珠海市外来杂草的调查与分析

2024-01-19 07:04郑明轩林伟通张建军金秋葶
惠州学院学报 2023年6期
关键词:狼尾草甘菊珠海市

郑明轩,林伟通,张建军,石 振,金秋葶

(1.华南农业大学 林学与风景园林学院,广东 广州 510642;2.广东罗浮山省级自然保护区管理处,广东 惠州 516133;3.中华人民共和国拱北海关,广东 珠海 519110)

外来杂草是指那些通过人为作用,从原来分布区域扩展到其过去或现在自然分布区域及自然传播扩散范围以外的杂草,它是分布在荒野且尚未挖掘经济价值的一类植物[1-3],多年来我国为处理外来杂草而花费大量的人力、物力和精力。杂草具有很强的繁殖和扩散能力,对外均具有一定的扩张潜力[4-7],对人类种植的农作物、城乡园林绿化植物甚至身体健康都带来了一定程度的不良影响[8-9]。

珠海市是我国改革开放最早设立的经济特区之一,经济发达,交通便利,对外交往频繁;人为活动对自然环境的干扰也随着经济发展逐步增加,园林观赏、栽培食用的外来植物引种也越来越频繁;珠海市沿海岛屿众多,岛屿生态系统结构和种类组成比较简单;上述因素均为外来杂草在该市区域内定居创造了有利的条件。近年来,有研究者报道了珠海市56种外来入侵植物的科属特点、生长习性及其对珠海市的影响[10];红树林区的外来植物互花米草(Spartina alterniflora Lois.)和无瓣海桑(Sonneratia apetalaBuch.-Ham.)的引种及逸生问题同样引起了珠海市政府与科技界的关注[11]。本研究拟通过对珠海市外来杂草的调查与分析,探究该区域杂草发生特点及规律,揭示外来杂草的分布及来源,为珠海市加强管理和控制外来杂草提供科学依据。

1 研究地自然概况

珠海市位于广东省珠江口的西南部(113°03′ E~114°19′ E,21°48′ N~22°27′ N),东与香港隔海相望,南与澳门相连,西与新会、台山市相邻,北与中山市接壤。珠海市行政管理范围包括香洲区、斗门区和金湾区,陆地面积1 514 km2,海域面积6 135 km2,有大小岛屿146个,海岸线、岛岸线长690 km。属亚热带海洋性气候,常受南亚热带季候风侵袭,多雷雨。年平均气温22 ℃,最低气温2.5 ℃。年降雨量为1 770.4 mm,其中4—8月占全年降雨量的76%。最高峰是金湾区的黄杨山,海拔530 m。自然土壤有赤红壤、石质土、滨海沙土、盐渍沼泽土等。

2 研究方法

2.1 野外调查法

分别于2019—2021年的夏、秋季,6次对珠海市辖区内的道路、荒地、果园、农田、口岸、港口等外来杂草易发生地区进行样地样线调查,重点在横琴岛大面积外来杂草发生的地区进行样方调查,设置18个50 m×50 m的样方,样地位置和主要杂草类型见表1;对所调查的本地和外来杂草进行种类、盖度、高度等记录,现场拍照、采用手持GPS接收机进行定位、采集标本作为凭证依据,分析其物种组成、原产地、生活型、生境、群落特征。

表1 珠海市外来杂草调查样地表

2.2 计算方法

在杂草多样性调查研究中,常常使用重要值表示一个杂草物种的优势程度,计算灌草层的相对密度、相对频度、重要值、田间密度,公式如下:

3 结果与分析

3.1 物种组成

根据野外调查和文献资料,珠海市共记录有外来杂草66 种,隶属于26 科57 属(表2),双子叶植物有23科45属53种,单子叶植物有3科12属13种。其中,空心莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb.)、飞机草(Eupatorium odoratumWalter)、薇甘菊(Mikania micranthaKunth)和 凤 眼 莲(Eichhornia crassipes(Mart.)Solms)等4种植物属于国家环境保护总局2003年公布的首批9种外来入侵植物。另外,薇甘菊、三裂蟛蜞菊(Wedelia triloba(L.)Hitchc.)、银合欢(Leucaena leucocephala(Lam.)de Wit)、马缨丹(Lantana camara Linn.)和凤眼莲等5种植物被IUCN列入世界上最有害的100 种外来入侵种。羽芒菊(Tridax procumbens Linn.)、猩猩草(Euphorbia cyathophora Murr.)、硬毛木蓝(Indigofera hirsuta Harv.)、大翼豆(Macroptilium atropurpureum(DC.)Urban)、圭亚那笔花豆(Stylosanthes guianensis(Aubl.)Sw.)、吊球草(Hyptis rhomboidea Mart.et Gal.)、蒺藜草(Cenchrus echinatus L.)、多穗狼尾草(Pennisetum polystachion(L.)Schultes)等8种是黄辉宁未报道的外来杂草[10]。菊科、禾本科、苋科、蝶形花科、旋花科组成珠海市杂草外来杂草的优势科;菊科植物有17 种,禾本科植物有11 种,苋科、蝶形花科、旋花科均为4种,共计达40种,占珠海市外来杂草总数的61.0%。

表2 珠海市外来杂草组成与原产地

3.2 原产地分析

从表2 可得知,对珠海市66 种外来杂草原产地分析发现,原产自美洲的植物有51种,占77.3%;来自非洲的有9种,占13.6%。根据有关统计资料[14],我国目前记录入侵植物有188种,原产美洲地区的种类最多,达到125 种,占66.5%。据本次调查数据结果,珠海市外来杂草也是源自美洲地区地占据最高比例。因为珠海市地处亚洲热带北缘,属南亚热带海洋性季风气候区,因此,本地的地理气候条件适宜于来自美洲、非洲等热带或亚热带地区的植物生长。

3.3 生活型组成

据统计,珠海市外来杂草生活型可以划分为乔木、灌木、草本和藤本等4个类型,以草本为主,有53种,占80.3%;其次为灌木和藤本,均有6种,均占9.1%;乔木最少,有1种,占1.5%。在珠海市造成最大危害的外来植物主要是草本植物,这些植物均具有较强的适应性和扩繁能力。乔木和灌木种类虽然共占10.6%左右,大多只是在人工栽培条件下于局部地区内逸生。值得注意的是,草本和藤本占89.4%左右,但造成较大危害的只是个别种类,如凤眼莲、薇甘菊、五爪金龙等。

3.4 生境分析

由图1 可看出,珠海市外来杂草主要分布在干扰比较频繁的生境。其中,路旁生境分布的种类最多,达40 种,占29.0%;其次为荒地生境和栽培地生境,分别为35、20种,占比为25.4%、14.5%;其他生境包括住宅区、草地、海滨、林缘和湿地等。珠海市有大量的沿海岛屿,不少岛屿的原生植被和生态系统正遭受工业和旅游业开发建设的蚕食,岛上自然生态环境面临着严重的破坏,增加了外来杂草入侵的概率。

图1 珠海市外来杂草的生境分布特点

3.5 外来杂草发生情况和优势群落特征

由表3可得知,假臭草的重要值最大(42.04),表明它在珠海市各个调查样地块中出现的概率相对较大,且分布密度较均匀,发生量大,是珠海市外来杂草的优势群落;第二是白花鬼针草(26.31);第三是薇甘菊(24.25);第四是五爪金龙(21.73);第五是多穗狼尾草(21.66)。相对密度较大的有假臭草、白花鬼针草、多穗狼尾草等3种,表明这3种外来杂草在野外的发生量较大;相对频度在5%以上的有假臭草、薇甘菊、五爪金龙、红毛草、金腰箭、加拿大蓬等6 种,这些外来杂草在珠海市分布广泛,发生普遍。田间密度大小依次是假臭草、白花鬼针草、多穗狼尾草、红毛草、五爪金龙等5 种。

表3 珠海市外来杂草优势群落统计表

4 结论与讨论

珠海市共记录有外来杂草26科57属66种;其中,菊科、禾本科、苋科、蝶形花科、旋花科是珠海市杂草外来杂草的优势科,这些共计达40 种,占珠海市外来杂草总数的61.0%;从种的危害上它们均为世界性分布的大科,适应力较强,容易在各种生境下定居繁衍[15],而菊科植物危害较突出,这与国内很多研究结果大体一致[14,16],目前已有17种常见于珠海市的农田、路边、滨海地区和荒地等生境,特别是薇甘菊、三裂叶蟛蜞菊、白花鬼针草、钻形紫菀等尤为突出。

珠海市原产自美洲的外来杂草有51 种,占77.3%;来自非洲的有9种,占13.6%;有学者认为主要是因为我国华南地区与美洲的气候差异和环境差异较小以及地质历史上的密切联系,使得入侵地缺乏原产地具备的天敌和生态平衡控制机制的有效约束,导致原产美洲的外来植物能在华南地区迅速繁殖、扩散[17-20]。珠海市外来杂草生活型以草本为主,有53种,占80.3%;由于草本植物具有寿命短、结果时间长、种子数量大、种子体积小易于传播的特点,具备与入侵性相关的特征,作为观赏、饲料植物等用途引种时易于存货,这些都是其容易入侵到其他地方生态系统的原因[21-23]。

珠海市外来植物主要分布在干扰比较频繁的生境,路旁生境分布的种类最多(达40种),占29.0%;岛屿一般比同等面积的大陆物种少,且生态位宽度狭窄,生态位有较多的空缺让新物种迁入,因而比大陆更容易收到外来杂草的定居和扩散[17,24];珠海市岛屿较多,使得珠海市入侵杂草相对较多。众多外来杂草中,假臭草的重要值最大,为42.04;相对密度较大的有假臭草、白花鬼针草、多穗狼尾草3 种外来杂草,相对频度在5%以上的有假臭草、薇甘菊、五爪金龙、红毛草、金腰箭、加拿大蓬6 种,田间密度大小依次是假臭草、白花鬼针草、多穗狼尾草、红毛草、五爪金龙5种。

针对珠海市外来杂草的入侵现状和造成的危害,我们应该从根源上防止外来杂草的引进,加强监测和防治外来杂草,提高公众对外来杂草的认知。

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