浙江南麂列島外來入侵植物調(diào)查及其入侵性分析

朱淑霞，蔡厚才，朱 弘，陳 林，段一凡，陳萬東，董 鵬，彭智奇，潘婷婷，王賢榮

(1.南京林業(yè)大學(xué)生物與環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210037；2.南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210037；3.南麂列島國家級海洋自然保護(hù)區(qū)管理局，浙江 溫州 325400)

生物入侵一般指生物通過一定途徑(自然或人為)從其原生存地侵入到另一新環(huán)境的過程.該過程會對當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有浴⑥r(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)以及人類健康造成損失或生態(tài)災(zāi)難[1].隨著全球經(jīng)濟(jì)、交通和旅游業(yè)的迅速發(fā)展，我國外來入侵植物的數(shù)量顯著增加，對本地種和土壤生物的多樣性等造成了嚴(yán)重的生態(tài)危害和經(jīng)濟(jì)損失[2-3].一般來說，沿海地區(qū)(尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快和國際旅游較多的省份)首次發(fā)現(xiàn)或記錄的外來入侵物種數(shù)量最多，并進(jìn)一步擴(kuò)散到內(nèi)陸各省[4-7].此外，沿海地區(qū)分布著眾多海島，其生態(tài)系統(tǒng)一般較陸地生態(tài)系統(tǒng)更為脆弱，由此加劇了外來物種的入侵及現(xiàn)有入侵種的危害程度.浙江省位于我國東南沿海長江三角洲南翼，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，交通便利，為我國海島最多的省份.因此，研究浙江省外來入侵物種及其危害程度可為海島植物入侵管理和調(diào)控提供理論指導(dǎo).

目前，前人[8-10]已經(jīng)開展了一些浙江省外來入侵植物的調(diào)查研究工作，但有關(guān)海島外來入侵植物的報(bào)道相對較少(如嵊泗縣花鳥島[11]、舟山島海島[12]等).南麂列島位于我國海岸中段，島內(nèi)擁有濱柃(Euryaemarginata)、濱海前胡(Peucedanumjaponicum)、濱海珍珠菜(Lysimachiamauritiana)、濱海白絨草(Leucaschinensis)、普陀狗娃花(Asterarenarius)、變?nèi)~裸實(shí)(Gymnosporiadiversifolia)等海島特有植物，在海島生物多樣性保護(hù)中占據(jù)重要地位.近年來，隨著南麂列島旅游業(yè)的不斷發(fā)展，外來入侵植物給海島生態(tài)環(huán)境帶來了持續(xù)而嚴(yán)重的影響.此外，南麂列島主要植被類型為人工林，抗外界干擾能力弱，容易受外來入侵植物影響.因此，加強(qiáng)島嶼生物多樣性研究，防控外來入侵植物是南麂列島經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的前提和關(guān)鍵[13].本研究系統(tǒng)梳理南麂列島入侵植物種類和危害情況，建立分析評估體系，在豐富我國海島入侵植物資料的同時(shí)，也可為針對南麂列島類海島進(jìn)行的外來入侵植物防控提供科學(xué)依據(jù).

1 保護(hù)區(qū)自然概況

南麂列島位于浙江省平陽縣境內(nèi)(E 120°56′30″～121°08′30″，N 27°24′30″～27°30′00″)，總面積201.06 km2.其中，陸地面積為11.13 km2，主要由南麂島主島、大檑山、小檑山、門嶼和柴嶼等島嶼組成.該地不僅是國務(wù)院首批批準(zhǔn)建立的5個(gè)國家級海洋自然保護(hù)區(qū)之一，還是中國最早加入聯(lián)合國教科文組織世界生物圈保護(hù)區(qū)的海島.該保護(hù)區(qū)年平均氣溫16.5 ℃，極端氣溫2.7 ℃和34.1 ℃，熱量豐富.年均降水量1 063.4 mm，屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候.地質(zhì)地貌是基巖質(zhì)海島型，巖性主要是流紋質(zhì)晶屬熔結(jié)凝灰?guī)r，土壤主要有紅壤、粗骨土和海濱鹽土.海島森林覆蓋率達(dá)70%，天然植被類型主要為亞熱帶針闊混交林.海島植被以人工林為主，主要是黑松(Pinusthunbergii)林、臺灣相思(Casuarinaequisetifolia)林、木麻黃(Casuarinaequisetifolia)林等.大沙岙和三盤尾為南麂列島兩大主要景區(qū)，受人為影響嚴(yán)重[14].

2 保護(hù)區(qū)外來入侵植物研究方法

2.1 調(diào)查方法

本次外來入侵物種調(diào)查對象的確定主要依據(jù)以下2點(diǎn)：1)在保護(hù)區(qū)內(nèi)有分布，并在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)中形成了自我再生能力；2)該物種已經(jīng)對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)或景觀造成一定損害或影響.本研究的調(diào)查時(shí)間為2018年1月、5月和8月.外業(yè)調(diào)查采取線路調(diào)查的方法，即在該區(qū)域不同功能區(qū)內(nèi)，沿山路及人為活動頻繁的區(qū)域進(jìn)行路線目測調(diào)查，記錄觀察到的外來入侵植物.采集對應(yīng)憑證標(biāo)本，存放于南京林業(yè)大學(xué)樹木標(biāo)本館(NF).室內(nèi)鑒定參照《中國植物志》[15]、《浙江植物志》[16]，根據(jù)《中國外來植物》[17]、《中國入侵植物名錄》[18]、《溫州外來入侵植物及其研究》[19]、中國自然標(biāo)本館(CFH；http：∥www.cfh.ac.cn/)、中國外來入侵物種數(shù)據(jù)庫(http：∥www.chinaias.cn/wjPart/index.aspx)、中國植物圖像庫(PPBC；http：∥www.plantphoto.cn/)確定南麂列島外來入侵植物.

2.2 外來入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評估體系的確定

選定有效而實(shí)用的評估指標(biāo)是建立科學(xué)和可操作性強(qiáng)的外來物種風(fēng)險(xiǎn)評估體系的前提和關(guān)鍵.參考風(fēng)險(xiǎn)評估體系構(gòu)建的實(shí)際案例[20-21]，結(jié)合南麂列島海島環(huán)境的特殊性，最終確定5個(gè)一級指標(biāo)及15個(gè)二級指標(biāo)、45個(gè)三級指標(biāo)，通過層次分析法(Analysis hierarchy process，AHP)[20]確定各級指標(biāo)權(quán)重(見表1).評估體系總分為100分，按權(quán)重對各級指標(biāo)賦予不同分值，得到外來入侵植物的綜合風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)(R).若R≥65，則風(fēng)險(xiǎn)等級為高級，應(yīng)加強(qiáng)管控，嚴(yán)格實(shí)施檢疫；若45≤R<65，則風(fēng)險(xiǎn)等級為中級，需采取相應(yīng)防范措施；若R<45，則風(fēng)險(xiǎn)等級為低級，可暫不做處理.

表1 南麂列島外來入侵植物危害性風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系Tab.1 Risk assessment system for alien invasive plants in Nanji Islands

3 結(jié)果與分析

3.1 入侵植物物種組成

南麂列島外來入侵植物的調(diào)查結(jié)果(表2)顯示：該區(qū)域入侵物種共有14科31屬40種.其中，菊科11種、莧科5種、旋花科5種、茄科和豆科各3種.上述物種總計(jì)27種，占總種數(shù)量的67.50%，構(gòu)成了南麂列島外來入侵植物的主體，其中菊科種類最多(27.50%).

3.2 入侵植物原產(chǎn)地

分析南麂列島外來入侵植物的原產(chǎn)地來源可知：在40種外來入侵植物中，來自南美洲(包括熱帶美洲、中南美洲)的物種數(shù)目最多，共計(jì)22種(55.00%)；其次是來自北美洲(包括美洲墨西哥)的有9種(22.50%)；來自歐洲、亞洲、非洲和澳大利亞的物種數(shù)量相對較少，依次為4種(10.00%)、2種(5.00%)、2種(5.00%)和1種(2.50%).

3.3 入侵植物生活型

南麂列島外來入侵植物中草本占據(jù)絕對優(yōu)勢.40種外來入侵植物中，有草本33種，占總種數(shù)的82.50%；其次是藤本，有6種，占總種數(shù)的15.00%；喬木僅有1種，占總種數(shù)的2.50%.

3.4 入侵植物引入途徑

外來植物入侵途徑主要包括自然傳入、人為引種和無意帶入.其中，無意引進(jìn)有22種，占外來入侵植物的55.00%；有意引入有16種，占40.00%；自然擴(kuò)散有2種，占5.00%.

3.5 危害程度

由表2可見：南麂列島外來入侵植物風(fēng)險(xiǎn)等級高的有7種，占總數(shù)的17.50%；中等的有27種，占總數(shù)的67.50%；低的有6種，占總數(shù)的15.00%.其中，外來入侵風(fēng)險(xiǎn)分值最高的為小蓬草，高達(dá)82，其次為土荊芥、藿香薊、三葉鬼針草，風(fēng)險(xiǎn)值分別為73，72和72，這與南麂列島實(shí)際入侵現(xiàn)狀相符.入侵等級中等的黑荊被納入世界100種危害最嚴(yán)重的入侵種名單；喜旱蓮子草、刺莧、落葵薯、豚草、野燕麥在國家環(huán)?？偩趾椭袊茖W(xué)院聯(lián)合發(fā)布的4批中國外來入侵物種名單之中.這些入侵物種雖未在南麂島造成嚴(yán)重的生態(tài)影響，但需引起保護(hù)區(qū)管理部門的高度重視.

表2 南麂列島外來入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果Tab.2 Risk assessment results for invasive plants in Nanji Islands

4 討 論

4.1 入侵程度

調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示：南麂列島島上陸生維管束植物共有108科311屬466種，外來入侵植物占南麂列島植物總數(shù)的8.37%，其中苦蘵、毛牽牛、天藍(lán)苜蓿、墨苜蓿為首次報(bào)道，應(yīng)加強(qiáng)觀察和監(jiān)測.在物種組成、生活型和產(chǎn)地上與浙江省外來入侵植物研究結(jié)果一致[7].與鄰近海島外來入侵物種比較可知，本次研究發(fā)現(xiàn)的入侵物種種類較多[12，22]，可見南麂列島的外來物種入侵程度已然十分嚴(yán)峻.除此之外，南麂列島核心保護(hù)區(qū)位于大檑山嶼，為保護(hù)區(qū)內(nèi)唯一以水仙(Narcissustazettavar.chinensis)自然居群為首要保護(hù)目標(biāo)的核心區(qū).由于遠(yuǎn)離南麂列島主島，交通不便，有大量的廢棄空地.近年來，在該核心區(qū)的外來入侵植物土荊芥、三葉鬼針草、藿香薊等有不斷蔓延的趨勢，給核心區(qū)的物種多樣性保護(hù)造成了不小的挑戰(zhàn)，尤其是外來入侵植物三葉鬼針草作為南麂水仙的伴生種，存在強(qiáng)烈的化感作用且繁殖特性超強(qiáng)[23]，占領(lǐng)了核心區(qū)大量的廢棄空地，應(yīng)加強(qiáng)對它的管理和防治.

4.2 防控對策

隨著南麂列島開發(fā)島嶼旅游和景點(diǎn)不斷完善，人為干擾和破壞會逐漸增多，將給外來入侵植物管理帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn).因此，對防控南麂列島外來植物入侵提出如下建議：1)南麂列島外來入侵植物大多生長在荒地、廢棄地等人為管理缺乏的地方，應(yīng)加強(qiáng)對它的管理與利用，保護(hù)生物多樣性與生態(tài)環(huán)境.2)加強(qiáng)對外來物種的管理，積極發(fā)展鄉(xiāng)土植物.外來物種木麻黃林郁閉度較大，群落物種豐富度較低，不利于島嶼森林植物物種多樣性的恢復(fù)和發(fā)展，需要加強(qiáng)木麻黃林木疏枝、透光，為鄉(xiāng)土植物林下繁育提供充足的營養(yǎng)空間.近年來，互花米草(Spartinaalterniflora)對海島生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性有很大影響，雖然在保護(hù)區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)，但在碼頭登陸處已有分布，應(yīng)定期監(jiān)測，制定積極的防治措施.在保護(hù)區(qū)核心區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了胸徑60 cm以上的紅楠(Machilusthunbergii)，證明紅楠在保護(hù)區(qū)內(nèi)可以良好生存，應(yīng)該給予重點(diǎn)保護(hù)，減少并杜絕人為破壞，并在適當(dāng)?shù)貐^(qū)引種.探討鄉(xiāng)土樹種作為海島植被防護(hù)林的可能性，積極建立以本地物種為主的穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng).3)提高居民對入侵植物的防范意識，資源化利用外來入侵植物.加強(qiáng)南麂島的生態(tài)安全科普宣傳，提高當(dāng)?shù)鼐用窈屯鈦碛慰蛯θ肭种参锏恼J(rèn)知.外來入侵植物雖有危害性，但大部分入侵植物具食用、藥用、經(jīng)濟(jì)價(jià)值[24].如土荊芥可做殺蟲劑或除草劑，喜旱蓮子草可做肥料、沼氣、藥用、污水凈化.在對其進(jìn)行防治時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮其利用價(jià)值.

4.3 展 望

本文構(gòu)建了外來入侵物種入侵風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系，評估結(jié)果與保護(hù)區(qū)內(nèi)外來入侵植物現(xiàn)狀基本相符，證明了該體系的科學(xué)性.該體系的建立可為南麂島相關(guān)外來入侵物種引進(jìn)及風(fēng)險(xiǎn)管理評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)和理論參考.本次研究的入侵物種數(shù)據(jù)僅限于踏查，沒有進(jìn)行樣方調(diào)查，故未探討入侵物種與本土物種之間存在著的資源利用性競爭關(guān)系.此外，入侵植物與土壤間存在強(qiáng)烈的化感作用，故需加強(qiáng)其對土壤影響的研究.因此，今后需要在實(shí)踐應(yīng)用的基礎(chǔ)上，對評估體系進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)與優(yōu)化.過去南麂列島保護(hù)區(qū)一直關(guān)注海洋生物資源，對陸地植物資源關(guān)注較少.政府應(yīng)加大科研投入，建立科研體系，加大對保護(hù)區(qū)內(nèi)植物資源的調(diào)查工作，不斷完善和細(xì)化外來入侵物種名錄，并對島內(nèi)標(biāo)本進(jìn)行采集和專業(yè)鑒定，建立和完善植物物種標(biāo)本數(shù)據(jù)庫，以期對島內(nèi)物種多樣性和外來入侵植物進(jìn)行長期跟蹤研究.