李永祥,王 磊
(1.北京乾景園林股份有限公司,北京 100000;2.東北林業大學 園林學院,黑龍江 哈爾濱 150040)
隨著城市居民生活水平的提高,人們對居住環境的要求也越來越高,城市綠化進程也越來越快,但由此產生的植物次生污染亦困擾著人們的正常生活。城市植物景觀中的植物附屬污染是指在植物實現其自生固炭釋氧、防風固沙、保持水土、涵養水源、調節區域氣候、維護生態系統的動態平衡等功能的同時,部分植物本身或附屬物對生態環境及人們的生活帶來嚴重甚至致命的危害。植物附屬污染主要包括入侵物種污染、植物種子污染、植物花粉污染等。
首先,生物入侵又稱生態入侵,是指某種生物從外地自然傳入或人為引種后成為野生狀態,并對本地生態系統造成一定危害的現象[1]。
目前在我國,除西藏少數幾個自然保護區外,生物入侵已無處不在。我國是遭受生物入侵最嚴重的國家之一。據不完全統計,入侵我國各種生態系統的外來有害物種達527種,其中包括268種植物和198種動物以及61種微生物,其中部分植物種類是由于不正確的園林植物引種帶來的,起初引種的原因是為了豐富園林綠化植物資源,但由于缺乏相關法規和條例的限制、檢疫部門制度不健全以及對所引植物在新的棲息地的表現認識不夠等原因,最終導致入侵物種的泛濫成災,且這些外來入侵物種中,46.3%已入侵自然保護區。
當前我國園林綠化現狀是鄉土樹種應用較少,而大量選用外來物種。到目前為止,我國園林植物引種過程中的外來入侵生物種類見表1[2]。
外來物種入侵后的快速繁殖導致生態系統失衡,降低生物多樣性,嚴重時甚至導致物種瀕危和滅絕,且治理這種生物污染需投入大量人力、物力、財力。2002年的外來物種調研結果表明,我國生物入侵現象每年對經濟和環境造成的損失約1 200 億元,而現在損失已高達2 000 億元。僅浙江溫州市和福建莆田市每年用于人工打撈水葫蘆的費用分別為1 000 萬元和500 萬元。
我國是一個多民族國家,各民族聚居地區周圍都有特殊的動植物資源和各具特色的生態系統,對當地特殊的民族文化和生活方式的形成具有重要作用,特別是傣族、苗族、布依族等民族地區。但是近些年由于紫莖澤蘭等外來入侵植物不斷競爭,取代本地植物資源,生物入侵正在無聲地消弱著民族文化的根基。南方鳳眼蓮泛濫成災,大面積覆蓋河道、湖泊、水庫和池塘等水體,影響周圍居民和牲畜生活用水,人們難以從水路乘船外出。
針對大規模的物種入侵,國內和國際都十分關注并制定了各種協議和公約來預防和解決生物入侵這一全球性生態問題。這些重要的公約和協議包括生物多樣性公約 (CBD)、全球遷徙物種公約(CMS)、國際海事組織 (IMO)、聯合國有關海洋法律的公約 (UNCLOS)、國際植物保護公約(IPPC)等。

表1 我國園林植物引種過程中的外來入侵生物種類
在園林植物引種方面應采取相關措施:加強對入侵生態系統的恢復研究;建立健全行業法規,加強防治外來入侵生物的國家能力建設;加大科研投入,開發防治技術;推行生物防治技術;運用網絡技術,建立信息流通渠道;教育公眾,全民參與;樹立正確的工作態度,正確地認識園林植物引種工作和生物入侵[3]。
植物果實作為植物有性生殖過程中的重要器官,對植物生長發育、遺傳進化有著重要作用。但是一些植物種子的產生對人們的日常生活產生了嚴重影響。如春季一些帶飛絮的植物種子 (楊、柳飛絮)、一些漿果類果實 (稠李、構樹、桑樹等)給人們帶來不必要的麻煩。因此這類樹種在園林中應用時要慎重考慮。
該類污染主要是由于應用大量帶有此類污染的綠化樹種,且后期疏于管理,導致污染日益嚴重,其中以楊、柳飛絮污染最為嚴重。據北京園林綠化普查統計結果,僅北京城八區栽植楊樹350 余萬株、柳樹150 余萬株,其中近70% 的楊樹和90% 柳樹為雌株,因此每年春季就會出現“四月飄雪”現象。哈爾濱市區內現存的大約10 萬株樹齡較長的楊樹和柳樹都是20 世紀70年代栽種的雌性樹木,由于是鄉土樹種,價格便宜、成活率高、生長迅速,所以廣泛被園林部門采用。楊、柳均為雌雄異株樹種,只有雌性的才會飛絮,多出現在每年的5-6月,飛絮持續時間一般在1個月左右。
以楊、柳飛絮為例。首先,影響環境質量,對人們身體健康造成一定的危害,特別是那些易過敏的人群,接觸飛絮可導致皮膚過敏,嚴重時可刺激加重哮喘、慢性支氣管炎等呼吸道疾病;飛絮還可攜帶和傳播病菌,導致鼻、眼等處產生炎癥;其次,對公共安全、交通安全和公共設施具有一定的危害。飛絮常堵塞汽車水箱散熱片使汽車易開鍋熄火;可遮擋行人、車輛出行視線從而影響交通安全;飛絮屬于易燃物質,接觸明火極易導致火災發生;此外,飛絮也會影響一些高精密度儀器的準確性。
目前受楊、柳飛絮污染影響的城市大多采用的控制和減輕的方法主要有:淘汰飛絮的楊、柳雌株,采用楊、柳雄株或其他種類植物替代;通過高位嫁接技術將楊、柳樹雌株變為雄株;通過對楊、柳樹注射飛絮抑制劑抑花1號 (由北京園林科學研究所研制成功)來防治飛絮污染[4]。
植物花粉具有質輕、量大等特點,且由于其特殊的結構很容易導致一些人的過敏反應。致敏花粉是空氣污染物之一的觀點是由美國Stanley 和Linskins 于1974年提出的,這一觀點在在1981年美國耶魯大學森林學家Smith[5]的著作中也有闡述。廖楓林[6]提出,致敏花粉含量達到一定程度,以致于危害人體健康,使人群中花粉病發病率達0.05%以上的空氣狀況,稱為花粉污染,能產生致敏性花粉以污染空氣的植物稱為花粉污染源植物或氣傳致敏花粉。
花粉污染常表現為誘使人們得花粉癥(pollinosis),即由植物成熟花粉對花粉過敏者產生的一組常見的呼吸道及眼部過敏癥[6-7]。據美國國立衛生研究院變態反應研究所報告,美國現有花粉癥患者1 407 萬人以上,其花粉癥高發區域發病率達10%。美國阿拉斯加在20 世紀90年代初就建立了標準花粉日歷。幾十年來,從事變態反應研究者也在全國各地區開展了廣泛的氣傳致敏花粉調查。一些調查數據表明,我國花粉污染的危害有上升趨勢,平均花粉癥病發率為0.5%~1.0%,高發區域達5%。寧夏泉七溝地區花粉癥病發率1971年為0.03%,1997年上升為3.02%,增加了100 倍;貴陽市花粉癥病發率達3.16%;北京地區呼吸道過敏病發中,1/4~ 1/3 有花粉過敏問題,空氣花粉污染的危害十分明顯。
目前已發現的容易產生致敏性花粉的植物約100 余種,分布約40個屬,其中蒿屬 (Artemisia)、莧屬 (Amaranth)、葎草屬 (Humulus)、豚草屬(Ambrosia)、蓖麻屬 (Ricinus)、藜屬(Chenopodium)、楝屬(Melia)、白蠟屬(Fraxinus)、木麻黃屬 (Casuarina)、臭椿屬(Ailanthus)等的植物由于抗原性強、致敏率高、數量大、花粉產量高、散播范圍廣,而且植物本身屬于廣布種,生態適應性強,植物種群龐大,對于花粉污染和花粉過敏的影響大,因而成為重要的致敏花粉源。
花粉污染具有以下特點:季節性、地域性強,受氣象因子影響,因此對人們的危害也具有以上特點。主要危害是混雜在空氣中的花粉對部分易感人群產生過敏反應癥狀,主要表現為鼻癢、流鼻涕、打噴嚏、流淚、持續咳嗽,常引發氣管炎、哮喘甚至呼吸困難,少數患者還可引發過敏性皮炎。
國內外已有許多專門的機構,通過空氣中花粉種類及含量的調查,確定能引起人體過敏的花粉源、傳粉時間、傳播途徑和分布范圍,然后進行早期預報,從而防治花粉癥的流行。我國許多大城市在空氣質量播報中已有花粉周報。在城市園林綠化方面應盡量做到少用過敏花粉源物種或應用時加以適當防護和預防措施,從而降低植物花粉污染對人們日常生活的危害。
面對城市植物景觀中存在的眾多植物附屬污染現象,建議相關科研部門加強植物附屬污染現象的調查和研究,并有針對性地提出更有效的防治措施和解決方法;政府和有關部門要切實貫徹自然生態與人居環境的和諧共存的城市建設原則,創造出最佳的人居環境。
[1]叢日晨,張顥,陳曉.論生物入侵與園林植物引種[J].中國園林,2003 (3):32-35.
[2]萬方浩.生物入侵:預警篇[M].北京,科學出版社,2010.
[3]席勁松.外來生物入侵中植物污染及其防控方法[J].中國資源綜合利用,2010 (1):34-36.
[4]北京市公園管理中心.京城公園治理楊柳飛絮[J].園林科技,2007 (1):47-48.
[5]Smith W H.Air pollition and Forests:Interactions between air contaminants and forest ccosyte [M].New York:Springer-Verlag,1981.
[6]廖鳳林.城市園林綠化中的花粉污染[J].城市環境與城市生態,1991 (2):21-25.
[7]葉世泰,張金談,喬秉,等.中國氣傳和致敏花粉[M].北京,科學出版社,2007.