王惠惠 劉晶嵐 張容 劉佳凱 鄒瑀琦 鄒大林 南海龍 張振明

摘要：在當(dāng)代，生物入侵已引起人們越來越多的關(guān)注。生物入侵不僅對生態(tài)環(huán)境有破壞，而且對生物多樣性有一定的威脅。全球范圍內(nèi)已開展了生物入侵多方面的研究，但中國特別是北京地區(qū)對其進(jìn)行的研究較少。為了對北京外來入侵植物的防治提出更多可行性建議，作者在查閱了大量文獻(xiàn)和資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合北京松山外來入侵種實(shí)地調(diào)查情況，分析了北京外來植物的現(xiàn)狀和主要引入途徑。最終從謹(jǐn)慎引種外來物種，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制；實(shí)行快速處理措施，多種處理方式結(jié)合；建立物種數(shù)據(jù)庫，加強(qiáng)國際間的合作；加強(qiáng)資源環(huán)境保護(hù)，進(jìn)行公眾教育活動(dòng)4個(gè)方面提出針對外來入侵植物的防治對策。

關(guān)鍵詞：外來入侵植物；北京；入侵途徑；管理策略

中圖分類號(hào)：S759.9文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A論文編號(hào)：2013-0763

0引言

外來入侵物種是可以引起生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生大的波動(dòng)變化，但歷史文獻(xiàn)又沒有相關(guān)記錄的物種[1-3]。本地物種的豐富度主要取決于當(dāng)?shù)氐淖匀粻顩r，而入侵物種豐富度受到自然狀況和人為擾動(dòng)雙重因素的影響[4]。所以外來入侵植物可通過多種方式引入，主要引入途徑包括自然入侵的物種、人為無意引進(jìn)的物種、人為有意引進(jìn)的物種以及通過人工培育的雜種和基因工程得到的物種或變種。外來入侵植物雖然可被人們利用，但它也存在一定的危害性，如它能夠?qū)Ξ?dāng)?shù)厣锒鄻有栽斐梢欢ǖ钠茐?，?dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)紊亂；使景觀的自然性和完整性受到破壞；使本地土壤肥力降低，使當(dāng)?shù)氐乃帘３置媾R困難；使人體健康面臨威脅，并使人居環(huán)境系統(tǒng)遭到破壞。

就全世界而言，外來入侵物種入侵情況不容樂觀。外來入侵植物被作為食物、纖維和觀賞植物引入美國，相比于美國17000種本土植物而言[5]，大約有5000多種植物已逃逸到自然生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)[6]。在歐洲和墨西哥，大多數(shù)雜草物種為本地物種[7]，而在澳大利亞、美國、新西蘭和南非大多數(shù)植物為非本地物種，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)與之后這些國家與地區(qū)是后被發(fā)現(xiàn)的新大陸有密不可分的關(guān)系。日本作為一個(gè)島國，大量的海港、機(jī)場進(jìn)出口貨物，在很大程度上為外來入侵植物提供了便利條件。據(jù)2004年的10月27日日本外務(wù)省環(huán)境收集和公布資料顯示，111種脊椎動(dòng)物（17種哺乳動(dòng)物、38種鳥類、3種兩棲動(dòng)物、11種爬行動(dòng)物、42魚）、584種無脊椎動(dòng)物（包括433種昆蟲）、1556種植物（包括1552種維管植物）等眾多外來入侵物種已在日本定居。

20世紀(jì)90年代，中國開始了對外來入侵植物種類的調(diào)查。2003年，中國國家環(huán)保局公布了16種入侵生物名單，這一名單當(dāng)前還在不斷更新，目前認(rèn)定的生物入侵物種至少在400種以上[8]。2005年，“亞太經(jīng)合組織(APEC)外來入侵生物防治國際研討會(huì)”公布了一項(xiàng)引起中國政府重視的問題，即中國現(xiàn)已成為遭受外來生物入侵最嚴(yán)重的國家之一。中國僅浙江溫州和福建莆田兩地打撈水葫蘆的費(fèi)用就達(dá)1500萬元以上[9]。最新的研究表明，生物入侵已成為繼生境的喪失之后，第2種導(dǎo)致物種瀕危并滅絕的因素。就目前而言，中國科研人員對外來生物入侵的研究調(diào)查大部分集中在生態(tài)學(xué)和防控科學(xué)[10]，主要將某一入侵物種為研究對象[11]，但對北京市近幾年外來植物入侵進(jìn)行的研究為數(shù)不多。筆者在查閱了大量文獻(xiàn)和資料的基礎(chǔ)上，對北京近幾年外來入侵種的數(shù)量、種類、分布進(jìn)行了研究，最終根據(jù)其入侵途徑，提出外來入侵植物的防治措施。

1北京地區(qū)外來入侵植物的現(xiàn)狀

北京市復(fù)雜的地質(zhì)地貌、氣候條件和水文使其植物物種十分豐富，同時(shí)也給入侵植物提供了合適的生態(tài)位。通過實(shí)地調(diào)查和對文獻(xiàn)資料的整理，2002年國內(nèi)科研人員確定北京有91種的外來入侵植物，其中有66種是來源于世界其他地方的，其余的25種來源于國內(nèi)[12]。2010年調(diào)查中記錄的北京市植物有141科626屬1524種，外來植物有72科165屬234種，外來植物的科、屬、種分別占北京高等植物的51.06%、26.36%、35%。記錄的野生植物1290種，外來植物和野生植物的比例達(dá)到了1:5.5 [13]。人口密集度從很大程度上是決定外來入侵種的分布的重要因素。在人口眾多的北京，外來入侵植物在各區(qū)縣分布的情況都不一致。大興、順義地區(qū)外來入侵種類較少，主要原因可能是這些地方較北京其他地方而言，人數(shù)少、人為干擾因素少。而且大多區(qū)域位于北京邊緣地帶，多分布林區(qū)和山區(qū)，植物種類較多，為入侵植物提供的合適生態(tài)位少，所以入侵植物數(shù)量較少。而通州入侵植物種類較多，可能因?yàn)楫?dāng)?shù)厝丝诿芏却?，并且物資、人員流動(dòng)速度快[12]。北京松山國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是北京首個(gè)國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，包括了北京大部分動(dòng)植物資源。該地區(qū)外來入侵植物是北京所有外來入侵植物的重要組成部分。筆者參與了北京松山外來入侵種野外調(diào)查，北京松山自然保護(hù)區(qū)外來入侵種共計(jì)23種，隸屬于12科17屬（表1）[14]。

2外來植物入侵北京的主要途徑

2.1作為有用植物引進(jìn)

作為綠化樹種引進(jìn)的有：洋槐(Robinia pseudoacacia L.)、紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)、火炬樹(Rhus typhina)等；作為經(jīng)濟(jì)植物引進(jìn)的有：菊芋(Helianthus tuberosus)、蕎麥(Fagopyrum esculentum)、芝麻菜(Eruca sativa)、蓖麻(Ricinus communis)、大麻(Cannabis sativa)等；作為牧草或飼料引進(jìn)的有：白車軸草(Trifolium repens)、黑麥(Secale cereale)、黑麥草(Lolium perenne)、歐毒麥(Lolium persicum)、紫苜蓿(Medicago sativa)等；作為藥用植物引進(jìn)的有：羊蹄(Radix Rumicis Japonici)、麥藍(lán)菜(Vaccaria segetalis)；作為蔬菜植物引進(jìn)的有：莧(Amaranthus tricolor)、茴香(Foeniculum vulgare)等；作為觀賞植物引進(jìn)的有：月見草(Oenothera biennis)、裂葉牽牛(Pharbitis nil)、牽牛(Pharbitis nil)、紅花酢醬草(Oxalis corymbosa)、圓葉牽牛(Ipomoea purpurea)、秋英(Cosmos bipinnatus)、多花白日菊(Zinnia peruviana)、紫茉莉(Mirabilis jalapa)、紅黃草(Tagetes patula)、茼蒿(Chrysanthemum coronarium)等。

2.2隨園林植物引種帶入

大規(guī)模的引進(jìn)園林苗木，為生物入侵創(chuàng)造有利條件。草胡椒、斑地錦等很多植物是通過園林植物引種帶入的。國內(nèi)其他地區(qū)的一些植物如飛揚(yáng)草(Euphorbia hirta)、蓮子草(Alternanthera philoxeroides)、通奶草(Euphorbia hypericifolia)、烏斂莓(Cayratia japonica)也主要是通過這條途經(jīng)帶入的。節(jié)節(jié)菜(Rotala indica)、黑麥(Secale cereale)、丁香蓼(Ludwigia prostrate)、草龍(Ludwigia hyssopifolia)、蓮子草(Alternanthera sessilis)、糠稷(Panicum bisulcatum)等可能主要是通過作物種子交流帶入的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京近30年引進(jìn)的外來園林植物己超過100種[15]。

2.3隨人類的交通工具傳播進(jìn)入

豚草(Commen rag-weed)和三裂葉豚草(Ambrosia trifida)是在20世紀(jì)30—40年代由交通工具從北美傳入東北最終進(jìn)入北京的[16]。外來物種通常隨火車、海輪、飛機(jī)、集裝箱、入境旅客隨身攜帶的箱包等入境，作為“偷渡者”來到新的環(huán)境。主要通過這種途徑帶來的外來入侵種包括紫莖澤蘭、豚草、松材線蟲、美國白蛾、甘薯長喙殼菌、松突圓蚧、美洲斑潛蠅、蔗扁蛾等[17]。近年來，船舶壓艙水成為外來入侵物種的一種新型攜帶方式，每年全球壓艙水的載運(yùn)量達(dá)120億t，而這些壓艙水中含有大量的有害藻類、病原體、捕食動(dòng)物[18]。例如冰河星桿藻(Alexandrum catenclla)、多甲藻(Peridinium perardiforme)、新月圓柱藻(Cyclindrotheca closterium )、洞剌角刺藻(Chaetoceros concavicornis)、微緣羽紋藻(Pinnularia viridis)、柔弱菱形藻(Nitzschia deicatissima)、微型原甲藻(Prorocentrum minimum)、反屈原甲藻(P. sigmoides)、波羅的海原甲藻(Perocent rumbalticum)、方格直鏈藻(Melosiar cancellate)、斯氏梨形藻(Scrippsiella trochoidea)等11種藻類是由船只壓艙水帶入的[19]。

事實(shí)上，外來植物侵入的途徑有可能是相互交叉的或者是多方面的，有些植物可能是經(jīng)過多次途徑侵入的，而且在時(shí)間上可能也是多次輸入，最終完成入侵并得到急速發(fā)展。

3對外來入侵植物的防治對策

3.1謹(jǐn)慎引種外來物種，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制

預(yù)防、消滅、控制已成為管理外來入侵種實(shí)踐方法中行之有效的3個(gè)步驟[20]。首先應(yīng)考慮的因素是預(yù)防，即如何從源頭上控制外來入侵種的侵入。應(yīng)充分留意造成負(fù)面影響的引入物種，并在引入新的物種時(shí)，對其他國家區(qū)域失敗的事例引起關(guān)注。水葫蘆(Eichhornia crassipes)和大米草(Spartina anglica)引入中國時(shí)卻是作為飼料和消浪防堤而引入，但過了一段潛伏時(shí)期，它們肆虐成災(zāi)，對當(dāng)?shù)卦斐蓢?yán)重危害。謹(jǐn)慎引入外來物種中一個(gè)重要的方面是建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制。而建立該機(jī)制所需的信息包括明確易造成危害的外來種，以及其進(jìn)入本地和建立種群的概率大小。還可以通過SOM方法來評(píng)估，該方法是一種求解擴(kuò)散方程的守恒性查分方法。這種方法可以幫助確認(rèn)并優(yōu)先發(fā)現(xiàn)那些有入侵風(fēng)險(xiǎn)卻沒有被發(fā)現(xiàn)的外來種。這種方法有助于國家檢疫員在國家的貿(mào)易與運(yùn)輸中進(jìn)行更為嚴(yán)格的審查。例如，在2002年，瓜薊馬被新西蘭海關(guān)認(rèn)為是一種可能存在入侵風(fēng)險(xiǎn)的物種，但SOM分析表明該物種并未對當(dāng)?shù)匚锓N構(gòu)成威脅，所以到目前為止，該物種未成為外來入侵種[21]。

3.2實(shí)行快速處理措施，多種處理方式結(jié)合

無論是多么有效的預(yù)防方式，外來種還是有機(jī)會(huì)侵入。對于已侵入的物種要實(shí)行根本性地處理，不能給其任何擴(kuò)散的機(jī)會(huì)。1984年，一種侵入性海洋藻類杉葉蕨藻在地中海被發(fā)現(xiàn)，但在1989年，人們第1次發(fā)出警報(bào)并只對其進(jìn)行了簡單清除，以致在1994年，人們再對其進(jìn)行考察，它已殖民超過100萬km2海底[22]。所以根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，2000年杉葉蕨藻在加州沿海水域被發(fā)現(xiàn)時(shí)，人們歷時(shí)17天對其進(jìn)行了根本性的消除，從而使其得到有效控制[23]。前后不同的結(jié)果表明對外來入侵種實(shí)行根本性、快速性地處理的重要性。生物入侵種的治理措施主要包括機(jī)械物理防治、化學(xué)防治、生物防治多種措施。機(jī)械物理措施對環(huán)境不造成威脅，但成本較高，人力物力損耗較大。化學(xué)防治效果明顯、成本低，但對環(huán)境可能造成一定程度的影響。生物防治無論從經(jīng)濟(jì)還是生態(tài)而言，都是很好的選擇。外來入侵種能夠在侵入地?cái)U(kuò)散的主要原因是沒有天敵對其控制。為了將外來種數(shù)量控制在可控水平上，應(yīng)從外來入侵種的原產(chǎn)地引入食性專一的天敵。但生物防治所需時(shí)間較長，應(yīng)用范圍較窄。所以應(yīng)將各種單項(xiàng)措施結(jié)合起來，用以綜合治理。例如對于鳳眼蓮的治理，可以通過人力打撈、人工砍伐的機(jī)械物理防治方式，其次可結(jié)合草甘磷、農(nóng)達(dá)等除草劑對鳳眼蓮的數(shù)量進(jìn)行控制，還可以通過引入水葫蘆象甲來治理。但要注意各種方式不能相互影響，例如在引入水葫蘆象甲時(shí)，不能大量使用克無蹤這種化學(xué)藥物，因?yàn)槠鋵λJ象甲成蟲具有一定的致死作用[24]。

3.3建立物種數(shù)據(jù)庫，加強(qiáng)國際間的合作

對入侵物種或有入侵風(fēng)險(xiǎn)的物種應(yīng)建立數(shù)據(jù)庫和信息庫，包括類別、產(chǎn)地、生境、生活史、入侵機(jī)制、傳播途徑、種群建立情況和防治方法等多種信息，并建立相關(guān)信息的查詢工具。外來入侵種可通過國際貿(mào)易等方式傳播，而北京作為中國的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心，要做好防范工作。對交流密切的國家應(yīng)收集其產(chǎn)品存在的草害、病蟲害以及其種類、生境、生活史、入侵機(jī)制、起源、傳播途徑、種群建立情況、生境類型和防治方法等資料，建立外來入侵種的信息庫。與此同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)國際合作，與其他國家取長補(bǔ)短，交流技術(shù)。例如臺(tái)灣學(xué)習(xí)了美國從澳大利亞引入澳洲瓢蟲來控制吹綿蚧殼蟲的成功案例，引進(jìn)澳洲瓢蟲防治吹綿蚧殼蟲，最終有效并持久地控制了吹綿蚧殼蟲的數(shù)量[16]。

3.4加強(qiáng)資源環(huán)境保護(hù)，進(jìn)行公眾教育活動(dòng)

防治外來入侵物種成災(zāi)的一種重要途徑也包括對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。水葫蘆曾在南方肆虐，其瘋長的主要原因是公民將生活污水、工廠將工業(yè)廢水隨意排放，導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化。最終水葫蘆擠垮本地水生植物物種，形成了當(dāng)?shù)貎?yōu)勢種群，甚至使某些地方的植物多樣性為零。因此，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡也是十分重要的。而環(huán)境保護(hù)的一個(gè)新領(lǐng)域包括外來入侵物種的教育和宣傳。人類日常生活起居、工作等與運(yùn)輸?shù)穆?lián)系相當(dāng)緊密。許多生物入侵是以運(yùn)輸為途徑傳播，所以入侵物種問題的一部分也是人類日常生活習(xí)慣，不應(yīng)該隨便攜帶、種植外來植物物種并不如不能攜帶危險(xiǎn)物品那樣被人理解。因此，需要呼吁大家提高對外來入侵種的關(guān)注和認(rèn)識(shí)。

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