深圳市主要外来入侵植物调查及治理状况

邵志芳等：深圳市主要外来入侵植物调查及治理状况 593深圳市主要外来入侵植物调查及治理状况邵志芳1，2，赵厚本4，邱少松2，杨义标2，彭少麟3*，陆宠芳4，陈卓全41. 华南农业大学林学院，广东 广州 510642；2. 深圳市莲花山公园管理处，广东 深圳 5180363. 中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室，广东 广州 5102754. 中国科学院华南植物园，广东 广州 510650摘要：通过对深圳市具有代表性的公共园林绿地中的外来入侵植物的调查，确定薇甘菊和五爪金龙为深圳市为害最为严重的外来入侵植物。对这两种植物的群落特征进行调查发现，这两种植物具有相似的生态适应性，可共同生长于同一生境中，为害深圳市多种本地植物，对低矮乔木、灌木和草本植物为害严重，对高大乔木的为害不明显。目前深圳市多采用物理、化学防治为主，结合简单生物防治的方法控制其为害，但效果不理想。目前还没有较为成熟的生物防治方法。关键词：深圳；园林绿地；外来植物；群落特征；对策中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2006）03-0587-07外来种入侵已成为一个全球性的问题，它不仅是导致生物多样性丧失的主要原因之一，而且威胁着生态环境和经济发展。目前对外来种入侵已经采取了各种防治措施，也取得了一些成果和经验，但外来植物的入侵仍然在不断扩大。我国各地普遍存在外来植物的入侵现象，而且在个别地方已经造成了严重的后果1。深圳市是中国最早对外开放的城市之一，每天有大量的流动人口和货物进出口岸，很容易有意或无意引入外来的物种，因此最容易受到外来有害生物的侵袭，同时也是外来入侵植物为害最为严重的城市之一。我国南方出现的外来入侵物种也多是由深圳传入的。因此对深圳的外来种入侵情况进行调查具有代表意义。而公共园林绿地作为受人类强列干扰的生境，生物多样性低，空余生态位多，生态系统非常脆弱，更容易受到外来种的入侵。本次调查在深圳市的公共园林绿地中进行，包括了深圳市的市政公园、小区绿地公园、特色公园、海滨公园、效野森林公园。市内公园规模小，管理较好，人为干扰强；效野森林公园面积较大，人为干扰少，存在保存较好的自然生态系统。可以说本次调查涵盖了大部分生境，具有一定的代表性。通过野外线路踏踩，可以看出，深圳市为害最严重的外来入侵植物为薇甘菊和五爪金龙，并进一步对这两种入侵植物的群落学特征进行了调查。1 调查地概况1.1 深圳市自然概况深圳市地处广东省南部沿海，位于北回归线以南。陆域位置1134611437E，22272252 N。东临大鹏湾，西连珠江口，南与香港新界接壤，北靠东莞、惠州两市。深圳属于亚热带海洋性气候，雨量充沛，日照时间长。气候温暖，年平均气温为22.4 ，最高气温为36.6 ，最低气温为1.4 ，无霜期为355 d。每年59月为雨季，年平均降雨量为1933.3 mm。深圳全境地势东南高，西北低，大部分为低丘陵地，间以平缓的台地，西部为滨海平原。近年来，随着深圳经济的飞速发展和对外交流步伐的日益加快，人类活动对深圳市的自然生态系统和植被的干扰加剧，众多的园林栽培植物不断地从国外引入，导致深圳市外来植物种类不断增加，深圳市在外来种入侵方面面临的压力增大，这使得深圳成为我国外来种入侵的脆弱地区，是我国外来植物入侵最为严重的地区之一。目前已有学者开始关注深圳的外来植物，邢福武等(2000)记载了深圳部分逸为野生的外来植物2，孔国辉等(2000)、黄忠良等(2000)、温达志等(2000)对深圳的薇甘菊(Mikania micrantha)的分布、为害和生物学特性进行了研究3-6。1.2 本次调查的公园绿地概况莲花山公园，位于深圳市新中心区的北端，占地164.64 hm2，是深圳市面积最大的市政公园。人民公园，位于深圳市罗湖区，紧靠罗湖商业中心的东门老街，南起市府迎宾馆，东临人民北路，西临布吉河。公园占地面积12.95 hm2，是一个以月季（玫瑰）花为主题的花卉公园。梅林公园，位于福田区西北部，东起银湖路口，西与南山区沙河办事处相连，南以北环路为界，北与宝安区龙华镇接壤，总面积23 km2。地势北高南低，北部山势连绵起伏，郁郁葱葱。大梅沙海滨公园，位于深圳东部大鹏湾。背倚梧桐山脉，面向南海，总面积约21 hm2。公园内婉延9 km的福田红树林构成了独特的景观类型。马峦山森林公园，位于坪山镇马峦村，距坪山镇3 km多，占地25 km2，风景秀丽，马峦山海拔300590 m。是深圳市综合性旅游开发区。三洲田森林公园，位于深圳市盐田区中北部，距市中心12 km。东起大鹏湾背仔角，南濒大鹏湾，西接梧桐山风景区，北邻龙岗区，总面积227 km2。盐田区地处南亚热带向热带过渡的梧桐山、梅沙山脉，是深圳市海陆气候交流的海岸屏障地区。这里光照充足，雨量充沛，丰富的水热资源和复杂的山形地势为多种生物群落类型的分布创造了有利的生境条件。2 调查方法图2 五爪金龙为害地景观Fig. 2 The landscape of lpomoea cairica s damage本次调查根据深圳的外来植物2一文，并系统查阅中国植物志对这些植物原产地的记述，初步筛选出深圳外来入侵植物清单，于2005年12月对深圳市公共园林绿地进行了实地调查。调查分线路踏踩和重点地段样方调查两个阶段进行。通过踏踩了解主要外来入侵植物的种类和为害状况，筛选出为害最为严重的外来入侵植物种类，然后有针对性的对具有代表性的地段和受外来植物入侵严重的地段设样方调查。样方面积100 m2，在每个样方的对角线上设置5个1 m1 m的小样方进行灌木层和草本层调查统计，共设置样方14个，其中薇甘菊样方8个，五爪金龙样方6个。对胸径2 cm以上的乔木，每木测其树高，胸径，冠幅；对灌木和草本，记录其种类、株（众）数、高度、盖度；藤本植物按样方所有种类记录。此外，对群落所处的地理位置、坡度、坡位、土壤、海拔高度、经营状况和起源等因素进行登记。3 调查结果3.1 危害最为严重的入侵种类及其生物学特征通过踏踩和向当地相关部门咨询，可知深圳市为害较为严重的外来入侵植物有薇甘菊，五爪金龙，马缨丹，水葫芦，南美蟛蜞菊，无瓣海桑等，其中以薇甘菊和五爪金龙分布最广泛，为害也最为严重。这两种入侵植物现在几乎遍布深圳市各地，对深圳的人工林、果园、风景林造成了严重的危害2。调查中可见大片的植被被薇甘菊或五爪金龙覆盖致死，且发现这两种植物可以在同一地段出现，共同为害，对植被的破坏更为严重。薇甘菊为菊科多年生草质或稍木质藤本，原产中美洲，现广泛分布于亚洲和大洋洲的热带地区。薇甘菊于1919年在香港出现，1984年在深圳发现3，生长极为迅速，繁殖力极强，扩散速度极快，现已遍布广东、香港、澳门各地6。薇甘菊对其他植物的为害一方面是借助蔓生茎攀缘并迅速覆盖于其他植物上，使所覆盖植物因接受不到阳光而无法进行光合作用；另一方面，薇甘菊通过分泌释放化感物质来抑制其他植物的生长7。调查中可见到很多乔木和成片的灌木被薇甘菊完全覆盖，其中有很多己经枯死或接近枯死（图1）。薇甘菊生长的地带附近，本地种植物的生长普遍受到了不同程度的抑制。图1 薇甘菊为害地景观Fig. 1 The landscape of Mikania micranthas damage五爪金龙为旋花科蔓生草质藤本植物，原产热带美洲，现泛热带地区广布。五爪金龙如薇甘菊一样，攀缘在其他植物上，密密地覆盖着其他树木的树冠，使被覆盖植物无法得到足够的阳光而慢慢枯死（图2）。五爪金龙也能分泌化感物质来抑制其他植物的生长8。调查中见到五爪金龙生长的地段多种植物都不能正常生长。3.2 薇甘菊和五爪金龙的群落学特征3.2.1 薇甘菊的群落特征薇甘菊大多分布在路边和郁密度不高的林内，具有较好的光照和水分条件。本次调查的取样地大多位于路边和疏林内，海拔较低，有较明显受过人类干扰的特征，群落组成种类不一致，外貌不完整，分层现象不明显。各层特征分述如下：表1 深圳市薇甘菊的群落结构Table 1 The community structure of Mikania micrantha community种名多度1)频度2)种类多度频度乔木层草本层八角枫Alangium chinense125薇甘菊Mikania micrantha4100杉Cunningh lanceolata+12.5白花油麻藤Mucuna birdwoodiana+12.5尾叶桉Eucalyptus urophylla+12.5乌蔹莓Cayratia japonic+12.5假苹婆Sterculia lanceolata+12.5粪箕笃Longhairy Antenoron137.5水翁Cleistocalyx operculatus237.5绣毛莓Rubus reflexus+12.5铁冬青Ilex rotunda+12.5五节芒Miscanthus flordulus+12.5潺稿木姜子Litsea glutinosa+12.5南美蟛蜞菊Wedelia trilobata+12.5野漆Toxicodendron succedaneum125蔓生莠竹Microstegium vegans250黄牛木Cratoxylon ligustrinum+12.5鸡矢藤Paederia scandens225阴香Cinnamomum burmannii+12.5金银花Lonicera japonica+25木波罗Artocarpus hetetophyllus+12.5木防己Cocculus orbiculatus+12.5盐肤木Rhus chinensis125华南毛蕨Cyclosorus parasiticus175印度橡胶榕Ficus elastica+12.5白薯蓣D.rotundata+12.5台湾相思Acacia richii125乌毛蕨Blechnum orientale+25南洋楹Albizia falcataria+12.5海金沙Lygodium japonicum125灌木层龙珠果Passiflora foetida+25九节Psychotria rubra137.5金钟藤Merremia boisiana+12.5山苍子Litsea cuheha+12.5狗尾草Cynosurus cristatus+12.5大叶算盘子Glochidion macrophyllum+25水茄Solanum torvum +12.5台湾榕Ficus formosana+25水杨梅Geum aleppicum+12.5玉叶金花Mussaenda pubescens+12.5锡叶藤Tetracera asiatica+12.5菝葜Smilax china+12.5青皮竹Bambusa textilis+25小果蔷薇Rosa Cymosa+12.5山苎麻Boehmeria frutescens+12.5野蔷薇Rosa multiflora+12.5象草Pennisetum purpureum+12.5鸦胆子Brucea javanica+12.5赛葵Maluastrum coromandelianum+12.5葫芦茶Pteroloma triquetrum+12.5金腰箭Synedrella nodiflora125黑面神Breynia fruticosa+12.5藤榕Ficus hederacea+12.5臭茉莉Clerodendrum philippinum+25五爪金龙lpomoea cairica350粗叶榕Ficus simplicissima125野葛Pueraria lobata237.5光荚含羞草Mimosa bimucronata+12.5马缨丹Lantana camara137.5牛白藤Hedyotis hedyotidea+12.51) 多度等级采用Braun-Blanquet多度等级；2) 频度指一个种出现的样方数目占全部样方数的百分率。乔木层种类较少，树冠郁闭低，有较大的林隙，各样方种类不一致。共记录乔木22株，平均胸径11.7 cm，平均高度5.4 m，平均冠幅为3.6 m2.4 m。层平均盖度为30%。主要种类有八角枫Alangium chinense，水翁Cleistocalyx operculatus，台湾相思Acacia richii，盐肤木Rhus chinensis，野漆Toxicodendron succedaneum等。灌木层平均高度1.3 m，高低参差不齐，层盖度为30%，种类较多，样方间差异较大，记录有16种，无明显优势种。主要种类有九节Psychotria rubra，大叶算盘子Glochidion macrophyllum，臭茉莉Clerodendrum philippinum，马缨丹Lantana camara等。草本层平均高度为0.3 m，层盖度为30%，种类较多(共记录29种)且分布杂乱，优势不明显，各样方无一致性。分布较多的种类有南美蟛蜞菊Wedelia trilobata，蔓生莠竹Microstegium vagans，华南毛蕨Cyclosorus parasiticus，象草Pennisetum purpureum等。层间植物丰富，薇甘菊优势明显，盖度超过50%。其他木质藤本种类也较多，没发现寄生植物。常见藤本有鸡矢藤Paederia scandens，野葛Pueraria lobata，五爪金龙lpomoea cairica，海金沙Lygodium japonicum等(表1)。薇甘菊群落总体处于演替初级阶段，乔木较为低矮，分层现象不明显，群落不稳定，抗干扰能力弱，受薇甘菊危害较大，如任其自然演替极有可能走上逆向演替而造成生态破坏。图3 薇甘菊和五爪金龙共生Fig. 3 Mikania micrantha and lpomoea cairica grow in the same habitat3.2.2 五爪金龙的群落特征五爪金龙和薇甘菊具有相似的生物学特征和生态习性，两个种的分布和群落特征具有较高的相似性，调查中可见二者互不影响共生(图3)。五爪金龙也多分布在路边，疏林内，墙边等水分光照条件较好的生境中。同薇甘菊对比，五爪金龙群落有高大的乔木，灌木层种类较少，草本层种类少，盖度较低，层间植物丰富（表2）。这表明五爪金龙的适宜生境比薇甘菊生物多样性更低。表2 深圳市五爪金龙的群落结构Table 2 The community structure of lpomoea cairica community种名多度频度种类多度频度乔木层草本层印度橡胶榕Ficus elastica+25五爪金龙lpomoea cairica4100台湾相思Acacia richii137.5南美蟛蜞菊Wedelia trilobata150山乌桕Saplum discolor+25薇甘菊Mikania micrantha250光叶山矾Symplocos lancifolia+12.5象草Pennisetum purpureum137.5马占相思Acacia mangium+12.5赛葵Maluastrum coromandelianum+25鸭脚木Scheffera octophylla+25金腰箭Synedrella nodiflora+25海南蒲桃Syzygium cumini+12.5藤榕Ficus hederacea+12.5高山榕Ficus altissima+12.5海金沙Lygodium japonicum+25灌木层野葛Pueraria lobata137.5臭茉莉Clerodendrum philippinum+25芒草Miscanthus sinenis+12.5粗叶榕Ficus simplicissima+12.5乌毛蕨Blechnum orientale+12.5白背算盘子Glochidion wrightii+12.5华南鳞盖蕨Microlepia hancei+12.5台湾榕Ficus formosana+12.5青皮竹Bambusa textilis+12.53.2.3 两种植物群落种类组成相关系数表3 深圳市薇甘菊群落间相似系数和相异系数1)Table 3 The similarity coefficient and dissimilarity coefficientamong Mikania micrantha community样地12345678185895882921117217763958910155774928390197611591798581481469593959396777929393949293138929493898693871) 群落的相关系数是两个样方共有种数占两个样方全部种数的百分率表4 深圳市五爪金龙群落间相似系数和相异系数Table 4 The similarity coefficient and dissimilarity coefficient among lpomoea cairica community样地12345611336119287881463979247649492967115898693931069194948990群落的相关系数能确定两个不同群落在种类组成方面的相似性。对8个薇甘菊样方的6个五爪金龙样方的相关系数测定如表3和表4，从表中可以看出，薇甘菊各样方相似系数普遍较低，其中3、4、5在同一公园选取，较其他样方稍大；五爪金龙各样方植物种类较少，相似系数差别稍大，但普遍较低。这表明这两个种可以在不同的植物群落生长。3.3 所造成的主要危害3.3.1 竞争，占据本地物种生态位；分泌化感物质，影响本地物种生存外来入侵种由于种种原因，在新的生境中迅速生长扩散，排挤本地物种，通过形成大面积单优群落，使依赖于当地多样物种生存的其他物种丧失适宜的栖息环境。薇甘菊、五爪金龙等往往大片覆盖本地生长的灌木和乔木，致使这些植物难以进行正常的光合作用而死亡。此外，薇甘菊和五爪金龙都能够分泌化感物质，可以不同程度地抑制本地植物的生长。3.3.2 干拢群落的自然演替薇甘菊和五爪金龙靠大量的分枝覆盖在其他植物上方，使林下植物特别是乔木的幼苗得不到充足的阳光生长，阻断了群落的自然演替，使群落走上逆向演替而造成生态破坏。3.3.3 改变本地生境的自然条件入侵的外来植物主要通过比本土植物多用或少用降水而影响当地水文循环。同本地种相比，当外来种植物的叶面积大或者其蒸腾作用强，那么它消耗水的量大，土壤就会由于水分过度蒸发而变干燥，变得不适合本地物种的生长9。薇甘菊和五爪金龙都属于这种类型。外来植物入侵，会影响土壤的营养9-10。外来植物通过竟争，大量利用土壤中的营养元素，降低土壤营养水平。另外，外来种还通过在土壤中积累盐分，改变土壤的pH值，进一步改变土壤的理化性质。自然火灾发生格局是自然生态系统动态的重要组成之一，当外来生物入侵后，改变了这一格局，则对自然生态系统造成重要影响。植物入侵会改变可燃物的组成结构，影响野火的频度和严重性。如薇苷菊大量的枯枝落叶，极容易引起山林火灾。3.3.4 破坏本地景观多样性对景观而言，外来物种入侵是一种严重的干扰类型，在较大程度上改变了原来的景观面貌和景观生态过程，破坏了原有景观的自然性和完整性。外来种入侵造成物种多样性丧失的同时，也改变着整个景观要素。在薇甘菊和五爪金龙大量生长的地段，往往形成单优群落，造成相对均一、单调的景观。3.3.5 巨大的经济损失外来植物侵入农田、果园等地，严重干扰农作物和果树的生长，给农民带来巨大的经济损失。外来生物一旦入侵成功，要彻底根除是极为困难的。用于控制其为害、扩散蔓延的防治代价极大，费用极为昂贵。深圳市各个公园管理处每年都组织大量的人力物力清除有害外来入侵植物。3.4 防治对策3.4.1 物理防治在每年有害植物种子尚未成熟之前，或在其生长旺季和雨季来临之前，利用人工机械进行地毯式砍伐和拔除。如在园林景观绿地、农田等地结合日常管理与改造进行清除，在自然山体、人工林、风景区等受保护自然景观，集中时间和人力清除。清除后应及时选择一些生长迅速，适应性强，易成密丛的经济作物或观赏植物种植。目前深圳市各公园绿地多采用这种方法。莲花山公园结合山林林分的改造，将薇甘菊人工拔除后，种植大叶伞、鸭脚木等生长迅速的园林植物，再结合平时的养护和抚育，对薇甘菊的防除效果良好。在公园东南侧有一片近50000 m2的绿地，薇甘菊为害严重，公园在采取人工拔除后，铺上马尼拉草和假花生，成效显著。3.4.2 化学防治用化学防除剂杀灭有害植物是有效的。虽然化学防治不能根除有害植物，但对为害严重、面积大的地区，采用化学药剂结合人工清除进行防治，在一定范围内是可行的。在使用时，要注意保护环境和生物安全。有研究表明25%森泰(环嗪酮)和森草净(嘧磺隆)对薇甘菊都有较好的杀灭效果11。莲花山公园经多次试验对比，用药量在0.050.08g/m2之间，药物对周边植物影响不大，90%的植物能保持完好，部分易感植物如小叶榕等虽受影响，但基本可在3个月内恢复，喷药后25 d，薇甘菊地上部分就可以全部枯死，有效地抑制了其生长。3.4.3 生物防治生物防治不仅能从根本上控制入侵植物的危害、传播和蔓延，更重要的是它不会对环境造成不良的后果。利用有害植物的天敌昆虫和病原微生物(包括真菌、细菌、病毒、线虫等)进行控制，国外已取得了不少成果12-13，国内也有人用菟丝子属植物和天敌昆虫来防治薇甘菊14-17。生物防治被众多实例证明为治理入侵生物最有效的方法，但在实际应用过程中一定要防止由于引种而带来新的生物入侵。3.4.4 防治生态破坏外来杂草大多具有先锋植物的特征，多首先入侵裸地、间隙裸地、撂荒地、耕作和农作间隔时间长的农田、果园、人工干扰频繁的路边和宅旁18。本次调查中所见到的入侵植物大多在低海拔受人类干扰强烈的生境，而高海拔自然生态系统较完善的生境则很难见到。所以，应切实加强植被保护，防止滥毁原生植被。在裸地和间隙裸地、路边和宅旁等应及时复植草坪、林木和花卉等有用植被，阻止外来物种乘虚而入，将濒于退化的农田、草场和其他生态系统恢复到一个健康和高产的状态。4 讨论薇甘菊和五爪金龙是深圳市为害最为严重的外来入侵植物，给当地的物种、自然植物群落、生态系统、景观多样性均造成了巨大的破坏，并带来了巨大的经济损失，如不加以控制，极有可能使本地物种的自然更新受阻，使当地自然植物群落走上逆向演替的道路，形成对生态系统的破坏。根据我们的调查研究，认为薇甘菊和五爪金龙的生长具有以下几个特点：（1）两个种具有相似的生态适应性，都是喜光好湿的热带杂草。两个种多发生于低海拔的灌木草众或灌木林中，群落均具有郁闭度低、处在演替初期、受人类干扰较强烈等特征。（2）两个种可共生于同一地段而互不受影响。调查中常见两个种同时存在，共同为害当地植物，并未发现二者有明显相互作用。（3）两个种均可在具有适宜生长环境的多种植物群落中生长，并未发现为害专一性。本次调查所取样方中植物种类无明显相似性，植物种类差别较大，表明这两个种可在多种不同植物群落中生长并造成危害。（4）两个种所为害的植物多为低矮乔木、灌木和草本，对高大乔木为害不明显。薇甘菊在高大乔木上较少见，五爪金龙能爬上较高的乔木，但长势不好。这可能是由于高大乔木下光照不足，不适宜这两种植物生长造成的。（5）目前对这两种入侵植物的治理措施多以物理、化学防治为主，辅以简单生物防治，虽说取得了一定的成效，但总体效果不理想。目前还没有较为成熟的生物防治对策。生物防治方法是以后对这两种植物防治的重点研究方向。参考文献：1 刘红卫, 林志凌, 苏华轲, 等. 广东省外来物种入侵现状及其生态环境影响调查J. 生态环境, 2004, 13(2): 194-196.LIU Hongwei, LIN Zhiling, SHU Huake, et al. 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They damage low tree, rosebush and herbage mainly, and damage tall tree slightly. At present, the government of Shenzen city has used physical and chemical method combining with simple biological method to control them, but the effect is not perfect. There is no effectual method for control them at present.Key words: Shenzen city; green space; exotic plants; community structure; countermeasure