外來植物入侵對生態(tài)安全的威脅

蔣舟謠

(長沙市第一中學(xué)， 湖南 長沙 410005)

外來植物入侵對生態(tài)安全的威脅

蔣舟謠

(長沙市第一中學(xué)， 湖南 長沙 410005)

外來植物入侵是外來物種入侵的組成部分，也是威脅我國生態(tài)安全的重要因素之一，它改變了原有的植物種群結(jié)構(gòu)，給生態(tài)環(huán)境和生物多樣性造成極大的破壞，也給農(nóng)林業(yè)造成了巨大的損失，直接威脅到國家生態(tài)安全。因此，加強(qiáng)外來植物入侵的防范和管理已是當(dāng)務(wù)之急。本文簡要介紹了外來入侵植物的概念、入侵途徑及危害現(xiàn)狀，并對提出了外來植物入侵的防治對策。

外來植物； 生態(tài)安全； 加拿大一枝黃花； 防治

外來植物入侵是外來物種入侵的組成部分，也是威脅我國生態(tài)安全的重要因素之一，它改變了原有的植物種群結(jié)構(gòu)，給生態(tài)環(huán)境和生物多樣性造成極大的破壞，也給農(nóng)林業(yè)造成了巨大的損失，直接威脅到國家生態(tài)安全。因此，加強(qiáng)外來植物入侵的防范和管理已是當(dāng)務(wù)之急。外來植物入侵(exotic plant invasion)是指某種植物通過自然或人為的途徑傳播到其原產(chǎn)地之外的地區(qū)，在該地區(qū)生存繁衍且對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生威脅和破壞[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，湖南省現(xiàn)有外來入侵植物80種，隸屬于32科，其中菊科最多17種，其次是禾本科7種、蝶形花科6 種、莧科6種、茄科6種、大戟科4種、十字花科3種、玄參科3種、豆科3種、傘形科2種、石竹科2種、旋花科2種，其它的科都只含1種。生活型分析發(fā)現(xiàn)，在湖南有分布的外來入侵植物中，陸生草本植物最多69種，其次為灌木5種、水生草本4種，喬木種類最少2種，它們主要生長在人類干擾比較頻繁的低海拔地區(qū)。另外，從原產(chǎn)地分析來看，來源于美洲約占了總數(shù)的60%，多達(dá)47種，其余來源為歐洲、非洲和亞洲等地區(qū)[2]。這些外來植物中如水生植物空心蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)、水葫蘆(Eichhorniacrassipes)等侵入湖泊濕地，而占據(jù)田野空地的有一年或多年生草本加拿大一枝黃花(Solidagocanadensis)、刺天茄(Solanumindicum)等植物，攀附植物在樹木上的這植物有藤本三裂葉薯(Ipomoeatriloba)、豚草(AmbrosiaartemisiifoliaL.)、瘤梗甘薯(IpomoealacunosaL.)等，它們往往能迅速繁衍掌控了生存空間，給農(nóng)林生產(chǎn)和生態(tài)平衡帶來巨大挑戰(zhàn)，是危險性很高的入侵植物。一直以來，對于外來植物入侵的研究一直是生態(tài)安全的一個重要研究領(lǐng)域，這些外來物植物一旦入侵成功，會對國家生態(tài)系統(tǒng)的健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，通過人為方法的徹底根除顯得非常困難，而且從成本上來說，用于控制其擴(kuò)散蔓延的代價非常大，費(fèi)用也極為昂貴，因此，應(yīng)當(dāng)從源頭上防止外來植物的入侵，保護(hù)國家生態(tài)安全[3-4]。

1外來植物入侵途徑

1.1自然擴(kuò)散

外來植物的自然擴(kuò)散是指外來植物先在周邊國家或地區(qū)歸化后，通過動物如鳥類的遷徙、魚類的游動，自然條件如大風(fēng)、洪水等一些列因素被帶到適宜其生長的地區(qū)，造成生物入侵[5]。自然擴(kuò)散的如一年蓬(Erigeronannuus)、大狼把草(Bidensfrondosa)等，這類植物果實(shí)或種子小而輕，且外被多刺或冠毛，易隨風(fēng)或河流傳播、或是被鳥獸吃掉后帶到往其他地方。

1.2人為引入

外來植物的人為引入包括人類的有意引進(jìn)和無意引入[6]。有意引進(jìn)指人類有意實(shí)行的引種行為，比如用于農(nóng)林牧漁業(yè)的生產(chǎn)，園林景觀的美化，生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)或改造等，將某個植物引入到其自然分布范圍及擴(kuò)散潛力以外的地域，之后演變?yōu)槿肭种参?。如水葫蘆、加拿大一枝黃花等，引入這些植物在當(dāng)時可以對生態(tài)環(huán)境有一定的治理作用或者產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，但是天敵的缺失讓這些物種迅速地繁衍壯大，繼而不可控制，擴(kuò)散成災(zāi)。而外來植物無意引入的定義是指外來植物經(jīng)過全球的國際貿(mào)易或者海洋垃圾的漂流而引入。隨著國際貿(mào)易的愈加頻繁和人造垃圾的激增，無意之下引入外來植物的風(fēng)險也越來越大。一些重要港口、口岸附近，鐵路、公路旁，城郊、農(nóng)村的荒地，生物多樣性程度低、物種組成簡單的島嶼、牧場、水域等，這些區(qū)域往往成為外來植物的著陸點(diǎn)和入侵起始點(diǎn)。在沒有天敵的情況下，外來入侵植物從這些區(qū)域繁衍壯大，形成群落并統(tǒng)治生態(tài)。

2 外來入侵植物對生態(tài)安全的威脅

2.1破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡

外來植物入侵會給入侵地的生態(tài)環(huán)境成巨大損害，對生態(tài)系統(tǒng)的破壞具有不可逆轉(zhuǎn)性[7]。外來植物在新環(huán)境中由于缺少天敵，繁衍極為迅速，由此阻礙了本地物種的生長，使許多地方環(huán)境破壞較為嚴(yán)重的地區(qū)難以自然恢復(fù)原來的生態(tài)系統(tǒng)，給環(huán)境的修復(fù)帶來極大阻礙，對生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能造成長期且持久的破壞。

例如，我國東部地區(qū)危害嚴(yán)重的外來入侵雜草之一——加拿大一枝黃花，其原產(chǎn)北美，后來侵入了歐洲中西部、亞洲大部以及澳大利亞和新西蘭等地，成為一種世界性的入侵雜草[8]，其侵入我國已有70多年的歷史，它在自然條件下既能結(jié)實(shí)又能以地下莖出芽的方式克隆繁殖，得以快速生長和擴(kuò)張，對我國部分省市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[9]。其植株特征表現(xiàn)為，多年生草本，株高0.5～3 m，有長根狀莖，莖直立，高達(dá)2.5m；葉披針形或線狀披針形，長5～12 cm；頭狀花序長4～6 mm，在花序分枝上單面著生，多數(shù)彎曲的花序分枝與單面著生的頭狀花序一起，形成開展的圓錐狀花序；總苞片線狀披針形，長3～4mm；邊緣舌狀花很短[10]。種子和根狀莖都可以進(jìn)行繁殖，種子對環(huán)境變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，在3—10月均可萌發(fā)；花期時間為9—10月份，其中10月中下旬為盛花期，在這一階段，其光合產(chǎn)物主要流向有性生殖器官；單株種子數(shù)量非常多，可達(dá)3000～20000粒，而且重量很輕，非常利于擴(kuò)散[11-12]。總的來說，加拿大一枝黃花生物量大、繁殖力強(qiáng)、生長速度快，并且對脅迫環(huán)境具有一定的耐受性，所以其本身已具備作為一種入侵植物的基本特點(diǎn)[13]。

加拿大一枝黃花的危害性之一是當(dāng)它入侵到適宜生長的地方時，在自然環(huán)境中容易形成單優(yōu)群落，從而影響生物多樣性，破壞生態(tài)平衡[14]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，上海全市加拿大一枝黃花發(fā)生面積高達(dá)7787.97 hm2，占調(diào)查總面積的8.29%，其中荒地在6種調(diào)查類型的田塊中以發(fā)生面積為最大，其次就是無人管理的路邊、河邊，最后是管理粗放的綠地、林地和果園，其形成單優(yōu)群落后造成了本土30多種雜草消亡，嚴(yán)重破壞了入侵地植被的生態(tài)平衡[15]。

2.2影響生物多樣性

外來植物入侵會影響或破壞被入侵地的生物多樣性。因?yàn)椋谧匀唤绲拈L期演化歷程中，自然生態(tài)系統(tǒng)中物種之間相互協(xié)調(diào)制約，按各自的生態(tài)位生存繁衍，是一個有機(jī)的整體。當(dāng)外來種進(jìn)入之后，在適宜的氣候、土壤、水分及傳播條件和缺少天敵的情況下，往往會成指數(shù)增長，極易擴(kuò)散蔓延而成為入侵植物，外來植物通過與本地物種爭奪資源和棲息地以及等方式，使本地物種數(shù)量與種類不斷下降，對生物多樣性造成極大的損害，造成生物多樣性的喪失與食物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的崩潰。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，浙江省加拿大一枝黃花發(fā)生面積為11191 hm2，其中最嚴(yán)重的地區(qū)為嘉興，約為4600 hm2，寧波，約為2600 hm2，舟山，約為2467 hm2。就其分布而言，主要在荒地、路邊鐵路兩邊、河灘的荒地，城市住宅區(qū)附近以及一些綠化帶上面。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)部分農(nóng)田已經(jīng)都遭受其入侵，其中舟山有333 hm2的果園和47 hm2的農(nóng)田、嘉興有7.87 hm2農(nóng)田受害。在上海市，加拿大一枝黃花嚴(yán)重影響了本地的玉米、棉花和免耕大豆等作物的生長，不僅導(dǎo)致這些作物的減產(chǎn)，質(zhì)量也跟著下降；通過擠占了林地空間，爭奪林地的水分和養(yǎng)料，影響了林區(qū)苗木生長受阻，甚至停止生長；影響社區(qū)公共綠地的草坪及景觀綠化，造成管理粗放的綠地草坪及小灌木枯死；影響本地農(nóng)民的飼養(yǎng)業(yè)，比如，羊的飼料主要來源于農(nóng)田溝渠和路邊的雜草，由于加拿大一枝黃花的侵占，其他雜草越來越少，養(yǎng)羊業(yè)的發(fā)展受到了威脅[15]。綜上所述，加拿大一枝黃花的入侵，嚴(yán)重影響生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣化。如今加拿大一枝黃花在湖南分布也極為廣泛，在長沙市湘江邊、綠化帶以及郊區(qū)也隨處可見其群落分布，對于其防治已經(jīng)刻不容緩。

此外，如外來植物薇甘菊是一種具有超強(qiáng)繁殖能力的喜歡攀援的藤本植物，攀上灌木和喬木之后，能迅將其攀附的樹木覆蓋，為其攀附的樹木因光合作用受到破壞而窒息死亡，另一方面，薇甘菊又能分泌毒汁，從而抑制被攀附植物的生長發(fā)育，造成樹林成片枯萎死亡，使當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有凿J減。

2.3污染生態(tài)環(huán)境，威脅人類健康

外來入侵植物可能會直接或間接影響人類的健康。如人類變態(tài)反應(yīng)癥的主要致病源之一就是豚草花粉。當(dāng)大量的豚草劃分漂浮在空氣中時，過敏體質(zhì)者吸入體內(nèi)后可能會患上枯草熱病。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國每年僅用于治療枯草熱病人的費(fèi)用就高達(dá)6億美元。而為了不讓有害外來植肆意蔓延，并將危害降低到最低程度，通常會導(dǎo)致除草劑等化學(xué)物質(zhì)的大量使用，結(jié)果不僅造成了環(huán)境的污染。環(huán)境中殘留化學(xué)成分也極大的威脅著人類的健康。

3 防治對策

3.1加強(qiáng)立法

我國從21世紀(jì)初開始制定實(shí)施了一系列與外來入侵物種防治有關(guān)的法律、法規(guī)并建立了相應(yīng)的監(jiān)督管理機(jī)制。但近年來越來越多的外來物種入侵事件表明,我國的外來入侵物種防治制度還存在著許多不足。在出入境檢疫、海洋環(huán)境保護(hù)、農(nóng)林牧漁等領(lǐng)域的立法有待加強(qiáng)與完善，只有在法律完善的情況下，加強(qiáng)對港口、火車站、機(jī)場等重要地區(qū)的入侵植物檢驗(yàn)檢疫，如有發(fā)現(xiàn)，及時清除，并且著力恢復(fù)本地原生的植被，減少對外來植物的引入，在建設(shè)中多使用本地植物，保護(hù)本地生態(tài)系統(tǒng)。才能從根源上對外來植物進(jìn)行更有效得防治。

3.2加強(qiáng)宣傳

隨著全球貿(mào)易進(jìn)程的不斷加快，外來生物入侵各國家和地區(qū)的機(jī)會也大大增加，人們外出旅游或者經(jīng)商代購等方式也加大了外來植物入侵的可能性。通過加強(qiáng)對外來植物危害的宣傳教育，讓廣大普通民眾興起對外來物種的防范意識，才能更為有效得防止外來植物的入侵。并且，動員普通大眾的力量清除外來入侵植物也能更為全面更為經(jīng)濟(jì)地對外來物種進(jìn)行治理。

3.3加強(qiáng)研究，科學(xué)防范

面對外來植物的入侵，研究出更為科學(xué)有效的防治辦法必不可少，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)國際交流，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)方法，不僅要切斷外來植物的入侵途徑，更應(yīng)該有效清除那些已經(jīng)入侵的外來植物，對于可以利用的，開發(fā)利用途徑，變廢為寶，對于不可利用的，以生物防治為主，在控制對環(huán)境破壞的條件下，綜合物理、化學(xué)等方法對其進(jìn)行清除。

解決外來植物的入侵問題是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定的必要步驟，同時生態(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定又能有效得防止，在如今物種入侵愈演愈烈的形勢下，外來植物入侵必須得到更多的重視。

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Threatstotheecologicalsecurityfromexoticplantinvasions

JIANG Zhouyao

(The First High School of Changsha， Changsha 410005， China)

Exotic plant invasion is a part and parcel of the invasive species，and also one of the important factors threatening our country ecological security，which has caused great damage to the ecological environment and biodiversity，caused a huge loss to agroforestry，and threatened the ecological safety directly.Therefore，it is the top priority to strengthen the prevention and management of invasive species .This thesis is to introduce the invasion pathway of exotic plants and the threats to the ecological security，and put forward the control countermeasure of it.

exotic plants； ecological security；Solidagocanadensis； prevention and control

2016-03-09

蔣舟謠(1998-)，女，湖南省東安縣人，長沙市第一中學(xué)高三學(xué)生。

X 171

1003 — 5710(2016)02 — 0137 — 04

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2016. 02. 026

(文字編校：楊 駿)