成都市外來(lái)入侵植物種類(lèi)特征及區(qū)系分析

鄧亨寧， 廖 敏，， 鞠文彬，， 李 蒙， 高信芬，*， 徐 波，*中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所，中國(guó)科學(xué)院山地生態(tài)恢復(fù)與生物資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，生態(tài)恢復(fù)與生物多樣性保育四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都6004；中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，北京00049；南京林業(yè)大學(xué)南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心，生物與環(huán)境學(xué)院，江蘇南京007

入侵植物是指一個(gè)植物類(lèi)群通過(guò)有意或無(wú)意的人為活動(dòng)擴(kuò)散到一個(gè)新生活區(qū)，并能夠在多個(gè)生活周期里保持種群數(shù)量和產(chǎn)生大量可育后代，最終對(duì)新生活區(qū)的綜合環(huán)境造成危害(Davidet al.，2000)。近年來(lái)，在全球化推進(jìn)的大背景下，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和對(duì)外開(kāi)放力度的加大，外來(lái)入侵植物的威脅也急劇增加(徐海根和強(qiáng)勝，2011； 閆小玲等，2012； Xieet al.，2001)。 據(jù)近期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)的外來(lái)入侵植物已有515種(閆小玲等，2014)。外來(lái)入侵植物在我國(guó)的分布呈現(xiàn)種類(lèi)由南向北逐漸減少，物種密度由東南海岸向內(nèi)陸遞減的趨勢(shì)(吳曉霞等，2006)。

成都市作為四川省的省會(huì)城市，地處四川盆地西部邊緣，地理位置介于東經(jīng) 102°54′-104°53′，北緯 30°05′-31°26′之間。 城市地貌復(fù)雜，總體地勢(shì)由西北向東南傾斜。西部以深丘和山地為主，最高處海拔高度為5364 m；東部為岷江、湔江等江河沖積平原，海拔高度一般在750 m上下；最低處在簡(jiǎn)陽(yáng)市沱江出境處河岸，海拔高度為359 m。成都市由于巨大的垂直高差，在市域內(nèi)形成了1/3平原、1/3丘陵、1/3高山的獨(dú)特地貌類(lèi)型。由于氣候的顯著分異而形成明顯的不同熱量差異的垂直氣候帶，在區(qū)域范圍內(nèi)，生物資源種類(lèi)繁多，門(mén)類(lèi)齊全，分布相對(duì)集中(熊勇，2017)。

何兵等(2011)對(duì)成都市園林入侵植物開(kāi)展的調(diào)查結(jié)果表明，成都市園林入侵植物總共有25科47屬57種，以菊科種類(lèi)最多。然而，伴隨著城市的快速發(fā)展，城市建設(shè)用地和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)的影響日益加強(qiáng)，以及區(qū)域地形與氣候條件的多樣化，成都市不可避免地成為外來(lái)入侵植物的潛在“樂(lè)園”。同時(shí)，大量外來(lái)園林和觀賞植物的引進(jìn)也增加了成都遭受外來(lái)物種入侵的風(fēng)險(xiǎn)。目前，外來(lái)入侵植物在成都市內(nèi)的種類(lèi)變化情況、入侵現(xiàn)狀及危害程度、區(qū)系成分尚未見(jiàn)報(bào)道?；谏鲜霰尘埃狙芯客ㄟ^(guò)詳細(xì)的調(diào)查分析，旨在全面獲得成都市外來(lái)入侵植物的種類(lèi)特征、分布信息及危害現(xiàn)狀的最新信息，以期為后續(xù)的防控及資源化利用等相關(guān)研究奠定基礎(chǔ)。

1 研究方法

參考中國(guó)外來(lái)入侵物種數(shù)據(jù)庫(kù)(http:∥www.chinaias.cn/wjPart/index.aspx)、中國(guó)外來(lái)物種信息系統(tǒng)(http:∥ias.iplant.cn/)與閆曉玲等(2014)發(fā)表的我國(guó)外來(lái)入侵植物名錄，通過(guò)實(shí)地樣線調(diào)查，結(jié)合文獻(xiàn)和標(biāo)本查閱獲得成都市外來(lái)入侵植物的種類(lèi)信息。實(shí)地樣線調(diào)查過(guò)程中，將成都市繞城高速路以內(nèi)的區(qū)域作為核心調(diào)查區(qū)，將其劃分成5 km×5 km的網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)選擇典型的入侵生境布設(shè)1～2條樣線，每條樣線長(zhǎng)度約1 km。繞城外區(qū)域根據(jù)可能的入侵途經(jīng)，選擇具有代表性的不同類(lèi)型生境開(kāi)展調(diào)查，包括河流湖泊、農(nóng)田、公園、道路綠化帶、建筑廢棄地、交通樞紐等，每條樣線長(zhǎng)度約1 km。全域總計(jì)布設(shè)調(diào)查樣線131條。依據(jù)閆曉玲等(2014)對(duì)外來(lái)入侵植物等級(jí)劃分原則，對(duì)入侵物種進(jìn)行危害等級(jí)劃分。物種科屬的分布區(qū)類(lèi)型參考吳征鎰等(1991，2003，2011)劃分世界種子植物科屬分布區(qū)類(lèi)型數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 成都市外來(lái)入侵植物種類(lèi)組成

成都市外來(lái)入侵植物共158種，隸屬42科110屬；其中實(shí)地調(diào)查132種，標(biāo)本查閱15種，文獻(xiàn)資料11種。種類(lèi)最多的3個(gè)科是菊科(36種)、豆科(17種)及禾本科(13種)，合計(jì)占比41.77%，種類(lèi)最多的屬是莧屬(8種)，其次是飛蓬屬(4種)(表1)。

2.2 成都市外來(lái)入侵植物原產(chǎn)地及危害程度分析

成都市外來(lái)入侵植物中，原產(chǎn)地為美洲的有101種，歐洲的20種，非洲的6種，亞洲的6種，大洋洲的4種及原產(chǎn)地跨洲分布的有21個(gè)。由此可知，成都市外來(lái)入侵植物中，原產(chǎn)地為美洲大陸的種類(lèi)最多，占比63.92%。依據(jù)閆曉玲等(2014)對(duì)外來(lái)入侵植物等級(jí)劃分原則，成都市外來(lái)入侵植物有19種為惡性入侵種(1級(jí)入侵)，其中有10種來(lái)自于菊科；32種為嚴(yán)重入侵種(2級(jí)入侵)，20種為局部入侵種(3級(jí)入侵)，41種為一般入侵種(4級(jí)入侵)以及46種為有待觀察種(5級(jí)入侵)。入侵等級(jí)屬于第1級(jí)至第3級(jí)的入侵種具有明顯危害性，總共有71種，占比44.93%(表1)。

?

?

?

2.3 成都市外來(lái)入侵植物的區(qū)系分析

成都市外來(lái)入侵植物有42個(gè)科，分布區(qū)類(lèi)型包括3種類(lèi)型及3種變型；其中世界廣布23個(gè)科，泛熱帶分布11個(gè)科，熱帶亞洲-熱帶非洲-熱帶美洲(南美洲)分布1個(gè)科，以南半球?yàn)橹鞯姆簾釒Х植?個(gè)科，東亞(熱帶、亞熱帶)及熱帶南美間斷分布3個(gè)科，北溫帶和南溫帶間斷分布1個(gè)科(表2)。

成都市外來(lái)入侵植物有110個(gè)屬，分布區(qū)類(lèi)型包括10個(gè)類(lèi)型及5個(gè)變型；其中世界分布18個(gè)屬，泛熱帶分布28個(gè)屬，熱帶亞洲、大洋洲和南美洲(墨西哥)間斷分布1個(gè)屬，熱帶亞洲、非洲和南美洲間斷分布4個(gè)屬，熱帶亞洲及熱帶美洲間斷分布19個(gè)屬，熱帶亞洲及熱帶大洋洲分布2個(gè)屬，熱帶亞洲及熱帶非洲分布3個(gè)屬，北溫帶分布12個(gè)屬，北溫帶與南溫帶(全溫帶)間斷分布4個(gè)屬，東亞及北美洲間斷分布4個(gè)屬，東亞和墨西哥間斷分布1個(gè)屬，舊世界溫帶分布5個(gè)屬，歐亞和南非洲(有時(shí)也在大洋洲)間斷分布1個(gè)屬，地中海區(qū)、西亞至中亞分布7個(gè)屬，中亞分布1個(gè)屬(表2)。

3 討論與建議

何兵等(2011)調(diào)查，成都市有57種園林入侵植物。本研究結(jié)果表明，成都市的外來(lái)入侵植物新增101種，總共達(dá)到158種。外來(lái)入侵植物種類(lèi)明顯增加主要有以下3個(gè)原因:(1)擴(kuò)大了調(diào)查區(qū)域和調(diào)查強(qiáng)度，采用標(biāo)準(zhǔn)樣線踏查，加大了物種的遇見(jiàn)機(jī)率；(2)根據(jù)可能的入侵途經(jīng)，著重針對(duì)不同生境類(lèi)型開(kāi)展加強(qiáng)調(diào)查，包括河流湖泊、公園、道路綠化帶、建筑廢棄地、機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站等；(3)部分入侵植物在成都市地區(qū)的入侵史較短，僅在最近幾年才出現(xiàn)；(4)全球變化顯著影響物種的分布，如全球變暖明顯促發(fā)外來(lái)物種擴(kuò)張到新地區(qū)(Gianet al.，2009；Jeffrey&Harld，1999； Wilfriedet al.，2008)。 近年來(lái)，成都市城市建設(shè)發(fā)展迅猛導(dǎo)致的城市熱島效應(yīng)明顯，且在10年間呈現(xiàn)明顯擴(kuò)大的趨勢(shì)(李曉敏等，2005)。

基于成都市前后2次對(duì)外來(lái)入侵植物調(diào)查的種類(lèi)數(shù)據(jù)比較，以及近年成都市的城市環(huán)境變化表明，入侵植物在成都市地區(qū)的擴(kuò)散趨勢(shì)已加劇。與國(guó)內(nèi)已有相關(guān)研究的其他城市相比，外來(lái)入侵植物的種數(shù)也明顯高于其他城市，如廣州131種(王瑞江，2019)、杭州72種(王嫩仙，2008)、武夷山市67種(李國(guó)平等，2014)、蘇州 57 種(林敏等，2012)，反映出成都市當(dāng)前外來(lái)植物入侵狀況比較嚴(yán)重。在所調(diào)查到的入侵物種中，具有明顯入侵性的種類(lèi)，占比44.93%，將對(duì)地區(qū)的發(fā)展和人類(lèi)健康造成多方面危害。

表2 成都市外來(lái)入侵植物的區(qū)系組成Table 2 Floristic composition of the families and genera of invasive alien plants in Chengdu City

成都市外來(lái)入侵植物的區(qū)系類(lèi)型主要為世界分布、泛熱帶分布和熱帶亞洲及熱帶美洲間斷分布。從原產(chǎn)地分析來(lái)看，有101種來(lái)自美洲地區(qū)，占比63.92%。由此可知，同時(shí)具有這兩方面屬性的植物更能適應(yīng)成都地區(qū)的自然環(huán)境，更易表現(xiàn)出入侵性。成都市的外來(lái)入侵植物中，多數(shù)是作為觀賞材料或飼料作物有意引入。究其原因，正是由于引種前沒(méi)有經(jīng)過(guò)科學(xué)論證，盲目引種，最終新引入植物物種在成都市地區(qū)逐漸泛濫成災(zāi)，演變成外來(lái)入侵物種，如大薸Pistia stratiotesL.、鳳眼藍(lán)Eich-hornia crassipes(Mart.)Solms、粉綠狐尾藻Myriophyllum aquaticum(Vell.)Verdc.及圓葉牽牛Pharbitis purpurea(L.)Voisgt等。

基于近期對(duì)成都市外來(lái)入侵植物的實(shí)地調(diào)查分析，對(duì)成都市外來(lái)入侵植物防控提出以下建議:

(1)建立外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系。根據(jù)入侵植物地理起源和分布、入侵歷史、入侵途徑、傳播與繁殖方式、危害性、防除處理的可能性、對(duì)人類(lèi)健康的影響等特征系統(tǒng)構(gòu)建“成都市外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系”，評(píng)價(jià)其對(duì)成都市當(dāng)?shù)厣锒鄻有?、生態(tài)安全和人類(lèi)健康的影響，為制定管理策略和相關(guān)政策等提供依據(jù)。

(2)開(kāi)展防控和利用技術(shù)研發(fā)。綜合繁殖生物學(xué)、生物化學(xué)及生物替代工程技術(shù)等手段開(kāi)展外來(lái)入侵植物防控技術(shù)研究，結(jié)合入侵植物簡(jiǎn)便快速的飼料化、肥料化、能源化、材料化等資源化利用技術(shù)研發(fā)，為防控提供新的路徑和技術(shù)。

(3)謹(jǐn)慎引種。在農(nóng)業(yè)或林業(yè)相關(guān)工作中，若涉及到外來(lái)植物引種工作時(shí)，需進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，有意識(shí)地避開(kāi)高風(fēng)險(xiǎn)植物種類(lèi)，比如引種美洲大陸的植物時(shí)，應(yīng)多方面評(píng)估其利弊關(guān)系。加強(qiáng)本土植物的開(kāi)發(fā)利用，相應(yīng)降低對(duì)外來(lái)植物的需求，可從需求端降低外來(lái)植物入侵的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

(4)加強(qiáng)科普教育。培養(yǎng)群眾對(duì)外來(lái)入侵植物的辨識(shí)能力，宣講外來(lái)入侵植物對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng)等的危害，進(jìn)而弱化乃至避免外來(lái)入侵植物的人為傳播途徑，力爭(zhēng)形成全民防控外來(lái)植物入侵的社會(huì)風(fēng)氣。