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        南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        2020-05-14 07:46:42劉可丹覃麗婷和太平
        廣西林業(yè)科學(xué) 2020年1期
        關(guān)鍵詞:南寧市分值城區(qū)

        劉可丹,覃麗婷,羅 歡,和太平

        (1.廣西大學(xué)林學(xué)院,廣西南寧 530004;2.云浮市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,廣東云浮 527300)

        生物入侵已成為生態(tài)學(xué)的重要研究領(lǐng)域。近年來(lái),為客觀評(píng)價(jià)外來(lái)入侵物種的危害風(fēng)險(xiǎn),有害生物風(fēng)險(xiǎn)分析(pest risk analysis,簡(jiǎn)稱PRA)日益受到國(guó)內(nèi)外業(yè)界和學(xué)界的重視,此標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注有害生物的危險(xiǎn)性級(jí)別、傳入可能性、為害對(duì)象的經(jīng)濟(jì)或生態(tài)重要性、外來(lái)生物的傳播定殖特性、防控難易度及損失嚴(yán)重程度等方面[1-6]。外來(lái)入侵植物指通過(guò)自然和人類活動(dòng)無(wú)意或有意地傳播到原生境以外并能建立自身繁殖的種群,可對(duì)侵入地植物的生物多樣性等產(chǎn)生影響[7]。在外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域,有學(xué)者采用PRA等方法,在調(diào)查各級(jí)行政區(qū)域或地理單元外來(lái)入侵植物物種的基礎(chǔ)上,開展入侵植物危害等級(jí)評(píng)估,作為外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)防范、防治和管理的科學(xué)依據(jù)[8-9]。本研究在調(diào)查和分析南寧市7城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物物種狀況的基礎(chǔ)上,采用多指標(biāo)綜合評(píng)判法,根據(jù)外來(lái)入侵植物產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的不同程度,構(gòu)建南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系,旨在為外來(lái)植物入侵預(yù)警機(jī)制的建立和防控提供科學(xué)依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 地理概況

        南寧市(107°45′~108°51′E,22°13′~23°32′N)地處桂西南,現(xiàn)轄青秀、興寧、江南、良慶、邕寧、西鄉(xiāng)塘和武鳴7城區(qū)及橫縣、隆安、馬山、上林和賓陽(yáng)5縣,總面積約22 112 km2。位于南寧盆地,地勢(shì)自東北向西南傾斜,四面有海拔300~700 m的山丘環(huán)繞,地形以低山、丘陵和喀斯特石山為主。北回歸線穿越市區(qū)北緣,為南亞熱帶到北熱帶的過(guò)渡地帶,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候,氣候溫潤(rùn),降水豐沛,雨熱同季,年均氣溫21.6℃,年均降水量1 304.2 mm,平均相對(duì)濕度79%。境內(nèi)河流屬珠江流域西江水系,西江一級(jí)支流邕江流經(jīng)市區(qū)。優(yōu)越的自然條件孕育了豐富的生物多樣性,植物種類繁多,其中包括豐富的珍稀瀕危和特有植物[10]。

        南寧市歷來(lái)重視城市園林綠化建設(shè),尤其進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,城市園林綠地系統(tǒng)也日益擴(kuò)大并不斷完善。目前城市建成區(qū)綠地率為37.12%,綠化覆蓋率達(dá)43.10%,人均公園綠地面積為12.01㎡/人。1997年榮獲國(guó)家園林城市;2015年榮獲全國(guó)首批“國(guó)家生態(tài)園林城市”;先后獲得過(guò)“全國(guó)文明城市”、“國(guó)家衛(wèi)生城市”、“聯(lián)合國(guó)人居獎(jiǎng)”、“中國(guó)人居環(huán)境獎(jiǎng)”、“中國(guó)優(yōu)秀旅游城市”和“中國(guó)養(yǎng)生休閑之都”等榮譽(yù)稱號(hào)。全力推進(jìn)邕江綜合整治和開發(fā)利用,建成了148 km的景觀帶和15個(gè)公園,江暢、水清、岸綠和景美的‘百里秀美邕江’城市濕地生態(tài)美景初步呈現(xiàn)。

        南寧市生態(tài)條件優(yōu)越,是眾多熱帶和亞熱帶植物生長(zhǎng)的理想?yún)^(qū)域,作為中國(guó)-東盟自由貿(mào)易區(qū)的橋頭堡,國(guó)際間的人員和物資流動(dòng)日益頻繁,外來(lái)物種入侵的幾率增加,造成的危害也可能增大[11]。

        1.2 研究方法

        2018年1—12月,在南寧市7個(gè)城區(qū)的公園綠地、防護(hù)綠地、廣場(chǎng)綠地、附屬綠地和區(qū)域綠地等園林綠地中選取34處綠地單元,根據(jù)《中國(guó)入侵植物名錄》等有關(guān)文獻(xiàn)資料[7,12-17],實(shí)地調(diào)查外來(lái)入侵植物狀況,包括種類、分布、生物學(xué)特征、生態(tài)習(xí)性、入侵途徑、天敵狀況、危害狀況和防治措施等,統(tǒng)計(jì)和分析外來(lái)入侵植物。在此基礎(chǔ)上,借鑒PRA和相關(guān)的外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法[6,8-9],提出基于多指標(biāo)綜合評(píng)判的南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系初稿,邀請(qǐng)相關(guān)學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人員開展問(wèn)卷調(diào)查,篩選評(píng)價(jià)體系指標(biāo)及其分值權(quán)重,最后建立外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系及模型(各指標(biāo)分值權(quán)重),包括目標(biāo)層(R)、準(zhǔn)則層(B)和指標(biāo)層(C)3個(gè)指標(biāo)層次。其中目標(biāo)層為南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn);準(zhǔn)則層由4個(gè)指標(biāo)組成;指標(biāo)層由15個(gè)指標(biāo)組成。

        根據(jù)上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系里的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),測(cè)算南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)所有外來(lái)入侵植物的風(fēng)險(xiǎn)分值。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分值將外來(lái)入侵植物劃分為3個(gè)危害等級(jí),即Ⅰ類外來(lái)入侵植物、Ⅱ類外來(lái)入侵植物及Ⅲ類外來(lái)入侵植物。

        Ⅰ類外來(lái)入侵植物:風(fēng)險(xiǎn)分值≥60,為高危害風(fēng)險(xiǎn);Ⅱ類外來(lái)入侵植物:風(fēng)險(xiǎn)分值40~59,為中等危害風(fēng)險(xiǎn);Ⅲ類外來(lái)入侵植物:風(fēng)險(xiǎn)分值<40,為低危害風(fēng)險(xiǎn)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 外來(lái)入侵植物物種組成

        南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)已有外來(lái)入侵植物116種,隸屬于32科88屬(表1)。外來(lái)入侵植物全部為種子植物,以雙子葉植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),達(dá)104種,占89.66%;單子葉植物12種,占10.34%;沒(méi)有蕨類植物和裸子植物。以菊科(Asteraceae)種類最多,達(dá)24屬31種;第2為豆科(Leguminosae),有8屬12種;第3為禾本科(Gramineae),有8屬9種;第4為大戟科(Euphorbiaceae),有4屬8種;第5為莧科(Ama?ranthaceae)和茄科(Solanaceae),分別有4屬6種和3屬6種。

        表1 南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物物種組成Tab.1 Species composition of alien invasive plants in green space system of Nanning

        2.2 外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系

        在遵循重要性、系統(tǒng)性、實(shí)用性和科學(xué)性原則的基礎(chǔ)上,根據(jù)外來(lái)入侵植物產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的不同程度,提出外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系初稿,邀請(qǐng)廣西區(qū)內(nèi)15位專業(yè)技術(shù)人員(林業(yè)學(xué)科方向6人,植物保護(hù)學(xué)科方向5人,園林學(xué)科方向4人;正高職稱4人,副高職稱8人,中級(jí)職稱3人)開展問(wèn)卷調(diào)查,由于事先已和受訪人員溝通,故受訪人員均能較規(guī)范地答寫并提交問(wèn)卷,收回的15份問(wèn)卷均為有效問(wèn)卷;通過(guò)匯總整理問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果,篩選評(píng)價(jià)體系各個(gè)指標(biāo)并確定其分值權(quán)重,建立南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系(表2)。

        表2 南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系Tab.2 Risk assessment system of alien invasive plants in green space system of Nanning

        續(xù)表2 Continued

        2.3 外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

        根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)定義,PRA是指運(yùn)用生物學(xué)、其他科學(xué)及經(jīng)濟(jì)方面的證據(jù)進(jìn)行的評(píng)估過(guò)程,以確定某種生物體是否為有害生物,是否應(yīng)被限定以及應(yīng)采取的植物檢疫措施的力度,也是評(píng)價(jià)生物學(xué)、其他科學(xué)及經(jīng)濟(jì)學(xué)的證據(jù),確定某種有害生物是否應(yīng)予以管制及管制所采取的檢疫措施力度的過(guò)程[5]。通過(guò)南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系,對(duì)園林綠地系統(tǒng)中116種外來(lái)入侵植物進(jìn)行評(píng)分并得到風(fēng)險(xiǎn)分值,并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分值劃分入侵植物風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)(表3)。外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分值>70的有2種,隸屬于2科2屬,即馬纓丹(Lanta?na camara)和紫莖澤蘭(Eupatorium coelestinum);分值60~70的有20種,隸屬于7科18屬,常見的有鬼針草(Bidens pilosa)、白花鬼針草(Bidens pilosa var.radiata)、南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)、銀合歡(Leucaena leucocephala)、鳳 眼 藍(lán)(Eichhornia crassipes)、小蓬草(Conyza canadensis)、刺莧(Eryngi?um foetidum)和銀膠菊(Parthenium hysterophorus)等;分值50~59的有17種,隸屬于9科16屬,有蒼耳(Xanthium sibiricum)、皺果莧(Amaranthus viri?dis)、牛膝菊(Galinsoga parviflora)、光莢含羞草(Mi?mosa sepiaria)、五爪金龍(Ipomoea cairica)和土荊芥(Chenopodium ambrosioides)等;分值40~49的有50種,隸屬于19科41屬,常見的有野甘草(Scoparia dulcis)、蛇婆子(Waltheria indica)、莠狗尾草(Setaria geniculata)、賽葵(Malvastrum coromandelianum)、望江南(Cassia occidentalis)和變色牽牛(Pharbitis indi?ca)等;分值30~39的有25種,隸屬于15科23屬,主要有紅花酢漿草(Oxalis corymbosa)、假馬鞭(Stachy?tarpheta jamaicensis)、南美山螞蝗(Desmodium tortuo?sum)、土人參(Talinum paniculatum)、直立婆婆納(Veronica arvensis)和蔓馬纓丹(Lantana monteviden?sis)等;分值<30的有2種,隸屬于2科2屬,即長(zhǎng)春花(Catharanthus roseus)和韭蓮(Zephyranthes grandi?flora)。

        表3 南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物及其風(fēng)險(xiǎn)分值Tab.3 Alien invasive plants and their risk scores in green space system of Nanning

        續(xù)表3 Continued

        根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)資料[12-17],紫莖澤蘭、馬纓丹、垂序商陸(Phytolacca americana)、銀合歡、小蓬草、飛機(jī)草(Eupatorium odoratum)、薇甘菊(Mikania mi?crantha)、刺莧和銀膠菊已被列入中國(guó)外來(lái)入侵物種名錄,說(shuō)明其在中國(guó)危害大,這些物種的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分值為60分及以上,因此將評(píng)價(jià)分值≥60的物種劃為Ⅰ類外來(lái)入侵植物;評(píng)價(jià)分值在40~59的物種劃為Ⅱ類外來(lái)入侵植物;評(píng)價(jià)分值<40的物種劃為Ⅲ類外來(lái)入侵植物。根據(jù)以上劃分標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)計(jì)南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物(表4)。結(jié)果顯示,Ⅰ類外來(lái)入侵植物有22種,占18.96%;Ⅱ類有67種,占57.76%;Ⅲ類有27種,占23.28%。高危害和中等危害的外來(lái)入侵植物物種數(shù)占比超過(guò)3/4,表明外來(lái)入侵植物對(duì)園林綠地系統(tǒng)危害較大。

        表4 南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)統(tǒng)計(jì)Tab.4 Statistics of alien invasive plants in green space system of Nanning by risk levels

        3 結(jié)論與討論

        3.1 外來(lái)入侵植物種類繁多

        南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物種類繁多,有116種,隸屬32科88屬。其中雙子葉植物近九成,占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。以菊科種類最多,其次為豆科、禾本科、大戟科、莧科和茄科,科、屬、種組成與其他學(xué)者對(duì)本區(qū)域外來(lái)入侵植物的研究結(jié)果基本一致[18-19]。外來(lái)入侵植物生活型較齊全,以草本植物占優(yōu),也有少數(shù)木本植物,還有窿緣桉(Euca?lyptus exserta)、木麻黃(Casuarina equisetifolia)、番石榴(Psidium guajava)、銀合歡和光莢含羞草等喬木或呈小喬木性狀的樹種。

        3.2 外來(lái)入侵植物危害風(fēng)險(xiǎn)大

        南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)中,高危害和中等危害風(fēng)險(xiǎn)的外來(lái)入侵植物占比超過(guò)3/4,其中高危害風(fēng)險(xiǎn)外來(lái)入侵植物22種,這些植物種子細(xì)小且多,傳播繁衍能力極強(qiáng);紫莖澤蘭、飛機(jī)草、小蓬草、薇甘菊、銀膠菊、蘇門白酒草(Conyza sumatrensis)、藿香薊(Ageratum conyzoides)和鉆葉紫菀(Aster subulatus)等菊科植物種子粒小且量大(紫莖澤蘭單株年可結(jié)實(shí)上萬(wàn)粒),可藉冠毛隨風(fēng)傳播;鬼針草和白花鬼針草的瘦果頂端有芒刺及倒刺毛,除風(fēng)力傳播外還可通過(guò)動(dòng)物攜帶傳播;垂序商陸和喀西茄(Solanum aculeatissimum)等漿果色澤鮮艷,可招引鳥類等動(dòng)物食用,通過(guò)動(dòng)物排泄物擴(kuò)大傳播;喜旱蓮子草(Al?ternanthera philoxeroides)和鳳眼藍(lán)等還可通過(guò)營(yíng)養(yǎng)方式大量繁殖后代。此類植物大多耐旱耐瘠薄,適應(yīng)性極強(qiáng),入侵性強(qiáng)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)此類植物不僅在土壤裸露的地面容易形成單一群落,多數(shù)種類還可大量入侵并較快密蓋地被、草坪及綠籬等目的園林植物群落,如不及時(shí)清除,幾年內(nèi)可成為該植被群落的上層結(jié)構(gòu),目的植物逐漸被壓,最終可能被淘汰,嚴(yán)重威脅本地生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能[20];鳳眼藍(lán)能較快覆蓋園林水體。中等危害風(fēng)險(xiǎn)外來(lái)入侵植物土荊芥、凹頭莧(Amaranthus lividus)、五爪金龍、光莢含羞草、牛膝菊、皺果莧、蒼耳、鋪地黍(Panicum repens)、通奶草、變色牽牛、蛇婆子、大薸(Pistia stratiotes)、莠狗尾草和賽葵等均為常見雜草,擴(kuò)散能力強(qiáng),清除難度大,危害較大。

        3.3 南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)入侵植物管理的初步建議

        3.3.1 提高外來(lái)入侵植物危害風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)

        南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)外來(lái)入侵植物主要有無(wú)意引進(jìn)、自然傳入和有意引進(jìn)3種方式,其中有意引進(jìn)在園林綠化建設(shè)中尤為突出。隨著中國(guó)-東盟自由貿(mào)易區(qū)的建成運(yùn)營(yíng),國(guó)際間的交流日益頻繁,外來(lái)園林植物引入南寧更為容易。建議園林綠化管理部門在外來(lái)園林植物引種與應(yīng)用時(shí)應(yīng)首先評(píng)估其可能造成的入侵危害,了解其有無(wú)逸生現(xiàn)象。調(diào)查發(fā)現(xiàn),一些風(fēng)景園林設(shè)計(jì)師缺乏對(duì)外來(lái)入侵植物及其危害的認(rèn)識(shí),有些已被國(guó)家列入外來(lái)入侵物種名錄的植物,如銀合歡、南美蟛蜞菊(Sphag?neticola trilobata)、蔓馬纓丹(Lantana monteviden?sis)、落地生根(Bryophyllum pinnatum)和棒葉落地生根(B.tubiflora)等,仍被廣泛應(yīng)用于園林綠化建設(shè)項(xiàng)目中,甚至應(yīng)用于生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)自然的區(qū)域綠地建設(shè)中,人為加大了外來(lái)植物入侵風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)引起重視。

        3.3.2 加強(qiáng)外來(lái)入侵植物防控

        南寧市城區(qū)園林綠地系統(tǒng)中,高危害風(fēng)險(xiǎn)和中等危害風(fēng)險(xiǎn)的外來(lái)入侵植物數(shù)量多,并逸生擴(kuò)散到區(qū)域自然生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)負(fù)面影響大,園林建設(shè)工作者應(yīng)嚴(yán)格控制此類物種的應(yīng)用。

        由于地理位置和環(huán)境條件優(yōu)越,南寧市適合多種外來(lái)植物的生長(zhǎng),城市園林綠化建設(shè)中有不少外來(lái)植物的應(yīng)用,在外來(lái)植物的引種馴化試驗(yàn)中,既要試驗(yàn)其適應(yīng)性又要探討其是否具有入侵性,確保新引進(jìn)的外來(lái)植物沒(méi)有逸生現(xiàn)象,其推廣應(yīng)用對(duì)園林綠地系統(tǒng)無(wú)危害或危害甚微,杜絕因人為引種而造成外來(lái)植物的入侵和害。

        3.3.3 加大宣傳教育

        有資料顯示,南寧市超過(guò)50%的外來(lái)入侵植物為人為引進(jìn),其中超過(guò)一半為無(wú)意帶入,說(shuō)明公眾對(duì)外來(lái)入侵物種的危害不了解。應(yīng)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、電視和報(bào)紙等媒體工具,宣傳外來(lái)入侵植物的生物學(xué)特性、生態(tài)學(xué)特性和危害性等,提高公眾對(duì)外來(lái)入侵植物的了解,并引起重視,減少外來(lái)入侵植物傳入的幾率,對(duì)外來(lái)入侵植物進(jìn)行防控。

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