趙 灝(昌樂第二中學,山東昌樂262400)
孔林是孔子及其后裔的家族墓地,與孔府、孔廟并稱“三孔”,是全國重點文物保護單位,1994年被收入《世界遺產名錄》,2007年被國家旅游局正式批準為國家5A級旅游景區(qū)[1]??琢治挥谇烦潜保俏覈?guī)模最大、持續(xù)年代最長的人工園林,其占地面積約200 hm2,周圍以長為7.25 km、高為3~4 m、厚約5 m的垣墻與外界阻隔[2],具有相對封閉、保存完整的自然植被和人文景觀。作為人工培育和自然演替的植被綜合體,孔林具有獨特的植物類型和豐富的物種多樣性,據文獻[2-7]和曲阜師范大學生命科學學院標本館收錄的標本記載,孔林內共有維管植物314種,隸屬76科219屬。但是,孔林不同于一般園林,作為家族墓地,頻繁的喪葬活動和為防火進行的每年一次的秋季大規(guī)模林下植物割伐行動使地表草本層和灌木層的植物更替周期較短,不能形成穩(wěn)定的植物群落;加之多年生木本植物缺乏長期的輔育和有效管理[2],整體的生態(tài)系統(tǒng)比較脆弱。特別是近年來隨著三孔旅游的升溫,相對封閉的地理格局正逐漸被打破,體現(xiàn)在植物區(qū)系上的重要改變是一些外來入侵植物逐年增加,而一些本土植物的分布區(qū)正在逐漸縮小。
外來植物入侵目前已經成為威脅全球生態(tài)安全和生物安全的嚴重問題[8-10]。這些外來植物優(yōu)越的擴展力和強勢的競爭性非常容易建立優(yōu)勢種群,并通過搶占本土植物生態(tài)位和競爭有限的養(yǎng)料等削減本地植物的種群數量和降低其物種多樣性水平,改變生態(tài)系統(tǒng),嚴重時可以形成單植物群落,嚴重破壞植被景觀,威脅地區(qū)生態(tài)平衡[9-10]。據農業(yè)部外來入侵生物預防與控制研究中心“我國外來入侵物種數據庫(http://www.chinaias.cn/wjPart/SpeciesSearch.aspx?speciesType=3)統(tǒng)計,我國目前共有外來入侵植物352種,具有植物種類多、發(fā)生時間早和暴發(fā)成災時間長等特點。由于孔林具有相對區(qū)域封閉和頻繁人為干擾的特殊性,給外來植物入侵提供了侵入和快速擴展的機會。為此,筆者定期對孔林外來植物區(qū)系進行了調查,旨在為保護孔林自然景觀的永續(xù)發(fā)展和維護其生態(tài)的動態(tài)平衡提供參考。
1.1 研究地概況 孔林位于36°36'E、117°42'N,曲阜城北。氣候類型屬于暖溫帶季風性大陸氣候,四季分明,降水主要集中在夏季,年均降水672.1 mm。
1.2 研究方法 采用野外照相、記錄和標本采集相結合的方法對孔林外來入侵植物區(qū)系開展全面調查,調查時間主要集中在2013、2014年的4~10月以及2015年的5月。后期標本的鑒定在曲阜師范大學標本館內完成。為比較外來入侵植物的變化動態(tài),同時查閱了近10年儲存在曲阜師范大學生命科學學院標本室的765號孔林植物臘葉標本。根據文獻[9-11]以及2個中國外來入侵植物數據庫(http://www.agripests.cn/base23.asp?page=1&ip=和 http://www.chinaias.cn/wjPart/SpeciesSearch.aspx?speciesType=3)對孔林入侵植物的種類、隸屬科屬、原產地、危害性、屬種的分布區(qū)類型以及在孔林內的整體分布情況進行全面匯總和歸類。
2.1 外來入侵植物的種類組成及分布特點 通過該次調查,孔林內共發(fā)現(xiàn)入侵植物16種,占全部記錄植物種類[2-7]的5%左右,其中只有節(jié)節(jié)草是蕨類植物,其余15種植物均為被子植物。全部的16種植物隸屬11科15屬,除莧科、菊科、大戟科和禾本科包括2或3種植物外,其余均以單科單屬的形式出現(xiàn)(表1),充分體現(xiàn)了入侵植物的偶發(fā)性和隨機性。
就各種植物在孔林內的分布而言,16種入侵植物的情況并不一致。其中垂序商陸的分布范圍最廣,幾乎在孔林全區(qū)分布,且多以高大草本的形式出現(xiàn),但該植物很少形成大面積的群落,多零散或幾棵集中分布在孔林各處。和垂序商陸不同,小蓬草和一年蓬都是菊科植物,該2種植物的分布比較集中,多以小片種群的形式出現(xiàn)。而蓖麻和紫茉莉則僅零星出現(xiàn)。
此外,對比曲阜師范大學生命科學學院標本室的近10年收集的標本,發(fā)現(xiàn)16種外來入侵植物并非僅在調查期間臨時出現(xiàn),而是已經成為孔林植物的穩(wěn)定組成,在歷年收集的植物標本均有出現(xiàn)。
表1 孔林外來入侵植物名錄
2.2 外來入侵物種的原產地、分布區(qū)類型和侵入原因 對16種植物進行分析,其中原產地為美洲的最多,占全部入侵植物的56%,亞洲次之,為31%,非洲最少,為6%;并且大多數植物原產地為單個大洲,只有13%的物種原產地同時包括歐洲和亞洲(圖1和表1)。
根據吳征鎰等[11]對中國被子植物科屬分布區(qū)的劃分,15種被子植物被歸為7種分布區(qū)類型(表1),其中世界廣布最多,占入侵植物的40%,其次為泛熱帶和北溫帶分布,分別占33%和20%,此外,熱帶亞洲至熱帶非洲、東亞及熱帶南美間斷、舊世界北溫帶地中海區(qū)、西亞至中亞等分布區(qū)類型在孔林入侵植物中均有涉及。
另外,縱觀孔林入侵植物的整體特點發(fā)現(xiàn),16種入侵植物多為國內已經歸化的野生植物,且以一般性雜草類居多,只有垂序商陸、裂葉牽牛、蓖麻和紫茉莉為栽培植物逸生形成。結合目前孔林內該16種入侵植物的分布特點估計,蓖麻和紫茉莉有可能是早期作為觀賞植物人為有意栽培后產生的零星后代,而其他14種植物應該均為無意引入或自然入侵產生的。
外來入侵植物能夠改變本地植物區(qū)系的組成和多樣性已經被人們所熟識[12-15]。目前在孔林內共發(fā)現(xiàn)16種入侵植物,隸屬于11科15屬,其中50%以上的種類原產地為美洲,現(xiàn)多以歸化或逸生的一般雜草形式出現(xiàn)。據早期學者對山東省外來入侵植物的研究[16],外來入侵植物在山東植物區(qū)系中占有重要的比例,達到39.03%,且以薔薇科和豆科為最多,來自該2個科的外來植物占全省外來植物總種數的15.11%,同時外來植物屬的地理分布以溫帶成分占優(yōu)勢。但是對比孔林目前入侵植物的特點可以明顯看出,該研究中16種入侵植物并沒有明顯的科屬優(yōu)勢,基本上以比較隨機的單屬、單種的形式存在,其分布區(qū)類型也以世界廣布和泛熱帶居多,和山東整體外來入侵植物的區(qū)系特點并不一致,上述特點和孔林作為旅游景點的復雜游人結構有重要的關系。另外,就分布特點而言,孔林16種入侵植物多以零散或小種群分布的狀態(tài)存在,對孔林內大多數植物的生長目前還未構成嚴重影響,但潛在的威脅明顯。如垂序商陸,其高大的植株對底層草本具有明顯的遮蔽作用,盡管目前該物種極少以大數量聚居的形式存在,并且孔林每年秋季的定期割伐也在一定程度上限制了其快速擴散,但是由于垂序商陸是多年生植物,地面的割伐不能完全控制其數量,且垂序商陸種子量相對較多,多散布在母體周圍,其漿果可以通過鳥類進行遠距離傳播等,因此,入侵優(yōu)勢明顯,一旦放松管理,其強勢的競爭力將對本地植被產生嚴重影響。垂序商陸原產北美洲,目前在亞洲和歐洲均已成功分布。最近的研究顯示,在我國該種已開始對沿海的森林生態(tài)構成威脅[14]。
此外,值得關注的孔林外來入侵植物還有小蓬草和一年蓬,該2個物種均隸屬菊科植物,都能產生大量具有冠毛的瘦果,既利于子代在母體周圍聚集也便于種子的長距離傳播,其分布區(qū)不斷擴展的態(tài)勢非常明顯;而孔林秋季的割草時間又與兩物種的種子成熟季節(jié)吻合,大范圍的收割和運輸對于菊科植物種子的擴散十分有利;加之小蓬草的根部能分泌化感物質對其他植物具有明顯的排它性等[10],均使該2種植物成為孔林目前最具威脅的入侵植物。Shah等[15]研究表明,在入侵地小蓬草的數量和本地植物的豐富度呈明顯負相關,但在原產地則呈正或不相關,說明小蓬草對非本土范圍的植物多樣性具有明顯的抑制作用。目前孔林內小蓬草的分布已經出現(xiàn)了小種群聚居的現(xiàn)象,如果不采取有力措施進行防范,勢必削弱孔林植物區(qū)系的多樣性水平和破壞孔林長期維護的自然景觀。同時,一些在小范圍內發(fā)生的植物,如裂葉牽牛也需要引起注意,作為藤本植物,裂葉牽牛對中低層灌木和草本的纏繞和遮擋以及在水分和光照的競爭等方面也對孔林植物造成不同程度的危害。
孔林作為三孔的重要組成部分,其歷史文化意義遠勝園林本身,因此,如何維持孔林的人文景觀和自然景觀的和諧穩(wěn)定,是對孔林歷史文化遺產保護的重中之重。當前,對林內古木的保護已經納入日程,其中66棵最具代表性的古樹名木不但進行了信息登錄而且采取了衛(wèi)星定位[17]。但是對于孔林古木所依賴的整體生態(tài)環(huán)境的變化,特別是伴隨旅游發(fā)展所導致的外來植物入侵的現(xiàn)狀,以及由此可能出現(xiàn)的生態(tài)影響則缺少必要的關注和實時的監(jiān)控。該研究結果已經對入侵植物的潛在危害發(fā)出預警,應引起有關管理部門的高度重視,并提前制定一些切實有效的防范措施,對入侵植物現(xiàn)狀進行實時監(jiān)控,以保證孔林生態(tài)環(huán)境的動態(tài)平衡和綜合景觀的可持續(xù)發(fā)展。
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