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湿地外来植物再力花入侵风险研究
发布日期:2011-06-23浏览次数: 字号:[ ]
1、再力花的形态特征     再力花为多年生挺水植物,草本。植株高100~250 cm(植株中等大小,植株叶面高度60~150 cm,但总花梗细长,常高出叶面50~100 cm);叶基生,4~6片;叶柄较长,约40~80 cm,下部鞘状,基部略膨大,叶柄顶端和基部红褐色或淡黄褐色;叶片卵状披针形至长椭圆形,长20~50 cm,宽10~20cm,硬纸质,浅灰绿色,边缘紫色,全缘;叶背表面被白粉,叶腹面具稀疏柔毛。叶基圆钝,叶尖锐尖;横出平行叶脉。     复穗状花序,生于由叶鞘内抽出的总花梗顶端;总苞片多数,半闭合,花时易脱落;小花紫红色,2-3朵小花由两个小苞片包被,紧密着生于花轴;多仅有一朵小花可以发育成果实,稀两个或三个均发育成果实。小苞片0.8~1.5 cm,凹形,革质,背面无毛,表面具蜡质层,腹面具白色柔毛。萼片 1.5~2.5 mm,紫色;侧生退化雄蕊呈花瓣状,基部白色至淡紫色,先端及边缘暗紫色,长1.2~1.5cm,宽约0.6cm;花冠筒短柱状,淡紫色,唇瓣兜形,上部暗紫色,下部淡紫色。蒴果近圆球形或倒卵状球形,长、宽轴约为0.9~1.2至0.8~1.1cm,果皮浅绿色,成熟时顶端开裂。成熟种子棕褐色,表面粗糙,具假种皮,种脐较明显。2n = 12。     再力花具块状根茎,根茎萌芽生长为分株。再力花根系尤其发达,根茎上密布不定根,长10cm根茎上可着生70~90根,不定根长50~90cm,根上有侧根,上层根侧根尤其发达。再力花地下根和根茎的空间体量巨大,与地上部分相当。 2、生境与习性       再力花主要生长于河流、水田、池塘、湖泊、沼泽以及滨海滩涂等水湿低地,适生于缓流和静水水域。从水深0.6 m浅水水域直到岸边,水可没基部均生长良好。再力花喜温暖水湿、阳光充足环境,不耐寒冷和干旱,耐半阴,在微碱性的土壤中生长良好。最适生长温度为20~30℃,低于20℃生长缓慢,10℃以下则几乎停止生长,能短暂忍耐-5℃低温。0℃以下地上部分逐渐枯死,以根状茎在泥里越冬。     再力花繁殖系数大、生长速度快,水肥吸收能力强,植株相对高大等特性,对其它水生植物有强烈郁闭和侵扰作用,极易形成再力花单一优势群落。   3、繁殖与传播方式     在自然环境中,再力花可以依靠根茎繁殖和种子繁殖。根茎繁殖是再力花的主要繁殖方式,春夏季节,选择健壮的再力花母体植株,挖出根茎部切分,每带2~3个芽,分植。种子繁殖以春播为主,或种子成熟后随采随播,发芽适宜温度16~21度,播后保持土壤湿润,半月左右发芽,苗期宜潮湿或浅水没基部。     再力花的传播方式分无意传播和有意传播。无意传播主要是种子携带,或清淤活动中根茎随泥土携带。目前,有意传播是再力花的主要传播途径。再力花有美丽的外表,优雅而生机盎然;再力花耐富营养水质,具有较好的净化水质功能;再力花易成活、繁殖快,因此,正成为湿地园林造景、人工湿地污水净化等工程的新宠被大量引种。 4、再力花的适生范围     根据再力花的特性,其适生区域的气候特征指标应该为:日平均温度稳定≥10℃天数多于180天;最冷月(1月)平均温度高于-5℃;年极端最低气温不低于 -15℃。     中国幅员辽阔,地理位置特殊,气候类型多样,依据中国气候数据,可以得出再力花适生区域包括:中国暖温带湿润地区、暖温带半湿润地区、暖温带半干旱地区、北亚热带湿润区、中亚热带湿润区、南亚热带湿润区、边缘热带湿润区、中热带湿润区、赤道热带湿润区和高原亚热带地区。当然,影响植物生长的因素是多方面的,这里仅从分布区的气候特征进行分析,没有考虑土壤环境等其他因素的影响。  5、入侵风险分析     再力花入侵风险主要表现在4个方面:一是侵占力强。再力花能形成高密度的植株丛,地上部分密度大、叶柄粗壮挺立叶片大、生长期长,地下部分同样由根茎和根高密度占领生境,使得其它物种在地上地下都几乎没有生存空间,包括鱼虾贝螺等生物的生存空间;二是繁殖速度快。再力花可营养繁殖和种子繁殖。营养繁殖通过根茎萌芽生发分株,营养繁殖一年可以达到7-12倍,在杭州西溪湿地,2007年在6米宽的河道两侧单丛或零星种植,三年后河道几乎封闭。再力花的种子繁殖情况依据种植区域而异,在长江以南地区,种子成熟度高,秋季种子成熟后可随采随播。在其它地区,种子成熟度不足,发芽力低,主要依靠根茎繁殖;三是化感作用。实验表明,再力花的根茎叶浸提液对其它植物的萌发和幼苗生长产生抑制作用,其中根状茎的抑制作用尤其显著;四是根除难度大。再力花为挺水植物,可以生长于水深60cm的水域,营养繁殖体根茎生长在水下淤泥之中,化学或其它防控措施效果差,人工根除难度大。人工根除过程中根茎的片断残留仍然可作繁殖体长出新的植株,并快速繁殖扩大。 再力花的这些特性导致在适生区种植再力花容易形成单一优势种群,并大面积侵占水域和河道,破坏生态系统的稳定性。我们运用李振宇、解焱等的《外来物种入侵风险指数评估体系》,评估再力花入侵风险,得分为47,风险程度极高,属于“不可引入”物种 再力花(Thalia dealbata)又名水竹芋,为竹芋科再力花属多年生草本植物,原产于美国南部和墨西哥,上世纪初作为水生观赏植物引入我国海南、广东和广西,因其易成活、繁殖快以及如苇似竹的独特外观形态,近年来逐渐成为热门的观赏植物,在湿地造景中被广泛应用,种植区域不断北扩。再力花竞争力强,繁殖速度快,耐富营养水质,具有较好的净化水质功能,加上人们对异国花卉的审美偏好,使得再力花在我国湿地造景应用频度和广度仍在不断增加,而其潜在的入侵风险还没有被认识。     表1 再力花入侵风险指数评估体系
问 题 风险程度评估标准 评估得分
低风险 中风险 高风险 不可接受 47
0 2 5 20
Ⅰ繁殖和扩散 1、是否能在自然界建立自我繁殖种群     2
2、繁殖世代 ≥4年 2-3年 1   5
3、是否能够无性(或营养)繁殖     5
4、自然传播范围(是否容易会被风、水以及昆虫和鸟等动物传播) 很远   0
5、自然传播速度   完全不能 缓慢 中等 很快 2
6、是否容易被无意传播   非常容易   2
7、是否容易被有意传播       2
Ⅱ 遗传特性 1、经过10代以上,该物种的遗传是否稳定       0
2、当地野外是否有有亲缘相关的杂草或害虫物种       0
3、当地野外是否有有紧密亲缘关系的,具有珍贵生物多样性价值的物种       0
4、能否与当地农产品或野生物种进行交叉授粉或繁殖   可能   0
Ⅲ 有害特征 1、该物种的任何部分(如植物的种子、根、茎、花、果和花粉,动物的分泌物、排泄物、肉皮等)对野生生物、家养动物或人是否有害       0
2、是否对其他物种表现抑制特征?例如分泌物种毒素     2
3、是否是寄生物种,在中国是否有潜在的寄主       0
4、是否对环境有负面影响(土壤、水域、空气、地下水位、小气候等) 未知   0
5、是否能够高密度占领生境       2
6、当地物种中是否有在取食方法和食物资源上类似的物种?如果有,引入物种是否能够很容易成为这些物种的竞争对手       0
Ⅳ 适应性特征 1、是否适合中国任何一种气候条件   不适合 适合 非常适合   0
2、是否适应广泛的气候类型   中等 很多   2
3、是否适宜在退化环境中生存(例如喜阳光直射、贫瘠土地、或被污染的环境) 不怕     2
4、是否能够以某种方式度过不利条件,一旦环境情况好转即能迅速大量繁殖       2
Ⅴ 物种类型 1、是否水生       5
2、是否草本       2
3、是否飞行       0
4、是否微生物或病毒       0
Ⅵ 被控制特点 1、人工方式能否轻易地根除该物种       5
2、当地是否有有效天敌   很多 完全没有   5
Ⅶ 入侵历史 1、该物种在其他地方是否有入侵性历史   没有 未知   2
  6、风险管理     再力花有美丽的外表,其叶、花有很高的观赏价值,植株一年有三分之二以上的时间翠绿而充满生机,花期长,花和花茎形态优雅飘逸。再力花生命力强,耐富营养水质,具有较好的净化水质功能,加上人们对异国花卉的审美偏好,使得再力花在我国湿地造景应用频度和广度仍在不断增加,而其潜在的入侵风险还没有被认识。     外来植物从引入到发生危害,通常要经历4个时期:1、引入和逃逸期,外来物种被引入到无自然分布的区域并进入到自然生长环境中。2、种群建立期,外来物种适应当地的气候和环境,在当地野生环境条件下,开始繁殖并建立种群。3、潜伏期,当入侵植物适应当地气候环境、建立种群以后,并不会马上大面积入侵形成危害,它通常有一个比较长的隐蔽期,来实现种群数量和繁殖体的积累,以及空间分布隐性扩散。这个时期的长短因物种而异,有些物种要经过几十年才爆发,而草本植物入侵的潜伏期比木本植物要短。再力花的潜伏期大约5~8年。4、扩散爆发期,入侵种适应了环境、建立了种群、完成了量的积累,开始大面积传播蔓延,形成“生态爆发”。具有入侵性的植物一旦进入了扩散期,其危害将难以避免,控制其蔓延将变得十分艰难甚至无法实现逆转,因此,潜伏期及之前是控制其发生危害的关键时期。     Williamson认为,具有入侵性的物种从引入到爆发危害需要经过几个阶段,而且成功渡过每个阶段的概率大约为10%,呈“十数递减”规律。对于再力花等人工引进的植物来说,由于其具有很高的市场价值,人类几乎直接帮助其完成了引入和种群建立期。 在我国适生区范围内引入再力花,首先应充分了解再力花的生长习性,认识到再力花的潜在入侵风险,确保在实现其有益价值的同时,防控入侵风险。水域造景应用时,可以采用地下硬质材料隔离,控制再力花地下根茎的生长区域。在开放性环境种植,应定期跟踪和监控,每年春季或秋季,挖除部分再力花的地下根茎,以控制其营养繁殖速度,挖出的根茎应在太阳下暴晒至干死,避免根茎随淤泥扩散繁殖。在华南地区,秋季种子成熟前,可部分摘除以减少种子量。对于传入水田、藕塘等生产区域的再力花,应及时拔除并清除根茎,暴晒。     * 本文部分研究观点发表于《湿地科学》2010年第4期。海南省海口市城市建设局石峰、浙江农林大学研究生王媛对本文亦有贡献,一并致谢!    

 





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