(yōu)先使用鄉(xiāng)土樹種，減少頻繁開挖破壞，也是園林綠地管養(yǎng)的重點(diǎn)。

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