广东徐闻沿海滩涂红树林保护区入侵植物现状及防治策略

来源:用户上传      作者:肖生鸿 刘锴栋 刘晚苟 钟军弟

　　摘要：从沿海入侵植物的危害以及徐闻沿海滩涂红树林保护区入侵植物现状着手，对雷州半岛徐闻沿海滩涂红树林保护区实地调查结果进行分析。结果表明，徐闻沿海滩涂红树林保护区有外来入侵植物12科25属共29种。本次调查的29种入侵植物多以草本植物为主，灌木次之，草本植物以菊科（Compositae）植物居多，比例高达34.5%;苋科（Amaranthaceae）植物次之，比例达17.3%。通过查阅相关文献确定入侵植物的原产地，发现有25种入侵种类来自美洲地区，占入侵植物总数的86.2%。通过对入侵植物的分类、繁殖特性、生境、生活型等研究，总结出徐闻沿海红树林保护区入侵植物的入侵特性并提出相应防治策略，以期为将来雷州半岛徐闻沿海滩涂红树林保护区植物资源的管理、发展和可持续利用提供参考。
　　 关键词：红树林;沿海滩涂;入侵植物;防控策略
　　Abstract：This status and damaged caused by invasive plants in the Xuwen reserve of the coastal mangrove forest protected area of Leizhou Peninsula was studied. There were 29 species of alien invasive plants from 12 families and 25 genera in the reserve，most of them herbaceous plants followed by shrubs. Most of the herbaceous plants belonged to Compositae with a proportion as high as 34% and，Amaranthaceae （17%）. Twenty-five （86%） invasive species came from the Americas. The main characteristics （classification，reproduction characteristics，habitats，and life forms） of the invasive plants were summarized and control strategies were proposed to provide a reference framework for the management，development and sustainable use of plant resources in the coastal mangrove forest protected area in Leizhou Peninsula.
　　外来入侵种是指由人类活动引发的有意或无意行为导致外来植物带入本地区，并在自然生境中形成了种群，成为威胁本地生态系统正常功能的外来物种[1]。外来入侵种大体上可分为动物、植物、病菌和害虫4大类，这些入侵种类造成的生物入侵影响已成为危害本地生物和生态系统多样性的一个重要因子[2]。入侵植物往往具有很强的入侵能力，能够通过与本地植物竞争生态位来占据生长环境而形成优势种，最终排挤当地物种，破坏当地生态系统多样性;入侵植物破坏自然环境，导致生态环境单一化，造成严重的生态破坏和生物污染;入侵植物导致生态灾害频繁暴发，对农林业造成严重损害[3];入侵植物不仅对生态环境和国民经济带来巨大损失，还直接威胁到人类的健康[2]。因此，开展外来入侵植物的研究对保护生物多样性、保护生态环境、促进社会和经济的发展具有重要的意义。
　　雷州半岛处于我国大陆的最南端，三面临海，地处北回归线以南，降水和热量充足，是养殖业和种植业的重要基地，是海上交通、陆地运输的重要交汇地带[4]。雷州半岛漫长的海岸线、面积广大的滩涂地带和适合的水热条件是红树林的理想生长环境。红树林生态系统是生产力最高的系统之一，近年来我国相关科研人员发现红树林具有固碳、海洋沉积物积累[5]、固土保肥[6]、吸收重金属、降低滩涂污染程度[7]等重要功能，此外还具有提供重要的生态研究价值、科教、生态旅游、防灾抗风抗浪、保护海岸堤坝等生态服务功能[3，6]。随着红树林越来越多的功能被广大科研工作者发掘，其保护越发受到重视。
　　徐闻县位于我国陆地的最南端，三面临海使得徐闻拥有漫长的海岸线，因此徐闻地区的红树林具有覆盖面积大、数量多、分布广泛的特点。作为我国大陆与海南岛交通运输的主要枢纽，徐闻沿海滩涂分布的大大小小的港口数量众多[8]，但是该地区居民生态保护意识差、频繁的渔业活动导致沿海滩涂地带生态系统容易受到入侵植物破坏，从而影响当地生产活动。由于该地区地理位置特殊，是入侵植物登陆的最前线，研究徐闻红树林保护区的外来入侵植物种类组成，对于徐闻地区和广东省的预警入侵和入侵种的管理具有十分重要的意义。
　　本研究在总结与分析前人资料的基础上，结合近年来对广东省雷州半岛一些地区野生植物资源状况的调查结果，对雷州半岛徐闻沿海滩涂红树林保护区外来入侵植物的种类、繁殖特性、生境、生活型及威胁状况进行了分析和探讨，以期为将来雷州半岛徐闻县沿海滩涂红树林保护区植物资源的管理、发展和可持续利用提供参考。
　　1 材料与方法
　　1.1 研究区域概况
　　雷州半岛的地理位置为110°20′50″～111°17′4″E，20°38′49″～20°41′51″N，属于亚热带湿润季风气候，光照充沛，年平均日照时数为 2 003.6 h，年积温约为8 382.3 ℃，年平均气温为 22 ℃，最高气温为37 ℃，最低气温为0 ℃，雨量充沛，干湿明显，年平均降雨日135 d，平均年降雨量为1 900 mm，降雨量较广东其他地方偏多[9]。地表地层由砖红壤构成，海岸为红树林沼泽、沙滩、泥滩等。在雷州半岛广阔的沿海滩涂上分布有红树林群落，现有红树林面积大于7 700 hm2，红树植物物种15科24种，是我国红树林面积最大的地方[10]。种类优势科有红树科、菊科、莎草科、桑科、蓼科、禾本科，常见红树植物有海榄雌[Avicennia marina （Forsk.） Vierh.]、红海榄（Rhizophora stylosa Griff.）、秋茄树[Kandelia candel （L.） Druce]、木榄[Bruguiera gymnorrhiza （L.） Savigny.]、蜡烛果[Aegiceras corniculatum （Linn.） Blanco]、老鼠簕（Acanthus ilicifolius L.）和卤蕨（Acrostichum aureum L.）等。半红树植物有银叶树（Heritiera littoralis Dryand.）、黄槿（Hibiscus tiliaceus Linn.）、水黄皮（Pongamia pinnata）、海芒果（Cerbera manghas L.）、玉蕊[Barringtonia racemosa （L.） Spreng]、苦郎樹[Clerodendrum inerme （L.） Gaertn.]、阔苞菊[Pluchea indica （L. ） Less.]等。 　　1.2 样地设置与调查
　　通过考察徐闻沿海滩涂红树林保护区红树林的覆盖情况发现，红树林分布不均衡。经过充分的踏查后，考虑到不同生境条件具有代表性，笔者选取6个样地，分别为广东省徐闻县迈陈镇北街村（110°01′44.39″E，20°25′39.53″N）、角尾村（109°58′34.23476″E，20°17′11.33780″N）、海安镇南山村（110°07′13.344″E，20°14′43.1226″N）、和安镇后宫村（110°23′37.81″E，20°39′22.71″N）、公港岛赤坎村（110°21′14.0766″E，20°39′17.500″N）、金鸡村（110°22′37.650″E，20°39′30.039″N），以便获得更为有代表性的试验数据。具体样地分布见图1。
　　在2017年1月份对上述样地滩涂以及沿海养殖池周围的红树林保护区开展调查，观察并记录植物的分布、生境和生长状况，通过进行实地取样、拍照记录、标本压制等工作，取得初步数据;在中期通过查阅文献并结合所采标本对数据进行校正，并对所记录的植物进行分类，记录具体种类的科名、属名及其拉丁学名;后期请专家、教授鉴定所采集的标本以保证数据的准确度。通过以上步骤记录并整理出入侵植物的种类。在取得入侵植物种类数据后，查阅相关文献，确定入侵植物的原产地、生活型、繁殖特性及入侵途径等相关特性。根据徐闻当地实际情况，确定入侵植物对徐闻滩涂红树林保护区的危害情况，并以此为依据开展入侵植物防治策略的相关探讨。
　　2 结果与分析
　　2.1 外来入侵植物物种组成
　　结合表1和图2，对徐闻沿海滩涂红树林保护区进行调查研究得出，入侵种分为12科25属共29种，并以上述数据为依据，对入侵植物做进一步的生活型、生境、原产地等特征研究。在29种入侵植物中，菊科植物数量以8属10种位居第1，占总种数的34.5%;其次是苋科植物，5种，占总种数的17.2%;禾本科植物，3种，占10.3%;其余9科的种数均为2种（含）以下。这一结果与王芳等对广东入侵植物的调查研究结果[11]相似。但与广东省入侵植物相比较，徐闻沿海滩涂红树林保护区的入侵植物种类和数量较少，尤其是豆科植物在徐闻沿海滩涂仅光荚含羞草（Mimosa sepiaria）1种，禾本科在徐闻沿海红树林保护区仅有3属3种。
　　2.2 入侵植物原产地及入侵途径分析
　　了解入侵植物的原产地及入侵途径对预防和应对入侵植物具有重要意义。徐闻处于沿海地区，是植物入侵内陆的最前线，同时受到植物入侵的概率较大，当前入侵植物对徐闻的影响不容忽视，开展入侵植物的防治工作已是刻不容缓。对徐闻沿海滩涂红树林保护区29种入侵植物的原产地和入侵途径进行分析，发现该地区的入侵植物原产地主要是非洲、美洲地区（北美洲、中美洲、南美洲）[12]以及南亚地区（印度、孟加拉）[2]等3个地区。
　　对上述6个原产地进行分析，由表2可见，在29种入侵植物中来自美洲地区的入侵植物多达25种，在本次调查的29种入侵种类中并没有发现来自欧洲的入侵植物。原产地为美洲地区的25种入侵种类中，来自中美洲的植物多达18种，占总数的62.1%;来自南美洲的植物有4种，占总数的13.8%;来自南美洲的入侵植物有3种，占总数的10.3%;原产地为非洲的植物仅有蓖麻（Ricinus communis L.）1种，占总数的3.4%。来自我国周边地区的植物有3种，分别是来自孟加拉的无瓣海桑（Sonneratia petala B.）和来自印度的香附子（Cyperus rotundus L.）、青葙（Celosia argentea L.）。
　　2.3 外来入侵植物生境及生活型分析
　　外来入侵植物通常会占据多种生境，具有较强的适应能力和繁殖能力[13-14]，与本地植物竞争养分、阳光、生存空间等，危及本地植物的生存[15-16]。通过查阅相关文献，结合样地调查的实际情况，将徐闻沿海滩涂红树林林区及周边分为陆地生境和水域生境2种生境，上述2种生境中均分布着不同种类的入侵植物。结合表3、表4对红树林林区入侵植物进行生境分析，发现陆地生境的入侵植物种数最多，达27种，占总数的93.1%;水域生境入侵植物种数最少，仅2种，占6.9%。
　　 通过查阅相关文献资料，确定本次调查的29种入侵植物的生活型主要为一年生草本、多年生草本、灌木、半灌木、乔木5种，其中以草本植物居多。这一结果与广东省外来入侵植物的主要生活型[11]相似，但与广东省外来入侵植物相比，徐闻沿海的外来入侵植物生活型多了藤本植物龙珠果（Passiflora foetida L.）。如表5所示，本次调查的入侵植物中一年生草本植物占比最高，有18种，占总数的62.1%;灌木次之，有4种，占13.8%;多年生草本有3种，占10.3%;半灌木、乔木、藤本分别为2种、1种、1种，分别占总数的6.9%、3.4%、3.4%。
　　2.4 入侵植物繁殖特性分析
　　一些入侵性强的入侵植物往往同时具有几种繁殖方式，因而能够大规模繁殖从而影响本地植物的生长[17-18]。通过查阅相关文献对本次调查的入侵植物进行繁殖特性分析，发现29种入侵植物的繁殖方式主要为种子繁殖、营养繁殖2种。如表3、表6所示，29种入侵植物的繁殖方式均为种子繁殖，占总数的100%;有18种入侵种类同时具有种子繁殖和营养繁殖2种繁殖方式，占总数的62.07%。
　　2.5 入侵植物危害程度分析
　　综合调查的实际情况和物种在样地的发生频度，并查阅关于入侵植物危害等级评定的相关文献，将本次整理的29种入侵品种的危害程度分为3个等级;分别用*、* *、* * *表示轻度危害、中等危害、严重危害3种危害程度[19-20]。结合表3、图3对入侵植物进行危害程度分析，发现轻度危害的入侵植物有15種，占总数的51.72%;中等危害的入侵植物有10种，占总数的34.48%;严重危害的入侵植物有4种，占比为13.79%。 　　3 结论与讨论
　　3.1 徐闻沿海滩涂红树林入侵植物特点
　　徐闻地区独特的地理位置使得徐闻的种植业、运输业发达[21]，给外来入侵物种创造了入侵机会。本研究经调查确认，徐闻沿海滩涂红树林保护区的入侵植物共有12科15属29种，在对29种入侵植物的物种组成、生活型、生境、繁殖特性进行分析后，总结出徐闻沿海滩涂红树林保护区的入侵植物具有以下特点：
　　（1）入侵植物以菊科、苋科、禾本科居多;入侵植物入侵能力、适应能力强，能在入侵地带迅速建立优势种群。银胶菊在沙地、路边、荒地、农田等环境均能快速适应并且建立种群，对环境造成极大危害。大型灌木光荚含羞草虽然不在徐闻全区分布，但是该植物的种子小且轻盈，容易被潮水带走并漂浮到其他区域造成危害;类似具有潜在威胁的植物种类还有蓖麻、曼陀罗、龙珠果等，都是种子轻盈、容易漂浮的植物。
　　（2）入侵植物原产地以美洲地区居多，亚洲地区次之。这是由于中美洲和南美洲地处热带，水热条件与徐闻地区相似，是美洲地区入侵植物的理想登陆点。来自美洲地区的入侵植物登陆徐闻后，由于气候差异不大， 短时间内即可开始大规模繁殖;加之远离天敌，繁殖速度相当惊人。
　　（3）生活型以草本植物为主，生境以陆地环境为主。本次调查的入侵植物中草本和多年生草本植物占比高达72.4%，可见徐闻沿海滩涂入侵植物以草本为主;入侵草本植物种子数量普遍偏多，传播方式多种多样，适应性比较强，难以对其彻底根除。
　　3.2 与广东省入侵植物比较
　　通过查阅广东省内入侵植物的相关文献报道，发现广东省内现有入侵植物27科72属，约93种，以陆生植物居多，主要以菊科、苋科、禾本科和豆科植物为主[11];与徐闻沿海滩涂红树林保护区共有入侵植物种数21种;对于在广东省内有分布但在徐闻沿海未发现的入侵植物苦苣菜（Sonchus oleraceus L.）、薇甘菊（Mikania micrantha Kunth）、大米草（Spartina anglica Hubb.）、香根草（Chrysopogon zizanioides）等植物应该严加防范，防止上述植物入侵徐闻沿海地区;对于在广东省内其他地区尚未见报道的孪花菊[Wedelia biflora （L.） DC.]应该加以关注，预防该植物向省内其他地区扩散，从而影响其他地区的生物。本次调查发现，徐闻沿海红树林入侵植物的主要原产地是美洲地区，包括北美洲、中美洲和南美洲。这一结果与王芳等对广东入侵植物的调查结果[11]相似，但不同的是，徐闻沿海地区并没有发现来自欧洲或大洋洲的入侵植物，这一差异与徐闻所处的地理位置有着密切联系。徐闻地区处于热带，大洋洲与欧洲处于温带，从气候层面来看大洋洲和欧洲的植物并不适宜在徐闻的热带气候中生存。由此看来气候也是影响入侵植物的重要因素。
　　3.3 对徐闻沿海红树林入侵植物的防控建议
　　徐闻地区是我国北运蔬菜、热带、亚热带经济作物的重要种植基地[22-23]，同时也是水产养殖的重要基地[24]，该地区海岸线漫长，是海上交通运输的重要港口和交通枢纽。当前，徐闻红树林保护区的外来植物入侵现象比较严重。外来植物的入侵不仅会导致该地区生物多样性的丧失，而且会对生态环境和国民经济带来巨大损失。无论是从生态环境角度还是我国国民经济角度来看，保护好徐闻地区生态环境对我国长远发展具有不可言喻的重要性，笔者以此为出发点对徐闻沿海入侵植物的防治提出几点措施和建议。
　　3.3.1 引种前考察 徐闻沿海滩涂本地物种丰富，群落多样性丰富，因常年受生产活动影响，滩涂区域生态系统抗干扰能力已经非常差。为避免引种品种在该地区引起重大干扰，建议在引种新物种前，对引种品种在原产地的生物学特征、生态位、对当地生态系统的影响进行全面的考察;同时在引种地区进行长期的小规模抗干扰试验，评估引种品种对引种区域产生的影响以及引种风险，以避免盲目引种带来无法预测的生态破坏和经济损失。值得注意的是，当前引种植物无瓣海桑已经对红树林群落造成一定的影响，因此再次引入新的物种前需要谨慎，可以参照本文引种前考察部分对引进的物种进行种前考察。
　　3.3.2 加强沿海巡查及关口检疫 徐闻县是中国大陆的最南端，也是外来植物入侵内陆的主要门户，外来植物可通过海水漂流或挂靠船只传播进入内陆，因此应加强沿海巡查，如发现外来植物品种，应立即预警或铲除等。另外，应严格执行现有的进出口检疫相关规定，加强对检疫人员的专业技能培训并建立完善的考查制度，提高检疫人员的专业素质;及时完善补充新增相关规定。向检疫人员全面普及现有的入侵品种特征及相关辨识方法，建立完整的入侵品种共享数据库，及时补充新的入侵品种及相关特征，并建立预警机制，对有可能对我国造成危害的品种进行跟踪报道，一旦表现出危害特性，立即对其采取措施限制相应品种进入国内。从关口上采取严格的检疫措施，从源頭上杜绝入侵品种进入我国，对于防治外来入侵品种是一种非常高效的措施。
　　3.3.3 强化对现有入侵品种的防控 现有入侵品种对国内某些地区已经造成危害。喷洒百草枯等除草剂去除入侵杂草易造成红树林保护区环境污染。鉴于大多数入侵植物繁殖能力普遍较强，因此建议在入侵植物开花前可以通过组织人力物力进行机械铲除，避免入侵植物产生大量种子造成铲除不彻底。另外，对现有入侵品种的控制，可以通过政府补贴，鼓励科研机构研发入侵植物的价值，创新地转害为利，譬如将草本入侵种进行生物燃料提取、生物饲料深度加工、珍贵药物成分提取等。在开发经济价值的同时对入侵植物进行人工防治，通过双管齐下形成良好的防治效果。
　　3.3.4 “因种制宜”治理入侵植物 根据入侵植物的入侵特性可知，徐闻沿海入侵植物的特性随种类不同而存在区别，因此有针对性地采取特定物种治理手段非常有必要。如对于种子繁殖能力比较强的植物假臭草和银胶菊等，应在其开花前通过机械铲除，避免结实产生大量种子造成铲除不彻底。对营养繁殖为主的入侵植物应采取彻底根除营养器官的措施，以免可繁殖的器官体残留，造成种群二次繁殖、暴发。 　　参考文献：
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