洞庭湖區(qū)外來入侵植物調(diào)查分析及防治對(duì)策

杜云安， 楊連勇， 杜華安， 韋 瑋， 唐小美， 張志雄， 向國紅

1 常德職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 常德 415000; 2常德市農(nóng)林科學(xué)研究院，湖南 常德 415000； 3湖南人文科技學(xué)院,湖南 婁底 417000

在一個(gè)特定地域的生態(tài)系統(tǒng)中，某種植物不是本地自然發(fā)生和進(jìn)化而來，而是后來通過不同的方式從其他地區(qū)傳播過來的植物稱為外來植物。由于其生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖能力強(qiáng)和傳播能力強(qiáng)等特點(diǎn)，外來植物能迅速在當(dāng)?shù)丨h(huán)境中生長和繁殖，這樣就構(gòu)成了外來植物的入侵。外來入侵植物的危害性已經(jīng)引起了全世界的普遍關(guān)注(萬方浩等，2005)。20世紀(jì)90年代我國逐步開始了對(duì)外來入侵植物的調(diào)查研究，丁建清等(2002)通過查閱大量文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)給我們國家農(nóng)林業(yè)帶來了危害的外來植物至少有58種。21世紀(jì)以來,我國發(fā)現(xiàn)有300種以上的入侵植物,并且造成不同程度的危害(強(qiáng)勝和徐海根,2004)。

洞庭湖區(qū)位于長江中游以南、湖南省北部，以洞庭湖為核心，向東、南、西三周過渡為河湖沖積平原、環(huán)湖丘陵崗地、低山，為一碟形盆地。在行政區(qū)劃上，包括岳陽、華容、湘陰、南縣、安鄉(xiāng)、漢壽、澧縣、臨澧、桃源、望城10縣，臨湘、沅江、汨羅、津市4縣級(jí)市，以及岳陽市的岳陽樓區(qū)、君山區(qū)、云溪區(qū)，益陽市的資陽區(qū)、赫山區(qū)，常德市的武陵區(qū)、鼎城區(qū)7區(qū)，共計(jì)21個(gè)縣市區(qū)，此外還涉及湖北省的松滋、公安、石首等縣市。其中湖南部分土地面積3.17萬km2，占全省面積的15%。主要包括湘、資、沅、澧四水的廣大平原和湖泊水網(wǎng)區(qū)。該地區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，生物資源豐富,熱量充足,維管植物1428種,洞庭湖區(qū)交通航運(yùn)十分發(fā)達(dá)，有利于外來植物的入侵和蔓延。通過查閱資料,洞庭湖區(qū)外來入侵植物的研究主要集中在入侵植物的種類、原產(chǎn)地、生活型、入侵途徑和危害上(杜云安等,2017; 黃含吟等,2016; 劉興峰等,2009; 向國紅和王云,2013; 向國紅等,2008,2009; 謝紅艷等,2011; 徐亮等,2009; 章承林等，2012)，但尚未查閱到該區(qū)域系統(tǒng)的入侵植物名錄和區(qū)系研究的相關(guān)資料。因此,對(duì)洞庭湖區(qū)外來入侵植物進(jìn)行全面調(diào)查和區(qū)系研究,可為合理利用與防治提供可靠的依據(jù)。

1 研究方法

于2015年7月—2018年10月，對(duì)洞庭湖區(qū)21個(gè)區(qū)縣市的外來植物進(jìn)行實(shí)地考察,采集標(biāo)本,查閱外來入侵植物相關(guān)資料(李振宇和謝焱，2002； 石青等，2017; 徐海根，2004； 徐海根和強(qiáng)勝，2004，2011； 岳茂峰等，2011)，對(duì)外來植物的種類組成、類型、生活型、原產(chǎn)地等進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析，入侵植物屬、科的分布區(qū)系統(tǒng)計(jì)參考吳征鎰(1991)、吳征鎰等(2003)。

2 結(jié)果與分析

2.1 洞庭湖區(qū)外來入侵植物種類

通過對(duì)環(huán)洞庭湖區(qū)的野外調(diào)查和對(duì)文獻(xiàn)資料的整理分析，初步確定洞庭湖區(qū)共有外來入侵物種種類86種，分屬24科64屬(表1)。其中，入侵物種中以菊科為優(yōu)勢(shì)科，共23種，占入侵物種總種數(shù)的26.7%；其次是禾本科9種，占入侵植物總種數(shù)的10.5%;莧科7種，占入侵植物總種數(shù)的8.1%;旋花科6種，占入侵植物總種數(shù)7%;、豆科、茄科和玄參科各5種，占入侵植物總種數(shù)的5.8%;藜科和十字花科各4種，占入侵植物總種數(shù)的4.7%;大戟科3種，占入侵植物總種數(shù)的3.5%;傘形花科2種，占入侵植物總種數(shù)的2.3%;含有1種的是馬鞭草科、牻牛兒苗科、鳳仙花科、商陸科、石竹科、鴨跖草科、錦葵科、落葵科、雨久花科、紫茉莉科、馬齒莧科、龍舌蘭科、酢漿草科，占入侵植物總種數(shù)的1.2%。依據(jù)植物類型可知，雙子葉植物有21科53屬73種，單子葉植物僅有5科12屬13種。

表1 洞庭湖區(qū)入侵植物名錄Table 1 List of invasive plants found around Dongting Lake area

續(xù)表1

續(xù)表1

2.2 洞庭湖區(qū)外來入侵植物生活型組成

從生活型上看，草本植物有84種，占總數(shù)的97.6%;一年生草本植物43種，占總種數(shù)的50%;一、二年生草本植物19種，占總種數(shù)的22.1%;多年生草本植物22種，占25.6%;入侵木本植物僅有2種，占2.3%.由此可見，草本植物是外來入侵植物的主要組成部分，尤其以一年生草本危害最嚴(yán)重。

2.3 洞庭湖區(qū)外來入侵植物原產(chǎn)地分布

對(duì)洞庭湖區(qū)外來入侵植物的原產(chǎn)地信息以傳統(tǒng)七大洲的方式進(jìn)行了初步統(tǒng)計(jì)，若某植物起源于多個(gè)大洲則進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù)的方法，洞庭湖區(qū)的外來入侵植物來自于世界各大洲。原產(chǎn)美洲的有51種，占總數(shù)的59.3%；其次是歐洲22種，占總數(shù)的25.6%；亞洲17種，占總數(shù)的19.8%；非洲有8種、大洋洲有3種，分別占總數(shù)的9.3%和3.5%。

2.4 洞庭湖區(qū)入侵植物區(qū)系特征

從科的分布區(qū)類型特征可知，洞庭湖區(qū)外來入侵植物共有24科，隸屬于世界廣布、以南半球?yàn)橹鞯姆簾釒Х植己蜄|亞及熱帶南美間斷分布、北溫廣布、泛熱帶分布5個(gè)類型(表2)。世界廣布類型是入侵種的主體，有13科62種，占總科數(shù)的54%;其次是泛熱帶分布有6科9種，占總科數(shù)的25%；東亞及熱帶南美間斷分布有3科，占入侵植物科數(shù)的13%。從洞庭湖區(qū)植物區(qū)系科的分布類型可知，世界廣布類型入侵十分嚴(yán)重，其次是泛熱帶分布，兩者占入侵植物的主體，其他類型科所占比例較少。

從屬的分布區(qū)類型特征來看，洞庭湖區(qū)入侵植物共有64屬，14個(gè)分布類型(表2)?？傮w來看，泛熱帶分布共有18屬25種，占入侵植物屬的28%；世界分布有17屬24種，占入侵植物屬的27%；北溫帶分布有7屬，占入侵植物屬的11%；東亞及熱帶南美間斷分布有6屬，占入侵植物屬的9%；北溫帶和南溫帶間斷分布及熱帶亞洲和東非或馬達(dá)加斯加間斷分布均為3屬，占入侵植物屬的5%；東亞及北美間斷分布和舊世界溫帶分布均為2屬，占入侵植物屬的3%；其他類型均為1屬，占入侵植物屬的2%?？傮w來看，世界廣布和泛熱帶分布屬數(shù)最多，其次是北溫分布和東亞及熱帶南美間斷分布，四者共占入侵植物屬數(shù)的75%。

3 討論

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，洞庭湖區(qū)發(fā)達(dá)的交通航運(yùn)、土地閑置和新農(nóng)村建設(shè)給外來植物的入侵提供了便利條件。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，外來入侵植物均出現(xiàn)在路邊、荒地、湖邊、河道及周邊等地，共有外來入侵物種種類約86種，比彭友林等(2009)調(diào)查的43種已經(jīng)增加一倍多，發(fā)展速度快，以菊科、禾本科、莧科為優(yōu)勢(shì)科，共計(jì)39種，占入侵物種總種數(shù)的45.3%，水葫蘆Eichhorniacrassipes(Mart.) Solms、空心蓮子草Alternantheraphiloxeroides(Mart.) Griseb.廣泛分布于河道、池塘、湖邊，嚴(yán)重堵塞河道，破壞水體環(huán)境，加拿大蓬Conyzacanadensis(L.) Cronq.、一年蓬Erigeronannuus(L.) Pers、加拿大一枝黃花SolidagocanadensisL.、鉆形葉女菀AstersubulatusMichx.、三裂葉薯IpomoeatrilobaL.、三葉鬼針草BidenspilosaL.等陸生雜草在荒地、路邊、旱地都是隨處可見，影響本土植物的正常生長，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致本土生物種群減少甚至滅絕。相關(guān)部門應(yīng)該引起高度重視。

表2 洞庭湖區(qū)外來入侵植物的區(qū)系組成Table 2 Floristic composition of the families and genera of invasive alien plants around Dongting Lake area

從生活型上看，草本植物的生活史短，種子量大且繁殖速度快、傳播途徑多樣、繁殖能力很強(qiáng)等成為外來入侵植物的主體，草本植物有84種，占總數(shù)的97.6%，給洞庭湖地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重危害。木本植物因其自身特點(diǎn)對(duì)洞庭湖地區(qū)危害也較小。從洞庭湖區(qū)域入侵植物屬的分布區(qū)類型特征來看，洞庭湖區(qū)入侵植物共有64屬，14個(gè)分布類型，主要以泛熱帶分布和世界分布類型為主，這與該區(qū)域的氣候特征相一致。

生物入侵正在以前所未有的速度改變世界的自然環(huán)境和生態(tài)特性，如果不及時(shí)采取有效的方法阻止，人類賴以生存的生態(tài)系統(tǒng)就將面臨枯竭和喪失多樣化的危險(xiǎn)(Macketal．，2000)。洞庭湖區(qū)域大面積暴發(fā)的有水葫蘆、空心蓮子草、加拿大蓬、三裂葉薯、加拿大一枝黃花、三葉鬼針草等，其他入侵植物處于可控階段，部分已經(jīng)用于園林綠化，要做到合理利用生物資源，需要定期開展本地的外來入侵植物的調(diào)查、防治和利用的研究(曲同寶等2015)。

4 防治策略

4.1 強(qiáng)化生態(tài)安全意識(shí)，建立外來引種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)制度

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口不斷增加，人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞不斷加劇，由環(huán)境破壞和生態(tài)退化及其所引發(fā)了生態(tài)環(huán)境災(zāi)難迅速擴(kuò)大、生物多樣性減少等生態(tài)問題。生態(tài)安全已成為國家安全、區(qū)域安全的重要內(nèi)容。通過政府立法和加大宣傳力度，讓保持生態(tài)安全、環(huán)境安全和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展成為大家的普遍共識(shí)。洞庭湖區(qū)的園林綠化中外來植物占了一定比例，應(yīng)對(duì)引進(jìn)植物進(jìn)行引入前的評(píng)估和預(yù)測(cè)，加強(qiáng)引入后的觀測(cè)工作(龐立東等，2015)。

4.2 加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)地區(qū)和入侵嚴(yán)重的外來物種的監(jiān)測(cè)

要加強(qiáng)對(duì)經(jīng)濟(jì)和旅游熱點(diǎn)地區(qū)環(huán)境的檢查和管理,對(duì)危害嚴(yán)重的外來入侵植物要做到早發(fā)現(xiàn),早清除,爭取把其對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境及生物多樣性的影響降到最低(鄭寶江等2012)。

4.3 加強(qiáng)科學(xué)研究，實(shí)行綜合防治

外來入侵植物的防治方法主要有化學(xué)防治、人工防治、生物防治和綜合防治。針對(duì)不同入侵植物的生理生化特性,采取相應(yīng)的治理措施(謝紅艷等，2011)。洞庭湖區(qū)在入侵植物的防治上采用綜合防治措施較少，應(yīng)加大科研投入，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境和入侵植物的特性等因子，做好綜合防治措施的研究和推廣。

4.4 加強(qiáng)宣傳教育和法制建設(shè)

對(duì)洞庭湖區(qū)外來入侵植物調(diào)查分析可知，絕大部分外來入侵植物是前期人為引種和管理不到位造成的。因此，要通過各種媒體和渠道普及對(duì)公眾的宣傳教育，加強(qiáng)宣傳生物入侵的有關(guān)知識(shí),逐步提高群眾生態(tài)安全意識(shí);完善地方法律法規(guī),共同維護(hù)中國的生態(tài)安全(儲(chǔ)嘉琳等2016)。