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生态环境·植保

民勤县外来植物多样性调查

  • 杨建美 1, 2 ,
  • 张春花 3 ,
  • 徐锦凤 1, 2
展开
  • 1. 武威职业学院药学院,甘肃 武威 733000
  • 2. 武威市中药鉴定与开发工程技术研究中心,甘肃 武威 733000
  • 3. 甘肃省武威肿瘤医院神经内科,甘肃 武威 733000

杨建美(1982—),男,甘肃武威人,硕士,副教授,从事药用植物研究和开发工作。

Copy editor: 吴思文

收稿日期: 2024-11-01

  网络出版日期: 2025-07-02

基金资助

武威市市级科技计划自筹经费项目“民勤县外来入侵植物调查研究”(WW23B02NY135)

甘肃省教育科学“十四五”规划一般课题“基于OBE理念的药用植物学课程教学改革和实践研究”(GS〔2024〕GHB1467)

Investigation on the exotic plant’s diversity in Minqin County

  • YANG Jianmei 1, 2 ,
  • ZHANG Chunhua 3 ,
  • XU Jinfeng 1, 2
Expand
  • 1. School of Pharmacy,Wuwei Occupational College, Wuwei 733000, China
  • 2. Wuwei Engineering Research Center for Identification and Development of Traditional Chinese Medicine, Wuwei 733000, China
  • 3. Department of Neurology, Wuwei Tumor Hospital, Wuwei 733000, China

Received date: 2024-11-01

  Online published: 2025-07-02

摘要

为探明甘肃民勤县外来植物分布现状,采用线路调查、样方调查等方法对其种类组成、科属组成、来源地分布、引入目的等进行分析。结果表明,研究区共有外来植物183种,隶属于48科134属,其中被子植物占绝对优势;菊科是外来植物的优势科,有25种,占总种数的13.66%,芸薹属、杨属是外来植物的优势属,二者均有6种,占总种数的3.28%;来自亚洲的外来植物种类较多,有86种,占外来植物总数的46.99%;作为食用、观赏、绿化植物引入的植物较多,分别占总种数的31.15%、23.50%、16.39%。外来植物的引入丰富了研究区的物种多样性,促进了生态环境建设。

本文引用格式

杨建美 , 张春花 , 徐锦凤 . 民勤县外来植物多样性调查[J]. 安徽农学通报, 2025 , 31(12) : 41 -44 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.12.011

Abstract

To clarify the current distribution status of exotic plants in Minqin County, Gansu Privince, methods such as route investigation and plot investigation were adopted to analyze the species composition, family and genus composition, origin distribution, and introduction purpose of exotic plants. The results showed that there were a total of 183 species of exotic plants in the study area, belonging to 134 genera and 48 families, among which angiosperms had an absolute advantage. The Compositae was the dominant family of exotic plants, with 25 species, accounting for 13.66% of the total species. Brassica and Populus were the dominant genera of exotic plants, each with 6 species, accounting for 3.28% of the total genera. There were many species of exotic plants from Asia, with 86 species, accounting for 46.99% of the total number of exotic plants. More of them were introduced as edible, ornamental and greening plants, accounting for 31.15%, 23.50%, and 16.39% of the total species respectively. The introduction of exotic plants has enriched the species diversity in the study area and promoted the construction of the ecological environment.

外来植物是指在某一特定区域内未自然出现,而由于直接或间接的人类活动被引入的物种、亚种或较低级的分类群体。当前,为满足农业生产、生态建设和景观美化等需求,牧草、蔬菜、药用植物及园林绿化植物等外来物种被广泛引种。这些外来植物的引入为当地的经济发展和民众生活带来了诸多益处。当部分外来植物被引入一个气候和土壤条件适宜的新环境,其便会经过潜伏期和归化期的环境适应而不断繁殖、扩展,最终建立种群,暴发成灾,成为外来入侵种。入侵种不仅会危害当地作物的生长,还会对生态环境和经济发展造成不利影响[1]。腾开沛等[2]研究发现,广西北部湾地区入侵植物共有38科102属150种,草本植物占据较大优势。何绍顺等[3]对在滇西北境内普查收集到的62种外来植物的空间分布、危害发生程度等进行分析,结果表明,62种外来植物中有52种入侵植物,其中三级入侵低风险水平植物种类较多。在区域生态系统研究中,调查外来植物种类是认识其分布现状与危害程度的基础工作,在此基础上,进一步深入分析其种类构成、数量、生物学特征等,有助于更全面地理解外来植物与人类活动、区域生态环境维持之间的相互关系[4-6]。甘肃民勤县位于河西走廊东北部,属于典型的沙漠干旱型气候,生态系统较脆弱[7-8]。本文通过线路调查、样方调查等方法调查研究区外来植物种类组成、科属组成、来源地分布、引入目的等,为研究区进一步加强外来植物研究和管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区基本情况

研究区位于河西走廊东北部、石羊河下游 (101°49′41″—104°12′10″ E,38°03′45″—39°27′37″ N),海拔在1 298~1 936 m,基本地貌由小平原、低矮山丘、沙漠组成。该地气候是典型温带大陆性季风气候,年平均降水量113.2 mm,年平均蒸发量2 675.6 mm,干燥度5.85,昼夜温差较大,约14.3 ℃,年平均温度8.8 ℃,年平均日照时数3 134.5 h。研究区面积1.6万km2,其中绿洲面积约0.18万km2,属典型的内陆灌溉农业区,耕地肥沃,光热资源较丰富,适于多种作物生长,主要种植作物有棉花、小麦、玉米、大豆等。该地区良好的自然条件为外来植物的生存提供了条件。

1.2 研究方法

基于对研究区的地形、地貌、生态环境、植被种类等的综合考量,筛选确定了40个调查区域(5条样线和35个样地)。根据调查区域实际情况,采用以下调查方法对区域内的植物种类组成、科属组成、来源地分布、引入目的等进行调查。(1)线路调查法。沿途记录调查路线及其两侧所分布的外来植物名称、生长环境以及生长状态等信息。(2)样方调查法。在植物分布密集区域,根据植物群落类型设置不同大小的样方进行调查,乔木样方20 m×20 m,灌木样方10 m×10 m,草本样方1 m×1 m,对每个样方内植物种类、数量及物候期等信息进行详细测量和统计。(3)访谈法。走访熟知当地植物资源分布的村民以及有关机构工作人员进行调查和资料收集。
调查结束后,使用《甘肃植物志》[9]《甘肃省河西地区维管植物检索表》[10]等书籍,对野外调查所采集的植物标本进行种类鉴定,同时结合文献资料和访谈结果编制《民勤县植物资源名录》,参考《中国外来入侵植物名录》[11]《中国外来入侵植物志》[12]《中国口岸外来入侵植物彩色图鉴》[13]《中国外来植物名录》[14]《中国外来入侵与归化植物名录》 [15]等资料,筛选出研究区外来植物种类,并补充生活型、来源地、引入目的等信息。

2 结果与分析

2.1 外来植物种类组成

经统计,研究区共有外来植物183种,隶属48科134属,其中裸子植物7种,隶属2科6属;被子植物176种,隶属46科128属,其中双子叶植物155种,隶属42科110属,单子叶植物21种,隶属4科18属。综合来看,在研究区外来植物种类组成中,被子植物占绝对优势,说明研究区外来植物种类相对单一。

2.2 外来植物科属组成

表1可知,研究区外来植物中种数量在5种及以上的科有13个,分别为菊科(25种,占总种数的13.66%)、豆科(16种,8.74%)、禾本科(13种,7.10%)、蔷薇科(11种,6.01%)、杨柳科(11种,6.01%)、藜科(9种,4.92%)、茄科(9种,4.92%)、十字花科(8种,4.37%)、百合科(6种,3.28%)、葫芦科(5种,2.73%)、伞形科(5种,2.73%)、锦葵科(5种,2.73%)和苋科(5种,2.73%),这些科所含物种数达128种,占外来植物总种数的69.95%。这些科中大多数植物被引入作为当地的经济作物和园林绿化植物,其对当地的经济发展、生态环境保护起了重要作用。
表1 种数在5种以上的外来植物
科名 种数/种 占比/%
菊科 25 13.66
豆科 16 8.74
禾本科 13 7.10
蔷薇科 11 6.01
杨柳科 11 6.01
藜科 9 4.92
茄科 9 4.92
十字花科 8 4.37
百合科 6 3.28
葫芦科 5 2.73
伞形科 5 2.73
锦葵科 5 2.73
苋科 5 2.73
在外来植物中,含种数较多的属分别为芸薹属(6种,3.28%)、杨属(6种,3.28%)、梨属(5种,2.73%)、藜属(5种,2.73%)、葱属(4种,2.19%)、苋属(4种,2.19%)、榆属(3种,1.64%)。由此可见,研究区外来植物在属的构成上以种类数量在两种及两种以下的小型属为主,这与荒漠区域植物区系构成特点是相适应的[16]

2.3 外来植物来源地分布

在研究区外来植物中,来自亚洲的有86种,占外来植物总数的46.99%;来自美洲的有48种,占外来植物总数的26.23%;来自欧洲的有39种,占外来植物总数的21.31%,来自非洲的有9种,占外来植物总数的4.92%;来自大洋洲的有1种,占外来植物总数的0.55%。由此可知,来自亚洲的外来植物种类较多,其中大部分来自国内其他地区,可能是因为这些物种所在的生境较为相似,研究区能为这些植物提供适宜的生境,有利于成功引种。

2.4 外来植物引入目的

表2可知,外来植物的引入和人类的生产生活密切相关。根据引入目的不同,可划分为食用、观赏和园林绿化等6类。各类群所含种数由多到少依次为食用(57种,占外来植物总种数的31.15%)、观赏(43种,23.50%)、园林绿化(30种,16.39%)、药用(6种,3.28%)、经济作物(6种,3.28%)和防风固沙(4种,2.19%)。研究区有意引入的外来植物为146种,占比79.78%。综合来看,研究区外来植物的引入主要是为了保护当地生态环境和丰富食用植物种类。
表2 外来植物引入目的及占比
引入目的 种数/种 占比/%
合计 146 79.78
食用 57 31.15
观赏 43 23.50
园林绿化 30 16.39
药用 6 3.28
经济作物 6 3.28
防风固沙 4 2.19

2.5 外来植物的入侵性

研究区无意引入的外来植物中,如牛膝菊(Galinsoga parviflora)、苣荬菜(Sonchus wightianus)、苦苣菜(Sonchus oleraceus)、野燕麦(Avena fatua)、画眉草(Eragrostis pilosa)等均为草本植物,其适应能力较强,发生量大,对气候和土壤要求不高,易成为田间杂草,给当地农业生产带来一定危害,这也反映了草本植物对环境的适应性和入侵性较强[7]。由于研究区干旱的气候条件,无意引入种分布范围较小,尚未对本土植物种群繁衍和经济作物生长造成较大威胁。

3 结论与讨论

外来植物入侵是一个复杂且逐步发展的过程,其大致可以分为以下几个关键阶段:首先是抵达阶段,外来植物通过各种途径如风力、水流、动物携带或人类活动等被带到一个新的地区;其次是逃逸阶段,这些植物在新环境中成功摆脱了如天敌、病害等原生地的自然因素控制;随后进入种群建立阶段,其在新环境中开始繁殖并形成稳定种群;最后是空间扩散阶段,这些外来植物开始广泛传播,占据更多的生态位,对当地生态系统构成威胁。在特定地区内,被引入的外来植物最终能够成功发展为具有入侵性的植物的概率较低[17-18]。目前,研究区的外来植物主要是有意引入,在一定程度上丰富了该地植物种类,对当地的经济发展和生态环境保护具有重要作用。引种时伴随的一些无意引种如牛膝菊、苦苣菜等,由于其特有的生物学特征,能有效地与土著种进行资源利用竞争,从而干扰和抑制土著种正常生长发育,成为群落的优势种,甚至形成单种群落[19]。外来植物对研究区当地生态系统的影响是潜在且深远的,防止其对当地生态系统造成不利影响是一项长期、艰巨的任务,需要科研工作者从生态系统的各个维度提供坚实的理论支持。
当前,研究区引入的外来植物主要集中在温带地区,仅部分植物是从热带、亚热带地区引入。由此可见,研究区特殊的自然地理条件,较适合于温带植物生长繁衍。在引种过程中,应注意引种对象的原生地物候与引入地的气候周期相匹配,若存在不匹配的情况,需对其生活周期进行调节,以实现引种植物生活周期与环境条件相适应。
本研究结果表明,研究区共有外来植物183种,隶属48科134属,其中被子植物占绝对优势;外来菊科植物有25种,占总种数的13.66%,外来芸薹属植物有6种,占总种数的3.28%;来自亚洲的外来植物有86种,占外来植物总数的46.99%。鉴于研究区外来植物可能对当地生态环境及社会经济造成潜在影响,为有效管理外来植物、保障区域生态安全以及促进社会经济可持续发展,从以下3个方面建立一套科学、系统的外来植物风险评估体系。(1)实地调查。针对研究区境内出现的外来植物,及时开展实地调查,并结合相关文献资料,对其分布范围、原产地、生长习性、生态适应性等信息进行收集与整理。在此基础上,科学分析、准确判定其是有益于当地生态系统的新成员,还是可能对生态环境和社会经济造成威胁的入侵者。身份确认后,需根据外来植物的具体情况和潜在风险,制订出一套详细的管理方案,为后续的监测与治理工作明确方向。例如,对于部分能够改善土壤结构或增加生物多样性的外来种,可以考虑保留;而对于部分已经显示出危害特征的,立即启动相关控制程序[20-22]。(2)监测实施。对于存在潜在危害但尚未形成大规模扩散趋势或暂未引起严重生态后果的外来植物,建立起一套长期稳定的监测机制,密切关注其生长状况及发展趋势。根据不同情况灵活调整防控手段,限制其的生长范围和速度,引导其朝有益于当地生态系统的方向转变[23]。(3)控制与根除。对于已经对当地生态系统造成严重危害的外来植物,加大控制与根除力度。根据外来植物的种类、生长环境以及危害程度等因素,灵活采用生物防治、化学防治和机械根除等多种方式。例如,引入天敌、利用特定微生物进行生物防治,使用高效低毒化学药剂进行防治或通过人工采挖等方法进行机械根除[24]。通过以上综合防控措施,有效降低外来植物的种群数量和危害程度,从而保护当地生态系统的稳定性和多样性。在此过程中,严格遵守相关法律法规要求,减少对自然环境造成二次伤害,并确保工作人员的人身安全。此外,定期评估清理效果,及时调整与优化方案。
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