銅仁學(xué)院校園外來(lái)入侵植物的種類(lèi)及危害評(píng)價(jià)

何盈盈 楊子德 夏思宇 羅麗 楊紅 譚廷鴻 王嵐

摘要：采用線路調(diào)查法對(duì)銅仁學(xué)院校園外來(lái)入侵植物的種類(lèi)和分布進(jìn)行調(diào)查，用層次分析法（AHP）建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)其危害現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，銅仁學(xué)院校園的外來(lái)入侵植物有11種，隸屬5科8屬。其中菊科最多，有6種，占總數(shù)的54.55%；從入侵植物的原產(chǎn)地來(lái)看，來(lái)源于北美洲和歐洲的最多，均占總數(shù)的27.27%；從危害程度來(lái)看，銅仁學(xué)院校園內(nèi)無(wú)高風(fēng)險(xiǎn)危害入侵植物，但喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides）評(píng)分最高，危害最大。銅仁學(xué)院外來(lái)植物入侵現(xiàn)狀與校園生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)，建議加強(qiáng)對(duì)校園內(nèi)植物的管理，重點(diǎn)防控喜旱蓮子草，并對(duì)校園外來(lái)入侵植物進(jìn)行定期調(diào)查，確保校園生態(tài)安全。

關(guān)鍵詞：銅仁學(xué)院；外來(lái)入侵植物；層次分析法；危害評(píng)價(jià)；入侵風(fēng)險(xiǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：S451文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1003-935X（2023）01-0043-07

Specie and Hazard Assessment of Alien Invasive Plants in Campus of Tongren University

HE Ying-ying¹， YANG Zi-de¹， XIA Si-yu¹， LUO Li¹， YANG Hong^1，2， TAN Ting-hong^1，2， WANG Lan³

（1.College of Agroforestry Engineering and Planning，Tongren University，Tongren 554300，China；2.Key Laboratory for Biodiversity Conservation and Utilization in the Fanjing Mountain Region of Guizhou Province，Tongren University，Tongren 554300，China；3.Guiyang Healthcare Vocational University，Guiyang 550081，China）

Abstract：We investigated The species composition and distribution of the alien invasive plants using line transect method，and evaluated their hazard assessment to establish the risk evaluation index system by analytic hierarchy process （AHP） in campus of Tongren University. The results showed that 11 species of alien invasive plants belonged to 5 families and 8 genera in Tongren University. Among them，Asteraceae was the most，occurred 6 species，and accounted for 54.55% of the total；in terms of the origin of the invasive plants，most derived from North America and Europe，accounting for 27.27% of the total，respectively；in terms of the hazard degree，there was no high-risk invasive plant hazard on the campus of Tongren College，but Alternanthera philoxeroides，which was evaluated with the highest score，was the most harmful. The current invasion status of alien plant in Tongren University is closely related to the ecological environment of the campus. It is recommended to strengthen the management of campus plants，focus on the prevention and control of A. philoxeroides，and regular investigation of alien invasive plants to ensure campus ecological safety.

Key words：Tongren University；alien invasive plant；analytic hierarchy process；hazard assessment；invasion risk

收稿日期：2023-02-09

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（編號(hào)：31900271、32160086）；貴州省基礎(chǔ)研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào)：黔科合基礎(chǔ)［2019］1455號(hào)）；中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展資金項(xiàng)目（編號(hào)：黔科中引地［2021］4010）。

作者簡(jiǎn)介：何盈盈（2001—），女，貴州遵義人，主要從事林學(xué)研究。E-mail：2399931505@qq.com。

通信作者：譚廷鴻，博士，副教授，主要從事植物資源保護(hù)與創(chuàng)新利用研究，E-mail：tthsqzx@126.com；王 嵐，碩士，教授，主要從事植物學(xué)、植物生理學(xué)和藥用植物資源調(diào)查與保護(hù)研究，E-mail：407602077@qq.com。

外來(lái)入侵植物是指由于自然或者人為等因素，由一個(gè)特定地域的生態(tài)系統(tǒng)傳播進(jìn)入另一個(gè)生態(tài)環(huán)境中定居、繁殖和擴(kuò)散，并對(duì)傳入地生態(tài)環(huán)境或其中的物種構(gòu)成危害性的植物^［1］。外來(lái)入侵植物往往具有較強(qiáng)的生態(tài)適應(yīng)能力、繁殖能力和傳播能力^［2］。它們不僅會(huì)危害本地種群的生物多樣性，還會(huì)在與本地種雜交后致使入侵種也具有本土植物的基因，加強(qiáng)了入侵種在新環(huán)境的適應(yīng)性，從而引發(fā)生物同質(zhì)化^［3］，引起本地生物滅絕或消失從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失^［4］。除此以外，外來(lái)入侵植物是一種嚴(yán)重的干擾類(lèi)型，由于種種原因通過(guò)形成大面積單優(yōu)群落導(dǎo)致原有景觀的自然性和完整性遭到破壞^［5］。銅仁學(xué)院校園內(nèi)物種種類(lèi)繁多，但關(guān)于校內(nèi)外來(lái)入侵植物的研究較少，且防范效果較差。本研究在對(duì)銅仁學(xué)院外來(lái)入侵植物進(jìn)行實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，采用層次分析法（AHP）建立銅仁學(xué)院外來(lái)植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，旨在為銅仁學(xué)院防治外來(lái)入侵植物提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為建設(shè)良好生態(tài)校園提供一定的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)域概況

銅仁學(xué)院（27°47′18.05″～27°47′32.26″N，109°13′9.23″～109.13′35.91″E，海拔412.74 m）位于貴州省銅仁市碧江區(qū)，地屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候區(qū)。春溫多變，綿雨較多；夏季炎熱，光照充足，伏旱較重；秋涼較快，陰雨天多；冬季低溫寡照，雨水稀少，有霜期短，物長(zhǎng)季長(zhǎng)。年平均氣溫15～17? ℃，年平均降水量為1 100～1 300 mm。一般風(fēng)速較小，靜風(fēng)為多，年平均風(fēng)速最大為2.3 m/s，3月、7月平均風(fēng)速最大，10月、12月平均風(fēng)速最小。炎熱區(qū)、溫涼區(qū)兼?zhèn)?，四季分明，土壤狀況良好。銅仁學(xué)院綠地覆蓋面積約占48%，植被類(lèi)型以人工植被為主，植物種類(lèi)豐富^［6-7］。

1.2 調(diào)查方法

采用線路調(diào)查法對(duì)銅仁學(xué)院教學(xué)樓、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地、實(shí)訓(xùn)大樓、實(shí)驗(yàn)樓、行政樓、紫薇餐廳、丹桂餐廳、藝術(shù)樓、銅仁學(xué)院北門(mén)等9個(gè)區(qū)域的外來(lái)入侵植物進(jìn)行調(diào)查（圖1）。調(diào)查內(nèi)容包括外來(lái)入侵植物的種類(lèi)、生活型、原產(chǎn)地，并對(duì)其生境、個(gè)體、群落進(jìn)行拍照記錄和標(biāo)本采集。利用《貴州植物志》^［8］、《中國(guó)入侵植物名錄》^［9］、中國(guó)植物圖像庫(kù)（PPBC）（https：//ppbc.iplant.cn）對(duì)植物標(biāo)本進(jìn)行鑒定，采用層次分析法構(gòu)建危害評(píng)價(jià)體系^［10］，并對(duì)外來(lái)入侵植物的危害進(jìn)行評(píng)估。

1.3 危害評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

層次分析法是將一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)決策問(wèn)題作為一個(gè)系統(tǒng)，將目標(biāo)分解為多個(gè)目標(biāo)或準(zhǔn)則，進(jìn)而分解為多指標(biāo)（或因素）的若干層次，通過(guò)求解判斷矩陣求得每一層對(duì)上一層的相對(duì)權(quán)重，計(jì)算權(quán)向量、特征向量，進(jìn)行一致性檢驗(yàn)及總排序，以此確定每一層對(duì)上一層的重要性?？偱判騽t反映每個(gè)因素層對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重^［11］。

評(píng)價(jià)模型分為目標(biāo)層（A）、準(zhǔn)則層（B）和因素層（C），其中，準(zhǔn)則層的維度由入侵風(fēng)險(xiǎn)（B1）、擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)（B₂）、危害與影響（B₃）、防治可行性（B₄）4個(gè)方面組成；因素層的主要因素有12個(gè)，分別是入侵途徑（C1）、物種傳入數(shù)量（C₂）、法規(guī)控制情況（C₃）、傳播能力（C₄）、適應(yīng)能力（C₅）、繁殖能力（C₆）、對(duì)校園物種多樣性的影響（C₇）、對(duì)校園景觀的影響（C₈）、對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響（C₉）、防治方法與效果（C₁₀）、防治成本（C₁₁）、防治過(guò)程中對(duì)本土植物的影響（C₁₂）（表1）。

根據(jù)表1中因素層的內(nèi)容，在借鑒歐健等對(duì)外來(lái)植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)^［12］的基礎(chǔ)上得出了評(píng)價(jià)模型中因素層的具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表2）。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值計(jì)算

通過(guò)對(duì)下一層各元素對(duì)上一層各元素的兩兩比較，依據(jù)1～9標(biāo)度法，得出相對(duì)重要性，建立判斷矩陣。運(yùn)用層次分析法YAAHP軟件（V7.5版）計(jì)算各判斷矩陣的最大特征根λ_max、相應(yīng)的特征向量W（W_i是相應(yīng)元素單排序的權(quán)重）和CI。用 CR=CI/RI進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，其中：CI是一致性指標(biāo)，RI是隨機(jī)一致性指標(biāo)，CR是一致性比率，當(dāng)CR＜0.10時(shí)，則判斷矩陣具有科學(xué)的一致性（表3至表7）。

2 結(jié)果與分析

2.1 外來(lái)入侵植物種類(lèi)

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，銅仁學(xué)院校園外來(lái)入侵植物共有11種，隸屬于5科8屬，其中菊科6種，分別是一年蓬（Erigeron annuus）、小蓬草（Erigeron canadensis）、三葉鬼針草（Bidens pilosa）、鉆葉紫菀（Symphyotrichum subulatum）、香絲草（Erigeron bonariensis）和苦苣菜（Sonchus oleraceus），占總數(shù)的54.55%；酢漿草科2種，占總數(shù)的18.18%；莧科、茄科、玄參科均1種。從入侵植物的原產(chǎn)地來(lái)看，來(lái)自北美洲和歐洲的最多，均占總數(shù)的27.27%（表8）。

2.2 入侵植物的危害評(píng)價(jià)分析

邀請(qǐng)植物學(xué)專(zhuān)業(yè)教師、林學(xué)專(zhuān)業(yè)和園林專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，按照表2中的內(nèi)容對(duì)因素層進(jìn)行評(píng)分，所得分值取平均值。再利用公式V=∑ni=1B_iW_i（式中B_i為因子i的評(píng)分，W_i為因子i的權(quán)重，V為綜合得分，n為因子數(shù)），將因素層的權(quán)重與評(píng)分值相乘便為該因素層得分值，對(duì)每項(xiàng)因素層得分值求和，分值為目標(biāo)層的評(píng)價(jià)值，具體結(jié)果如表9所示，喜旱蓮子草（A. philoxeroides）風(fēng)險(xiǎn)分值最高，達(dá)到61.0分，其次是三葉鬼針草（B. pilosa），為58.0分，鉆葉紫菀（S. subulatum）為56.3分，小蓬草（E. canadensis）為55.1分，一年蓬（E. annuus）為54.8分。其中，喜旱蓮子草已被列入《中國(guó)第一批外來(lái)入侵物種名單》，三葉鬼針草、鉆葉紫菀、小蓬草和一年蓬被列入《中國(guó)第三批外來(lái)入侵物種名單》。

3 討論與結(jié)論

通過(guò)對(duì)銅仁學(xué)院校園外來(lái)入侵植物進(jìn)行調(diào)查，共確認(rèn)了11種外來(lái)入侵植物，隸屬5科8屬。朱淑霞等的外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系規(guī)定：若風(fēng)險(xiǎn)值R≥65，則風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為高級(jí)，應(yīng)加強(qiáng)管控，嚴(yán)格實(shí)施檢疫；若45≤R＜65，則風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為中級(jí)，須采取相應(yīng)防范措施；若R＜45，則風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為低級(jí)，可暫不做處理^［13］。銅仁學(xué)院校園11種外來(lái)入侵植物中，無(wú)高風(fēng)險(xiǎn)危害入侵植物，說(shuō)明銅仁學(xué)院對(duì)外來(lái)入侵植物管理防控較好。但是喜旱蓮子草風(fēng)險(xiǎn)值最高，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)防控。

外來(lái)入侵植物的防治方法主要有人工防治、物理防治、化學(xué)防治和生物防治。喜旱蓮子草作為校園內(nèi)外來(lái)入侵危害最大的植物，應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行有效防治。防治水生型喜旱蓮子草應(yīng)采取“預(yù)防為主，綜合防治，綠色防控”的原則，以適當(dāng)?shù)某杀緦⑾埠瞪徸硬菘刂圃诮?jīng)濟(jì)閾值之下，避免或減少喜旱蓮子草對(duì)校園景觀和植物多樣性造成危害。采取以生物防治為主，農(nóng)業(yè)、物理、化學(xué)防治為輔的技術(shù)策略^［14-16］。生物防治有以下2種主要防治方法：天敵防治，如蓮草直胸跳甲采食喜旱蓮子草，可利用其抑制喜旱蓮子草的生長(zhǎng)；也可以進(jìn)行微生物防治，如鐮刀菌就對(duì)喜旱蓮子草具有較強(qiáng)的致病性^［17］。物理防治：采取人工、機(jī)械鏟除或打撈，應(yīng)盡可能深挖或連根打撈；可在喜旱蓮子草未大量生長(zhǎng)前利用薄膜或地布覆蓋?；瘜W(xué)防治：可以選用草甘膦、氯氟吡氧乙酸、草銨膦、五氟磺草胺等除草劑進(jìn)行防治^［15］。

針對(duì)銅仁學(xué)院校園外來(lái)入侵植物的防治現(xiàn)狀，建議從以下3個(gè)方面入手：首先是加大宣傳力度，學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)開(kāi)展普及外來(lái)入侵植物相關(guān)知識(shí)的活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)校師生對(duì)外來(lái)入侵植物的辨識(shí)能力和防控意識(shí)。其次是人工防治，這是目前外來(lái)入侵植物最傳統(tǒng)、簡(jiǎn)單的防治方法，但因這種防治方法效率低下，因此采用人工防治、生物防治等多種防治相結(jié)合的方法，其中以生物防治為主，從而達(dá)到對(duì)外來(lái)入侵植物更好的防控效果。最后是對(duì)校園內(nèi)的植物進(jìn)行定期調(diào)查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)校內(nèi)的外來(lái)入侵植物并對(duì)其進(jìn)行有效防除，避免其大規(guī)模的繁衍對(duì)校園生態(tài)環(huán)境造成進(jìn)一步的危害。

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