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入侵植物薇甘菊入侵广西壮族自治区的风险评估

2015-05-03韦春强潘玉梅唐赛春林春华周超群

杂草学报 2015年1期
关键词:甘菊广西壮族自治区危害

韦春强,潘玉梅,唐赛春,林春华,2,周超群,2

(1.广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西桂林 541006;2.广西师范大学,广西桂林 541004)



入侵植物薇甘菊入侵广西壮族自治区的风险评估

韦春强1,潘玉梅1,唐赛春1,林春华1,2,周超群1,2

(1.广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所,广西桂林 541006;2.广西师范大学,广西桂林 541004)

薇甘菊(MikaniamicranthaH. B. K.)是世界上最具危害性的恶性杂草之一,目前在广西壮族自治区的东南部已发现薇甘菊的分布,并产生了严重的危害。根据薇甘菊生物学特性、潜在风险性及管理控制的难度等,评估其在广西壮族自治区的传播、定植、扩散的风险性,分析其潜在危害,并初步建立薇甘菊入侵广西壮族自治区的风险评估体系。根据评估体系对薇甘菊的综合评价结果可知,薇甘菊传入广西壮族自治区的总风险值为83.5分(满分100分),属于入侵风险极高的入侵植物。

薇甘菊;入侵植物;风险评估

外来植物入侵风险评估是指通过外来植物的调查和研究,科学地评价和预测外来植物在全球变化等影响下入侵的趋势及其可能对生态系统等各方面产生的不利影响,在此基础上,提出减少外来植物入侵的有效方法[1-2]。外来植物风险评估是开展外来植物风险管理的基础,是防止外来植物入侵的有效手段之一,开展外来植物风险评估对我国的生物多样性保护具有重要意义[3]。薇甘菊(MikaniamicranthaH. B. K.)是菊科(Asteraceae)假泽兰属(Mikania)多年生攀缘草本植物,原产于中美洲、南美洲,现已广泛分布于亚洲、大洋洲。薇甘菊是世界上最具危害性的亚热带、热带杂草之一,该杂草生长异常迅速,可攀援缠绕其他乔灌草本植物,重压于冠层顶部,阻碍附主植物的光合作用,导致附主植物死亡,因此有 “植物杀手”的称号[4-7]。广西壮族自治区地处中国华南沿海地区,位于东经104°26′~112°04′,北纬20°54′~26°24′之间,北回归线横贯全区中部,地处中、南亚热带季风气候区,气候温暧,阳光充足,雨水丰沛,是外来入侵植物入侵的高风险区域。近几年,广西壮族自治区东南部有薇甘菊分布,并产生了严重的危害[8]。为了更好地探讨薇甘菊在广西壮族自治区的入侵趋势及未来可能产生的危害,笔者运用风险评估方法对薇甘菊在广西壮族自治区风险性进行探索,旨在为薇甘菊的预防和治理提供依据。

1 薇甘菊在广西壮族自治区的入侵状况

广西壮族自治区最早证实有薇甘菊分布是在2008年,当时是在陆川县铁路沿线发现的[9]。随着近几年的不断调查,越来越多的薇甘菊分布点被发现,目前,在广西壮族自治区,薇甘菊主要分布在东南部玉林市管辖的陆川县、博白县、北流市、容县等地,分布面积达582.61 hm2,其中陆川县 313.29 hm2,占总面积的53.78%;博白县 232.12 hm2,占总面积的39.84%。入侵的生境类型主要是林地、农用地、弃耕地及路边。薇甘菊在广西壮族自治区东南部已经造成了严重的危害。在广西壮族自治区,薇甘菊主要危害农田、果园、人工林、次生林等地方,造成作物减产,同时也给生物多样性造成严重损失。在广西壮族自治区发现薇甘菊之后,每年都开展大量防治工作,取得了一定的效果,但还是无法根除,因此每年都投入大量的成本进行防治。仅2012年玉林地区投入用于防治薇甘菊的费用就在200万元以上[8]。

2 薇甘菊入侵广西壮族自治区的风险评估

2.1 薇甘菊传入广西壮族自治区其他地方的风险

薇甘菊种子小而轻,瘦果千粒质量仅为0.892 g,且数量大,每0.25 m2种子产量为23 673~52 616粒,瘦果先端有1圈白色冠毛[10-11],薇甘菊种子可借助风力远距离传播到其他地方。随着交通运输业的发展,各种铁路、公路贯穿整个广西,在玉林地区,薇甘菊常常分布在铁路公路沿线,车辆路过时容易携带薇甘菊的种子而传入到其他地方。同时四通八达的河流也给薇甘菊种子的传播带来方便。综合各方面因素,薇甘菊传入到广西壮族自治区其他地方的风险很大。

2.2 薇甘菊在广西壮族自治区其他地方定植的风险

薇甘菊喜光好湿,在光照较强、水分条件较好的生境中生长较好,土壤肥力对薇甘菊生长的影响不大,相对重要的因子是光照、土壤水分,总的来说,薇甘菊生长繁殖对环境的要求低,生态幅宽[12-13]。薇甘菊种子在25~30 ℃的萌发率为83.5%,在15 ℃时萌发率仍达到33%[14-16]。据预测,广西壮族自治区除北部少部分地区以外,大部分地区属于薇甘菊的中度以上适生区,其中广西壮族自治区南部属于薇甘菊的高度适生区[17-18]。广西壮族自治区温暖的气候、充足的光照、丰沛的雨水,非常适合薇甘菊生长,因此,薇甘菊在广西壮族自治区其他地方定植的风险很大。

2.3 薇甘菊在广西壮族自治区其他地方传播扩散的风险

薇甘菊既能进行有性繁殖,又能进行无性繁殖[19-20]。薇甘菊定居成功后,利用其生长速度快、竞争能力强的特点,迅速占领生态位,并向周边逐步蔓延扩散。薇甘菊能产生大量的种子,种子可以借助风力、水流,或人为因素传播扩散。广西壮族自治区薇甘菊的传播扩散更多的受人为因素的影响[8]。随着广西壮族自治区经济的不断发展,人类活动越来越频繁,这也给薇甘菊的传播扩撒带来了更多的便利。薇甘菊一旦在广西壮族自治区其他地方定植,向周边地区传播扩散的风险性很大。

2.4 薇甘菊在广西壮族自治区的潜在危害

2.4.1 对经济的潜在危害 薇甘菊容易入侵农田、次生林、人工林、经济林、果树林等人为活动频繁的地方。而广西壮族自治区的次生林、人工林、经济林和果树林等林地很多,薇甘菊一旦入侵到这些林地,能迅速形成覆盖层,使树木光合作用等受影响,长势也受到严重影响,甚至枯萎死亡,特别是对未成林地、幼林地的危害更大。薇甘菊还可以跟树木竞争养分,使树木生长受到影响,造成其减产,同时还会因为薇甘菊的入侵而使林地除草成本增加。薇甘菊入侵到农田后,与作物竞争阳光,并迅速消耗土壤中大量的养分、水分,造成作物减产,进行除治薇甘菊还会增加成本。

2.4.2 对生态的潜在危害 薇甘菊生长异常迅速,通过竞争或分泌化感作用抑制周围植物的生长,很容易在一定范围形成薇甘菊单优势群落。广西壮族自治区是我国生物多样性、物种资源最丰富的省份之一,一旦薇甘菊在广西壮族自治区大面积分布,将造成严重的生态破坏和生物污染。因为薇甘菊的入侵,广东省内伶仃岛国家级自然保护区的生态系统遭受到严重破坏[14]。

2.5 薇甘菊入侵广西壮族自治区风险评估体系

运用多指标综合评估方法对薇甘菊的风险性进行探索,初步建立薇甘菊风险评估体系。分析薇甘菊的入侵风险,应按照风险产生的过程依次考虑4个方面的因素:能否传入到本地(入侵性)、能否在传入地成功定植(适应性)、在本地传播扩散的可能性(扩散性)及其可能产生的各种危害(危害性)[2-3]。四者相互依存,缺少其中任意1项,不可能产生风险,风险值也取决于这些因素发生的程度。参照徐海根等提出的外来物种风险评估方法[2-3,21-22]并根据薇甘菊的实际情况,提出薇甘菊风险评估体系、判断标准,该体系准则层包括4个指标:入侵性、适应性、扩散性、危害性;指标层22个,并给出各指标参数的判定依据(表1)。

表1 薇甘菊入侵广西壮族自治区的风险评估体系Table 1 The risk assessment system of M. micrantha in Guangxi

续表1 Table 1(Continued)

准则层指标层指标参数判断标准(赋值)得分赋值依据2.2环境条件2.5环境条件2.5要求不严格(2.5)要求一般(2)要求严格(1)2.0整体对环境条件要求一般[12-13]2.3耐逆性2.5耐逆性2.5很强(2.5)、强(1.5)、一般(0.5)、弱(0)1.5对水分、光照、温度均有一定的忍耐力[13,15]2.4国内天敌2.5国内天敌情况2.5无(2.5)有,但较少(2)有(1)2.0发现天敌小蓑蛾(Acanthopsychesp.)等危害,但危害较轻[25-26]3扩散性253.1繁殖方式4繁殖类型2有性繁殖(1)、无性繁殖(1)2.0兼有性繁殖和无性繁殖[19-20]生活史2多年生(2)、二年生(1)、一年生(0.5)2.0多年生草本[19]3.2繁殖能力12传粉受精方式3自花授粉结实(1)、异花授粉结实(1)、单性结实(1)2.0自花异花授粉均结实[10-11]种子数量3多(3)、中(2)、少(1)3.0每0.25m2产种子23673~52616粒[10-11]种子休眠特性3强(3)、弱(2)、无(1)2.0种子有短暂的休眠期[15]成苗率大小3大(3)、中(2)、小(1)3.0薇甘菊种子在适宜条件下萌发率达83%[15]3.3生长速度4生长速度4很快(4)、快(3)、一般(2)、慢(1)、很慢(0)4.0生长很快[4-5,13]3.4遗传特性5遗传稳定性2经过10代以上,不稳定(2)经过10代以上,稳定(0.5)2.0出现遗传变异[27]多倍性1是(1)、否(0)0二倍体[28]与亲缘杂草杂交2可能(2)、不可能(0)2.0在中国有同属杂草[7]4危害性254.1直接经济危害8危害作物的类别及重要性2种类多,非常重要(2)种类有限,重要(1)不多,一般(0.5)1.0危害农耕地、草场、次生林、经济林、果园等[16]危害作物的面积3很大(3)、大(2)、少(1)、无(0)2.0在广东省、云南省等多省造成严重危害危害[14]对产量品质的影响3产量损失>20%,严重降低品质(3)产量损失5%~20%,质量损失较大(2)产量损失1%~5%,质量损失较小(1)产量损失<1%,无质量损失(0)2.0侵入农耕地及经济林后,危害多种作物,造成作物减产[16]4.2间接经济危害4增加生产成本2严重增加成本(2)、明显增加成本(1.5)、成本增加较小(1)、无影响(0)2.0云南省、广东省每年为防治和根除薇甘菊花费大量资金[14]。对国内外市场的影响2影响严重(2)、影响中等(1.5)、影响较小(1)、无影响(0)1.0影响较小4.3直接生态环境危害5传带其他检疫性有害生物2证实(2)、未证实(1)、无(0)2.0在野外采到带有真菌Pseudocercosporasp.的薇甘菊植株[26]对生物多样性的影响2证实(2)、未证实(1)、无(0)2.0通过竞争或分泌化感作用抑制周围植物的生长,常形成单优群落,降低物种多样性[5]对生态平衡的影响1证实(1)、未证实(0.5)、无(0)1.0易造成生态系统的单一和退化[6]4.4间接生态环境危害3水土流失1证实(1)、未证实(0.5)、无(0)0.5无相关报道土壤沙化1证实(1)、未证实(0.5)、无(0)0.5无相关报道其他间接的影响1证实(1)、未证实(0.5)、无(0)1.0释放化感物质,抑制邻近植物生长[6]4.5对人类健康的危害3植株是否有毒1.5是(1.5)、否(0)0无毒是否分泌有害物质1.5是(1.5)、否(0)1.5释放α-香树脂醇、豆甾醇和阿魏酸等化感物质[29]

续表1 Table 1(Continued)

准则层指标层指标参数判断标准(赋值)得分赋值依据4.6对社会的危害性2危害程度2严重危害(2)、危害中等(1)、危害较小(0.5)、无危害(0)1.0造成生物多样性单一化,影响当地民族文化总得分值=83.5

每个参数赋值的高低反映了这个参数的不同风险程度,引起入侵可能性的权重。薇甘菊的风险值为各参数的得分总和。参考国内外外来植物的入侵性风险评估分级方法[2-3,22],结合本次风险评估的实际得分值,风险标准分为5个等级:得分0~4.5分,无风险,允许其引进;得分5.0~29.5分,低风险,可以引进,但应采取防范措施控制风险;得分30.0~59.5分,中风险,需要进一步研究获取相关信息,严格限制引入的目的、区域、数量、次数,而且引入后必须有足够措施限制其逃逸扩散,并加强监测工作;得分60.0~79.5分,高风险,必须禁止引进,要进行较严格的监控管理;得分80~100分,极高风险,必须禁止引进,并且必须进行严格检疫和管理。根据上述指标体系对薇甘菊进行的综合评价,得到薇甘菊传入广西的总风险值为83.5分,可见薇甘菊属于入侵广西风险极高的入侵植物。由于薇甘菊已经传入广西,并且已产生了一定的危害,所以应严格禁止在各地区之间相互引种,特别是还未发生的地区更加注意,积极采取必要的措施防止其传入。在已发生的区域,采取适当的防除措施,减轻其带来的危害。

3 结论与讨论

广西壮族自治区属中亚热带季风气候区,气候很适合大多入侵植物的生长。广西壮族自治区东部与广东省省界长 490 km,西面与云南省省界长 380 km,广东省、云南省是我国薇甘菊的重灾区[30-34],适宜的气候、便利的地理条件的便利、加上人类活动的日益频繁,给薇甘菊入侵广西乃至在整个广西范围内传播扩散并造成重大危害增加了很大的风险性[35-36]。笔者提出以下几点建议:加大宣传力度,减少由认识的缺乏而造成的薇甘菊的人为传播扩散;加强检疫力度,控制其传播;加强对广西各地林业、农业等相关技术人员的薇甘菊识别和防除技术培训,以便更好地开展全区范围内的薇甘菊普查、监测和防控,这样才能及时发现、及时报告、及时控制,在其形成危害之前清除掉;对已发生薇甘菊疫情的地方,针对不同的薇甘菊危害区域,结合各种方法的优缺点,使用不同的方法综合防治薇甘菊。由于薇甘菊很难一次性防治彻底,所以在防治过程中,应进行多次防治,各部门要协调配合,避免漏防,不留死角盲点;加大对薇甘菊的研究力度,寻求更为理想的控制薇甘菊的方法。

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Risk Assessment of the Invasive PlantMikaniamicranthain Guangxi

WEI Chun-qiang1,PAN Yu-mei1,TANG Sai-chun1,LIN Chun-hua1,2,ZHOU Chao-qun1,2

(1.Guangxi Institute of Botany,Guangxi Zhuang Autonomous Region and Chinese Academy of Sciences,Guilin 541006,China;2. Guangxi Normal University,Guilin 541004,China)

One of the most harmful and aggressive weeds of the world,Mikaniamicranthawas found in the southeast of Guangxi where it is becoming increasingly damaging. The risk in the process of dispersal,colonization and diffusion of Guangxi was evaluated according to the biological characteristics,potential risk and management control difficulty ofM.micrantha,and the risk assessment system ofM.micranthain Guangxi was established preliminarily. According to a comprehensive evaluation based on the risk assessment system,M.micrantharisk score is as high as 83.5,in accordance to its high invasive potential.

Mikaniamicrantha;invasive plant;risk assessment

2014-11-26

广西壮族自治区自然科学基金北部湾重大专项 (编号:2011GXNSFE018005);广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所基本科研业务费(编号:桂植业12005)。

韦春强(1982—),男,壮族,广西宾阳人,硕士,从事外来入侵植物研究。E-mail:weichun007@163.com。

唐赛春,研究员,从事入侵生物学研究。E-mail:tangs@gxib.cn。

S451

A

1003-935X(2015)01-0032-06

韦春强,潘玉梅,唐赛春,等. 入侵植物薇甘菊入侵广西壮族自治区的风险评估[J]. 杂草科学,2015,33(1):32-37.

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