滇池北岸園林濕地植物外來(lái)種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究

鄭成潔，潘曲波，王南媛，王江

西南林業(yè)大學(xué) 園林園藝學(xué)院，昆明 650233

滇池是昆明的“母親湖”，具有調(diào)節(jié)區(qū)域氣候、養(yǎng)殖水產(chǎn)品、為游客提供旅游休閑場(chǎng)所等多種功能，并對(duì)昆明市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展起著重要的作用[1]．20世紀(jì)70年代末期，滇池水質(zhì)開(kāi)始受到污染，至90年代初惡化至劣Ⅴ類(lèi)[2]．為了保護(hù)水環(huán)境，遏制水質(zhì)再度惡化，以及保障昆明市主城區(qū)的防洪安全，昆明市相關(guān)部門(mén)采取綜合治理方法治理水污染，使得滇池水質(zhì)得到顯著改善[3]．濕地公園的建設(shè)，在促進(jìn)滇池生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)、維持滇池區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)平衡、增加滇池濕地面積和緩解滇池區(qū)域天然濕地壓力等方面發(fā)揮著巨大的作用[4]．在滇池區(qū)域濕地公園建設(shè)前期，由于對(duì)引入的園林植物不夠了解，人們?yōu)闈M(mǎn)足景觀(guān)效果和經(jīng)濟(jì)效益，盲目地引種并大量使用園林植物外來(lái)種，忽略了其潛在危害；并且高頻率的國(guó)際植物材料交流活動(dòng)的舉辦，增加了園林植物外來(lái)種的引種頻率，使得園林植物外來(lái)種的引種可能成為生物入侵的重要途徑[5-6]．

植物外來(lái)種是指由于人類(lèi)活動(dòng)或與人類(lèi)有關(guān)的活動(dòng)使其重新分布或出現(xiàn)在原來(lái)不存在的地區(qū)或生態(tài)系統(tǒng)中的植物[7]．當(dāng)植物外來(lái)種在該區(qū)域歸化并出現(xiàn)逸生情況，造成或可能造成當(dāng)?shù)厣锒鄻有詥适?，破壞生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失，以及危害人類(lèi)健康，這種過(guò)程稱(chēng)為植物外來(lái)種入侵[7-8]．植物外來(lái)種入侵已成為全世界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一[9-10]．在園林植物外來(lái)種引種中，人們關(guān)注更多的是引種植物外來(lái)種所帶來(lái)的觀(guān)賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，極少在意甚至忽略了其造成的負(fù)面效應(yīng)．因此，本研究以滇池園林濕地園林植物外來(lái)種為研究對(duì)象，對(duì)滇池北岸園林濕地園林植物外來(lái)種進(jìn)行了生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)．以期為滇池區(qū)域未來(lái)園林植物外來(lái)種的引種以及對(duì)已存在的園林植物外來(lái)種的防控和管理積累數(shù)據(jù)和提供參考，促進(jìn)滇池區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的管理，保護(hù)濕地生物多樣性．

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

滇池(24°40′-25°02′E，102°36′-102°47′N(xiāo))位于云南中部，地理環(huán)境復(fù)雜，屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，其特殊的自然環(huán)境條件影響了昆明的自然氣候，使得昆明氣候宜人[4，11]．昆明主城區(qū)位于滇池區(qū)域北岸，是滇池流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)，人口最密集，入湖污染負(fù)荷最大的區(qū)域[12]．密集的人口和快速的發(fā)展可能成為影響植物外來(lái)種成為入侵物種的因素之一[7]．并且滇池以其特有的氣候特征和良好的自然環(huán)境，為園林植物外來(lái)種提供了充足的適生區(qū)，也為植物入侵創(chuàng)造了有利條件．

1.2 研究方法

1.2.1 園林植物外來(lái)種調(diào)查方法

采用全面普查結(jié)合路線(xiàn)調(diào)查的方法，對(duì)滇池北岸已建成的6個(gè)濕地公園的所有園林植物相關(guān)信息進(jìn)行調(diào)查和記錄．6個(gè)濕地公園總面積約239.80 hm2，詳細(xì)信息見(jiàn)表1．

表1 滇池北岸已建成的6個(gè)濕地公園的基本信息

通過(guò)2年4輪的調(diào)查，對(duì)6個(gè)濕地公園的所有植物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)．第1，2輪進(jìn)行全面普查，記錄植物的名稱(chēng)、植被類(lèi)型、生活型和植被生長(zhǎng)狀況等，并拍照記錄植物全株和局部形態(tài)特征．第3，4輪借助衛(wèi)星影像圖，確定公園主、次干道和游步道并規(guī)劃調(diào)查路線(xiàn)，依據(jù)第1，2輪整理的資料，測(cè)量園林植物外來(lái)種擴(kuò)散范圍，詳細(xì)記錄植物外來(lái)種生長(zhǎng)狀況、周?chē)h(huán)境中其他植被生長(zhǎng)狀況、物種豐富度和植物生境條件等，同時(shí)采集植物種子作為備用．對(duì)于公園重要節(jié)點(diǎn)和植物郁閉度較高的區(qū)域采用重點(diǎn)普查進(jìn)行輔助調(diào)查．園林植物外來(lái)種的擴(kuò)散范圍，主要依據(jù)其初期設(shè)計(jì)圖紙上的范圍與測(cè)量其現(xiàn)狀分布范圍進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)對(duì)比得出園林植物外來(lái)種的繁殖擴(kuò)散分布范圍及密度．通過(guò)查閱《中國(guó)外來(lái)入侵種》[13]《云南濕地外來(lái)入侵植物圖鑒》[14]《中國(guó)外來(lái)入侵植物名錄》[15]以及電子數(shù)據(jù)庫(kù)等文獻(xiàn)資料，統(tǒng)計(jì)并核對(duì)園林植物信息．

1.2.2 構(gòu)建預(yù)評(píng)價(jià)體系

參考王焱等人[16]的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評(píng)價(jià)方法，根據(jù)滇池區(qū)域園林濕地園林植物應(yīng)用的實(shí)際情況，構(gòu)建了“已存在”和“未引入”兩種不同狀態(tài)的預(yù)評(píng)價(jià)體系(圖1)．依據(jù)預(yù)評(píng)價(jià)體系和《中國(guó)外來(lái)入侵植物名錄》[15]記錄的植物外來(lái)種風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，排除惡性入侵園林植物種、在該地區(qū)明顯不具有逸生可能性的園林濕地植物種以及不可能對(duì)濕地造成潛在危害的園林植物外來(lái)種，篩選出具風(fēng)險(xiǎn)隱患且相關(guān)法規(guī)和研究尚未確定其為惡性入侵的園林植物外來(lái)種作為待評(píng)價(jià)種．

圖1 滇池濕地植物外來(lái)種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評(píng)價(jià)體系

1.2.3 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建

綜合國(guó)內(nèi)外已構(gòu)建體系評(píng)價(jià)植物外來(lái)種的地區(qū)的評(píng)價(jià)方法和技術(shù)，參考彭宗波等[17]、歐健等[18]、鄭美林等[19]、劉蘊(yùn)哲[20]、王焱等[16]、劉可丹等[21]、OU J等[22]、Mool Chand Singh等[23]、Gordon D R等[24]和楊小艷等[25]的植物外來(lái)種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，結(jié)合滇池區(qū)域的生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境特征，綜合植物本身特性、引種地自然環(huán)境條件和引種地人類(lèi)活動(dòng)等因素，構(gòu)建滇池區(qū)域植物外來(lái)種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系[26]．

1.2.4 生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系檢驗(yàn)

為判斷評(píng)價(jià)體系的有效性，依據(jù)馬金雙等的《中國(guó)外來(lái)入侵植物名錄》[15]，選取其中的惡性和嚴(yán)重入侵類(lèi)(Ⅰ類(lèi))、局部和一般入侵類(lèi)(Ⅱ類(lèi))、有待觀(guān)察類(lèi)和建議排除類(lèi)(Ⅲ類(lèi))和書(shū)中未記錄類(lèi)(Ⅳ類(lèi))4個(gè)等級(jí)類(lèi)型的20種園林植物外來(lái)種來(lái)檢驗(yàn)體系有效性．將評(píng)價(jià)得分從高到低排列(表2)，并計(jì)算檢驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確率，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果劃分生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)共劃分為ABCDE 5級(jí)(表3)，以各類(lèi)植物排序中靠最后的植物分?jǐn)?shù)(P)作為風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的分?jǐn)?shù)下限[7，27]．

表3 滇池北岸園林植物外來(lái)種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)處理策略

2 結(jié)果與分析

2.1 滇池北岸園林濕地園林植物外來(lái)種組成

野外調(diào)查和資料整理結(jié)果表明，滇池北岸園林濕地園林植物外來(lái)種共121種，隸屬于57科99屬．從科的構(gòu)成來(lái)看，園林植物外來(lái)種較多為豆科和禾本科(均為8種)、唇形科(7種)、菊科和薔薇科(均為6種)．由屬的構(gòu)成來(lái)看，數(shù)量最多的為鼠尾草屬(5種)，其次為簕竹屬(3種)；有2個(gè)種的屬的數(shù)量為16個(gè)，占總屬數(shù)的16.16%；僅有1個(gè)種的屬的數(shù)量為80個(gè)，占總屬數(shù)的80.81%．根據(jù)生活型統(tǒng)計(jì)(圖2)，滇池北岸園林濕地園林植物外來(lái)種以草本植物為主，共47種，占總數(shù)的38.84%；喬木有38種，占總數(shù)的31.40%；灌木有31種，占總數(shù)的25.62%；竹類(lèi)有4種，占總數(shù)的3.31%；藤本有1種，占總數(shù)的0.83%．

圖2 滇池北岸園林濕地園林植物外來(lái)種生活型

2.2 滇池北岸園林濕地植物外來(lái)種原產(chǎn)地分析

將滇池北岸園林植物外來(lái)種(121種)進(jìn)入到預(yù)評(píng)價(jià)體系中篩選，篩選出適合作為待評(píng)價(jià)的植物外來(lái)種共48種(表4)．統(tǒng)計(jì)48種園林植物外來(lái)種的原產(chǎn)地，原產(chǎn)于北美洲的植物外來(lái)種最多(13種)，占總數(shù)的27.08%；其次為亞洲(11種)，占總數(shù)的22.92%；第3的是南美洲(10種)占總數(shù)的20.83%；第4的是非洲(8種)，占總數(shù)的16.67%．有的園林植物外來(lái)種還有多個(gè)產(chǎn)地，如竹芋科的垂花再力花原產(chǎn)地為非洲、北美洲和南美洲；莎草科的紙莎草原產(chǎn)地為歐洲和亞洲；藤黃科的漿果金絲桃原產(chǎn)地為非洲和歐洲；菊科的大花金雞菊、馬鞭草科的柳葉馬鞭草原產(chǎn)地為北美洲和南美洲．

表4 滇池北岸48種園林植物外來(lái)種原產(chǎn)地統(tǒng)計(jì)

2.3 滇池北岸園林濕地植物外來(lái)種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

將48種園林植物外來(lái)種使用“已存在”狀態(tài)的“滇池園林濕地植物外來(lái)種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系”(表5)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到評(píng)價(jià)結(jié)果(表6)．48種園林植物外來(lái)種隸屬于27科39屬．以草本植物為主，共38種，占總數(shù)的79.17%；灌木有9種，占總數(shù)的18.75%；藤本有1種，占總數(shù)的2.08%．在這48種園林植物外來(lái)種中，風(fēng)險(xiǎn)極高的植物有2種，風(fēng)險(xiǎn)較高的植物有3種，風(fēng)險(xiǎn)中等的植物有21種，風(fēng)險(xiǎn)較低的植物有20種，風(fēng)險(xiǎn)極低的植物有2種(表6)．

表5 滇池園林濕地植物外來(lái)種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系

續(xù)表5

表6 滇池北岸48種園林濕地園林植物外來(lái)種入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果

3 結(jié)論與討論

滇池北岸園林濕地園林植物外來(lái)種共計(jì)121種，經(jīng)篩選得到的適合作為待評(píng)價(jià)種有48種．48種園林植物外來(lái)種中，高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)植物種有5種，這些植物的種子極多且細(xì)小，能夠隨風(fēng)大力傳播，如大花金雞菊、秋英、花葉蘆竹的種子量大且顆粒細(xì)小，傳播和繁殖能力較強(qiáng)；有些植物有化感作用，如紅車(chē)軸草、大花金雞菊和紫茉莉能分泌化感物質(zhì)抑制其他植物的生長(zhǎng)；有些植物有毒，如紫茉莉，其根和種子有毒，會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生一定影響；花葉蘆竹根系發(fā)達(dá)，固著力強(qiáng)，能夠富集重金屬離子，植物殘?bào)w可能會(huì)對(duì)水體造成二次污染，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)多樣性和穩(wěn)定性造成一定的危害．高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的植物所具有的特性與張璞進(jìn)等[7]和劉可丹等[21]的研究結(jié)果相似，因其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分值較高，故必須加強(qiáng)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)植物種的監(jiān)測(cè)和管理．中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的園林植物外來(lái)種中再力花、梭魚(yú)草、蒲葦、美人蕉和風(fēng)車(chē)草等為園林濕地中常用的綠化、美化、凈化植物，因具有化感作用或適應(yīng)性強(qiáng)或?qū)ι鷳B(tài)位競(jìng)爭(zhēng)激烈等，在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中具有較高成為入侵植物的可能性，在濕地園林綠化中不可忽視對(duì)此類(lèi)植物的監(jiān)測(cè)和管理；并且中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的一些植物有毒，會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生不利影響，如夾竹桃．因此，對(duì)于中風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的園林植物外來(lái)種的監(jiān)測(cè)和管理也不容忽視．

統(tǒng)計(jì)所評(píng)價(jià)的園林濕地園林植物外來(lái)種的原產(chǎn)地，以北美洲出現(xiàn)頻次最多，亞洲其次，南美洲第3；所得結(jié)果與閆小玲等[28]和李國(guó)平等[29]對(duì)中國(guó)外來(lái)入侵植物原產(chǎn)地的統(tǒng)計(jì)結(jié)果一致．滇池區(qū)域?qū)儆趤啛釒У貐^(qū)，與美洲大部分地區(qū)處于同一緯度帶，氣候相似性較高，說(shuō)明原產(chǎn)美洲的園林植物種在滇池區(qū)域具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和逸生的可能性[29-30]，因此，對(duì)于以上原產(chǎn)地引種的園林植物外來(lái)種需加強(qiáng)對(duì)其檢測(cè)及管理，避免與其他園林植物競(jìng)爭(zhēng)生境或是出現(xiàn)逸生情況而造成區(qū)域生物多樣性喪失．

滇池區(qū)域年平均氣溫和海拔分布較適中，能同時(shí)滿(mǎn)足不同地理分布植物的生長(zhǎng)需求，使得該地區(qū)生物多樣性豐富．另外，滇池區(qū)域國(guó)際貿(mào)易活動(dòng)交流頻繁，園林及園藝植物材料的引入較為盲目，為園林植物外來(lái)種提供了更多空間適應(yīng)可能性以及入侵可能性[4，31]．通過(guò)構(gòu)建小尺度的區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系對(duì)園林植物外來(lái)種進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，能夠?yàn)閳@林植物的引種和對(duì)已存在的園林植物外來(lái)種的管理和監(jiān)控提供科學(xué)依據(jù)，最大限度地減少植物外來(lái)種的入侵可能性以及入侵后造成的生態(tài)破壞和經(jīng)濟(jì)損失，從而達(dá)到生物多樣性保護(hù)的目的．

4 控制對(duì)策

4.1 加強(qiáng)對(duì)園林植物外來(lái)種的認(rèn)識(shí)

人們對(duì)園林植物外來(lái)種的認(rèn)識(shí)更多地關(guān)注了其觀(guān)賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而忽略了其潛在的危害．有關(guān)部門(mén)需加強(qiáng)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)植物外來(lái)種可能造成的危害的宣傳，讓人們了解到植物外來(lái)種的優(yōu)劣，更全面地認(rèn)識(shí)植物外來(lái)種，并做好監(jiān)測(cè)和防控工作．

4.2 建立引種植物外來(lái)種的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系

有關(guān)部門(mén)可建立網(wǎng)絡(luò)“植物外來(lái)種引種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系”，并劃分等級(jí)，根據(jù)不同等級(jí)提出相應(yīng)的防控措施．園林規(guī)劃設(shè)計(jì)者在選用植物時(shí)，可通過(guò)該評(píng)價(jià)體系對(duì)選取的植物外來(lái)種進(jìn)行生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，依據(jù)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)考慮是否引種植物外來(lái)種進(jìn)行園林綠化；公園管理人員在養(yǎng)護(hù)管理植物外來(lái)種時(shí)，可以依據(jù)植物外來(lái)種的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行不同監(jiān)測(cè)和管理．

4.3 加強(qiáng)植物檢驗(yàn)檢疫

植物外來(lái)種存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)不僅可能來(lái)自其自身的可能逸生性、引種地自然環(huán)境與人類(lèi)活動(dòng)因素，還可能來(lái)自引種過(guò)程中植物外來(lái)種攜帶的動(dòng)物以及微生物病毒等，有關(guān)部門(mén)需對(duì)引種工作加以重視，完善并加強(qiáng)地區(qū)植物檢驗(yàn)檢疫體系，以降低潛在危害物種入侵的可能性．