罗欢 覃丽婷 刘可丹 和太平
摘要:为了解南宁市园林绿地外来入侵植物物种及其分布状况,抽取该市园林绿地系统34个绿地单元,调查其外来入侵植物。结果表明,南宁市园林绿地外来入侵植物种类繁多,共有116种,隶属于32科88属,其中以菊科物种最多,达24属31种,分别占属数和种数的27.27%、26.72%;其次为豆科和禾本科,分别有8属12种和8属9种,种数各位居第2和第3。南宁市园林绿地系统出现频率较高的入侵植物有11种,隶属于5科9属,这些外来物种入侵了30多个绿地单元,鬼针草(Bidens pilosa)、红花酢浆草(Oxalis corymbosa)、藿香蓟(Ageratum conyzoides)等为广布种,几乎在每个绿地单元均可见其踪影,表明此类植物极易在南宁市定殖,占据生态位并排挤本地植物。按生活型统计,南宁市园林绿地外来入侵植物以草本植物占绝对优势,共有96种,占入侵植物种数的82.76%;其中一年生、二年生草本植物有56种,占48.28%;多年生草本植物有33種,占28.45%;草质藤本植物有7种,占6.03%;木本植物种类较少,共有20种,占17.24%。南宁市园林绿地系统外来入侵植物原产于美洲、非洲、亚洲(除中国外)、欧洲和大洋洲。其中原产于美洲的物种最多,有89种,占76.72%;其次原产于非洲的有10种,占8.62%;原产于大洋洲的最少,仅有2种,占1.72%。
关键词:园林绿地系统;外来入侵植物;物种;南宁市;生活型
Abstract:The presence and distribution of alien invasive plants was determined in 34 landscape green space units in Nanning City. There were 116 alien species belonging to 32 families and 88 genera. Twenty seven percent of the plants (24 genera and 31 species) belonged to Compositae. Both Leguminosae and Poaceae were represented by eight genera and 12 and nine species,respectively. Eleven species belonging to 5 families and 9 genera were highly frequent,invading at least 30 green space units. Among them,Bidens pilosa,Oxalis corymbosa,and Ageratum conyzoides were found in almost every green space,indicating their ability to colonize and occupy ecological niches in detriment of the
生物入侵(biological invasion)目前已成为生态学的重要研究领域[1]。入侵生物对入侵地生态系统的结构和功能造成严重的影响,如生物多样下降、物种灭绝、生态系统崩溃以及生态系统功能丧失等,给经济和社会发展造成巨大威胁,已引起国内外学界和业界的广泛关注[2-4]。外来入侵植物(alien invasive plants)是指那些通过自然和人类活动等无意或有意地传播到原生境以外,并且能够建立自身可繁殖的种群,同时对侵入地植物的生物多样性等产生影响的植物[5]。
随着城市化进程的加快和人们对人居环境越来越高的要求,我国城市园林绿化事业发展迅猛,园林绿地规模迅速扩张,但也带来一些生态问题,其中生物入侵属于当前较为严重的生态问题。南宁市生态条件优越,是众多热带亚热带植物生长的理想区域,加之位于中国-东盟自贸区的桥头堡,国际物流人流频繁,外来物种入侵概率高,造成的危害也非常大。本研究调查和分析南宁市园林绿地系统外来入侵植物物种状况,旨在为该市预防园林绿地系统外来植物入侵提供科学参考。
1 材料与方法
1.1 南宁市概况
南宁市位于广西西南部,地理范围介于 107°45′~108°51′E与22°13′~23°32′N之间,现辖青秀区、兴宁区、江南区、良庆区、邕宁区、西乡塘区、武鸣区等7个城区及横县、隆安县、马山县、上林县、宾阳县等5个县,总面积约为22 112 km2。区域地势自东北向西南倾斜,位于低山丘陵环绕的椭圆形盆地——南宁盆地,四面有海拔为300~700 m的山丘环绕,地形以低山、丘陵、喀斯特石山为主。北回归线从市区北缘穿越,市域地处南亚热带到北热带的过渡地带,属南亚热带季风气候,气候温润,降水丰沛,雨热同季,年平均气温为 21.6 ℃,年均降水量为1 304.2 mm,平均相对湿度为79%。境内河流属于珠江流域西江水系,西江一级支流邕江蜿蜒曲折流经市区。优越的自然条件孕育了丰富的生物多样性,市域植物资源种类繁多,其中包括丰富的珍稀濒危和特有植物。南宁市是广西壮族自治区首府,是我国西南地区出海通道的枢纽城市,随着经济全球化的趋势,该市已成为中国-东盟自由贸易区的桥头堡城市,人流物流日益频繁,会不可避免地造成外来物种的入侵[6-7]。
1.2 研究方法
2018年1—12月,采用随机调查与典型调查相结合的方法,在南宁市7个城区的公园绿地、防护绿地、广场绿地、附属绿地、区域绿地等园林绿地中选取34个绿地单元,分别调查其外来入侵植物,记录其种类、分布、生活型、危害状况等信息,并结合有关文献资料[8-13],统计和分析外来入侵植物的生物学特征、生态习性、入侵途径、防治措施、天敌状况等。编制《南宁市园林绿地系统外来入侵植物名录》(以下简称《名录》),《名录》中尽可能记载上述各种信息。
2 结果与分析
2.1 外来入侵植物科、属、种组成 调查统计结果表明,南宁市园林绿地系统共有外来入侵植物116种,隶属于32科88属(表1)。
由表1可知,南宁市园林绿地系统外来入侵植物均为被子植物,其中双子叶植物有104种,占89.66%;单子叶植物有12种,仅占10.34%。外来入侵植物中未见蕨类植物和裸子植物。
根据《南宁市园林绿地系统外来入侵植物名录》统计外来入侵植物科内属及种的数量,详见表2。
由表2可知,南宁市园林绿地系统外来入侵植物物种最多的是菊科,达24属31种,分别占总属数、总种数的27.27%、26.72%。菊科入侵种类中瘦果种子数量繁多、体积小、重量轻,且具有冠毛,易借助风力传播或附着交通工具、往来的商品或游人身体、衣物传播;此外菊科多数种类习性强健,适应性强,在新环境中极易生存繁殖。其次是豆科,有8属12种,各占9.09%、10.34%。豆科植物常具有根瘤菌,习性强健,适应能力強,生长迅速,且豆科植物入侵种常常还因有一定的经济价值而被人为引种。再次是禾本科,有8属9种,分别占9.09%、7.76%;禾本科植物种子量大,传播和繁殖方式多样,耐性强,能适应不同的生态环境和生态系统。外来入侵植物含2~8种的有大戟科、苋科、马鞭草科、紫茉莉科、景天科等14科;含1种的有胡椒科、十字花科、梧桐科、夹竹桃科、天南星科等15科。
2.2 外来入侵植物分布特征
由表3可知,南宁市园林绿地系统中出现频率较高的入侵植物有11种(隶属于5科9属),在超过30个绿地单元见其踪迹,鬼针草(Bidens pilosa)、红花酢浆草(Oxalis corymbosa)、藿香蓟(Ageratum conyzoides)等为广布种,几乎在每个绿地均可以见到其踪影,这与南宁市常见杂草种类分布特征相符合,表明此类植物容易在南宁市定殖,占据生态位而排挤本地植物。分布于21~30个绿地单元的入侵植物有22种,隶属于10科18属,如南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)、刺苋(Amaranthus spinosus)、银合欢(Leucaena leucocephala)、小蓬草(Conyza canadensis)等。分布于11~20个绿地单元的入侵植物有37种,隶属于14科32属,常见的有地毯草(Axonopus compressus)、银胶菊(Parthenium hysterophorus)、南美山蚂蟥(Desmodium tortuosum)等。而分布面相对窄,仅见于10个绿地单元的有46种,隶属于23科38属,如落地生根(Bryophyllum pinnatum)、仙人掌(Opuntia stricta)、假马鞭(Stachytarpheta jamaicensis)等。
2.3 外来入侵植物生活型组成
借鉴《中国植被》[14]中的植物生活型分类系统,并根据茎的木质化程度和物种的生态习性,植物生活型可分为乔木、灌木、草本植物等若干类型。笔者调查统计南宁市园林绿地系统外来入侵植物生活型,结果详见表4。
由表4可知,南宁市园林绿地系统外来入侵植物以草本植物占绝对优势,共计96种,占入侵植物种数的82.76%;其中一年生、二年生草本植物种类有56种(一年生草本植物多达54种),占48.28%;多年生草本植物有33种,占28.45%;草质藤本植物有7种,占6.03%。木本植物共有20种,占 17.24%。各类生活型物种数量关系表现为一年生、二年生草本植物>多年生草本植物>常绿灌木>草质藤本>常绿乔木>落叶灌木>落叶乔木。可见,南宁市园林绿地系统外来入侵植物草本植物物种数明显多于木本植物。
24 外来入侵植物原产地统计与分析
按照外来入侵植物原产地的地理学“大洲”划分,笔者调查统计南宁市园林绿地系统外来入侵植物原产地,详见表5。
由表5可知,南宁市园林绿地系统外来入侵植物原产于美洲、非洲、亚洲(除中国外)、欧洲和大洋洲等。其中原产于美洲的物种最多,有89种,占 76.72%;其次是原产于非洲的有10种,占8.62%;原产于大洋洲的最少,仅2种,占1.72%;而原产地不详的有3种,占2.59%。
3 结论与讨论
3.1 外来入侵植物种类繁多
南宁市园林绿地系统外来入侵植物种类繁多,共有116种,隶属于32科88属,其中以菊科、豆科、禾本科物种较多。谢云珍等在2007年调查发现,广西有外来入侵植物114种,隶属于36科80属,其中以菊科种类最多,有26种[15];林建勇等调查发现,广西北部湾经济区所属4市(南宁、北海、钦州、防城港)共有外来入侵植物87种,隶属于31科69属[16]。可见,南宁市园林绿地系统外来入侵植物物种繁多,问题严重。
3.2 入侵能力强的物种较多
南宁市园林绿地系统中出现频率较高的入侵植物有11种,入侵了30多个绿地单元,其中一些种类,如鬼针草(Bidens pilosa)、红花酢浆草(Oxalis corymbosa)、藿香蓟(Ageratum conyzoides)等为广布种,几乎每个绿地单元均可见其踪迹,表明此类植物容易在南宁市定殖,入侵能力强。调查中发现,只要地表裸露上述植物即可生长,甚至鬼针草等在石缝、硬化道路裂缝中也能够正常生长发育。这些入侵植物占据生态位,排挤园林绿化植物物种,尤其一些习性较弱或植株低矮的植物景观很快就被其排挤甚至全覆盖。
3.3 外来入侵植物以草本植物占优势
南宁市园林绿地系统外来入侵植物中以草本植物占绝对优势,这与谢云珍等对广西和广西北部湾经济区入侵植物调查研究的结论[15-16]是一致的。主要原因首先是草本植物植株和种子相对于木本植物而言要小,更易借助动物或人类活动进行长距离迁移;其次是草本植物繁殖方式多样,优于木本植物,繁殖方式多样化决定植物的习性进而增强其入侵性;再次是草本植物生活史短于木本植物,单位时间繁衍后代的数量比木本植物大的多;最后是草本植物体型小于木本植物,消耗自然资源少,因此单位面积自然资源可生长更多的草本植物。除此之外,草本植物结构比木本植物简单,一般而言,在相同时间内,生命周期短、结构简单的生物体发生基因突变的次数比生命周期长、结构复杂的生物体多;因此在新环境中,生命周期短、结构简单的草本植物适应性更强。
3.4 外來入侵植物以原产于美洲的物种较多
南宁市园林绿地系统外来入侵植物原产于美洲、非洲、亚洲(除中国外)、欧洲和大洋洲等,其中原产美洲的物种最多。主要原因是南宁市水量、热量、光照等气候条件与美洲尤其南美洲有相似之处,有利于原产于该大洲外来植物的扩散和定居;另外,根据大陆漂移假说,东亚地区植物与北美地区的具有相似的遗传背景,因而来自北美洲的植物在我国定殖、扩散的成功率很高[17]。这与谢云珍等对广西、广西北部湾经济区、广西百色市澄碧湖景区入侵植物调查研究的结论[15-16,18]相似。
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