广东省农业生态系统外来入侵植物的种类调查与危害评估

2011-07-05岳茂峰樊蓓莉田兴山周先叶李伟华广东省农业科学院植物保护研究所广东广州50640华南师范大学生命科学学院广东广州5063

生物安全学报 2011年2期

岳茂峰，樊蓓莉，，田兴山，冯莉，周先叶，李伟华广东省农业科学院植物保护研究所，广东广州 50640;华南师范大学生命科学学院，广东广州 5063

随着我国经济贸易、交通系统的高速发展以及出入境人员的增加，外来入侵生物种类不断增多，对我国农林牧业等领域造成的危害日趋严重(丁晖等，2009)，每年经济损失超过1000亿美元(顾忠盈等，2006)。南方沿海地区是我国生物入侵危害最严重的地区(万方浩等，2009)。广东便是其中之一，入侵物种数量超过200种，入侵植物超过90种(万方浩等，2009;王芳等，2009)。

农业生态系统中的外来种入侵是指外来种在自然分布区以外的农业生态系统中存活、繁殖及建立可持续种群，并直接或间接为害作物生产的生物学现象(强胜等，2010)。目前，虽然许多学者对广东省的外来入侵植物进行了研究，但多数是对局部(曾宪锋，2003;严岳鸿等，2004)和单一物种(周先叶等，2003;刘周全，2009;曹洪麟等，2004)的调查。有关广东省农业生态系统外来入侵植物的种类、现状等基本资料十分欠缺。本研究通过对广东省21市农业生态系统外来入侵植物进行全面调查，为外来入侵植物的防控提供依据。

1 材料与方法

1.1 外来入侵植物名录拟定

外来入侵植物的确定主要参照我国环境保护部发布的外来入侵物种名单。同时参考了《中国外来入侵种》(李振宇和解焱，2002)、《中国外来入侵物种编目》(徐海根和强胜，2004)、《重要农林外来入侵物种的生物学与控制》(万方浩等，2005)、《中国外来杂草原色图鉴》(车晋滇，2010)等有关植物入侵的数据资料，并根据目前广东省外来入侵植物的实际情况，去除错误和重复的记录。

1.2 调查方法与路线

野外调查主要采取定点调查与线路调查相结合的方法，记录和统计发现的外来入侵植物的种类、分布状况及其伴生植物。定点调查是在广东省政区图上用30 km×30 km网格做图，调查地点确定在网格交点附近，根据当地实况分别取农业生态系统中不同生境(农田、荒地、丢荒地、果园、菜地、苗圃、道路、河流、沟渠，水塘等)的样地进行调查。线路调查是针对外来入侵植物的传播路线进行的重点调查，即公路(高速公路、国道、省道及其他主要道路)、铁路(车站、货场)、河流(河堤、河漫滩)、海岸、滩涂以及码头等。在调查期间，根据当地地形、交通路况及外来入侵植物危害状况适当调整调查路线及样点数量。调查样点共计205个。

1.3 外来入侵植物危害评价

根据外来入侵植物在其入侵分布点或群落中的多度级进行赋值(林正眉等，2005)。优势、丰盛、常见、偶见和稀少等5个等级分别赋值100、60、30、20和10分，再根据每个多度级出现的频度确定其平均多度分值(丁莉等，2006)。

某种多度级的频度=该种多度级出现的样点数/该种在该空间单位出现的总样点数;

平均多度分值=∑(某多度级分值×某多度级的频度);

外来入侵植物的分布频度分值由该植物在空间单位出现的频度来确定。然后，计算某种外来入侵植物的危害分值(H)。

分布频度分值=100×该种出现的地区数/广东省总地区数;

H=0.5×平均多度分值+0.5×分布频度分值。

式中，H越高，则危害程度越严重;0.5代表平均多度分值与分布频度分值所占的权重(丁莉等，2006)。

最后，根据不同空间单位入侵植物危害分值的大小，确定危害等级。小于30分的植物定义为轻度危害(Ⅰ级);30～60分的植物定义为中度危害(Ⅱ级);大于60分的植物定义为高度危害(Ⅲ级)。

1.4 分布类型划分

在调查的基础上，根据入侵植物分布区域的大小分为4个等级:(1)全域分布种，分布于广东全境，即21个市都有分布的外来入侵植物;(2)广域分布种，分布于广东省1/2以上地区的外来入侵植物;(3)局域分布种，分布于广东省1/2以下、1/5以上的地区，即在4～9个市有分布的外来入侵植物;(4)窄域分布种，分布于广东省1/5以下的地区，即在1～3个市有分布的外来入侵植物(王芳等，2009)。

2 结果与分析

2.1 外来入侵植物的种类构成及危害水平

根据调查，初步确定广东省农业生态系统的外来入侵植物共有90种，隶属于28科(表1)。其中，菊科最多，有27种，占总数的30.00%;其次为禾本科(14种)、苋科(9种)、茄科(6种)、含羞草科(5种)和旋花科(4种)，分别占总数的 15.56%、10.00%、6.67%、5.56% 和 4.44%;蓖麻科等 19 科仅有1种。从危害情况来看，处于重度危害水平的入侵植物有22种，占总数的24.44%;处于中度危害水平的植物有15种，占总数的16.67%;处于轻度危害水平的植物有53种，占总数的58.89%。

2.2 外来入侵植物的生活型

广东农业生态系统外来入侵植物的生活型分为乔木、灌木、藤本、草本等4种类型。其中，草本数量最多，有71种，占总数的78.89%;其次为灌木，有9种，占10.00%;藤本和乔木分别为7和3种(表1)。

2.3 外来入侵植物的原产地

广东省农业生态系统外来入侵植物原产地包括南北美洲、非洲、欧洲、亚洲等地区。其中，原产于美洲的入侵植物71种，占总数的78.89%;原产于非洲的入侵植物8种，占总数的8.89%;原产于欧洲和亚洲的入侵植物各6种，分别占总数的6.67%;原产于大洋洲的入侵植物最少，为1种，占总数的 1.11%(表 1)。

表1 广东省农业生态系统外来入侵植物名录Table 1 List of exotic invasive plants recorded in agricultural ecosystem of Guangdong Province，China

续表1

2.4 外来入侵植物的分布类型

广东省农业生态系统外来入侵植物的广域分布种最多，为40种，占总数的44.44%;窄域分布种次之，为25种，占总数的27.78%;局域分布种为18种，占总数的20.00%;全域分布种最少，仅有7种，占总数的7.78%(表2)。其中，广域分布种薇甘菊在珠三角地区危害较重，且有向北扩散的趋势;飞机草、白花鬼针草等在粤西地区分布较普遍。局域分布种豚草在粤北和粤西大范围暴发。窄域分布种假高粱在韶关局部地区大量发生;加拿大一枝黄花在广州地区偶见;互花米草主要分布于阳江、珠海等沿海滩涂。

表2 广东省农业生态系统外来入侵植物分布类型Table 2 Distribution types of exotic invasive plants of agricultural ecosystem in Guangdong Province

3 讨论

3.1 入侵植物种类及危害

良好的水热环境使广东成为众多外来入侵植物的集聚地，生态安全不容乐观。在2003年中华人民共和国国家环境保护总局公布的首批16种外来入侵物种名单(包含9种入侵植物)中，薇甘菊、空心莲子草、豚草、互花米草、飞机草、凤眼莲、假高粱等7种存在于广东省农业生态系统中，仅紫茎泽兰和毒麦未在广东发现。在2007年农业部种植业管理司发布的《中华人民共和国进境检疫性有害生物名录》(40种植物)中，豚草、蒺藜草、飞机草、薇甘菊、假高粱等5种出现在本次调查中。在2010年中华人民共和国国家环境保护总局公布的第二批外来入侵物种名单(包含10种入侵植物)中，马缨丹、大薸、加拿大一枝黄花、蒺藜草、银胶菊、土荆芥、刺苋、落葵薯等8种出现在本次调查中。

王芳等(2009)总结的广东省外来入侵植物种类，共计93种。其中，危害较大的有空心莲子草、凤眼莲、马缨丹、薇甘菊、簕仔树、假臭草、胜红蓟、三叶鬼针草和小飞蓬，与本次调查结果比较相似。除飞机草、薇甘菊等主要危害种(缪绅裕和李冬梅，2003;陈进军等，2005;刘红卫等，2004)之外，此次发现的白花鬼针草在粤西湛江、茂名等地也是主要入侵危害种之一，对旱田、果园等危害极大，应该引起有关部门的注意。

3.2 入侵植物来源

广东省农业生态系统外来入侵植物涵盖了五大洲的植物。其中，来自美洲的种类最多，与福建、广西等地区的统计资料(唐赛春等，2008;杨坚和陈恒彬，2009)相似。这可能与新大陆和旧大陆之间生物区系隔离时间长短有关，由于两大陆分离时间较长，致使两地间生物种类的交流较少，缺乏相互依存、相互制约的生态关系(冯士明等，2005)。一旦这些种类获得了在其他大陆生境生存的机会就能良好生长并蔓延扩散(强胜和曹学章，2000)。因此，在以后的引种中，要特别注意来源于美洲大陆的植物，应对其在我国的适生性范围进行分析和预测。

3.3 入侵植物分布

在90种外来入侵植物中，全域和广域分布的种类有47种，占总数的50%以上。虽然全域分布种占入侵植物总数的比例最低，但这类入侵种已在全省各个地区稳定分布与繁殖，造成的危害和治理难度均不可估量。在广域分布的入侵植物中不仅包括了危害严重的薇甘菊等世界性外来入侵植物，还包括了白花鬼针草等新的外来入侵植物，对这些恶性杂草需要加强防控力度，以免其进一步蔓延。在局域和窄域分布种中，豚草由北向南扩展;而飞机草则由南向北扩展，已经到达粤北的韶关(陈进军等，2005)，有进一步入侵湖南的趋势，因此应该在粤北地区加强对飞机草的检疫工作;假高粱、加拿大一枝黄花等在广东省内虽然分布范围较小，但并不能忽略其潜在危害，需引起有关部门的高度重视。

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