南京地區(qū)春季外來雜草入侵調(diào)查

1、南京地區(qū)春季外來雜草入侵調(diào)查徐 公南京師范大學(xué)中北學(xué)院 生物技術(shù)專業(yè)01級21班 18012124摘要：調(diào)查南京市春季不同生境下外來雜草的種類和分布情況，并對數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行處理分析。調(diào)查結(jié)果表明：南京市春季外來雜草共有16科30屬37種；分析結(jié)果表明：影響南京市外來雜草存在，分布的主要因素是人為干擾強(qiáng)度和土壤水分條件。依據(jù)這兩個(gè)因素的不同，樣點(diǎn)可劃分為4個(gè)聚類群：聚類群包括的樣點(diǎn)分布于火車站，鐵路邊等外來雜草首先進(jìn)入的地區(qū)；聚類群的樣點(diǎn)是來自南京郊區(qū)，例如荒地、路邊等無人管理的生境；聚類群包含的樣點(diǎn)以公園、景區(qū)為主，人工管理水平高的地區(qū)；聚類群的樣點(diǎn)多是河邊，湖畔等土壤含水量較高的區(qū)域。文章分析

2、了各聚類群物種豐富度的差異，表明了外來雜草的入侵對南京本地生境的不利影響，最后對如何加強(qiáng)管理外來雜草提出幾點(diǎn)意見。關(guān)鍵詞：南京 外來雜草 生境 聚類群Survey on Spring Exotic Weeds in NanjingAbstract： A survey of species and distribution of spring exotic weeds was conducted in different habitats in Nanjing, the collected date analyzed. The results of survey showed that ther

3、e are 37 exotic weed species belonging to 30 genera and 16 families in spring in the region. The results of analysis showed that the most important factors affecting the occurrence and distribution of exotic weed species were the levels of human disturbance and soil humidity. According to these two

4、factors, all samples were divided into 4 groups. Group included samples collected from train station and right-of-railroads where the exotic weed species entered first. Group included samples coming from the suburbs of Nanjing ,for example, the wastelands and right-of-ways were non-managed or non-ir

5、rigated environment. Group included samples located in public parks、squares under intensive management. The last group was mainly composed of samples distributed on the waterside where the soil contains higher water. The analysis of the difference of species richness among groups showed that invasio

6、n of exotic weeds had a harmful influence on habitat of Nanjing. Some suggestions for management of exotic weeds are proposed. Key word： Nanjing ; exotic weeds; habitat; group0引言外來入侵雜草，系指原產(chǎn)外地，由于人類或與人類有關(guān)的活動(dòng)致使其重新分布，而出現(xiàn)在其本來不應(yīng)存在的地區(qū)或生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，并能在新環(huán)境中自然延續(xù)其種群的草類。一般有兩種引進(jìn)方式：作為有用植物而引進(jìn)(有意引進(jìn))和隨交通工具、進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品等而傳入(無意引進(jìn))。

7、南京地處長江下游，位于31143237，1182211914，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，平均氣溫16，平均降雨量1106，無霜期237天1。除以上兩種引進(jìn)方式外，南京是九朝古都、南北交通樞紐，隨著國際以及國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)、文化交流日益頻繁，每年都有大批海內(nèi)外賓客來南京旅游觀光，導(dǎo)致伴人外來雜草增加。許多雜草外來種對人類是有益的，一般為有意引種。例如許多農(nóng)作物如玉米、小麥、大麥、辣椒、棉花等；而另一方面，不少外來種特別是一些毒性或惡性雜草，如豚草、三葉草、喜旱蓮子草、一年蓬、和野塘蒿等，對生境危害極大2。由于入侵雜草環(huán)境阻力缺乏或者較弱，其發(fā)生發(fā)展的速度是本土雜草所無法相比的，它們將對本地生物多

8、樣性構(gòu)成威脅，并可能改變生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，在它們?nèi)肭址秶鷥?nèi)造成生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的雙重災(zāi)難。如何防除入侵雜草成為國內(nèi)外專家越來越重視的問題。本文對南京地區(qū)入侵外來雜草特點(diǎn)、種類、分布、發(fā)生狀況進(jìn)行了調(diào)查研究，以期對南京市入侵雜草現(xiàn)狀有一個(gè)初步的了解，并對其所造成的危害有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。這將有助于對南京入侵雜草的危害程度進(jìn)行評估，預(yù)測其潛在的危險(xiǎn)，以便及早制訂防范對策，采取相應(yīng)方案措施控制其蔓延。1調(diào)查研究范圍及方法1.1調(diào)查范圍調(diào)查工作在南京市及郊區(qū)范圍內(nèi)進(jìn)行。目前南京市正處于春季，萬物復(fù)蘇，雜草開始萌發(fā)；同時(shí)南京市是歷史文化名城，經(jīng)各種入境渠道，外來入侵雜草種類、數(shù)量日趨增多。調(diào)查的生境以聚類群

9、分類，分別是：寧西火車站，鐵軌兩旁；仙林校區(qū)、堯化門地區(qū)無人管理的荒地；老山、中山植物園等風(fēng)景區(qū)；玄武湖湖畔，共調(diào)查了40個(gè)樣點(diǎn)。調(diào)查時(shí)間為2005年3月15日5月25日。1.2調(diào)查方法調(diào)查采取普查法，普查各樣點(diǎn)中全部外來入侵雜草情況。主要調(diào)查各樣點(diǎn)中所有雜草的特點(diǎn)、種類、發(fā)生狀況；記錄各個(gè)樣點(diǎn)的日照、土壤類型、土壤水分條件自然因素與當(dāng)?shù)亻_發(fā)程度等人為干擾因素，從而得出南京市外來雜草的分布特點(diǎn)、種類、發(fā)生和環(huán)境因素之間的關(guān)系。通過比較不同聚類群物種豐富度(種數(shù))，揭示不同生境中外來雜草對南京物種多樣性的影響,及其對草坪、農(nóng)作物的危害。表1 南京市外來雜草名錄Table1Exotic weed

10、items in Nanjing藜科 Chenopodiaceae土荊芥 Chenopodium ambrosioides L.莧科 Amaranthaceae喜旱蓮子草 Alternanthera philoxeroides （Mart.） Griseb.紫茉莉科 Nyctaginaceae紫茉莉 Mirabilis jalapa L.商陸科 Phytolaccaceae美洲商陸 Phytolacca americana L.石竹科 Caryophyllaceae繁縷 Stellaria media(L.) Cyr.十字花科 Cruciferae北美獨(dú)行菜 Lepidium virginic

11、um L.臭薺 Coronopus didymus (L.) J.E.Smith.芥 Brassica juncea (L.) Czern.et Coss.豆科 Leguminosae南苜蓿 Medicago hispida Gaertn.白車軸草 Trifolium repens L.三葉草 Trifolium pratense酢漿草科 Oxalidaceae銅錘草 Oxalis corymbosa DC.龐牛兒苗科 Geraniaceae野老鸛草 Geranium carolinianum L.柳葉菜科 Onagraceae月見草 Oenoth eraerythrosepala Borb.

12、旋花科 Convolvulaceae牽牛 Pharbitis nil( L. ) Choisy.紫牽牛 Pharbitis purpurea (L. ) Voigr.玄參科 Scrophulariaceae婆婆納 Veronica didyma.tenore阿拉伯婆婆納 Veronica persica Poir.直立婆婆納 Veronica arvensis L.睫毛婆婆納 Veronica hederifolia L.車前科 Plantaginaceae北美車前 Plantago virginica L.菊科 Compositae豚草 Ambrosia artemisiifolia L.鉆

13、形紫菀 Aster subulatus Michx.野塘蒿 Conyza bonariensis( L.) Cronq.小飛蓬 Conyza canadensis (L.) Cronq.一年蓬 Erigeron annuus (L.) Pers.苦苣菜 SonchusoleraceusL.續(xù)斷菊 Sonchusasper L. Hill.加拿大一枝黃花 S.canadensis L.線葉金雞菊 Coreopsis lanceolata L.三葉鬼針草 Bidens pilosa L.狼把草 Bidens tripartite L.菊科 Compositae禾本科 Gramineae毛花雀稗 P

14、aspalum dilatatum Poir.多花黑麥草 Lolium multiflorum Lam.假高粱 Sorghum halepense (L. ) Pers.扁穗雀麥 Bromus unioloides H.B.K.雨久花科 Pontederiaceae鳳眼蓮 Eichhornia crassipes（Mart.）solms2結(jié)果分析2.1南京市春季外來雜草種類組成在40個(gè)樣點(diǎn)中共調(diào)查到外來雜草16科30屬37種 (表1)。以菊科最多，為11種，占29.73%。從雜草的生活型分析來看，一、二年生雜草有27種，占72.97%，可見南京春季外來雜草中多年生雜草較少。雙子葉植物有32種，

15、占86.49%，而單子葉植物僅有禾本科4種、雨久花科1種。出現(xiàn)頻率在20%以上的外來雜草有14種：豚草、阿拉伯婆婆納、續(xù)斷菊、苦苣菜、野老鸛草、婆婆納、臭薺、野塘蒿、喜旱蓮子草、一年蓬、直立婆婆納、小飛蓬、北美車前和繁縷。除南苜蓿的出現(xiàn)頻率為15%外，其余22種外來雜草的出現(xiàn)頻率都在10%以下。作為有用植物引進(jìn)后，逸生出來產(chǎn)生危害的外來雜草中，喜旱蓮子草出現(xiàn)頻率達(dá)到25%，分布的生境范圍很廣。其余逸生性外來雜草的分布生境非常有限，如作為觀賞植物引進(jìn)的紫茉莉、線葉金雞菊、牽牛、紫牽牛多分布在公園和景區(qū)中。2.2南京地區(qū)外來雜草群落特點(diǎn)在調(diào)查的40個(gè)樣點(diǎn)中只有1個(gè)樣點(diǎn)沒有發(fā)現(xiàn)外來雜草，而達(dá)到最高種

16、數(shù)12種的樣點(diǎn)也只有2個(gè)；有510種的樣點(diǎn)最多，占總樣點(diǎn)數(shù)的67.5%；5種以下的樣點(diǎn)只占20%；10種以上的有12.5%。隨著外來雜草種數(shù)的增加，所有雜草的平均優(yōu)勢度都有減少的趨勢3。因?yàn)橐坏┩鈦黼s草侵入新的區(qū)域就會(huì)干擾那里原有的本地雜草的生長，與本地雜草爭奪生存空間。由于外來雜草多具有本地雜草所不具有的優(yōu)勢，如缺少天敵、繁殖能力強(qiáng)、傳播入侵能力強(qiáng)、對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)等，因此會(huì)干擾那里原有的生態(tài)平衡，影響甚至破壞入侵區(qū)的生物多樣性結(jié)構(gòu)。根據(jù)調(diào)查，不同生境下外來雜草平均優(yōu)勢度的大小依次為：鐵路旁水邊荒地景區(qū)山坡。只有在仙林校區(qū)內(nèi)山坡生境下，外來雜草平均優(yōu)勢度明顯小于所有雜草和本地雜草的平均優(yōu)勢度

17、，其余生境中每種外來雜草所占的分量都比本地雜草高。這是由于仙林校區(qū)內(nèi)山坡大多尚未被利用開發(fā)，人為干擾強(qiáng)度弱；在寧西車站、鐵軌旁、外來雜草的平均優(yōu)勢度遠(yuǎn)高于本地雜草，這是因?yàn)檐囌?、鐵路是重要的交通樞紐，很多外來雜草都是隨運(yùn)輸路線傳播入侵的；在堯化門地區(qū)外來雜草的種類雖不多，但優(yōu)勢種明顯，數(shù)量多、分布廣。其優(yōu)勢種群主要為野塘蒿、小飛蓬和一年蓬這幾種菊科外來雜草。它們憑借種子量多，種子小且有冠毛易傳播的特點(diǎn)成為荒地的先鋒植物4；玄武湖湖畔的外來雜草主要為喜旱蓮子草，數(shù)量很大，因?yàn)橄埠瞪徸硬轃o性繁殖能力驚人，其地上匍匐莖、地下根狀莖和肉質(zhì)根都有很強(qiáng)的繁殖能力，在適宜它生長的生境里少有別的雜草分布5；老

18、山風(fēng)景區(qū)與中山植物園內(nèi)外來雜草種類最多，以北美車前、喜旱蓮子草、一年蓬和野塘蒿等為優(yōu)勢種。其中并沒有出現(xiàn)與其他聚類群有顯著差異的外來雜草，因?yàn)榫皡^(qū)由于觀賞需要人為引入了一些品種，再加之游客活動(dòng)頻繁，導(dǎo)致伴人外來雜草分布廣泛。3外來入侵雜草對南京地區(qū)生境的影響入侵的外來雜草除了受自身生物學(xué)特性和地域生態(tài)因素影響外，由于環(huán)境阻力的缺乏或較弱，其發(fā)生發(fā)展的速度是本土雜草所無法相比的，因此可造成嚴(yán)重的危害6。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和交通的發(fā)達(dá)，我國與世界各地的聯(lián)系更加緊密，這無疑增加了外來雜草傳入可能性。外來入侵雜草的生態(tài)代價(jià)是造成本地物種多樣性不可彌補(bǔ)的消失以及物種的滅絕，其經(jīng)濟(jì)代價(jià)是農(nóng)林牧

19、漁業(yè)產(chǎn)量與質(zhì)量的慘重?fù)p失與高額的防治費(fèi)用7。因此，總結(jié)外來雜草所造成的危害，分析其原因并提出相應(yīng)的管理對策具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。3.1對環(huán)境的影響外來雜草幾乎已經(jīng)改變了道路、宅旁、荒地、水邊的景觀。一年蓬白色的頭狀花序構(gòu)成了堯化門地區(qū)道路、住宅區(qū)白色的景觀；喜旱蓮子草在玄武湖構(gòu)成了綠色的景觀；下關(guān)寧西火車站，豚草的發(fā)生地，空氣中會(huì)漂浮大量豚草花粉，能引起過敏者產(chǎn)生哮喘，眼、耳、鼻奇癢，噴嚏流淚和流涕等“枯草熱病”病癥，嚴(yán)重者導(dǎo)致死亡。這些雜草對環(huán)境造成了生物污染。3.2對本土生物多樣性的影響外來雜草與本土雜草競爭養(yǎng)分、水分、陽光等，抑制本土雜草的生長并影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。而隨著本土雜草區(qū)系

20、、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的改變，原有動(dòng)物的生存條件也將惡化。因此外來雜草的引入在豐富了本地雜草區(qū)系成分和雜草群落類型的同時(shí)，對南京的本土生物多樣性卻產(chǎn)生了不利影響。閑置地和暫時(shí)性裸地幾乎都成了以外來雜草為優(yōu)勢種的雜草群落類型的主要發(fā)生地，豚草、小飛蓬、野塘蒿、一年蓬等都能以單優(yōu)或共優(yōu)的形式構(gòu)成群落8。3.3對草坪的危害外來雜草侵入會(huì)使本地草種生長受抑制和本地草坪退化。雖然南京地區(qū)草坪建植和管理水平在逐漸提高，但雜草的滋生仍然是草坪退化的主要原因。草坪是一種特殊生境，場地位置好，水肥供應(yīng)充足，非常利于雜草的滋生。草坪地上萌發(fā)、定居的雜草積累到一定數(shù)量時(shí)，不但有損景觀，也會(huì)造成危害。一方面，雜草與草坪

21、草爭光、爭水、爭肥和爭奪生長空間，導(dǎo)致草坪草生長勢弱，草地壽命縮短；另一方面，雜草也是許多草坪病蟲害的轉(zhuǎn)寄或越冬寄主9。在對寧西火車站的草坪雜草調(diào)查發(fā)現(xiàn)，引起草坪退化的雜草有北美獨(dú)行、直立婆婆納、小飛篷、野塘蒿等。北美車前侵入的草坪，會(huì)使草種生長抑制和草坪退化，并單獨(dú)成為純?nèi)?。目前三葉草就在威脅南師大仙林校區(qū)的草坪生境。它在冬季常綠，并仍然保持一定速率的生長；春季當(dāng)校區(qū)大多數(shù)暖性草坪草處于枯黃休眠季節(jié)時(shí)，它們便乘虛而入，迅速生長。春夏之交，正是草坪草萌生之時(shí)，也是三葉草生長的最盛時(shí)節(jié)，使其它草坪草的生長受到嚴(yán)重阻礙。誠懇地希望校區(qū)相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)引起重視，防范于未然。3.4對農(nóng)作物生產(chǎn)的危害外來雜草侵

22、入干擾了本地農(nóng)作物正常生長，并伴之大量害蟲天敵減少，作物病蟲害加重10。根據(jù)對堯化門地區(qū)田埂植物多樣性調(diào)查研究表明，喜旱蓮子草已構(gòu)成了對水稻等田埂植物生物多樣性的嚴(yán)重威脅，其發(fā)生嚴(yán)重的田塊可致作物顆粒無收，而徹底清除需耗費(fèi)很大的人力和物力，有時(shí)不得不棄耕。此外假高粱繁殖力極強(qiáng)，生長迅速，對作物的危害性極大，防除十分困難。且牲畜如大量攝食，消化過程中會(huì)引起氫氰酸在牲畜體內(nèi)的累積，將導(dǎo)致中毒，后果非常嚴(yán)重。4外來雜草的管理對策外來雜草已在南京產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害，而其潛在的危害性更大。因此，加強(qiáng)對外來雜草的管理已顯得十分必要和迫切。外來雜草的管理包括兩個(gè)方面，一是防止引進(jìn)可在本地造成危害的雜草種類，二

23、是對已在本地分布和發(fā)生危害的種類采取有效的防除措施，控制或消除其危害。 4.1防止外來雜草引進(jìn)的措施防止引進(jìn)是實(shí)現(xiàn)對外來雜草危害控制的首選方法。外來雜草的引進(jìn)方式包括作為有用植物而引進(jìn)(有意引進(jìn))和隨交通工具、進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品等而傳入(無意引進(jìn))，前者如喜旱蓮子草、三葉草等的引進(jìn)，后者如豚草、假高粱等的引進(jìn)。對這兩種不同方式的引進(jìn)需要采取不同的管理方法。對無意引進(jìn)的管理主要是加強(qiáng)檢疫；而對有意引進(jìn)的管理主要是進(jìn)行預(yù)引種審查(風(fēng)險(xiǎn)評價(jià))，即評價(jià)外來植物引進(jìn)后可能造成的危害，以及在利用這種植物的效益和代價(jià)(包括長期影響)之間尋求正確的平衡，并適當(dāng)考慮不確定性11。對因工程施工造成的暫時(shí)裸地或建筑用地，適

24、時(shí)建植草坪、進(jìn)行植樹造林和園藝綠化；對公路、鐵路路基邊緣地帶應(yīng)及時(shí)綠化，提倡采用本土植物12。這樣既可以美化景觀，又可以阻止外來雜草的入侵。4.2外來雜草的防除措施對于已經(jīng)在本地分布和發(fā)生危害的外來雜草種類，需要采取綜合的防除措施，建立以生物防治技術(shù)為主，輔之以化學(xué)、機(jī)械和人工方法的外來雜草綜合防治體系。1)防治生態(tài)破壞。許多外來雜草具有先鋒植物的特征，多首先入侵裸地、荒地、耕作和農(nóng)作間隔時(shí)間長的農(nóng)田、果園、人工干擾頻繁的路邊和宅旁13。所以應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)本土植被的保護(hù)，防止原生植被毀壞。2)開展外來雜草的生物控制。外來雜草之所以會(huì)在新生境內(nèi)猖獗，主要原因就是缺少自然天敵的制約14?？梢詮脑a(chǎn)地引

25、進(jìn)該草的自然天敵，在進(jìn)行安全性、專一性、生態(tài)適應(yīng)性等一系列研究的基礎(chǔ)上釋放，以達(dá)到生態(tài)控制外來雜草危害的目的，這就是生物控制的方法。3)加強(qiáng)對外來雜草的利用。對已發(fā)生的外來雜草進(jìn)行利用也是一種化害為利的防治方法。比如，利用外來雜草具有較強(qiáng)的入侵裸地并迅速形成植被覆蓋的特點(diǎn)，對保持水土有重要意義15。5討論南京市外來雜草多是一、二年生植物，多分布于受到人工干擾的生境中，且多是由人類活動(dòng)直接或間接引入的。由于外來雜草的早期定居種群常常很小，小種群要能在高強(qiáng)度、高頻度干擾的生境中存活，并實(shí)現(xiàn)種群的增長和擴(kuò)散，肯定具備了能應(yīng)付環(huán)境變化的能力。如一年蓬、野塘蒿和小飛蓬同時(shí)具備較高的繁殖能力和傳播入侵能力。因此對進(jìn)入南京地區(qū)的有害外來雜草要隨時(shí)注意其發(fā)展動(dòng)態(tài)，詳細(xì)研究這些外來雜草的生長、傳粉、繁殖和傳播規(guī)律，了解它們對南京地區(qū)環(huán)境的適應(yīng)情況并采取相應(yīng)措施，阻止其進(jìn)一步的入侵和蔓延。對主要外來雜草研究表明， 豚草、喜旱蓮子草、野老鸛草、一年蓬、小飛蓬、阿拉伯婆婆納、直立婆婆納、苦苣菜、續(xù)斷菊和野塘蒿這幾種外來雜草對環(huán)境的適應(yīng)性很強(qiáng)。其中直立婆婆納、喜旱蓮子草和豚草已經(jīng)對南京市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人身健康造成了很大的危害，有關(guān)如何防治方面的研究已經(jīng)有很多報(bào)道。野塘蒿、一年蓬、小飛蓬、阿拉伯婆婆納、苦苣菜和續(xù)斷菊主要分布在路邊、