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贵州雷公山国家级自然保护区外来入侵植物初步研究

2017-06-19杨春玉李芳念余德会梁有发

中国林副特产 2017年3期
关键词:荒地草本自然保护区

杨春玉,李芳念,余德会,梁有发

(1.黔东南州世界银行贷款林业项目办公室,贵州凯里556000;2.贵州雷公山国家级自然保护区管理局,贵州雷山557100;3.黔东南州公益林管理中心,贵州凯里556000)

贵州雷公山国家级自然保护区外来入侵植物初步研究

杨春玉1,李芳念1,余德会2,梁有发3

(1.黔东南州世界银行贷款林业项目办公室,贵州凯里556000;2.贵州雷公山国家级自然保护区管理局,贵州雷山557100;3.黔东南州公益林管理中心,贵州凯里556000)

通过实地调查与查阅资料相结合,统计出雷公山国家级自然保护区共有外来入侵植物112种,隶属38科88属;属环境保护部发布外来入侵物种5种;1级入侵种6种,2级11种,3级5种,4~7级90种。同时对112种外来入侵植物的原产地、生活型、入侵途径及入侵生态系统等方面进行了分析与讨论,对该保护区外来入侵植物的防控提出了具体的对策和建议。

外来入侵植物;雷公山国家级自然保护区;对策;贵州

外来物种(Alien species)(或称非本地的non-native、非土著的non-indigenous、外国的foreign、外地的exotic物种),是指那些出现在其过去没有或现在的自然分布范围及扩散潜力以外(即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在)的物种、亚种或以下的分类单元,包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。当外来物种在自然或半自然生态系统生境中建立了种群,改变或威胁本地生物多样性的时候,就成为外来入侵种(Alien invasive species)[1]。外来入侵种可分为动物、植物和病虫害3大类,近年来,外来物种入侵事件呈高发态势[2],生物入侵严重干扰和危害了自然生态系统的结构和功能,成为威胁粮食生产、生物多样性和生态环境的一个重要因素[3]。外来入侵植物研究已成为当前全球关注的热点,保护区外来入侵植物是指在自然保护区内有分布,并在当地生态系统中具有自我再生能力、对本土生物多样性和景观造成一定损害或影响的外来植物[4]。自然保护区是保存自然生态系统和野生动植物物种的主要手段和重要途径,一旦遭到破坏,将对生态系统和生物多样性造成巨大损失。雷公山国家级自然保护区是以秃杉(Taiwaniaflousiana)等珍稀动植物资源及其生态环境为主要保护对象,具有综合经营效益的亚热带山地森林生态系统类型的自然保护区[5]。保护区自建立30多年来,通过有效的管理措施,使得该脆弱的生态系统得以保护,但由于局部生境的退化、保护区公路的修建、森林旅游开发等给外来入侵植物提供了快速入侵的通道和机会。到目前为止,还没有雷公山国家级自然保护区入侵植物方面的研究,本研究以雷公山国家级自然保护区外来入侵植物为研究对象,通过对野外实地调查,结合相关文献资料,明确了雷公山自然保护区外来入侵植物的种类、分布情况等,对该保护区外来入侵植物扩散的防控、生物多样性保护与生态安全提供一定的理论依据。

1 研究区概况及研究方法

1.1 研究区概况

雷公山国家级自然保护区位于贵州省东南部, 地跨雷山、台江、剑河、榕江四县,是长江水系与珠江水系的分水岭。108°5′~108°24′ E,26°15′~26°32′ N。总面积47300hm2。最高海拔2178.8m,最低海拔650m。属中亚热带季风山地湿润气候区,地带性植被为中亚热带东部偏湿性常绿阔叶林。年平均温度9.2~16℃。年平均相对湿度85%~91%。年降雨量1300~1600mm。土壤以山地黄壤为主,土壤母质主要由粉沙质板岩风化而成。主要保护对象为秃杉等珍稀动植物资源及其生态环境[5]。

1.2 研究方法

1.2.1 野外调查

1.2.1.1 样地调查。在不同的保护区域(试验区、缓冲区、核心区),选取不同的植被类型:草坡、荒地、灌木林、乔木林设置样地调查,样地面积为:草坡和荒地2m×2m,灌木林10 m×10m,乔木林20 m×30m,在灌木林、乔木林样地的四角及中央分别设置1个1 m×1 m的草本样方进行调查观测。记录样地内外来入侵植物的物种名、数量、更新数、盖度、生境等因子。共计样地36个。

1.2.1.2 线路调查。在入侵植物易发生的区域进行线路调查。重点在路边、农田、景点、村寨等具有代表性路段开展调查,主要记录外来入侵植物的物种名、数量、更新情况、生境等因子。

1.2.2 统计方法。根据《中国外来入侵种》[1]《中国入侵植物名录》[6]《中国外来入侵物种编目》[7]、国家环保部(总局)“关于发布中国第一、二、三批外来入侵物种名单的通知”[8-10]、《雷公山自然保护区科学考察集》[5]和野外调查结果筛选出雷公山国家级自然保护区外来入侵植物并编制雷公山自然保护区入侵植物名录。

2 结果与分析

2.1 雷公山国家级自然保护区外来入侵植物的种类组成

通过上述方法,统计出雷公山国家级自然保护区外来入侵植物共38科88属112种,属国家环保部发布的外来入侵物种5种。其中蕨类植物3种,双子叶植物86种,单子叶植物23种。最多为禾本科(Gramineae )15种,占总数的13.39%;其次菊科(Asteraceae) 11种,占总数的9.82%;第三是蓼科(Polygonaceae)9种;第四是十字花科(Crueiferae) 6种;第五是唇形科(Labiatae)、茄科(Solanaceae)、苋科(Amaranthaceae)、石竹科(Caryophyllaceae) 各5种;第六是伞形科 (Umbelliferae)、旋花科( Convolvulaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)、莎草科(Cyperaceae)各4种;余下26科分别各有1至2种,其中8科2种,18科1种(详见表1)。

2.2 雷公山国家级自然保护区外来入侵植物的入侵等级情况

根据《中国入侵植物名录》,统计出雷公山国家级自然保护区外来入侵植物入侵等级情况为:1级6个占外来入侵植物总数的5%,2级11个占10%,3级5个占4%,4级10个占9%,6级13个占12%,7级67个占60%。

1级6个外来入侵植物分别是:土荆芥(Chenopodiumambrosioides)、反枝苋(Amaranthusretroflexus)、刺苋(Amaranthusspinosus)、藿香蓟(Ageratumconyzoides)、鬼针草(Bidenspilosa)和小蓬草(Conyzacanadensis),除了藿香蓟,其余5种都是国家环保部公布的外来入侵物种。

2级11个外来入侵植物分别是:细叶满江红(Azollafiliculoides)、垂序商陆(Phytolaccaamericana)、皱果苋(Amaranthusviridis)、青葙(Celosiaargentea)、北美独行菜(Lepidiumvirginicum)、白车轴草(Trifoliumrepens)、野胡萝卜(Daucuscarota)、曼陀罗(Daturastramonium)、假烟叶树 (Solanumverbascifolium)、茼蒿(Crassocephalumcrepidioides)、牛膝菊(辣子草)(Galinsogaparviflora)。

3级5个外来入侵植物分别是:球序卷耳(Cerastiumglomeratum)、含羞草决明(Cassiaminosoides)、牛茄子(Solanumcapsicoides)、阿拉伯婆婆纳(Veronicapersica)、婆婆纳(Veronicadidyma)。

2.3 雷公山国家级自然保护区外来入侵植物的原产地、生活型

原产地尚不明确61种,美洲17种,亚洲13种、中国8种,欧洲4种。生活型一年生草本49种,多年生草本37种,一二年生草本4种,落叶灌木1种,落叶乔木1种。

2.4 雷公山国家级自然保护区外来入侵植物入侵途径及入侵生态系统

入侵途径无意传播94种,药用7种,蔬菜4种,有意引入4种,自然扩散2种,观赏1种。以路边、荒地、耕地农田、林缘为主要入侵生态系统,其中入侵路边69种、荒地24种、耕地农田22种、林缘17种。总体入侵趋势为:结构越稳定,功能越成熟、人为干扰程度越低的生态系统,外来入侵种越不可能入侵。

3 结论与讨论

3.1 雷公山国家级自然保护区外来入侵植物入侵情况较轻,属可控阶段

外来入侵植物共112种,入侵等级1~3级22种,4~7级90种。整体入侵情况较轻,属可防控阶段。属国家环保部发布的外来入侵物种有5种,分别是:土荆芥、反枝苋、刺苋、鬼针草和小蓬草。入侵等级1级的有6种,分别是:土荆芥、反枝苋、刺苋、藿香蓟、鬼针草和小蓬草。根据本次调查,以上外来物种在该保护区试验区、缓冲区的路边、耕地、荒地等生境呈零星分布,没有大面积爆发;核心区小蓬草、鬼针草在路边偶有植株出现,土荆芥、反枝苋、刺苋、藿香蓟没有分布。鉴于以上外来入侵植物危害大,蔓延较迅速,容易排挤本地植物,威胁当地的生态系统的良性发展,所以建议该保护区要加强对以上外来入侵植物的防控。

3.2 保护区周边入侵植物入侵情况比区内严重,说明该自然保护区的建立对入侵种的防控效果显著

据笔者调查,保护区周边外来入侵植物对生态系统的入侵较区内严重,主要有水葫芦(Eichhorniacrassipes)、大薸(Pistiastratiotes),二者一起入侵清水江剑河至锦屏的部分河段,导致水体富营养化严重不能养殖水产;二者交错生长,严重时节铺满整个河面,远观呈“草原”景象,河运不通。整个河道的生态系统、生物多样性受到的严重破坏,有关部门年年组织人力、物力打捞,效果甚微。空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)入侵农田、沼泽,加拿大一枝黄花(Solidagocanadensis)入侵公路边等生境呈蔓延态势。而雷公山自然保护区内生态系统的成熟度较高,生态系统较稳定,人为干扰程度低,外来种可入侵性较低,在区内还没有以上恶性入侵植物的出现,保护区各功能区外来植物入侵的差异,也进一步证明了此论点。说明该自然保护区的建立对防控外来物种的入侵效果显著。

3.3 外来入侵植物防控措施

雷公山自然保护区优越的自然条件为物种的生长和繁衍提供了良好的自然环境,但这些环境条件也同时有利于外来入侵植物种的生存、繁殖、扩散及爆发。建议可以采取以下防控措施:

3.3.1 加强植物检疫。采取相关措施,查清疫情,加强对进入区内车辆及人员的检疫。特别是重点加强保护区外已有的恶性入侵种的检疫,如水葫芦、大薸、空心莲子草、加拿大一枝黄花等。

3.3.2 加强自然保护区管理,减少人为干扰。实施保护工程时尽量减轻对原生境的人为干扰,保持自然生态系统稳定性。

3.3.3 主要对土荆芥、反枝苋、刺苋、藿香蓟、鬼针草和小蓬草等入侵等级较高外来入侵种,采取人工清除、机械清除、化学防治等方法,选择经济有效、对环境不产生危害的方法来清除。

3.3.4 组建雷公山保护区外来入侵植物数据库,建立外来物种入侵预警和应急机制。

表1 雷公山保护区外来入侵植物名录

续表1

序号类别科名属名种名入侵等级原产地生活型引入途径入侵生态系统44454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283848586878889酢浆草科Oxalidaceae酢浆草属Oxalis酢浆草Oxaliscorniculata7尚不明确多年生草本无意传播路边、田边大戟科Euphorbiaceae铁苋菜属Acalypha铁苋菜Acalyphaaustralis7尚不明确1年生草本无意传播路边大戟属Euphorbia泽漆Euphorbiahelioscopia7尚不明确1年生或2年生草本无意传播路旁地锦Euphorbiahumifusa7尚不明确1年生草本无意传播路旁续随子Euphorbialathyris7尚不明确2年生草本无意传播农田葡萄科Vitaceae乌蔹莓属Cayratia乌蔹莓Cayratiajaponica7尚不明确多年生草质藤本无意传播林缘锦葵科Malvaceae梵天花属Urena地桃花Urenalobata7尚不明确直立半灌木无意传播荒坡千屈菜科Lythraceae千屈菜属Lythrum千屈菜Lythrumsalicaria7欧洲、亚洲多年生草本无意传播沟边柳叶菜科Onagraceae丁香蓼属Ludwigia丁香蓼Ludwigiaprostrata7尚不明确1年生草本无意传播田间伞形科Umbelliferae鸭儿芹属Cryptotaenia鸭儿芹Cryptotaeniajaponica7南美洲多年生草本无意传播路旁蛇床属Cnidium蛇床Cnidiummonnieri6尚不明确1年生草本无意传播路边胡萝卜属Daucus野胡萝卜Daucuscarota2欧洲2年生草本无意传播荒地天胡荽属Hydrocotyle天胡荽Hydrocotylesibthorpioides7尚不明确多年生草本无意传播荒地茜草科Rubiaceae拉拉藤属Galium猪殃殃Galiumaparinevar.tenerum7尚不明确攀缘状草本无意传播林缘鸡矢藤属Paederia鸡矢藤Paederiascandens7东亚藤蔓草本无意传播林缘旋花科Convolvulaceae打碗花属Calystegia打碗花Calystegiahederacea7尚不明确多年生草质藤本植物无意传播荒地、路旁篱天剑(旋花)Calystegiasepium7尚不明确多年生草本无意传播路旁菟丝子属Cuscuta南方菟丝子Cuscutaaustralis7尚不明确1年生寄生缠绕草本无意传播林缘、灌丛金灯藤Cuscutajaponica7日本1年生寄生缠绕草本自然扩散林缘、灌丛马鞭草科Verbenaceae马鞭草属Verbena马鞭草Verbenaofficinalis7尚不明确多年生草本无意传播路旁唇形科Labiatae风轮菜属Clinopodium风轮菜Clinopodiumchinense7尚不明确多年生草本无意传播路旁香薷属Elsholtzia香薷Elsholtziaciliata7尚不明确多年生草本无意传播路旁野芝麻属Lamium宝盖草Lamiumamplexicaule7尚不明确1年生或2年生植物无意传播路边、荒地薄荷属Mentha薄荷Menthacanadensis7尚不明确多年生草本蔬菜耕地夏枯草属Prunella夏枯草Prunellavulgaris7尚不明确多年生草本无意传播路旁茄科Solanaceae曼陀罗属Datura曼陀罗Daturastramonium2墨西哥1年生草本无意传播路旁酸浆属Physalis小酸浆Physalisminima4热带美洲1年生草本无意传播路旁茄属Solanum牛茄子Solanumcapsicoides3巴西多年生草本或亚灌木无意传播路旁假烟叶树Solanumverbascifolium2南美洲落叶灌木无意传播灌丛龙葵Solanumnigrum7尚不明确1年生草本无意传播路旁玄参科Scrophulariaceae婆婆纳属Veronica阿拉伯婆婆纳Veronicapersica3西亚1~2年生草本无意传播耕地婆婆纳Veronicadidyma3西亚1~2年生草本无意传播路旁爵床科Acanthaceae爵床属Rostelluaria爵床Rostelluariaprocumbens7尚不明确1年生草本无意传播荒地车前科Plantaginaceae车前属Plantago车前Plantagoasiatica7尚不明确多年生草本无意传播路旁桔梗科Campanulaceae半边莲属Lobelia半边莲Lobeliachinensis7尚不明确多年生草本无意传播沟边菊科Asteraceae藿香蓟属Ageratum藿香蓟Ageratumconyzoides1热带美洲1年生草本无意传播荒地鬼针草属Bidens鬼针草Bidenspilosa1美洲1年生草本无意传播路旁狼杷草Bidenstripartita7尚不明确1年生草本无意传播荒地野茼蒿属Crassocephalum野茼蒿Crassocephalumcrepidioides2非洲1年生草本无意传播路旁鱼眼草属Dichrocephala鱼眼草Dichrocephalaintegrifolia7尚不明确1年生草本无意传播溪边、路旁菊芹属Erechtites梁子菜Erechtiteshieraciifolius4热带美洲1年生草本无意传播路旁假蓬属Conyza白酒草Conyzajaponica7尚不明确1~2年生草本无意传播路旁小蓬草Conyzacanadensis1北美洲1年生草本无意传播路旁辣子草属Galinsoga牛膝菊Galinsogaparviflora2南美洲1年生草本无意传播路旁苦苣菜属Sonchus苦苣菜Sonchusoleraceus4欧洲1~2年生草本无意传播路旁苍耳属Xanthium苍耳子Xanthiumsibiricum7尚不明确1年生草本无意传播路旁

续表1

序号类别科名属名种名入侵等级原产地生活型引入途径入侵生态系统90919293949596979899100101102103104105106107108109110111112单子叶植物泽泻科Alismataceae慈姑属Sagittaria矮慈姑Satgittariapygmaea7尚不明确1年生沼泽植物无意传播沼泽百合科Liliaceae葱属Allium薤白Alliummacrostemon6尚不明确多年生草本蔬菜荒地萱草属Hemerocallis萱草Hemerocallisfulva7中国、南亚多年生草本无意传播路旁禾本科Gramineae看麦娘属Alopecurus看麦娘Alopecurusaequalis7尚不明确1年生草本无意传播路旁芦竹属Arundo芦竹Arundodonax7尚不明确多年生挺水草本无意传播水沟边燕麦属Avena燕麦Avenasativa6尚不明确1年生草本无意传播荒地薏苡属Coix薏苡Coixlacryma-jodi6尚不明确1年生草本无意传播沟边马唐属Digitaria马唐Digitariasanguinalis7尚不明确1年生草本无意传播路旁稗属Echinochloa稗Echinochloacrusgalli7尚不明确1年生草本无意传播农田属Eleusine牛筋草Eleusineindica7尚不明确1年生草本无意传播路旁白茅属Imperata白茅Imperatacylindrica7东南亚多年生草本无意传播林缘毒麦属Lolium多花黑麦草Loliummultiflorum4欧洲1年生草本无意传播路旁芒属Miscanthus五节芒Miscanthusfloridulus7尚不明确多年生草本无意传播林缘早熟禾属Poa早熟禾Poaannua7尚不明确1年生草本无意传播路旁棒头草属Polypogon棒头草Polypogonfugax7尚不明确1年生草本无意传播路旁狗尾草属Setaria棕叶狗尾草Setariapalmifolia4非洲多年生草本无意传播路旁狗尾草Setariaviridis7尚不明确1年生草本无意传播路旁菅属Themeda黄背草Themedatriandravar.japonica7尚不明确多年生草本无意传播路旁莎草科Cyperaceae莎草属Cyperus具芒碎米莎草Cyperusmicroiria7尚不明确1年生草本无意传播路旁香附子Cyperusrotundus4可能为印度多年生草本无意传播荒地荸荠属Eleocharis牛毛毡Eleocharisyokoscensis7尚不明确多年生草本无意传播沟边水蜈蚣属Kyllinga水蜈蚣Kyllingabrevifolia7尚不明确多年生草本无意传播水田姜科Zingiberaceae姜花属Hedychium姜花Hedychiumcoronarium6亚洲热带多年生草本无意传播沟边

[1]李振宇,解焱.中国外来入侵种[M].北京:中国林业出版社,2002,1-211.

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[8]国家环境保护总局“关于发布中国第一批外来入侵物种名单的通知(环发[2003]11号).

[9]环境保护部“关于发布中国第二批外来入侵物种名单的通知(环发[2010]4号).

[10]环境保护部“关于发布中国外来入侵物种名单(第三批)的公告”(公告2014年第57号).

A Preliminary Study on Alien Invasive Plants in Leigong Mountain National Nature Reserve of Guizhou Province

Yang Chunyu1,Li Fangnian1, Yu Dehui2, Liang Youfa3

(1.Forest Project Office for World Bank Loan of Southeast Guizhou Autonomous Prefecture, Kaili, Guizhou 556000;2. Management office Leigong Mountain National Nature Reserve, Leishan , Guizhou 557100;3. The Management center of Public Welfare Forest in Southeast Guizhou, Kaili, Guizhou 556000)

Through field investigation and literature review, statistics 38 families 88 genera and 112 species of alien invasive plants in Leigong Mountain National Nature Reserve. 5 species belong to State Environmental Protection Administration issued alien invasive plants.1 grade invasive species has 6 species, 2 grades has 11 species, 3 grades has 5 species, from 4 to 7 grades has 90 species. Analysis and discuss origin,life form, invasive pathway and invasion ecosystem about 112 species of alien invasive plants. Propose suggestions and countermeasure for the prevention and control measures of alien invasive plants in the reserve.

Alien Invasive Plants ; Leigong Mountain National Nature Reserve; Countermeasure;Guizhou

2017-01-10

贵州省林业科研人才基金项目(黔林科合J字 [2014]13号)

杨春玉(1982-),女,高级工程师,从事森林经营、森林生态、喀斯特植被恢复等方面的研究,E-mail:yangchunyuqdn@163.com。

S45

A

DOI.∶10.13268/j.cnki.fbsic.2017.03.034

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