南滇池國家濕地公園外來園林植物生態(tài)風險評價

王南媛， 潘曲波， 鄭成潔， 王 江

西南林業(yè)大學園林園藝學院，云南 昆明 650224

外來植物是指由于人類活動或與人類有關的活動使植物重新分布或出現(xiàn)在原來不存在的地區(qū)或生態(tài)系統(tǒng)中(張璞進等，2019)。園林植物是用于園林綠化的植物。外來園林植物進入新生境后通常會占據(jù)一定生態(tài)位，使本地植物的分布和生長受到不同程度脅迫(Mealor & Hild，2007)。而外來園林植物因外形、壽命和耐性等優(yōu)勢(許光耀等，2019)，能夠為城市輸出景觀、娛樂等生態(tài)服務(Mcleanetal.，2017)。因此，建立一個具有地域特色的小尺度外來園林植物生態(tài)風險評價體系，對外來園林植物進行判別、確定優(yōu)先防控對象是針對外來植物有效判定、有利運用和有別管控的關鍵(徐汝梅，2003； 楊紅和潘曲波，2019)。目前的風險評價體系研究存在區(qū)域寬泛(楊春蕾等，2018； 趙棟峰，2019； Wittaetal.，2020)、針對性不強和適用性不足等情況。

云南晉寧南滇池國家濕地公園于2014年建成，2019年12月通過國家林業(yè)和草原局驗收，掛牌“國家濕地公園”。由于建設前期開發(fā)不合理、前瞻性不足、對植物特性理解匱乏，盲目引進大量外來園林植物(本文中“外來園林植物”指云南以外的植物)，忽視了其潛在的威脅。《國家濕地公園管理辦法》第十九條明確指出：“除國家另有規(guī)定外，國家濕地公園內禁止引入外來物種”(國家林業(yè)和草原局，2017)。因此，對該地已存在的外來園林植物進行科學的生態(tài)風險評價，劃分風險等級并據(jù)此提出有針對性的管控建議和措施已迫在眉睫。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

南滇池國家濕地公園作為環(huán)滇池湖濱閉合生態(tài)帶的重要組成部分，位于云南省昆明市滇池西南角的晉寧區(qū)昆陽街道(102°35′54″—102°40′08″E，24°39′59″—24°42′17″ N)，總面積1220 hm2。年平均溫度15.0 ℃，年平均相對濕度73%，濕地率達91.43%，水生植物面積3.8萬m2。該地常年西南風，小山地氣候特征突出，是昆明唯一的國家濕地公園，也是昆明已建成面積最大的滇池湖濱濕地公園。公園于2014年開始進行岸線生態(tài)處理和植被恢復工程，保留原有生態(tài)植被，保護滇池湖濱生物多樣性(楊紅和潘曲波，2021)。

1.2 研究方法

1.2.1 外來園林植物調查方法 將南滇池國家濕地公園劃分為7個功能區(qū)：入口廣場區(qū)、親水休憩區(qū)、濱水景觀區(qū)、游憩活動區(qū)、濕地景觀區(qū)、科普教育區(qū)和生態(tài)保育區(qū)。2019—2021年對南滇池國家濕地公園7個功能區(qū)的植物進行實地全面普查，詳細記錄植物中文名、生境、海拔、高度和生長勢等，查閱《中國外來入侵植物名錄》(馬金雙和李惠茹，2018)、《滇池園林濕地園林植物圖鑒》(潘曲波和陶仕珍，2019)、《云南濕地外來入侵植物圖鑒》(李嶸，2014)，通過植物智(http:∥www.iplant.cn/)和中國外來入侵物種信息系統(tǒng)(http:∥www.iplant.cn/ias/protlist)等電子數(shù)據(jù)庫進行核查，整理得到南滇池國家濕地公園外來園林植物名錄。

1.2.2 生態(tài)風險評價指標體系的構建 參考顧慧(2014)、張麗和羅建(2019)、劉蘊哲(2019)、謝勇等(2020)、劉可丹等(2020)的評價方法和指標選取，遵循系統(tǒng)性、實用性和科學性相結合的原則，綜合考慮陸生植物和水生植物特性，引入風景園林專業(yè)特色性指標，運用層次分析法建立南滇池國家濕地公園外來園林植物生態(tài)風險評價體系。為保證所得權重值的合理性和正確性，需要在計算權重向量后，對每個矩陣進行一致性檢驗，計算出判斷矩陣的最大特征根λmax、一致性指標和一致性比率。

1.2.3 生態(tài)風險評價指標體系的檢驗 為檢驗該體系合理性和有效性，選擇《中國外來入侵植物名錄(2018版)》(馬金雙和李惠茹，2018)中存在于滇池區(qū)域的園林植物30種進行評價，含入侵等級1～4級(1級為惡性入侵種，2級為嚴重入侵種，3級為局部入侵種，4級為一般入侵種)的植物10種，有待觀察種、建議排除種和中國國產種共10種，未被記錄入侵植物10種。

1.2.4 風險等級的劃分 根據(jù)有關外來入侵物種名單(徐海根和強勝，2011)，查閱《中國外來入侵植物名錄》(馬金雙和李惠茹，2018)中植物的入侵等級，結合外來植物在中國危害程度及其分布范圍等，將57種外來園林植物劃分為3個生態(tài)風險等級：A為高風險植物，B為中風險植物，C為低風險植物。

2 結果與分析

2.1 植物調查統(tǒng)計

2.1.1 植物物種組成 南滇池國家濕地公園共有植物188種，隸屬81科145屬。其中：園林植物145種，隸屬58科107屬；外來園林植物57種，隸屬36科51屬。外來園林植物中，菊科植物最多(5種)，禾本科(4種)和唇形科(4種)植物次之。從生態(tài)習性看，草本植物最多27種，占47.4%，灌木(15種)和喬木(14種)次之，分別占26.3%和24.6%，竹類1種，占1.75%(掃描右側二維碼，查看詳情)。

2.1.2 外來園林植物來源地分析 將來源地按亞洲、歐洲、非洲、北美洲、南美洲和大洋洲六大洲進行統(tǒng)計，大部分入侵種為單一來源地，少量物種為多重來源地(芮振宇等，2020)。南滇池國家濕地公園外來植物主要來自亞洲，共24種，占外來園林植物總種數(shù)的42.11%；其次分別為南美洲8種(14.04%)和北美洲6種(10.53%)；南美洲和北美洲(同時存在)5種(8.77%)；歐洲5種(8.77%)；大洋洲和非洲各3種(5.26%)；歐洲和非洲(同時存在)2種(3.51%)；非洲和亞洲(同時存在)1種(1.75%)。

2.2 構建生態(tài)風險評價體系

參考顧慧(2014)在華東地區(qū)外來引種陸生植物入侵風險評估體系中指標權重的計算方法，數(shù)據(jù)經過層次分析法修正后，在南滇池國家濕地公園外來園林植物生態(tài)風險的判斷矩陣中，一級指標與南滇池國家濕地公園外來園林植物生態(tài)風險的最大特征根λmax=3.0299，一致性指標為0.0150，一致性比率為0.0259<0.1，一致性程度較高；一級指標與各二級指標均有較高的一致性，通過上述一致性檢驗后可得各級指標權重。匯總專家咨詢結果后，得出南滇池國家濕地公園外來園林植物生態(tài)風險評價體系 (表1)。

2.3 驗證體系

由表2可知，入侵等級為1～4級的植物相符率為100%，有待觀察種、建議排除種和中國國產種植物相符率為90%，無入侵記錄植物相符率為90%。說明該評價體系總體較為合理，具一定代表性和可操作性，可為后續(xù)劃分風險等級提供參考。

2.4 綜合評價結果

將57種外來園林植物代入生態(tài)風險評價體系進行評價，根據(jù)指標“評價地自然環(huán)境”和“人類活動干擾”的評價得出南滇池國家濕地公園評價得分18.5分。評價結果按照評價得分從高到低排列，即入侵風險性從高到低排列(表3)。

2.5 風險等級劃分

根據(jù)表3的綜合評價結果，將P≥64的植物劃為A級高風險外來園林植物，將55

2.6 管控建議

以保護物種多樣性、提高生態(tài)適應性、利于水質凈化、易于成活且維護簡便和兼顧景觀效果為選種原則，針對南滇池國家濕地公園已存在的外來園林植物提出4點建議：一是明晰植物風險等級后，權衡外來園林植物的清除與保留；二是為高風險植物制定計劃，實施階段性清除并以鄉(xiāng)土植物進行替換；三是人為控制中風險植物的擴散；四是對低風險植物進行長期監(jiān)測及預警。同時參考《云南濕地外來入侵植物圖鑒》(李嶸,2014)，《中國云南鄉(xiāng)土園林植物(上)》(歐曉昆等，2015)和《滇池湖濱濕地植物應用推薦名錄》(昆明市滇池管理局，2020)對中高風險植物提出具體管控建議。

針對20種中風險植物提出管控建議：美麗月見草OenotheraspeciosaNutt.在結果前拔除，夾竹桃NeriumoleanderL.在開花前拔除，柳葉馬鞭草VerbenabonariensisL.控制于栽培區(qū)，紙莎草CyperuspapyrusLinn.、紫葉狼尾草Pennisetum×setaceum′Rubrum′采用人工拔除，風車草CyperusinvolucratusRottb.需嚴格管理種植植株，限制隨便丟棄，再力花ThaliadealbataFraser、梭魚草PontederiacordataL.、細葉美女櫻Pontederiacordata(Spreng.) Cabrera、天藍鼠尾草SalviauliginosaBenth.、南非萬壽菊DimorphothecaecklonisDC.、假煙葉樹SolanumerianthumD.Don、美人蕉CannaindicaL.和迷迭香SalviarosmarinusSchleid.加強引種栽培，嚴格控制新引種區(qū)，銀荊AcaciadealbataLink在開花結果前拔除，黃菖蒲IrispseudacorusLinn、加楊Populus×canadensisMoench、蒲葦Cortaderiaselloana(Schult.) Aschers.et Graebn.、垂柳SalixbabylonicaLinn和龍爪柳Salixmatsudana′Tortusoa′ (Vilm.) Rehder暫不需要防治。

表3 南滇池國家濕地公園外來園林植物生態(tài)風險分值Table 3 Ecological risk scores of exotic garden plants in South Dianchi National Wetland Park

續(xù)表3

表4 南滇池國家濕地公園外來園林植物生態(tài)風險等級統(tǒng)計Table 4 Statistics of ecological risk levels of exotic garden plants in South Dianchi National Wetland Park

針對8種高風險植物提出具體管控和種植替換建議：白車軸草TrifoliumrepensL.應嚴格控制引種栽培，如入侵草地或疏林應及時鏟除，可用馬蹄金DichondramicranthaUrban和垂盆草SedumsarmentosumBunge進行種植替換；鳳眼藍Eichhorniacrassipes(Mart.) Solms進行人工打撈、機械攪滅法或使用除草劑，可用金銀蓮花Nymphoidesindica(L.) O.Kuntze和水鱉Hydrocharisdubia(Bl.) Backer進行替換；大花金雞菊CoreopsisgrandifloraNutt.ex Chapm需要嚴格控制引種，使用闊葉山麥冬Liriopemuscari(Decaisne) L.H.Bailey和兩頭毛Incarvilleaarguta(Royle) Royle進行替換；大薸PistiastratiotesLinn需要人工打撈或用暫時排水的方法使之脫離水源無法生長，可用睡蓮NymphaeatetragonaGeorgi和海菜花Otteliaacuminate(Gagnep.) Dandy替換；對于粉綠狐尾藻Myriophyllumaquaticum(Vellozo) Verdc.必須禁止引種，施用一定劑量除草劑可達到明顯控制作用，以野慈姑SagittariatrifoliaLinn和杉葉藻HippurisvulgarisLinn替換其生態(tài)位；秋英CosmosbipinnatusCavanilles需被控制于適宜的栽培區(qū)，紫萼Hostaventricosa(Salisb.) Stearn和金魚草AntirrhinummajusLinn均可替換；萬壽菊TageteserectaLinn要控制引種，可使用忽地笑Lycorisaurea(L′Her.) Herb.和海南三七KaempferiarotundaL.替換。象草PennisetumpurpureumSchum.需控制引種并人工拔除，文殊蘭CrinumasiaticumL.var.sinicum(Boxb.ex Herb.) Baker和大葉仙茅Curculigocapitulate(Lour.) O.Kuntze可替換。

3 結論與討論

云南作為邊境省份，對外交流頻繁，擁有多樣的生態(tài)環(huán)境，是中國生物入侵的脆弱區(qū)，入侵情況多樣且特殊(李嶸和鄧濤，2021)，需要加強對來源于美洲地區(qū)植物的引種前研究；建議對云南地區(qū)菊科和禾本科外來植物進行專項管理。應著力推進植物調查統(tǒng)計工作，建立健全物種調查體系，適當改進調查研究方法，盡力完善相關工作流程，及時更新入侵物種數(shù)據(jù)，促進植物學科理論發(fā)展。南滇池國家濕地公園外來園林植物種類多、范圍廣，造成危害程度不一。濕地內外來園林植物如秋英、萬壽菊、大花金雞菊等可在路邊大量繁殖，對景觀造成影響；水生植物如鳳眼藍、大薸和粉綠狐尾藻等在滇池水體中大量生長，阻塞河道，破壞水生生態(tài)環(huán)境。后續(xù)研究應重點關注該地高風險植物擴散動態(tài)，掌握中風險植物潛在危害，繼續(xù)深入研究外來園林植物化感作用和繁殖擴散方式，在進行植物種植替換前深入權衡景觀和生態(tài)之間的效益，充分考慮物種之間的潛在關系以及同土壤微生物之間的聯(lián)系，保障云南地區(qū)生態(tài)安全。

本研究表明，南滇池國家濕地公園外來園林植物生態(tài)風險評價體系的評價結果總體較為合理，但仍存在少數(shù)偏差。大花金雞菊、粉綠狐尾藻、秋英和萬壽菊這些菊科植物因環(huán)境適應性較強、種子較輕和擴散傳播能力強得分較高，云南地區(qū)菊科植物入侵案例豐富、范圍較廣，菊科入侵植物具有較強的繁殖能力、競爭能力和化感作用，且天敵缺乏(王德艷等，2017)，從而展現(xiàn)出獨特的入侵性，體系指標選取上部分傾向于以菊科植物來體現(xiàn)云南地區(qū)實際入侵情況。粉綠狐尾藻作為沉水植物，根系較為發(fā)達，生長速度較快(秦啟文等，2020)，繁殖和擴散能力較強，該植物在中國外來入侵物種信息系統(tǒng)的等級雖低，但在南滇池國家濕地公園實地考察中發(fā)現(xiàn)該植物入侵能力極強、擴散范圍廣，且有研究表明，升溫和營養(yǎng)增加能促進粉綠狐尾藻的生長，在全球變暖、氮沉降增加和降水格局變化的背景下，粉綠狐尾藻的入侵潛力有增加的趨勢(洪亞萍，2019)，因此，粉綠狐尾藻在本體系中得分較高有一定科學性和合理性，后期防控中需對其進行重點關注處理，以免泛濫成災。夾竹桃評分63.0分，為建議排除種，因入侵史豐富、能夠富集重金屬、植株有毒且具有化感作用而評分偏高，該植物為喬木，實地考察中表現(xiàn)出來的入侵性不高，可能因評價體系對潛在危害及影響有傾向性，使得評分略高于同類喬木，將其分到中風險植物也合理，這類植物對滇池區(qū)域生態(tài)安全和人體健康有一定危害，后期需要特別監(jiān)控。假煙葉樹評分為56.0分，入侵等級卻為2級，可能因其適應區(qū)氣候環(huán)境與云南滇池區(qū)域差距較大，其適宜的生境類型少、現(xiàn)狀調查長勢不好、繁殖能力和生境占領能力一般且潛在危害較低，在云南地區(qū)未來的防控中不必列為嚴重入侵植物，但考慮到其豐富的入侵史和全球環(huán)境的變化仍要進行長期監(jiān)控。在今后相似類型的生態(tài)濕地外來植物評價實踐中，可根據(jù)當?shù)貙嶋H情況適當調整體系指標進行評分。劃分風險等級時若植物基數(shù)和評分梯度較大，可增加劃分的等級層次，更加有針對性地對不同等級提出適宜的管控策略。

南滇池國家濕地公園作為近年內獲批的國家濕地公園，需要進一步加強外來植物管控，以嚴格的植物評價論證作為管控依據(jù)，依據(jù)國家和地方相關法規(guī)，制定符合需求、操作可行、精準有效的細化準則，從源頭加強外來植物的監(jiān)控，維護滇池區(qū)域生態(tài)安全和人類健康安全。近年來，我國驗收掛牌的國家濕地公園逐漸增多，但尚未有專家學者關注到前期建設外來植物的處理問題。該體系仍存在一定局限性，實際運用較少，未來還需在實踐中進一步完善。本研究著眼于國家濕地公園外來植物的生態(tài)風險評價和管控，以期為目前國家濕地公園的建設，乃至各類生態(tài)濕地公園的發(fā)展提供新思路和參考。