浙江南麂列岛外来入侵植物调查及其入侵性分析

朱淑霞，蔡厚才，朱 弘，陈 林，段一凡，陈万东，董 鹏，彭智奇，潘婷婷，王贤荣

(1.南京林业大学生物与环境学院，江苏 南京 210037；2.南京林业大学南方现代林业协同创新中心，江苏 南京 210037；3.南麂列岛国家级海洋自然保护区管理局，浙江 温州 325400)

生物入侵一般指生物通过一定途径(自然或人为)从其原生存地侵入到另一新环境的过程.该过程会对当地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成损失或生态灾难[1].随着全球经济、交通和旅游业的迅速发展，我国外来入侵植物的数量显著增加，对本地种和土壤生物的多样性等造成了严重的生态危害和经济损失[2-3].一般来说，沿海地区(尤其是经济发展较快和国际旅游较多的省份)首次发现或记录的外来入侵物种数量最多，并进一步扩散到内陆各省[4-7].此外，沿海地区分布着众多海岛，其生态系统一般较陆地生态系统更为脆弱，由此加剧了外来物种的入侵及现有入侵种的危害程度.浙江省位于我国东南沿海长江三角洲南翼，经济发达，交通便利，为我国海岛最多的省份.因此，研究浙江省外来入侵物种及其危害程度可为海岛植物入侵管理和调控提供理论指导.

目前，前人[8-10]已经开展了一些浙江省外来入侵植物的调查研究工作，但有关海岛外来入侵植物的报道相对较少(如嵊泗县花鸟岛[11]、舟山岛海岛[12]等).南麂列岛位于我国海岸中段，岛内拥有滨柃(Euryaemarginata)、滨海前胡(Peucedanumjaponicum)、滨海珍珠菜(Lysimachiamauritiana)、滨海白绒草(Leucaschinensis)、普陀狗娃花(Asterarenarius)、变叶裸实(Gymnosporiadiversifolia)等海岛特有植物，在海岛生物多样性保护中占据重要地位.近年来，随着南麂列岛旅游业的不断发展，外来入侵植物给海岛生态环境带来了持续而严重的影响.此外，南麂列岛主要植被类型为人工林，抗外界干扰能力弱，容易受外来入侵植物影响.因此，加强岛屿生物多样性研究，防控外来入侵植物是南麂列岛经济、社会和环境可持续发展的前提和关键[13].本研究系统梳理南麂列岛入侵植物种类和危害情况，建立分析评估体系，在丰富我国海岛入侵植物资料的同时，也可为针对南麂列岛类海岛进行的外来入侵植物防控提供科学依据.

1 保护区自然概况

南麂列岛位于浙江省平阳县境内(E 120°56′30″～121°08′30″，N 27°24′30″～27°30′00″)，总面积201.06 km2.其中，陆地面积为11.13 km2，主要由南麂岛主岛、大檑山、小檑山、门屿和柴屿等岛屿组成.该地不仅是国务院首批批准建立的5个国家级海洋自然保护区之一，还是中国最早加入联合国教科文组织世界生物圈保护区的海岛.该保护区年平均气温16.5 ℃，极端气温2.7 ℃和34.1 ℃，热量丰富.年均降水量1 063.4 mm，属中亚热带海洋性季风气候.地质地貌是基岩质海岛型，岩性主要是流纹质晶属熔结凝灰岩，土壤主要有红壤、粗骨土和海滨盐土.海岛森林覆盖率达70%，天然植被类型主要为亚热带针阔混交林.海岛植被以人工林为主，主要是黑松(Pinusthunbergii)林、台湾相思(Casuarinaequisetifolia)林、木麻黄(Casuarinaequisetifolia)林等.大沙岙和三盘尾为南麂列岛两大主要景区，受人为影响严重[14].

2 保护区外来入侵植物研究方法

2.1 调查方法

本次外来入侵物种调查对象的确定主要依据以下2点：1)在保护区内有分布，并在当地生态系统中形成了自我再生能力；2)该物种已经对当地生态系统或景观造成一定损害或影响.本研究的调查时间为2018年1月、5月和8月.外业调查采取线路调查的方法，即在该区域不同功能区内，沿山路及人为活动频繁的区域进行路线目测调查，记录观察到的外来入侵植物.采集对应凭证标本，存放于南京林业大学树木标本馆(NF).室内鉴定参照《中国植物志》[15]、《浙江植物志》[16]，根据《中国外来植物》[17]、《中国入侵植物名录》[18]、《温州外来入侵植物及其研究》[19]、中国自然标本馆(CFH；http：∥www.cfh.ac.cn/)、中国外来入侵物种数据库(http：∥www.chinaias.cn/wjPart/index.aspx)、中国植物图像库(PPBC；http：∥www.plantphoto.cn/)确定南麂列岛外来入侵植物.

2.2 外来入侵植物风险评估体系的确定

选定有效而实用的评估指标是建立科学和可操作性强的外来物种风险评估体系的前提和关键.参考风险评估体系构建的实际案例[20-21]，结合南麂列岛海岛环境的特殊性，最终确定5个一级指标及15个二级指标、45个三级指标，通过层次分析法(Analysis hierarchy process，AHP)[20]确定各级指标权重(见表1).评估体系总分为100分，按权重对各级指标赋予不同分值，得到外来入侵植物的综合风险指数(R).若R≥65，则风险等级为高级，应加强管控，严格实施检疫；若45≤R<65，则风险等级为中级，需采取相应防范措施；若R<45，则风险等级为低级，可暂不做处理.

表1 南麂列岛外来入侵植物危害性风险评价体系Tab.1 Risk assessment system for alien invasive plants in Nanji Islands

3 结果与分析

3.1 入侵植物物种组成

南麂列岛外来入侵植物的调查结果(表2)显示：该区域入侵物种共有14科31属40种.其中，菊科11种、苋科5种、旋花科5种、茄科和豆科各3种.上述物种总计27种，占总种数量的67.50%，构成了南麂列岛外来入侵植物的主体，其中菊科种类最多(27.50%).

3.2 入侵植物原产地

分析南麂列岛外来入侵植物的原产地来源可知：在40种外来入侵植物中，来自南美洲(包括热带美洲、中南美洲)的物种数目最多，共计22种(55.00%)；其次是来自北美洲(包括美洲墨西哥)的有9种(22.50%)；来自欧洲、亚洲、非洲和澳大利亚的物种数量相对较少，依次为4种(10.00%)、2种(5.00%)、2种(5.00%)和1种(2.50%).

3.3 入侵植物生活型

南麂列岛外来入侵植物中草本占据绝对优势.40种外来入侵植物中，有草本33种，占总种数的82.50%；其次是藤本，有6种，占总种数的15.00%；乔木仅有1种，占总种数的2.50%.

3.4 入侵植物引入途径

外来植物入侵途径主要包括自然传入、人为引种和无意带入.其中，无意引进有22种，占外来入侵植物的55.00%；有意引入有16种，占40.00%；自然扩散有2种，占5.00%.

3.5 危害程度

由表2可见：南麂列岛外来入侵植物风险等级高的有7种，占总数的17.50%；中等的有27种，占总数的67.50%；低的有6种，占总数的15.00%.其中，外来入侵风险分值最高的为小蓬草，高达82，其次为土荆芥、藿香蓟、三叶鬼针草，风险值分别为73，72和72，这与南麂列岛实际入侵现状相符.入侵等级中等的黑荆被纳入世界100种危害最严重的入侵种名单；喜旱莲子草、刺苋、落葵薯、豚草、野燕麦在国家环保总局和中国科学院联合发布的4批中国外来入侵物种名单之中.这些入侵物种虽未在南麂岛造成严重的生态影响，但需引起保护区管理部门的高度重视.

表2 南麂列岛外来入侵植物风险评价结果Tab.2 Risk assessment results for invasive plants in Nanji Islands

4 讨 论

4.1 入侵程度

调查统计显示：南麂列岛岛上陆生维管束植物共有108科311属466种，外来入侵植物占南麂列岛植物总数的8.37%，其中苦蘵、毛牵牛、天蓝苜蓿、墨苜蓿为首次报道，应加强观察和监测.在物种组成、生活型和产地上与浙江省外来入侵植物研究结果一致[7].与邻近海岛外来入侵物种比较可知，本次研究发现的入侵物种种类较多[12，22]，可见南麂列岛的外来物种入侵程度已然十分严峻.除此之外，南麂列岛核心保护区位于大檑山屿，为保护区内唯一以水仙(Narcissustazettavar.chinensis)自然居群为首要保护目标的核心区.由于远离南麂列岛主岛，交通不便，有大量的废弃空地.近年来，在该核心区的外来入侵植物土荆芥、三叶鬼针草、藿香蓟等有不断蔓延的趋势，给核心区的物种多样性保护造成了不小的挑战，尤其是外来入侵植物三叶鬼针草作为南麂水仙的伴生种，存在强烈的化感作用且繁殖特性超强[23]，占领了核心区大量的废弃空地，应加强对它的管理和防治.

4.2 防控对策

随着南麂列岛开发岛屿旅游和景点不断完善，人为干扰和破坏会逐渐增多，将给外来入侵植物管理带来严峻挑战.因此，对防控南麂列岛外来植物入侵提出如下建议：1)南麂列岛外来入侵植物大多生长在荒地、废弃地等人为管理缺乏的地方，应加强对它的管理与利用，保护生物多样性与生态环境.2)加强对外来物种的管理，积极发展乡土植物.外来物种木麻黄林郁闭度较大，群落物种丰富度较低，不利于岛屿森林植物物种多样性的恢复和发展，需要加强木麻黄林木疏枝、透光，为乡土植物林下繁育提供充足的营养空间.近年来，互花米草(Spartinaalterniflora)对海岛生态系统稳定性有很大影响，虽然在保护区内未发现，但在码头登陆处已有分布，应定期监测，制定积极的防治措施.在保护区核心区内发现了胸径60 cm以上的红楠(Machilusthunbergii)，证明红楠在保护区内可以良好生存，应该给予重点保护，减少并杜绝人为破坏，并在适当地区引种.探讨乡土树种作为海岛植被防护林的可能性，积极建立以本地物种为主的稳定的生态系统.3)提高居民对入侵植物的防范意识，资源化利用外来入侵植物.加强南麂岛的生态安全科普宣传，提高当地居民和外来游客对入侵植物的认知.外来入侵植物虽有危害性，但大部分入侵植物具食用、药用、经济价值[24].如土荆芥可做杀虫剂或除草剂，喜旱莲子草可做肥料、沼气、药用、污水净化.在对其进行防治时，应充分发挥其利用价值.

4.3 展 望

本文构建了外来入侵物种入侵风险评价体系，评估结果与保护区内外来入侵植物现状基本相符，证明了该体系的科学性.该体系的建立可为南麂岛相关外来入侵物种引进及风险管理评价提供科学依据和理论参考.本次研究的入侵物种数据仅限于踏查，没有进行样方调查，故未探讨入侵物种与本土物种之间存在着的资源利用性竞争关系.此外，入侵植物与土壤间存在强烈的化感作用，故需加强其对土壤影响的研究.因此，今后需要在实践应用的基础上，对评估体系进行进一步的改进与优化.过去南麂列岛保护区一直关注海洋生物资源，对陆地植物资源关注较少.政府应加大科研投入，建立科研体系，加大对保护区内植物资源的调查工作，不断完善和细化外来入侵物种名录，并对岛内标本进行采集和专业鉴定，建立和完善植物物种标本数据库，以期对岛内物种多样性和外来入侵植物进行长期跟踪研究.