外来植物入侵和防制入侵方法
2007/2/1 来源:大众科学·科学研究与实践 作者:楼文豪


  【摘 要】:外来植物入侵是非土著植物通过各种方式进入并定居在一个新的生态系统,一般具有比土著植物更强的生活能力,从而对土著植物的多样性构成威胁。文章综述了外来入侵植物的基本生理生态特征和其入侵的一般特征,并分析了目前我国植物入侵的现状,最后提出了防制植物入侵的一般方法。
  【关键词】:外来植物;植物入侵;防制
  中图分类号:Q94 文献标识码:B 文章编号:1002-6908(2007)1210008-01
  
  引言
   植物入侵(Plants Invasion)是指一种植物在各种活动的影响下,从原产地进入到一个新的栖息地,并通过定居(colonizing)、建群(establishing)和扩散(diffusing)而逐渐占领该栖息地,从而对当地土著种群和生态系统造成负面影响的一种生态现象。外来植物入侵的原因很多,如动物活动,占领空的生态位等。外来植物入侵现象在当今社会十分普遍, 引发了一系列的生态和经济问题,打破了入侵区的生态系统,影响生态系统的承载力,危害人类社会经济结构以及人类健康,造成了无法估量的损失,特别对农田、草坪、果园等人工栽培的经济生态系统造成了极大破坏。植物入侵造成了全球植物生态系统多样性丧失和危害人类社会经济已经成了无可争议的事实,研究入侵植物的生态和生理特征,准确预测植物入侵性,有效防止有害植物的入侵成了植物学家和生态学家研究工作的焦点。
  1.植物入侵概念和入侵植物的特征
   1.1外来入侵植物及植物入侵的概念
   外来入侵植物是指在非原生态系统进化出来的植物,由于自然或人为的因素被引入新生态环境并对新生态环境或其中的物种构成一定威胁的植物。植物入侵是指一种植物在各种活动的影响下,从原产地进入到一个新的栖息地,并通过定居,建群和扩散而逐渐占领该栖息地,从而对当地土著种群和生态系统造成负面影响的一种生态现象。植物入侵基本过程如下图所示。
  
   1.2入侵植物的特征
   外来入侵植物,特别是那些入侵性较强的外来植物,具有其相应的生理和生态等特征。比如:外来入侵植物一般多为草本植物,多为单年生或二年生,生活周期短,植株较小,种子数量巨大,种子小而轻,繁殖和传播方式多样化,具有灵活适应环境变化等特征。如薇甘菊广叟果千粒重010892 g,具5"脊",先端一圈冠毛;紫茎泽兰种子千粒重0104~01045 g,广叟果顶端有冠毛;飞机草广叟果千粒重仅为0105g,具五纵棱,棱上有短硬毛。这些体积小、重量轻,加之具有翅、柔毛或冠物等附属物,能通过空气、水流、动物或人类等多种途径进行远距离散布。研究表明,单子叶植物比双子叶植物更具入侵性;草本植物比木本植物更具入侵性;单年生、二年生植物比多年生植物更具入侵性。对入侵我国最严重的90种外来植物中草本和木本,单年生和多年生的数目分析比较也证实了这一点。
  2.目前我国植物入侵现状
   据调查,目前中国共有外来入侵植物188种,其中水生植物18种、陆生植物170种,隶属41科。种数最多的科是菊科(49种)和禾本科(33种),来自美洲的有125种,占入侵植物总种数的66.15%。这188中入侵植物中,最严重的为90种,对这90种外来植物的性状和生活周期型的统计,发现草本与木本的数量比为81/9,单年生、二年生与多年生数量比约为52/38,并且,作为草本的禾本科( Graimineae)和菊科(Compositae)数量居多,分别为11种和22种。统计的结果显示,在这90种外来植物中,草本在数量上占据绝对优势,由于该90种外来植物在我国入侵性评价中处于最严重的地位,故一定程度上说明了草本植物比木本植物更具入侵性;而一、二年生与多年生相比,也占据一定优势。我们抽样对90种外来植物的其中蓖麻等5种植物的形状和入侵强度列出如下:
  
  3.有效防止和防制植物入侵的一般方法
   目前对入侵植物主要采取检疫、人工、生物、化学、农业、机械或物理防治,以及将这些方法结合起来的综合治理措施。主要方法简述如下。
   3.1杂草检疫防治
  杂草检疫是防治植物入侵的首要环节,也是杂草防治不可缺少的环。它是依据植物检疫法,对输入或输出的动植物或动植物产品中夹带的有毒、有害杂草的繁殖体进行检疫的防治方法。必须提高检疫员的素质和业务水平,同时加强宣传、呼吁,加强科普教育,使人们有充分认识,从源头杜绝有害外来植物的入侵。
   3.2 人工防治
   人工防治是最原始、最简便的方法,适于控制刚传入,还没有大面积扩散的入侵物种,能在短时间内将其清除,但对高繁殖力的物种则因费时费工,除草效率低。深圳曾多次进行人工拔除薇甘菊,但因效果差而放弃。人工防治是一种清洁的生态防治方法,但要注意除后残株必须及时妥善处理,否则可能成为新的传播源,客观上加速外来植物的入侵。
   3.3 生物防治
   生物防治是利用杂草的天敌,如昆虫、病原真菌、细菌、病菌、线虫、食草动物或其他高等植物来控制杂草的发育、生长蔓延和危害的方法。其目的不是根除杂草,而是通过干扰杂草的生长发育、形态建成、繁殖与传播,使其种群数量和分布控制在生态和经济危害水平之下。利用有害植物的天敌进行防治,国内外已取得了不少成果。
   3.4 动物治草
   以虫治草是利用昆虫能相对专一地食取某类杂草的特性来防治杂草的方法。一般程序为:原产地考察采集天敌-安全性评价-天敌引入与检疫-天敌生物生态学特性研究-天敌的释放与效果评价。从20 世纪中叶至90 年代,以虫治草的研究和实践迅速发展,取得显著成效。如1945 年美国用泽兰实蝇防治紫茎泽兰;1978 年前苏联利用豚草条纹叶虫防治豚草;1987 年中国利用空心莲子草虫(Agasicleshygrophila)防治空心莲子草;利用专食性天敌昆虫Neochetina eichhorniae 和N.bruchi 对水葫芦进行防治等。
   目前防止和防制外来植物入侵的方法日益增多,也日益科学化,环保化和有效化,主要体现在生物防制植物入侵的方法上。
  结束语
   一个外来植物在远离原生境后要迅速占据新的生境,并不断扩展分布范围而成为入侵种,必然有一定的生理和生态学基础对异质生境较强的适应对策、快速的繁殖能力、高效的种子散布方式。这些机制之间相互影响、相互作用,共同促成外来植物的成功入侵。
   植物入侵打破了生态系统的稳定,影响生态系统的承载力,危害人类社会经济结构以及人类健康,造成了无法估量的损失,已经引起了世界的高度重视,寻找有效而科学地防止和防制外来植物入侵的措施成了植物入侵研究工作的当务之急。
  
  参考文献
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   [3] 王振华, 朱子平, 徐家文. 我国生物入侵之现状及对策. 湖北植保, 2004.
  [4] 强胜, 曹学章. 外来杂草在我国的危害性及其管理对策. 生物多样性,2001.
  
  注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。

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