广西十万大山自然保护区外来入侵植物研究

应用研究

广西十万大山自然保护区外来入侵植物研究

韦原莲　叶　铎　温远光　门媛媛

(广西大学林学院)

摘　要:十万大山属北热带山地,有着丰富的生物多样性,但目前已遭到外来种植物入侵。通过实地调查和查证文献资料,初步确定十万大山自然保护区内外来入侵植物有23种,隶属于12科21属,其中菊科种类最多,6种,占入侵植物总数的26.1%;其次为苋科,3种,占入侵植物的13.0%。从来源看,23种入侵植物中,有21种来自热带美洲,占入侵植物种的91.3%。23种入侵植物均为r-选择对策种,其中有草本20种,占入侵植物种类总数的

87.0%。23种入侵植物几乎全部是由人类活动直接或间接引入。最后对保护区内入侵植物的危害性及防治措施也作了初步的分析。

关键词:入侵植物;传入途径;生长型;生活史对策;十万大山;自然保护区InvasiveplantspeciesinShiwandashanMountainNationalNaturalReserve,Guangxi,China∥WEI

Yuan2lian,YEDuo,WENYuan2guang,MENYuan2yuanAbstract:ShiwandashanMountain,locatedinNorth2tropicalMountainousarea,isfamousforitsabundantbiodiversity.Butnow,invasionsofexoticplantsbroughtmenacetonativeplants.Inthispaper,theinvasiveplantspecieswereinvestigated.Altogether,23invasivespeciesfrom21generaand12familieswerecollectedinShiwandashanMountainNationalNaturalReserve.Ofalltheexoticspecies,26.1%(6species)belongstoAsteraceaefamilyand3species(13.0%)totheAma2ranthaceaefamily.21speciescamefromTropicalAmerica,accountingfor91.3%ofalltheexoticspecies.All23invasivespecieswereintroducedbyhumanbeingseitherdirectlyorindirectlyandrecognizedasreco2strategy,amongthem,20spe2cies(87.0%)wereherbs.Finally,thecurrentsituation,potentialdamage,andpreventionandcontrolstrategiesoftheseinvasiveplantswerealsodiscussedinthepaper.

Keywords:Alienplant;Tropicalmontane;Biologicalinvasion;ShiwandashanMountainNaturalReserve;GuangxiFirstauthor’saddress:ForestryCollege,GuangxiUniversity,530005,Nanning,China

　　某种生物从原来的分布地区进入一个新的地区并

能存活、繁殖,形成野化种群(feralpopulation),该物种就被称为逸生种或归化种(naturalizedspecies)。其种群的进一步扩散,对新分布区生态系统的结构和功能造成了明显的损害和影响,或危及人类健康,这种现象

[1～4]

称为生物入侵(biologicalinvasion)。造成生物入侵的外来物种称之为入侵种(invasivespecies)。随着全球一体化趋势的发展,由外来种所导致的生物入侵已成为一个世界性的生态和经济问题,是全球变化的一个重要组成部分,越来越引起科学界和公众的广

[5]

泛关注。首先在于生物入侵给人类社会带来的巨大的经济损失。科学家更关注的是生物入侵对生态系统产生的影响。很多学者对危害性较大的一些入侵植物

[6]

如大米草(Spartinaangli)、凤眼莲(Eichhorniacras2

sipes)

[9]

、薇苷菊(Mikaniamicra2ntha)、空心莲子草

[10]

(Alternantheraphiloxeroides)等做了详细的研究。

[7,8]

　　十万大山国家级自然保护区,地处广西南部,主要保护对象为水源涵养林和季雨林、山地常绿阔叶林模式标本产地。区内保存有较大面积的、在广西乃至我国为数不多的并具有全球意义的热带原生性森林,孕育着丰富的生物多样性,并且保存了许多孑遗、古老植物及种群,分布着许多珍稀、濒危动植物物种,具有很强的特有性、典型性和珍稀性,是广西乃至全国热带地区重要的生物基因库和水源林区。因此,研究与保护其森林资源,有着十分重要的意义。本文对十万大山国家级自然保护区入侵种植物进行了统计与分析,可为研究外来植物种入侵、保护热带山地生物多样性提供基础材料和理论依据。1　生态环境概况

十万大山地处热带北缘,属热带山地,濒临北部湾,成北东东-南西西走向。十万大山自然保护区是十万大山的核心地区,位于107°29′59″～108°13′11″E,21°40′03″～22°04′18″N之间,东西最长74.4km,南北最宽45.0km,总面积58277.1hm。属高温多雨的热带季风气候,水热同期,干湿季明显;太阳辐射强

　23

2

收稿日期:2006-05-23　　　　修回日期:2006-09-20

基金项目:“973”国家重点基础研究发展规划项目(2002CB111504)。作者简介:韦原莲(1965-),女,实验师,主要从事林业资源培育研究。

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应用研究　烈,光照充足,冬短夏长,少霜无雪,无霜期长。年平均气温20～21.8℃,年平均降雨量2000～2700mm,相对湿度74.83%;年日照时数1634～1719h,太阳

2

辐射439.～452.2kJ/(cm.a)。山体基岩以砂岩、砂页岩为主,土壤类型主要有赤红壤、山地红壤、山地黄壤、山地草甸土和紫色土等。2　入侵植物种分析2.1　种类组成及原产地分析

[11～14]

通过实地调查和查证文献,确认目前十万大山自然保护区共有入侵植物23种,隶属12科21属(见表1)。在这些入侵植物中,菊科种类最多,6种,占入侵植物总数的26.1%;其次为苋科,3种,占入侵植物的13.0%;大戟科、茄科、旋花科、禾本科均为2种,占入侵植物种的8.7%;其余各科均为1种。23种入侵植物中,大部分来自热带美洲,有21种,占

入侵植物种的91.3%。2.2　生长型及生活史对策分析2.2.1　生长型分析

在十万大山保护区内的23种入侵植物中,有草本20种,占入侵植物种类总数的87.0%,如刺苋(Amaran2thusspinosus)、飞扬草(Euphorbiahirta)、小飞蓬(Conyzecanadensis)和铺地黍(Panicumrepens)等;剩下3种为灌木或半灌木,是飞机草(Eupatoriumodoratum)、水茄(So2lanumtorvum)和马缨丹(Lantanacamara),其中飞机草是半灌木,马缨丹是常绿半藤状灌木;没有乔木或小乔木。我们认为,产生这种现象的原因可解释为:草本、藤本和灌木相对于乔木来说是进化的,具有较强的适应能力,有更多成为入侵物种的可能。表1　十万大山入侵植物名录科名

藜科Chenopodiaceae苋科Amaranthaceae

属名

藜属Chenopodium白花苋属Aerva苋属Amaranthus

种名

土荆芥C.ambrosioides

空心莲子草A.philoxeroides刺苋A.spinosus野苋A.viridis

红花酢浆草O.corymbosa赛葵M.coromandelianum飞扬草E.hirta蓖麻R.communis含羞草M.pudica刺芫荽E.foetidum藿香蓟A.conyzoides熊耳草A.houstonianum三叶鬼针草B.pilosa小飞蓬C.canadensis梁子菜E.hieraciifolia飞机草E.odoratum曼陀罗D.stramonium水茄S.torvum

五爪金龙I.cairica牵牛P.nil

马缨丹L.camara地毯草A.compressus铺地黍P.repens

原产地中、南美洲南美洲热带美洲热带美洲热带美洲热带美洲中美洲非洲东北部热带美洲

传入途径无意引种有意引种无意引种无意引种有意引种无意引种无意引种有意引种有意引种

用途杂草饲用杂草杂草观赏杂草杂草油脂作物观赏

生长型

1a生或多年生草本多年生草本1a生草本1a生草本多年生草本

多年生亚灌木状草本1a生草本灌木状草本多年生草本,常作1a生栽培

酢浆草科Oxalidaceae酢浆草属Oxalis锦葵科Malvaceae赛葵属Malvastrum大戟科Euphorbiaceae大戟属Euphorbia

蓖麻属Ricinus含羞草科Mimosaceae含羞草属Mimosa伞形花科Umbelliferae刺芹属Eryngium菊科Compositae藿香蓟属Ageratum鬼针草属Bidens

白酒草属Conyze菊芹属Erechthites泽兰属Eupatorium

茄科Solanaceae曼陀罗属Datura

茄属Solanum

旋花科Cenvolvulaceae番薯属Ipomoea

牵牛属Pharbitis

马鞭草科Verbenaceae马缨丹属Lantana禾本科Gramineae地毯草属Axonopus

黍属Panicum

热带美洲有意引种食用1年生或多年生草本中、南美洲无意引种杂草1a生草本墨西哥有意引种观赏1a生草本热带美洲无意引种杂草1a生草本北美洲无意引种杂草1a生草本北美洲南部无意引种杂草1a生草本南美洲无意引种或自然扩散杂草半灌木墨西哥有意引种药用1a生直立草本美洲加勒比地区无意引种杂草有刺灌木热带亚洲、非洲有意引种杂草多年生草本热带美洲有意引种观赏多年生攀援草本热带美洲有意引种观赏、药用常绿半藤状灌木热带美洲有意引种草坪绿化多年生草本巴西无意引种杂草多年生草本

2.2.2　生活史对策分析2.3　入侵途径分析2.3.1　有意引种

我们调查的23种入侵植物均为r-对策种。Ko2

[15]

lar和Lodge对不同类群(植物及鸟类)的入侵者进行了比较,发现它们有一些共同的特点:r-选择的生活史对策(利用先锋生境、世代时间短、生育率高、增长率高),以及能在r-选择对策和k-选择对策之间转换。Rejm󰂞nek等

[16]

引入大量外来植物种的目的一般是为了提高经济效益、观赏或环境保护,但是由于引种不当,一些植物便发展成为了入侵植物。十万大山保护区内的23种入侵植物中,有11种是通过有意引种传入的,占入侵植物总数的47.8%。例如,作为食用,引入了刺芫

荽(Eryngiumfoetidum)等;作为饲用,引入了空心莲子草等;作为药用,引入了曼陀罗(Daturastramoni2

林业科技开发　2006年第20卷第6期

对北美洲和加利福尼亚的入侵

植物种的研究也表明入侵植物在物种竞争中倾向于采取“r-对策”。

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应用研究

um)、马缨丹等;作为观赏物种,引入了红花酢浆草(Oxaliscorymbosa)、含羞草(Mimosapudica)、熊耳草(Ageratumhoustonianum)等;作为改善环境植物,引

入了地毯草(Axonopuscompressus)等(见表1)。2.3.2　无意引入很多的外来入侵种是随着人类活动而无意传入的。通常是通过人类的运输,例如随船只、车体的交通工具以及进口货物等。十万大山23种入侵植物中的12种是无意引入的,占入侵植物总数的52.2%。如野苋(Amaranthusviridis)、藿香蓟(Ageratumconyzoides)、赛葵(Malvastrumcoromandelianum)等(见表1)。2.3.3　自然传入

落,物种多样性降低,群落结构变得简单,抵抗干扰能

力较低,种间关系相对较松散,可利用资源供给增加,加之天敌数量少甚至没有,入侵种容易定居并迅速扩散,最终形成优势种群,对本地生态系统形成危害。

大量的有关入侵植物种严重危害性的报道提醒我们,预防重于治理。应尽快在入侵物种在保护区内发生之前,掌握入侵种的相应资料,评估其入侵性及危害性,提高预警能力。对于已经侵入但尚未形成危害性的入侵物种,应抓住这个早期的关键环节即扩散及爆发之前的定居和时滞环节,实施科学、严格的监控及防治。我们建议可以采取以下主要措施:

(1)加强植物检疫。保护站采取相关措施,查清疫情,加强对进入区内车辆及人员的检疫。

(2)减少人为干扰。实施保护工程时尽量减轻对原生境的人为干扰,保持自然生态系统稳定性。

(3)改变入侵种生长地的环境条件。通过人工改变植物配置,改变入侵种适生的生境条件,抑制其存活及扩散。

(4)加强治理措施。采取人工或机械清除、化学防治和生物防治相结合的方法,对症实施,达到最佳治理效果。

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在没有人为影响的前提下,植物种子或繁殖体借助于风力、水流、动物的力量进行自然传播和扩散。飞机草主要是通过公路交通等从中缅、中越边境扩散进入我国,但其入侵至我国的另一原因是自然扩散,主要借助于风和水。这些侵入途径可能是多方面的或者是相互交叉的,一种植物可能是经过一种途径侵入的,也可能是经过两种或者两种以上途径侵入。在

[17]

时间上也可能是一次侵入,也可能是多次。从以上几种入侵途径可以看出,无论是有意引种还是无意带入,绝大部分的生物入侵是由于人类活动直接或间接造成的,人为因素尤其是人类活动大大加剧了外来种传入的量度和强度。虽然,成功的生物入

[18]

侵是一个小概率事件,Williamson称之为“十分之一法则”,但随着全球化的发展,国际贸易以及其他各种往来越来越频繁,外来生物被有意及无意引入到其他地区可能性也迅速提高。3　入侵植物的危害现状及应对措施

十万大山自然保护区优越的自然条件为物种的生长和繁衍提供了良好的环境条件,这些环境条件也十分有利于外来入侵植物种的生存、繁殖、扩散及爆发。虽然很多入侵植物能在保护区内繁殖、蔓延,但真正引起严重问题的却不多。目前这些外来植物的负面影响只局限在个别生境,但这却不能说明这些入侵植物在将来不会对本地生态造成重大破坏。在调查中我们发现,绝大多数入侵植物种类如空心莲子草、三叶鬼针草(Bidenspilosa)、五爪金龙(Ipo2

moeacairica)、铺地黍等喜欢生活在人为干扰严重、群

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落结构比较简单的灌丛、草丛、疏林等低地生境以及路边和湿地生境。未经干扰的、生物多样性丰富的原生性森林里尚未发现入侵植物种。这种现象的产生

[2,19]

可能与群落入侵性相关。那些受严重干扰的群

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(通讯地址:530005,南宁市秀灵路75号)

活性炭对组织培养中几种植物激素的吸附作用

王　港　杨秀平　李周岐

(西北农林科技大学林学院)

3

摘　要:研究了活性炭对IAA、KT和2,4-D3种植物激素的吸附作用,结果表明:活性炭对IAA和KT的吸附能力远远大于对2,4-D的吸附能力;不同粒级活性炭对3种激素的吸附能力均差别不大;当震荡时间超过12h时活性炭对3种激素的吸附量均明显增加。在试验范围内,IAA、KT和2,4-D3种激素的被吸附量均与活性炭用量呈显著线性相关。MS培养基成分、植物激素及活性炭添加的先后顺序与激素的被吸附量无显著相关。关键词:组织培养;活性炭;植物激素;吸附作用

AbsorptionEffectofActivatedCharcoaltoHormonesduringPlantTissueCulture∥WANGGang,YANG

Xiu2ping,LIZhou2qi

Abstract:TheabsorptioneffectofactivatedcharcoaltoIAA,KTand2,4-Dduringplanttissueculturewerestudied.Theresultsshowedthat:(1)theabsorptioncapabilityofactivatedcharcoaltoIAAandKTwasmuchlargerthanto2,4-D;(2)theabsorptioncapabilityofdifferentparticlediameterofactivatedcharcoaltothe3kindsofplanthormoneswasalmostthesame;(3)whenthetimeofabsorptionlongerthan12h,theamountsabsorbedofallthe3kindsofhormoneswerein2creasedobviously;(4)theabsorbedamountsofall3kindsofhormoneshadcloserelationshipwiththeamountsofusedac2tivatedcharcoal;(5)theadditionorderofactivatedcharcoal,hormonesandMSmediumingredienthadnoobviouseffectontheamountsof3kindsofhormoneabsorbed.

Keywords:Tissueculture;Activecharcoal;Planthormones;Absorptioneffect

Author’saddress:ForestryCollege,NorthwestA&FUniversity,712100,Yangling,Shaanxi,China

　　活性炭是植物组织培养中一种常用的附加物,一般认为它具有吸附外植体产生的有害物质

[2～4]

和为培养物创造适宜生长的暗环境等作用。植物组织培养研究包括的内容很多,其中植物激素的使用是最为重要的方面之一。活性炭作为一种吸附物质,它的使用必然对培养基中所添加的植物激素产生吸附作用而影响其有效性。定量研究活性炭对组织培养中生长调节物质的吸附作用,对于开展植物组织培养研究和合理使用参考文献具有重要意义。1　研究方法

本研究所涉及的植物激素包括IAA、2,4-D和

收稿日期:2006-08-11

基金项目:陕西省自然科学基金项目(2004C126)的部分研究内容。第一作者简介:王港(1982-),男,硕士生,专业方向为林木生物技术。通讯作者:李周歧(1962-),男,教授。

[1]

KT3种。为了模拟培养基环境,所有试验均在MS培

养液中进行,激素浓度均为5mg/L。试验因素包括不同活性炭粒级(60、120、160、200目和300目)、不同震荡时间(0.5、1、5、12h和24h)、不同活性炭用量(0.2、0.5、1.0g/L和1.5g/L)及不同添加顺序(A:MS培养液+活性炭+振荡10min+激素+振荡1h,B:MS培养液+激素+活性炭+振荡1h)4种,试验

均重复3次,以不添加活性炭为对照(CK)。除试验因素外,活性炭用量为0.5g/L,活性炭粒级为160目,激素与活性炭同时加入,在转速100转/min的震荡机上振荡1h后用慢速定性分析滤纸将活性炭漏去,在UV-754型分光光度计上测滤液吸光值(根据扫描结果,IAA、KT、2,4-D的吸收波峰分别是278、268nm和228nm)并根据标准曲线计算激素含量,以对照吸附量为0计算各处理吸附率(%)。

林业科技开发　2006年第20卷第6期

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