吳雪惠, 高麗琴, 毛麗云, 姜軼涵, 楊光耀, 唐 明
江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,江西 南昌330045
外來物種是指那些出現(xiàn)在其過去,或現(xiàn)在自然分布范圍以及擴(kuò)散潛力以外(無法自然擴(kuò)散或在沒有直接或間接引入行為不能存在)的物種,包括其所有可能存活、繼而繁殖的部分(李振宇和解焱,2002)。當(dāng)其逃逸野外,不受人為控制地繁殖擴(kuò)散且對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)、生物多樣性以及人類健康造成危害的種就稱為外來入侵種(UNEP,1992)。在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下,全球物質(zhì)流通變得更迅速便捷,物種通過有意或無意的傳入途徑在各區(qū)域間流動變得更便利,因此外來物種入侵現(xiàn)象變得更嚴(yán)峻,已成為當(dāng)今社會除棲息地破壞以外嚴(yán)重影響生物多樣性的第二大威脅因素(歐健,2008),引起了各國政府高度重視。
江西省位于北緯24°29′—30°05′,東經(jīng)113°35′—118°29′,東與浙江、福建為鄰,南連廣東,西靠湖南,北與湖北和安徽隔長江相望;以低山丘陵為主,屬亞熱帶溫暖濕潤季風(fēng)氣候,溫暖濕潤,熱量充足,降水充沛;省內(nèi)河流眾多水系發(fā)達(dá),長江中游穿過鄱陽湖,形成鄱陽湖平原。優(yōu)越的自然條件,使江西成為我國江南地區(qū)植物資源較為豐富的地區(qū)之一(季春峰等,2009),也為外來植物的生長繁衍提供給了良好的生態(tài)環(huán)境。
近十幾年來,江西省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,對外貿(mào)易往來頻繁,交通道路網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)建設(shè)日益發(fā)達(dá)以及旅游業(yè)的發(fā)展為外來物種的傳入提供了便利。據(jù)報道,2013年江西省在水、陸、空運(yùn)各入境口岸檢疫到外來有害生物1370種(謝夢琴,2014)。外業(yè)調(diào)查過程中,研究人員在江西境內(nèi)不斷發(fā)現(xiàn)新的外來植物甚至入侵植物,如南美山螞蝗Desmodiumtortuosum(Swartz) Candolle、絲毛雀稗PaspalumurvilleiSteud.等(曾憲鋒和邱賀媛,2013)。江西省外來植物的數(shù)量不斷增加,并且一些極具生態(tài)危害的外來入侵植物嚴(yán)重影響著江西省的生態(tài)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。近些年,研究人員已開展了一些有關(guān)江西省外來植物和外來入侵植物的研究,但僅限于局部地區(qū)外來植物及其入侵性的調(diào)查分析(季春峰等,2009; 鞠建文等,2011; 萬慧霖,2008; 王寧,2010; 袁帥,2013; 張杰,2015),而缺乏江西省全省的外來植物數(shù)據(jù)資源的本底調(diào)查。因此,本研究擬通過文獻(xiàn)、標(biāo)本研究以及野外實(shí)地調(diào)查,系統(tǒng)研究江西外來植物種類、原產(chǎn)地、生活型、引入途徑、引入時間、在各地級市的分布情況以及外來入侵植物的種類,并提出管理對策。
收集有關(guān)中國外來植物研究書籍、論文,結(jié)合地方林業(yè)部門提供的相關(guān)資料數(shù)據(jù),進(jìn)行整理和分析。外來入侵植物名單的確立主要以馬金雙和李惠茹(2018)劃定的中國外來入侵植物為依據(jù)。
通過中國數(shù)字標(biāo)本植物館(http:∥www.cvh.ac.cn/)查閱有關(guān)江西省外來植物的標(biāo)本信息,結(jié)合中國植物圖像庫(http:∥ppbc.iplant.cn/)、中國自然標(biāo)本管(http:∥www.cfh.ac.cn/)數(shù)據(jù),確定部分外來植物在中國以及江西省內(nèi)的分布情況。植物中文名和學(xué)名參考“Flora of China”(http:∥foc.eflora.cn/)及世界植物名錄“The Plant List”(http:∥www.theplantlist.org/)。
綜合標(biāo)本分布資料和文獻(xiàn)記載相關(guān)信息,規(guī)劃踏查地點(diǎn)和樣線。于2018年7—12月、2019年3—12月、2020年9—12月,對南昌市、九江市、贛州市、新余市、宜春市、萍鄉(xiāng)市、吉安市、撫州市、鷹潭市、上饒市和景德鎮(zhèn)市11個地級市49個定點(diǎn)的重點(diǎn)公園、自然風(fēng)景區(qū)、林業(yè)科學(xué)研究所以及苗圃基地進(jìn)行樣線踏查,同時還對調(diào)查地的交通道路附近、農(nóng)田、荒地、河灘、車站、機(jī)場及其周圍、居民區(qū)和建筑用地等外來植物相對集中分布的生境進(jìn)行調(diào)查。鑒于九江的廬山植物園和贛州的贛南樹木園一直是江西省重點(diǎn)引種科研院所,對這2個地區(qū)進(jìn)行了重點(diǎn)調(diào)查。
調(diào)查過程中,記錄外來植物的生境、GPS 信息,拍攝照片,采集未能野外鑒定的植物標(biāo)本,鑒定整理外來植物名錄,并重點(diǎn)注意觀察是否有新增的入侵種。同時向大型苗圃園區(qū)、各地林業(yè)局、林業(yè)科學(xué)研究所等有關(guān)單位和科研院所的專家咨詢本地外來植物引種及分布情況。掌握區(qū)域內(nèi)外來植物種群數(shù)量、分布狀況和實(shí)際危害程度以及潛在危害,客觀評價該區(qū)域外來入侵植物的危害程度。
運(yùn)用EXCEL軟件繪制圖表,對江西省外來植物科屬組成、原產(chǎn)地、生活型、引入途徑、引入時間或首次發(fā)現(xiàn)時間、外來入侵植物種類及在江西省各地級市的分布情況進(jìn)行分析。對多重產(chǎn)原(原產(chǎn)地不止1個)進(jìn)行重復(fù)計算,對于無法確定引入途徑或引入時間的外來植物,在對引入途徑和引入時間進(jìn)行統(tǒng)計分析時沒有將其進(jìn)行分析。
江西省外來植物共106科407屬599種(本文“種”包含種下變種、變型和品種等種下單位),包括蕨類植物1種,即滿江紅科細(xì)葉滿江紅AzollafiliculoidesLam.。裸子植物9科57種,占總種數(shù)的9.52%,其中,松科和柏科最多,占外來引入裸子植物絕大多數(shù),分別為26(4.34%)和15種(2.5%)。被子植物96科527種,種類最多的10個科所含種數(shù)占比達(dá)49.2%。其中,菊科植物最多,達(dá)85種,約占江西省外來植物總種數(shù)14.2%;其次為豆科52種,占總種數(shù)8.68%;禾本科30種,占總種數(shù)5.01%;茄科22種,占總種數(shù)3.67%。其他含10種以上的科有大戟科18種,莧科17種,唇形科17種,百合科13種,石竹科12種,十字花科12種,玄參科12種,桃金娘科11種,共8科112種,占總種數(shù)18.7%。含10種及以下有91科,共257種,只有1種的有36科(掃描右側(cè)二維碼,查看詳情)。
根據(jù)江西省外來植物原產(chǎn)地調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果,外來植物主要原產(chǎn)于美洲和亞洲。其中:美洲出現(xiàn)次數(shù)最多,達(dá)296次,占總次數(shù)的49.33%;亞洲次之,有125次,占總數(shù)的20.8%;歐洲83次,占總數(shù)的13.83%;非洲60次,占總數(shù)的10%;地中海地區(qū)34次,占總數(shù)的5.67%;來自大洋洲22次,3.67%;雜交起源有6種,還有10種外來植物來源不詳。生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)往來是影響外來植物進(jìn)入、繁殖定居的關(guān)鍵因素。美洲是江西外來植物的原產(chǎn)地大洲,可能與北美洲與中國緯度和生物區(qū)系相似(Guo,1999),且南美洲其他沿海地區(qū)與江西省氣候條件相似,其植物適應(yīng)于在江西生存有關(guān)。此外,美洲與中國頻繁的貿(mào)易往來加速了當(dāng)?shù)赝鈦碇参镞M(jìn)入中國的機(jī)會(楊博等,2010)。
江西省外來植物的生活型參考許光耀等(2019)的方法進(jìn)行分類。草本植物388種,占總種數(shù)的64.77%,其中:多年生草本最多,達(dá)187種;一年生草本132種;二年生、一年/二年生和一年/多年生草本較少,分別只有10、34和25種。喬木112種,占總種數(shù)的18.7%。灌木和藤本分別有63和37種,占總種數(shù)的10.52%和6.18%。草本植物在江西省外來植物中占比最多,這類植物生長快、周期短、成熟早、繁殖便利、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng),在不同的生境下易于存活(楊博等,2010; Baker,1974)。以垂序商陸PhytolaccaamericanaL.為例,該種作為藥用植物被引入,1935年在發(fā)現(xiàn)成為入侵種之后便迅速傳遍全國,成為我國危害嚴(yán)重的入侵植物(翟樹強(qiáng),2010)。
外來植物引入途徑分為有意引入、無意引入和自然傳入,其中,有意引入是由觀賞、藥用等需求引入,以產(chǎn)生實(shí)際效益為目的;無意引入是人類活動無意識地將部分物種本體或者種子等繁殖體攜帶到其他區(qū)域的過程;自然傳入是指植物靠自身繁殖擴(kuò)散和風(fēng)力、水流、動物等途徑進(jìn)行的自然擴(kuò)散。江西省的外來植物中,有意引入植物有495種,無意引入有87種,自然傳入種為18種,分別占總種數(shù)的82.64%、14.52%和3.01%。其中,觀賞類植物引種最多,包括喬木、灌木、藤本和草本花卉,達(dá)321種。中國約有80%的外來物種屬有意引入(嚴(yán)靖等,2017; 楊博等,2010)。江西省外來植物引入途徑與全國外來植物引入途徑大致相同,且以觀賞目的引種的草本植物為主,這類植物多色彩艷麗、生長周期短、產(chǎn)生美化效果快、品種多、需求量大、繁殖栽培較為便利(王寧等,2013),如雞冠花CelosiacristataL.、德國鳶尾IrisgermanicaL.、一串紅SalviasplendensKer-Gawler等被廣泛栽培運(yùn)用。喬木大多以園林綠化或造林為引種馴化目的,但部分由科研需求引入的外來喬木因生長周期較長或?qū)Νh(huán)境適應(yīng)能力較弱,還處于引種初期適應(yīng)階段,目前只生長于廬山植物園或贛南樹木園。
根據(jù)文獻(xiàn)資料(何家慶,2012; 李宏和陳鋒,2017; 徐海根和強(qiáng)勝,2004)和標(biāo)本研究,江西省部分外來植物在春秋時期便開始傳入,主要來自歐洲、中亞等地區(qū),但由于江西地處內(nèi)陸,多面臨山,與外界隔離,所以在早期外來植物不多見,主要以果蔬、飼料牧草、藥用等實(shí)用性為引種目的,如莧AmaranthustricolorL.、虞美人PapaverrhoeasL.和甜瓜CucumismeloL.。此后一直陸續(xù)有植物傳入,但種類較少,增幅較慢。19世紀(jì)由于帝國列強(qiáng)的侵略,以及20世紀(jì)末期以來改革開放政策的實(shí)施,江西與外界交流日漸頻繁,外來植物種類有了迅猛增長,短短的200年間增加了300多種,占總種數(shù)的一半以上,其中20—21世紀(jì)間增長最快,增加了248種(41.33%)。有190種外來植物雖未能確定其引入或首次發(fā)現(xiàn)的時間,但根據(jù)標(biāo)本采集時間分析其大多出現(xiàn)在1949年以前(圖1)。
圖1 江西省外來植物引入年份
江西省現(xiàn)有外來入侵植物達(dá)53科168屬267種。依據(jù)馬金雙和李惠茹(2018)的入侵等級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,被劃為1級惡性入侵種的有35種,2級嚴(yán)重入侵種有35種,3級局部入侵種有42種,4級一般入侵種的有55種,5級有待觀察種尚且處于歸化狀態(tài),目前無法確定未來發(fā)展趨勢的有100種。
分析江西各地區(qū)外來入侵植物的分布情況,九江市和贛州市的外來入侵植物種數(shù)最多,分別有169(63.3%)和126種(47.2%);南昌、吉安、宜春等地次之,分別有107(40.1%)、91(34.1%)和87種(32.58%);新余、景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)和鷹潭在江西版圖上占地面積較小,入侵植物也較少,皆在50種以下;上饒和撫州面積相對較大,外來入侵植物分別為65(24.34%)和68種(25.47%)。
江西省外來植物種類豐富,其中菊科、豆科和禾本科的外來植物種數(shù)在江西省外來植物中分列前三,且分布較廣,部分植物還有入侵性,這與它們的形態(tài)特征和生物學(xué)特性有關(guān)。菊科的加拿大一枝黃花SolidagocanadensisL.于20世紀(jì)30年代作為觀賞植物被引入栽培,其單株產(chǎn)種量大,種子成熟后隨風(fēng)四處飛散,且發(fā)芽率高;80年代該種成功逃逸,大量繁殖并難以控制(姚一麟和徐曄春,2013),成為破壞嚴(yán)重的入侵種。豆科大多作為蔬菜、藥用和觀賞植物被引入,如扁豆Lablabpurpureus(L.) Sweet、落花生ArachishypogaeaL.和含羞草MimosapudicaL.等,栽培歷史久遠(yuǎn),但逃逸為入侵種較少。禾本科植物大多為草本植物,生命力頑強(qiáng),種子小且輕,以風(fēng)媒傳播,自然繁殖能力強(qiáng),發(fā)展為入侵種較多,如毒麥LoliumtemulentumL.、野燕麥AvenafatuaL.和扁穗雀麥BromuscatharticusVahl.等。
到目前為止,江西省內(nèi)大部分外來植物并未發(fā)現(xiàn)有入侵性或明顯入侵行為。喬木僅個別種,如銀合歡Leucaenaleucocephala(Lam.) de Wit入侵性較強(qiáng)(2級),但在江西并未形成大規(guī)模入侵。入侵性較強(qiáng)的種主要集中在草本植物,尤其是菊科、禾本科和莧科等少數(shù)科,部分植物已造成較大的入侵危害,如加拿大一枝黃花和空心蓮子草Alternantheraphiloxeroides(Mart.) Griseb.。部分被評為惡性入侵的種,如薇甘菊MikaniamicranthaH.B.K.和毒麥在江西零星分布,雖然暫未造成大規(guī)模入侵危害,但一旦入侵成功可能難以根除(史夢竹等,2020; Macketal.,2000),會對生態(tài)環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重的損失。各有關(guān)部門除了對已有入侵危害的植物加強(qiáng)治理外,還要謹(jǐn)慎引種,并重點(diǎn)加強(qiáng)對菊科、豆科和禾本科等重點(diǎn)入侵植物的監(jiān)管力度。
從外來入侵植物在江西省各地級市分布物種數(shù)量分析,入侵種分布數(shù)量與其所在地區(qū)行政面積呈正相關(guān)。鷹潭、新余、萍鄉(xiāng)和景德鎮(zhèn)占地面積較小種類較少,入侵種多為一年蓬Erigeronannuus(L.) Pers.)、三裂葉豚草AmbrosiatrifidaL.和藿香薊AgeratumconyzoidesL.等入侵性較強(qiáng)的物種。上饒、宜春、撫州、吉安占地面積相對較大,外來入侵植物種數(shù)也相對較多,達(dá)60~100種。南昌作為江西省的省會城市,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),為江西省交通樞紐城市,人流物流的大量轉(zhuǎn)運(yùn),外來入侵種分布密度大;而贛州與廣東省相鄰,廣東省優(yōu)越的地理位置和適宜植物生長的亞熱帶季風(fēng)海洋性氣候,導(dǎo)致外來入侵種類豐富(王芳等,2009)。研究發(fā)現(xiàn),贛州與廣東的入侵植物重合度較高,如贛州新發(fā)現(xiàn)的歸化植物,蔓馬纓丹LantanamontevidensisBriq.、細(xì)葉萼距花CupheahyssopifoliaKunth(呂澤麗等,2014)、紫斑大戟EuphorbiahyssopifoliaL.和匍匐大戟EuphorbiaprostrataAit.(曾憲鋒等,2012)在廣東省皆有分布,推測贛州部分外來植物通過廣東人為或自然傳播的途徑而進(jìn)入。九江位于長江中游,擁有長江中游重要的區(qū)域性樞紐港、江西省唯一對外貿(mào)易的國家一類口岸——九江港口(方武,2012),貨物運(yùn)輸頻繁,外來植物資源豐富,入侵現(xiàn)象較為嚴(yán)重。
江西省外來入侵植物較季春峰等(2009)報道的55種和鞠建文等(2011)報道的85種,數(shù)量激增;在國家環(huán)??偩职l(fā)布的4批外來入侵植物名單中江西擁有34種,但大部分為入侵性較弱或有待確定入侵性的種。毒麥、薇甘菊、賽葵Malvastrumcoromandelianum(L.) Gurcke)、蓋裂果Mitracarpushirtus(L.) Candolle和瘤梗甘薯IpomoealacunosaL.等在全國評定入侵性較強(qiáng)的種,在江西分布地點(diǎn)較少或種群較小,入侵性較弱。江西省對加拿大一枝黃花這類入侵性極強(qiáng)且對生態(tài)以及經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重破壞的外來植物十分重視,2014—2016年通過化學(xué)防治、人工拔除等措施進(jìn)行了大規(guī)模治理(徐黎明,2013),2017—2019年間,其規(guī)模面積在省內(nèi)明顯縮小,然而2020和2021年在江西境內(nèi)又全面暴發(fā),防控形勢仍然嚴(yán)峻。一年蓬、鬼針草BidenspilosaL.和垂序商陸等入侵性較強(qiáng),全省皆有分布,但由于目前沒有產(chǎn)生較大的直接經(jīng)濟(jì)損失,未能引起省內(nèi)林業(yè)部門和普通民眾的足夠重視,對其防控治理還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。
3.4.1 明確外來植物引種防控對象,建立外來植物數(shù)據(jù)庫 防治外來植物入侵的第一步,也是最重要的一步,就是確定哪些植物具有入侵危害并有可能成為入侵植物。雖然江西省已有針對外來植物的一些調(diào)查和防控舉措,但未形成系統(tǒng)的政策性內(nèi)容,現(xiàn)有外來植物管理政策制度具體對象不明,缺乏法律依據(jù)。建議外來物種防控相關(guān)主管單位(江西省林業(yè)廳、江西出入境檢驗(yàn)檢疫局等)加強(qiáng)信息分享和獲得力度,及時獲取國外引種植物的入侵風(fēng)險評估權(quán)威數(shù)據(jù),加強(qiáng)與地方科研單位或農(nóng)林院校的協(xié)作,基于已有數(shù)據(jù)建立并共享江西省外來植物數(shù)據(jù)庫。
3.4.2 加強(qiáng)外來植物監(jiān)管,增強(qiáng)防除措施 入侵植物風(fēng)險評價具動態(tài)和時效性,部分外來植物或入侵植物在當(dāng)前并未表現(xiàn)出較強(qiáng)的入侵性,但并不能排除其未來暴發(fā)的可能性(王寧等,2013)。必須加強(qiáng)對外來植物,特別是菊科、豆科、禾本科具有潛在入侵生物特性外來植物的長期監(jiān)管,對潛在危害的入侵植物在其沒有擴(kuò)散前進(jìn)行全面防除(汪遠(yuǎn)等,2015)。研制有效的外來入侵種防控措施,制定應(yīng)對突發(fā)情況的緊急防控方案(蔣奧林等,2018)。
3.4.3 制訂和更新外來植物防控的具體政策法規(guī) 現(xiàn)有的政策法規(guī)往往只關(guān)注包括動物傳染病、寄生蟲病病原、植物危害性病蟲雜草及其他有害生物等的防控和治理,對非檢疫性植物的引入、擴(kuò)散和使用的監(jiān)管審批缺乏依據(jù),管理內(nèi)容不明。應(yīng)提前布局,制訂防范外來有害植物傳入的政策法規(guī),構(gòu)建外來植物引種、推廣、調(diào)運(yùn)、利用、管理等諸多環(huán)節(jié)的監(jiān)管制度,加大外來物種非法引種懲處力度,通過檢查、收費(fèi)和罰款來強(qiáng)制執(zhí)行。
3.4.4 加強(qiáng)公眾宣傳教育 公眾教育是防治方案和管理方案中必不可少的組成部分。群眾對外來植物認(rèn)識往往不夠,對植物入侵風(fēng)險防控意識較為薄弱,只有當(dāng)植物入侵變成生物災(zāi)害后才會關(guān)注并引起重視。建議以地方性林業(yè)局為責(zé)任單位,通過科普讀物發(fā)行、公眾號推送、口頭演講、電視和電臺廣播等形式,加強(qiáng)公眾對外來植物認(rèn)識和科普宣傳,提高全民防范外來植物入侵的風(fēng)險意識。