山东省33座国家湿地公园的外来植物现状研究

高芳磊，张冬杰，梁江涛，张鹏远，魏红军，郭建曜，卢小军，夏江宝*

(1.山东省黄河三角洲生态环境重点实验室，滨州学院，山东滨州 256603；2.山东省林业保护和发展服务中心，山东济南 250000；3.东营市胜景林业有限公司，山东东营 257506)

由于湿地具有独特的生态功能和重要的生态价值，因此需要加以重点保护[1-2]。建立自然保护地是湿地保护的主要途径。截止到2022 年1 月，中国已经有64 处湿地被指定为国际重要湿地，已经建立了602处国家级自然保护区和1 600余座湿地公园。自然保护地的建立使人类对湿地的干扰和破坏活动大幅度减少。一些外来植物在自然保护地中定殖、建群和扩散[3]。与土著植物相比，部分外来植物具有更强的生存能力，通过竞争排斥作用占据土著物种的生态位，对土著植物群落进行入侵，降低土著植物群落的多样性[4-5]。外来植物入侵使以土著植物为食的动物的栖息环境遭到了毁灭性的破坏，导致生态系统的生物多样性水平降低[6-7]。外来植物在自然保护地中的快速扩散对自然保护地的湿地保护作用产生了负面影响[8]。

建立湿地公园是中国湿地保护和恢复的有效途径之一[9-10]。山东省有66 座国家湿地公园。目前，对山东省国家湿地公园中的外来植物的组成、传入途径和其对土著植物群落的危害等尚不清楚，这限制了对外来入侵植物的预警和防控工作。因此，亟需对山东省国家湿地公园中的外来植物开展系统调查，提升对外来植物入侵风险的预警能力。

本研究采用野外样带调查的方法，在黄河流经的山东省9 个地级市的33 座国家湿地公园中，开展外来植物物种调查，研究外来植物的组成、起源地、传入方式、生活状态和对土著植物群落多样性的威胁程度，旨在掌握这些湿地公园中外来植物物种的现状，以期为山东省国家湿地公园建设成效评估和提高山东省对外来植物物种入侵风险预警能力积累基础数据和提供参考依据。

1 数据和方法

1.1 研究区

黄河自山东省菏泽市东明县进入山东省，流经菏泽市、济宁市、泰安市、聊城市、济南市、德州市、淄博市、滨州市和东营市，然后，在东营市河口区流入渤海。黄河山东段的全长为628 km，流域面积为1.83×104km2。该区域的气候属于温带季风气候，年平均气温为12.7～14.2 ℃，年降水量为555～697 mm，无霜期为195～208 d。

本研究以黄河流经的这9个地级市的33座国家湿地公园(表1)为研究区。在这些国家湿地公园中，分布着河流、湖泊、沼泽和河漫滩等湿地。所有国家湿地公园都被划分为生态保育区、恢复重建区、宣教展示区、合理利用区和管理服务区。

表1 33座国家湿地公园的名称Table 1 Names of 33 national wetland parks

1.2 方 法

2022 年6 月至9 月期间，采用样线法和样方法，在33座国家湿地公园中，开展野外实地调查。利用33座国家湿地公园地图和总体规划功能分区图，在每座国家湿地公园中，设置5 条调查样线。其中，在生态保育区设置3 条调查样线，在恢复重建区设置2 条调查样线。

依据《2022 年全国森林、草原、湿地调查监测技术规程》(国家林业和草原局)，在各座国家湿地公园的生态保育区的典型植物群落分布区中，布设6 个规格为10 m×10 m 的乔木调查样方。在每个乔木调查样方中，设置2个规格为5 m×5 m 的灌木调查样方。在每个灌木调查样方中，设置4个规格为1 m×1 m的草本植物调查样方。

在各座国家湿地公园恢复重建区的重点植物群落分布区中，布设2个乔木调查样方。在每个乔木调查样方中，设置2个灌木调查样方和4个草本植物调查样方。

调查时，记录调查样方内所有植物物种的名称和数量。因未设置水生植物的样方，故仅记录水生植物的种类。对于不易鉴别的物种，需要同时采集标本和拍摄照片，在专家鉴定后，进行补充记录。

1.3 外来植物的种类、原产地和生活型及其入侵等级的确定

依据《中国外来植物数据集》[11]，确定调查和文献整理过程中发现的外来植物物种的科和属、原产地、生存状态、生活型。依据《中国入侵植物名录》[12]、《中国外来入侵植物志》[13]和中国外来入侵物种信息系统IASC(http://ias.iplant.cn)，将外来植物物种划分为恶性入侵、严重入侵、局部入侵、一般入侵、有待观察、建议排除和尚未评估物种。

2 结果与分析

2.1 外来植物的组成

在33 座国家湿地公园中，共记录了57 科136属196 种外来植物(表2)。其中，菊科、苋科、豆科、禾本科、十字花科和蔷薇科的物种数量较多，分别为25种、18种、15种、9种、8种和8种；有5科的物种数量为6种，有3科的物种数量为5种，有4科的物种数量为4种，有3科的物种数量为3种，有7科的物种数量为2种，有29科为单物种科。

表2 33座国家湿地公园中的外来植物物种名录Table 2 Species list of alien plants in 33 national wetland parks

在33 座国家湿地公园中的196 种外来植物中，原产地为北美洲、亚洲其他国家、非洲、欧洲和南美洲的物种数量分别为81种、55种、39种、11种和9种，还有1种外来植物(灰绿藜)原产地不详。

在196 种外来植物中，有13 种为恶性入侵物种，包括小蓬草、一年蓬、大狼把草、藿香蓟、豚草、钻叶紫菀、喜旱莲子草、刺苋、反枝苋、土荆芥、圆叶牵牛、凤眼莲、大薸；有20种为严重入侵物种，包括香丝草、牛膝菊、凹头苋、绿穗苋、皱果苋、杂配藜、白车轴草、田菁、大米草、野燕麦、北美独行菜、牵牛、曼陀罗、毛曼陀罗、小花山桃草、月见草、阿拉伯婆婆纳、野胡萝卜、蓖麻、垂序商陆；有10种为局部入侵物种，包括鬼针草、合被苋、老鸦谷、白苋、刺槐、双穗雀稗、苘麻、齿裂大戟、水盾草、虞美人；有33种为一般入侵物种，包括剑叶金鸡菊、苦苣菜、续断菊、鳢肠、多花百日菊、菊苣、灰绿藜、千日红、北美苋、苋、草木犀、红车轴草、长柔毛野豌豆、黑麦草、垂穗虎尾草、豆瓣菜、臭荠、绿独行菜、弯曲碎米荠、无瓣繁缕、球序卷耳、毛酸浆、苦蘵、洋金花、小酸浆、野西瓜苗、黄花月见草、婆婆纳、蚊母草、大麻、火炬树、长叶水苋菜、土人参；建议排除、有待观察和尚未评估物种的数量分别为5种、14种和101种。

在196种外来植物中，通过人工引种到国家湿地公园中的外来植物为150 种，其中43 种未发生归化、逃逸和入侵现象，其分别为火绒草、鸡冠花、草木犀、北美肥皂荚槐、红豆草、光稃野燕麦、欧洲李、欧洲酸樱桃、红叶石楠、东京樱花、欧洲甜樱桃、紫叶李、苹果、落叶松、日本五针松、雪松、欧美杨107 号、黑杨、箭杆杨、钻天杨、流苏树、金叶女贞、雪柳、日本花柏、铺地柏、田野薄荷、薰衣草、二球悬铃木、一球悬铃木、日本七叶树、鸡爪槭、北美鹅掌楸、德国鸢尾、龟背竹、葡萄、美国山核桃、美丽锦带花、羊角芍药、石榴、丁香蒲桃、冬青卫矛、西洋接骨木、欧洲慈姑；有109 种为逃逸物种；有121 种为归化物种；归化并入侵的外来植物为35种；只有鹅肠菜1 种外来植物是野生逃逸入侵物种；已经入侵的外来植物为76种。这说明33座国家湿地公园外来植物的主要传入途径是人工引种，部分外来植物引种后发生逃逸，在自然生态系统中归化建群，然后，种群快速扩张，入侵土著植物群落。

在196 种外来植物中，有133 种草本植物、34种乔木、17种灌木、5种灌/乔木、4种草质藤本植物和3 种木质藤本植物；一年生、两年生、一年/两年生、多年生、一年/多年生、两年/多年生外来植物的物种数量分别为72 种、2 种、12 种、95 种、12 种、3种。由此可见，多年生和一年生外来植物物种是33座国家湿地公园中外来植物的主要组成部分。

2.2 外来植物的地理分布

由表3可知，济宁市、济南市、菏泽市、泰安市、滨州市、聊城市、淄博市、德州市、东营市国家湿地公园中的外来植物的物种数量及其中的入侵物种数量依次减小；济宁市、济南市、菏泽市国家湿地公园中的外来恶性入侵物种数量都为10种。

表3 山东省9个地级市国家湿地公园中的外来植物及其中的入侵物种数量Table 3 The numbers of exotic plants and their invasive species in national wetland parks of 9 prefecture-level cities in Shandong province

在33 座国家湿地公园中，山东泗河源国家湿地公园中的外来入侵植物物种数量(44 种)最多，山东邹城太平国家湿地公园和山东黄河岛国家湿地公园中的外来入侵植物物种数量(2种)都最少；山东济西国家湿地公园中的外来植物物种数量(71 种)最多，山东黄河岛国家湿地公园中的外来植物物种数量(3种)最少(表4)。

表4 33座国家湿地公园中的外来植物及其中的入侵物种数量Table 4 The numbers of exotic plants and their invasive species in 33 national wetland parks

外来恶性入侵物种圆叶牵牛、反枝苋、小蓬草、凤眼莲、钻叶紫菀、一年蓬、刺苋、喜旱莲子草、大薸、土荆芥、豚草、藿香蓟和大狼把草的出现频率分别为88.89%、88.89%、77.78%、66.67%、66.67% 、55.56% 、33.33% 、33.33% 、33.33% 、11.11%、11.11%、11.11%和11.11%。

外来严重入侵物种牵牛、皱果苋、绿穗苋、凹头苋、曼陀罗、香丝草、白车轴草、北美独行菜、毛曼陀罗、垂序商陆、野胡萝卜、月见草、田菁、小花山桃草、牛膝菊、野燕麦、蓖麻、阿拉伯婆婆纳、杂配藜和大米草的出现频率分别为100%、100%、100%、100%、88.89%、77.78%、77.78%、55.56%、55.56% 、44.44% 、44.44% 、44.44% 、44.44% 、33.33%、33.33%、33.33%、22.22%、22.22%、11.11%和11.11%。其中，牵牛、皱果苋、绿穗苋和凹头苋在9 个地级市都有分布，曼陀罗、香丝草、白车轴草、北美独行菜和毛曼陀罗的分布范围超过5个地级市。

3 讨 论

在本研究中，黄河流经的山东省9个地级市的33座国家湿地公园中的196种外来植物占33座国家湿地公园中植物物种总数量的12.9%[14]，该比例小于中国外来植物物种数量占植物物种总数量的比例(28.19%[11])；在196种外来物种中，有81种的原产地为北美洲，有55种的原产地为亚洲其他国家。

一个地区植物类群的数量主要取决于成种过程和物种的迁入[15]。在较小的时间尺度上，物种的迁入过程起着主导作用。来自亚洲其他国家的植物物种扩散到山东省所需跨越的地理屏障较少。中国与北美洲所处的海陆位置和纬度非常相似[16]。水热条件在决定物种分布中起着首要作用。因此，来自北美洲的植物物种成为山东省33 座国家湿地公园中外来植物物种的主要组成部分。洞庭湖区的外来植物物种组成[17]也有类似特征。

生活型是植物对于特定生存环境长期适应，而在外貌上反映出的类型，是一种生态分类单位[18]。在本研究中，133 种草本植物和34 种乔木是山东省33座国家湿地公园中外来植物物种的主要组成成分。而从生活史时间看，95 种多年生植物和72种一年生植物是构成33座国家湿地公园的主要组成成分，即一年生草本植物、多年生草本植物和多年生乔木构成了外来植物类群的主体。

随着全球经济一体化的发展，贸易往来日益频繁，旅游业蓬勃发展，导致许多植物离开原产地，跨越海洋、荒漠和高山等自然地理屏障，进入陌生环境，并且能完成定植和建立野生种群，其被称为外来植物；而对引入地的生态、经济和社会造成严重威胁的部分外来植物被称为外来入侵植物[19]。在本研究中，济宁市、济南市、菏泽市、泰安市、滨州市、聊城市、淄博市、德州市、东营市中的外来植物和外来入侵植物的物种数量依次减少，可能的原因是国家湿地公园的面积越大，其外来植物和外来入侵植物物种越丰富；33 座国家湿地公园中的外来植物的主要传入途径是人工引种，引种的部分外来植物发生逃逸或者成为归化植物，入侵土著植物群落，对引入地的生态环境造成危害，需要引起人们的高度警觉。

在本研究中，山东泗河源国家湿地公园、山东微山湖国家湿地公园、山东济西国家湿地公园、山东东明黄河国家湿地公园、山东曹县黄河故道国家湿地公园、山东黄河玫瑰湖国家湿地中外来入侵植物的物种数量分别为44 种、37 种、34 种、33种、33 种和30 种，应该加强对入侵物种的防控。黄河流经的山东省9 个地级市的国家湿地公园的所有管理部门应该采取有力措施，彻底清除国家湿地公园中的恶性入侵物种圆叶牵牛、反枝苋、小蓬草、凤眼莲、钻叶紫菀、一年蓬和严重入侵物种牵牛、皱果苋、绿穗苋、凹头苋、曼陀罗、香丝草、白车轴草、北美独行菜、毛曼陀罗。尤其应该长期监测牵牛、皱果苋、绿穗苋和凹头苋种群的动态，发现即予以清除。

4 结 论

2022 年6 月至9 月期间，在山东省菏泽市、济宁市、泰安市、聊城市、济南市、德州市、滨州市、淄博市和东营市的33座国家湿地公园中，分布着57科136属196种外来植物物种，其中有76种已经成为入侵物种。