浙江海岛外来入侵植物调查分析
——以嵊泗县花鸟岛为例
2017-12-11何伟平宋盛张瑜飞王剑武邬枭楠
何伟平 宋盛 张瑜飞 王剑武 邬枭楠
(浙江省森林资源监测中心 浙江杭州 310020)
浙江海岛外来入侵植物调查分析
——以嵊泗县花鸟岛为例
何伟平 宋盛 张瑜飞 王剑武 邬枭楠
(浙江省森林资源监测中心 浙江杭州 310020)
为更好地了解浙江海岛外来入侵植物的特征和习性,通过对嵊泗县花鸟岛外来入侵植物的实地调查及相关文献资料的整理,对其外来入侵植物的种类组成、危害现状、原产地、生活型和入侵途径等进行了分析。调查结果表明:花鸟岛现有外来入侵植物19种,其中菊科植物种类最多,有4种,占入侵植物总数的21.1%;其次是旋花科植物,有3种,占入侵植物总数15.8%;就危害程度而言,已造成严重危害的种类有5种,中等危害的有8种,轻度危害的有种6种。这些外来入侵植物中,生活型以草本植物为主,草本植物种类最为丰富(16种,占总数的84.2%);原产地以美洲为主(16种,占总数的84.2%);引入途径以人为有意或无意引入为主。嵊泗县花鸟岛外来入侵植物的种类组成及分布特征与浙江省外来入侵植物有相似关联之处,也有其适应海岛环境的特殊性,对其防控应采取相应不同的方法对策。
外来入侵植物;原产地;生活型;花鸟岛
外来种(Alien species,或称非本地的non-native、非土著的non-indigenous、外国的foreign、外地的exotic物种),指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外的物种(或种以下的分类单位),包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子体或繁殖体(李振宇和谢焱,2002)。当外来物种在自然或半自然生态系统或生境中建立种群,改变或威胁本地生物多样性的时候,就成为外来入侵种。目前,国际上已把外来入侵植物列为除栖息地破坏以外,导致生物多样性丧失的第二大因素(ENserink,1999)。中国是世界上物种多样性极其丰富的国家之一。具不完全统计,目前我国的外来入侵生物达520余种[1],而在IUCN公布的全球100种最具威胁的外来入侵生物中,我国就有50种[2]。
目前,关于浙江省外来植物入侵方面的研究还较少,几乎没有关于浙江海岛的入侵植物报道。根据对浙江省嵊泗县花鸟岛外来入侵植物的多次实地调查结果以及结合相关资料,对入侵植物种类组成、入侵途径、原产地和危害程度等方面进行了分析总结,以期为花鸟岛植物资源的有效管理和可持续利用提供参考,也为舟山群岛的植物资源研究提供参考。
1 花鸟岛自然概况
花鸟岛位于嵊泗列岛的最北面,距离公海仅36.5海里,小岛陆域面积约3.59平方公里,东西长约3.7公里,南北宽约2.0公里,海岸线蜿蜒曲折,总长度约为16.8公里。其形如展翅欲飞的海鸥,岛上花草丛生,林壑秀美,故得名花鸟岛;又由于岛上终年云雾缭绕,故又名雾岛。岛上峰峦起伏,最高峰为中部的前坑顶,海拔236.9米,也为舟山嵊泗列岛的最高峰。
2 研究方法
调查采用踏查和重点调查相结合的方法。在调查过程中记录入侵植物的种类、分布及其环境因子,并通过走访了解入侵及危害情况,然后依据国家环境保护总局发布的入侵物种名单、《中国外来人侵物种编目》[3]、浙江省外来人侵植物名单[4,5,6]等资料对调查结果逐一确定,最终形成花鸟岛外来入侵植物名录(详见表1)。
表1 花鸟岛外来入侵植物名录
3 结果分析
3.1 科属种组成分析
调查结果表明,花鸟岛外来入侵植物共19种,隶属于12科17属,其中以菊科和旋花科占据优势,分别有4种和3种,分别占总数的21.1%和15.8%;其次是禾本科和苋科,各有2种;这四种主要的科总计11种,占总数一半以上(57.9%)。其余8种外来入侵植物分别属于大戟科、锦葵科、藜科、马齿苋科、商陆科、十字花科、玄参科和紫茉莉科。综上结果表明,花鸟岛的外来入侵植物呈现在科的类群等级层面相对集中,在属种的类群等级层面又具有多样性的特点。
从种的数量上看,菊科植物尤为突出,据朱世新等统计我国菊科植物有外来种148种(含种下等级),其中入侵种29种[7],现已有4种分布在花鸟岛的农田、湿地、森林等生态系统中,特别是农田、村庄、撂荒地等生境尤为严重,已经对当地的生物多样性造成了一定的威胁。
3.2 原产地组成分析
对花鸟岛外来入侵植物的原产地进行分析,发现19种外来入侵植物中,来自美洲(包括南美、北美、中南美洲及热带美洲)的有16种,占84.2%;来自欧洲的有2种,占10.5%;来自西亚的有1种,占5.3%。
综上可看出,美洲入侵植物种类最多,说明美洲的入侵植物能较快的适应花鸟岛的生境。根据大陆漂移学说,美洲大陆和欧亚大陆是在被子植物形成后才分裂开的,而其后的隔离,造就了大量的新植物,这些新植物并没有完全脱化和丧失对原大陆气候的适应能力。如北美的独行菜,这种植物和亚欧大陆的独行菜同属于独行菜属,但经过生物隔离后形成了北美特有的独行菜,是一种区别于原有的新物种,现在它已经广布于温暖的东南亚的亚热带地区。另外,因相近的纬度带而相近适宜的气候特点,也是美洲植物在亚洲能具有较强适应能力的另一重要原因。
3.3 生活型组成分析
根据Whittaker生长型分类系统[8],花鸟岛的外来入侵植物有2种生长型。其中,草本植物占有绝对优势,19种外来入侵植物中,草本植物有16种,占总种数的84.2%;藤本植物有3种,占总种数的15.8%;无灌木或乔木植物。
上述现象的出现,与入侵植物的适应性和花鸟岛的亚热带气候有相当大的关系。一般来说,乔木的性状比较原始,适应能力相对较低。而与乔木相比,草本则是进化类型,具有较强适应能力[9]。另外,海岛上的海风比较频繁和强劲,乔木树种不适合在海岛上生存,这一点在入侵植物也有同样体现。此外,草本植物,特别是农业杂草,往往都具有r选择的生活史对策,即具有高繁殖能力、产生大量后代的特点以及较强的表型可塑性,因此,草本植物能够更好地适应新的环境,也就更容易成为生物入侵种[10-12]。最后,花鸟岛地处亚热带,气候温暖多雨,对浅根系的草本植物来说是非常适宜的生境。综上所述,草本植物较其它生长型植物能够更好地适应花鸟岛的环境。
3.4 入侵途径分析
外来植物入侵途径主要包括自然传入、人为引种和无意带入。根据调查结果分析,花鸟岛上的19种外来入侵植物的入侵途径只有人为引种和无意带入二个途径。其中,无意带入的居多,有10种(占全部的52.6%)。
花鸟岛相对远离大陆,因为大海的天然阻隔而使得外来植物缺少自然传入的途径,因此在调查中未发现自然传入的外来植物。而由于经济的发展,大陆与海岛之间的人员和物质交流活动日益频繁,大部分外来入侵植物会随着船只和人类的活动而被无意带入海岛。另外,出于观赏或者做成饲料等目的,小部分体积较小易于携带的外来植物会被人为有意引种到海岛上,如牵牛(观赏作物)和喜旱莲子草(饲料作物)等。
3.5 危害程度分析
根据本调查统计发现,在花鸟岛的19种外来入侵植物中,有5种是严重危害的外来物种(占26%),全岛一半以上的地方有这些外来入侵植物的分布,特别是喜旱莲子草和小飞蓬,所分布面积达到了80%以上,这些外来入侵植物所分布的生境主要集中在农地边缘、公路两侧、水沟、房屋边等人为干扰比较严重的地方。
3.6 与浙江省外来入侵物种对比分析
花鸟岛外来人侵植物约占浙江省外来入侵植物总种数[6]的11.4%,各生活型中,以草本型植物出现频次最多(都占80%以上),且藤本型入侵植物比例显著高于全省水平,这可能是藤本植物具有光合效率高,能有效适应异质环境等生物学特性,因而能够在激烈的竞争中生存和扩展[13]。而灌木型和乔木型在调查中未发现出现在花鸟岛,这可能与花鸟岛海岛型气候有关系,岛上风大、气候恶劣,不适应灌木型和乔木型外来物种生存。
从入侵植物原产地分析,与浙江省整体分布特点有相似之处,如都以起源于美洲为主,其次为欧洲和欧亚大陆(含地中海沿岸),但源于其他地区(非洲、大洋洲)的入侵植物在花鸟岛上相对更少,本次调查未发现。
4 总结与讨论
经调查研究发现,花鸟岛外来入侵植物在以下生境中更容易生存下来:
(1)生态环境较简单的岛屿、水域和农田等,这些地方物种多样性较低,单位面积物种种类和数量较少,自然竞争力和抑制力不强,外来入侵植物容易生存;
(2)港口附近、主要道路两侧和仓库周边,这些地方由于人类的频繁活动,外来物种经货物能最先抵达,如遇适宜的自然环境条件便可建立小种群而扩散开来;
(3)人为破坏干扰严重的生态系统,如毁林开荒、乱砍滥伐等,导致生态系统退化、生物多样性下降,给外来植物的入侵创造了良好的条件。
4.1 现实困难
当前防止有害生物入侵仍面临许多问题:林业、农业、植保、进出口检验检疫各自有审批权限,经常发生重复检验或者“双重标准”等冲突,未能形成统一联动的防控体系;检验检疫力量分散,技术设备落后,检验检疫部门既是管理者、又是执法者,同时还是技术操作者,这种体制弊端明显;社会公众防范意识薄弱,对有害生物入侵缺乏基本认识;外来有害生物本身潜伏期长,初期隐蔽性很强,一旦爆发危害巨大,难以控制。建立对外来有害生物有效预警和防范体系,积极遏制生物入侵已成为当务之急。
4.2 应对措施
加强立法建设,完善法律法规。我国针对物种入侵的现有法律法规立法明显滞后,现行立法侧重于考虑物种入侵对粮食和作物生产安全、人体健康和经济贸易的影响,较少考虑物种入侵对生态安全和可持续发展的影响。由于我国对外来物种管理的立法尚处于起步阶段,有必要对现行相关法律法规中存在的问题、必要性和管理机制进行深入研究。
加强各口岸的植物检验和检疫,防止有害外来植物的进入。嵊泗县地处东海,旅游资源丰富,气候适宜,对外交往日益密切,其周边的上海、江苏等省区也是我国生物入侵现象非常严重的地区,这些地区同嵊泗物种资源流动频繁,这些因素都为外来有害物种入侵到嵊泗县提供了有利条件,也能在最短的时间内影响到花鸟岛。另外,嵊泗县拥有举世闻名的世界大港口——洋山港,这也加大了境外植物入侵的机会和风险。因此,加强口岸的植物检验检疫,是防止新的外来植物入侵的第一关。 对入侵植物的管理部门涉及环保、农业、林业、建设、交通、出入境检验检疫等十多个部门,建议实行行政领导负责制,明确各部门责任;建立责任追究和检查考评制度,确保责任落实到位。
加强农耕地的管理,减少农村的撂荒地。随着嵊泗县社会经济的发展,大量的农村青壮年进入城市,出现农田大面积撂荒的现象,撂荒地为外来植物的入侵和扩散创造了非常有利的生境条件。不同的耕作方式可以抑制杂草入侵,通过改变耕作方式可减少入侵杂草的传播,而利用作物对光的竞争力可以营造一个不适于入侵物种生存的栖息地[14]。另外,有条件的地方可以退耕还林,加强植树造林,种植本地乡土树种,大力清除外来入侵植物(杂草),进一步压缩入侵植物的生存空间。
加强植物引种的风险评价,提高防范意识。许多外来植物的入侵往往是有意引种的结果。由于城市建设和美化环境等方面的需要,引进了大量的园林植物和观赏植物,但由于没有进行风险评价,使一些有害植物也同时被有意无意地引进。这类植物,引种是生物入侵的一个主要途径,所以关键问题是要限制盲目引种。引种应该在充分发展乡土树种的基础上进行。因为乡土树种更能适应当地的气候和地形条件.并具有广泛的遗传基础和生物多样性,更重要的是乡土树种所形成的景观具有区别于其他地区的独特性。在充分发挥乡土树种的优势后,仍有引种必要的地区可以也应该进行引种,但要注意树木引种的科学性,首先在引种时应选择健康、长势旺盛、无病虫害的种类,其次要对所引物种是否会对周围生态环境产生不良影响进行充分的考虑和论证。除了加强引进前的风险评估外,还应加强危害性宣传和引进后的管理,力争把风险降到最低。
加大宣传力度,增加科普投入。加强科普宣传,提高公众意识,全民参与防范外来入侵植物已成当务之急。坚持“谁经营,谁防治”的责任制度,建立以财政投入为主渠道的资金使用政策,用于外来入侵植物的预防、控制、清除以及科学研究和公众教育。
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Analysis of the investigation results for the plants invasive from outside on the islands off the coast of Zhejiang province——Taking Huaniao island in Shengsi county as an example
He Weiping, Song Sheng, Zhang Yufei, Wang Jianwu, Wu Xiaonan
(Zhejiang Forest Resource Monitoring Center,Hangzhou Zhejiang, 310020)
In order to better understand the characteristics and habits of alien invasive plants in Zhejiang Islands, through field investigation on alien invasive plants in Shengsi Huaniao Island and related literature, composition, status quo, harm to the kinds of invasive plant origin, life type and invasion path were analyzed. The results showed that there were 19 species of invasive plants existing in the Huaniao island, the Compositae were the most of them, 4 species, accounting for 21.1% of the total number of invasive plants; the second was Convolvulaceae, 3 species, accounting for 15.8% of the total number of invasive plants; In terms of the degree of harm, there were 5 kinds of serious hazards,there were 8 kinds of moderate damage, there were 6 kinds of mild damage. Of these invasive plants,the life form was mainly herbaceous plants. Herb species were the most abundant species (16 species,84.2% of the total); Many of the plants were native to the Americas(16 species, accounting for 84.2%of the total); The species composition and distribution characteristics of exotic invasive plants in Shengsi Huaniao island were similar to those of exotic invasive plants in Zhejiang Province, they alse had the particularity of adapting to the island environment, and different countermeasures should be adopted for their prevention and control.
Alien invasive plant; Origin; Life form: Huaniao Island
S718.52+1
B
1004-7743(2017)04-0028-05
2017-05-25
何伟平(1984—),男,浙江衢州人,工程师,从事森林资源监测等工作。