黄山市城区外来入侵植物调查与风险评估研究

梁宇轩，张 丹，汪小飞

外来入侵植物是指已经在自然或半自然生态系统或生境中建立了种群，成为改变和威胁本地植物多样性的外来植物，包括其所有可能存活、继而繁殖的部分配子或繁殖体［1］。外来植物大多由于具有一定的观赏价值或经济价值等作用而被人为有意引入，同时也有可能是由于人类的无意引入，但由于引入地的环境条件比原生地更加优越或者人为的刻意保护，导致外来植物在引入地大量繁殖，从而破坏生态环境和生物多样性，并造成经济损失和威胁人畜健康［2］。丁建清等在国内首次根据文献资料对农田、牧场、水域等生态环境中的植物进行了初步统计，得知至少有58种外来植物对我国的农林业带来了危害［3－4］。如喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides），原产巴西，是典型的外来入侵植物，入侵逸生成功之后，对农业、园艺、养殖业和交通运输业等造成了极大危害，并且破坏了生态系统、生态环境以及生物的多样性［5］。

黄山市位于安徽省南部，东经117°12＇～118°53＇，北纬29°24＇～30°31＇之间，具有丰富的植被，森林覆盖率达86.6%［6］。然而，在全球经济的浪潮下，黄山市作为一个国际性旅游城市，由于拥有大量的人员往来和经贸交流，使得黄山市也出现了大量的外来入侵植物。2008年，汪小飞等对黄山市进行调查分析，统计出外来植物81种，隶属33科59属。这些外来入侵植物破坏着本地生物的多样性、生态环境、威胁人畜安全和导致经济损失等。作者通过对黄山市城区外来入侵植物的野外调查，确定黄山市城区外来入侵植物的种类，记录这些种的原产地、习性、出现的地点，目测多度，并分析这些种的特点，制定了外来植物的风险评估表，以期对于外来植物的风险预测提供一定的科学依据。

1 研究方法

2010年12月—2011年12月，通过查阅《中国植物志》、《安徽植物志》、《黄山植物》等相关文献［7－10］，确定采取线路调查和样方调查两种方法，展开调查。在调查的过程中，拍摄植物照片、采集植物标本进行鉴定。

1.1 线路调查

对于黄山市城区，沿着12路、5路等公交线路开始调查，从黄山学院南区门口开始，沿着和怡阳光大酒店、汽车站、黄山学院北区、昱中花园、火车站、世纪广场、阳光绿水花园、馨园国际大酒店，到黄山学院南区门口为止。对于最具有代表性的黄山学院南区，从二食堂开始，沿着12＃、24＃、17＃、20＃、西区、二教、图书馆、教师宿舍、天都园林基地、外语楼、徽文化广场、一教、一食堂、10＃、6＃，直到二食堂为止。

1.2 样方调查

在整个的调查过程中，对于局部重点区域，24＃前面、二教西土坡、汽车站门口等，采取样方调查，样方面积设置为0.50m×0.50m。在样方内记录外来入侵植物和伴生种的种类、株高、总株数、叶片长宽、结实量、扩散方式、生长状况，并目测多度，分析传入途径。

2 调查结果（见表1）

表1 黄山市城区外来入侵植物汇总表

注：Soc：植株密闭、形成背景；Cop3：植株很多；Cop2：植株多；Cop1：植株尚多；Sp：植株不多，零散；Sol：植株少，偶见；Un：仅单一个体。

3 结果及分析

3.1 外来入侵植物组成

本次调查到外来入侵植物有27种，隶属18科26属，其中菊科种类最多，共7属8种，占本次统计总数的29.63%。在本次统计的外来入侵植物中，绝大多数种类分布于热带、亚热带，并且多数为1年生或多年生草本。

3.2 外来入侵植物特点

3.2.1 繁殖特性

成功入侵的外来植物往往具有很强的繁殖能力，植物的繁殖方式可以分为三种，有性繁殖和无性繁殖，其中以两者结合起来的外来入侵植物的扩散能力最为强烈。如凤眼莲（Eivhhorniacrassipes），可以依靠匍匐枝与母株分离方式进行无性繁殖，植株数量在5天内可增加一倍，一个母株可以在30天内能增殖40～80株；同时，还可以进行有性繁殖，一株花序可产生300粒种子，种子沉积水下可存活5～20年［11］。

3.2.2 传播特性

入侵植物具有极强的传播特性，到达新的生存环境之后，危害本地乡土植物的生长，从而占有该领域。如小蓬草（Conyzacanadensis），它的瘦果扁长圆形，具毛，在8月成熟之后可以随风传播到很远的地方；苍耳（Xanthiumsibiricum），瘦果表面具钩状刺和白色的细柔毛，可以通过人畜无意引入传播；牛膝菊（Galinsogaparviflora），易随带土苗木传播。

3.2.3 遗传特性

杂草遗传多样性的高低反映了物种对外界环境适应能力的强弱［12］，适应能力强的则很容易在新的环境领域扩散，进而暴发。如一年蓬（Erigeronannuus），它的生物学特性决定了它具有高的遗传多样性和低的遗传分化，这表明一年蓬在盐碱地上也具有很强的适应能力，所以成为了危害当地植物生存的入侵植物［13］。

3.2.4 有害特性

入侵植物往往通过化感作用来抑制周围植物的生长，植物的化感作用是植物通过淋溶、挥发、残体分解和根系分泌环境释放化学物质，而对周围植物（包括微生物）产生间接或直接的有害或有利的作用［14］。如香附子（Cyperusrotundus）通过根系分泌物和地上器官分泌物对周围的植物产生化感作用，抑制它们的生长；小蓬草（C.canadensis）在自然条件下可通过茎叶淋溶、土壤残体分解和根系分泌共同作用向农业生态系统释放化感物质，但主要以根系分泌为主，威胁周围植物的生存［15］。

3.2.5 适应性特性

外来入侵植物对环境有着强烈的适应性，尽管环境相当恶劣，即使本地植物不能生存的地方，外来入侵植物也可以在此生存，吸收养分和占领空间，如喜旱莲子草（A.philoxeroides），在原产地主要分布于淡水生境中，既能扎根于淡水中，也能漂浮在水面，营养和水分都不是喜旱莲子草的限制因子，入侵成功之后，在陆地和水中都可生存，尤其在阴湿环境下，土壤肥沃时危害更为严重［16－18］；钻形紫菀（Astersubulatus）喜生长在潮湿的土壤中，同时在沼泽或含盐土壤中亦能生长，常沿河堤、沟边、路边、海岸蔓延。

4 外来植物风险评估研究

外来植物风险评估概念的形成：某一植物从原产地到达非原产地，就会带来新的影响，影响的大小随具体情况改变，为了便于将模糊的影响程度具体量化，人们将工程学中的“风险”这一概念引入进来，后逐步形成了风险评估的概念［19］。

外来植物风险评估分为两类：第一类是在植物引入某地区前预测其入侵风险的评估系统；第二类是对已经在当地定殖或归化并造成影响，或有潜在入侵性并将来有可能成为入侵物种的风险评估系统［19］。第一类分析方法包括：农业气候相似距法、CLIMEX模型方法、MaxEnt模型方法、GARP模型方法；第二类分析方法包括：德尔菲法、层次分析法、模糊分析法［19］。

层次分析法具有系统性强、结构框架简洁明了、所需定量数据较少的特点，并且本身能够认真地考虑和衡量指标的相对重要性。徐会曾这样解释层次分析法：是将方案构建成多层次、多指标系统，再依次对每层指标进行研究、评估的一种方法［20］。李振宇、解焱［21］构建的层次分析体系包含的指标有：繁殖扩散性、遗传性、适应性特征、物种类型、有害特征、被控制特点及入侵历史。丁晖、石碧清、徐海根等［22］构建的层次分析指标体系分为目标层、准则层和指标层3个层次。针对黄山市的地理特性分析，以及层次分析法的特点，本研究采用层次分析法对黄山市城区的外来入侵植物进行风险评估，并制定出一个风险评估表（见表2）。该风险评估表根据导致外来植物入侵的可能性原因设立准则层；再在指标层根据各个准则层的具体特点设立各个问题；最后再根据指标层这些问题的答案设立等级划分：低风险、中风险、高风险和不可接受，并进行主观赋值，依次为0分、2分、5分、20分；根据统计出来的分数，进行风险评估。

表2 黄山市城区外来入侵植物风险评估表

在表2中，每个单项赋值的高低，反映了这个单项的不同风险程度，以及引起入侵可能性的权重的大小。指标权重的确定有主观法和客观法2大类，主观法是由决策分析者对各指标的主观重视程度而赋权的一类方法；客观赋权法则根据评价对象各指标数据，按照数学上的计算准则得出各评价指标权重，如熵值法、最小二乘法等［22］。这里采用李振宇等专家的研究成果［21］和黄山市城区的特点判断：将表2中的每个问题的得分合计，如果超过20分，就表示应该禁止引入和在野外释放该物种；评估值在10～20分的，必须严格限制引入的目的、区域、数量和次数，而且引入后必须有足够的安全措施防止其逃逸和扩散，并加强监测工作；评估值为5～10分的物种，应适当限制引入的目的、区域、数量和次数；评估值为5分以下的物种可以引入。针对黄山市城区外来入侵植物（表1），根据表2统计分数得知：评估值在20分以上的有小蓬草（C.canadensis）、一年蓬（E.annuus）等21种，占黄山市城区外来入侵植物总数的77.78%；评估值在10～20分的有牛筋草（Eleusine indica）、紫茉莉（Mirabilis jalapa）等4种，占总数的14.81%；评估值在5～10分的有圆叶牵牛（Ipomoea purpurea）和葎草（Humulus scandens）2种，占总数的7.41%；评估值在5分以下的种类没有。具体运用方式举例如：喜旱莲子草（A.philoxeroides），就准则层繁殖和扩散中，自然传播速度很快以及可以进行营养繁殖，就证明它的评估值已经在20分以上，所以应该禁止引入和在野外释放该物种；小蓬草（C.canadensis），能在自然界建立自我繁殖种群、自然传播范围很远、自然传播速度很快、容易被无意传播，其评估值也在20分以上，所以也应该禁止引入和在野外释放该物种。

制定外来植物风险评估表，旨在为黄山市相关部门预防外来植物入侵提供参考，保护生态环境，保护生物多样性，保护经济不受损，保护人畜健康等。

5 小结

本文调查出黄山市城区外来入侵植物的种类，共27种，隶属18科26属，并分析了这些外来入侵植物的特点，同时，制定出风险评估表，提供给黄山市相关部门在植物检疫过程中一个参考的指标，加强植物检疫的力度，预防外来植物入侵本地，造成破坏。

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