天水市外來植物初步調查

李曉鴻，汪之波，王 波

（天水師范學院生命科學與化學學院，甘肅 天水 741001）

天水市外來植物初步調查

李曉鴻，汪之波，王 波

（天水師范學院生命科學與化學學院，甘肅 天水 741001）

通過實地調查和對大量文獻資料的整理與分析，初步確定天水市外來植物有92種，隸屬于35科75屬。人為有意引入 67 種，占 72．8%；無意引入和自然傳入 25 種，占 27．2%。其中草本、喬木、灌木和藤本分別占 57．6%、26．1%、13．0%、3．3%。來源于美洲、歐洲、亞洲、非洲和地中海地區的各占 41．3%、28．3%、21．7%、6．5%、2．2%。外來植物的引入豐富了天水市植物種類，促進了地方經濟發展和生態環境建設,但少數雜草類入侵物種的生態危害也很明顯。建議相關部門對外來植物加強監測，做好預防和綜合控制工作。

天水市；外來植物；引入途徑

外來種是指通過有意或無意的人類活動等因素的影響而出現在自然分布區以外的區域中,在自然分布區外的生態系統中存在、繁殖、發展、擴散，并導致該生態系統在結構和功能上產生變化的種。如果這種外來物種在當地適宜的土壤、氣候、豐富的食物供應和缺少天敵抑制的條件下得以迅速繁殖，并形成對當地生態或者經濟的破壞，這一過程就稱為生物入侵[1，2］。近年來，天水市開展“三城聯創”，大量引進外來植物作為觀賞和綠化植物,這些外來植物的引入的確給當地經濟和人們生活帶來很多好處。但是所產生的負面影響也不容忽視。因此，對天水市外來植物進行全面、深入的研究有利于植物檢疫及有關部門及早采取相應措施,保障天水地區生態和經濟建設的可持續發展,也可為該地區的生物多樣性保護和生態恢復提供重要理論依據。

1 自然概況

天水市橫跨長江、黃河兩大流域，位于甘肅東南部，地處黃土高原、青藏高原和西南暖濕地區交匯處,其地理坐標為北緯34°05′～35°11′，東經104°35′～106°44′之間，總面積1.43 萬平方公里，總人口約 338萬；海拔 900～2 700 m，大部分地區在1 100～1 800 m[3]；年平均氣溫 7～10℃，極端最高氣溫 38℃，極端最低氣溫－18℃；年降雨量550～700 mm；年無霜期157～215天,年日照為1 853～2 267小時，冬無嚴寒，夏無酷暑，四季分明，屬于半濕潤溫帶氣候區[4]。

2 調查方法

主要采用野外調查和文獻整理相結合的方法。野外調查主要根據天水市地區地形、地貌、海拔、植被、群落結構等特征采取樣方、樣線調查法對天水市地區外來植物種類、分布、數量特征等進行實地調查。在天水市可能發生外來植物引入的地點（校園、公園、藉河道兩邊、南山綠化帶、高速公路兩旁、主要街道等）進行現場勘察，在有外來植物出現的路線或地點設置采樣點。每種外來植物至少設置3個采樣點，每個區設置不少于30個采樣點，每個采樣點至少調查3個樣方，喬木樣方為10m×10 m，灌木樣方為5 m×5 m，草本樣方為1 m×1 m。各樣方涉及的主要指標如下∶（1）喬木∶種名、冠幅；（2）灌木∶種名、葉層投影的寬度及長度；（3）草本∶種名、株數、蓋度。

3 數據處理

根據《中國高等植物圖鑒》[5]、《小隴山高等植物志》[6]和地方性植物調查資料及經過野外調查等整理分析,按照科名、屬名及種名進行分類統計,制定天水市外來植物名錄，并將天水市外來植物進行種屬分類。調查數據先用Excel軟件按群落類型分別篩選并計算出相應樣方外來植物的頻度和相對優勢度（頻度＝外來植物出現的樣方次數/總樣方數×100%，相對優勢度則為相對多度和相對蓋度之和，相對多度和相對蓋度均為每個樣方中所有外來物種的總值）[7]。采用F檢驗進行差異顯著性分析（P＜0.05為有顯著性差異，P＜0.01為有極顯著性差異），然后進行T檢驗以判斷樣方間數據均值的系統誤差。

4 結果與分析

4.1 天水市外來植物種類分析

4.1.1 外來植物種類 文中所界定的天水市外來植物是指非我國原產的但已在天水建立了自然種群的植物，而那些雖世界廣布但起源不明的物種則不予作為外來種處理[8]。

根據野外調查和文獻資料整理，天水市共有92種外來植物，分屬于35科75屬，大約占天水市植物總種數的4%。

4.1.2 外來植物科屬 天水市外來植物有92種，隸屬于35科75屬。其中裸子植物3科5屬7種，占天水外來植物總科數的8.6%，占總屬數的6.7%，占總種數的7.6%；單子葉植物3科7屬11種，占天水外來植物總科數的8.6%，占總屬數的9.3%，占總種數的12.0%;雙子葉植物29科63屬74種，占天水外來植物總科數的82.9%，占總屬數的84.0%,占總種數的80.4%。根據每科植物所含種數的多少，含5種以上的優勢科有∶菊科13種，占14.1%；豆科11種，占12.0%；薔薇科5種，占5.4%；禾本科5種,占5.4%；松科5種，占5.4%；莧科5種，占5.4%。這些科都是世界性分布的大科，處于比較進化的系統位置,對環境適應性強,具有較強的入侵性[9]。

4.2 天水市外來植物生物學特征

4.2.1 外來植物生長型分析 在天水92種外來植物中，草本53種，占外來植物種類總數的57.6%；其次為喬木，共24種，占總數的26.1%；灌木12種，占總數的13.0%；藤本3種，占總數的3.3%（見圖 1）。

圖1天水市外來植物生長型

一般來說，草本、藤本和灌木是進化類型，具有較強的適應能力，而喬木屬于比較原始的性狀，適應力相對較差[10]。4.2.2外來植物分布情況 對天水市外來植物分布進行分析，結果表明：在所有樣方內出現頻度較高（＞20%）的有小飛蓬、白三葉草、一年蓬、紅葉小檗、紅花酢漿草等。天水市植被類型多樣，本研究按草本群落、灌草叢群落、喬木群落分別統計外來植物的分布，結果顯示：32個灌草林樣方中有12種，42個喬木林樣方中有22種，46個草本群落樣方中有49種。3種群落共有外來物植物17種，種類相似性極高，表明外來物種分布基本均勻。但外來植物在不同群落中的相對優勢度（見圖2）存在明顯差異，外來植物相對優勢度在不同植被群落中顯著不同，如草本中明顯高于喬木林和灌木林（F=13.0，P＜0.001）。表明相對于草本，灌木林和喬木群落不利于外來植物的擴張，這可能與喬木群落結構復雜、物種多樣性豐富有關[7]。

圖2天水市不同群落樣方外來植物總平均相對優勢度

4.2.3 外來植物來源 天水市外來植物原產地遍布亞洲、歐洲、南美洲、北美洲和非洲。但原產地分布情況并不均衡，美洲（南美和北美）的種類最多，共38種，占天水市外來植物種類總數的41.3%。其次來源于歐洲，共26種，占天水市外來植物種類總數的28.3%。來源于亞洲、非洲和地中海地區的外來植物種類較少，亞洲：20種，占天水市外來植物種類總數的21.7%；非洲：6種，占天水市外來植物種類總數的6.5%；地中海：2種，占天水市外來植物種類總數的2.2%（見圖3）。

圖3天水市外來植物原產地

4.3 外來植物引入途徑

外來物種引入的主要方式有人為有意引入、人為無意引入和自然傳入3種[11]。天水市92種外來植物中，人為有意引入67種，占72.8%；無意引入和自然傳入25種，占27.2%。說明天水市外來植物的引入受人類活動的影響更大，人的活動在一定程度上促進外來植物的引進和傳播。農業、林業、園林、畜牧業等單位，以提高經濟效益、觀賞、環保等為目的的引種引入了大量外來種。天水市外來植物中，作為牧草或飼料植物引入的有紫苜蓿、黑麥草等；作為蔬菜、水果引入的有萵苣、無花果、石榴、葡萄、莧、尾穗莧、反枝莧等；作為藥用植物引入的有紅花、三葉鬼針草、刺芫荽、小茴香、葒草、曼陀羅等；作為觀賞植物引入的有馬纓丹、銀合歡、含羞草、龍爪槐、圓葉牽牛、大麗花等。如一年蓬、小飛蓬和野燕麥等，則是通過交通工具或植物的引種過程無意帶入的。外來植物引入途徑有可能是多方面或者相互交叉的，同種植物可能是經過一種以上的途徑傳入的，在時間上可能是多次輸入，隨后繁殖并最終得到迅猛發展[12]。

根據引入目的和用途,將天水市外來植物歸納為食用、觀賞、園林綠化和工業原料等6類（見圖4）。

圖4天水市外來植物的用途

5 天水市外來植物的影響

5.1 正面影響

有一些植物外來種入侵的確造成了嚴重后果，但也不能對它們一概否定,有些植物外來種對生態系統的結構和功能也有其正面影響[13]。隨著“關中—天水經濟特區”獲批，城市園林建設和城市旅游建設將作為一項重點建設工程。作為園林觀賞和綠化引進的外來植物客觀上豐富了天水市的植物種類,這樣可利用本地種無法利用的資源，對天水市城市園林建設和城市旅游建設具有重大意義。調查結果顯示：天水市92種外來植物中有43種是作為園林觀賞種引進的，如馬纓丹、銀合歡、龍爪槐、二球懸鈴木、貼梗海棠等。

5.2 負面影響

植物外來種一旦成為入侵種,就會對特定生態系統結構與功能、生態環境等產生嚴重干擾與危害[14]。如一年蓬、小飛蓬等入侵種，近年來已在天水市河道兩邊、公路兩旁和荒野等瘋狂擴散,覆蓋面積越來越大，已到了難以控制的局面，嚴重破壞了天水市生態系統。植物外來入侵種可以通過競爭或占據本地物種生態位來排擠本地種，從而使本地物種種類和數量減少，甚至導致物種瀕?；驕缃^,最終導致生態系統單一退化,改變或破壞當地自然景觀[15]。目前,植物外來入侵種是導致生物多樣性喪失的主要因素之一[16]，有人預測它在不久的將來會成為首要因素，壓制或排擠本地種以改變食物鏈或食物網結構,特別是外來草本在入侵地往往導致植物區系變得非常單一，并破壞可耕地[17]。如白車軸草、野燕麥、黑麥草等植物外來種。

6 討論與建議

外來植物入侵已成為危害我國生物多樣性和生態環境的重要因素,國內外專家普遍認為，應對潛在入侵種進行風險評估，必須由全社會共同參與，以降低和防范生物入侵風險[18]。天水市是植物資源相對豐富的地區，有目的、科學地引入外來植物是促進當地經濟發展和生態環境建設的重要保證[19]。雖然目前引入的外來植物中多數種類由于受到天水市自然環境和自身生理、生態特性限制，絕大部分過渡到入侵植物的風險不大，但有少數外來植物卻表現出較強的生態適應性和寬廣的生態幅[14]。為了防止或減少外來植物入侵對天水市的影響，我們應積極采取如下策略。

6.1 謹慎引種

今后對天水市的引種工作必須嚴格把關，不能盲目引種。對于擬引入的外來植物種類，不論其作何用途，必須通過相關專家的充分論證，經天水市植物檢疫部門批準方可引入，以防止引種帶來生態危害。

6.2 加強外來植物研究

加強對生物入侵的研究，掌握外來種入侵的生物學、生態學特性，明確其分布規律、入侵機制，評價入侵種帶來的生態危害，研究控制策略和具體技術。

6.3 加強宣傳教育和法制建設

調查結果顯示，天水市大部分外來植物基本上是人為有意引入的。因此，防止外來物種入侵，應首先加強宣傳生物入侵相關知識，逐步提高群眾環保意識和生態安全意識。與此同時，完善地方法律法規,制訂地方植物檢疫法和可操作性較強的進境種子、苗木檢疫監督管理辦法，以便對進境種子、苗木進行管理，做到有法可依、執法必嚴、違法必究。

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1671-1246（2011）21-0119-03