李曉鴻，汪之波，王 波

（天水師范學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，甘肅 天水 741001）

天水市外來植物初步調(diào)查

李曉鴻，汪之波，王 波

（天水師范學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，甘肅 天水 741001）

通過實地調(diào)查和對大量文獻資料的整理與分析，初步確定天水市外來植物有92種，隸屬于35科75屬。人為有意引入 67 種，占 72．8%；無意引入和自然傳入 25 種，占 27．2%。其中草本、喬木、灌木和藤本分別占 57．6%、26．1%、13．0%、3．3%。來源于美洲、歐洲、亞洲、非洲和地中海地區(qū)的各占 41．3%、28．3%、21．7%、6．5%、2．2%。外來植物的引入豐富了天水市植物種類，促進了地方經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè),但少數(shù)雜草類入侵物種的生態(tài)危害也很明顯。建議相關(guān)部門對外來植物加強監(jiān)測，做好預(yù)防和綜合控制工作。

天水市；外來植物；引入途徑

外來種是指通過有意或無意的人類活動等因素的影響而出現(xiàn)在自然分布區(qū)以外的區(qū)域中,在自然分布區(qū)外的生態(tài)系統(tǒng)中存在、繁殖、發(fā)展、擴散，并導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生變化的種。如果這種外來物種在當?shù)剡m宜的土壤、氣候、豐富的食物供應(yīng)和缺少天敵抑制的條件下得以迅速繁殖，并形成對當?shù)厣鷳B(tài)或者經(jīng)濟的破壞，這一過程就稱為生物入侵[1，2］。近年來，天水市開展“三城聯(lián)創(chuàng)”，大量引進外來植物作為觀賞和綠化植物,這些外來植物的引入的確給當?shù)亟?jīng)濟和人們生活帶來很多好處。但是所產(chǎn)生的負面影響也不容忽視。因此，對天水市外來植物進行全面、深入的研究有利于植物檢疫及有關(guān)部門及早采取相應(yīng)措施,保障天水地區(qū)生態(tài)和經(jīng)濟建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,也可為該地區(qū)的生物多樣性保護和生態(tài)恢復(fù)提供重要理論依據(jù)。

1 自然概況

天水市橫跨長江、黃河兩大流域，位于甘肅東南部，地處黃土高原、青藏高原和西南暖濕地區(qū)交匯處,其地理坐標為北緯34°05′～35°11′，東經(jīng)104°35′～106°44′之間，總面積1.43 萬平方公里，總?cè)丝诩s 338萬；海拔 900～2 700 m，大部分地區(qū)在1 100～1 800 m[3]；年平均氣溫 7～10℃，極端最高氣溫 38℃，極端最低氣溫－18℃；年降雨量550～700 mm；年無霜期157～215天,年日照為1 853～2 267小時，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季分明，屬于半濕潤溫帶氣候區(qū)[4]。

2 調(diào)查方法

主要采用野外調(diào)查和文獻整理相結(jié)合的方法。野外調(diào)查主要根據(jù)天水市地區(qū)地形、地貌、海拔、植被、群落結(jié)構(gòu)等特征采取樣方、樣線調(diào)查法對天水市地區(qū)外來植物種類、分布、數(shù)量特征等進行實地調(diào)查。在天水市可能發(fā)生外來植物引入的地點（校園、公園、藉河道兩邊、南山綠化帶、高速公路兩旁、主要街道等）進行現(xiàn)場勘察，在有外來植物出現(xiàn)的路線或地點設(shè)置采樣點。每種外來植物至少設(shè)置3個采樣點，每個區(qū)設(shè)置不少于30個采樣點，每個采樣點至少調(diào)查3個樣方，喬木樣方為10m×10 m，灌木樣方為5 m×5 m，草本樣方為1 m×1 m。各樣方涉及的主要指標如下∶（1）喬木∶種名、冠幅；（2）灌木∶種名、葉層投影的寬度及長度；（3）草本∶種名、株數(shù)、蓋度。

3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)《中國高等植物圖鑒》[5]、《小隴山高等植物志》[6]和地方性植物調(diào)查資料及經(jīng)過野外調(diào)查等整理分析,按照科名、屬名及種名進行分類統(tǒng)計,制定天水市外來植物名錄，并將天水市外來植物進行種屬分類。調(diào)查數(shù)據(jù)先用Excel軟件按群落類型分別篩選并計算出相應(yīng)樣方外來植物的頻度和相對優(yōu)勢度（頻度＝外來植物出現(xiàn)的樣方次數(shù)/總樣方數(shù)×100%，相對優(yōu)勢度則為相對多度和相對蓋度之和，相對多度和相對蓋度均為每個樣方中所有外來物種的總值）[7]。采用F檢驗進行差異顯著性分析（P＜0.05為有顯著性差異，P＜0.01為有極顯著性差異），然后進行T檢驗以判斷樣方間數(shù)據(jù)均值的系統(tǒng)誤差。

4 結(jié)果與分析

4.1 天水市外來植物種類分析

4.1.1 外來植物種類 文中所界定的天水市外來植物是指非我國原產(chǎn)的但已在天水建立了自然種群的植物，而那些雖世界廣布但起源不明的物種則不予作為外來種處理[8]。

根據(jù)野外調(diào)查和文獻資料整理，天水市共有92種外來植物，分屬于35科75屬，大約占天水市植物總種數(shù)的4%。

4.1.2 外來植物科屬 天水市外來植物有92種，隸屬于35科75屬。其中裸子植物3科5屬7種，占天水外來植物總科數(shù)的8.6%，占總屬數(shù)的6.7%，占總種數(shù)的7.6%；單子葉植物3科7屬11種，占天水外來植物總科數(shù)的8.6%，占總屬數(shù)的9.3%，占總種數(shù)的12.0%;雙子葉植物29科63屬74種，占天水外來植物總科數(shù)的82.9%，占總屬數(shù)的84.0%,占總種數(shù)的80.4%。根據(jù)每科植物所含種數(shù)的多少，含5種以上的優(yōu)勢科有∶菊科13種，占14.1%；豆科11種，占12.0%；薔薇科5種，占5.4%；禾本科5種,占5.4%；松科5種，占5.4%；莧科5種，占5.4%。這些科都是世界性分布的大科，處于比較進化的系統(tǒng)位置,對環(huán)境適應(yīng)性強,具有較強的入侵性[9]。

4.2 天水市外來植物生物學(xué)特征

4.2.1 外來植物生長型分析 在天水92種外來植物中，草本53種，占外來植物種類總數(shù)的57.6%；其次為喬木，共24種，占總數(shù)的26.1%；灌木12種，占總數(shù)的13.0%；藤本3種，占總數(shù)的3.3%（見圖 1）。

圖1天水市外來植物生長型

一般來說，草本、藤本和灌木是進化類型，具有較強的適應(yīng)能力，而喬木屬于比較原始的性狀，適應(yīng)力相對較差[10]。4.2.2外來植物分布情況 對天水市外來植物分布進行分析，結(jié)果表明：在所有樣方內(nèi)出現(xiàn)頻度較高（＞20%）的有小飛蓬、白三葉草、一年蓬、紅葉小檗、紅花酢漿草等。天水市植被類型多樣，本研究按草本群落、灌草叢群落、喬木群落分別統(tǒng)計外來植物的分布，結(jié)果顯示：32個灌草林樣方中有12種，42個喬木林樣方中有22種，46個草本群落樣方中有49種。3種群落共有外來物植物17種，種類相似性極高，表明外來物種分布基本均勻。但外來植物在不同群落中的相對優(yōu)勢度（見圖2）存在明顯差異，外來植物相對優(yōu)勢度在不同植被群落中顯著不同，如草本中明顯高于喬木林和灌木林（F=13.0，P＜0.001）。表明相對于草本，灌木林和喬木群落不利于外來植物的擴張，這可能與喬木群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜、物種多樣性豐富有關(guān)[7]。

圖2天水市不同群落樣方外來植物總平均相對優(yōu)勢度

4.2.3 外來植物來源 天水市外來植物原產(chǎn)地遍布亞洲、歐洲、南美洲、北美洲和非洲。但原產(chǎn)地分布情況并不均衡，美洲（南美和北美）的種類最多，共38種，占天水市外來植物種類總數(shù)的41.3%。其次來源于歐洲，共26種，占天水市外來植物種類總數(shù)的28.3%。來源于亞洲、非洲和地中海地區(qū)的外來植物種類較少，亞洲：20種，占天水市外來植物種類總數(shù)的21.7%；非洲：6種，占天水市外來植物種類總數(shù)的6.5%；地中海：2種，占天水市外來植物種類總數(shù)的2.2%（見圖3）。

圖3天水市外來植物原產(chǎn)地

4.3 外來植物引入途徑

外來物種引入的主要方式有人為有意引入、人為無意引入和自然傳入3種[11]。天水市92種外來植物中，人為有意引入67種，占72.8%；無意引入和自然傳入25種，占27.2%。說明天水市外來植物的引入受人類活動的影響更大，人的活動在一定程度上促進外來植物的引進和傳播。農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園林、畜牧業(yè)等單位，以提高經(jīng)濟效益、觀賞、環(huán)保等為目的的引種引入了大量外來種。天水市外來植物中，作為牧草或飼料植物引入的有紫苜蓿、黑麥草等；作為蔬菜、水果引入的有萵苣、無花果、石榴、葡萄、莧、尾穗莧、反枝莧等；作為藥用植物引入的有紅花、三葉鬼針草、刺芫荽、小茴香、葒草、曼陀羅等；作為觀賞植物引入的有馬纓丹、銀合歡、含羞草、龍爪槐、圓葉牽牛、大麗花等。如一年蓬、小飛蓬和野燕麥等，則是通過交通工具或植物的引種過程無意帶入的。外來植物引入途徑有可能是多方面或者相互交叉的，同種植物可能是經(jīng)過一種以上的途徑傳入的，在時間上可能是多次輸入，隨后繁殖并最終得到迅猛發(fā)展[12]。

根據(jù)引入目的和用途,將天水市外來植物歸納為食用、觀賞、園林綠化和工業(yè)原料等6類（見圖4）。

圖4天水市外來植物的用途

5 天水市外來植物的影響

5.1 正面影響

有一些植物外來種入侵的確造成了嚴重后果，但也不能對它們一概否定,有些植物外來種對生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能也有其正面影響[13]。隨著“關(guān)中—天水經(jīng)濟特區(qū)”獲批，城市園林建設(shè)和城市旅游建設(shè)將作為一項重點建設(shè)工程。作為園林觀賞和綠化引進的外來植物客觀上豐富了天水市的植物種類,這樣可利用本地種無法利用的資源，對天水市城市園林建設(shè)和城市旅游建設(shè)具有重大意義。調(diào)查結(jié)果顯示：天水市92種外來植物中有43種是作為園林觀賞種引進的，如馬纓丹、銀合歡、龍爪槐、二球懸鈴木、貼梗海棠等。

5.2 負面影響

植物外來種一旦成為入侵種,就會對特定生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能、生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生嚴重干擾與危害[14]。如一年蓬、小飛蓬等入侵種，近年來已在天水市河道兩邊、公路兩旁和荒野等瘋狂擴散,覆蓋面積越來越大，已到了難以控制的局面，嚴重破壞了天水市生態(tài)系統(tǒng)。植物外來入侵種可以通過競爭或占據(jù)本地物種生態(tài)位來排擠本地種，從而使本地物種種類和數(shù)量減少，甚至導(dǎo)致物種瀕危或滅絕,最終導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)單一退化,改變或破壞當?shù)刈匀痪坝^[15]。目前,植物外來入侵種是導(dǎo)致生物多樣性喪失的主要因素之一[16]，有人預(yù)測它在不久的將來會成為首要因素，壓制或排擠本地種以改變食物鏈或食物網(wǎng)結(jié)構(gòu),特別是外來草本在入侵地往往導(dǎo)致植物區(qū)系變得非常單一，并破壞可耕地[17]。如白車軸草、野燕麥、黑麥草等植物外來種。

6 討論與建議

外來植物入侵已成為危害我國生物多樣性和生態(tài)環(huán)境的重要因素,國內(nèi)外專家普遍認為，應(yīng)對潛在入侵種進行風(fēng)險評估，必須由全社會共同參與，以降低和防范生物入侵風(fēng)險[18]。天水市是植物資源相對豐富的地區(qū)，有目的、科學(xué)地引入外來植物是促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要保證[19]。雖然目前引入的外來植物中多數(shù)種類由于受到天水市自然環(huán)境和自身生理、生態(tài)特性限制，絕大部分過渡到入侵植物的風(fēng)險不大，但有少數(shù)外來植物卻表現(xiàn)出較強的生態(tài)適應(yīng)性和寬廣的生態(tài)幅[14]。為了防止或減少外來植物入侵對天水市的影響，我們應(yīng)積極采取如下策略。

6.1 謹慎引種

今后對天水市的引種工作必須嚴格把關(guān)，不能盲目引種。對于擬引入的外來植物種類，不論其作何用途，必須通過相關(guān)專家的充分論證，經(jīng)天水市植物檢疫部門批準方可引入，以防止引種帶來生態(tài)危害。

6.2 加強外來植物研究

加強對生物入侵的研究，掌握外來種入侵的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性，明確其分布規(guī)律、入侵機制，評價入侵種帶來的生態(tài)危害，研究控制策略和具體技術(shù)。

6.3 加強宣傳教育和法制建設(shè)

調(diào)查結(jié)果顯示，天水市大部分外來植物基本上是人為有意引入的。因此，防止外來物種入侵，應(yīng)首先加強宣傳生物入侵相關(guān)知識，逐步提高群眾環(huán)保意識和生態(tài)安全意識。與此同時，完善地方法律法規(guī),制訂地方植物檢疫法和可操作性較強的進境種子、苗木檢疫監(jiān)督管理辦法，以便對進境種子、苗木進行管理，做到有法可依、執(zhí)法必嚴、違法必究。

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