吳雪惠,戴宇峰,汪 宏,呂丹丹,姜軼涵,楊光耀,唐 明*
廬山外來(lái)植物調(diào)查研究
吳雪惠1,戴宇峰2,汪 宏2,呂丹丹1,姜軼涵1,楊光耀1,唐 明1*
(1. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,江西 南昌 330045;2. 官山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局,江西 宜春 336000)
【目的】為進(jìn)一步了解廬山地區(qū)現(xiàn)有外來(lái)植物現(xiàn)狀,掌握廬山外來(lái)植物數(shù)據(jù),為廬山外來(lái)植物管理提供參考依據(jù)。【方法】運(yùn)用線路踏查法進(jìn)行野外調(diào)查并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)、標(biāo)本資料,對(duì)廬山外來(lái)植物種類、生活型、原產(chǎn)地、引入途徑以及外來(lái)入侵植物種類進(jìn)行研究。【結(jié)果】廬山外來(lái)植物共有89科309屬448種:(1)菊科植物種類最多,有69種,約占總數(shù)的15.4%;(2)草本類外來(lái)植物有289種,占比最大,約64.5%;其次是喬木,83種,約占總數(shù)的18.5%;(3)原產(chǎn)于美洲的植物最多,有178種,約占總數(shù)的39.2%;其次是亞洲,有106種,約占23.3%;歐洲、非洲和大洋洲所占植物較少;(4)大部分外來(lái)植物為有意引種,引種目的主要為觀賞;(5)廬山外來(lái)入侵植物有115種,占外來(lái)植物總數(shù)的25.67%。【結(jié)論】廬山的生態(tài)環(huán)境特殊,外來(lái)植物種類豐富,建議加強(qiáng)外來(lái)植物監(jiān)管監(jiān)測(cè)、科學(xué)引種,同時(shí)加大外來(lái)入侵植物危害宣傳,完善外來(lái)入侵植物防治措施。
廬山;外來(lái)植物;入侵植物;廬山植物園;原產(chǎn)地
外來(lái)植物(Alien plant)是指由于人類活動(dòng)或與人類有關(guān)的活動(dòng)使其重新分布而出現(xiàn)在本來(lái)不存在的地區(qū)或生態(tài)系統(tǒng)中的植物[1]。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類活動(dòng)以及時(shí)間的推移在不斷增加,外來(lái)物種入侵現(xiàn)象嚴(yán)峻,其不但搶占本地物種生存空間,降低本地生物多樣性,甚至對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞,已成為棘手的環(huán)境問(wèn)題[2]。
廬山自然環(huán)境優(yōu)美、植物資源豐富。廬山植物園設(shè)立于1934年,是我國(guó)建立最早的植物園。許多科研人員在此進(jìn)行了大量的外地植物引種馴化試驗(yàn)且引入植物來(lái)源廣泛,有的來(lái)自國(guó)內(nèi)其他省份地區(qū),而相當(dāng)多的一部分來(lái)自國(guó)外,如日本云杉((Siebold ex K. Koch) Koehne)、日本樺(Thunb.)、美國(guó)尖葉扁柏((L.) Britton & al.)、墨西哥落羽杉(Tenore)等。隨著廬山旅游業(yè)的快速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施的完善,吸引了大批的游客和駐地商戶進(jìn)入,加快了人流物流速率,外來(lái)植物也隨之在人類活動(dòng)中被有意無(wú)意帶入。與此同時(shí),廬山居民村戶的日常活動(dòng)如在進(jìn)行果蔬、糧食的種植過(guò)程中從無(wú)意或者有意引入了不少外來(lái)植物,使得廬山外來(lái)植物數(shù)量快速增加。
近些年來(lái),不少科研人員對(duì)廬山植物進(jìn)行了多角度、多類型的研究,如廬山內(nèi)植物資源調(diào)查利用、珍稀植物保護(hù)以及公路對(duì)廬山外來(lái)植物數(shù)量影響[3-8]等,但對(duì)廬山外來(lái)植物整體的資源調(diào)查還不夠全面,僅有的3篇廬山外來(lái)植物調(diào)查分析文獻(xiàn)[9-11]也已過(guò)去十多年,數(shù)據(jù)更新不夠及時(shí)。廬山作為江西省最重要的外來(lái)植物引種馴化基地之一,現(xiàn)階段對(duì)廬山外來(lái)植物現(xiàn)狀進(jìn)行摸底調(diào)查,摸清外來(lái)植物和外來(lái)入侵植物現(xiàn)狀已刻不容緩。本文主要對(duì)分布于廬山的從國(guó)外引進(jìn)的植物現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查研究。
廬山位于江西省九江市,115°52′~116°8′N,29°26′~29°41′E,長(zhǎng)約25 km,寬約10 km,是多成因復(fù)合型地貌,群山突起,各主峰海拔均在1 000 m以上,森林密布。廬山屬于亞熱帶山地季風(fēng)氣候區(qū),四季溫度較為平均,變化不大,年均溫11.4 ℃,春季約11.5 ℃,夏季為22.6 ℃,秋季則為17.4 ℃,冬季常在1 ℃左右,只有極少數(shù)的極端天氣,極端高溫32 ℃,極端低溫–16.8 ℃;常年雨量充沛,全年平均降雨量近2 000 mm,在溫度適宜、雨水充足的氣候條件下極其適宜植物生長(zhǎng)。廬山海拔高、垂直落差大,土壤由紅壤、黃壤、山地黃壤、山地黃棕壤、山地棕壤組成[10],土壤種類豐富,為植物種類多樣性發(fā)展提供可能。
查閱收集廬山現(xiàn)有外來(lái)植物文獻(xiàn)、廬山植物資源和中國(guó)外來(lái)植物相關(guān)文獻(xiàn)和書(shū)籍,如《廬山外來(lái)植物物種》[10]、《江西省廬山自然保護(hù)區(qū)生物多樣性考察與研究》[12]、《中國(guó)外來(lái)植物入侵名錄》[13]等進(jìn)行數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計(jì),對(duì)中國(guó)數(shù)字標(biāo)本植物館(http://www.cvh.ac.cn/)中廬山外來(lái)植物標(biāo)本信息進(jìn)行核查,同時(shí)結(jié)合中國(guó)植物圖像庫(kù)(http://ppbc.iplant.cn/)中植物圖像分布地點(diǎn),確定分布于廬山的外來(lái)植物種類。以馬金雙等[13]出版的《中國(guó)外來(lái)入侵植物名錄》中記載的物種為參照,對(duì)入侵植物進(jìn)行判斷。植物中文名和學(xué)名參考(http://foc.eflora.cn/)以及世界植物名錄(http:// www.theplantlist.org/)。
采用線路踏查法對(duì)廬山外來(lái)植物進(jìn)行調(diào)查,以廬山公路沿線和旅游線路為主線,植物園、居民區(qū)、車站等人口活動(dòng)頻繁以及植物引種栽培區(qū)域?yàn)橹攸c(diǎn)調(diào)查點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查,記錄外來(lái)植物的種類及生境。對(duì)無(wú)法確定種名的植物拍照、采集標(biāo)本并進(jìn)行鑒定。與此同時(shí)向廬山自然保護(hù)區(qū)的專業(yè)人員進(jìn)行咨詢,了解近年來(lái)植物園內(nèi)外來(lái)植物的科研引種以及分布情況。
運(yùn)用Excel和PS軟件繪制圖表,在外來(lái)植物種類、原產(chǎn)地、引入途徑、生活型和入侵植物種類方面對(duì)廬山外來(lái)植物進(jìn)行相關(guān)分析。
廬山外來(lái)植物現(xiàn)有448種,分屬于309屬89科。其中排名前5的植物大科有菊科、豆科、松科、禾本科和茄科。所屬植物最多的是菊科,含69種,約占外來(lái)植物總數(shù)的15.4%;其次是豆科,共32種,約占7.1%;再次是松科(25種,約占5.6%),禾本科(19種,約占4.2%),茄科(16種,約占3.5%)(表1)。該5大科共有161種,約占廬山外來(lái)植物總數(shù)量的35.9%。百合科、柏科、唇形科、莧科、大戟科和石蒜科各科所有植物種類在15種和11種之間,也屬于相對(duì)較大的科。含10種及以下的科、屬所包含植物共有206種,其中中包含2種植物的科有20個(gè),而只包含1種植物的科有29個(gè)。
根據(jù)植物生活型劃分標(biāo)準(zhǔn),將廬山外來(lái)植物分為4大類:?jiǎn)棠尽⒐嗄尽⑻俦竞筒荼尽2荼局参镒疃啵_(dá)289種,約占總數(shù)的64.5%;其次是喬木83種,約占總數(shù)的18.5%;灌木48種,約占總數(shù)的10.7%;藤本植物28種,約占總數(shù)的6.3%。占比最多的草本植物中,多年生草本最多,達(dá)143種,其次是一年生草本92種,而二年生、一年/二年生和一年/多年生草本種數(shù)較少,均低于30種(圖1)。

圖1 廬山外來(lái)植物生活型分析
將廬山外來(lái)植物原產(chǎn)地按大洲區(qū)系分類,由于地中海位置特殊難以界定劃分,設(shè)為獨(dú)立區(qū)域。部分外來(lái)植物有多個(gè)原產(chǎn)地,為保證數(shù)據(jù)的全面性,對(duì)每個(gè)原產(chǎn)地都進(jìn)行了重復(fù)統(tǒng)計(jì),共計(jì)454頻次(在各大洲及地中海出現(xiàn)次數(shù)的總和)。依據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)分析,美洲出現(xiàn)頻次最高(178頻次,約占39.2%),其次是亞洲(106頻次,約占23.3%),歐洲(73頻次,約占16.1%),非洲(55頻次,約占12.1%),地中海(24頻次,約占5.3%),大洋洲(10頻次,約占2.2%)。雜交起源有5種,未確定起源有3種(表2)。

表2 廬山外來(lái)植物種的原產(chǎn)地種數(shù)及所占比例
外來(lái)植物引入途徑主要有人為有意引入、無(wú)意引入和自然傳入3種。有意引入是指人們?yōu)榱擞^賞、造林、食用和藥用等目的進(jìn)行植物引種;無(wú)意引入是指由于人類活動(dòng)如貿(mào)易、旅游等無(wú)意識(shí)的將部分植物本體、種子或可繁殖體通過(guò)交通工具等載體帶到其他區(qū)域的行為;自然傳入是指植物依靠自身的繁殖能力、風(fēng)力、水流、動(dòng)物運(yùn)輸?shù)韧緩綄⒎敝丑w運(yùn)輸?shù)狡渌貐^(qū)進(jìn)行的自然擴(kuò)散行為。根據(jù)資料查閱分析,廬山外來(lái)植物中有意引入達(dá)389種,約占86.8%;無(wú)意引入54種,約占12%;自然傳入5種(約占1.1%),還有28種外來(lái)植物由于資料不足無(wú)法確定其引入途徑。在有意引入種中,觀賞類植物占主要部分,多達(dá)370種,約占有意引入總數(shù)的95.1%。
在廬山448種外來(lái)植物中,有115種為外來(lái)入侵物種,約占外來(lái)植物總數(shù)的25.6%,依據(jù)馬金雙2018版《中國(guó)外來(lái)入侵植物名錄》[13]中對(duì)外來(lái)入侵物種等級(jí)劃分的標(biāo)準(zhǔn),將廬山外來(lái)入侵植物劃分為4個(gè)等級(jí):1級(jí),惡性入侵種;2級(jí),嚴(yán)重入侵種;3級(jí),局部入侵種;4級(jí),一般入侵種;其中1級(jí)和2級(jí)各有入侵植物種類26種,3級(jí)有23種,4級(jí)則有40種。
廬山外來(lái)植物種類豐富,物種較多的科有菊科、豆科、松科、禾本科和茄科。這幾個(gè)科主要為草本植物,有較強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力和繁殖能力,是我國(guó)主要的外來(lái)植物類群,在全國(guó)分布廣泛。廬山植物園自開(kāi)園以來(lái)就致力于植物的引種馴化研究,并構(gòu)建了松柏區(qū)、樹(shù)木園、草花園等專類園區(qū),引種栽培國(guó)內(nèi)外植物[14],因此廬山外來(lái)植物種類多樣。廬山氣候適應(yīng)松柏類植物生長(zhǎng),廬山植物園松柏區(qū)引種力度尤其大,因此廬山的外來(lái)植物中,松柏杉科植物占比較大,這也形成了廬山外來(lái)植物種類科屬構(gòu)成的一大特點(diǎn)。在調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分外來(lái)植物如歐洲云杉((L.) H. Karsten)、日本云杉、剛松(Miller)、北美短葉松(Lambert)、歐洲紅豆杉(L.)等在江西省僅為廬山地區(qū)所特有。
廬山外來(lái)植物中草本最多,喬木次之,再是灌木和藤本,這與植物生物學(xué)特性、人類生產(chǎn)生活需求以及引種馴化研究有關(guān)。草本植物生長(zhǎng)周期短,在短時(shí)間內(nèi)開(kāi)花結(jié)果,且種子多,體積小,易于傳播且適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng),發(fā)芽率較其他植物較高,在搶占生存空間時(shí)具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)[15-16]。如菊科的小蓬草(L.)、鬼針草(L.)和加拿大一枝黃花(L.),它們的果實(shí)或者種子通過(guò)風(fēng)媒或黏附在動(dòng)物的皮毛以及人的身上進(jìn)行傳播,分布廣泛,是有名的入侵性物種。
廬山外來(lái)植物來(lái)源地較廣且種類多樣。外來(lái)植物能否在引種栽植地生存繁衍受到環(huán)境的影響,一般栽植地生態(tài)環(huán)境與原產(chǎn)地越相似的地區(qū)植物成活率高,反之只有對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的植物才能正常生長(zhǎng)繁育[16-17]。廬山垂直落差大,小氣候類型多樣,植被垂直分布明顯,生境多樣性豐富[10],滿足多氣候地區(qū)外來(lái)植物生長(zhǎng)需求。美洲和亞洲地區(qū)氣候類型與廬山更為相似,所以原產(chǎn)于美洲和亞洲的外來(lái)植物更多,歐洲、非洲、地中海和大洋洲與之氣候、環(huán)境差異較大,外來(lái)植物相對(duì)較少。
廬山外來(lái)植物以有意引入為主、無(wú)意引入為輔,主要用于觀賞、造林、食用、藥用。廬山植物園作為中國(guó)第一座致力于科研的植物園,自1934年建園以來(lái)為植物資源保護(hù)、科學(xué)研究、豐富園林景觀等目的,引種了大量的外來(lái)植物[14],種植于各類專類園區(qū)、如松柏區(qū)、草花區(qū)、國(guó)際友誼杜鵑園等。旅游業(yè)的發(fā)展促進(jìn)人口流動(dòng),加強(qiáng)了廬山與外界的聯(lián)系,也為外來(lái)植物被無(wú)意引入提供了更為便捷的通道。
外來(lái)植物的引種馴化有助于豐富植物資源的多樣性,但不科學(xué)的盲目引種,會(huì)造成外來(lái)植物入侵,從而破壞當(dāng)?shù)厣锏亩鄻有浴]山是我國(guó)著名的風(fēng)景名勝區(qū),廬山植物園是江西省外來(lái)植物引種的主要單位。然而,廬山部分外來(lái)植物已具有較強(qiáng)的入侵性,如菊科中的一年蓬((L.) Pers.)、鬼針草、大狼杷草(L.)等,為種子多、適應(yīng)性及繁殖能力強(qiáng)的一級(jí)惡性入侵植物,不但廣泛分布于路緣、荒地、居民區(qū)、疏林等人類活動(dòng)較頻繁區(qū)域,甚至向植被覆蓋率較高的林地蔓延,對(duì)區(qū)域內(nèi)生境的多樣性造成破壞。因此,有關(guān)單位在進(jìn)行引種過(guò)程中,應(yīng)提高外來(lái)入侵物種危害意識(shí),加強(qiáng)外來(lái)物種監(jiān)管以及引種的管理。引種前應(yīng)該參考已有外來(lái)植物和入侵植物資料,進(jìn)行科學(xué)入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)外來(lái)植物相關(guān)知識(shí)的宣傳,通過(guò)三微一端,利用網(wǎng)絡(luò)媒體多途徑,多方位的宣傳,擴(kuò)大當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)外來(lái)植物入侵危害的了解,并提高民眾的重視程度,以減少生活和生產(chǎn)中盲目引種栽培行為。科研工作者要加大對(duì)外來(lái)植物入侵機(jī)理的研究,可針對(duì)廬山特殊的生態(tài)環(huán)境,研究發(fā)現(xiàn)該地區(qū)外來(lái)入侵植物特性與共性,為制定科學(xué)的引種策略,以及外來(lái)入侵植物防治措施提供依據(jù)。
[1] 張璞進(jìn), 趙利清, 梁晨霞, 等. 內(nèi)蒙古外來(lái)植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2019, 38(7): 1973-1981.
[2] 歐健. 廈門(mén)外來(lái)物種入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究[D]. 廈門(mén): 廈門(mén)大學(xué), 2008.
[3] 張麗, 鐘愛(ài)文, 熊先華, 等. 廬山自然保護(hù)區(qū)油脂植物資源調(diào)查[J]. 中國(guó)油脂, 2017, 42(3): 1-6.
[4] 鐘愛(ài)文, 李曉花, 梁同軍, 等. 廬山地區(qū)水生草本植物資源調(diào)查及其開(kāi)發(fā)利用[J]. 北方園藝, 2018(6): 80-87.
[5] 胡曉立. 廬山植物資源的多樣性及觀賞植物分析[J]. 分子植物育種, 2018, 16(24): 8252-8256.
[6] 萬(wàn)加武, 夏海林, 周賽霞, 等. 江西廬山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)珍稀瀕危植物優(yōu)先保護(hù)定量研究[J]. 熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào), 2019, 27(2): 171-180.
[7] 鄭景明, 徐滿, 孫燕, 等. 廬山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)外公路路緣外來(lái)植物組成對(duì)比[J]. 北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 33(3): 51-56.
[8] 孫燕. 廬山自然保護(hù)區(qū)不同海拔公路路域外來(lái)植物的研究[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程, 2012, 12(16): 3910-3912, 3916.
[9] 胡天印, 蔣華偉, 方芳, 等. 廬山風(fēng)景區(qū)的外來(lái)入侵植物[J]. 江西林業(yè)科技, 2007(3): 19-21, 23.
[10] 萬(wàn)慧霖, 馮宗煒, 龐宏?yáng)|, 等. 廬山外來(lái)植物物種[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2008, 28(1): 103-111.
[11] 趙磊, 葛剛, 劉以珍, 等. 廬山保護(hù)區(qū)外來(lái)種子植物分析[J]. 江西科學(xué), 2008, 26(1): 155-160, 169.
[12] 劉信中, 王瑯. 江西省廬山自然保護(hù)區(qū)生物多樣性考察與研究[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2010.
[13] 馬金雙, 李惠茹. 中國(guó)外來(lái)入侵植物名錄[M]. 北京: 高等教育出版社, 2018.
[14] 張樂(lè)華, 黃蓓莉, 蔣波. 廬山植物園園林建設(shè)與管理[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版), 2005, 4(2): 154-157.
[15] 黃建輝, 韓興國(guó), 楊親二, 等. 外來(lái)種入侵的生物學(xué)與生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)的若干問(wèn)題[J]. 生物多樣性, 2003, 11(3) : 240-247.
[16] 蔣奧林, 朱雙雙, 陳雨晴, 等. 中國(guó)香港外來(lái)入侵植物[J]. 廣西植物, 2018, 38(3): 289-298.
[17] 彭少麟, 向言詞. 植物外來(lái)種入侵及其對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 1999, 19(4): 560-568.
Study on the Alien Plants in Lushan, Jiangxi Province, China
WU Xuehui1, DAI Yufeng2, WANG Hong2, LYU Dandan1, JIANG Yihan1, YANG Guangyao1, TANG Ming1*
(1. College of Forestry, Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045, China; 2. Administration of Jiangxi Guanshan National Nature Reserve, Yichun, Jiangxi 336000, China)
[] To further understand the present situation and the data of alien species in Lushan mountain, providing a reference for the management of alien species. [] We analyzed and discussed the floristic composition, life form, original place, introduction way of alien species, and invasive alien species in Lushan based on field investigation by route checking method, and related literature study and specimens examination.[]448 alien plants belonging to 89 families and 309 genera are recorded in Lushan, (1) 69 species are within Asteraceae, accounting for 15.4% of the total. (2) Most of the alien plants are herbs and account for the largest proportion (289 species, 64.5%), next is arbor (83 species, 18.5%). (3) 178 alien species mainly came from American, accounting for 39.2%, followed by those with Asian origins (106 species, 23.3%), and the proportions of the alien plants originated from European, Africa, Mediterranean and Oceania are all much less. (4) The alien species are mostly introduced for ornamental. (5) 115 alien plants have been recorded strongly invasive, accounting for 25.67% of the total. [] Lushan has a special ecological environment and abundant species of alien plants. Effective measures should be put forward to control them, such as strengthening the supervision and detection, and scientific introduction, increasing the publicity of the harm of alien invasive plants, as well as improving the prevention and control measures of alien invasive plants.
Lushan; Alien plants; Invade plants; Lushan Botanical Garden; Origin Country
S718.49
A
2095-3704(2021)01-005-05
2021-03-05
國(guó)家林業(yè)和草原局科技發(fā)展中心項(xiàng)目(KJZXSA2018009,KJZXSA2019007)
吳雪惠(1995—),碩士生,主要從事林業(yè)科學(xué)研究,awxh2018@163.com;*通信作者:唐明,副教授,博士,tangming@jxau.edu.cn。
吳雪惠, 戴宇峰, 汪宏, 等. 廬山外來(lái)植物調(diào)查研究[J]. 生物災(zāi)害科學(xué), 2021, 44(1):5-9.