湖北省外來(lái)樹種調(diào)查與入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

龐宏?yáng)|　趙虎　王曉榮　楊佳偉　劉學(xué)全

摘要：基于文獻(xiàn)資料和野外調(diào)查數(shù)據(jù)，分析湖北省外來(lái)樹種的種類組成、分布狀況和原產(chǎn)地信息，按照《外來(lái)樹種對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》中的方法對(duì)湖北省外來(lái)樹種進(jìn)行入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分及評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：①湖北省目前共有外來(lái)樹種74種，隸屬31科53屬，其中豆科最多，有15種，松科次之的，有14種;喬木有49種，占總種數(shù)的66.22%，灌木有22種，占29.73%，木質(zhì)藤本有3種，占4.05%。②全省各地均有外來(lái)樹種分布，其中武漢市外來(lái)樹種種類最多，有61種，其次為宜昌市有36種。③根據(jù)來(lái)源地分析，起源于北美洲的最多，有35種，占總數(shù)的47.30%，其次為亞洲，有17種，占22.97%。④入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為低風(fēng)險(xiǎn)的樹種有62種，中風(fēng)險(xiǎn)的樹種有12種，未發(fā)現(xiàn)有高風(fēng)險(xiǎn)的樹種。

關(guān)鍵詞：外來(lái)樹種;生物入侵;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);湖北省

中圖分類號(hào)：S718.57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-3020（2022）03-0049-06

Investigation and Risk Assessment of Exotic Tree Species in Hubei Province

Pang Hongdong Zhao Hu Wang Xiaorong Yang Jiawei Liu Xuequan

（1.Hubei Academy of ForestryWuhan430075;2.Hubei Provincial National Forest Farm WorkstationWuhan430070）

Abstract：The species composition， distribution and origin information of exotic tree species were analyzed via relevant literature and field surveys. The invasion risk of exotic tree species was classified and evaluated according to the method of Technical codes for invasion risk assessment of exotic tree species to natural ecosystem. The results showed that： ①A total of 74 exotic tree species were identified， which belonged to 53 genera and 31 families. The most common families represented were Leguminosae with 15 species， followed by Pinaceae with 14 species. 49 species of tree were found， accounting 66.22% of the total， shrub with 22 species （29.73%） and woody vines with 3 species （4.05%）. ②Exotic tree species were found in all over the province， among which 61 species were found in Wuhan City， followed by 36 species in Yichang City. ③Literature records showed that 35 species originated from North America， accounting for 47.30% of the total， followed by Asia with 17 species， accounting for 22.97%. ④The evaluation results of invasion risk level showed that 62 species were rated as low risk， 12 species were rated as medium risk， and no species were found as high risk.

Key words：exotic tree species; biological invasion; risk assessment; Hubei Province

隨著人類社會(huì)的快速發(fā)展、日益頻繁的國(guó)際經(jīng)貿(mào)往來(lái)以及便捷的交通方式，加大了外來(lái)物種入侵幾率，目前外來(lái)生物入侵已成為全球性的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問題[1-2]，不僅給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重危害，還嚴(yán)重威脅到人類自身的生存和發(fā)展[3-4]，已成為21世紀(jì)人類社會(huì)所面臨的5大全球性環(huán)境問題之一[5-6]。外來(lái)樹種屬于外來(lái)生物的一部分，是指在一定區(qū)域內(nèi)歷史上沒有自然分布而被人類活動(dòng)直接或間接引入的樹種[7]，對(duì)于引入地也可能具有不同程度的入侵風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)是從國(guó)外引種樹種較多的國(guó)家，據(jù)統(tǒng)計(jì)表明， 中國(guó)引種外來(lái)樹種已達(dá)1 824余種[8]，在為我國(guó)的園林綠化、木材供應(yīng)以及森林生態(tài)恢復(fù)等做出了巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)也可能存在一定的安全隱患。因此，張川紅等人[9]對(duì)外來(lái)樹種的入侵風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并制訂出了外來(lái)樹種入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程，為外來(lái)樹種入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究奠定了基礎(chǔ)。

湖北省地處我國(guó)中部地區(qū)，交通便利，經(jīng)貿(mào)頻繁，有利于外來(lái)物種的生長(zhǎng)和繁殖。劉勝祥[10]、喻大昭[11]、俞紅[12]、蘇家亮[13]、章承林[14]等人對(duì)湖北省外來(lái)入侵植物的種類和分布已經(jīng)做了較為詳細(xì)的研究。據(jù)喻大昭[11]等人的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，湖北省有外來(lái)入侵雜草104種，而關(guān)于湖北省外來(lái)樹種的種類、分布狀況、入侵風(fēng)險(xiǎn)等資料卻鮮有報(bào)道。本研究在查閱資料的基礎(chǔ)上通過實(shí)地調(diào)查，基本摸清了湖北省外來(lái)樹種種類組成及分布情況，并采用統(tǒng)一的評(píng)價(jià)方法對(duì)湖北省外來(lái)樹種進(jìn)行了入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，為湖北省林木引種及外來(lái)樹種風(fēng)險(xiǎn)管控提供技術(shù)支持。

1區(qū)域概況

湖北省地處長(zhǎng)江中游，位于北緯29°01′53″～33°6′47″，東經(jīng)108°21′42″～116°07′50″之間。全省國(guó)土總面積18.59萬(wàn) km，山地約占56%，丘陵和崗地占24%，平原湖區(qū)占20%。全省西、北、東三面被山地環(huán)繞，神農(nóng)頂海拔為全省最高山峰。主要土壤類型有黃壤、黃棕壤、紅壤、石灰土、潮土、水稻土等土類。屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫15～17 ℃，年平均降水量在800～1 600 mm之間，全年無(wú)霜期230～300 d，年日照時(shí)數(shù)為1 100～2 150 h，光照充足，無(wú)霜期長(zhǎng)，降水充沛。交通便利，自古便有“九省通衢”之稱，物產(chǎn)豐富，有“魚米之鄉(xiāng)”的美譽(yù)。

2研究方法

野外調(diào)查采用線路調(diào)查與樣方調(diào)查相結(jié)合的方法，對(duì)林場(chǎng)、自然保護(hù)區(qū)、植物園、樹木園、公園綠地、公路和鐵路兩旁、居住區(qū)周圍等進(jìn)行調(diào)查，記錄外來(lái)樹種的種類、數(shù)量、面積、生長(zhǎng)情況、分布地點(diǎn)等。同時(shí)收集湖北省內(nèi)各林業(yè)單位和科研機(jī)構(gòu)引種資料、自然保護(hù)區(qū)科考報(bào)告及相關(guān)文獻(xiàn)和專著。對(duì)調(diào)查的數(shù)據(jù)和收集的資料進(jìn)行整理和分析。

對(duì)于外來(lái)樹種的界定，一是樹種的起源地為中國(guó)以外的國(guó)家和地區(qū)，國(guó)內(nèi)別的省份和地區(qū)引進(jìn)的樹種不作為統(tǒng)計(jì)對(duì)象;二是引進(jìn)的樹種在湖北省能露地越冬，只能種植于溫室、大棚的樹種不作為統(tǒng)計(jì)對(duì)象。外來(lái)樹種入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分及評(píng)價(jià)按照《外來(lái)樹種對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程》[15]中的方法對(duì)外來(lái)樹種進(jìn)行入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分及評(píng)價(jià)。

3結(jié)果與分析

3.1種類組成

根據(jù)野外調(diào)查結(jié)果結(jié)合查閱文獻(xiàn)資料，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)湖北省共有外來(lái)樹種31科53屬74種。其中喬木17科32屬49種，占總種數(shù)的66.22%;灌木14科20屬22種，占總種數(shù)的29.73%;木質(zhì)藤本3科3屬3種，占總種數(shù)的4.05%。豆科和松科的種類最多，分別有15種和14種，這2個(gè)科的種數(shù)占總種數(shù)的39.19%;杉科、薔薇科和柏科分別有5種、4種和3種，而紅豆杉科、胡桃科等19個(gè)科均僅有1種（圖1）。按樹種的用途來(lái)分，主要分為荒山造林樹種和園林綠化樹種，荒山造林樹種主要以松科的火炬松Pinus taeda、濕地松Pinus elliottii、日本落葉松Larix kaempferi和杉科的日本柳杉Cryptomeria japonica，柏科的日本花柏Chamaecyparis pisifera等為主，種類雖然不多，但種植面積和數(shù)量所占比例較大。園林綠化樹種較多，有紅葉石楠Photinia×fraseria、日本晚櫻Cerasus serrulata var. lannesiana、荷花玉蘭Magnolia grandiflora、美國(guó)紅楓Acer rubrum等，全省各縣市區(qū)公園綠地多有引種栽培。

3.2分布狀況

根據(jù)湖北省行政區(qū)劃，全省劃分為17個(gè)地市州，按照17個(gè)地市州統(tǒng)計(jì)外來(lái)植物分布情況，所有17個(gè)地市州中都分布有外來(lái)樹種，其中武漢市外來(lái)樹種的種類最多，有61種，其次為宜昌市有36種，孝感市、仙桃市、天門市、鄂州市等最少，只有17種（圖2）。武漢市由于有眾多的高校和科研機(jī)構(gòu)，大量引種國(guó)外樹種，且園林綠化上應(yīng)用國(guó)外樹種也較多，因此武漢市外來(lái)樹種的種類明顯多于其他地區(qū)。

3.3原產(chǎn)地分析

對(duì)所有外來(lái)樹種的原產(chǎn)地以傳統(tǒng) 7 大洲的方式進(jìn)行了分析統(tǒng)計(jì)。外來(lái)樹種最多來(lái)自北美洲，有35種，占總數(shù)的47.30%;來(lái)自亞洲的有17種，占總數(shù)的22.97%，其中有14種來(lái)自日本;來(lái)自歐洲的有8種，占10.81%;來(lái)自南美洲和大洋洲的各有6種，分別占8.11%;雜交起源2種，占2.70%（圖3）。可見，湖北省的外來(lái)樹種主要來(lái)自東亞和北美間斷分布區(qū)和北溫帶地區(qū)，這2個(gè)地區(qū)的氣候與湖北省的氣候較為相似，引種更容易成功。

3.4入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

由表1可知，74種外來(lái)樹種中，入侵性等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅰ級(jí)的樹種有60種，評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅱ級(jí)的樹種有11種，評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅲ級(jí)的樹種有3種。評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅲ級(jí)的入侵性高的樹種為日本花柏、日本扁柏Chamaecyparis obtusa和蠟楊梅Myrica cerifera，這3個(gè)樹種都具有適生范圍廣、種子量大、根部萌蘗能力強(qiáng)，且病蟲害少等特點(diǎn)。

實(shí)際擴(kuò)散入侵程度等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅰ級(jí)的樹種有64種，評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅱ級(jí)的樹種有10種，未發(fā)現(xiàn)有評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅲ級(jí)的樹種。評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅱ級(jí)的樹種主要有日本花柏、刺槐Robinia pseudoacacia、五葉地錦Parthenocissus quinquefolia、紫穗槐Amorpha fruticosa等，這些樹種可以通過無(wú)性繁殖或者種子繁殖等更新方式擴(kuò)散進(jìn)入荒地。對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅰ級(jí)的樹種有49種，評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅱ級(jí)的樹種有25種，未發(fā)現(xiàn)有評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅲ級(jí)的樹種。

入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為低的樹種有62種，評(píng)價(jià)結(jié)果為中的樹種有12種，未發(fā)現(xiàn)有評(píng)價(jià)結(jié)果為高的樹種。入侵風(fēng)險(xiǎn)為中風(fēng)險(xiǎn)的樹種均具有能大量產(chǎn)生種子并在某些環(huán)境下可萌發(fā)產(chǎn)生新的植株或者通過無(wú)性繁殖方式產(chǎn)生大量后代的特征，例如日本花柏、刺槐、娜塔櫟Quercus nuttallii、北美楓香Liquidambar styraciflua等能夠產(chǎn)生大量種子;洋常春藤Hedera helix、五葉地錦、厚萼凌霄等能夠通過無(wú)性繁殖方式產(chǎn)生后代;蠟楊梅、水樺Betula nigra、馬纓丹Lantana camara目前種植數(shù)量及面積雖然均較小，但均可產(chǎn)生大量種子并具有天然更新的可能。

防治難度等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅰ級(jí)的樹種有63種，評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅱ級(jí)的樹種有11種，未發(fā)現(xiàn)有評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅲ級(jí)的樹種。由此可見，湖北省大部分外來(lái)樹種為低入侵風(fēng)險(xiǎn)樹種，只有少部分樹種具有中等入侵風(fēng)險(xiǎn)，且這部分具有中等入侵風(fēng)險(xiǎn)的樹種其防治難度為Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)，防控難度低，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境下具有破壞性，威脅性較低。

4結(jié)論與討論

湖北省目前共有外來(lái)樹種74種，隸屬31科53屬，其中豆科最多，有15種，松科次之的，有14種;

喬木種類最多，有49種，占總種數(shù)的66.22%。全省各地均有外來(lái)樹種分布，以武漢市外來(lái)樹種的種類最多，有61種，其次為宜昌市有36種。原產(chǎn)地來(lái)源最多的是北美洲，有35種，占到總數(shù)的47.30%，其次為亞洲，有17種，占22.97%。入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果為低風(fēng)險(xiǎn)的樹種有62種，評(píng)價(jià)結(jié)果為中風(fēng)險(xiǎn)的樹種有12種，未發(fā)現(xiàn)有評(píng)價(jià)結(jié)果為高風(fēng)險(xiǎn)的樹種。

開展外來(lái)樹種入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，防范生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，是外來(lái)植物引種和管理的基礎(chǔ)。本研究通過調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)湖北省74種外來(lái)樹種的入侵性等級(jí)均較低，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)尚未造成明顯負(fù)面影響，未發(fā)現(xiàn)有高入侵風(fēng)險(xiǎn)樹種，外來(lái)樹種入侵風(fēng)險(xiǎn)整體可控。在原國(guó)家環(huán)保部公布的《中國(guó)外來(lái)入侵物種名單》中，馬纓丹被列為具有極高入侵風(fēng)險(xiǎn)的樹種，但在湖北省境內(nèi)，馬纓丹在野外無(wú)自然分布，只在園林綠化中有應(yīng)用，也未發(fā)現(xiàn)其天然更新幼苗，對(duì)其控制清除也較為容易，目前尚未對(duì)自然環(huán)境造成實(shí)際入侵破壞，因此其入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)為中風(fēng)險(xiǎn)。付增娟等人[16]在調(diào)查黑荊與銀荊的入侵潛力后發(fā)現(xiàn)這2個(gè)樹種都具有較高的入侵潛力，在引種栽培時(shí)需要慎重;而這2個(gè)樹種在湖北省也只是在園林綠化中進(jìn)行應(yīng)用，種植數(shù)量有限，未發(fā)現(xiàn)有天然更新現(xiàn)象，因而其入侵風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)為低風(fēng)險(xiǎn)。龐宏?yáng)|等人[17]在研究日本花柏對(duì)當(dāng)?shù)厣秩郝湮锓N多樣性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)日本花柏具有一定的入侵性，入侵風(fēng)險(xiǎn)為中風(fēng)險(xiǎn)，這與本研究結(jié)果相一致。

引種外來(lái)樹種可能會(huì)存在一定的生物入侵隱患，但外來(lái)樹種作為重要的林木資源在造林綠化中也起到重要的作用，并對(duì)一些生態(tài)薄弱地區(qū)的森林恢復(fù)起到了積極推動(dòng)作用[18]。很多地方為提升城市的整體綠化水平大量從國(guó)外引種，上海市1990年后從國(guó)外引進(jìn)的樹種共計(jì)166種， 數(shù)量上高于上海地區(qū)鄉(xiāng)土樹種的數(shù)量[19];廣州市園林綠化應(yīng)用的植物從國(guó)外引種的樹種也多達(dá)163種[20]，在美化環(huán)境、增加物種多樣性的同時(shí)，也改善了城市生態(tài)環(huán)境。湖北省引進(jìn)的外來(lái)樹種在保障木材供應(yīng)、農(nóng)田防護(hù)、水土保持、美化環(huán)境等方面也發(fā)揮著重要作用。濕地松、火炬松、日本落葉松、日本花柏、日本柳杉等在湖北山地廣泛種植，是重要的用材林樹種;池杉Taxodium ascendens、落羽杉Taxodium distichum是江漢平原地區(qū)重要的農(nóng)田防護(hù)林樹種;刺槐、紫穗槐Amorpha fruticosa是山區(qū)重要的水土保持樹種;荷花玉蘭、日本晚櫻、紅葉石楠等全省各地廣泛種植，是城市綠化的主要樹種。因此，在林業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)過入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估前提下，可積極開展外來(lái)樹種的引進(jìn)和繁育，擴(kuò)大我國(guó)林木資源的多樣性，不能因?yàn)闀?huì)存在入侵風(fēng)險(xiǎn)就盲目反對(duì)使用外來(lái)樹種。

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（責(zé)任編輯：鄭京津）