土艷麗劉林山劉忠清央金卓嘎張黎鵬
(1.西藏自治區(qū)高原生物研究所,西藏 拉薩 850001;2.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所,北京 100101;3.日喀則吉隆出入境檢驗檢疫局,西藏 日喀則 858711)
隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快,生物入侵現(xiàn)象越來越普遍,外來生物入侵已經(jīng)成為威脅全球生態(tài)安全和生物安全的重大環(huán)境難題之一。中國是遭受外來入侵生物危害最嚴(yán)重的國家之一。在已確定的500多種外來入侵物種中,入侵植物達(dá)到230余種[1]。外來入侵植物在其擴(kuò)散和蔓延過程中通過與本地物種競爭養(yǎng)分、水分及生存空間,產(chǎn)生有毒物質(zhì)等影響本地物種的正常生長和繁殖,從而對本地生物多樣性、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)以及人畜健康造成危害。2003年,國家環(huán)??偩趾椭袊茖W(xué)院聯(lián)合發(fā)布了首批16種外來入侵種名單,在9種入侵植物中,紫莖澤蘭名列首位,是危害最嚴(yán)重的入侵植物之一。據(jù)估計,紫莖澤蘭對中國畜牧業(yè)和草原生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能造成的損失分別為9.89和26.25億元/公頃[2]。
紫莖澤蘭(Ageratina adenophora(Sprengel)R.King&H.Robinson),又名破壞草,為菊科澤蘭屬多年生半灌木草本植物,原產(chǎn)于南美洲墨西哥至哥斯達(dá)黎加一帶,現(xiàn)已廣泛分布于世界熱帶、亞熱帶30多個國家和地區(qū),除中美洲原產(chǎn)地外,其中還包括美國、澳大利亞、新西蘭、南非、西班牙、印度、菲律賓、馬來西亞、新加坡、印度尼西亞、巴布亞新兒內(nèi)亞、泰國、緬甸、越南、中國、尼泊爾、巴基斯坦以及太平洋群島[3]。大約在20世紀(jì)40年代紫莖澤蘭由緬甸傳入中國云南邊境臨滄地區(qū)南部,現(xiàn)已在西南地區(qū)的云南、貴州、四川、重慶、廣西、西藏等省區(qū)廣泛分布[3-5]。據(jù)文獻(xiàn)資料,紫莖澤蘭80年代從云南侵入到廣西、貴州、四川[6];1998年,武漢植物學(xué)報上有論文提到紫莖澤蘭在西藏有分布[3],之后各期刊發(fā)表的相關(guān)論文提到紫莖澤蘭在國內(nèi)的分布情況時都會寫在西藏有分布或廣泛分布,但都沒有具體地點和分布情況。經(jīng)過標(biāo)本考證,只有一份紫莖澤蘭標(biāo)本采自西藏,1990年有一支中日考察隊在西藏的聶拉木縣山坡上采到紫莖澤蘭標(biāo)本(標(biāo)本引證:西藏,聶拉木縣,海拔3500m,1990年6月3日,中日考察隊,T247(PE))。
為了解目前紫莖澤蘭在西藏的分布和危害狀況,2016-2017年,作者對紫莖澤蘭在西藏的分布展開了調(diào)查。
針對紫莖澤蘭的生長特點散布特點,選擇了西藏溫暖濕潤區(qū)域和口岸、鐵路、國道以及人口、經(jīng)濟(jì)活動密集的城市作為重點調(diào)查區(qū)域。調(diào)查范圍為:西藏的5個開放口岸,普蘭、吉隆、樟木、陳塘河亞東口岸,青藏鐵路沿線,318、317、219、214國道區(qū)內(nèi)和跨省邊界路段,拉薩、日喀則、林芝市和墨脫、察隅縣等城區(qū)。
以踏查為主,結(jié)合重點調(diào)查,調(diào)查路邊、農(nóng)田、林地、貨場、果園等,采集圖片和標(biāo)本證據(jù)。
經(jīng)過一年的實地調(diào)查,證實紫莖澤蘭確實已入侵西藏,目前是局部小范圍侵入,全區(qū)僅在樟木和吉隆口岸發(fā)生,初步估計侵入面積為3000hm2左右,尚沒有造成嚴(yán)重危害;從垂直分布看,紫莖澤蘭分布在吉隆樟木口岸海拔1700-3100m的區(qū)域;從生長環(huán)境看,紫莖澤蘭在樟木、吉隆口岸的多種類型的環(huán)境條件均有分布,如公路邊、河邊、排水溝、林緣、山坡、農(nóng)田、人工綠地、房頂墻隙等;土壤條件對紫莖澤蘭生長影響不大,不同土壤條件都能生長;紫莖澤蘭在樟木基本是沿著公路、排水溝傳播。
吉隆口岸,紫莖澤蘭分布在從海拔1880m的熱索橋國門區(qū)到海拔2840米的吉隆鎮(zhèn)約22公里的路邊、河邊、林緣、排水溝等處。紫莖澤蘭在熱索橋區(qū)域,長勢旺盛,在河邊、路邊、房前屋后密集成大叢,植株高度達(dá)到1.5m,暫時尚未侵入到山坡林地,主要侵占人類活動干擾劇烈的區(qū)域;從熱索橋沿216國道往北一路沿途都有紫莖澤蘭分布,沿路邊、林緣或流水溝分布,部分路段密集連片生長,在距離吉隆鎮(zhèn)約10公里漸漸稀疏,單株或數(shù)株聚集生長,植株高約0.2-0.8m;吉隆從未有過發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭的報導(dǎo),從現(xiàn)狀生長狀況估計,紫莖澤蘭已侵入吉隆至少在5年以上,應(yīng)該是隨著邊境貿(mào)易活動的增長而無意引入。
樟木口岸,紫莖澤蘭分布在從海拔1750m的友誼橋到海拔2300m的樟木鎮(zhèn)約13公里的路邊、田邊、房前屋后、墻隙瓦縫等處,適應(yīng)性很強(qiáng),常密集成叢,和本地植物混雜生長在一起,植株高度0.5-2.1m在人為活動干擾劇烈的地方,成為絕對優(yōu)勢種群。樟木鎮(zhèn)沿318國道往聶拉木縣城方向,隨著海拔升高,紫莖澤蘭在海拔約3100m處逐漸消失,實地調(diào)查沒有在3500m的海拔發(fā)現(xiàn)紫莖澤蘭;據(jù)現(xiàn)有標(biāo)本證據(jù),紫莖澤蘭入侵樟木口岸至少有30年的歷史。
滇藏邊界附近,在距離西藏邊境僅80km的貢山縣已有紫莖澤蘭分布據(jù)測算,紫莖澤蘭平均每年傳播速度約 30km[7],如果不采取任何措施,3年后,2020年,紫莖澤蘭將從貢山縣沿怒江峽谷傳入西藏境內(nèi)。
圖1 紫莖澤蘭西藏分布現(xiàn)狀
表1 紫莖澤蘭在樟木、吉隆的分布情況
2.3.1 有利的環(huán)境因子。吉隆和樟木口岸都位于喜馬拉雅山南坡,隔山相鄰,都與尼泊爾接壤,皆屬亞熱帶山地季風(fēng)氣候區(qū),受印度洋暖流影響,水熱條件極佳,終年溫暖濕潤,日照充足,植被豐富。樟木溝年降水量2450-3100mm,多年平均氣溫12℃,最高氣溫32℃,最低氣溫-1℃,多年平均相對濕度75%,基帶植被為亞熱帶和熱帶山地針葉林;吉隆溝年降水量1000-1500mm,多年平均氣溫10-12℃,最暖月平均氣溫16-18℃,最冷月平均氣溫0-4℃,年均相對濕度大于60%,基帶植被為亞熱帶山地針葉、常綠闊葉、落葉闊葉混交林。
紫莖澤蘭原產(chǎn)中美洲的墨西哥,屬于熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候類型,年平均氣溫為20℃,年平均降雨量為2000-4000 mm。吉隆和樟木口岸的氣候條件接近紫莖澤蘭的原產(chǎn)地,非常適宜紫莖澤蘭的成功定居和入侵。
依據(jù)現(xiàn)有的紫莖澤蘭分布數(shù)據(jù),從垂直分布來看,紫莖澤蘭在海拔165-3000m范圍內(nèi)均能生長,覆蓋了熱帶、亞熱帶、暖溫帶和溫帶等氣候帶[8],集中分布在海拔500m以上的中低山地,在海拔1000-2000m、坡度≥20°的山地生長最為茂盛[9],并形成密集成片的單優(yōu)植物群落[10]。隨著海拔的升高,紫莖澤蘭的分布逐漸減少,生長勢變?nèi)?,在海?000m以上幾乎不見分布[11]。(圖2)
圖2 紫莖澤蘭海拔分布圖
吉隆樟木口岸基帶的海拔范圍在1750-3000m之間,在紫莖澤蘭的適生海拔區(qū)間,有利于紫莖澤蘭的定居。
2.3.2 經(jīng)貿(mào)活動的發(fā)展。中尼貿(mào)易是近些年西藏邊境貿(mào)易的主體構(gòu)成部分,吉隆和樟木口岸鄰接尼泊爾,有著悠久的邊境互市貿(mào)易歷史。1962年,樟木口岸或國務(wù)院批準(zhǔn)對外開放,1983年,樟木口岸獲批為國家一類陸路口岸;1967年建成通車的中尼公路通過樟木友誼橋與中國貫通東西的318國道相連,形成了“尼泊爾—樟木—日喀則—拉薩—中國內(nèi)陸各省”的貿(mào)易通道,樟木作為該通道上的咽喉,成為了西藏最大的通商口岸;2014年1-10月,樟木口岸的邊貿(mào)進(jìn)出口總值占西藏自治區(qū)進(jìn)出口總值的99.8%,中國與尼泊爾之間的人員、貨物往來大約有近80%經(jīng)由樟木口岸通行[12];2015年4·25地震后,樟木口岸關(guān)閉。
1961年,吉隆口岸獲國務(wù)院批準(zhǔn)對外開放,1972年,國務(wù)院批準(zhǔn)吉隆口岸為國家二級通商口岸;1978年,吉隆口岸被國務(wù)院確定為國家一類陸路通商口岸;但受制于諸多因素,吉隆口岸的發(fā)展在上世紀(jì)80年代初期開始萎縮,并隨之蕭條;2014年12月,吉隆雙邊性口岸正式恢復(fù)通關(guān),2015年4·25地震后,吉隆口岸取代樟木成為了西藏最大的邊貿(mào)口岸。
自60年代初正式開放以來,這兩個口岸與尼泊爾進(jìn)行人員和貨物的往來有57年的歷史。據(jù)文獻(xiàn)推測,紫莖澤蘭應(yīng)該是在20世紀(jì)50年代進(jìn)入尼泊爾并在尼泊爾全境泛濫成災(zāi)[13];2006年,位于尼泊爾加德滿都的國際山地綜合開發(fā)中心的科學(xué)家們就在想辦法利用這種隨處可見的“害草”研制蜂窩煤[14]。樟木友誼橋距離加德滿都僅114km,吉隆熱索橋距離加德滿都只有85km,紫莖澤蘭的種子很容易隨著人員、貨物、車輛進(jìn)入到西藏境內(nèi),并在樟木、吉隆定居、歸化。1990年6月3日,一支中日考察隊在聶拉木縣采到一份紫莖澤蘭標(biāo)本,說明紫莖澤蘭入侵樟木口岸至少已有近30年的時間。據(jù)吉隆出入境檢疫檢驗局的工作人員調(diào)查,沿吉隆熱索橋出境,沿著往來尼泊爾的吉熱公路到距熱索橋15km的夏普魯鎮(zhèn),一路隨處可見大叢的紫莖澤蘭。西藏與滇、川交界處尚無紫莖澤蘭蹤跡,從三省交界處到西藏腹地都沒有紫莖澤蘭的分布點,僅在樟木、吉隆口岸有分布,這充分說明了吉隆樟木口岸的紫莖澤蘭的來源是尼泊爾,而非國內(nèi)關(guān)于入侵研究的文獻(xiàn)和專著曾推測“從云南擴(kuò)散而來”[1,3,15,16]。
經(jīng)過調(diào)查和論證,證實了紫莖澤蘭是從尼泊爾傳入西藏的,是在長期的邊境貿(mào)易活動中無意傳入的。
2.3.3 紫莖澤蘭的入侵能力和危害。
2.3.3.1 入侵能力。紫莖澤蘭(Ageratina adenophora)是菊科多年生草本,莖基部常木質(zhì)化,無主根,須根發(fā)達(dá);莖直立,紫色,分枝多;一般株高0.3-1.0米,可高達(dá)2.5-3.2米。紫莖澤蘭主要是種子繁殖,亦能無性繁殖。一般每株有種子3-4.5萬粒,多的達(dá)10多萬粒。莖和分枝有須狀氣生根,具有萌發(fā)根芽的能力,入土便能繁殖成新植株[17]。瘦果細(xì)小,其頂端具冠毛,可借助風(fēng)、水流、動物和人為活動等外界條件傳播到很遠(yuǎn)的地方,給紫莖澤蘭更多的機(jī)會找到適宜生存的環(huán)境或侵入更多的生境[18]。
種子傳播是紫莖澤蘭擴(kuò)散蔓延的主要方式,其每年產(chǎn)生大量的細(xì)小種子,通過自然和人為活動傳播并在土壤中保持有較大的土壤種子庫[19],對紫莖澤蘭的擴(kuò)張意義重大。紫莖澤蘭是一種無融合生殖的三倍體(n=17),不經(jīng)授粉和受精即形成種子的特性[20],這也大大提高了拓展和入侵新領(lǐng)域的成功機(jī)率。
化感作用是外來物種競爭擴(kuò)張的一個重要策略,有研究證明紫莖澤蘭的植株具有很強(qiáng)的化感作用,可以抑制其他植物的種子發(fā)芽和幼苗生長[21],有助于其排擠本地種而成功定居和擴(kuò)散。
2.3.3.2 紫莖澤蘭的危害。紫莖澤蘭是一種生命力強(qiáng)、生長迅速、繁殖率極高又難以清除的惡性雜草,它對光照適應(yīng)范圍廣,喜溫喜濕且又耐旱耐貧瘠[22],種子細(xì)小有冠毛,適于長距離傳播。紫莖澤蘭生態(tài)適應(yīng)性很廣,在濕潤、半濕潤亞熱帶地區(qū)都能生長定居。一旦傳入,很快就會后來居上,通過快速的生長排擠當(dāng)?shù)刂参?,迅速形成大片單?yōu)群落,從而導(dǎo)致入侵地生物多樣性減少,生態(tài)系統(tǒng)退化,并嚴(yán)重破壞入侵地的生態(tài)系統(tǒng)平衡[17,23]。
紫莖澤蘭是農(nóng)、林、牧生產(chǎn)的大敵,當(dāng)它侵入農(nóng)田耕地、牧場草地后,就會與農(nóng)作物、牧草爭肥、爭水、爭陽光、爭空間,使糧食減產(chǎn)以及優(yōu)良牧草無能力與其競爭而逐漸消失:侵入苗圃林地、果園、桑園、茶園后,抑制樹種苗木生長、更新。紫莖澤蘭對牲畜和人體健康也有不利的影響,其植株內(nèi)含有芳香和辛辣化學(xué)物質(zhì)和一些尚不清楚的有毒物質(zhì),家畜誤食會引起中毒,花粉和種子冠毛能引起人畜過敏性疾病等[9,17]。
目前,紫莖澤蘭僅在西藏自治區(qū)吉隆、樟木邊境口岸發(fā)現(xiàn),侵入面積約3000hm2,尚未造成嚴(yán)重危害,也沒有大面積的擴(kuò)張,而且從吉隆溝和樟木溝向北往西藏內(nèi)陸,都有海拔5000m以上高山阻隔,紫莖澤蘭是無法跨越高山傳播到西藏腹地的,似乎目前微小的局部無法對全區(qū)造成影響。但吉隆作為一帶一路南亞大通道的重要結(jié)點,擴(kuò)建公路和新建鐵路都在規(guī)劃之中;樟木口岸也在加緊建設(shè),在不遠(yuǎn)的將來會重新開放。如果不積極采取防控措施,從源頭控制紫莖澤蘭的數(shù)量,將來會隨著更加便捷的交通路線、大量人員物資的流動被帶出到西藏其它地區(qū),有可能造成紫莖澤蘭在區(qū)內(nèi)的擴(kuò)散和蔓延。
目前,防治紫莖澤蘭的主要方法有人工或機(jī)械防除、化學(xué)防治、植被替代以及生物防治方法。針對西藏具體情況,推薦易于操作的人工機(jī)械防除和化學(xué)防治方法。
3.1.1 人工或機(jī)械防除。因為紫莖澤蘭目前侵入西藏的數(shù)量少、面積不大、危害尚輕,用人工防治能取得較好的效果。依據(jù)紫莖澤蘭的物候期:在自然條件下,紫莖澤蘭種子自進(jìn)入雨季后從5月下旬開始萌發(fā)出苗,6月份為出苗高峰,7-8月是其旺盛的營養(yǎng)生長階段,進(jìn)入9月后紫莖澤蘭高生長逐漸減慢,到10月中旬幾乎不再增長。11月進(jìn)入生殖生長,12月下旬現(xiàn)蕾,花蕾于翌年2月份形成,2月中旬始花,3月中旬至4月盛花,4月中旬到5月中旬為結(jié)實期[24]。人工防除最好的時間是在營養(yǎng)生長的末期和開花之前,就是在每年的10-2月上旬,組織各單位和當(dāng)?shù)厝罕?,把路邊、田邊、房前屋后等處發(fā)現(xiàn)的紫莖澤蘭植株完全拔除并曬干燒毀?;蛘哂酶畈輽C(jī)等機(jī)械貼地面收割紫莖澤蘭,再挖出土壤中的根莖,集中曬干燒毀(如果不燒毀,紫莖澤蘭莖稈上的氣生根會扎入土壤,繼續(xù)生長存活)。土壤中若殘留根莖,則會繼續(xù)萌出新枝,但新枝當(dāng)年不會再形成花芽,第二年不會開花結(jié)果。
人工或機(jī)械防除如果能連續(xù)堅持3-5年會取得良好效果,而且對環(huán)境無害。
3.1.2 化學(xué)防除。化學(xué)防除也是控制紫莖澤蘭常用的方法之一,但化學(xué)防除可能對環(huán)境造成影響,也可能同時殺滅本地植物、昆蟲等生物。使用之前,先進(jìn)行選點試驗,篩選出對紫莖澤蘭敏感、成本低廉的化學(xué)除草劑,然后開展大規(guī)模防治。常用草甘膦、克無蹤等除草劑進(jìn)行化學(xué)防治。草甘膦原藥和制劑屬低毒農(nóng)藥,在紫莖澤蘭株高50-60厘米,生長旺盛的現(xiàn)蕾至開花期施藥防效最高。每公頃用41%農(nóng)達(dá)水劑3000-4500ml,藥液濃度1%噴霧[9]。
科研能力的建設(shè):外來入侵生物學(xué)的研究在西藏自治區(qū)才剛剛起步,入侵物種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息嚴(yán)重匱乏,還需要繼續(xù)摸清家底、開展入侵機(jī)制與傳播擴(kuò)散途徑研究、構(gòu)建風(fēng)險評估體系、進(jìn)一步進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)警和防治研究、數(shù)據(jù)的,以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究等科研工作還需要持續(xù)的支持和投入,為西藏自治區(qū)生態(tài)安全與生物安全的相關(guān)決策提供數(shù)據(jù)積累和科技支撐。
科普宣傳:生物入侵的概念對公眾來說還是很新鮮的提法,要大力加強(qiáng)科普和宣傳,普及生物入侵知識,培訓(xùn)基層科研人員、提高全民防范意識,使全社會參與到防止生物入侵的行動中來。
加強(qiáng)監(jiān)管能力建設(shè):政府部門管理能力建設(shè):為應(yīng)對西藏自治區(qū)已經(jīng)發(fā)生和潛在發(fā)生的生物入侵事件,還需要科技、環(huán)保、檢疫、農(nóng)林等各部門間的協(xié)同合作,才能發(fā)揮優(yōu)勢、更有效的對外來入侵生物進(jìn)行監(jiān)管和治理。
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