貴州雷公山保護(hù)區(qū)三種高危害系數(shù)外來(lái)入侵植物入侵現(xiàn)狀及防控對(duì)策研究

梁有發(fā)，楊春玉，李芳念

(1.黔東南州公益林管理中心，貴州 凱里 556000；2.黔東南州世界銀行貸款林業(yè)項(xiàng)目辦公室，貴州 凱里 556000)

近年來(lái)，隨著全球一體化進(jìn)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(wèn)題，這一問(wèn)題受到了各國(guó)政府、國(guó)家組織、科學(xué)界等的廣泛重視，已經(jīng)成為21世紀(jì)五大全球性環(huán)境問(wèn)題之一[1]。截止2015年，我國(guó)(不含香港、澳門特別行政區(qū)和臺(tái)灣地區(qū))共有428國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)[2]，發(fā)現(xiàn)僅有53個(gè)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)開展過(guò)外來(lái)入侵物種調(diào)查，占我國(guó)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)總數(shù)的12.38%[3]。作為受外來(lái)物種入侵嚴(yán)重而防御較為落后的國(guó)家之一，我國(guó)對(duì)外來(lái)植物入侵問(wèn)題也越來(lái)越重視。雷公山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)是以禿杉(Taiwaniaflousiana)等珍稀動(dòng)植物資源及其生態(tài)環(huán)境為主要保護(hù)對(duì)象，具有綜合經(jīng)營(yíng)效益的亞熱帶山地森林生態(tài)系統(tǒng)類型的自然保護(hù)區(qū)[4]，同時(shí)也是作為珠江水系和長(zhǎng)江水系的重要生態(tài)屏障，生態(tài)區(qū)位極其重要。為了掌握雷公山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)外來(lái)入侵植物現(xiàn)狀，特開展了本次調(diào)查研究，旨在將來(lái)對(duì)該保護(hù)區(qū)外來(lái)入侵植物擴(kuò)散的防控提供一些理論參考。

1 研究區(qū)概況

雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于貴州省東南部,地跨雷山、臺(tái)江、劍河、榕江四縣，是長(zhǎng)江水系與珠江水系的分水嶺。108°5′～108°24′ E, 26°15′～26°32′ N。總面積47300hm2。最高海拔2178.8m,最低海拔650m。屬中亞熱帶季風(fēng)山地濕潤(rùn)氣候區(qū)，地帶性植被為中亞熱帶東部偏濕性常綠闊葉林。年平均溫度9.2～16℃，年平均相對(duì)濕度85%～91%，年降雨量1300～1600mm，土壤以山地黃壤為主,土壤母質(zhì)主要由粉沙質(zhì)板巖風(fēng)化而成。

2 研究方法

2.1 樣地調(diào)查

在不同的保護(hù)區(qū)域(實(shí)驗(yàn)區(qū)、緩沖區(qū)、核心區(qū))，選取不同的植被類型：荒地、灌木林、喬木林設(shè)置樣地調(diào)查。樣地面積為：荒地2m×2m，灌木林10m×10m，喬木林20m×30m，在灌木林、喬木林樣地的四角及中央分別設(shè)置 1個(gè) 1m×1m 的草本樣方進(jìn)行調(diào)查觀測(cè)。記錄樣地植物的物種名、數(shù)量、更新數(shù)、蓋度、生境等因子。共計(jì)樣地27個(gè)。

2.2 內(nèi)業(yè)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)《中國(guó)外來(lái)入侵種》[5]、《中國(guó)入侵植物名錄》[6]、《中國(guó)外來(lái)入侵物種編目》[7]、國(guó)家環(huán)保部(總局)“關(guān)于發(fā)布中國(guó)第一、二、三批外來(lái)入侵物種名單的通知”[8-10]、《雷公山自然保護(hù)區(qū)科學(xué)考察集》[4]、《雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)生物多樣性研究》[11]和樣地調(diào)查數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)出雷公山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)外來(lái)入侵植物種類。

危害系數(shù)和重要值：

危害系數(shù)=重要值×50%+危害等級(jí)權(quán)重×50%；

重要值=(相對(duì)高度+相對(duì)蓋度+相對(duì)頻度)/3×100；危害等級(jí)權(quán)重：根據(jù)馬金雙《中國(guó)入侵植物名錄》將中國(guó)入侵植物劃分為的7個(gè)等級(jí)，本文在此基礎(chǔ)上將7個(gè)等級(jí)設(shè)置相應(yīng)權(quán)重：1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、4級(jí)、5級(jí)、6級(jí)、7級(jí)分別對(duì)應(yīng)權(quán)重為100、80、60、40、30、20、10。

2.3 研究對(duì)象的確定

根據(jù)以上方法計(jì)算出的危害系數(shù)，篩選出危害系數(shù)較大的3種外來(lái)入侵植物作為研究對(duì)象，對(duì)其危害現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究，并提出相應(yīng)的防控措施和對(duì)策。

表1 雷公山保護(hù)區(qū)外來(lái)入侵植物基本情況表

3 結(jié)果分析

3.1 雷公山保護(hù)區(qū)外來(lái)入侵植物種類特征

通過(guò)樣地調(diào)查，貴州雷公山國(guó)家自然保護(hù)區(qū)外來(lái)入侵植物有12科21屬21種，其中菊科5種；禾本科3種；蓼科、唇形科、傘形科各2種；蝶形花科、木賊科、葡萄科、車前科、石竹科、玄參科、酢漿草科各1種。

3.2 危害系數(shù)特征

根據(jù)樣地調(diào)查統(tǒng)計(jì)，采用危害系數(shù)計(jì)算公式得出，危害系數(shù)最高的前3種為鬼針草73.71，牛膝菊55.76，白車軸草51.17，其余外來(lái)入侵植物均未超過(guò)50。以上3種高危害系數(shù)外來(lái)入侵植物對(duì)應(yīng)的入侵等級(jí)分別為1級(jí)、2級(jí)和2級(jí)。本文選擇該3種高危害系數(shù)入侵植物為研究對(duì)象。

3.3 三種高危害系數(shù)入侵植物入侵現(xiàn)狀

3.3.1 鬼針草。鬼針草又名粘人草，屬于菊科鬼針草屬，是1年生草本，莖直立，鈍四棱形。喜長(zhǎng)于溫暖濕潤(rùn)氣候區(qū)，以疏松肥沃、富含腐殖質(zhì)的砂質(zhì)壤土及粘壤土為宜。目前廣泛分布中國(guó)多省，常生于村旁、路邊及荒地中。由于根系發(fā)達(dá)，吸收土壤水分和養(yǎng)分的能力很強(qiáng)，擠占農(nóng)作物生長(zhǎng)空間，一旦入侵耕地、草地將嚴(yán)重危害農(nóng)作物生長(zhǎng)。

鬼針草在雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)分布在實(shí)驗(yàn)區(qū)的村莊旁或荒草地及路邊。生境為路邊的土面或者田土埂，由于具有清熱解毒、祛風(fēng)除濕、活血散瘀和消腫止痛的功能，主要含黃酮、皂苷、氨基酸、生物堿和鞣質(zhì)等成分[12]，應(yīng)當(dāng)合理利用鬼針草的藥用功能。

3.3.2 牛膝菊。牛膝菊又名辣子草，為菊科牛膝菊屬1年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲，現(xiàn)不僅僅局限于《中國(guó)植物志》(1979年)中記載的分布于四川、云南等省，而是遍布我國(guó)多省區(qū)。牛膝菊喜潮濕、日照長(zhǎng)，光照強(qiáng)度高的環(huán)境。通常危害小麥、玉米、棉花、煙草等作物，庭園和非耕地也有分布。牛膝菊對(duì)大豆和花生也具有一定的化感作用，影響種子的萌發(fā)和胚根的伸長(zhǎng)[13]。牛膝菊的化感作用地上部分比地下部分要強(qiáng)[14]。控制牛膝菊在耕地或農(nóng)田里的生長(zhǎng)蔓延尤為重要，這將影響作物產(chǎn)量。

牛膝菊在雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)主要分布在實(shí)驗(yàn)區(qū)的荒地、林緣、村莊旁、菜園、路邊等生境。根據(jù)入侵牛膝菊植物可食用和醫(yī)用，在我國(guó)西南地區(qū)廣泛用作飼料、野生蔬菜和草藥[15]功能。

3.3.3 白車軸草。白車軸草又名白三葉，是豆科多年生草本植物，原產(chǎn)于歐洲和非洲北部，現(xiàn)已廣泛分布我國(guó)多省，其適應(yīng)性廣，抗熱抗寒性強(qiáng)，可在酸性土壤中旺盛生長(zhǎng)，也可在砂質(zhì)土中生長(zhǎng)，侵入旱作物田，危害不大，對(duì)局部地區(qū)的蔬菜、幼林有危害，只需控制侵入菜園或幼林林分即可。由于獨(dú)特的抗旱耐貧瘠性，在土壤荒漠化、防止水土流失等方面廣泛種植，既能保持水土、培肥地力、又能改善生態(tài)壞境，在“退耕還草”中起著重要作用。

白車軸草在雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)主要分布在實(shí)驗(yàn)區(qū)的路邊、荒地、村莊旁，在野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)農(nóng)民已采割做牧草，可見，白車軸草用途廣泛，雖為外來(lái)入侵植物，但根據(jù)其生長(zhǎng)特性和營(yíng)養(yǎng)成分合理利用，但要控制其利用范圍，規(guī)避造成對(duì)其他物種生長(zhǎng)影響。

3.4 三種高危害系數(shù)入侵植物防控措施

3.4.1 鬼針草。鬼針草在雷公山保護(hù)區(qū)分布較為零星，在人為活動(dòng)較為頻繁的村莊、路旁生長(zhǎng)。主要防控措施以控制蔓延為主，勿因人為活動(dòng)擴(kuò)散開來(lái)，由于具有藥用功能，應(yīng)當(dāng)合理利用為主，藥劑或人工清除為輔進(jìn)行防控。

3.4.2 牛膝菊。牛膝菊在雷公山保護(hù)區(qū)主要分布在人為活動(dòng)較為密集的土埂旁、菜園地方，主要是防控其蔓延至耕地，侵占農(nóng)作物生長(zhǎng)空間，抑制其生長(zhǎng)。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民采摘牛膝菊作為豬草食料，鑒于有飼草飼料、中草藥功能，對(duì)現(xiàn)有分布的可以合理利用。

3.4.3 白車軸草。白車軸草在雷公山保護(hù)區(qū)較為零星分布，入侵危害程度并不大，主要防控其蔓延至林緣或新造林地，對(duì)林木生長(zhǎng)有抑制作用，對(duì)現(xiàn)有分布的白車軸草定期監(jiān)測(cè)生長(zhǎng)狀況及蔓延范圍。

4 結(jié)論與討論

外來(lái)入侵植物將使本地物種減少甚至滅絕，改變生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈或食物網(wǎng)絡(luò)組成及結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致生物多樣性的喪失與食物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的崩潰[16]。保護(hù)區(qū)是保存全球生物多樣性和維持生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的重要場(chǎng)所, 如果外來(lái)生物入侵保護(hù)地, 其對(duì)生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的影響可能更為嚴(yán)重[17]。因此，為了保護(hù)區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)完整，建議雷公山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)要加強(qiáng)對(duì)鬼針草、牛膝菊、白車軸草等危害系數(shù)較高的外來(lái)入侵植物的監(jiān)測(cè)，控制其蔓延擴(kuò)大入侵范圍，對(duì)現(xiàn)有分布地采取規(guī)范管理利用或及時(shí)清除，同時(shí)普查及檢疫未發(fā)現(xiàn)的外來(lái)入侵植物現(xiàn)狀及危害程度，提早預(yù)防，及時(shí)治理。

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[9]環(huán)境保護(hù)部“關(guān)于發(fā)布中國(guó)第二批外來(lái)入侵物種名單的通知(環(huán)發(fā)[2010]4號(hào)).

[10]環(huán)境保護(hù)部“關(guān)于發(fā)布中國(guó)外來(lái)入侵物種名單(第三批)的公告”(公告2014年第57號(hào)).

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