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内蒙古外来入侵植物种类调查及相关分析

2021-12-20王宜凡贺俊英

生物安全学报 2021年4期
关键词:生活型菊科种数

王宜凡, 贺俊英

内蒙古师范大学生命科学与技术学院, 内蒙古 呼和浩特 010022

外来入侵植物是指在某一区域中过去或者现在从未存在过的,通过有意或无意的方式进入到该区域,并在当地自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,给当地经济、生态、社会安全造成不同程度威胁的植物(李振宇和解焱,2002; 万方浩等,2015)。外来入侵植物往往会因其强大的适应能力及进入到新环境后缺少天敌、竞争者等打破生态系统平衡,导致当地植物多样性下降,严重时可造成其他植物的灭绝(Magdalena & Katharina,2020; Marian& Zhang,2013)。随着社会的高速发展和交通方式的便利,国与国之间的文化交流、贸易和旅游等活动愈加频繁,这些都促使越来越多的外来植物从其他国家进入中国,加速了其在中国境内的扩散和蔓延,外来入侵植物已经成为当今亟需解决的问题。

随着我国外来入侵植物种类的不断增加,许多地区已经开展了局部外来入侵植物的调查研究,如芮振宇等(2020)对安徽省外来植物入侵状况进行了分析,石青等(2017)对京津冀外来入侵植物的种类进行了调查与分析。相比其他地区,内蒙古虽然受到外来入侵植物影响相对较小,但其所造成的危害不容小觑,如光梗蒺藜草CenchrusincertusM.A.Curtis入侵内蒙古后,不仅会抑制其他植物的生长,而且还对当地的农业生产及人畜健康产生了一定的危害(徐军等,2011)。近年来先后有学者对内蒙古外来入侵植物进行了统计分析,结果表明,随着时间的推移,内蒙古外来入侵植物的种类及数量都有明显上升,且对内蒙古生态、经济、人畜健康等方面的危害也在逐渐增强(庞立东等,2015; 苏亚拉图等,2007; 张噗进等,2019)。因此,为进一步了解外来入侵植物在内蒙古的入侵状况,本研究通过野外调查与资料阅读,掌握内蒙古外来入侵植物种类,并对其种类组成、生活型、原产地等进行分析,以期对今后内蒙古外来入侵植物的预防、治理等方面工作提供基础资料。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

内蒙古地处中国北部(37°24′—53°23′ N,97°12′—126°04′ E),所辖9个市3个盟,总面积为118.3万km2,占全国面积的12.3%。内蒙古横跨东北、华北、西北地区,与黑龙江、吉林、山西等8个省份相毗连,北部与俄罗斯、蒙古2国相邻。由于纬度高、地处内陆等原因,内蒙古主要以温带大陆性季风气候为主,降水量自东向西逐渐减少,且年温差与日温差变化都比较大。地貌主要以高原为主,还伴有山地、丘陵、平原、沙漠、湖泊等多种类型。同时,内蒙古的森林面积与草地面积都十分广阔,这也为该地区众多植物的生存与繁殖创造了更多有利条件。

1.2 研究方法

在野外调查基础上,结合《中国外来入侵生物》(徐海根和强胜,2018)、《中国外来入侵植物名录》(马金双和李惠茹,2018)、《中国外来入侵植物彩色图鉴》(严靖等,2016)、《内蒙古植物志》(赵一之等,2020)及相关文献(曹婧等,2020; 黄冠胜,2014; 刘海瑛,2018; 刘铁志,2012; 庞立东等,2015; 苏亚拉图等,2007; 田文坦等,2015; 张噗进等,2019),对内蒙古外来入侵植物的种类进行了确定。同时,借助中国植物志在线电子版(http:∥www.iplant.cn/)、中国数字植物标本馆(http:∥www.cvh.ac.cn/)及其他相关文献资料(杜云安等,2020; 何丹丹和杨普秋,2020; 李成宏等,2019; 龙连娣等,2015; 芮振宇等,2020; 石洪山等,2016; 史梦竹等,2020; 王惠惠等,2014; 谢勇等,2020; 徐海根等,2004),对内蒙古外来入侵植物的生活型、原产地、引进途径进行搜集与统计,编制内蒙古外来入侵植物名录。

2 结果分析

2.1 内蒙古外来入侵植物种类组成分析

内蒙古外来入侵植物共94种,隶属于24科65属 (表1)。其中,菊科的种类最多,其次是苋科、禾本科、豆科、大戟科、十字花科、茄科。这7大科组成内蒙古外来入侵植物的优势科,共68种,占总种数的72.3%,各科种数占总种数的比例分别为菊科23.4%、苋科11.7%、禾本科11.7%、豆科9.6%、大戟科5.3%、十字花科5.3%、茄科5.3%,而剩余的17科所包含的种数仅占总种数的27.7%。

表1 内蒙古外来入侵植物名录

续表1

续表1

2.2 内蒙古外来入侵植物生活型分析

部分外来入侵植物同时具备2种生活型,统计时按2种生活型各统计一次。内蒙古外来入侵木本植物中乔木2种、灌木3种、木质藤本1种,分别占总种数的2.1%、3.2%、1.1%;草本植物中,一年生草本68种、二年生草本25种、多年生草本18种,分别占总种数的72.3%、26.6%、19.1%。可见,内蒙古外来入侵植物主要为草本植物。

2.3 内蒙古外来入侵植物原产地分析

外来入侵植物原产地根据地理学中7大洲分类方式进行统计(曹婧等,2020),若入侵植物同时来源于2个大洲,则这2个大洲各统计一次。经调查统计,内蒙古外来入侵植物原产地为亚洲、欧洲、非洲、北美洲和南美洲,大洋洲和南极洲未涉及,原产于北美洲44种、南美洲20种、欧洲32种、亚洲21种、非洲8种,分别占种数的46.8%、21.3%、34.0%、22.3%和8.5%。可见,北美洲是内蒙古外来入侵植物的主要原产地。

2.4 内蒙古外来入侵植物的引进途径分析

外来入侵植物的引进途径按有意和无意2种方式进行统计,有意引进主要包括作为药用植物、观赏植物、食用类植物等方式引进的外来入侵植物;而无意引进主要包括人为无意引进,动物携带引进,随风、河流自然扩散进入等方式(徐海根等,2004)。统计可得,内蒙古外来入侵植物中有意引进植物为46种,占48.9%,无意引进植物为48种,占51.1%,2种引进途径基本上各约占一半。

3 讨论

本研究主要对内蒙古外来入侵植物进行了分类统计与分析。与已有的研究统计相比较,本次统计中内蒙古外来入侵植物的种类明显增多,其中,以菊科植物尤为显著,2007年内蒙古外来入侵植物中菊科植物的种数为5种(苏亚拉图等,2007),2015年为9种(庞立东等,2015),2019年为12种(张噗进等,2019),而本次统计结果显示,菊科植物已达22种,这与其生物学特性密切相关。菊科植物一般都能产生大量轻而小的种子,且带有冠毛和刺等特殊结构,更容易随风、动物等媒介快速传播(曹婧等,2020),如粗毛牛膝菊GalinsogaquadriradiataRuiz et Pav.的种子千粒重仅为0.2286~0.2303 g,且具有伞形冠毛(杨霞和贺俊英,2020),这些都为其成功入侵新环境增加了可能性。

植物的生活型可以分为草本植物与木本植物2种类型,草本植物往往具有繁殖周期短、产籽量多、易传播、成活率高等特点,在作为外来植物进入到一个新环境时,草本植物往往有更大的概率在新环境中建立种群并对当地本土植物造成危害,从而成为当地一种新的外来入侵植物。在本次统计中,内蒙古外来入侵植物生活型中草本植物在总体上占绝大多数,而木本植物仅占一小部分,符合草本植物比木本植物更易入侵这一特点。

研究表明,在中国外来入侵植物中,原产地为美洲的植物占比最多(徐海根和强胜,2018; 闫晓玲等,2012)。本次统计结果中,原产于美洲(北美洲、南美洲)的外来入侵植物超过总种数的一半,这与前人研究结果相一致,这也说明,美洲已经成为内蒙古乃至全国外来入侵植物的首要原产地。此外,相比于非洲,原产地为欧洲和亚洲的外来入侵植物也分别占总种数的34.0%和22.3%,今后在外来入侵植物的检疫工作中,应对北美洲、南美洲、欧洲、亚洲这4个大洲进行重点防范。

随着交通方式的多样化及各地贸易往来的频繁化,外来入侵植物无意引进的可能性正在逐渐增大,这使得无意引进在外来入侵植物的防范中越来越受到重视。本次内蒙古外来入侵植物统计中无意引进所占比例已经超过了有意引进,而在如今的发展趋势下,无意引进的比例可能还会呈现继续上升的趋势,因此,对其的重点防范仍不容松懈。另外,人类对于环境的破坏及污染会使生态环境的防御能力降低,这也使得外来入侵植物无意引进的成功率显著提高,所以加强对环境的保护也对防止外来入侵植物的无意引进起着重要作用。

本研究主要针对内蒙古外来入侵植物的种类组成、生活型、原产地、引进途径4方面进行统计分析,发现种类不断增加、危害趋势上升,面临的形势较严峻,鉴于此,今后将展开内蒙古外来入侵植物分布规律、风险评估、预防对策等方面的深入研究,以期为内蒙古外来入侵植物的管理及防控工作提供更加全面的资料。

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