全球變化與外來(lái)植物入侵

彭?yè)P(yáng)　夏小梅

摘 要 近年來(lái)，全球變化，尤其是全球變暖與氮沉降，已成為一個(gè)影響深遠(yuǎn)的全球性問(wèn)題，其對(duì)我國(guó)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的影響也日漸顯著。同樣，外來(lái)植物入侵同樣是我國(guó)面臨的重要環(huán)境問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)，未來(lái)全球變化會(huì)增加外來(lái)植物的入侵潛力，提高其對(duì)入侵地生態(tài)環(huán)境破壞的能力。更好的把握全球變化與外來(lái)植物入侵的關(guān)系，有利于對(duì)植物入侵的預(yù)防及控制，從而保護(hù)我們的生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞 全球變暖 氮沉降 植物入侵

中圖分類(lèi)號(hào)：Q948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

入侵植物是指能借助自然力或人力，以各種方式從其種源地通過(guò)長(zhǎng)距離遷移擴(kuò)散，進(jìn)入新的棲息地后爆發(fā)性擴(kuò)散，在種群建立過(guò)程中對(duì)該棲息地原生植物產(chǎn)生影響的植物，入侵植物遷移擴(kuò)散并建群的該過(guò)程稱(chēng)之為外來(lái)植物入侵，其過(guò)程通常會(huì)造成入侵地生物多樣性降低，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。

目前中國(guó)有515種入侵植物，其中克隆植物196種，約占總數(shù)的38.1%。這些入侵克隆植物以禾本科、菊科和豆科植物為主。外來(lái)物種入侵，在我國(guó)乃至全球范圍內(nèi)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而其中多為植物入侵。雖然對(duì)入侵植物在我國(guó)造成的經(jīng)濟(jì)損失評(píng)估和研究方法各不相同，其數(shù)值從500到2000億元人民幣不等，但可以肯定的是，入侵植物在破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的同時(shí)，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的。因此，外來(lái)植物入侵受到國(guó)內(nèi)外越來(lái)越多的學(xué)者的關(guān)注研究。

全球變化是生態(tài)與環(huán)境危機(jī)的集中反映，是指在地球環(huán)境方面的自然和人為變化導(dǎo)致的所有全球問(wèn)題及其相互作用，主要包括大氣臭氧層的損耗、大氣中氧化作用的減弱、全球氣候變暖、大氣氮沉降、生物多樣性的減少、土地利用格局與環(huán)境質(zhì)量的改變及人口的急劇增長(zhǎng)等。研究表明，全球變化，尤其是全球變暖與大氣氮沉降對(duì)外來(lái)植物入侵的潛力及危害造成了巨大的影響。

1全球變暖有利于外來(lái)植物入侵

全球變暖主要由人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生，隨著人口增長(zhǎng)和人類(lèi)活動(dòng)的增加，全球變暖的過(guò)程仍在繼續(xù)。據(jù)估計(jì)，在未來(lái)50年內(nèi)，全球平均氣溫將增加2€癈左右。全球變暖已成為不爭(zhēng)的事實(shí)，這種變化正深刻影響著各種有機(jī)體的新陳代謝。盡管全球變暖的速度還存在諸多爭(zhēng)議，但全球變暖已經(jīng)從不同的時(shí)空尺度對(duì)人類(lèi)賴(lài)以生存的地球生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了深刻影響。

氣候因子是影響植物生長(zhǎng)的重要因素之一，對(duì)入侵植物的入侵機(jī)制、入侵速率以及分布區(qū)域有一定的影響；其中溫度是一個(gè)很重要的生態(tài)因子，當(dāng)大氣溫度發(fā)生變化時(shí)，植物會(huì)對(duì)其變化做出適應(yīng)性的調(diào)整，即植物的生長(zhǎng)、發(fā)育及繁殖對(duì)溫度的變化有著極強(qiáng)的適應(yīng)性和可塑性。由于全球氣候變暖，一些適應(yīng)性強(qiáng)的物種會(huì)入侵到其他領(lǐng)域，排擠當(dāng)?shù)氐奈锓N，從而改變當(dāng)?shù)匚锓N的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)。入侵植物一般都有較寬的生理生態(tài)耐受性或可塑性，其生長(zhǎng)和形態(tài)屬性對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)明顯。增溫會(huì)為入侵種的擴(kuò)增提供更為有利的條件，從而增加入侵的危害性，即入侵植物往往具有較強(qiáng)的耐受性和適應(yīng)能力，微小的溫度變化都可能給它們帶來(lái)巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。全球氣候變暖，勢(shì)必將影響到植物的生理生態(tài)特征，會(huì)引起一部分物種的滅絕或者地理遷移，進(jìn)而影響植物的種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)甚至對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。

2氮沉降能增加外來(lái)植物入侵優(yōu)勢(shì)

工業(yè)革命以來(lái)，隨著人類(lèi)活動(dòng)的增加，全球范圍的大氣氮沉降速率逐步加快，已成為全球氮素生物化學(xué)循環(huán)的一個(gè)重要組成部分。作為營(yíng)養(yǎng)源和酸源，大氣氮沉降數(shù)量的急劇增加已嚴(yán)重影響陸地及水生生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。不斷提高土壤可利用性氮水平，已經(jīng)造成許多地區(qū)土壤氮的富營(yíng)養(yǎng)化，嚴(yán)重影響了陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力和穩(wěn)定性。

土壤氮含量是陸生植物生長(zhǎng)的主要限制因素，土壤可利用性氮水平可直接影響植物光合作用及有機(jī)質(zhì)積累，從而影響植物體生長(zhǎng)。硝酸還原酶活性是植物體內(nèi)固定氮素并促進(jìn)生長(zhǎng)的關(guān)鍵，不同植物硝酸還原酶活性的差異導(dǎo)致種間氮利用效率不同，促使種間競(jìng)爭(zhēng)能力存在差異。因此，土壤氮可利用性能夠影響種間競(jìng)爭(zhēng)能力?？衫眯再Y源的增加能促進(jìn)外來(lái)植物入侵，入侵植物一般具有較高的硝酸還原酶活性，因此多具有嗜氮性和較高的氮利用效率，往往能夠耐受更貧瘠土壤環(huán)境，常表現(xiàn)為較快的生長(zhǎng)速度和較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，可見(jiàn)與本地種相比入侵植物表現(xiàn)出更強(qiáng)的氮利用性?xún)?yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn)，大氣氮沉降會(huì)提高外來(lái)物種在入侵過(guò)程中的種間競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，從而提高其入侵的能力。

綜上所述，人類(lèi)活動(dòng)所帶來(lái)的全球變化，加劇了外來(lái)植物入侵，而外來(lái)植物入侵，又會(huì)破壞人類(lèi)賴(lài)以生存的生態(tài)系統(tǒng)，使得人類(lèi)自食其果。因此，全球變化與外來(lái)植物入侵正受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。完全消滅已建立種群的入侵植物幾乎是不可能的，更好的把握全球變化與外來(lái)植物入侵的關(guān)系，有利于對(duì)植物入侵的預(yù)防及控制，從而保護(hù)我們的生態(tài)環(huán)境。隨著人類(lèi)活動(dòng)的日益增多，在今后的一段時(shí)間內(nèi)，全球變化是顯而易見(jiàn)的。在全球變化的大環(huán)境下，外來(lái)種入侵的生理學(xué)及生態(tài)學(xué)過(guò)程還有待更進(jìn)一步研究，但防治入侵生物的重要性是毋庸置疑的。

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