深圳市外來植物入侵與城市生態(tài)安全研究

明 珠招康賽楊立君

(1.深圳市環(huán)境監(jiān)測中心站廣東深圳518049;2.深圳市環(huán)境科學(xué)研究院廣東深圳518001)

深圳市外來植物入侵與城市生態(tài)安全研究

明 珠1招康賽1楊立君2

(1.深圳市環(huán)境監(jiān)測中心站廣東深圳518049;2.深圳市環(huán)境科學(xué)研究院廣東深圳518001)

外來植物一旦入侵成功,要徹底根除極為困難,而且用于控制其擴(kuò)散、蔓延、危害的費(fèi)用與代價(jià)極大。外來植物的入侵可以造成生物多樣性喪失、生態(tài)環(huán)境受損,危害經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人類健康,嚴(yán)重威脅城市生態(tài)安全。本文通過調(diào)查深圳市外來植物入侵現(xiàn)狀,分析植物入侵途徑,以及外來植物入侵對城市生態(tài)安全的影響,提出入侵植物的管理和防控對策。

外來植物入侵;城市生態(tài)安全;生態(tài)環(huán)境

外來植物是指由于被人類活動(dòng)有意識或無意識地散布,出現(xiàn)在其過去或現(xiàn)在的自然分布范圍以及擴(kuò)散能力以外的植物,可能對生態(tài)系統(tǒng)、棲境、物種、人類健康帶來威脅[1]。據(jù)分析,造成當(dāng)?shù)卦S多植物物種滅絕,從而使得生物多樣性喪失的第一位因素是生境的破壞和破碎化,第二個(gè)最重要的因素則是外來植物入侵[1]。外來入侵植物會造成嚴(yán)重的生態(tài)破壞和生物污染;通過壓制或排擠本地物種,形成單優(yōu)勢種群,危及本地植物的生存空間,最終導(dǎo)致生物多樣性的喪失;外來植物入侵不僅對生態(tài)環(huán)境和國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失,還直接威脅到人類的健康,嚴(yán)重危及城市生態(tài)安全。

1 深圳外來植物入侵現(xiàn)狀

深圳是我國的經(jīng)濟(jì)特區(qū),隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類活動(dòng)對深圳的自然生態(tài)系統(tǒng)和植被的干擾加劇,對外交流也日益加快,每天有大量的流動(dòng)人口和貨物進(jìn)出口岸,很容易有意或無意引入外來植物物種,尤其是眾多的園林栽培植物不斷地從國外引入,導(dǎo)致深圳外來植物種類不斷增加,深圳面臨的外來植物入侵方面的壓力不斷增大,已成為我國外來植物入侵最為嚴(yán)重的地區(qū)之一[2]。

深圳地區(qū)共有外來植物95種,隸屬于32科72屬。其中對深圳生物多樣性危害較大的外來入侵種23種,隸屬于9科18屬。這些外來植物絕大多數(shù)原產(chǎn)于美洲熱帶地區(qū),并多為草本和藤本。可以通過其在深圳的分布、危害,將這23個(gè)種劃分為3個(gè)級別,分別是嚴(yán)重危害、中度危害以及輕度危害入侵種[3]。

2 外來植物入侵途徑

2.1 人為有意的引入

園林、養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)幾乎都存在大量的外地或外國物種的引進(jìn)項(xiàng)目,其中大部分引種是以觀賞、環(huán)保和提高經(jīng)濟(jì)效益為目的,其間由于引種不當(dāng),轉(zhuǎn)而成為危害物種,如作為飼料引進(jìn)的來自南美的鳳眼蓮,已對我國的水生生態(tài)系統(tǒng)造成了極大的危害。目前已知的外來有害植物中,超過50%的種類是人為引種的結(jié)果。有意引入的目的多種多樣,主要包括:①作為觀賞物種,如加拿大一枝黃花、圓葉牽牛、馬纓丹、決明、仙人掌等;②作為改善環(huán)境植物,如地毯草、風(fēng)車草等;③作為飼料引進(jìn)而造成入侵,如鳳眼蓮、喜旱蓮子草等;④作為藥用植物,如垂序商陸[1]。

2.2 人類無意間帶入

人類的運(yùn)輸、貿(mào)易、旅游和觀光都容易帶入植物種子和繁殖體,外來植物物種在人類改造的環(huán)境中傳播并擴(kuò)展分布區(qū)域,例如小葉冷水花、草胡椒等物種常隨帶土苗木傳播;假高粱的穎果出現(xiàn)在20世紀(jì)70～80年代的從美洲進(jìn)口的糧食中。

2.3 自然入侵

完全沒有人為影響的自然分布區(qū)域的擴(kuò)展,植物種子和繁殖體可以通過風(fēng)力、水流自然傳入或繁殖體靠鳥類和動(dòng)物的力量實(shí)現(xiàn)自然擴(kuò)散,例如薇甘菊主要是通過氣流經(jīng)東南亞傳入廣東的。

2.4 植物園逃逸、人造物種釋放

主要是指那些從栽培植物和種植園中逃逸出來后,逸生的種類。如墨苜蓿、圓葉牽牛、小葉冷水花、辣椒、番薯等。

3 外來植物入侵對城市生態(tài)安全的威脅

外來植物入侵威脅城市生態(tài)安全:第一是潛在的經(jīng)濟(jì)威脅,外來入侵植物會爭奪農(nóng)作物、水產(chǎn)作物的生存空間,導(dǎo)致農(nóng)副產(chǎn)品減產(chǎn),增加控制成本;第二是入侵的直接威脅,包括檢疫、控制和根除的所有形式;第三是人類健康威脅,外來入侵植物往往成為致病寄生蟲的載體或攜帶者,全球化會使那些對人類有害病毒(如傳染性疾病)的影響進(jìn)一步擴(kuò)大,帶來許多新的醫(yī)學(xué)問題。第四是生物多樣性受到嚴(yán)重威脅,物種滅絕速度不斷加快,遺傳多樣性急劇貧乏,生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化,這些都加劇了人類面臨的資源、環(huán)境、糧食和能源危機(jī),而外來植物物種對生態(tài)環(huán)境的入侵已經(jīng)成為生物多樣性喪失的主要原因之一。深圳深受外來植物入侵的影響,近年來豚草、飛機(jī)草、薇甘菊、鳳眼蓮等肆意蔓延,已到難以控制的局面。

4 入侵植物的管理和防控對策

通常成功的外來植物都有很強(qiáng)繁殖能力,能迅速產(chǎn)生大量的后代,如有很強(qiáng)的營養(yǎng)繁殖能力,具有克隆生長特性,能利用根、莖進(jìn)行無性繁殖,迅速形成較大的種群。靠種子繁殖的外來植物,能一年多次開花,邊花邊果,產(chǎn)生大量的種子與幼苗,種子具有有利于傳播的特點(diǎn)(如體積小而輕,便于風(fēng)傳播;果實(shí)可被動(dòng)物取食;種子有翅等),種子發(fā)芽率高,幼苗生長快,幼齡期短等。因此,入侵植物往往對資源具有很強(qiáng)的競爭力,種群建立后對外界環(huán)境的干擾具有很強(qiáng)的抵抗力,即使受干擾后其恢復(fù)力也很大,這些特性都有利于外來種入侵。

4.1 植物入侵的長效管理對策

4.1.1 加強(qiáng)監(jiān)測

野外監(jiān)測是對新的外來植物種做出早期預(yù)警和快速反應(yīng),評估控制方法的有效性及其成功與否的基礎(chǔ)。加強(qiáng)外來入侵種的普查和信息系統(tǒng)建設(shè),查明外來植物的種類、數(shù)量、分布和作用,加強(qiáng)重點(diǎn)地區(qū)的監(jiān)測(包括受危害嚴(yán)重的地區(qū)、生態(tài)敏感區(qū)和保護(hù)區(qū)等),收集和匯總各種入侵植物種的信息資料,特別對普查和監(jiān)測的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫,做到隨時(shí)更新。

4.1.2 建立早期預(yù)警機(jī)制

當(dāng)前在檢疫方面已經(jīng)有一些早期預(yù)警體系,如質(zhì)檢部門有口岸截獲疫情報(bào)告制度,每天及時(shí)上報(bào),并建立了數(shù)據(jù)庫。外來入侵植物種監(jiān)測數(shù)據(jù)庫是早期預(yù)警的基礎(chǔ),數(shù)據(jù)需要請專家進(jìn)行檢查和訂正,及時(shí)關(guān)注新的入侵,并建立植物種的入侵征兆表現(xiàn)數(shù)據(jù)庫。

4.1.3 建立快速反應(yīng)體系

為了能夠及時(shí)控制入侵植物種的大爆發(fā),需要建立良好的快速反應(yīng)體系。對于已經(jīng)確認(rèn)的,或者已經(jīng)采取措施進(jìn)行控制的外來入侵物種,或者被評估為具有較高入侵性危險(xiǎn)指數(shù),但仍然被引入的物種,需要嚴(yán)密監(jiān)測。一旦有擴(kuò)展或再次入侵的現(xiàn)象,要及時(shí)采取措施進(jìn)行控制。

4.2 植物入侵的防控對策

解決外來植物入侵這一問題主要有3種方法:人工機(jī)械清除、化學(xué)防治、生物防控。它們各有特點(diǎn),不可偏廢,將各單項(xiàng)技術(shù)有機(jī)融合,綜合協(xié)同控制植物入侵,具有速效性、持續(xù)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)。

4.2.1 人工機(jī)械清除

利用人工機(jī)械清除較為有效且應(yīng)用廣泛,在人易到達(dá)的范圍內(nèi)進(jìn)行地毯式砍伐和拔除。防除過程中可針對實(shí)際情況采取不同措施:公園、單位管轄范圍內(nèi)的園林景觀綠地可結(jié)合日常管理與改造進(jìn)行清除;城市建設(shè)與改造中的廢棄地、山邊、林緣、公路、鐵路等用地景觀,要結(jié)合綠化工程逐步清除;對于自然山體、人工林、風(fēng)景區(qū)等受保護(hù)自然景觀,應(yīng)集中時(shí)間和人力資源,必要時(shí)動(dòng)員社會力量參與清除。

4.2.2 化學(xué)防治

化學(xué)防治可能仍然是在種植業(yè)上控制植物人侵的主要方法,雖然化學(xué)農(nóng)藥具有效果迅速、使用方便、易于大面積推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn),但不幸的是,使用化學(xué)農(nóng)藥不可避免帶來環(huán)境污染問題。首先,往往會殺滅許多本地物種,例如DDT產(chǎn)生的問題眾所周知。其次,費(fèi)用較高,在大面積山林等經(jīng)濟(jì)價(jià)值相對較低的生態(tài)環(huán)境中使用往往不經(jīng)濟(jì)、不現(xiàn)實(shí)。另外,害蟲抗性的頻繁進(jìn)化,高的費(fèi)用以及重復(fù)應(yīng)用的必要性通常使化學(xué)控制不可行。而且對于許多種多年生外來雜草,大多數(shù)除草劑通常只能殺滅其地上部分,難以清除地下部分。

4.2.3 生物防控

生物防控即引進(jìn)入侵物種原產(chǎn)地的天敵因子,重新建立有害植物—天敵之間的相互調(diào)節(jié)、相互制約機(jī)制,恢復(fù)和保持這種生態(tài)平衡。生物防控的一般工作程序包括:在原產(chǎn)地考察、采集天敵;天敵的安全性評價(jià);引入與檢疫;天敵的生物生態(tài)學(xué)特性研究;天敵的釋放與效果評價(jià)。當(dāng)然,生物防控也有它的優(yōu)缺點(diǎn):首先,因?yàn)樘鞌骋坏┰谛碌纳诚陆⒎N群,就可能依靠自我繁殖、自我擴(kuò)散,長期控制有害植物,所以生物防控具有控效持久、防治成本相對低廉的優(yōu)點(diǎn),如中國湖南農(nóng)科院引用豚草卷蛾防治豚草,豚草花季發(fā)生哮喘、打噴嚏、流清水樣鼻涕等花粉病癥病例下降50%。但是,引進(jìn)天敵防治外來有害植物也具有一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),釋放天敵前如不經(jīng)過謹(jǐn)慎的、科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)分析,引進(jìn)的天敵很可能成為新的外來入侵生物。

5 結(jié)語

外來植物的引入是把“雙刃劍”,目的大多為了經(jīng)濟(jì)開發(fā),希冀有助于經(jīng)濟(jì)發(fā)展。然而,事物是一分為二的,外來植物的引入往往嚴(yán)重威脅城市生態(tài)安全:導(dǎo)致城市生態(tài)系統(tǒng)功能退化,危害本地生物多樣性,影響人類健康,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。針對外來植物入侵,預(yù)防比治理更為關(guān)鍵,一方面要廣泛調(diào)查、收集數(shù)據(jù),建立外來植物入侵?jǐn)?shù)據(jù)庫和預(yù)警系統(tǒng);另一方面對入侵植物學(xué)的核心理論問題進(jìn)行深入研究,揭示植物入侵過程的動(dòng)態(tài)規(guī)律和調(diào)控機(jī)制,綜合利用人工機(jī)械、物理、化學(xué)、生物防控技術(shù),加強(qiáng)外來植物的管理和控制。系統(tǒng)的開展外來植物入侵與城市生態(tài)安全的研究,探討植物入侵的管理和防控措施,對城市生態(tài)安全與經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展意義重大而深遠(yuǎn)。

[1]徐汝梅,葉萬輝.生物入侵理論與實(shí)踐[M].北京:科學(xué)出版社,2003.

[2]邵志芳,趙厚本,邱少松等.深圳市主要外來入侵植物調(diào)查及治理狀況[J].生態(tài)環(huán)境,2006,15(3):587～593.

[3]深圳市環(huán)境保護(hù)局.深圳市生物物種資源保護(hù)規(guī)劃與預(yù)警系統(tǒng)[Z].2006(12).

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1673-288X(2010)05-0037-03

明珠,(1979.5—),女,廣東深圳人,工程師,碩士,從事生態(tài)監(jiān)測工作。