沈體忠

(湖北省天門市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護站，湖北 天門 431700)

天門市主要農(nóng)業(yè)外來入侵物種的再調(diào)查

沈體忠

(湖北省天門市農(nóng)業(yè)環(huán)境保護站，湖北 天門 431700)

通過野外調(diào)查和對文獻資料的整理與分析，初步確定湖北省天門市現(xiàn)有主要農(nóng)業(yè)外來入侵植物60種、外來有害昆蟲8種、外來植物病害6種。其中屬我國10種最有害的外來雜草的有豚草、鳳眼蓮、空心蓮子草和毒麥,屬我國10種最有害的農(nóng)林外來昆蟲的有煙粉虱、紅鈴麥蛾,屬我國10種最有害及潛在外來入侵植物病害的有水稻條斑病菌、甘薯長喙殼菌、棉花枯萎病菌和棉花黃萎病菌。這些外來入侵物種分別來源于美洲、歐洲、亞洲和非洲，以源于美洲的植物和植物病害最多，分別占原產(chǎn)地總頻次的50.00%和83.33%；1978～2010年外來有害昆蟲和外來植物病害的平均入侵頻率比1950～1977年增加了98.09%。此外，還對外來物種的入侵途徑、主要影響與危害進行了初步分析。

外來物種；原產(chǎn)地；入侵頻率；入侵途徑；影響；危害；天門市

外來入侵物種(invasive alien species)是指從自然分布區(qū)通過有意或無意的人類活動而被引入或自然擴散進入，在當?shù)氐淖匀换虬胱匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)中形成了自我再生能力，可能或已經(jīng)對經(jīng)濟、環(huán)境和人體健康等造成明顯的損害或不利影響的物種[1]，它包括植物、動物和微生物等[2]。湖北省天門市位于鄂中，地處江漢平原北部、漢江下游左岸，跨東經(jīng)112°35′～113°28′，北緯30°23′～30°54′，屬北亞熱帶季風氣候，氣候溫和，四季分明，熱量豐富,雨水充沛，光照充足，且雨熱同季。得天獨厚的自然條件、種類繁多的生物資源和四通八達的交通網(wǎng)絡(luò)，以及人為干擾與破壞較強的生境，為外來物種入侵與擴張?zhí)峁┝吮憷麠l件。這些外來物種的入侵，已對天門市的環(huán)境、經(jīng)濟、市民健康等產(chǎn)生了許多負面影響[3]。隨著經(jīng)濟全球化、國際貿(mào)易自由化以及旅游和交通的迅速發(fā)展，外來有害生物入侵的危險性日益增加，必將進一步危及我國的生態(tài)安全、經(jīng)濟安全和生物安全，并可引發(fā)一系列政治、經(jīng)濟、社會和文化問題[4]。鑒于此，筆者在2006年對天門市農(nóng)業(yè)外來入侵物種進行調(diào)查[3]的基礎(chǔ)上，于2010年進行了再調(diào)查,以進一步了解主要農(nóng)業(yè)外來物種的入侵現(xiàn)狀，并對外來物種的入侵途徑、主要影響與危害進行了初步分析,旨在為預(yù)防和控制農(nóng)業(yè)外來有害生物提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查對象

根據(jù)文獻[2,5～7]提供的農(nóng)業(yè)外來植物、外來有害昆蟲與外來植物病害名錄清單，重點調(diào)查天門市來源于國外的主要農(nóng)業(yè)有害生物。

1.2 調(diào)查方法

以文獻 [5，8] 提供的鑒別特征為外來植物種類鑒定依據(jù)，于2010年5～10月再次對天門市轄區(qū)內(nèi)主要交通干線兩側(cè)、農(nóng)田、果園、河流、湖泊等生態(tài)系統(tǒng)的主要農(nóng)業(yè)外來植物進行了野外調(diào)查與確認；系統(tǒng)查閱了天門縣志、天門縣農(nóng)牧業(yè)志和天門縣(市)歷年植保資料匯編等文獻資料，初步確定了天門市主要農(nóng)業(yè)外來有害昆蟲、外來植物病害清單，以及外來植物的引進、入侵時間與途徑和外來有害昆蟲、外來植物病害首次發(fā)現(xiàn)時間、地點與入侵途徑；并對農(nóng)業(yè)、畜牧、水產(chǎn)、園林等單位外來物種引進者和首次發(fā)現(xiàn)者進行了走訪座談。

2 結(jié)果與分析

2.1 外來入侵物種的種類構(gòu)成

通過野外調(diào)查和對文獻資料的整理與分析，初步確定天門市主要農(nóng)業(yè)外來入侵植物(已知)60種，分屬19個科。其中以菊科最多，為14種；其次是禾本科，為11種；再次是豆科，為7種(表1)；外來有害昆蟲8種，隸屬5目6科(表2)；外來植物病害6種，其中真菌4種，細菌2種(表3)。這些外來入侵物種屬我國10種最有害的外來雜草的有豚草、鳳眼蓮、空心蓮子草和毒麥；屬我國10種最有害的農(nóng)林外來昆蟲的有煙粉虱、紅鈴麥蛾；屬我國10種最有害及潛在的外來入侵植物病害的有水稻條斑病菌、甘薯長喙殼菌、棉花枯萎病菌和棉花黃萎病菌[2]。

表1 天門市主要農(nóng)業(yè)外來入侵植物名錄

續(xù)表1序號物種分類原產(chǎn)地引進、入侵時間與途徑31紫花苜蓿MedicagosativaL．豆科亞洲西部無記錄32銀合歡Leucaenaleucocephala(Lam．)deWit．豆科熱帶美洲無記錄33刺槐RobiniapseudoacaciaL．豆科美國東部無記錄34絳三葉TrifoliumincarnatumL．豆科歐洲地中海沿岸1998年作花卉從荊門引種35紅車軸草TrifoliumpratenseL．豆科歐洲中部1998年作花卉從武漢引種36白車軸草TrifoliumrepensL．豆科歐洲1998年作花卉從武漢引種37野西瓜苗HibiscustrionumL．錦葵科中非無記錄38銅錘草OxaliscorymbosaDC．酢漿草科熱帶美洲1990年作花卉從武漢引種39紫茉莉MirabilisjalapaL．紫茉莉科熱帶美洲無記錄40美洲商陸PhytolaccaamericanaL．商陸科北美洲無記錄41阿拉伯婆婆納VeronicapersicaPoir．玄參科西亞至伊朗無記錄42婆婆納VeronicapolitaPries玄參科西亞無記錄43曼陀羅DaturastramoniumL．茄科墨西哥無記錄44燈籠草PhysalisangulataL．茄科美洲無記錄45水茄SolanumtorvumSwartz茄科美洲加勒比地區(qū)無記錄46芫荽CoriandrumsativumL．傘形科歐洲地中海地區(qū)無記錄47野胡蘿卜DaucuscarotaL．傘形科歐洲無記錄48野燕麥AvenafatuaL．禾本科歐洲地中海地區(qū)無記錄49稗Echinochloacrusgalli(L．)Beauv禾本科歐洲和印度無記錄50牛筋草Eleusineindica(L．)Gaertn禾本科印度無記錄51 毒麥LoliumtemulentumL． 禾本科 歐洲地中海地區(qū) 1972年從加拿大商品小麥(后作種子)中帶入52 波斯黑麥草LoliumpersicumBoiss．etHohen． 禾本科 歐洲 1982年作魚飼料從武漢引種53 黑麥草LoliumperenneL． 禾本科 歐洲 1980年作魚飼料從武漢引種54 多花黑麥草LoliummultiflorumLam． 禾本科 歐洲 1982年作魚飼料從武漢引種55冬牧70黑麥草?SecalecerealeL．cv．Wintergrazer?70禾本科美國1986年作牧草從武漢引種56 蘇丹草Sorghumsudanenses(Piper)Stapf 禾本科 非洲 1979年作魚飼料從武漢引種57墨西哥玉米草?EuchlaenamexicanaSchrad．禾本科中美洲1985年作牧草從武漢引種58 馬尼拉草?Zoysiamatralla(L．)Merr 禾本科 熱帶亞洲 1985年作草坪從沙洋縣引進植物59大薸PistiastratiotesL．天南星科巴西無記錄60 鳳眼蓮Eichhorniacrassipes(Mart．)Solms 雨久花科 巴西東北部 1964年作牲豬飼料從江蘇引進

注：*表示該物種不在文獻[2,5～7] 的名錄清單內(nèi)。

2.2 外來入侵物種的原產(chǎn)地分布

在60種外來植物中，原產(chǎn)地為美洲的有31種，占原產(chǎn)地總頻次(總頻次為62)的50.00%；原產(chǎn)地為歐洲的有16種，占總頻次的25.81%；原產(chǎn)地為亞洲的有11種，占總頻次的17.74%；原產(chǎn)地為非洲的有4種，占總頻次的6.45%(表1)。這說明，美洲起源的植物較能適應(yīng)天門市的生境，成為天門市外來入侵植物的可能性最大。究其緣由，根據(jù)其大陸漂移學說，北美和東亞是在被子植物形成之后才分裂開的，而其后的隔離造就了大量的新植物，這些新植物并沒有完全脫化和喪失對原大陸氣候的適應(yīng)能力[9]。加之，北美和東亞基本上處于相同的緯度范圍，北美洲植物具有適應(yīng)亞洲氣候的能力，所以北美洲來源的植物成為異域雜草的可能性較大。今后在植物引種中，要特別注意來自美洲新大陸的植物，嚴格審查其在當?shù)氐难永m(xù)能力，一旦發(fā)現(xiàn)能夠年際自然延續(xù)的植物種類，就必須慎重引種和利用[6]。

表2 天門市主要農(nóng)業(yè)外來入侵昆蟲名錄

表3 天門市主要農(nóng)業(yè)外來入侵植物病害名錄

在8種外來農(nóng)業(yè)有害昆蟲中，原產(chǎn)地為亞洲的有3種，占總頻次(總頻次為9)的33.34%；原地為美洲和歐洲的各有2種，分別占總頻次的22.22%；原地為非洲和原產(chǎn)地不詳?shù)母饔?種，分別占總頻次的11.11%(表2)。

在6種外來植物病害中，除水稻條斑病菌原產(chǎn)地為亞洲外，其余的5種均來源于美洲(表3)，它們分別占原產(chǎn)地總頻次(總頻次為6)的16.67%和83.33%。這足以說明，源于美洲的植物病害成功入侵天門市的幾率最大。為此，在以后的植物檢疫中，應(yīng)特別加以關(guān)注。

2.3 外來入侵物種的入侵頻率

以農(nóng)業(yè)外來有害昆蟲和外來植物病害為例，從表2和表3可以看出，建國前外來入侵物種為4種，建國后為10種，它們分別占入侵總數(shù)的28.57%和71.43%。其中，從建國后的1950年到改革開放前的1977年28年間，入侵3種，平均每9.33 年入侵1個種；而從改革開放到2010年的33a間，隨著全球國際貿(mào)易、旅游和交通的迅猛發(fā)展，外來生物入侵頻率急劇增加，新的疫情不斷突發(fā)，入侵數(shù)竟然高達7種，平均每4.71 年就入侵1個外來物種，其入侵頻率比改革開放前增加了98.09%。

3 討論

3.1 外來物種入侵天門市的主要途徑

外來物種在入侵途徑上具有多樣化，基于外來物種入侵與人類活動關(guān)系的密切程度，將其歸納為3種途徑。

3.1.1 有意引進

農(nóng)業(yè)、畜牧、水產(chǎn)、園林等單位和個人，有意識地引進用于農(nóng)牧漁業(yè)生產(chǎn)、景觀美化與觀賞等目的的物種，隨著它們的大量繁殖或人類疏于管理，爾后“演變”為入侵種。從表1中有記錄的外來入侵植物看，有作為控制桔園桔全爪螨(柑桔紅蜘蛛)引進的藿香薊；有作為草坪植物引進的馬尼拉草；有作為牧草或飼料引進的墨西哥玉米草、空心蓮子草、鳳眼蓮、波斯黑麥草等9種；以及有作為觀賞植物引進的銅錘草、絳三葉等4種。

3.1.2 無意引進

主要是隨農(nóng)作物種子和魚苗調(diào)運、貨物貿(mào)易、軍隊轉(zhuǎn)移等人類活動,外來物種作為“偷渡者”或“搭便車”而被無意引進。如棉花黃萎病菌等6種植物病害都是通過引種而傳入的(表3)；加拿大一枝黃花是由福建省福清市調(diào)運至天門市岳口鎮(zhèn)新興垸村鰻魚種苗的水箱中攜帶該種子入侵的；蜜柑大實蠅是從宜昌市調(diào)進的溫州蜜柑、美洲斑潛蠅是從海南島調(diào)進的蔬菜等寄主植物中帶入的；毒麥是從加拿大購進的商品小麥中(后作種子使用)帶來的；而蠶豆象則是侵華日軍侵占天門市時從軍馬飼料中帶進的[3,5]。

3.1.3 自然入侵

外來生物還可依靠自身的擴散傳播力或借助于自然力量而進行自然入侵。如小蓬草、一年蓬、鉆形紫菀和蘇門白酒草等植物的籽實帶有冠毛，可能是借助于風力傳播入侵的[5,6]；豚草的入侵可能與鳥類攝食隨排泄物傳播種子有關(guān)[2,5,6]；而煙粉虱則是借助風力或氣流從漢江南岸的仙桃市、潛江市飄移擴散入侵的[10]。

3.2 外來物種入侵帶來的影響與危害

外來物種的入侵是一個生態(tài)學過程，其帶來的直接后果是對人類社會經(jīng)濟的危害和生態(tài)安全的破壞，甚至有的外來入侵種還威脅到人體健康[11]。

3.2.1 對生態(tài)系統(tǒng)的影響

外來有害生物的入侵，其生態(tài)代價是生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的破壞，本地物種多樣性不可彌補的消失及種的滅絕，構(gòu)成對自然遺傳資源、生物多樣性保護與持續(xù)利用及人類生存環(huán)境的重要威脅[2]。

1)破壞生態(tài)系統(tǒng)功能 外來物種的入侵，直接導致生態(tài)系統(tǒng)紊亂，危及當?shù)厣鷳B(tài)安全。如原產(chǎn)南美的鳳眼蓮于1964年作為生豬飼料引進天門市后，由于管理不善逸為野生，并迅速擴散，現(xiàn)廣泛分布于河流、湖泊、塘堰等水域生態(tài)系統(tǒng)，其中對天門河的影響最為突出。1997年至1999年3a間，在天門市船閘至凈潭全長35km的河面上完全被鳳眼蓮所覆蓋，嚴重破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，導致堵塞河道，影響航運，阻礙排灌，降低水中溶氧量，影響水生生物的生長，降低水產(chǎn)品產(chǎn)量，河湖自然景觀遭到嚴重破壞等生態(tài)災(zāi)難[1,2,5]。通過天門市政府及各有關(guān)職能部門和沿河兩岸人民的共同努力，才有所控制。同時，大量的鳳眼蓮植株死亡后與泥沙混合沉積水底，抬高河床，使很多河道、池塘、湖泊逐漸出現(xiàn)了沼澤化，甚至失去了應(yīng)有的生態(tài)功能，并對周圍氣候和自然景觀產(chǎn)生不利影響，加劇了旱災(zāi)、水災(zāi)的危害程度[5]。其危害之大已遠遠超出人們的想象，以致有人稱它為“水生生態(tài)系統(tǒng)的癌變”。

2)破壞物種多樣性 外來入侵物種通過壓制或排擠本地物種，或分泌釋放化感物質(zhì)抑制本地物種生長，使自身獲得更多的資源和空間，形成單一優(yōu)勢種群，使原有的食物網(wǎng)崩潰，最終危及本地物種的生存，導致物種的消失與滅絕[12,13]。如20世紀60年代在滇池草海曾有16種高等植物，但隨著鳳眼蓮的大肆“瘋長”,使大多數(shù)本地水生植物如海菜花Otteliaacuminata(Gagnep.)Dandy等失去生存空間而相繼消亡，到20世紀90年代草海只剩下3種高等植物；魚類則從20世紀60年代以前的15種降至80年代的5種[14,15]。從對沈陽等8城市的荒山、河灘、鐵路與公路兩旁等多種棲境調(diào)查看，豚草優(yōu)勢度為0.85～1.0，而群落多樣性僅為0～0.62[16]；另據(jù)報道，豚草的發(fā)生也影響了土壤動物的群落結(jié)構(gòu),在豚草發(fā)生地土壤動物個體數(shù)量和類群明顯少于對照樣地[17]。目前國際上己經(jīng)把外來入侵種列為除棲息地破壞以外，生物多樣性喪失的第二大因素[5]。

3)破壞遺傳多樣性 外來入侵生物對生態(tài)系統(tǒng)另外一個更難察覺的影響是污染當?shù)氐倪z傳多樣性。隨著生境片段化，殘存的次生植被常被入侵種分割、包圍和滲透，使本地生物種群進一步破碎化、斑塊化，從而切斷基因流動，造成一些植被的近親繁殖和遺傳漂變。有些入侵種可與同屬近緣種、甚至不同屬的種雜交，如加拿大一枝黃花不但可以與同屬植物雜交，還可與假蓍紫菀(Asterptarmicoides)雜交。入侵種與本地種的基因交流可能導致后者的遺傳侵蝕[2,5]，改變當?shù)氐倪z傳多樣性與完整性[18]。

3.2.2 對農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)的影響

外來有害生物的入侵，直接影響農(nóng)業(yè)的安全生產(chǎn)，其經(jīng)濟代價是農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量的慘重損失以及高額的防治費用。

1)與作物爭水爭肥，破壞可耕地 如豚草具有強大的根系和巨大的地上營養(yǎng)體，吸水吸肥能力極強，耗水量是禾谷類作物的2倍以上，吸收養(yǎng)分的能力是大田作物和蔬菜的1.5～2倍。它與作物爭水、爭肥，容易引起土壤干旱貧瘠，甚至導致農(nóng)田荒蕪[2]。

2)傳播病蟲害，惡化天敵生境 如煙粉虱是許多植物病毒病的傳媒介體，據(jù)不完全統(tǒng)計，煙粉虱能夠傳播30種植物上的70多種植物病毒病。如棉花卷葉病毒、非洲木薯花葉病毒、番茄黃化花葉病毒、煙草卷葉病毒、馬鈴薯卷葉病毒、蠶豆金色花葉病毒、番茄黃化卷葉病毒、黃瓜脈黃病毒等[3]；而普通豚草的花和全株可感染甘藍菌核病，并作為中間寄主感染甘藍[2]；北美獨行菜也是棉蚜、麥蚜及甘藍霜霉病和白菜病毒病等的中間寄主，極有利于這些病蟲害的越冬與傳播[4]。同時，外來雜草通過壓制或排擠本土植物，占據(jù)生態(tài)位，形成單一優(yōu)勢群落，不能有效地為依賴本土植物生存的昆蟲天敵提供活動、棲息和避亂的場所，間接地減少了天敵數(shù)量，致使農(nóng)業(yè)害蟲猖獗[19]。

3)造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)變，失去商品價值 有害生物危害除導致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低外,還可造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)變，失去其商品價值。如2006年煙粉虱入侵天門市的第1年，小板鎮(zhèn)黃金村27hm2秋番茄因煙粉虱若蟲取食，導致番茄表皮顏色淡化或有條紋，內(nèi)部組織白化、硬化而不規(guī)則地成熟，番茄不能食用，失去其商品價值,直接經(jīng)濟損失超過200萬元，這是該村從1973年種植番茄以來從未發(fā)生過的[10]。而豚草含有苦味物質(zhì)和香精油，若被奶牛取食，可引起牛奶和奶制品品質(zhì)下降，也同樣失去商品價值[1,2]。

4)危害農(nóng)作物，經(jīng)濟損失慘重 據(jù)不完全統(tǒng)計(表4)，2010年天門市僅水稻細菌性條斑病等8種農(nóng)業(yè)外來有害生物的防治費用和產(chǎn)量的直接經(jīng)濟損失高達6158.48萬元，如對所有農(nóng)業(yè)外來有害生物進行統(tǒng)計，最保守的估計也應(yīng)在6500萬元以上。這還沒有對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量降低所帶來的直接經(jīng)濟損失進行估算，更沒有對無法計算的間接經(jīng)濟損失進行估算，比如外來有害生物導致生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的破壞、本地土著物種的滅絕、生物多樣性的減少、生物污染以及由改變環(huán)境景觀帶來的美學價值的喪失等。由此可見，外來有害生物的入侵直接危及天門市經(jīng)濟安全，嚴重制約著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

表4 2010年8種農(nóng)業(yè)外來有害生物的防治費用及產(chǎn)量經(jīng)濟損失估算

3.2.3 對人類健康的危害

外來有害生物不僅對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的損失，某些生物的入侵，還直接威脅人類健康或間接危及人類生命。如毒麥籽粒含有毒麥堿，人誤食引起中毒，輕者發(fā)生頭昏、昏迷、嘔吐、痙攣等癥狀，重者中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹甚至死亡[1]；而豚草花粉是人類變態(tài)反應(yīng)癥的主要病原之一，所引起的“枯草熱”給全世界很多國家人們的健康帶來了極大的危害。據(jù)調(diào)查，1983年沈陽市人群發(fā)病率達1.52%，每到豚草開花散粉季節(jié)，過敏體質(zhì)者便發(fā)生哮喘、打噴嚏、流清水樣鼻涕等癥狀，體質(zhì)弱者甚至可發(fā)生其他合并癥并死亡[5]。我國近幾年部分地區(qū)的臨床觀察發(fā)現(xiàn)，豚草花粉過敏患者正逐年增加，如湖北黃石地區(qū)豚草花粉皮試陽性率從1995年的41%上升到1999年的66%[20]。

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[編輯] 余文斌

2017-02-24

沈體忠(1950-),男,高級農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)業(yè)環(huán)境保護研究，cblsdr@tom.com。

S181.6

A

1673-1409(2017)10-0046-07

[引著格式]沈體忠.天門市主要農(nóng)業(yè)外來入侵物種的再調(diào)查[J].長江大學學報(自科版)，2017，14(10)：46～52.