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滇池湖滨湿地公园园林植物地理区系类型及外来种应用研究

2020-10-27陈云彪潘曲波

西南林业大学学报 2020年6期
关键词:湖滨种数滇池

陈云彪 王 锦 潘曲波

( 西南林业大学园林园艺学院,云南 昆明 650233)

滇池为滇东高原面上一个大型断陷盆地形成的湖泊,具有高原湿地面山-湖岸-湖滨-湖盆的典型结构,有平地、台地、山地3 级台阶构成[1-2],生态结构复杂,功能特殊,历来是一个资源环境热点区域和生态敏感区域[3-5]。20 世纪70—80年代,滇池湖滨开展大规模围湖造田运动,及滇池外海以防浪防洪为目的,修筑了长达124.70 km 的人工湖堤,限制了湖水的自然涨落,导致滇池湖滨区域原有浅滩湿地不复存在,湿地面积锐减[6];80年代末,由于社会经济的迅速发展,以营养盐为主的各类污染物持续超量流入,水质迅速恶化一度达到劣Ⅱ~Ⅲ类水[7-8]。近十几年来国家及地方对滇池的修复和重建投入甚巨,环境恶化的总体趋势得到遏制[9-10]。为了维护湿地生态平衡,保护湿地生物多样性、维持生态系统结构和功能的完整性,滇池区域进行湿地恢复,兴建了大量湿地公园[11-12]。湿地公园的建设,对扩展湿地类型,增加湿地面积,丰富湿地景观,缓解天然湿地压力有着巨大作用[13-14]。同时对滇池湿地生态系统而言,部分园林植物观赏特性好、生长速度快、有绿化、美化和净化等功能,这些园林植物的运用是构建半自然城市湿地景观,增强景观异质性,修复受污染和退化湖泊湿地的重要途径[15-19]。但在建设前期,对引入植物了解不够,忽视了其潜在的威胁,各种形式的园林园艺材料交流活动频繁,盲目引进大量外来植物,为外来植物的空间格局变化提供了更多的可能性,园林植物引种可能成为生物入侵的一种重要途径[20-21]。

植物区系是指一定区域内所有植物种类的总和,是植物科、属、种的自然综合体,是植物界在一定自然地理条件与自然历史条件综合作用下发展演化的结果[22]。园林植物群落,是以人工植被为主的特殊的植被类群,不同于自然植物类群,它是人对自然逆向运动的一种典型形式,既受人为因素的影响,又受自然条件的影响[23]。外来物种入侵是全球关注的威胁生态安全和资源环境的热点问题之一[24],是引起生态系统结构破坏,功能丧失的主要因素,也是继生境破坏之后严重影响生物多样性的第2 大生物威胁因素[25]。鉴于此,本研究结合野外调查,室内资料查阅与标本整理的方法,对滇池湖滨湿地公园园林植物构成,种子植物地理构成、外来园林植物和有入侵史园林植物应用情况进行了系统研究,并对各公园园林植物物种进行了相似度分析,旨在摸清滇池湖滨湿地公园园林植物本底状况、地理成分多样性、外来园林植物和乡土植物应用比例,为滇池湖滨城市湿地生态系统的修复和重建,外来物种生态安全的防控和管理积累数据和提供参考。

1 研究区域概况

云南作为全球山地生态系统的典型地区和全球生物多样性热点地区之一[26],为外来植物提供了充足的适生区,也为植物入侵创造了有利条件。滇池(24°40′~25°02′E,102°36′~102°47′N)地处云南中部,流域面积为2 920 km2,湖面面积为300 km2其中湿地面积为297.63 km2,占昆明市境内湿地面积604.56 km2的49.23%。气候为典型的低纬度高原山地季风气候,多年平均气温为14.6~15.9 ℃,全年温差约12 ℃,气候温和,季节性温差不大;多年降水均值为986 mm,5—10月为雨季,气候湿热;11月至翌年4月,来自北方的干燥大陆季风受东北面乌蒙山脉屏障作用,区域内天气晴朗温暖,降水相对较少,日照充足。土壤主要为高原红壤、黄壤、沼泽土、紫色土和水稻土等,其中高原红壤占比最大,约56.1%,主要分布于流域内的山地和丘陵地区;其次是水稻土,占比为22.2%,主要分布于湖滨区域[27]。

2 研究方法

研究范围厘定于滇池湖滨区域17个已建湿地公园,研究样本覆盖面积较大,具有一定典型性和代表性。湿地公园信息见表1、图1。2017—2019年,对滇池湖滨17个湿地公园进行了4 轮野外调查,调查对象为已在湿地公园中应用的园林植物。湿地公园不同于自然状态下的生态环境,湿地公园园林植物群落一定程度上呈现高度的相似性和重复性,为了保证数据准确性,故未采用对自然植被群落调查的传统抽样调查,而采用线路调查与重点普查相结合的方法。以线路调查为主,结合卫星影象和湿地公园内主干道、次干道及游步道制定调查线路,对沿线所见物种相关信息进行记录;包括植物名称、植被类型、生活环境等,并拍摄植物全株及局部照片。现场无法鉴定的物种,采集局部或全株标本密封于标本袋,并挂标签,由专家鉴定后补充记录。针对湿地公园重要景观节点和难以在路线调查中清查的区域,用重点普查的方法进行辅助调查,如公园出入口、园林建筑周边环境以及植被郁闭度较高的区域。

通过甄选书籍《云南植物志》[28-32]《中国外来植物》[33]《入侵植物名录》[34]以及电子数据库(植物通http://www.zhiwutong.com/;中国植物志Http:frps.iplant.cn/;中国植物图像库http://www.plantphoto.cn /;中国自然标本馆http://www.cfh.ac.cn /;国家标本平台http://www.nsii.org.cn /)为关键文献及资料,筛选统计园林植物信息,包含拉丁名、中文名、分类地位、生活型、原产地、是否有入侵史等。其中拉丁名、中文名、分类地位以中国植物志电子数据库(Http:frps.iplant.cn/)为准进行统一,原产地归类到物种起源的大洲。运用Jaccard 相似性系数对17个湿地公园园林植物进行相似性分析,其原理是利用2个集合交集与并集的比值大小衡量两个集合的相似性,比值介于0~1 之间,值越大,说明2个公园的物种相似度越高,若比值为1,则表明2个公园物种类型完全相同。

表1 滇池湖滨湿地公园编码及信息表Table 1 Code and information of wetland parks of Dianchi Lake

图1 滇池湖滨湿地公园分布图Fig. 1 Distribution of wetland parks of Dianchi Lake

3 结果与分析

3.1 滇池园林植物物种组成

3.1.1 科、属构成分析

由表2 可知,滇池湖滨湿地公园园林植物共338 种,含13 变种、4 变型、3 杂交种,11个栽培变种,4 栽培型,隶属97 科225 属。区域内5 种及以上的科有20 科118 属196 种(含6 变种、3 变型、2 杂交种、8 栽培变种、3 栽培型),分别占总科数、总属数、总种数的20.62%、52.44%、57.99%。其中蔷薇科(Rosaceae)植物最多,共计12 属25 种;豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)和菊科( Compositae) 木 犀 科( Oleaceae) 木 兰 科(Magnoliaceae)次之;其余科属数量差异不大,分布于5~10 种范围内。

表2 滇池湿地园林植物优势科排序(含5 种以上的科)Table 2 Sequence of dominant families of landscape plants(containing more than 5 species) in wetland parks of Dianchi Lake

3.1.2 滇池园林植物生活型组成分析

由表3 可知,从植物生活型组成看,滇池园林植物以乔木为主,共41 科86 属136 种,占总数的40.2%;其次是草本植物和灌木,分别为39 科82 属106 种 和37 科56 属81 种,占总 种数的31.3%和23.9%。其中草本植物以多年生草本为主,共31 科69 属91 种占总种数的26.9%,1~2年生草本植物8 科13 属15 种,占总数的4.4%。竹类8 种,占总数的2.3%,蕨类园林植物应用最少,仅3 科3 属3 种,占总种数的0.8%。

表3 滇池湖滨湿地公园园林植物生活型Table 3 Life forms of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake

3.2 滇池园林植物科属大小级别分析

3.2.1 滇池园林植物科大小级别分析

由表4 可知,通过类型划分[35-36],可将滇池湖滨湿地公园园林植物划分为6个等级;含2~5 种的科最多,共43个科116 种,分别占总数的44.33%和34.32%;其次是6~10 种的科,共13 科99 种,分别占总数的13.40%和29.29%;单种科36个科36 种,占总数的37.11%和10.56%;11~15 种的有2 科24 种,仅占总数的2.06%和7.10%;16~20 种的科仅1 科16 种,占总数的1.03%和4.73%;含21 种以上的有2个科,分别是豆科和蔷薇科,共47 种,占总数的2.06%和13.91%。可见滇池湖滨湿地公园主要园林植物集中于含1~10 种的科内,共92 科251 种,占总数的94.85%和74.26%。

表4 滇池湖滨湿地公园园林植物科属数量结构Table 4 Statistics of landscape plants based on family and genus in wetland parks of Dianchi Lake

3.2.2 滇池湿地园林植物属大小级别分析

由属内所含物种数量,将滇池湿地园林植物分为3个等级(表4),可以看出单种属占有最大比重,共162 属,占总数的71.11%;其次为2~5 种的属,共62 属,占总数的27.56%;6~10 种的属仅3 属,仅占总属数的1.33%。可见滇池园林植物主要以含1~5 种的属为主,共计222 属319 种,分别占滇池湖滨湿地公园园林植物总属数和总种数的98.67%和94.38%。

3.3 滇池湖滨湿地公园园林种子植物区系分析

3.3.1 园林种子植物科的区系类型

除去3个科的蕨类植物,滇池湖滨湿地公园园林种子植物共94 科335 种。据王荷生[37]、吴征镒[38-39]的研究,在科级水平,可将滇池园林植物划分为11个分布区及9个变型(表5)。由表5可知,以世界广布类型的园林植物栽植最多,共计114 种22 科,分别占滇池园林种子植物的34.03%和23.40%;以蔷薇科(Rosaceae)25 种、禾本科(Gramineae)16 种、菊科(Compositae)12 种、木犀科(Oleaceae)12 种等大型优势科为主要组成成分。热带分布类型(2~(6d))共47 科120 种(不含世界广布型),占滇池园林湿地园林植物总科数和总种数的50.00%和35.82%;其中,热带成分以泛热带植物所占数量最多,共24 科65 种,分别占滇池园林湿地园林种子植物的24.53%和19.40%;包含樟科(Lauraceae)8 种、棕榈科(Palmae)8 种、天南星科(Araceae)8 种。其余热带类型以南半球为主的泛热带、东亚及南美洲间断、旧世界热带、热带亚洲至热带大洋洲和南非(主要是好望角)等类型,共23 科55 种,占园林植物总科数的24.47%和总种数的16.42%;包含马鞭草科(Verbenaceae)6 种、石蒜科(Amaryllidaceae)6 种、桃金娘科(Myrtaceae)5 种、五加科(Araliaceae)4 种、鸢尾科(Iridaceae)4 种等科。

表5 滇池湿地园林种子植物植物科分布类型Table 5 Family distribution of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake

温带分布区类型8~(16)共有25 科101种。分别占滇池湖滨湿地公园园林种子植物总科数和总种数的26.60%和30.15%(不含世界广布型)。温带成分中以北温带和南温带间断分布最多,包含柏科(Cupressaceae)8 种、杉科(Taxodiaceae)8 种、杨柳科(Salicaceae)7 种、槭树科(Aceraceae)4 种等10 科39 种,占滇池园林种子植物总科数的1.06%,总种数的11.64%;北温带含5个科21 种,有百合科(Liliaceae)8 种、松科(Pinaceae)6 种、忍冬科(Caprifoliaceae)5 种等。其余地理分布区类型均低于5个科,大部分为1~3个科的分布区,可见滇池湿地园林种子植物科级地理特征,以热带植物地理类型为主,同时穿插着大量温带地理区系植物成分。

3.3.2 园林种子植物属的区系类型

植物属级地理分布区研究,对了解认识类群之间共有属性以及整个植物区系的实质具有重要意义[29]。滇池湖滨湿地公园园林种子植物共222 属335 种,可以划分为14个分布区类型以及15个变型(表6)。由表6 可知,已经囊括了云南植物区系内属的大部分分布类型[40]。世界广布类型共14 属25 种,占滇池园林湿地园林植物总属数和总种数的6.31%和7.46%。有鼠尾草属(Salvia)6 种、香蒲属(Typha)3 种、醡浆草属(Oxalis)2 种等。

表6 滇池湿地园林种子植物植物属分布类型Table 6 Genus distribution of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake

热带分布区类型2~7-4 共有103 属144 种,涵盖了6个分布区类型和6个变型,占滇池湖滨湿地公园园林种子植物总属数的46.40%,总种数的42.99%(不含世界广布型)。热带成分中以泛热带分布所占比重最高,共29 属53 科,占热带分布区类型总属数和总种数的28.16%和36.81%,占滇池湖滨湿地公园园林种子植物总属数的13.10%,总种数的15.82%;热带亚洲和热带美洲间断分布有27 属,占总属数的12.16%;热带亚洲至热带非洲12 属,占总属数的5.41%;旧世界热带、热带亚洲至热带大洋洲同有9 属,占总属数的4.10%;热带亚洲(印度—马来西亚)有7 属,占总属数的3.15%;爪哇、喜马拉雅和华南、西南星散有3 属,占总属数的1.35%;2 属及以下的分布区有5个变型,共计7 属11 种,占总属数的3.15%,总种数的3.28%。

温带分布区类型有植物105 属166 种,占总属数和总种数的47.30%和49.55%。其中以北温带及其变型最多,共33 属64 种,占总属数和总种数的14.87%和19.10%;其次为东亚和北美洲间断及其变型,共18 属28 种,占总属数的8.11%;旧世界温带及其变型有16 属25 种,占总属数的7.21%;地中海区、西亚至中亚及其变型有8 属9 种,占总属数的3.60%;温带亚洲分布仅1 属1 种;东亚及其变型共19 属29 种,占总属数的8.56%;中国特有10 属10 种,占总属数的4.51%。可见,除去世界广布型植物,滇池湖滨湿地公园园林种子植物热带分布区类型数量占总属数的46.40%,温带分布区类型数量占总属数的47.30%,虽然温带区系植物数量稍多,但两个类型植物数量相差不大,仅0.90%的差距,属于持平状态。

3.4 滇池湖滨湿地公园外来园林植物地理构成

园林植物外来种[27]共43 科99 属132 种,分别占总科数、 总属数、 总种数的44.33%、44.00%和39.05%,见表7、图2。从原产地数量上来看,原产北美洲最多,共15 科25 属28 种,其次是南美洲,共14 科20 属24 种;欧、亚、非3个洲的植物在科、属、种3个水平上数量相差不大,依次为13 科17 属20 种、16 科16 属20 种、13 科17 属19 种;原产大洋洲植物数量为7 科11 属13 种;北美洲和南美洲共有植物4 科4 属4 种,欧亚板块共有植物2 科2 属2 种;非洲和北美洲共有植物1 科1 属1 种;非洲和南美洲共有植物1 科1 属1 种,产地不明的6 科7 属7 种。由此可见,滇池湖滨湿地公园外来园林植物起源以南北美洲为主,其次是欧亚非3个洲以及大洋洲;占据滇池湖滨湿地公园园林植物较大比重,这是一个潜在的巨大生态危机。

表7 滇池湿地园林植物外来种原产地分布表Table 7 Origins of exotic landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake

图2 滇池湖滨湿地公园园林植物外来种原产地分布Fig. 2 Origins of exotic landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake

3.5 滇池湖滨湿地公园有入侵史的园林植物分析

植物入侵是一个繁杂的过程,根据“十数定律”[41],外来种从传入、定殖、扩散到产生危害,仅有极少部分植物能够成功入侵,表明外来植物不一定能对引入地形成入侵,甚至一些植物在人为干扰下引入,脱离人为干扰后便很难存活。入侵植物也同样遵循这个定律,在他地形成入侵的植物,在不同环境因子影响和限制下,其表现出的竞争性、生物学特性、生态学特性等都不同,在他地造成过入侵的植物,仅是其潜在的入侵风险比其他物种更大,但其是否构成入侵还需要进一步调查和分析,因此本研究中将入侵过他地的植物称为有入侵史植物,并不将其称为入侵植物。

由图3 可知,滇池湖滨湿地公园园林植物中,有入侵史记录[28]的植物共28个科45 属51种,其中原产北美洲的最多,共8 科13 属13种;其次是原产南美洲植物,有8 科9 属10 种;原产亚洲有6 科7 属7 种;欧洲有4 科4 属4种;原产非洲有4 科4 属4 种;原产大洋洲有4科4 属5 种;原产欧亚板块、南北美洲共有的、以及世界广布的植物各有1 科1 属1 种,原产地不详植物有2 科3 属3 种。

图3 滇池湖滨湿地公园有入侵史的园林植物原产洲数量关系图Fig. 3 Quantity of invasive landscape plants from various origins in wetland parks of Dianchi Lake

3.6 外来种应用率及各公园园林植物相似性分析

3.6.1 滇池湖滨湿地公园外来园林植物应用率

由图4 可知,各湿地公园中,园林植物种类大于200 种的公园有2个,大于100 种的有10个,100 种以下的有5个。外来园林植物应用率(外来种/总种数)大部分在30%~50%区间,其中,应用率在30%~40%的湿地公园有6个,40%~50%的有10个,50%以上的有1个,根据实际调查,外来种应用率大于50%的王官湿地公园,原因是目前正处于提升改造阶段,物种数量结构还不稳定。另外,从外来种与本地种比值可以看出,外来种与本地种比值接近1(即各占总数50%)的公园有3个,占比为70%~90%的公园有7个,占比为50%~70%范围的公园有7个。综上表明,外来园林植物在滇池湖滨湿地公园的应用是普遍性问题,且部分公园的外来种与本地种应用情况接近持平。

图4 滇池湖滨湿地公园园林植物外来种与本地种数量关系图Fig. 4 Quantity relationship of exotic species and native species of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake

3.6.2 各公园间园林植物物种相似性分析

由表8、图5 可知,滇池湖滨湿地公园园林植物相似系数大多处于0.30~0.57 之间,具有普遍相似性。其中相似性系数最大的为南滇池国家湿地公园和古滇湿地公园,二者相似性系数为高达0.64,表明其共有的物种占2个公园物种并集的64%。此外,物种相似度大于50%的湿地公园有9个,分别为渔浦寨湿地公园、南滇池国家湿地公园、捞鱼河湿地公园、古滇湿地公园、海东湿地公园、宝丰湿地公园、晖湾湿地公园、大渔湿地公园、斗南湿地公园。

表8 滇池湖滨湿地公园园林植物物种相似性系数表Table 8 Similarity coefficients of landscape plants in wetland parks of Dianchi Lake

图5 物种相似度大于50%的公园Fig. 5 Wetland parks with a similarity coefficient of species over 50%

可见,在普遍使用外来园林植物的情况下,滇池湖滨湿地公园园林植物配置情况仍然呈现出较大的相似性和均质性,广泛的使用外来物种,可能仅是让景观重新趋于一个新的均质状态,其对有限空间内整体景观异质性改变是不明显的。

4 结论与讨论

目前,国内对湿地公园的定义存在不同概念和认定标准。从分管权属来看主要可以分为两类,一类是林业部门负责批建设的“湿地公园”,如南滇池国家湿地公园;一类是城建部门负责批建的“城市湿地公园”。2 类公园具有不同的认定标准,“城市湿地公园”要求在城市规划区范围内,而林业部门分属的湿地公园有一定的面积要求。虽然目前对于湿地公园的概念和分类还存在一些分歧,但其功能和价值取向是基本一致的,都是在一定地理范围内,同时拥有优越的生态空间以及多样化的景观资源,能统筹湿地功能,呈现湿地文化,兼具地域特色和观赏价值,并且具有一定旅游休闲设施的绿色空间,故在本研究中统称为湿地公园。此外,国内部分学者[42]将分布于城市或城镇范围内的水陆过渡性质生态系统,包括人工湿地、河流湿地,浅海滩涂湿地、沼泽湿地和湖泊湿地等统称为城市湿地,显而易见,从涵盖范畴来看,滇池湖滨区域的湿地公园集群是城市湿地的一个子集。关于园林植物的定义,毛春英[43]认为,园林植物是指“那些在风景区、街道、公园、居住区等园林绿地中栽植应用,具有一定观赏价值和生态价值的植物,包括各种乔木、灌木、藤本、地被、竹类、草木花卉及草坪植物等”。这也是目前对园林植物含义概括较为全面,且被采纳程度较高的一个定义。

滇池湖滨湿地公园园林植物组成与特征的研究,对滇池湖滨城市湿地建设,扩展湿地类型,增加湿地面积,丰富湿地景观,以及评价其生态结构变化趋势、生态系统稳定状态、生态环境质量及生态功能健全水平等有着重要意义[44-46]。通过17个公园的调查和统计,园林植物共计97 科225 属338 种,植被类型多样,包括乔、灌、藤、1~2年生草本、多年生草本、竹类、蕨类等,其优势类型以乔木为主,多年生草本和灌木为辅。种子植物94 科222 属335 种,分别占昆明市园林种子植物155 科523 属1 152 种[47]的81.74%、42.45%和29.08%。植物优势科组成复杂,且人为干扰对植物构成影响较大,涉及植物观赏价值、季相变化、色彩、花期、形态、净化功能、生态价值等众多因素,这也是蔷薇科、木犀科、木兰科等综合价值高的科占有较大比重的原因。除此还有菊科、禾本科、豆科等常见的大型科植物;科级水平以1~10 种的科为主,属级水平以1~5 种的属为主,二者所含园林植物数量分别占总数的74.26%和94.38%。

滇池湖滨湿地公园园林种子植物地理成分丰富多样,94个科中,地理分布有11个分布区及9个变型,其中世界广布植物科共22 科,占园林种子植物的23.40%;热带分布类型共47 科,占滇池园林种子植物总科数的50.00%;温带分布区类型共有25 科,占园林种子植物总科数的26.60%。除去世界广布型,科级热带成分和温带成分数量比值为1.92,表明滇池湿地园林种子植物地理以热带植物成分为主,体现了滇池湖滨区域温暖的亚热带气候,同时温带成分也占较大比重,说明其从热带、亚热带向温带过渡的气候性质,这符合云南植物区系具有一个远古的热带起源背景的论断[48]。属级水平共222属,地理分布类型有14个分布区类型以及15个变型,其中世界广布类型共14 属,占滇池园林种子植物总属数的6.31%;热带分布区类型共有103 属,占滇池园林种子植物总属数的46.40%;温带分布区类型有植物105 属,占总属数的47.30%,除去世界广布型,属级热带成分和温带成分数量比值为0.98,反映其属级水平以温带成分为主,但热带地理成分也占较大比重,这与前人的研究结果有所不符[30,41-42],纠其原因有二,一是自然植被群落地理区系是自然综合体,它是自然形成的,自然因素占主导地位,而园林植被群落地理成分属性不同于自然状态植被群落,是人为干扰因素占主导地位,所以属级分布类型与前人研究结论不符。其二可能是研究区域空间尺度不同,随着研究对象的空间尺度大小不同,所呈现出的不均匀性和复杂性导致的研究结果异同,这也符合生态学主所张的空间异质性理论[49]。。

园林植物外来种共43 科99 属132 种,分别占滇池园林植物总科数、总属数和总种数的44.33%、44.00%和39.05%。项希希等[50]以2011—2012年滇池湖滨区26个点128个样方调查数据,相比1960—1970年调查资料,发现新记录232 种,已消失植物43 种,如轮藻(Chara fragilis)、海菜花(Ottelia acuminata)等,本研究相比其外来植物118 种(包含32 种入侵植物),滇池湖滨外来园林植物132 种,有入侵史记录植物51 种,各增加了14 种和19 种,且这只是人为栽植用于园林绿化美化的植物,不包含自然状态下的杂草、杂灌等。外来园林植物原产地主要为北美洲和南美洲,其次是欧亚板块和非洲,这说明近年来,滇池湖滨栽植的园林植物外来种数量依然在不断增加,也说明原产美洲、欧洲和非洲部分地区的物种在滇池湖滨区域具有很强的适生性和永久定殖的可能性。短期内,部分外来园林植物对滇池湿地有丰富植物种质资源,景观美化和生态净化等功能。但一些植物有着先天的“内禀优势”[51],当脱离原生地的限制因素后,可能在新的滋生地摆脱人类控制而迅速野化,成为入侵植物,爆发性的疯长,排挤本土物种,形成单一优势种群,进而破坏湿地生态系统结构和功能,导致生物多样性丧失,造成生态和社会经济的巨大损失,甚至间接威胁人类的健康[52]。

有入侵史园林植物共28个科45 属51 种,分别占滇池园林植物总科数、总属数、总种数的28.87%、20.00%、15.01%。其中不乏马缨丹(Lantana camara)、黑 荆(Acacia mearnsii)、银合欢(Leucaena leucocephala)、千屈菜(Lythrum salicaria)、仙人掌(Opuntia strictavar.dill)、凤眼蓝(Eichhornia crassipes)等严重入侵种的物种,反映出滇池湖滨城市湿地建设过程中,对湿地本土植物调查不足,现状资料收集不到位,对外来园林植物调查和研究不够充分等问题,仅追求短期效益,而忽视了其潜在的威胁和可能造成的破坏。从原产地地理分布来看,有入侵史的植物大多原产美洲,共计23 种,占有入侵史植物总数的45.10%,具有最高比重,这与张秋霞等[53]研究结论相似,其中产北美洲8 科13 属13 种,南美洲共8 科9 属10 种。根据大陆漂移学说,东亚和北美是被子植物形成之后才分离的,因此原产美洲的植物在云南成为入侵种具有较大可能性。其次云南和美洲的大部分地区处于同一纬度带,大多为亚热带气候,具有较大的气候相似性,促使外来植物更容易成功定殖[54]。

各湿地公园中外来园林植物应用率(外来种/总种数)大部分为30%~50%,有10个公园外来种应用率为40%~50%,表明外来园林植物在滇池湖滨湿地公园应用较为普遍,且占有较大比重;此外,通过Jaccard 相似性系数分析表明,17个公园中,有9个公园物种相似度大于50%,有两个公园物种相似度大于60%,其余大部分公园物种相似度大于30%。表明滇池湖滨各湿地公园园林植物呈现出较大的相似性和均质性。

综上所述,滇池湖滨湿地公园园林植物97科225 属338 种,其中外来植物43 科99 属132种,有入侵史植物28个科45 属51 种。优势科以蔷薇科、木犀科、木兰科菊科、禾本科、豆科为主;优势属以女贞属、鼠尾草属、柳属、槭属、马鞭草属、木兰属、落羽杉属等属为主。科级地理成分以热带为明显特征,并融合有较大比重的温带地理成分;属级以温带地理成分为主,同时热带成分也占有同量级比重,这也为滇池湖滨城市湿地园林植物配置指明了方向。外来园林植物世界各大洲均有所属,并在滇池湖滨湿地公园园林植物中占有较大比重;有入侵史植物主要来自南北美洲,兼具热带、亚热带气候属性。各公均有外来园林植物普遍使用的情况,且各公园物种相似度较高。据此,提出几点关于滇池湿地修复重建的植物配置建议。

1)科学运用乡土植物,适地适树,突出地域特色,注重长期生态环境保护。一方面,在社会经济高速发展的今天,许多城市景观风貌具有较大的相似性或重复性,呈现“千城一面”的现象。乡土植物的运用,对保护地方特色景观,体现地域特征是至关重要的。另一方面,乡土植物经过长期生长和进化,通过优胜劣汰,适者生存,对当地气候环境和土壤条件有很强的适应能力,并能形成稳定的植物群落结构,可以有效防止外来物种带来的潜在生态威胁。

2)加强行业规范和管制,尽早建立针对滇池湖滨城市湿地建设的外来种评价机制和评估体系。对拟引入的外来物种,不论作何用途,必须组织包括生态学家,动植物学专家,环保专家等在内的专家组进行充分论证。虽现已有学者[55-56]在探索关于生态风险评估和防护措施,尝试建立对即将引种外来植物的生态习性及潜在入侵风险进行评估的体系,但多是基于国家或行政区这样大尺度的范围进行的研究,针对滇池湖滨这样中小尺度的城市湿地生态系统的评估体系还未见。

3)建立圈养机制。短期难以评估其入侵性的物种,需对其进行圈养观察,并记录其生长速率、繁殖方式、扩散能力、生境占领能力等生物生态学特征,为后期的风险评估积累数据。

4)已经存在滇池湿地的有入侵史的园林植物,可结合湿地高光谱遥感技术等[57]实施监控。特别是引种面积广,密度大,起源南美和北美的热带外来园林植物,其可能已经具备丰富的遗传种质库,有摆脱人为控制自我繁殖扩散的潜力,对滇池湖滨城市湿地生态系统的安全极具威胁,应引起高度重视,及早实施监控管理。

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