生物安全学报 2017,Vol. 26Issue (3): 215-223   PDF   
http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.2095-1787.2017.03.007
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石青, 陈雪, 罗雪晶, 陈凤新, 任晓鸿 . 2017.
Qing SHI, Xue CHEN, Xuejing LUO, Fengxin CHEN, Xiaohong REN . 2017.
京津冀外来入侵植物的种类调查与分析
Investigation and analysis on alien invasive plants in Beijing, Tianjin and Hebei Province
生物安全学报, 26(3): 215-223
Journal of Biosafety, 26(3): 215-223.
http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.2095-1787.2017.03.007

文章历史

收稿日期(Received): 2017-04-10
接受日期(Accepted): 2017-05-23
京津冀外来入侵植物的种类调查与分析
石青1, 陈雪2, 罗雪晶1, 陈凤新1,3 , 任晓鸿1    
1. 河北大学生命科学学院, 河北 保定 071002;
2. 河北师范大学汇华学院, 河北 石家庄 050091;
3. 河北大学经济学院, 河北 保定 071002
摘要

         [目的] 近年来,外来入侵植物对京津冀地区的生态安全和经济贸易发展构成了严重威胁。了解京津冀地区入侵植物种类组成,分析其分布特点,能够为京津冀地区外来入侵植物扩散的防控、生物多样性保护与生态安全提供理论依据。[方法] 对京津冀外来入侵植物的种类、原产地、生活型、危害程度、引入途径等进行调查和分析。[结果] 京津冀目前有99种外来入侵植物,其中恶性杂草11种。菊科和禾本科为优势科,所含种数分别为24和12种。京津冀外来入侵植物以一、二年草本植物为主;美洲是京津冀入侵植物的最大起源地,其中,北美地区23种,美洲热带和中、南美洲共32种;人为有意引进共56种,占外来入侵植物总种数的56.57%。[结论] 当前京津冀地区外来植物入侵状况比较严重,且该地区入侵植物的入侵与其社会经济学因子和生物地理学因子密切有关,有意引入是京津冀地区外来植物入侵的主要途径。

关键词京津冀地区    外来入侵植物    种类分析   
Investigation and analysis on alien invasive plants in Beijing, Tianjin and Hebei Province
Qing SHI1, Xue CHEN2, Xuejing LUO1, Fengxin CHEN1,3 , Xiaohong REN1    
1. College of Life and Science, Hebei University, Baoding, Hebei 071002, China;
2. Huihua College of Hebei Normal University, Shijiazhuang, Hebei 050091, China;
3. School of Economics, Hebei University, Baoding, Hebei 071002, China
Abstract

         [Aim] Invasive plants pose a serious threat to the ecological integrity and economic development of Beijing, Tianjin, Hebei Province in recent years. Understanding which invasive plant species and their distribution can provide a basis for their prevention and control, as well for biodiversity protection and ecological integrity in these areas. [Method] Based on our field survey, each invasive plant species was analyzed considering its origin, life form, potential impact, and invasive routes. [Result] The results showed that 99 alien invasive species were found in these regions. Eleven species had a high level of threat to the local ecological environment. Compositae and Poaceae were dominant plants, with 24 species and 12 species, respectively. Most of the invasive plants were annual or biennial and were originally from the America. Twenty-three species were from North America and 32 species were from Central and South America. Fifty-six species were intentionally introduced, which took up 56.57% of the total species. [Conclusion] Alien plant invasion is very serious in Beijing, Tianjin, Hebei Province. The distribution of invasives is mainly determined by socioeconomic and biogeographic factors, and intentional introduction.

Key words: Beijing, Tianjin and Hebei Province    invasive plant species    species analysis   

外来入侵植物已在世界范围内造成严重危害,它不仅导致生物多样性的减少和丧失,而且威胁着全球的生态环境和经济发展,目前已经引起了各国政府的普遍关注(万方浩等,2005)。京津冀是我国北方最大和发展程度最快的经济核心区,也是我国参与国际经济交流与合作的重要枢纽与门户。京津冀地区范围涉及两市一省,多样化的气候和环境条件有利于外来生物的定居和入侵,使得该地区对生物入侵较为敏感(吴晓雯等,2006)。同时,飞速发展的经济与快速城市化增加了生物入侵的风险(张帅等,2010)。随着京津冀一体化的发展,了解该地区入侵植物扩散与分布规律,明确其主要驱动因子,有助于更好地预防、管理和控制入侵植物。但现有的文献中,还没有关于京津冀地区入侵植物种类及其分布的系统研究。因此,本研究依据相关文献(贺士元, 1986, 1989, 1991;李振宇和解焱,2002彭程等,2010; 杨景成等,2009)及实地调查数据,分析京津冀地区入侵植物种类组成及其分布特点,为京津冀地区外来入侵植物扩散的防控、生物多样性保护与生态安全提供理论依据。

1 研究地区与研究方法 1.1 研究地区概况

京津冀地区位于华北平原北部,北靠燕山山脉,西倚太行山,东临渤海湾,西北和北面地形较高,南面和东面地形较为平坦。由西北的燕山—太行山山系构造向东南逐步过渡为平原,呈现出西北高东南低的地形特点。从地貌上看,该区域囊括多种地貌特征,但仍然以平原地貌为主,沿渤海岸多滩涂、湿地。海河流域以扇状水系的形式铺展在京津冀地区。

1.2 研究方法

2015年10月—2017年3月,对京津冀管辖区域进行系统地实地调查,调查地点以机场、车站、交通干道、景区、校区、农地及荒地为主,采用样线法设置采样点,记录每个样点外来入侵植物的种类、危害和生境特点等项目。根据万方浩等(2005)李振宇和解焱(2002)、中国数字植物标本馆,以及《河北植物志》(河北植物志编辑委员会, 1986, 1989, 1991)、《中国植物志》(中国科学院中国植物志编辑委员会,1990)、《北京植物志》(贺士元等,1984)、《天津植物志》(刘家宜,2004)等相关文献,总结京津冀外来入侵植物的种类组成、学名、原产地、引入途径和危害。

1.3 数据分析

应用SPSS 19.0软件进行相关分析,应用Excel软件作图。

2 结果与分析 2.1 京津冀外来入侵植物的种类组成

研究结果表明,目前京津冀地区共有99种外来入侵植物,隶属于27科,其中,河北80种,北京82种,天津44种(表 12)。植物种类数量最多的是菊科,有24种,这与其为一年生、生长发育快、瘦果小、可借助风和气流传播、抗逆性强、产生的化感物质抑制本地植物生长(王志西等,1999)等生理和生存特性相关;禾本科12种,苋科10种,豆科9种,十字花科5种,大戟科6种(表 2)。在这些入侵植物中,空心莲子草Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb.、凤眼莲Eichhornia crassipes (Mart.) Solms、豚草Ambrosia artemisiifolia L.、假高粱Sorghum halepense (L.) Pers.属于中华人民共和国国家环保总局公布的首批外来入侵植物。三裂叶豚草Ambrosia trifida L.、加拿大一枝黄花Solidago canadensis L.、蒺藜草Cenchrus echinatus L.、黄顶菊Flaveria bidentis (L.) Kuntze.、土荆芥Chenopodium ambrosioides L.、刺苋Amaranthus spinosus L.、落葵薯Anredera cordifolia (Tenore) Steenis.属于国家环保总局公布的第二批外来入侵植物。

表 1 京津冀地区外来入侵植物一览表 Table 1 Alien invasive plants in Beijing, Tianjin and Hebei Province

Family

Species
原产地
Origin
分布
Distribution
生活型
Life form
引人途径
Invasive routes
危害
Threat
菊科Compositae 一年蓬Erigeron annuus 北美洲North America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年或二年生草本Annual or biennial herb 无意Unintentional 一般性杂草General
波斯菊Cosmos bipinnatus 墨西哥Mexico 北京Beijing 一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
加拿大一枝黄花Solidago canadensis 加拿大、美国Canada, America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
北千里光Senecio dubitabilis 欧洲Europe 北京Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
多花百日菊Zinnia peruviana 墨西哥Mexico 河北、北京Hebei, Beijing 一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
意大利苍耳Xanthium italicum 北美、欧洲North America, Europe 北京Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
平滑苍耳石Xanthium glabrum 北美洲North America 北京Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
刺苍耳Xanthium spinosum 南美洲South America 河北、北京Hebei, Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
欧洲千里光Seraecio vulgaris 欧洲Europe 河北Hebei 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
茼蒿Chrysanthemum coronarium 地中海Mediterranean 河北、北京Hebei, Beijing 一年生或二年生草本
Annual or biennial herb
人工Intentional 一般性杂草General
苦首菜Sonchus oleraceus 欧洲Europe 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生或二年生草本Annual or biennial herb 无意Unintentional 一般性杂草General
膝草Ambrosia artemisiifolia 北美洲North America 河北、北京Hebei, Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 区域性恶性杂草
Regionally serious
三裂叶脉草Ambrosia trifida 北美洲North America 河北、北京Hebei, Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 区域性恶性杂草
Regionally serious
小茼蒿Chrysanthemum caimatum 地中海Mediterranean 河北Hebei 一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
菊首Cichorium intybus 欧洲Europe 河北、北京Hebei, Beijing 多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
香丝草Conyza bonariensis 南美洲South America 河北Hebei 一年生或二年生草本
Annual or biennial herb
人工Intentional 区域性恶性杂草
Regionally serious
水飞蓟Silybum mariarnum 欧洲、亚洲、非洲
Europe, Asia, Africa
河北Hebei 一年生或二年生草本
Annual or biennial herb
人工Intentional 一般性杂草General
二叶鬼针草历Bidens pilosa 美洲热带Tropical America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
大狼把草Bildens pilosa 北美洲North America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 不详Unknown 一般性杂草General
小蓬草Conyza canadensis 北美洲North America 河北、北京Hebei, Beijing 一年或二年生草本
Annual or biennial herb
无意Unintentional 区域性恶性杂草Regionally serious
蛇目菊Coreopsis tinictoria 北美洲North America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
牛膝菊Galinsoga pandora 南美洲South America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 无意Unintentional 恶性杂草Serious
黄顶菊Flaveria bildentis 南美洲South America 河北Hebei 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 恶性杂草Serious
菊竿Helianthus tuberosus 北美洲North America 北京Beijing 多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
禾本科Poaceae 大米草Spartina anglica 英国Britain 河北Hebei 多年生草本Perennial herb 人工Intentional 恶性杂草Serious
毒麦Lolium temulentum 欧洲Europe 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 无意Unintentional 有毒杂草Poisonous
牛筋草Eleusine indica 印度Indian 北京Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
苏丹草Sorghum sudanenses 地中海Mediterranean 河北Hebei 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
蔡黎草Cenchrus echinatus 美洲热带Tropical America 河北Hebei 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
多花黑麦草Lolium mulitflorum 欧洲Europe 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生或多年生草本
Annual or perennial herb
人工Intentional 一般性杂草General
加拿大早熟禾Poa compressa 欧洲Europe 河北Hebei 多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
黑麦草folium perenne 欧洲Europe 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
假高梁Sorghum haleponse 地中海Mediterranean 河北、北京Hebei, Beijing 多年生草本Perennial herb 无意Unintentional 恶性杂草Serious
野燕麦Avena haleponse 地中海Mediterranean 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 无意Unintentional 恶性杂草Serious
梯牧草Phleum pretense 欧洲、西亚Europe,West Asia 河北Hebei 多年生草本Perennial herb 无意Unintentional 一般性杂草General
巴拉草Brachiaria mutica 西非West Africa 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
苋科Amaranthaceae 尾穩宽Amaranthus caudatus 美洲热带Tropical America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
白苋Amaranthus albus 北美洲North America 河北Hebei 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
北美苋Amamnthus blitoides 北美洲North America 河北、北京Hebei, Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
反枝苋Amaranthus retroflexus 非洲热带Tropical Africa 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
合被苋Amaranthus polygonoides 美国、墨西哥America,Mexico 北京Beijing 一年生草本Annual herb 不详Unknown 一般性杂草General
Amaranthus tricolor 印度Indian 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
刺苋Amaranthus vspinosus 美洲热带Tropical America 河北、北京Hebei,Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
皱果苋Amaranthus viridis 美洲热带Tropical America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
长芒苋Amaranthus palmeri 美国、加拿大America, Canada 北京Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
空心莲子草Mtemanthera philoxeroides 南美洲South America 北京、天津Beijing,Tianjin 多年生草本Perennial herb 人工Intentional 恶性杂草Serious
丑科Leguminosae 刺槐Robinia pseudoacacia 北美洲North America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
乔木Arbor 人工Intentional 一般性杂草General
紫穗槐Amorpha fruticosa 北美洲North America 北京Beijing 多年生灌木Perennial shrub 人工Intentional 一般性杂草General
白车轴草Trifolium repens 欧洲Europe 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
红车轴草Trifolium pretense 欧洲Europe 河北、北京、天津Trifolium Hebei, Beijing, Tianjin 多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
白香草木樨Meliotus albus 西亚West Asia 河北、北京Hebei, Beijing 两年生草本Biennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
长柔毛野碗豆Vicia villosa 欧洲、中亚Europe,Cental Asia 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
紫首蓿Medicago sativa 西亚West Asia 河北、北京Hebei, Beijing 多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
决明Cassia torn 美洲热带Tropical America 河北、天津Hebei Tianjin 一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
望江南Cassia occicdentalis 美洲热带Tropical America 河北Hebei 多年生灌木Perennial shrub 人工Intentional 一般性杂草General
大戟科Euphorbiaceae 蓖麻Ricinus communis 非洲Africa 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生或多年生草本
Annual or perennial herb
人工Intentional 一般性杂草General
飞扬草Euphorbia hirta 美洲热带Tropical America 北京Beijing 一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
齿裂大㦸 Euphorbia dentata 北美洲North America 北京Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentionall 一般性杂草General
斑地锦Euphorbia supina 北美洲North America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
圆叶地锦Euphorbia serpens 北美洲North America 北京、天津Beijing,Tianjin 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
铺地锦Euphorbia prostrata 热带Tropic 北京、天津Beijing,Tianjin 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
十字花科Cruciferae 密花独行菜Lepidium densif lorum 北美洲North America 河北Hebei 一年生或二年生草本
Annual or biennial herb
无意Unintentional 一般性杂草General
野油菜Brassica juncea 亚洲Asia 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生或二年生草本
Annual or biennial herb
人工Intentional 一般性杂草General
北美独行菜Lepidium virginicum 美洲America 河北Hebei 一年或二年生草本
Annual or biennial herb
无意Unintentional 一般性杂草General
绿独行菜Lepidium campestre 欧洲、亚洲Europe, Asia 河北Hebei 一年或二年生草本
Annual or biennial herb
无意Unintentional 一般性杂草General
豆瓣菜Nasturtium officinal 欧洲Europe 河北Hebei 多生水生草本
Perennial aquatic herb
人工Intentional 一般性杂草General
柳叶菜科Onagraceae 月见草Oenothera erythrosepala 北美洲North America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
草龙Ludwigia hyssopifolia 美洲热带Tropical America 北京Beijing 一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
小花山桃草Gaura parviflia 北美洲North America 北京Beijing 二年生草本Biennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
旋花科Convolvulaceae 圆叶牵牛Pharbitis purpurea 南美洲South America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生或二年生草本
Annual or biennial herb
人工Intentional 一般性杂草General
裂叶牵牛Pharbitis hederacea 美洲热带Tropical America 河北、北京、天津
Hebei Beijing Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
牵牛Pharbitis nil 美洲热带Tropical America 河北、北京、天津
Hebei Beijing Tianjin
一年或多年生草本
Annual or perennial herb
人工Intentional 一般性杂草General
茄科Solanaceae 祥金花Datura metel 印度Indian 河北、北京、天津Annual or perennial herbHebei, Beijing, Tianjin 一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
曼陀罗Datura stramonium 墨西哥Mexico 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 有毒杂草Poisonous
毛曼陀罗Datura innoxia 美洲America 河北Hebei 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 有毒杂草Poisonous
伞形科Umbelliferae 野胡萝卜Daucus carota 中亚Central Asia 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
二年生草本Biennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
芫荽Coriandrum sativum 地中海Mediterranean 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生或二年生草本
Annual or biennial herb
人工Intentional 一般性杂草General
茴香Foeniculum vulgare 地中海Mediterranean 北京Beijing 多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
葡萄科Vitaceae 五叶地锦Parthenocissus quinquefolia 北美洲North America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
乌蔹毒Cayratia japonica 东亚East Asia 北京Beijing 多藤本Perennial liane 人工Intentional 一般性杂草General
锦葵科Malvaceae 野西瓜苗Hibiscus triozium 非洲Africa 河北、北京Hebei, Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
茴香Abutilon theophrasti 北美洲North America 河北Hebei 一年生亚灌木状草本
Annual shrubby herb
人工Intentional 一般性杂草General
玄参科Scrophulariaceae 阿拉伯婆婆纳Veronica persica 西亚West Asia 河北、北京Hebei, Beijing 一年或二年生草本
Annual or biennial herb
无意Unintentional 一般性杂草General
婆婆纳Veronica pilita 西亚West Asia 河北、北京Hebei, Beijing 一年或二年生草本
Annual or biennial herb
不详Unknown 一般性杂草General
黎科Chenopodiaceae 杂配黎Chenopodium hybridum 欧洲、西亚Europe, West Asia 河北、北京Hebei, Beijing 一年生草本Annual herb 不详Unknown 一般性杂草General
土荆芥Chenopodium ambrosioides 美洲热带Tropical America 北京Beijing 一年生多年生草本
Annual or perennial herb
不详Unknown 一般性杂草General
紫茉莉科Nyctaginaceae 紫茉莉Mirabilis jalapa 美洲热带Tropical America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
紫草科Boraginaceae 天芥菜Heliotropium europaeum 欧洲Europe 北京Beijing 草本或亚灌木
Herb or subshrub
人工Intentional 一般性杂草General
仙人掌科Cactaceae 单刺仙人掌Opzmtia monacantha 阿根廷Argentina 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
大麻科Cannabaceae 大麻Cannabis sativa 中亚Central Asia 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
落葵科Basellaceae 落葵薯Anredera cordifoliab 南美热带地区
Tropical South America
北京Beijing 多年牛藤本Perennial liane 人工Intentional 一般性杂草General
商陆科Phytolaccaceae 美洲商陆Phytolacca Americana 北美洲North America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
多年生草本Perennial herb 人工Intentional 一般性杂草General
石竹科Caryophyllaceae 王不留行Vaccaria segetalis 欧洲Europe 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生或二年生草本
Annual or biennial herb
无意Unintentional 一般性杂草General
酢浆草科Oxalidaceae 铜锤草Oxalis corymbosa 美洲热带Tropical America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
多年生直立草本
Perennial erect herb
人工Intentional 一般性杂草General
萌芦科Cucurbitaceae 马泡瓜(甜瓜的变种)
Cucumis melo var. agrestis Naud.
非洲Africa 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
一年生草本Annual herb 人工Intentional 一般性杂草General
雨久花科Pontederiaceae 凤眼莲Eichhornia crassipes 美洲America 河北、北京、天津
Hebei, Beijing, Tianjin
多年生草本Perennial herb 人工Intentional 恶性杂草Serious
漆树科Anacardiaceae 火炬树Rhus typhina 北美洲North America 北京Beijing 乔木Arbor 人工Intentional 一般性杂草General
荨麻科Urticaceae 小叶冷水花Pilea microphylla 南美洲South America 北京Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
胡椒科Pipraceae 草胡椒Peperomia pellucida (L.)
H.B.K
美洲热带Tropical America 北京Beijing 一年生草本Annual herb 无意Unintentional 一般性杂草General
表 2 外来入侵植物各科的种数及比例 Table 2 The number and proportion of alien invasive plants

Family
种类数量
Number of species
占总种类比例
Proportion/ %
菊科Compositae 24 24.24
禾本科Poaceae 12 12.12
宽科Amaranthaceae 10 10.1
丑科Leguminosae 9 9.09
大戟科Euphorbiaceae 6 6.06
十字花科Cruciferae 5 5.05
柳叶菜科Onagraceae 3 3.03
旋花科Convolvulaceae 3 3.03
前科Solanaceae 3 3.03
伞形科Umbelliferae 3 3.03
葡萄科Vitaceae 2 2.02
锦奏科Malvaceae 2 2.02
玄参科Scrophulariaceae 2 2.02
黎科Chenopodiaceae 2 2.02
紫莱莉科Nyctaginaceae 1 1.01
紫草科Boraginaceae 1 1.01
仙人掌科Cactaceae 1 1.01
大麻科Cannabaceae 1 1.01
落奏科Basellaceae 1 1.01
商陆科Phytolaccaceae 1 1.01
石竹科Caryophyllaceae 1 1.01
酢架草科Oxalidaceae 1 1.01
萌芦科Cucurbitaceae 1 1.01
雨久花科Pontederiaceae 1 1.01
漆树科Anacardiaceae 1 1.01
尊麻科Urticaceae 1 1.01
胡椒科Pipraceae 1 1.01
2.2 外来入侵植物的生活型组成

生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,京津冀外来入侵植物的生活型可以分为乔木、灌木、草本和藤本4种类型。其中,草本植物种类最多,有91种,占91.92%;其次为灌木、灌草,有4种,占4.04%;藤本2种,乔木2种(表 1)。其中,一年生或二年生的草本植物有71种,占71.72%。

2.3 原产地分析

对京津冀地区外来入侵植物的原产地分析表明:原产于美洲55种,占55.56%,美洲热带和中、南美洲32种,北美洲23种;原产于美洲的外来入侵植物中在河北省分布的有38种,北京45种,天津23种(表 3)。原产于欧洲的27种,亚洲16种,非洲5种。一方面可能是亚洲与美洲的植物有相似的遗传背景,所以来自美洲的外来植物在我国的分布与生存机率大;另一方面,可能与气候变化有关,气候变化导致了部分地区生态系统稳定性降低,激活了外来入侵植物的活性,导致外来植物的大量入侵和生长繁殖。

表 3 京津冀外来入侵植物原产地分析 Table 3 Analysis on the origin of alien invasive plants in Beijing, Tianjin, and Hebei Province
入侵地区
Invasive area
科数Number of family
美洲
America
非洲
Africa
欧洲
Europe
亚洲
Asia
河北Hebei 38 5 23 14
北京Beijing 45 5 19 13
天津Tianjin 23 4 11 6
总计Total 55 5 27 16
2.4 外来入侵植物的引入途径

对京津冀地区99种外来入侵植物的引入途径进行分析, 结果表明:有56种是人为有目的的引入, 占总种数的56.57%。有意引进外来物种的目的多种多样, 作为牧草或饲料引进的有空心莲子草、紫苜蓿Medicago sativa L.、白香草木樨Melilotus albus Medic. ex Desr等;作为观赏植物引进的有单刺仙人掌Opuntia monacantha (Willd.) Haw.、月见草Oenothera erythrosepala Borb.、圆叶牵牛Pharbitis purpurea (L.) Voigt、铜锤草Oxalis corymbosa DC.等;作为经济植物引进的有大麻Cannabis sativa L.、蓖麻Ricinus communis L.、苘麻Abutilon theophrasti Medicus等;作为药用植物引进的有美洲商陆Phytolacca Americana L.、麦蓝菜Vaccaria segetalis (Neck.) Garcke、决明Cassia sophera L.、望江南Cassia occidentalis L.等。38种随人类活动无意传入, 占总种数的38.38%。其中,随国际农产品和货物输入而带入的有假高粱、反枝苋Amaranthus retroflexus L.、皱果苋Amaranthus viridis L.、刺苋、北美苋Amaranthus blitoides S.Watson、毒麦Lolium temulentum L.等;随植物引种,特别是园林植物引种带入的有阿拉伯婆婆纳Veronica persica Poir.、斑地锦Euphorbia maculata L.等;随人类的交通工具传播进入的有豚草、三裂叶豚草、小蓬草Conyza canadensis (L.) Cronq.、一年蓬Erigeron annuus (L.) Pers.等。另外, 目前还有合被苋 Amaranthus polygonoides L.、土荆芥、大狼把草Bidens frondosa L.、杂配藜Chenopodium hybridum L.、婆婆纳Veronica didyma Tenore、蒺藜草6种外来入侵植物的引入途径不详。

2.5 外来入侵植物的危害性质

调查发现, 在99种外来入侵植物中, 绝大多数为一般性杂草, 共85种, 占总种数的85.86%。有毒杂草3种, 占总种数的3.03%, 包括毛曼陀萝Datura innoxia Mill.、曼陀萝Datura stramonium L.和毒麦, 毛曼陀萝和曼陀萝均属于茄科, 全株含生物碱, 对人、家畜、鱼类和鸟类有强烈的毒性, 其中果实和种子的毒性最大。其余11种为恶性杂草, 占总种数的11.11%, 包括苋科的空心莲子草,菊科的豚草、三裂豚草、香丝草Conyza bonariensis (L.)Cronq、小蓬草、牛膝菊Galinsoga parviflora Cav.、黄顶菊以及禾本科的大米草Spartina anglica C.E.Hubb.、假高粱和野燕麦, 还有雨久花科的水葫芦Eichhornia crassipes (Mart.) Solms。空心莲子草在北京和天津分布较广,种群较大,常在农耕地、荒地和绿化草地上形成单优群落。它具有地下根状茎,不易清除,且常与农作物争夺生长空间和土壤养分,降低农作物产量,对周边环境和农业生产造成极大危害。值得注意的是菊科入侵植物,尤其是豚草和黄顶菊,常在人类活动密集区、火车站和园林区生长, 二者种子量大且传播迅速,易形成单优群落,与本地植物竞争生长,对人畜和农作物危害严重。禾本科的恶性杂草在路旁有数株,可能是随交通工具引入,虽未大量繁殖,但其适应能力和繁殖能力强,一旦形成种群优势,将对当地的生态造成严重的危害。这些恶性杂草的防治应予以高度重视。

3 讨论

京津冀地区复杂的地貌特征和特殊的地理位置对植被结构和入侵植物的分布影响明显。研究表明,京津冀地区共有99种外来入侵植物,约占全国外来入侵植物种类总数(270种)的36.67%(闫小玲等,2012),其中,恶性杂草11种,说明当前京津冀地区外来植物入侵状况比较严重。对植物种类分析表明,以菊科最多(黄乔乔,2009),这与Weber et al. (2008) 对我国整体外来入侵植物的研究结论相同。其中,草本植物种类最多,尤其是一年生或二年生草本植物。这与入侵植物的组成种类特点极为相似。一年生或二年生草本植物相对于其他生活型的植物具有生长周期短、种子多、繁殖速度快、对环境的适应性强等优势,因此更容易入侵成功。

经济发达、城市化程度高、各种交流和交通发达的地区往往承受着巨大的生物入侵威胁(Weber et al., 2008)。来源于热带中南美洲的入侵植物的分布主要由生物地理学因子决定,而来源于北美洲的入侵植物主要由社会经济学因子决定(黄乔乔,2009)。从起源地来讲,美洲是京津冀入侵植物的最大起源地,其中,北美地区23种,美洲热带和中、南美洲共32种,这进一步说明这些地区入侵植物的入侵既与植物的生物学特征和入侵地物候学特征有关,又与该地区经济发展和国际贸易密切相关(王苏铭等, 2012;Liu et al., 2008)。随着经济贸易的日益频繁,生物入侵种类呈现增加的趋势,如2009年北京外来入侵植物有29种,目前已增加到80种;河北省外来入侵植物由2008年的63种增加为75种(龙茹等,2008杨景成等,2009)。因而随着京津冀一体化的持续发展,如何更好地预防、管理和控制入侵植物是生态安全领域亟待解决的重要问题。

从起源上看,有意引入已经成为外来植物入侵京津冀地区的主要途径。京津冀地区99种外来入侵植物中有55种是人为有目的的引入。据中国科学院植物研究所调查,入侵中国的有害植物中有58%是为了食用、药用以及园林绿化、农业林业生产等目的引进的(徐海根和强胜,2004)。因此,在引进国外植物品种时,一定要考虑其有无造成危害的可能性,并对其可能产生的正、负效应进行公正科学的评估。

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