寧波市外來入侵植物及其入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

魏子璐，朱峻熠，潘晨航，王義英，胡沁沁，周 穎，金水虎

（浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 311300）

外來物種指出現(xiàn)在過去或現(xiàn)在自然分布范圍及擴(kuò)散潛力以外的物種，而歸化種指不依靠直接的人為干預(yù)而能持續(xù)繁殖并維持種群超過1個(gè)生命周期的外來物種，它們常常只是建立了自然種群，尚未形成入侵[1]。外來入侵植物是指由于自然或者人為等因素，由一個(gè)特定地域的生態(tài)系統(tǒng)傳播進(jìn)入另一個(gè)生態(tài)環(huán)境中定居、繁殖和擴(kuò)散，并對(duì)傳入地生態(tài)環(huán)境或其中的物種構(gòu)成危害性的植物[2?3]。大部分外來植物入侵成功后，由于缺少天敵，很容易發(fā)生種群數(shù)量爆發(fā)，并與被入侵地的物種競(jìng)爭(zhēng)資源，占據(jù)物種的生態(tài)位，形成單優(yōu)種群，使當(dāng)?shù)匚锓N的種類和數(shù)量減少[4?6]，最終使生態(tài)環(huán)境退化，進(jìn)而影響農(nóng)林業(yè)以及漁業(yè)生產(chǎn)，造成不同程度的經(jīng)濟(jì)損失[7]。隨著人類社會(huì)交通和貿(mào)易的不斷發(fā)展，越來越多的植物呈現(xiàn)出全球化的蔓延趨勢(shì)，各國(guó)正建立外來生物的評(píng)估防治體系以應(yīng)對(duì)生物入侵危害[8?9]。作為中國(guó)東南沿海重要的港口城市，同時(shí)也是“海上絲綢之路”東方始發(fā)港，寧波外來人流量巨大，貿(mào)易往來和貨物進(jìn)出港也十分頻繁，大量的貨物貿(mào)易極大地增加了外來物種入侵的可能，嚴(yán)重影響到寧波市的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)安全。鑒于此，本研究對(duì)寧波市外來入侵植物進(jìn)行了調(diào)查，并對(duì)入侵植物的危害等級(jí)進(jìn)行了評(píng)估，以期為外來入侵植物的科學(xué)防控決策提供依據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

寧波市位于中國(guó)東南沿海，屬長(zhǎng)江三角洲南翼，是世界第四大港口城市，陸域總面積為9 816 km2。該區(qū)為北亞熱帶季風(fēng)氣候，年均氣溫為16.2 ℃，最熱月平均氣溫28.0 ℃，最冷月平均氣溫4.2 ℃，極端最低氣溫?11.1 ℃，極端最高氣溫41.2 ℃，多年平均降水量1 480 mm。境內(nèi)地勢(shì)由西南向東北緩慢傾斜，地貌結(jié)構(gòu)豐富，有山地、丘陵、臺(tái)地、盆地和平原類型。土壤以紅壤和粗骨土為主，還有部分為黃壤、紫色土、基性巖土。寧波市在植被區(qū)劃中屬中亞熱帶常綠闊葉林北部亞地帶，但由于長(zhǎng)期開發(fā)，現(xiàn)存植被以針葉林、灌叢等次生植被及人工植被類型為主[10]。

1.2 研究方法

1.2.1 資料收集與實(shí)地調(diào)查 查閱文獻(xiàn)資料，收集寧波市外來入侵植物種類、原產(chǎn)地等信息，參考《中國(guó)外來入侵植物名錄》等[11?13]確定寧波市外來入侵植物種類及生活型。根據(jù)各入侵植物的生物學(xué)特性和生態(tài)學(xué)特性，以及人為干擾強(qiáng)度的差異，分別在每個(gè)縣市區(qū)的城鄉(xiāng)公園、住宅區(qū)、交通道路、江河濱水地帶等綠地，以及郊外荒地、山丘丘陵、湖泊河流、水庫(kù)碼頭、農(nóng)田果園等人為干擾較少的自然區(qū)塊開展線路調(diào)查；結(jié)合典型生境，設(shè)置50個(gè)樣方(草本樣方1 m×1 m、灌木樣方5 m×5 m)進(jìn)行調(diào)查，記錄每個(gè)樣方中外來入侵植物的種類及頻度、蓋度和密度等評(píng)估指標(biāo)。

1.2.2 外來入侵植物危害程度評(píng)估 在完成入侵現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上，運(yùn)用層次分析法(AHP)構(gòu)建寧波市外來植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)[14]，確定6個(gè)一級(jí)指標(biāo)，下設(shè)18個(gè)二級(jí)指標(biāo)及51個(gè)三級(jí)指標(biāo)(表1)，建立各級(jí)指標(biāo)判斷矩陣，計(jì)算相應(yīng)的指標(biāo)權(quán)重值，并經(jīng)一致性檢驗(yàn)，將設(shè)定的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系總分100分賦值到各級(jí)指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)各入侵植物三級(jí)指標(biāo)的得分總和，評(píng)估其入侵等級(jí)[15?17]。

表 1 寧波市外來入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系Table 1 Risk assessment system of alien invasive plants in Ningbo City

表 1 (續(xù))Table 1 Continued

2 結(jié)果與分析

2.1 寧波市外來入侵植物物種組成

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，寧波市共有外來入侵植物77種，隸屬27科58屬(表2)。種類最多的菊科Asteraceae達(dá)21種，茄科Solanaceae、豆科Leguminosae和禾本科Poaceae各6種，玄參科Scrophulariaceae有5種，共計(jì)44種，構(gòu)成了寧波市外來入侵植物的主體(57.14%)。菊科植物種類最多(27.27%)，這可能與菊科為廣布的超大科，種實(shí)數(shù)量大、體積小，且具有冠毛等利于傳播的特殊構(gòu)造有關(guān)。豆科、禾本科等植物種類多，且具有耐土壤瘠薄和繁殖能力強(qiáng)等特點(diǎn)，能在各類生態(tài)環(huán)境中定居繁殖，這也是它們能成為主要入侵科的原因。

2.2 寧波市外來入侵植物生活型

寧波市外來入侵植物的生活型可分為草本、藤本和灌木3類，草本植物又可分1年生草本、2年生草本和多年生草本。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，1年生草本植物有43種(55.84%)，2年生草本8種(10.39%)，多年生草本有20種(25.97%)；藤本植物有4種(5.19%)；常綠灌木2種(2.60%)。草本植物達(dá)71種，占92.21%，主要原因是相較于藤本和灌木，草本植物的適應(yīng)性更強(qiáng)，種子數(shù)量多且輕小，傳播也較容易，繁殖速度和生長(zhǎng)速度也更迅速。

2.3 寧波市外來入侵植物原產(chǎn)地

寧波市外來入侵植物的原產(chǎn)地來源廣泛，經(jīng)重復(fù)統(tǒng)計(jì)，來自美洲的入侵植物最多，共58種(75.32%)；其次是原產(chǎn)為歐洲的植物15種(19.48%)；來自亞洲、非洲和大洋洲的物種數(shù)量相對(duì)較少，依次為8種(10.39%)、6種(7.79%)、1種(1.30%)。

2.4 寧波市外來入侵植物入侵途徑

寧波市外來入侵植物的入侵途徑有3種，為有意引入、無意引入、入侵途徑不明。從種類數(shù)量上對(duì)比，從高到低依次為有意引入、無意引入、入侵途徑不明，有意引入的入侵植物37種，占所有入侵植物的48.05%，如紫茉莉、紅花酢漿草、圓葉牽牛等作為觀賞植物被引入，互花米草和大米草作為牧草被引入；32種無意引入，占41.56%，如刺莧、假高粱很可能隨著糧食進(jìn)口傳播擴(kuò)散，飛揚(yáng)草、北美毛車前、大狼把草等則是通過入境旅游、交通工具等途徑無意引入；入侵途徑不明的有8種，占10.39%，如細(xì)果草龍、裂葉月見草等。

2.5 寧波市外來入侵植物入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

寧波市77種外來入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得分為24～50分，根據(jù)得分高低將入侵風(fēng)險(xiǎn)劃分為5個(gè)等級(jí)(表2)。Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)外來入侵植物有加拿大一枝黃花、土荊芥等15種，在寧波市分布廣泛，且已對(duì)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成較嚴(yán)重影響。Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)外來入侵植物有三裂葉薯、美洲商陸等14種，在寧波市分布較廣，對(duì)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成較大影響。Ⅲ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)外來入侵植物有費(fèi)城飛蓬、睫毛牛膝菊等18種，在寧波市局部分布，對(duì)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成一定影響，或分布較廣，具潛在危害的入侵植物。Ⅳ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)外來入侵植物有紅花酢漿草、黃香草木樨等22種，在寧波市局部分布，對(duì)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)尚未造成明顯的影響，且難以形成新的入侵發(fā)展趨勢(shì)。Ⅴ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)外來入侵植物有白花金紐扣、羽裂續(xù)斷菊等8種，在寧波市偶有分布，基本不影響生態(tài)環(huán)境和不造成經(jīng)濟(jì)損失[18?19]。

表 2 寧波市外來入侵植物種類統(tǒng)計(jì)Table 2 Species of alien invasive plants in Ningbo City

表 2 (續(xù))Table 2 Continued

寧波市外來入侵植物的入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較高，其中入侵等級(jí)為Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)的種類之和有29種，占總外來入侵物種數(shù)的37.66%。其中15種Ⅰ級(jí)入侵植物全部同屬于浙江省嚴(yán)重危害入侵植物和中國(guó)Ⅰ級(jí)入侵植物，屬于對(duì)生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重危害的入侵植物。出現(xiàn)在4批中國(guó)自然生態(tài)系統(tǒng)外來入侵物種名單中的20種外來入侵植物，全部歸屬于寧波市Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)外來入侵植物，其中Ⅰ級(jí)14種，Ⅱ級(jí)6種。

3 結(jié)論與討論

3.1 外來入侵植物入侵危害現(xiàn)狀

寧波市外來入侵植物種類達(dá)77種，其中49種已有文獻(xiàn)記載[20]。作為外來植物的“登陸點(diǎn)”，寧波市新出現(xiàn)的外來種較多，這與其獨(dú)特的地理位置，港口環(huán)境，以及多樣的生境和植被類型等自然條件有密切的關(guān)系，許多外來植物的種實(shí)可能隨進(jìn)口貨物或運(yùn)輸工具潛入寧波，并在運(yùn)輸過程中隨地散落或被風(fēng)帶到合適的環(huán)境，生根發(fā)芽。

對(duì)照浙江省和溫州地區(qū)外來入侵草本植物所占比例[20?21]，寧波市外來入侵植物的生活型非常單一，突出了沿海地區(qū)草本入侵植物占比更大的特點(diǎn)。相對(duì)于木本植物，草本植物的生長(zhǎng)周期短，并具有更好的擴(kuò)散適應(yīng)特性，如菊科植物種實(shí)量大，且種子質(zhì)量輕，具有冠毛、鉤刺等以擴(kuò)散傳播[22]；禾本科植物具有高度進(jìn)化的花序，加大了風(fēng)力遠(yuǎn)距離傳播種子的機(jī)會(huì)；豆科植物具有固氮能力，通過固氮獲取額外的營(yíng)養(yǎng)加速生長(zhǎng)發(fā)育、成熟和繁殖。

寧波市外來入侵植物的原產(chǎn)地主要集中在熱帶地區(qū)，與全國(guó)和浙江全省的情況對(duì)照，其原產(chǎn)地入侵植物構(gòu)成比例近乎一致。寧波地處浙江東部沿海，氣候溫暖濕潤(rùn)，與美洲和歐洲的氣候相近，港口接待大量來自美洲、歐洲的貨輪，尤其是美洲運(yùn)輸糧食的巨輪，入侵植物的種子極易夾帶在貨物中，在運(yùn)輸過程中散落在寧波境內(nèi)，生長(zhǎng)繁殖，更易爆發(fā)入侵災(zāi)害。

寧波外來入侵植物的入侵等級(jí)與浙江省危害程度等級(jí)和中國(guó)外來入侵植物等級(jí)基本一致，個(gè)別入侵植物根據(jù)在寧波市的實(shí)際分布情況，在等級(jí)上有少許變動(dòng)。入侵等級(jí)較高的外來植物，也是寧波入侵植物廣布種，需要重點(diǎn)防控。

3.2 外來入侵植物防控建議

隨著貿(mào)易經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人為影響和入侵程度的加劇，寧波外來入侵植物的種類和數(shù)量仍會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，建議加強(qiáng)外來物種入侵的源頭控制，謹(jǐn)慎選擇需要的引進(jìn)物種[23]，規(guī)范外來物種引種的安全程序[24]；健全外來物種逃逸暴發(fā)災(zāi)害的應(yīng)對(duì)措施，依法追究人為惡意造成外來物種入侵的法律責(zé)任；建立寧波外來入侵植物信息庫(kù)，進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測(cè)與評(píng)估，為有效防控提供決策依據(jù)[25?26]。

外來入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是與時(shí)俱進(jìn)的過程，需要根據(jù)外來植物入侵的動(dòng)態(tài)變化及時(shí)更新，避免因信息遺漏、評(píng)估滯后而造成更大的危害[27?28]。建議根據(jù)評(píng)定的等級(jí)結(jié)果，采取相應(yīng)的綜合治理手段，與上海港等臨近港口城市開展區(qū)域性聯(lián)動(dòng)，及時(shí)共享信息，共同防范。