阜陽市引種香根草的入侵風(fēng)險評估

陳毛華

阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽阜陽236031

香根草Vetiveria zizanioides(L.)Nash是一種禾本科Poaceae香根草屬VetiveriaBory多年生叢生型草本植物(夏漢平等，2015)。在我國海南省、福建省(夏漢平和敖惠修，1998)、廣東省(劉金祥和陳燕，2002)部分地區(qū)曾發(fā)現(xiàn)野生的香根草，由于土地的開發(fā)利用，現(xiàn)在很難發(fā)現(xiàn)其蹤跡。1988年Richard G.Grimshaw在中國南方省份推廣香根草(夏漢平等，2015)，香根草再次進(jìn)入我國。我國的長江沿線及其以南地區(qū)先后大規(guī)模引種香根草(夏漢平，1998)，往北到陜西省韓城市(高婷和嚴(yán)改麗，2017)，往西到新疆(鄧紹云和邱清華，2011)。香根草在生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)(努扎艾提·艾比布等，2010；夏漢平等，2003)、水土保持(Donjadee&Chinnarasri，2013； Maneecharoenet al.，2013)以及受污染水體修復(fù)(司友斌等，2003)中具有很好的作用，被廣泛運用于醫(yī)藥(張廣倫等，2015)、食用菌(蔣德俊等，2011；劉金祥和張瑩，2012)、造紙、編織(毛萍等，2011； 張廣倫等，2015)、燃料(胡曉明等，2008；李云飛，2013)等行業(yè)，有著巨大的應(yīng)用價值。

生物入侵風(fēng)險評估是識別、評估外來物種傳入中產(chǎn)生的不確定事態(tài)，以最小的成本將各種不利后果減少到最低程度的科學(xué)管理技術(shù)(何山，2012)。引種是外來物種傳入的主要途徑之一(顧慧，2014)，是人為將物種或品種定向遷移的行為。外來入侵的物種對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)、生活環(huán)境或其他物種構(gòu)成了威脅，對當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟、社會和人文等產(chǎn)生影響和危害(何山，2012)。因此，有必要針對不同地域和栽培目的，采用有效的評估體系對引種植物進(jìn)行入侵風(fēng)險性評估，采取謹(jǐn)慎引入、控制應(yīng)用的措施，達(dá)到降低其危害性的目的。

安徽省阜陽市地處兩省交界，是一個區(qū)域性交通樞紐城市，人口超千萬，2019年融入長三角世界級城市群，人口往來十分密切，外來植物傳入途徑多樣。2017年阜陽市為治理富營養(yǎng)化水體引種香根草。有學(xué)者認(rèn)為香根草是生物入侵植物(夏漢平等，2015)，會帶來生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險。因此，有必要開展阜陽市引種香根草的生物入侵風(fēng)險分析研究，以期為香根草在阜陽市乃至皖北地區(qū)的引種和推廣應(yīng)用提供理論和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)情況

試驗在阜陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院園藝實訓(xùn)基地進(jìn)行，試驗地(32°90′N，115°76′E)屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候；年平均氣溫16.4℃，極端最高和最低氣溫分別為41.4和-20.4℃；歷年日平均氣溫穩(wěn)定超過5℃的積溫5231.3℃，全年無霜期179～237 d，年平均無霜期222 d；年平均面降雨量893 mm，年平均蒸發(fā)量931.6 mm，平均相對濕度73%；試驗地土壤為黏土，最大凍結(jié)深度0.31 m；海拔17.5 m，香根草同時在阜陽市下轄的阜南縣、穎東區(qū)、穎州區(qū)等地進(jìn)行了試種。

1.2 試驗材料

2017年3月，從廣東省廣州市引種少量香根草進(jìn)行盆栽。2019年8月從江西省撫州市引種香根草進(jìn)行地栽。購買的種苗為多年生分蘗繁殖的香根草，種苗平均高度20 cm，根系長度3 cm，均為帶土種苗。栽培地塊為建筑物包圍的單獨地塊，現(xiàn)狀為雜草覆蓋，經(jīng)過深耕去除雜草后栽植香根草。

1.3 評估方法

1.3.1 阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估指標(biāo)體系的構(gòu)建 采用文獻(xiàn)調(diào)查和專家咨詢方法構(gòu)建阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估指標(biāo)體系，通過引種栽培、野外調(diào)查等方法來進(jìn)行風(fēng)險評估。

國際上主要評估方法為澳大利亞的雜草風(fēng)險評估系統(tǒng)和美國植物排序系統(tǒng)等生物入侵風(fēng)險評估指標(biāo)體系。雜草評估系統(tǒng)主要是從傳入植物類型、傳入植物對環(huán)境適應(yīng)能力、傳入植物的繁殖能力與傳播能力、傳入植物致害性和危害控制、傳入植物的馴化程度等方面進(jìn)行評估。美國植物排序系統(tǒng)則是從傳入植物的生物學(xué)特性、威脅及控制難易程度3個方面進(jìn)行評估(何山，2012)。國內(nèi)學(xué)者則從生態(tài)危害、經(jīng)濟損失、社會影響3個方面進(jìn)行評估(王敏等，2008)，也有研究人員從傳入植物的引種、擴散、控制等各個階段生物學(xué)特性分析物種入侵的可能性和風(fēng)險性(歐健，2008)。本研究綜合借鑒國內(nèi)外學(xué)者的生物入侵風(fēng)險評估指標(biāo)體系(顧慧，2014)，結(jié)合指標(biāo)體系評估和應(yīng)用情況，進(jìn)行阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估指標(biāo)體系的構(gòu)建。

1.3.2 對阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估體系缺陷的處理方法 在開展入侵風(fēng)險評估時，可能會遇到信息缺失或不明確等評估缺陷的情況。澳大利亞的雜草風(fēng)險評估體系通常以加減分的方法進(jìn)行分析評價和研判，隨著物種采集信息量大小影響到最終評判結(jié)果，雜草風(fēng)險評估體系的可信度隨之變化，但無論怎么變化均不影響最終結(jié)果的可信度。國內(nèi)學(xué)者則是給予入侵風(fēng)險評估指標(biāo)的最高分和最低分的分值范圍，最終得分是根據(jù)總分的分值差來確定風(fēng)險評估是否有效。而多數(shù)研究人員對風(fēng)險評估體系指標(biāo)采用的平均值的方法(顧慧，2014)。本研究采用平均值的方法。如果信息缺失或不明確達(dá)到3項指標(biāo)以上時，評估結(jié)果列為待定狀態(tài)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2016進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估指標(biāo)體系

本研究綜合借鑒國內(nèi)外學(xué)者的生物入侵風(fēng)險評估指標(biāo)體系，結(jié)合指標(biāo)體系評估和應(yīng)用情況，構(gòu)建了阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估指標(biāo)體系(表1)。指標(biāo)體系由3個一級指標(biāo)(傳入植物的生物學(xué)特性和生態(tài)適應(yīng)性、傳入地環(huán)境狀況、傳入地人類活動干擾狀況等)、13個二級指標(biāo)(環(huán)境適應(yīng)性、入侵史、生長與逃逸情況、生物學(xué)特征、擴散方式與能力、潛在危害與影響、防控難度、傳入地地理概況、傳入地自然概況、傳入地人類活動概況、傳入地交通概況、傳入地農(nóng)林牧業(yè)概況、傳入方的管理)和45個觀測點組成。運用專家訪談和層次分析法對各級指標(biāo)賦予了一定的權(quán)重，通過預(yù)評估對權(quán)重進(jìn)行二次修正，最終確定阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估指標(biāo)體系、權(quán)重和入侵風(fēng)險等級劃分(表2)。

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表2 風(fēng)險評估體系風(fēng)險等級分值劃分Table 2 Classification of the risk level according to the status risk assessment system

2.2 阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估結(jié)果

通過文獻(xiàn)資料搜集的信息和引種栽培實驗的數(shù)據(jù)，對照阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估體系和權(quán)重，對阜陽市引種香根草開展入侵風(fēng)險評估，評估結(jié)果和風(fēng)險等級見表3。從表3可知，阜陽市引種香根草的入侵風(fēng)險評估得分為46分，風(fēng)險等級為低風(fēng)險，可以引入，引入后仍需進(jìn)行定期監(jiān)控。根據(jù)評估得分的情況，物種生物學(xué)及生態(tài)特性評估指標(biāo)中生物學(xué)特征得分最高，占總分的19.57%。引種地自然環(huán)境評估指標(biāo)得分為6.5分，占總分的14.13%。引種地的人類活動在評估中得分為12.5分，占總分的27.17%。

表3 阜陽市引種香根草入侵風(fēng)險評估結(jié)果Table 3 Invasion risk assessment scores for introduced vetiver in Fuyang City

3 討論與結(jié)論

從評估指標(biāo)及其結(jié)果來看，入侵植物的生物學(xué)特征得分最高。結(jié)合對應(yīng)的評估指標(biāo)，分析具體原因有:香根草屬于草本，在自然條件下繁殖方式以分蘗繁殖為主，雖然抽穗開花，陸地上生長的香根草幾乎不產(chǎn)生種子。香根草適應(yīng)生境的能力很強，對水分、光照沒有特殊的要求，但不耐蔭(夏漢平等，2015)。香根草耐旱、耐淹、耐污染、耐掩埋、耐酸、耐鹽堿、耐貧瘠，對多種類型的脅迫具有較高的抗逆性，具有較強的生態(tài)適應(yīng)性(Zhou&Yu，2010)。排名第二的潛在危害與影響指標(biāo)評估得分為6.5分，占總分的14.13%。香根草占領(lǐng)生境能力較強，沒有科學(xué)證據(jù)表明香根草具有化感作用(夏漢平等，2015)，也沒有發(fā)現(xiàn)與當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物種子混雜的現(xiàn)象。有報道指出:香根草中提煉的香根油可用作殺菌劑和殺蟲劑(Greenfiel，2002；Hendersonet al.，2005)，在我國南方稻區(qū)香根草對水稻螟蟲具有誘殺作用(梁齊等，2015；魯艷輝等，2018)，可判斷其有一定的毒性。排名第三的環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)評估得分為6分，占總分的13.04%。從文獻(xiàn)資料上看，香根草原產(chǎn)于亞州，由于其廣泛用途，香根草在亞州、非州、美州的熱帶至亞熱帶市均有分布。

引種地自然環(huán)境對物種的傳入、擴散、危害、防治各階段都有顯著的影響。阜陽市地處華北平原的南端，地勢平緩，適合香根草的傳播和擴散。引種地的人類活動對外來物種入侵有著密不可分的聯(lián)系，特別是與入侵地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展情況有密切的聯(lián)系，同時入侵地區(qū)的人口數(shù)量和交通狀況對物種入侵有巨大的影響，存在著不同程度的正相關(guān)性(歐健，2008)。阜陽市擁有千萬人口，人口密度高，是全國重要的綜合性交通樞紐。這些因素都為物種的傳播提供了便利條件。另外，引種方對引種植物的管理方面還需要進(jìn)一步加強。

本研究認(rèn)為，阜陽市引種香根草的入侵風(fēng)險等級為低風(fēng)險，可以引入，引入后仍需進(jìn)行定期監(jiān)控，這與前人研究結(jié)論類似(歐健，2008；夏漢平等，2015)。當(dāng)前，我國正處于大發(fā)展的時期，國際國內(nèi)人口流動速度加快，交通也越來越便利，為外來物種的入侵帶來了便利條件，外來物種入侵風(fēng)險越來越大。開展外來物種入侵風(fēng)險評估刻不容緩。外來物種入侵風(fēng)險評估也是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程(李彬等，2014)。香根草在阜陽市引入的時間不長，對其生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和防治技術(shù)等方面的還需要進(jìn)一步觀察和了解，風(fēng)險評估結(jié)果還有待進(jìn)一步完善。