徐鴻雁，王 海，孫 奎，李孝繁

(青海大學(xué)農(nóng)林科學(xué)院，青海 西寧 810016)

生物入侵造成的生態(tài)干擾已被確認(rèn)為對(duì)全球可持續(xù)發(fā)展的日益威脅，而外來(lái)物種(alien plant species，APS)的掠奪式入侵會(huì)嚴(yán)重威脅到本地生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)性、環(huán)境質(zhì)量等，一直被認(rèn)為是導(dǎo)致生物多樣性喪失的主要驅(qū)動(dòng)力之一[1]。外來(lái)物種在入侵時(shí)具有極強(qiáng)的潛伏性和爆發(fā)性，入侵一旦成功，就會(huì)瘋狂掠奪本地生物的生存空間，迅速擴(kuò)散生長(zhǎng)并形成單一優(yōu)勢(shì)群落，進(jìn)而改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，影響生態(tài)穩(wěn)定[2]。據(jù)報(bào)道，中國(guó)每年因外來(lái)生物的入侵造成經(jīng)濟(jì)損失1.50×1010美元[3]。分析研究外來(lái)入侵植物的主要內(nèi)容包括：調(diào)查、分析外來(lái)入侵植物的物種組成、分布區(qū)域、危害性；結(jié)合入侵地環(huán)境及實(shí)際發(fā)展情況，提出合理的防控措施以及科學(xué)的管理利用建議[4]。近年來(lái)，青海省經(jīng)濟(jì)得到迅速發(fā)展，交通密度、人口密度等有所增加，導(dǎo)致人類有意或無(wú)意引入外來(lái)物種的頻率也有所增加。目前，對(duì)于青海省林業(yè)究竟有多少外來(lái)物種，造成哪些損失，仍不太清楚。鑒于此，本研究通過(guò)對(duì)青海省全省林業(yè)外來(lái)物種的種類組成、分布現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析，明晰青海省林業(yè)外來(lái)物種名錄，對(duì)其入侵風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為我省林業(yè)外來(lái)物種防治措施的制定提供理論數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查區(qū)域

于2018年5月-2020年10月，實(shí)地考察了青海省西寧市、海東市2個(gè)地級(jí)市，玉樹(shù)藏族自治州、海西蒙古族自治州、海北藏族自治州、海南藏族自治州、黃南藏族自治州、果洛藏族自治州5個(gè)民族自治州的林業(yè)外來(lái)物種，搜尋并整理當(dāng)?shù)亓謽I(yè)外來(lái)物種資料，記錄青海省林業(yè)外來(lái)植物的物種組成、分布情況、海拔高度、生長(zhǎng)習(xí)性、繁殖情況等。

1.2 調(diào)查方法

參考植物科、屬分布區(qū)類型的研究資料，對(duì)外來(lái)植物的生活型、原產(chǎn)地等進(jìn)行分析[5-8]。青海省94種外來(lái)物種入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究參考中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所的報(bào)道[9]，并根據(jù)特爾斐法對(duì)生態(tài)適應(yīng)性、繁殖擴(kuò)散能力、危害性以及真實(shí)價(jià)值等指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分級(jí)[10]。之后依據(jù)栽培用途的不同，對(duì)城市園林綠化、生態(tài)防護(hù)、自然保護(hù)區(qū)等不同栽培方式的外來(lái)樹(shù)種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)排序分級(jí)。

2 結(jié)果與分析

2.1 青海省林業(yè)外來(lái)物種種類

通過(guò)野外調(diào)查及文獻(xiàn)資料整理分析，青海省林業(yè)外來(lái)物種初步可確定種類共計(jì)94種，分屬于41科，82屬(表1)。其中，菊科(20種)是青海省林業(yè)外來(lái)植物中種類最多的，占比21.2%；其次是薔薇科(7種)和豆科(7種)，占比均為7.4%；之后是木犀科(4種)和唇形科(4種)，占比均為4.2%；車前科、禾本科、虎耳草科、花荵科、堇菜科、景天科、藜科、馬鞭草科、牻牛兒苗科、槭樹(shù)科、茄科、忍冬科、莧科、玄參科、榆科、鳶尾科各有2種；松科、柏科、百合科、蝶形花科、鳳仙花科、胡頹子科、夾竹桃科、錦葵科、桔?？啤⒚⒖?、漆樹(shù)科、山柑科、十字花科、石竹科、罌粟科、紫茉莉科、千屈菜科、葡萄科、秋海棠科、紫草科等20科均為單種科。

表1 青海省林業(yè)外來(lái)物種名錄

2.2 青海省林業(yè)外來(lái)物種生活型

青海省林業(yè)外來(lái)物種的生活型可劃分為喬木(15種)、灌木(15種)、藤本(2種)和草本(62種)(包括一年生草本、二年生草本、多年生草本)4種類型，其中草本植物種類數(shù)量最多，占比65.9%；喬木和灌木次之，各占比15.9%；灌木藤本植物最少。由此可見(jiàn)草本植物占據(jù)了青海省林業(yè)外來(lái)物種的主體，其次為一些小灌木以及喬木，這可能與草本植物在高原的強(qiáng)適應(yīng)性以及人為引種種植養(yǎng)護(hù)有關(guān)。

2.3 青海省林業(yè)外來(lái)物種的原產(chǎn)地分布

94種林業(yè)外來(lái)物種中，原產(chǎn)于美洲的種類有51種，占青海省林業(yè)外來(lái)物種總數(shù)的54.2%；其次是歐洲的28種，占總數(shù)的29.7%；非洲8種，占比8.5%；亞洲的6種，占總數(shù)的6.4%。資料統(tǒng)計(jì)顯示，入侵中國(guó)的林業(yè)外來(lái)物種中源自美洲的植物占比最大，其中許多植物物種的生態(tài)適應(yīng)性較強(qiáng)、且適應(yīng)范圍較廣泛[11]。青海省地域面積7.21×105km2、氣候多變，本地高原冷涼小環(huán)境使美洲分布的部分植物容易適應(yīng)我省生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致美洲植物成為我省外來(lái)入侵種的可能性最大。

2.4 青海省林業(yè)外來(lái)物種的區(qū)系特征

參考吳征鎰等[5]的植物科級(jí)別分布區(qū)類型系統(tǒng)，此次調(diào)查記錄的青海省林業(yè)外來(lái)物種可統(tǒng)計(jì)共有41科，隸屬劃分為世界廣布、泛熱帶分布、東亞及熱帶南美間斷分布、北溫帶及北溫帶和南溫帶間斷分布5個(gè)分布區(qū)類型(表2)。其中，53.6%的林業(yè)外來(lái)物種屬于世界廣布類型，共有22科；其次是泛熱帶(熱帶廣布)類型及北溫帶和南溫帶間斷分布類型，各7科，每種類型占比17.1%；分布類型較少的是北溫帶、東亞(熱帶、亞熱帶)及熱帶南美間斷類型，分別占入侵植物科數(shù)的7.3%和4.8%。按種子植物屬的分布區(qū)類型系統(tǒng)[6]，青海省林業(yè)外來(lái)物種共有82屬，共劃分為14類分布類型(表2)。其中，北溫帶分布類型是青海省林業(yè)外來(lái)物種的主體，共有25屬，占總?cè)肭种参飳贁?shù)的30.4%；其次是東亞及北美間斷分布有12屬，占比14.6%；世界廣布、東亞及熱帶南美間斷、舊世界溫帶類型占比均為10.5%，各有7屬。

2.5 林業(yè)外來(lái)草種入侵風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)

青海地區(qū)已栽培99種外來(lái)入侵植物，其中62種為草本植物，包括一年生、二年生及多年生草本植物。草本植物多以種子、根、莖自然更新，由于生長(zhǎng)周期較短，草本植物在短時(shí)間即可迅速擴(kuò)大其群體規(guī)模。因此，開(kāi)展草本植物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)顯得尤為重要。對(duì)62種外來(lái)草本植物進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，并對(duì)其按照城市綠化用途、生態(tài)保護(hù)林用途、自然保護(hù)區(qū)用途的3種栽培模式進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)指數(shù)與分級(jí)排序，結(jié)果表明：10種外來(lái)草本植物在城市園林綠化中綜合評(píng)價(jià)指數(shù)較高，分別為腎形草、花菱草、貧花鵝觀草、金雞菊、胭脂紅景天、玻璃苣、百日菊、勛章菊、天鵝絨紅彩葉草、藍(lán)羊茅，綜合指數(shù)排名靠后的3種分別為天竺葵、金娃娃萱草、繡球小冠花；生態(tài)防護(hù)林栽培方式中，角堇、藍(lán)羊茅、天鵝絨紅彩葉草、三色堇、福祿考、非洲鳳仙、花煙草、紫茉莉、一串紅、北美毛車前綜合評(píng)價(jià)指數(shù)排名前10位；自然保護(hù)區(qū)栽培方式中，角堇、三色堇、非洲鳳仙、福祿考、一串紅、藍(lán)羊茅、花煙草、紫茉莉、天鵝絨紅彩葉草、白車軸草綜合評(píng)價(jià)指數(shù)排名前10位，綜合指數(shù)排名靠后的3種分別為藜麥、歐蓍、繡球小冠花(表3)。就綜合評(píng)價(jià)結(jié)果而言，生態(tài)林栽培模式與自然保護(hù)區(qū)栽培方式相似度較高，而城市園林綠化栽培方式與其它二者差別較大。造成這種差異的原因是評(píng)價(jià)賦值分級(jí)時(shí)候采用的權(quán)重比例是基于物種使用目的，如在城市園林綠化栽培方式中，由于發(fā)揮外來(lái)樹(shù)種使用價(jià)值，設(shè)其權(quán)重a為0.8，b為0.2，導(dǎo)致綜合評(píng)價(jià)指數(shù)較高的樹(shù)種具有較高真實(shí)價(jià)值指數(shù)，而其生態(tài)影響指數(shù)則偏低。在3種栽培模式中，天鵝絨紅彩葉草的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅱ級(jí)或Ⅲ級(jí)，表明該物種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)低、實(shí)用真實(shí)價(jià)值高，建議在建立引種檔案的前提下對(duì)其引進(jìn)或多次引進(jìn)。繡球小冠花在3種栽培模式中，金娃娃萱草在2種栽培模式中，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)排名均在倒數(shù)，這說(shuō)明二者擁有低經(jīng)濟(jì)價(jià)值或高生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值，建議在限制栽植區(qū)域面積的前提下只作為科學(xué)研究引進(jìn)。

表3 青海省林業(yè)外來(lái)物種綜合評(píng)價(jià)指數(shù)與分級(jí)排序表

2.6 外來(lái)樹(shù)種植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

與草本植物不同，樹(shù)種植物大多屬于長(zhǎng)生活周期物種，繁殖更新的速度弱于草本植物。比如，喬木類樹(shù)種因容易控制而表現(xiàn)出弱入侵性；灌木類、小喬木類樹(shù)種入侵性相對(duì)強(qiáng)于喬木類樹(shù)種，但弱于草本植物、昆蟲(chóng)等。林木新品種選育的基礎(chǔ)在于林木遺傳資源，由于人類活動(dòng)及自然環(huán)境的破壞，野生型林木資源隨著人類活動(dòng)及其對(duì)自然環(huán)境的改變，資源量不斷減少，這加劇了林木育種工作中的遺傳侵蝕。因此，為本地引入優(yōu)良林木樹(shù)種資源之前，開(kāi)展林木樹(shù)種入侵綜合評(píng)價(jià)是提升林木遺傳資源的前提。對(duì)我省包括藤本、灌木以及喬木在內(nèi)的32種外來(lái)樹(shù)種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：園林綠化栽培用途中，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)較高的10種外來(lái)樹(shù)種分別為歐丁香、香茶藨子、洋白蠟、匈牙利丁香、歐洲李、藍(lán)粉云杉(科羅拉多藍(lán)杉)、美國(guó)紅楓、火炬樹(shù)、香花槐、銀姬小蠟(花葉女貞)，綜合指數(shù)較低的3種分別為萼距花、紅花槐(毛洋槐)、紫穗槐；生態(tài)林栽培用途中，綜合評(píng)價(jià)指排名前10的外來(lái)樹(shù)種分別為洋白蠟、歐丁香、匈牙利丁香、銀姬小蠟、歐洲李、香茶藨子、紅王子錦帶、多花紫藤、日本櫻花、萼距花，綜合指數(shù)較低的3種分別為紫穗槐、火炬樹(shù)、紅花槐；在自然保護(hù)區(qū)外來(lái)樹(shù)種中，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)較高的10種外來(lái)樹(shù)種分別為萼距花、紅王子錦帶、洋白蠟、歐丁香、匈牙利丁香、銀姬小蠟、日本櫻花、多花紫藤、金葉風(fēng)箱果、歐洲李，綜合指數(shù)較低的3種分別為圓冠榆、北美海棠、紅花槐(表3)。

與草本植物入侵風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指數(shù)類似，外來(lái)樹(shù)種用于生態(tài)林栽培和自然保護(hù)區(qū)栽培的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果相似度較高，而城市園林綠化栽培用途外來(lái)樹(shù)種的評(píng)價(jià)結(jié)果與其它兩種栽培方式結(jié)果差別較大。比如萼距花的生態(tài)影響指數(shù)和自然區(qū)栽培評(píng)級(jí)較高，但由于具有實(shí)用價(jià)值較低、經(jīng)濟(jì)價(jià)值低，最終在城市園林綠化模式中也獲得了排名倒數(shù)的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，而在自然保護(hù)區(qū)和生態(tài)林栽培用途中其結(jié)果恰好相反。此外，紅花槐的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)排名均在倒數(shù)，這說(shuō)明此外來(lái)樹(shù)種經(jīng)濟(jì)價(jià)值低且生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高，導(dǎo)致綜合評(píng)價(jià)指數(shù)低，建議只將其作為科學(xué)研究引進(jìn)或適當(dāng)限制栽植區(qū)域、面積，且加強(qiáng)監(jiān)控管理。

3 討論與結(jié)論

青海省調(diào)查到的入侵植物有41科94種，占比數(shù)量排名前三位的是菊科、薔薇科和豆科，占調(diào)查總?cè)肭种参飻?shù)量的36.2%。菊科是種子植物中的第一大科，以草本為主，種類繁多、頭狀花序等觀賞價(jià)值以及植株抗性強(qiáng)、生產(chǎn)管理粗放等環(huán)境適應(yīng)性，使得菊科植物在城市園林綠化中占據(jù)了很大的席位[12-13]。薔薇科植物具有適應(yīng)性強(qiáng)、觀賞價(jià)值高等園林引種植物必備的繁殖特性，多被引種作為風(fēng)景園林綠化工程的觀賞植物和果品植物[13]。我國(guó)大部分省市地區(qū)林業(yè)外來(lái)物種中，菊科植物一直名列前茅[14-16]。豆科植物具有很強(qiáng)的蓄水保水能力、固氮改善土壤肥力、較好的觀賞價(jià)值和食用價(jià)值[17]。此次調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，青海省林業(yè)外來(lái)物種中70%以上的物種被引種用于風(fēng)景綠化造林，包括觀賞類、果品類、飼用植物。但是調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)，引種植物成活之后的管理暫時(shí)僅限于保其成活，對(duì)于外來(lái)植物在本地的繁殖力度、入侵性以及對(duì)本地植物、土壤微生物等生態(tài)環(huán)境的影響并無(wú)相關(guān)法規(guī)或者管理對(duì)策。因此，建議未來(lái)在園林綠化引種方面，一是要嚴(yán)格控制某些大屬大科植物使用范圍(如菊科)，減少入侵菊科植物群落的形成，降低某一特定植物對(duì)本地物種多樣性的影響；二是要高度重視引進(jìn)植物的引前評(píng)估和引后觀測(cè)管理工作，基于待引種植物對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)多樣性、穩(wěn)定性的影響輕重程度，制定相應(yīng)的引種計(jì)劃及管理對(duì)策，從“引前預(yù)防、引中觀察、引后嚴(yán)控”三級(jí)策略管控外來(lái)物種；三是在風(fēng)景園林綠化中優(yōu)先考慮本土林業(yè)物種，優(yōu)化本土植物在園林綠化中的表現(xiàn)形式，降低外來(lái)物種在本省的比重。

開(kāi)展外來(lái)物種入侵性評(píng)價(jià)和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定我省林業(yè)外來(lái)物種的入侵性和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，對(duì)我省外來(lái)引種管理顯得特別重要[9]。目前來(lái)說(shuō)，青海省94林業(yè)外來(lái)物種在城市園林綠化栽培方式中，評(píng)價(jià)為Ⅲ級(jí)的外來(lái)草本植物和樹(shù)種，適宜作為青海省綠化栽培品種；評(píng)價(jià)為Ⅱ級(jí)且其綜合排序位于前10位的林業(yè)外來(lái)物種，入侵性均較低，可作為城市綠化備選樹(shù)種，在園林綠化中可多選和應(yīng)用，以達(dá)到豐富城市綠化樹(shù)種種類、增加城市人工植物物種多樣性的目的；評(píng)價(jià)為Ⅱ級(jí)且排序靠后的樹(shù)種，隨入侵性低但其綜合效能評(píng)價(jià)差，建議在特定條件下結(jié)合實(shí)際情況選用，小范圍引種馴化時(shí)加強(qiáng)監(jiān)控；評(píng)價(jià)為I級(jí)的物種，屬于經(jīng)濟(jì)價(jià)值低或生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高的物種，如金娃娃萱草、繡球小冠花、紅花槐以及紫穗槐，僅可作為科學(xué)研究引進(jìn)，必須限制栽植區(qū)域、面積，同時(shí)要加強(qiáng)監(jiān)控管理(表3)。從生態(tài)林栽植角度來(lái)說(shuō)，評(píng)價(jià)為Ⅲ級(jí)、Ⅱ級(jí)且其綜合指數(shù)排序位于前10位的外來(lái)草本植物和樹(shù)種，適宜作為青海省生態(tài)林栽培品種，在生態(tài)林栽植中可以適當(dāng)栽培選擇和應(yīng)用，以增加我省人工生態(tài)林植物群落的物種多樣性(表3)。從自然保護(hù)區(qū)栽植角度來(lái)說(shuō)，評(píng)價(jià)為Ⅲ級(jí)的物種，屬于經(jīng)濟(jì)價(jià)值低或生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)高的物種，如火炬樹(shù)屬于生態(tài)影響指數(shù)最高的物種，但其具有良好抗性、生態(tài)功能和觀賞性，在省內(nèi)部分地區(qū)是作為科學(xué)研究引進(jìn)，同時(shí)被限制栽植區(qū)域、面積(表3)。

青海省目前已形成東部、中部和西部三大旅游區(qū)，旅游設(shè)施日漸配套，年均接待國(guó)內(nèi)外旅客人數(shù)6.0×107人次，巨大的人流和物流會(huì)給外來(lái)植物的入侵提供通道與便利。因此，主管部門要加強(qiáng)對(duì)旅游熱點(diǎn)地區(qū)、物流轉(zhuǎn)運(yùn)地區(qū)環(huán)境的檢查和管理，制定林業(yè)外來(lái)物種檢查管理措施，一旦發(fā)現(xiàn)危害嚴(yán)重的林業(yè)外來(lái)物種，制定相應(yīng)的措施策略，以降低其對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境及生物多樣性的影響。此外，在調(diào)查分析中也了解到，青海省絕大多數(shù)外來(lái)物種是前期人為引種、管理不到位造成的。因此，大眾媒體及科普部門要加大對(duì)生物入侵有關(guān)知識(shí)的宣傳，提高群眾對(duì)生態(tài)安全的重視程度，并逐步完善地方生物安全、生態(tài)保障方面的法律法規(guī)，共同維護(hù)我省生態(tài)安全。