外來植物入侵機制初探

盧驚鴻　金曉玲　張曼桓　吳莎

摘要：指出了外來植物入侵已成為破壞生態平衡，危及人類健康、妨礙社會發展的重大隱患，因此全面了解植物入侵的發生原因，掌握其發生機制是控制和預防植物入侵的重要前提。從三個方面闡述了植物入侵機制：（1）外來植物的侵染性功能性狀；（2）新棲息地的可侵入性；（3）植物入侵的外部驅動力。深入剖析了植物入侵的外因和內因，并總結了植物入侵對生態系統、人類社會帶來的主要危害，提出了防控措施和相關的建議。

關鍵詞：外來植物；入侵機制；功能性狀；可入侵性；驅動力

中圖分類號：Q941 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）06-0012-02

1 引言

外來植物入侵是指植物從其原生地，通過人為或自然力進入新棲息地，并爆發性擴散，打破生態系統穩定性等危害現象。近年來，隨著全球一體化進程的深入，生物入侵的類群更普遍，入侵生境更多樣性，因此，植物入侵已成為全球性的問題，而掌握外來植物是如何入侵和擴散是控制植物入侵的關鍵。在眾多關于外來植物入侵機制的研究中，還未有定論，但大部分認同促成外來植物入侵成功的原因一方面是其自身有較強侵染力，另一方面則是新棲息地可侵入性強，自然或人為的傳播以及環境干擾則是其驅動力。

2 植物入侵的機制

2.1 外來植物的侵染性功能性狀

2.1.1 表型性狀

外來植物的入侵力的大小可從表型性狀反映，由于這些表型特點極大地影響著其傳播、定居建群和競爭能力。如：毒麥通過隱匿在小麥種子中實現傳播；在定居建群階段，植物的生長和形態性狀決定了其對光、溫、水等外部資源的利用率，直接影響植物的生存和競爭能力，從而決定植物入侵能力，如：比葉面積和相對生長速度是入侵種和本地種的區別之一。

2.1.2 生理生態特點

大部分外來植物的適應范圍廣，適應各種生態因子，因此它們的入侵潛力大，入侵的成功幾率也更高。例如，高光合速率能提高外來植物對水分和氮利用效率，幫助其在入侵后與本地種的競爭從而生存擴撒。早雀麥的根系極深，可利用地下深處的水，故能在寒冷干燥的早春先于本地種萌發而獲得優勢；表型可塑性強的植物葉將提高自身的入侵能力，如某些C₃植物進入高溫干旱地區后，光合途徑將逐漸轉變成C₄類型，提高了對光、水的利用率，從而成功入侵。

2.1.3 傳播、繁殖特性

外來植物強大的傳播能力是其入侵成功的重要原因，如大部分入侵植物的種子往往體量小且有翅或冠毛，可隨風力或流水遠距離傳播；并且種子的休眠特性可使其渡過惡劣的環境，便于長途傳播，如常春藤葉婆婆納、豚草。此外風媒植物更容易實現入侵，而蟲媒植物將會由于缺乏適當的媒體而無法繁衍生存。成功的入侵種一般能短時間內產生大量的種子和幼苗，生命周期短，群體更新快；此外，如紫莖澤蘭等入侵植物可通過無融合生殖產生大量種子，確保在缺乏傳粉者的情況完成入侵；無性繁殖方式均可使得入侵植物避免或少受干擾而順利繁衍生存。

2.2 新棲息地的可侵入性

新棲息地的生態環境很大程度上決定了外來種入侵的可能性。若新棲息環境與其原棲息地相似，外來種入侵則極易入侵；反之，則只有適應性強的物種才可成功入侵。結構相對簡單的生態系統也更容易遭受外來種的入侵，由于這些生態系統生物多樣性較低，緩沖能力弱，群落結構相對平衡易被打破，導致對外來種入侵的抵抗能力較弱。

外來種的成功入侵很大部分是由于“天敵逃避機制”。進入新棲息地后，如原本的天敵細菌，昆蟲或其他動物等全部或部分消失，促使了外來種的快速擴張，如喜旱蓮子草。此外，有些植物可通過釋放化學物質來排斥本地種，如豚草可抑制禾本科、菊科等植物的正常生長。

2.3 植物入侵的外部驅動力

將外來植物引入新棲息地的直接動力分為自然力和人為力，如流水、風及動物等自然力可以傳播外來植物種子、花粉和碎片等，大氣CO₂的濃度、氮素沉積影響著入侵植物的生存和繁衍能力；人為力則是人類在生活生產活動中，如綠化、木材生產或其它用途過程中有意或無意都會會引入外來植物。

一定程度的干擾也會促使棲息地遭受生物入侵。干擾分兩種：自然干擾如氣候變化、火災及洪澇災害等，人為干擾包括砍伐、放牧或開墾等活動。干擾一方面可以改變土壤、水分條件，在群落中形成空余生態位；另一方面，尤其是人類干擾可能改變入侵種群的遺傳變異，使其進化產生適應性更強的種類。

3 結語

外來入侵植物將使本地物種減少甚至滅絕，改變生態系統的食物鏈或食物網絡組成及結構，最終導致生物多樣性的喪失與食物網絡結構的崩潰；此外，由豚草引起“枯草熱”導致世界各國都蒙受了極大的經濟損失。因此，為了避免植物入侵所帶來的危害，應從科研、預防和監管三方面做好防控。建立外來植物引種馴化風險評價制度，完善有害生物入侵的檢測技術、消滅或控制外來有害生物的技術與方法、發展外來生物的環境影響及風險評估系統，加強被入侵生態系統的恢復的研究。建立全面的監管體系，組織協調各部門間的管理工作，嚴格管理引種的審核、批準與檢疫程序。