鄭進烜，吳 霞，王 勇，吳富勤，楊忠興，鄭靜楠

(云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，云南 昆明 650051)

擬建玉(溪)磨(憨)鐵路北連昆(明)玉(溪)鐵路，由昆玉鐵路的玉溪西站起，經(jīng)峨山、新平、元江、墨江、寧洱、思茅、景洪止于勐臘邊境磨憨口岸，出境后在老撾境內(nèi)經(jīng)瑯勃拉邦接通老撾首都萬象，通過萬象—曼谷鐵路連接泰國鐵路網(wǎng)，并通過泰國鐵路與馬來西亞、新加坡相通，形成擬議中泛亞鐵路通道，境內(nèi)線路全長507.359 km。該鐵路是國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)設(shè)施項目，屬泛亞鐵路中的重要組成部分。玉磨鐵路沿線從滇中高原直至滇南的最南端，緯度相差超過3°，跨越北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶等3個氣候帶，地形地貌起伏大，海拔梯度相差超過1 500 m，其地帶性植被由北向南變化顯著[1]，是全球生物多樣性重要的熱點地區(qū)，具有全球意義的保護價值，也是西南生態(tài)安全屏障重要的組成部分。

外來入侵植物(invasive alien plants)是指通過自然和人類活動，將不是本地自然發(fā)生和進化而來的植物無意或有意地傳播或引入到一個特定地域的生態(tài)系統(tǒng)中，通過歸化自身建立可繁殖的種群，進而影響侵入地的生物多樣性，使其生態(tài)環(huán)境受到破壞，并造成經(jīng)濟影響或損失[2]。外來入侵植物主要通過侵占本地物種的生存空間造成本地生物多樣性喪失，進而對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，最終影響區(qū)域的生態(tài)安全和經(jīng)濟發(fā)展。玉磨鐵路是中國第一條泛亞鐵路，將為沿線社會經(jīng)濟發(fā)展帶來機遇。然而，重大工程的建設(shè)和營運期將會造成區(qū)域生境局部破壞甚至喪失，生物多樣性下降，自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能不穩(wěn)定等挑戰(zhàn)，建設(shè)期間形成的裸露區(qū)域為外來入侵植物創(chuàng)造了機會；營運期形成的交通網(wǎng)絡(luò)將沿線生物多樣性熱點區(qū)域與東南亞國家相連，為生物入侵創(chuàng)造了有利條件[3]。通過對新建玉磨鐵路沿線建設(shè)的30個站(點)和21個主要施工區(qū)域進行外來入侵植物的調(diào)查，旨在摸清目前區(qū)域外來入侵植物的種類和分布格局，科學(xué)分析入侵物種的原產(chǎn)地、分布海拔、入侵性強度和擴散趨勢等問題，針對性提出防止外來入侵植物擴散的對策，為政府相關(guān)部門在工程建設(shè)中防范外來入侵植物提供科學(xué)依據(jù)，為筑牢西南生態(tài)安全屏障提供重要保障。

1 調(diào)查內(nèi)容與方法

沿新建玉磨鐵路的線路走向，在全線范圍內(nèi)(包括主體工程和輔助工程)進行選點調(diào)查。選取客運中間站(含貨運中間站)30個點位樣線和線路43個點位樣線中共51個樣點位進行外來入侵植物的樣線調(diào)查，其中玉溪段14個，普洱段16個，西雙版納段21個。2014年10月至2020年9月，不同季節(jié)對每個點至少重復(fù)調(diào)查3次；在選取的每個調(diào)查點位樣線內(nèi)，開展長500 m、寬20 m的樣線調(diào)查，記錄海拔、生境類型、外來入侵植物種類及出現(xiàn)頻次等。外來入侵植物區(qū)系分析參考吳征鎰等[4-6]的種子植物分布區(qū)系統(tǒng)，危害等級參考閆小玲等[7]劃分為5個等級：1級惡性入侵植物，2級嚴(yán)重入侵植物，3級局部入侵植物，4級一般入侵植物，5級有待觀察。

2 結(jié)果分析

2.1 種數(shù)與分布統(tǒng)計

在新建玉磨鐵路沿線選取的51個調(diào)查點位樣線中調(diào)查到外來入侵植物25科67屬87種(表1)。

按鐵路沿線經(jīng)過行政區(qū)進行統(tǒng)計，玉溪市境內(nèi)有60種，普洱市境內(nèi)有77種，西雙版納州境內(nèi)有78種。按鐵路沿線的主要河流水系統(tǒng)計，紅河水系有45種，瀾滄江水系有68種。在調(diào)查點位中，外來入侵植物種類出現(xiàn)最多的3個縣(市、區(qū))依次是：西雙版納州景洪市(47種)、普洱市思茅區(qū)(37種)、玉溪市元江縣(36種)。

2.2 原產(chǎn)地與危害等級分析

新建玉磨鐵路沿線外來入侵植物原產(chǎn)地分析結(jié)果顯示：有51種來自美洲，占58.62%；10種來自歐洲，占11.49%；8種來自非洲，占9.20%；6種來自亞洲，占6.90%；4種來自大洋洲，占4.60%；跨洲域分布的有8種，占9.20%。根據(jù)危害等級劃分，區(qū)域內(nèi)外來入侵植物危害等級1級12種，占13.79%；2級16種，占18.39%；3級31種，占35.63%；4級20種，占22.99%；5級8種，占9.20%。

2.3 科屬數(shù)統(tǒng)計與區(qū)系分析

新建玉磨鐵路沿線調(diào)查到的87種外來入侵植物中，≥11種有2個科，菊科26種、禾本科10種；6～10種有2個科，豆科8種、莧科7種；2～5種有9個科，大戟科2種、藜科3種、茄科4種、傘形科2種、十字花科3種、桃金娘科4種、玄參科2種、旋花科2種、紫草科2種；單種科有唇形科、澤瀉科、錦葵科、馬鞭草科、馬齒莧科、牻牛兒苗科、桑科、商陸科、仙人掌科、蕁麻科、紫茉莉科和酢漿草科等12個科。

表1 新建玉磨鐵路沿線外來入侵植物種類一覽表Tab.1 Species of invasive alien plants along the new Yuxi-Mohan Railway

續(xù)表1

續(xù)表1

沿線外來入侵植物共有67屬，莧屬(Amaranthus)、桉屬(Erigeron)和鬼針草屬(Bidens)是物種數(shù)量最多的3屬，分別有5種、4種和3種；2種的屬有白酒草屬(Conyza)、草木犀屬(Melilotus)、車軸草屬(Trifolium)、番薯屬(Ipomoea)、苦苣菜屬(Sonchus)、藜屬(Chenopodium)、蓮子草屬(Alternanthera)、苜蓿屬 (Medicago)、茄屬(Solanum)、秋英屬(Cosmos)和雀稗屬(Paspalum)等11屬；單種屬有蒺藜草屬(Cenchrus)、百日菊屬 (Zinnia)、蓖麻屬(Ricinus)、刺苞果屬(Acanthospermum)、刺藜屬(Dysphania)、刺芹屬(Eryngium)、大戟屬(Euphorbia)、大麻屬(Cannabis)、地毯草屬(Axonopus)、豆瓣菜屬(Nasturtium)、獨行菜屬(Lepidium)、飛蓬屬(Erigeron)、高粱屬(Sorghum)、狗尾草屬 (Setaria)、含羞草屬(Mimosa)、黑麥草屬(Lolium)、胡蘿卜屬(Daucus)、黃花藺屬(Limnocharis)、藿香薊屬(Ageratum)、假酸漿屬(Nicandra)、芥屬(Brassica)、金雞菊屬(Coreopsis)、金腰箭屬(Synedrella)、聚合草屬(Symphytum)、老鸛草屬(Geranium)、冷水花屬(Pilea)、鱧腸屬 (Eclipta)、馬纓丹屬(Lantana)、曼陀羅屬(Datura)、木槿屬(Hibiscus)、牛膝菊屬(Galinsoga)、婆婆納屬 (Veronica)、蒲公英屬(Taraxacum)、千里光屬(Senecio)、雀麥屬(Bromus)、商陸屬 (Phytolacca)、黍?qū)?Panicum)、鼠尾草屬(Salvia)、土人參屬(Talinum)、萬壽菊屬(Tagetes)、仙人掌屬(Opuntia)、燕麥屬(Avena)、野甘草屬(Scoparia)、野茼蒿屬(Crassocephalum)、野豌豆屬(Vicia)、銀膠菊屬(Parthenium)、羽芒菊屬(Tridax)、澤蘭屬 (Eupatorium)、腫柄菊屬(Tithonia)、紫莖澤蘭屬(Ageratina)、紫茉莉?qū)?(Mirabilis)、紫菀屬(Aster)和酢漿草屬(Oxalis)等52屬。

根據(jù)種子植物科的分布區(qū)類型統(tǒng)計，新建玉磨鐵路沿線外來入侵植物主要為世界廣布，有47科，占54.02%；其次是泛熱帶，有11科，占12.64%；以南半球為主的泛熱帶分布和東亞(熱帶、亞熱帶)及熱帶南美間斷分布2種類型，各有4科，分別占4.60%；舊世界熱帶分布，北溫帶和南溫帶間斷分布，地中海區(qū)至溫帶、熱帶亞洲，大洋洲和(或)北美南部至南美洲間斷分布3種類型，各有3科，分別占3.45%；熱帶亞洲至熱帶大洋洲、熱帶亞洲至熱帶非洲、熱帶亞洲和北溫帶4種類型，各有2科，分別占2.30%。

根據(jù)種子植物屬的分布區(qū)類型統(tǒng)計，調(diào)查到的外來入侵植物有11種分布類型，以澳大利亞、新西蘭、新喀里多尼亞、北可達(dá)新幾內(nèi)亞至菲律賓和溫帶南美(特別西部)間斷分布最多，共有28屬，占41.79%；其次是世界廣布、泛熱帶和東亞(熱帶、亞熱帶)及熱帶南美間斷分布3種類型，各有11屬，分別占16.42%。

2.4 分布頻度分析

據(jù)51個點位樣線統(tǒng)計結(jié)果，出現(xiàn)頻度超過50%有32個種，出現(xiàn)頻度20%～50%有44個種，出現(xiàn)頻度10%～20%有19種，低于10%僅有凹頭莧和長柔毛野豌豆2個種。出現(xiàn)頻度高的科為菊科、豆科、紫草科、禾本科和茄科等5個科。出現(xiàn)頻度最高的5個種依次是：牛膝菊(90.20%)、三葉鬼針草(88.24%)、藿香薊(84.31%)、一年蓬(80.39%)和土荊芥(80.39%)。

2.5 分布與海拔的相關(guān)性分析

調(diào)查布設(shè)的51個點位樣線分布在海拔400～1 600 m范圍內(nèi)，高差1 200 m。區(qū)域內(nèi)外來入侵物種主要分布在海拔1 100 m以下區(qū)域。外來入侵植物物種數(shù)與海拔的相關(guān)系分析見圖1。

圖1 新建玉磨鐵路沿線外來入侵植物物種數(shù) 與海拔相關(guān)性分析Fig.1 Correlation analysis between the number of invasive alien plants species and the altitude along the new Yuxi-Mohan Railway

由圖1可以看出，海拔越高，外來入侵物種數(shù)就越少，反之海拔越低，入侵物種數(shù)就越多，整體表現(xiàn)出入侵植物物種分布與海拔變化呈負(fù)相關(guān)性。

3 結(jié)論與討論

3.1 種類及危害特征

新建玉磨鐵路沿線調(diào)查到入侵植物25科67屬87種，主要以陸生草本的菊科、豆科、紫草科、禾本科和茄科為主，這些入侵植物種具有超強的繁殖能力和適應(yīng)性，能夠快速占領(lǐng)施工區(qū)域空地和排擠本地植物種類生長而成為主要外來入侵類群。從入侵植物區(qū)系起源來看，以世界廣布種為主要分布類型起源，這類物種對氣候的適應(yīng)能力強；從入侵植物的原產(chǎn)地分析，主要來源于美洲，表明來自美洲的植物種類能在我國找到廣泛適生區(qū)，并表現(xiàn)出入侵性強的特點[3]。通過對玉磨鐵路沿線入侵植物危害等級的判定，認(rèn)為1～2級的種類占32.18%，具有入侵性強且會排擠或抑制鐵路沿線本土植物物種的生長，達(dá)到其大量繁殖并形成種群；3級的種類占35.63%，表明鐵路建設(shè)區(qū)域為局部入侵植物的種類提供了適生生境。從分布的頻度分析結(jié)果可以看出，以菊科植物為代表的牛膝菊、三葉鬼針草、藿香薊和一年蓬分布頻度率最高，且在國內(nèi)其它地區(qū)的入侵分布也廣，這些物種在新動土區(qū)域表現(xiàn)極強的適應(yīng)性，能夠在較短時間內(nèi)生長并形成群落。因此，對新建玉磨鐵路沿線區(qū)域的外來植物入侵風(fēng)險要引起高度重視，并采取積極的防治對策。

3.2 地理分布格局和擴散趨勢

基于玉磨鐵路沿線從滇中高原直至滇南的最南端，緯度相差超過3°，跨越北熱帶、南亞熱帶、中亞熱帶等3個氣候帶，可以按行政區(qū)域劃分為玉溪、普洱和西雙版納3個區(qū)段，呈現(xiàn)以熱性成分高的區(qū)域入侵植物種類為主的特點。按河流及其匯水區(qū)域分為紅河和瀾滄江2個水系，在鐵路沿線的區(qū)域內(nèi)物種數(shù)量靠河流(江邊)較多，表明河流縱向深切創(chuàng)造的小氣候為外來入侵植物入侵繁殖提供了機會。

新建玉磨鐵路沿線外來入侵植物種類分布與海拔整體呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性。由于玉磨鐵路從低海拔的勐臘縣磨憨口岸出境至老撾，線路整體走向從高海拔至低海拔，且低海拔區(qū)域的雨熱條件較好，與境外相鄰，因此，在海拔800 m以下區(qū)域的外來入侵物種數(shù)均多于50種，表明海拔對入侵植物的生長傳播具有一定的影響作用。從入侵生境來看，外來入侵植物種類出現(xiàn)最多的是西雙版納州景洪市(47種)的沿線點位樣線，因為景洪為旅游熱點城市，區(qū)域的人為干擾相對較大，給外來入侵植物提供了傳播途徑，也在一程度上表明人為干擾越復(fù)雜、干擾強度越大，遭受外來植物入侵的風(fēng)險越高[3]，外來入侵植物的種類越多，危害程度也越大，在區(qū)域內(nèi)的擴散趨勢越明顯。

3.3 鐵路建設(shè)對當(dāng)?shù)赝鈦砣肭种参锏挠绊?/h3>

鐵路建設(shè)對外來入侵植物的影響主要表現(xiàn)在鐵路建設(shè)過程中和后期運營兩個時期。鐵路工程施工建設(shè)期間對原生植被的干擾和破壞較大，沿線造成的棲息地破壞和形成的裸地可能成為外來物種的入侵通道，特別是生活史較短、種子量大且擴散繁殖快的一年生草本植物，將有可能給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)安全和經(jīng)濟造成嚴(yán)重危害。運營過程中頻繁的交通運輸增加了外來入侵植物種子或其他繁殖體的擴散機會，極易造成一些具有較強生態(tài)適應(yīng)性的物種(如牛膝菊、鬼針草、藿香薊、紫莖澤蘭、飛機草等)迅速入侵沿線空曠生境和局部氣候適宜地區(qū)(如低海拔的干熱河谷地帶)，影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)安全、區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和人類健康。此外，鐵路的建設(shè)和運營必然會帶動沿線地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展和人員聚集，將在一定程度上加大人類活動對生態(tài)系統(tǒng)的影響，使外來入侵植物物種更容易擴散和傳播。

3.4 應(yīng)對策略

外來植物需要經(jīng)歷“傳播—定居—建群—擴散—侵占”等一系列過程而最終暴發(fā)造成危害，但其擴散是非常迅速的[8]。隨著玉磨鐵路的施工運行，各種交通往來人數(shù)增加，外來物種入侵的機會也會增加。因此，建設(shè)期和運營期都要從根本上重視生物入侵，加強宣傳與培訓(xùn)，提高防范意識，普及生物入侵的防控知識。對有關(guān)部門的管理人員和技術(shù)人員進行法律、法規(guī)、規(guī)章及防范專業(yè)知識和技能的培訓(xùn)，并宣傳和普及生物入侵相關(guān)知識，提高外來入侵生物識別、防治、風(fēng)險評估和管理技能的認(rèn)識，以便對入侵生物及時、準(zhǔn)確、簡便地進行鑒定和快速清除處理。采取適當(dāng)?shù)囊M預(yù)防、消除、控制和恢復(fù)措施，加強對有害外來物種的檢疫和檢驗，杜絕入侵。構(gòu)筑防止外來有害物種入侵的第一道防線是減少外來入侵物種無意引進風(fēng)險最重要的環(huán)節(jié)，遠(yuǎn)比入侵發(fā)生后采取的任何措施更加經(jīng)濟、有效[9-10]。對于已傳入并造成危害的入侵物種，應(yīng)采取迅速的控制對策。清除入侵物種后，需要在發(fā)生范圍開展定期監(jiān)測，及時采取處理措施，以防止重新入侵。