陳 超， 滕文軍， 武菊英

(北京市農(nóng)林科學(xué)院北京草業(yè)與環(huán)境研究發(fā)展中心，北京 100097)

細(xì)莖針茅(Stipatenuissima)為禾本科多年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲的阿根廷、智利和北美洲的墨西哥及美國(guó)南部地區(qū)，自然分布于空曠田野、開(kāi)闊林地及巖石坡地[1]。細(xì)莖針茅植株密集叢生，株高60～70 cm；葉片細(xì)長(zhǎng)，成弧形彎曲；圓錐花序開(kāi)展，花序初期銀白色，后期變成草黃色。在我國(guó)南方地區(qū)，細(xì)莖針茅基本保持常綠狀態(tài)[2]；在北方地區(qū)，其花期從6月持續(xù)到9月，觀賞期約220 d，可保持到冬季[3]。細(xì)莖針茅在干燥、排灌條件良好的土壤中生長(zhǎng)茂盛，較為耐旱、喜光，也耐輕度遮陰，具有一定的耐鹽堿性。在我國(guó)的園林綠化(尤其是生態(tài)園林)中，將其與巖石等硬質(zhì)材料配置在一起，可以起軟化硬質(zhì)線(xiàn)條的效果，群植效果則更壯觀[1]。隨著時(shí)間的推移，細(xì)莖針茅在我國(guó)的園林綠化中將有更廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用范圍和配置方式也將更多樣化。

細(xì)莖針茅大約在2000年前后引入我國(guó)，關(guān)于細(xì)莖針茅的研究涉及園林應(yīng)用和適應(yīng)性評(píng)價(jià)[2-5]、抗逆性研究[1，6]等。國(guó)際上，關(guān)于細(xì)莖針茅的研究主要有培養(yǎng)基質(zhì)[7]、種子萌發(fā)特征以及入侵性和防控[8-9]等方面。

鑒于細(xì)莖針茅在我國(guó)園林應(yīng)用中日漸普及以及其可能存在的入侵風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)其潛在的入侵風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可為外來(lái)物種的防治提供理論依據(jù)，從而最大限度地減少由外來(lái)物種入侵帶來(lái)的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)損失。一般地，常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系有Weber等的中歐風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系(WG-WRA)[10]和澳大利亞雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系(WRA)[11]。中歐風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系主要是從原產(chǎn)地、地域分布、繁殖能力及生活型等12個(gè)方面對(duì)植物進(jìn)行入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，分為3個(gè)等級(jí)：低風(fēng)險(xiǎn)Ⅰ(3～20分)、中等風(fēng)險(xiǎn)Ⅱ(21～27分)、高度風(fēng)險(xiǎn)Ⅲ(28～39分)。澳大利亞雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系則主要是從對(duì)農(nóng)業(yè)和環(huán)境的影響進(jìn)行評(píng)估，涉及8個(gè)方面，即馴化栽培史、氣候和分布、雜草特性、不可期性狀、植物類(lèi)型、繁殖特性、擴(kuò)散機(jī)制以及抗逆性。當(dāng)其在環(huán)境和農(nóng)業(yè)方面的得分超過(guò)6分時(shí)，即認(rèn)為具有較高的入侵風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)慎重引種并在引入后檢測(cè)。因此，本研究基于對(duì)細(xì)莖針茅生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特性的觀測(cè)以及地理分布、擴(kuò)散模式、入侵危害狀況等各方面信息的匯編，主要采用 WG-WRA 和WRA這2種常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系對(duì)其進(jìn)行入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以期為細(xì)莖針茅的園林應(yīng)用和入侵防控提供參考和依據(jù)。

1 生物學(xué)和生態(tài)學(xué)特征

細(xì)莖針茅種子產(chǎn)量非常大，田間觀測(cè)表明其單株可產(chǎn)45 000粒種子。在澳大利亞其單株種子產(chǎn)量在70 000～100 000粒。并且除了通過(guò)種子繁殖，細(xì)莖針茅還可以通過(guò)分蘗繁殖，長(zhǎng)勢(shì)旺盛的植株其單株總分蘗數(shù)可達(dá)1 500個(gè)(表1)。細(xì)莖針茅種子(穎果)細(xì)小，長(zhǎng)(1.5±0.2) mm，具芒，芒長(zhǎng)(6.0±0.9) cm，千粒重約0.35 g(去芒后約0.25 g)。細(xì)莖針茅不僅種子細(xì)小、具長(zhǎng)芒而有利于風(fēng)傳播，其種子在土壤中的存活時(shí)間也較長(zhǎng)。研究表明，細(xì)莖針茅種子存活時(shí)間可達(dá)7年[9]。但是，細(xì)莖針茅的自然擴(kuò)展相對(duì)緩慢，種子成熟后常散落于母株附近(圖1)。筆者通過(guò)田間觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，細(xì)莖針茅自然分布的實(shí)生苗密集分布于母株 2～3 m的范圍以?xún)?nèi)，密度高者可達(dá)2 000株/m2，超過(guò)5 m范圍的實(shí)生苗則較為少見(jiàn)(圖2)。但相關(guān)研究表明，細(xì)莖針茅的同屬植物Nassellaneesiana，其種子可通過(guò)黏附于放牧羊群的皮毛或農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行長(zhǎng)距離傳播[12-13]。因此，作為和N.neesiana特征非常相似的細(xì)莖針茅，其種子通過(guò)攜帶作用進(jìn)行長(zhǎng)距離傳播的機(jī)會(huì)還是很大的。

表1 細(xì)莖針茅的繁殖學(xué)特征Table 1 Reproduction characteristics of S. tenuissima

細(xì)莖針茅耐貧瘠土壤，且具有廣泛的適應(yīng)性和良好的抗旱性[6，14]，但耐澇性較差[5]。在南方地區(qū)，細(xì)莖針茅可以安全露地越冬，但夏季容易受熱害[1]；在北方地區(qū)，夏季存在休眠現(xiàn)象，并且露地越冬困難[3，15]。但是，在北京地區(qū)冬季進(jìn)行保護(hù)處理(如覆膜)后細(xì)莖針茅可以部分越冬。

2 地理分布和園林應(yīng)用

細(xì)莖針茅原產(chǎn)于美洲，主要分布于南美洲的阿根廷、智利和北美洲的墨西哥及美國(guó)南部[16]。現(xiàn)已在澳大利亞，新西蘭，非洲的南非，歐洲的西班牙、意大利、法國(guó)、英國(guó)、比利時(shí)、瑞士等地有分布，并在一些地區(qū)已歸化或造成入侵危害[17-18](圖3)。

在澳大利亞和新西蘭，細(xì)莖針茅及其同屬近緣植物是一類(lèi)危害嚴(yán)重的外來(lái)植物。該屬植物侵入草地后會(huì)引起草產(chǎn)量下降，并且種子成熟后具有芒刺，常造成對(duì)家畜的危害[16，19-21]。在非洲的南非，細(xì)莖針茅及其同屬植物被認(rèn)為是有害雜草，主要發(fā)生于南非東部和西部的山地草原[22]。此外，Bourdot等采用CLIMEX模型對(duì)細(xì)莖針茅的近緣種N.neesiana在全球分布的預(yù)測(cè)表明，未來(lái)時(shí)期北美洲、亞洲地區(qū)(如中國(guó))和非洲南部等地區(qū)都是其潛在的分布區(qū)[12]。細(xì)莖針茅和N.neesiana有極為相似的生物學(xué)及生態(tài)學(xué)特性，因此，細(xì)莖針茅未來(lái)同樣有可能在這些區(qū)域造成入侵危害。

細(xì)莖針茅是我國(guó)園林綠化針茅屬植物中應(yīng)用最為廣泛的一種觀賞草，在南京[2]、揚(yáng)州[23]、宿遷[4]、上海[24-27]、杭州[28]、寧波[5]、成都[29]、重慶[30]、福州[31]、廣州[32]、昆明[33]等地的園林綠化中皆有應(yīng)用；在北方地區(qū)如河北和山東[3，34-35]、北京、天津[36]、蘭州[37]等地的園林綠化中也有應(yīng)用(圖4)。但是，在北方地區(qū)因其無(wú)法安全越冬，常作為一年生植物材料應(yīng)用。例如，雷瓊認(rèn)為其不適宜在山東臨沂的城市綠化中大量運(yùn)用[38]；秦濤則認(rèn)為，細(xì)莖針茅并不適合在江西南昌地區(qū)園林中應(yīng)用，因?yàn)槠溟L(zhǎng)勢(shì)不佳[39]。

3 入侵特性

外來(lái)物種進(jìn)入新的生態(tài)系統(tǒng)后是否能夠成為入侵種主要取決于該物種自身的特點(diǎn)以及被入侵環(huán)境的特點(diǎn)。細(xì)莖針茅入侵優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下4個(gè)方面：(1)適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)[5]，容易在新的環(huán)境中定植；(2)種子產(chǎn)量大、生命力強(qiáng)[13]，有利于種群的繁殖和增長(zhǎng)；(3)種子細(xì)小輕便且具有特殊的附屬結(jié)構(gòu)(芒)，有利于傳播和擴(kuò)散；(4)具有良好的觀賞效果，易被人為引種應(yīng)用到園林綠化中[1]。

在我國(guó)，可能被細(xì)莖針茅入侵的環(huán)境主要有以下特點(diǎn)：(1)有可利用的資源條件。我國(guó)多樣性的氣候及土壤類(lèi)型可為其提供適宜的水、土、溫度及光照等生長(zhǎng)所需的自然條件，為細(xì)莖針茅的入侵提供了基礎(chǔ)；(2)具有空生態(tài)位。細(xì)莖針茅被引入我國(guó)后主要應(yīng)用于園林綠化[3，34]，這些區(qū)域基本表現(xiàn)為群落結(jié)構(gòu)單一、生態(tài)系統(tǒng)脆弱，因此其進(jìn)入后能快速地占據(jù)空生態(tài)位，給本土植物的生長(zhǎng)帶來(lái)威脅；(3)無(wú)天敵或天敵較少。天敵是植物種群的重要調(diào)節(jié)者，當(dāng)細(xì)莖針茅這種外來(lái)種被引入到新的地域后，天敵壓力減少，從而導(dǎo)致其數(shù)量上的增長(zhǎng)和空間分布的擴(kuò)張。在實(shí)際觀測(cè)和調(diào)查中，也少見(jiàn)細(xì)莖針茅有病蟲(chóng)害的發(fā)生。

細(xì)莖針茅自身所具有的這些特點(diǎn)，有利于其進(jìn)入新的環(huán)境并成功定植、繁殖和增長(zhǎng)。我國(guó)多樣性的氣候條件及豐富的植被類(lèi)型，給細(xì)莖針茅的入侵提供了適宜的環(huán)境條件。因此，很有必要對(duì)細(xì)莖針茅入侵之后的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，從而降低引入物種對(duì)我國(guó)未來(lái)可能造成的入侵危害。

4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)我國(guó)南方和北方的氣候特點(diǎn)，采用中歐風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系和澳大利亞雜草風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系分別對(duì)細(xì)莖針茅的入侵風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明，2種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系有較為相似的結(jié)果，WRA的分值都高于WG-WRA(表2)。中歐風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系的結(jié)果表明，細(xì)莖針茅的入侵危害等級(jí)低(低風(fēng)險(xiǎn)Ⅰ)；但WRA的評(píng)估結(jié)果顯示，在農(nóng)業(yè)和環(huán)境方面的得分都遠(yuǎn)高于6分，表明須要對(duì)細(xì)莖針茅進(jìn)行引種方面的限制。在南方地區(qū)，細(xì)莖針茅可以安全越冬，通過(guò)大量的種子可能在新的環(huán)境中建植、歸化和擴(kuò)展。目前，細(xì)莖針茅在南方地區(qū)的應(yīng)用也日漸廣泛，存在逃逸和歸化的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)Bourdot等對(duì)未來(lái)氣候特征的分析表明，我國(guó)東南部會(huì)成為細(xì)莖針茅同屬植物N.neesiana的潛在適宜分布區(qū)[12]。因此，隨著全球氣候變化，我國(guó)的南方地區(qū)(尤其是中南部地區(qū))在未來(lái)很可能成為細(xì)莖針茅的適宜分布區(qū)。但是另一方面，細(xì)莖針茅耐澇性和耐熱性較差[1，5]，因此在南方地區(qū)其歸化和入侵可能受到限制。在北方地區(qū)，細(xì)莖針茅無(wú)法安全越冬，但其種子產(chǎn)量大、存活時(shí)間長(zhǎng)，依然可能以一年生的狀態(tài)發(fā)生逃逸和歸化；隨著氣候變化(尤其是冬季溫度增加)，細(xì)莖針茅在我國(guó)北方地區(qū)的應(yīng)用和分布范圍可能會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。目前，細(xì)莖針茅在我國(guó)園林上的應(yīng)用整體上還相對(duì)較少，關(guān)于細(xì)莖針茅的入侵事件也鮮有報(bào)道。但是，隨著細(xì)莖針茅在園林應(yīng)用中的普及，對(duì)其可能存在的入侵風(fēng)險(xiǎn)還須要進(jìn)一步觀察，警惕其可能在未來(lái)時(shí)期引起入侵危害。

表2 細(xì)莖針茅的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估Table 2 Risk assessment of S. tenuissima

5 小結(jié)

細(xì)莖針茅是我國(guó)園林綠化中一種新引種的外來(lái)觀賞植物，以其觀賞性佳和耐粗放管理而在生態(tài)園林綠化中推廣應(yīng)用。但因其適應(yīng)性廣、繁殖力強(qiáng)，容易逃逸后在新環(huán)境中歸化進(jìn)而造成入侵，需要引起警惕。

2種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明，細(xì)莖針茅在我國(guó)北方地區(qū)因無(wú)法露地越冬，其入侵風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，可以在園林綠化中嘗試應(yīng)用；但是在南方地區(qū)則具有一定的入侵風(fēng)險(xiǎn)，隨著全球氣候的變化，可能在未來(lái)時(shí)期引起入侵危害。因此，在園林推廣應(yīng)用時(shí)要引起警惕和注意，避免造成入侵危害。

致謝：感謝自然資源部退化及未利用土地整治工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張衛(wèi)華博士在繪圖方面給予的幫助！