洞庭湖区外来入侵植物调查分析及防治对策

2020-10-13杜云安杨连勇杜华安唐小美张志雄向国红

生物安全学报 2020年3期

杜云安，杨连勇，杜华安，韦玮，唐小美，张志雄，向国红

1 常德职业技术学院，湖南常德 415000; 2常德市农林科学研究院，湖南常德 415000； 3湖南人文科技学院,湖南娄底 417000

在一个特定地域的生态系统中，某种植物不是本地自然发生和进化而来，而是后来通过不同的方式从其他地区传播过来的植物称为外来植物。由于其生态适应性强、繁殖能力强和传播能力强等特点，外来植物能迅速在当地环境中生长和繁殖，这样就构成了外来植物的入侵。外来入侵植物的危害性已经引起了全世界的普遍关注(万方浩等，2005)。20世纪90年代我国逐步开始了对外来入侵植物的调查研究，丁建清等(2002)通过查阅大量文献资料发现给我们国家农林业带来了危害的外来植物至少有58种。21世纪以来,我国发现有300种以上的入侵植物,并且造成不同程度的危害(强胜和徐海根,2004)。

洞庭湖区位于长江中游以南、湖南省北部，以洞庭湖为核心，向东、南、西三周过渡为河湖冲积平原、环湖丘陵岗地、低山，为一碟形盆地。在行政区划上，包括岳阳、华容、湘阴、南县、安乡、汉寿、澧县、临澧、桃源、望城10县，临湘、沅江、汨罗、津市4县级市，以及岳阳市的岳阳楼区、君山区、云溪区，益阳市的资阳区、赫山区，常德市的武陵区、鼎城区7区，共计21个县市区，此外还涉及湖北省的松滋、公安、石首等县市。其中湖南部分土地面积3.17万km2，占全省面积的15%。主要包括湘、资、沅、澧四水的广大平原和湖泊水网区。该地区属大陆性季风气候区，生物资源丰富,热量充足,维管植物1428种,洞庭湖区交通航运十分发达，有利于外来植物的入侵和蔓延。通过查阅资料,洞庭湖区外来入侵植物的研究主要集中在入侵植物的种类、原产地、生活型、入侵途径和危害上(杜云安等,2017; 黄含吟等,2016; 刘兴峰等,2009; 向国红和王云,2013; 向国红等,2008,2009; 谢红艳等,2011; 徐亮等,2009; 章承林等，2012)，但尚未查阅到该区域系统的入侵植物名录和区系研究的相关资料。因此,对洞庭湖区外来入侵植物进行全面调查和区系研究,可为合理利用与防治提供可靠的依据。

1 研究方法

于2015年7月—2018年10月，对洞庭湖区21个区县市的外来植物进行实地考察,采集标本,查阅外来入侵植物相关资料(李振宇和谢焱，2002；石青等，2017; 徐海根，2004；徐海根和强胜，2004，2011；岳茂峰等，2011)，对外来植物的种类组成、类型、生活型、原产地等进行相关的统计分析，入侵植物属、科的分布区系统计参考吴征镒(1991)、吴征镒等(2003)。

2 结果与分析

2.1 洞庭湖区外来入侵植物种类

通过对环洞庭湖区的野外调查和对文献资料的整理分析，初步确定洞庭湖区共有外来入侵物种种类86种，分属24科64属(表1)。其中，入侵物种中以菊科为优势科，共23种，占入侵物种总种数的26.7%；其次是禾本科9种，占入侵植物总种数的10.5%;苋科7种，占入侵植物总种数的8.1%;旋花科6种，占入侵植物总种数7%;、豆科、茄科和玄参科各5种，占入侵植物总种数的5.8%;藜科和十字花科各4种，占入侵植物总种数的4.7%;大戟科3种，占入侵植物总种数的3.5%;伞形花科2种，占入侵植物总种数的2.3%;含有1种的是马鞭草科、牻牛儿苗科、凤仙花科、商陆科、石竹科、鸭跖草科、锦葵科、落葵科、雨久花科、紫茉莉科、马齿苋科、龙舌兰科、酢浆草科，占入侵植物总种数的1.2%。依据植物类型可知，双子叶植物有21科53属73种，单子叶植物仅有5科12属13种。

表1 洞庭湖区入侵植物名录Table 1 List of invasive plants found around Dongting Lake area

续表1

2.2 洞庭湖区外来入侵植物生活型组成

从生活型上看，草本植物有84种，占总数的97.6%;一年生草本植物43种，占总种数的50%;一、二年生草本植物19种，占总种数的22.1%;多年生草本植物22种，占25.6%;入侵木本植物仅有2种，占2.3%.由此可见，草本植物是外来入侵植物的主要组成部分，尤其以一年生草本危害最严重。

2.3 洞庭湖区外来入侵植物原产地分布

对洞庭湖区外来入侵植物的原产地信息以传统七大洲的方式进行了初步统计，若某植物起源于多个大洲则进行重复计数的方法，洞庭湖区的外来入侵植物来自于世界各大洲。原产美洲的有51种，占总数的59.3%；其次是欧洲22种，占总数的25.6%；亚洲17种，占总数的19.8%；非洲有8种、大洋洲有3种，分别占总数的9.3%和3.5%。

2.4 洞庭湖区入侵植物区系特征

从科的分布区类型特征可知，洞庭湖区外来入侵植物共有24科，隶属于世界广布、以南半球为主的泛热带分布和东亚及热带南美间断分布、北温广布、泛热带分布5个类型(表2)。世界广布类型是入侵种的主体，有13科62种，占总科数的54%;其次是泛热带分布有6科9种，占总科数的25%；东亚及热带南美间断分布有3科，占入侵植物科数的13%。从洞庭湖区植物区系科的分布类型可知，世界广布类型入侵十分严重，其次是泛热带分布，两者占入侵植物的主体，其他类型科所占比例较少。

从属的分布区类型特征来看，洞庭湖区入侵植物共有64属，14个分布类型(表2)。总体来看，泛热带分布共有18属25种，占入侵植物属的28%；世界分布有17属24种，占入侵植物属的27%；北温带分布有7属，占入侵植物属的11%；东亚及热带南美间断分布有6属，占入侵植物属的9%；北温带和南温带间断分布及热带亚洲和东非或马达加斯加间断分布均为3属，占入侵植物属的5%；东亚及北美间断分布和旧世界温带分布均为2属，占入侵植物属的3%；其他类型均为1属，占入侵植物属的2%。总体来看，世界广布和泛热带分布属数最多，其次是北温分布和东亚及热带南美间断分布，四者共占入侵植物属数的75%。

3 讨论

随着社会经济的不断发展，洞庭湖区发达的交通航运、土地闲置和新农村建设给外来植物的入侵提供了便利条件。调查发现，外来入侵植物均出现在路边、荒地、湖边、河道及周边等地，共有外来入侵物种种类约86种，比彭友林等(2009)调查的43种已经增加一倍多，发展速度快，以菊科、禾本科、苋科为优势科，共计39种，占入侵物种总种数的45.3%，水葫芦Eichhorniacrassipes(Mart.) Solms、空心莲子草Alternantheraphiloxeroides(Mart.) Griseb.广泛分布于河道、池塘、湖边，严重堵塞河道，破坏水体环境，加拿大蓬Conyzacanadensis(L.) Cronq.、一年蓬Erigeronannuus(L.) Pers、加拿大一枝黄花SolidagocanadensisL.、钻形叶女菀AstersubulatusMichx.、三裂叶薯IpomoeatrilobaL.、三叶鬼针草BidenspilosaL.等陆生杂草在荒地、路边、旱地都是随处可见，影响本土植物的正常生长，严重时导致本土生物种群减少甚至灭绝。相关部门应该引起高度重视。

表2 洞庭湖区外来入侵植物的区系组成Table 2 Floristic composition of the families and genera of invasive alien plants around Dongting Lake area

从生活型上看，草本植物的生活史短，种子量大且繁殖速度快、传播途径多样、繁殖能力很强等成为外来入侵植物的主体，草本植物有84种，占总数的97.6%，给洞庭湖地区的生态系统和经济造成了严重危害。木本植物因其自身特点对洞庭湖地区危害也较小。从洞庭湖区域入侵植物属的分布区类型特征来看，洞庭湖区入侵植物共有64属，14个分布类型，主要以泛热带分布和世界分布类型为主，这与该区域的气候特征相一致。

生物入侵正在以前所未有的速度改变世界的自然环境和生态特性，如果不及时采取有效的方法阻止，人类赖以生存的生态系统就将面临枯竭和丧失多样化的危险(Macketal．，2000)。洞庭湖区域大面积暴发的有水葫芦、空心莲子草、加拿大蓬、三裂叶薯、加拿大一枝黄花、三叶鬼针草等，其他入侵植物处于可控阶段，部分已经用于园林绿化，要做到合理利用生物资源，需要定期开展本地的外来入侵植物的调查、防治和利用的研究(曲同宝等2015)。

4 防治策略

4.1 强化生态安全意识，建立外来引种风险评价制度

随着经济的发展和人口不断增加，人类活动对生态环境的破坏不断加剧，由环境破坏和生态退化及其所引发了生态环境灾难迅速扩大、生物多样性减少等生态问题。生态安全已成为国家安全、区域安全的重要内容。通过政府立法和加大宣传力度，让保持生态安全、环境安全和经济的可持续发展成为大家的普遍共识。洞庭湖区的园林绿化中外来植物占了一定比例，应对引进植物进行引入前的评估和预测，加强引入后的观测工作(庞立东等，2015)。