王世雄， 趙 亮， 高貴珍， 張興桃， 袁維風(fēng)， 陳 軍

(宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽宿州 234000)

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刺蒼耳(XanthiumspinosumL.)入侵安徽的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

王世雄， 趙 亮， 高貴珍， 張興桃， 袁維風(fēng)， 陳 軍*

(宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽宿州 234000)

依據(jù)國(guó)際通用有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析原則，從傳入、定殖和擴(kuò)散的可能性，危害影響和危害管理難度5個(gè)方面構(gòu)建外來(lái)入侵植物刺蒼耳的多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，對(duì)其入侵安徽的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值(R)等于1.7，說(shuō)明刺蒼耳在安徽屬中度風(fēng)險(xiǎn)的有害生物，應(yīng)加大檢疫強(qiáng)度和防治力度。

刺蒼耳；入侵植物；風(fēng)險(xiǎn)分析；安徽

刺蒼耳為菊科蒼耳屬1年生草本植物，原產(chǎn)于南美洲，是一個(gè)分布范圍極廣的世界性雜草[1]。從安徽省環(huán)保部門(mén)獲悉，刺蒼耳已進(jìn)入我國(guó)外來(lái)入侵物種名單(第3批)，并已進(jìn)入安徽省。外來(lái)入侵生物是指出現(xiàn)在其正常的自然分布范圍之外，能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)健康等帶來(lái)威脅的外來(lái)生物。外來(lái)入侵物種常常具有繁殖能力強(qiáng)、擴(kuò)散速度快以及耐受力強(qiáng)等特征，其一旦入侵新的生境后，種群會(huì)迅速擴(kuò)大，甚至發(fā)展成為優(yōu)勢(shì)種，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失。同時(shí)，外來(lái)入侵物種的進(jìn)入將破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)功能，嚴(yán)重威脅入侵地的生態(tài)安全和生物多樣性。及時(shí)分析新入侵種在當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)險(xiǎn)性，對(duì)于控制入侵種危害具有重要意義。

刺蒼耳首先在我國(guó)河南鄲城縣發(fā)現(xiàn)野生歸化種[2]，后在當(dāng)?shù)卦耘?。由于刺蒼耳是近年來(lái)傳入我國(guó)的一種外來(lái)入侵種，國(guó)內(nèi)對(duì)其研究甚少，已有研究主要集中在刺蒼耳與本地種的種間關(guān)系(競(jìng)爭(zhēng)、化感)[3-4]以及刺蒼耳在不同省份的分布上[5-6]。目前，有關(guān)刺蒼耳在入侵地的風(fēng)險(xiǎn)性分析尚未見(jiàn)報(bào)道。筆者對(duì)刺蒼耳在安徽的風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行了定性、定量分析，旨在為預(yù)防刺蒼耳的擴(kuò)散蔓延以及制定相應(yīng)的防范措施提供理論依據(jù)。

1 分析方法

參照國(guó)際上通用的有害生物風(fēng)險(xiǎn)性分析程序(PRA)，以刺蒼耳在安徽的傳入可能性、定殖可能性、擴(kuò)散潛能、危害影響以及危害管理難度為5個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)其在安徽的風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行定性分析。

根據(jù)定性分析，再按照蔣青等[7]提出的有害生物風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估計(jì)算方法建立刺蒼耳的評(píng)估體系，對(duì)各項(xiàng)評(píng)判指標(biāo)賦分。有害生物危險(xiǎn)性的綜合評(píng)價(jià)值計(jì)算公式為：

P2=0.6P21+0.2P22+0.2P23

P3=0.7P31+0.3P32

P4=Max(P41,P42,P43)

P5=(P51+P52)/2

根據(jù)R值可以判定不同有害生物的危險(xiǎn)程度，R值越大，有害生物的危害程度就越大。參照我國(guó)有害生物的危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，將有害生物的危險(xiǎn)程度劃分為4級(jí)：R值在1.0～1.5為低度危險(xiǎn)；R值在1.5～2.0為中度危險(xiǎn)；R值在2.0～2.5為高度危險(xiǎn)；R值在2.5～3.0為特別危險(xiǎn)[8]。

2 分析過(guò)程與結(jié)果

2.1 定性分析

2.1.1 傳入指標(biāo)。傳入階段是外來(lái)有害生物進(jìn)入的起點(diǎn)，通常以國(guó)內(nèi)對(duì)該物種的重視程度和該物種在國(guó)內(nèi)外的分布情況為評(píng)價(jià)指標(biāo)。刺蒼耳在國(guó)外的分布區(qū)主要集中于歐洲的中部和南部以及西北太平洋地區(qū)，偶爾也出現(xiàn)在歐洲更北的地方[9]。刺蒼耳是我國(guó)外來(lái)入侵植物中擴(kuò)散速度較快、潛在危害較大的雜草之一，現(xiàn)已被確定為我國(guó)重要的外來(lái)入侵植物，目前廣泛分布于北京豐臺(tái)區(qū)、河南東部、遼寧大連、寧夏中衛(wèi)地區(qū)和內(nèi)蒙古呼和浩特等地。在安徽省，刺蒼耳現(xiàn)已入侵多個(gè)縣、市，已入侵的刺蒼耳又可作為種源，為其進(jìn)一步傳入安徽省奠定基礎(chǔ)。

同時(shí)，由于刺蒼耳果實(shí)形態(tài)與藥用植物蒼耳子(X.sibiricumPatr.)相似，在藥品檢驗(yàn)中有時(shí)發(fā)現(xiàn)以刺蒼耳的干燥成熟帶總苞的果實(shí)混充蒼耳子藥用[10]。這可能會(huì)導(dǎo)致人們的盲目引種栽培，從而加速刺蒼耳在安徽省的傳入過(guò)程。

2.1.2 定殖指標(biāo)。定殖階段是決定外來(lái)有害生物能否成功入侵的重要基礎(chǔ)，定殖常常依賴(lài)于物種的特定性狀(如繁殖能力、適應(yīng)能力等)以及寄主區(qū)氣候適生面積等。刺蒼耳的花期為8～9月，果期為9～10月，靠種子繁殖。野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，刺蒼耳果實(shí)較大及種子數(shù)量多，果實(shí)成熟良好，萌發(fā)率高。另外，由于刺蒼耳種子帶刺，減少了牛、羊等動(dòng)物的采食，同時(shí)帶刺的種子相互粘連形成種子團(tuán)，極大地保持了種子的數(shù)量，為其在入侵地定殖奠定了重要基礎(chǔ)。研究表明，刺蒼耳能適應(yīng)各種生境條件，甚至能在荒漠草原中生存生長(zhǎng)；但是，刺蒼耳尤以水分較好的生境和人為干擾頻繁的地區(qū)出現(xiàn)的頻率大，且長(zhǎng)勢(shì)良好。例如，在呼和浩特市小黑河兩岸，刺蒼耳形成了許多長(zhǎng)勢(shì)良好的斑塊狀的種群分布[5]；同時(shí)，對(duì)寧夏中衛(wèi)地區(qū)的刺蒼耳的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，刺蒼耳主要分布于水稻田邊，可能會(huì)進(jìn)一步侵入農(nóng)田。這可能是因?yàn)樗咎镞吽州^多，人為干擾頻繁，從而加劇了刺蒼耳的定殖過(guò)程。

同時(shí)，很多研究已經(jīng)證實(shí)刺蒼耳與其他入侵種相同，具有適應(yīng)能力強(qiáng)、適存范圍廣的特性[6]。對(duì)新疆刺蒼耳群落調(diào)查發(fā)現(xiàn)，其分布區(qū)海拔為597～1 834 m，廣泛分布于新疆的多種生境中，如沖水溝兩邊、羊圈周?chē)傲謳У?。這些生境的特點(diǎn)是物種多樣性較低，對(duì)入侵種的抵抗能力弱，為刺蒼耳的進(jìn)入、適應(yīng)和定殖提供了先決條件。同樣地，刺蒼耳能經(jīng)受住-2 ℃的驟變氣溫，而在該溫度下一些當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物如玉米(ZeamaysL.)等的葉子受到不同程度的凍害[5]。

2.1.3 擴(kuò)散指標(biāo)。擴(kuò)散指標(biāo)是評(píng)價(jià)定殖后的入侵種能否成為有害生物的關(guān)鍵因素，主要取決于入侵種的擴(kuò)散能力及其擴(kuò)散方式。在野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，刺蒼耳主要是靠水流、動(dòng)物和人有意和無(wú)意傳播而擴(kuò)散[5]。由于刺蒼耳種子較大，常常散落于母株周?chē)纬砂邏K狀的種群分布，為其種群的擴(kuò)散奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，帶刺的果實(shí)還可以幫助其進(jìn)行遠(yuǎn)距離的擴(kuò)散。因?yàn)閹Т痰墓麑?shí)很容易鉤住動(dòng)物的皮毛，極易被人在勞動(dòng)和動(dòng)物覓食過(guò)程中無(wú)意帶到其他地方進(jìn)行擴(kuò)散。另外，刺蒼耳果實(shí)還可以混入子粒較大的農(nóng)作物[如玉米、大豆(Glycinemax)等]種子中，隨農(nóng)作物種子的運(yùn)輸進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播[5]。最重要的是，由于刺蒼耳果實(shí)形態(tài)與藥用植物蒼耳子相似，可能會(huì)導(dǎo)致人們盲目地引入刺蒼耳進(jìn)行栽培銷(xiāo)售[10]，從而加速刺蒼耳在安徽省的擴(kuò)散過(guò)程，所以對(duì)刺蒼耳的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)和控制十分重要。

2.1.4 危害影響。刺蒼耳常常分布于水分較好和人為干擾頻繁的地方[6]，因此，農(nóng)田邊是其較好的生境之一。由于農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物種單一、生物多樣性低，刺蒼耳極易侵入農(nóng)田。由于刺蒼耳具有入侵種特性，其一旦侵入，會(huì)迅速與農(nóng)作物進(jìn)行養(yǎng)分、水分和空間等資源的競(jìng)爭(zhēng)，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的生長(zhǎng)與產(chǎn)量。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，刺蒼耳主要危害白菜(Brassicapekinensis)、大豆、小麥(Triticumaestivum)等農(nóng)作物。此外，由于刺蒼耳的果實(shí)不能代替藥用植物蒼耳子，刺蒼耳的大面積擴(kuò)散以及人為栽培必將對(duì)藥用蒼耳子的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響[11]。

表1 安徽省刺蒼耳的多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系指標(biāo)層評(píng)價(jià)

由于刺蒼耳植株具硬刺，牛、羊等牲畜不愿采食，刺蒼耳泛濫成災(zāi)，將對(duì)入侵地的牧業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響。最重要的是，由于刺蒼耳有較強(qiáng)的擴(kuò)散能力、適應(yīng)能力以及環(huán)境耐受力等，其一旦入侵，必將與本地植物展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，甚至?xí)⒈镜刂参锱艛D出原本生境而成為優(yōu)勢(shì)種，嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)功能和生物多樣性水平[11]。

2.1.5 危害管理難度。 目前對(duì)刺蒼耳的防治辦法是在其結(jié)果前進(jìn)行人工拔除。由于刺蒼耳植株高大且具刺，不易被機(jī)械、人工去除，給農(nóng)田的機(jī)械、人工操作帶來(lái)了困難和障礙。關(guān)于刺蒼耳的檢疫，由于其形態(tài)特征明顯，檢疫難度并不是很大，但是對(duì)進(jìn)口原羊毛攜帶雜草籽情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，刺蒼耳在被調(diào)查國(guó)家均有檢出[12]，說(shuō)明刺蒼耳通過(guò)進(jìn)口原羊毛傳入我國(guó)的風(fēng)險(xiǎn)性較高，危害性較大，進(jìn)口動(dòng)物產(chǎn)品的植物檢疫工作應(yīng)引起關(guān)注。

2.2 定量分析 基于上述定性分析，對(duì)刺蒼耳在安徽省的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行賦值，由表1可見(jiàn)，刺蒼耳在安徽的定殖風(fēng)險(xiǎn)和擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)均較大，這是由于刺蒼耳具有和其他入侵種相似的侵略特性，如較強(qiáng)的擴(kuò)散能力、適應(yīng)能力等。另外，安徽有各種不同類(lèi)型的小氣候，適宜于刺蒼耳的定居和擴(kuò)散。同時(shí)，在刺蒼耳的風(fēng)險(xiǎn)管理中，不能忽視人為因素對(duì)其進(jìn)入及擴(kuò)散的重要影響。

依據(jù)我國(guó)外來(lái)入侵有害生物多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系計(jì)算得出刺蒼耳入侵安徽的R值為1.7。因此，刺蒼耳在安徽屬于中度風(fēng)險(xiǎn)的有害生物，應(yīng)在安徽全省實(shí)施相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)和管理。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)對(duì)刺蒼耳入侵安徽省多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系的風(fēng)險(xiǎn)分析可知，刺蒼耳傳入和定殖安徽省的風(fēng)險(xiǎn)較大，危害影響嚴(yán)重。這一結(jié)果與趙利清等對(duì)內(nèi)蒙古和寧夏刺蒼耳的研究結(jié)果“刺蒼耳在廣大的夏綠闊葉林區(qū)、草原區(qū)和溫帶荒漠化草原和草原化荒漠區(qū)的適宜生境都能很好地生長(zhǎng)”[5]基本一致。這是由于刺蒼耳與其他外來(lái)入侵種一樣具有較強(qiáng)的擴(kuò)散力和適應(yīng)性，同時(shí)，安徽地處暖溫帶與亞熱帶過(guò)渡地區(qū)，氣候溫暖濕潤(rùn)，是我國(guó)東、西部交流的“中轉(zhuǎn)站”，有各種不同類(lèi)型的小氣候，適宜于各種不同生活習(xí)性的外來(lái)入侵植物的定居和擴(kuò)散[1]。因此，無(wú)論是從物種的本身特性還是從生境的可入侵性來(lái)看，刺蒼耳在安徽擴(kuò)散、定殖、蔓延的可能性均極高。此外，由于刺蒼耳極易入侵農(nóng)田，且進(jìn)入后防治和根除困難。安徽省耕地面積為28.87萬(wàn)hm2，土地肥沃，適宜各種農(nóng)作物生長(zhǎng)。刺蒼耳一旦傳入，均能在相應(yīng)地區(qū)找到適宜的棲息環(huán)境，將嚴(yán)重影響安徽省的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，阻礙對(duì)外貿(mào)易發(fā)展，甚至對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。因此，建議有關(guān)部門(mén)加強(qiáng)刺蒼耳在安徽的監(jiān)測(cè)，及時(shí)掌握其擴(kuò)散情況，同時(shí)應(yīng)加大檢疫強(qiáng)度和防治力度，以有效降低和控制刺蒼耳入侵安徽的概率。

該研究依據(jù)國(guó)際通用有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析原則，從傳入、定殖和擴(kuò)散的可能性，危害影響和危害管理難度5個(gè)方面構(gòu)建了外來(lái)入侵植物刺蒼耳的多指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，并對(duì)其入侵安徽的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了定性和定量分析，得出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值為1.7?？梢?jiàn)，刺蒼耳在安徽屬中度風(fēng)險(xiǎn)的有害生物，應(yīng)加大對(duì)其的檢疫強(qiáng)度和防治力度。

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Risk Analysis of the Invasive Plant (XanthiumspinosumL.) in Anhui Province

WANG Shi-xiong,ZHAO Liang,GAO Gui-zhen,CHEN Jun*et al

(School of Biological and Food Engineering,Suzhou University,Suzhou,Anhui 234000)

Based on the rule of pest risk analysis(PRA) of international standards for pest measurements(ISPM),qualitative and quantitative analysis was conducted on the risk level ofX.spinosumin five aspects:possibility of introduction,establishment and spreading,potential damage level and risk-management difficulty in Anhui Province.The synthetic index of the pest risk was estimated to be 1.7.The result indicates thatX.spinosumis a dangerous invasive species with middle risk in Anhui Province.

XanthiumspinosumL.; Invasive plant; Risk analysis; Anhui Province

宿州區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新中心全國(guó)開(kāi)放重點(diǎn)課題(2014SZXTKF03ZD)；宿州學(xué)院教授(博士)科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目(2014jb04)；宿州學(xué)院科研平臺(tái)開(kāi)發(fā)課題(2012YKF31)。

王世雄(1985- )，男，甘肅會(huì)寧人，講師，博士，從事生態(tài)學(xué)研究。*通訊作者，講師，碩士，從事遺傳育種與作物保護(hù)研究。

2015-04-23

S 451

A

0517-6611(2015)17-147-03