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滇池是昆明的“母亲湖”,具有调节区域气候、养殖水产品、为游客提供旅游休闲场所等多种功能,并对昆明市经济和社会的发展起着重要的作用[1]. 20世纪70年代末期,滇池水质开始受到污染,至90年代初恶化至劣Ⅴ类[2]. 为了保护水环境,遏制水质再度恶化,以及保障昆明市主城区的防洪安全,昆明市相关部门采取综合治理方法治理水污染,使得滇池水质得到显著改善[3]. 湿地公园的建设,在促进滇池生态系统的恢复、维持滇池区域的生态系统平衡、增加滇池湿地面积和缓解滇池区域天然湿地压力等方面发挥着巨大的作用[4]. 在滇池区域湿地公园建设前期,由于对引入的园林植物不够了解,人们为满足景观效果和经济效益,盲目地引种并大量使用园林植物外来种,忽略了其潜在危害;并且高频率的国际植物材料交流活动的举办,增加了园林植物外来种的引种频率,使得园林植物外来种的引种可能成为生物入侵的重要途径[5-6].
植物外来种是指由于人类活动或与人类有关的活动使其重新分布或出现在原来不存在的地区或生态系统中的植物[7]. 当植物外来种在该区域归化并出现逸生情况,造成或可能造成当地生物多样性丧失,破坏生态系统结构与功能,带来重大经济损失,以及危害人类健康,这种过程称为植物外来种入侵[7-8]. 植物外来种入侵已成为全世界关注的热点问题之一[9-10]. 在园林植物外来种引种中,人们关注更多的是引种植物外来种所带来的观赏价值和经济效益,极少在意甚至忽略了其造成的负面效应. 因此,本研究以滇池园林湿地园林植物外来种为研究对象,对滇池北岸园林湿地园林植物外来种进行了生态风险评价. 以期为滇池区域未来园林植物外来种的引种以及对已存在的园林植物外来种的防控和管理积累数据和提供参考,促进滇池区域生态风险的管理,保护湿地生物多样性.
Study on Ecological Risk Assessment of Exotic Plant Species in Garden Wetland of North Dianchi Lake
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摘要: 采用重点普查与野外路线调查相结合的方法,对滇池北岸已建成的6个湿地公园的所有园林植物进行了4轮调查. 通过构建“生态风险预评价体系”对所有园林植物外来种进行筛选,筛选出具风险隐患且相关法规和研究尚未确定其为恶性入侵的园林植物外来种作为待评价目标. 通过层次分析法构建“生态风险评价体系”,对待评价种进行生态风险评价. 结果表明:滇池北岸园林湿地园林植物外来种共计121种,隶属于57科99属,以多年生草本为主. 在通过预评价体系筛选出的48种园林植物外来种中,风险极高的园林植物外来种有2种,风险较高的园林植物外来种有3种,风险中等的园林植物外来种有21种,风险较低的园林植物外来种有20种,风险极低的园林植物外来种有2种. 根据园林植物外来种在园林绿化中的特殊作用和不同的生态风险等级对其提出了防控对策和建议.Abstract: A combination of key census and field route surveys was conducted in 4 rounds of surveys on the plants in the 6 wetland parks built on the north bank of Dianchi Lake. Through the establishment of an "ecological risk pre-assessment system", all exotic species of garden plants are screened, and exotic species of garden plants that have potential risks and have not been identified as malignant invasion by relevant laws and regulations are selected as targets to be evaluated. The "ecological risk assessment system" was constructed by analytic hierarchy process to evaluate the ecological risk of the selected species. The results showed that there were 121 exotic species of garden plants in the wetland on the north bank of Dianchi Lake, belonging to 57 families and 99 genera, mainly perennial herbs. Among the 48 exotic species of garden plants selected through the pre-evaluation system, there are 2 species of garden plants with extremely high risk, 3 species of garden plants with high risk, and 21 species of garden plants with moderate risk. There are 20 exotic species of garden plants with low risk, and 2 exotic species of garden plants with extremely low risk. According to the special role of exotic garden plants in landscaping and different ecological risk levels, prevention and control countermeasures and suggestions are put forward.
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Key words:
- Dianchi Lake /
- garden wetland /
- landscape plant /
- plant exotic species /
- ecological risk assessment .
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表 1 滇池北岸已建成的6个湿地公园的基本信息
公园名称 建成时间 占地面积/hm2 湿地功能 区位 海东湿地公园 2015年 54.49 水质净化、生态修复 近郊 永昌湿地公园 2016年 14.54 生态环境保护 近郊 西亮塘湿地公园 2010年 27.35 水生态恢复、水资源保护 远郊 海埂公园 20世纪60年代初期 50.03 旅游休闲、娱乐度假、生态修复 近郊 王官湿地公园 2015年 50.03 生态保护、水质净化 远郊 斗南湿地公园 2016年 43.36 净化水质、修复生态、城市休闲 远郊 表 2 用于检验体系有效性的20种园林植物外来种评价结果
序号 风险值 植物名 等级类型 序号 风险值 植物名 等级类型 1 76.0 白车轴草 Ⅰ 11 67.0 柳叶马鞭草 Ⅲ 2 75.0 凤眼蓝 Ⅰ 12 66.5 风车草 Ⅲ 3 75.0 加拿大一枝黄花 Ⅰ 13 65.0 葱莲 Ⅲ 4 71.0 马缨丹 Ⅰ 14 64.0 再力花 Ⅲ 5 70.5 红车轴草 Ⅱ 15 60.0 美人蕉 Ⅲ 6 70.5 大薸 Ⅰ 16 57.5 紫娇花 Ⅳ 7 70.0 粉绿狐尾藻 Ⅱ 17 57.5 黄花菜 Ⅳ 8 69.0 秋英 Ⅱ 18 57.0 黄金菊 Ⅳ 9 69.0 万寿菊 Ⅱ 19 54.5 百子莲 Ⅳ 10 67.5 紫茉莉 Ⅱ 20 53.0 春羽 Ⅳ 表 3 滇池北岸园林植物外来种生态风险处理策略
风险值P的范围 风险等级 风险处理策略 P≥70.5 A级 表明该园林植物外来种的入侵风险极高,严禁再次引种并加强检疫 67.5≤P<70.5 B级 表明该园林植物外来种的入侵风险较高,禁止大规模引进,引进需加强检疫 60.0≤P<67.5 C级 表明该园林植物外来种的入侵风险中等,允许进行引种,加强检疫并做好相应管理措施 53.0≤P<60.0 D级 表明该园林植物外来种的入侵风险较低,允许进行引种,做好管理措施,控制风险上升 P<53.0 E级 表明该园林植物外来种的入侵风险极低,允许进行引种或无需任何控制 表 4 滇池北岸48种园林植物外来种原产地统计
原产地 植物外来种 种数 亚洲 花叶芦竹(Arundo donax var. versicolor)、斑叶芒(Miscanthus sinensis ‘Zebrinus’)、夹竹桃(Nerium oleander)、美人蕉(Canna indica)、结香(Edgeworthia chrysantha)、月季花(Rosa chinensis)、黄金菊(Euryops pectinatus)、粉花绣线菊(Spiraea japonica)、七姊妹(Rosa multiflora var. carnea)、黄花菜(Hemerocallis citrina)、萱草(Hemerocallis fulva) 11 欧洲 红车轴草(Trifolium pratense) 1 非洲 百子莲(Agapanthus africanus)、木茼蒿(Argyranthemum frutescens)、风车草(Cyperus-involucratus)、紫娇花(Tulbaghia violacea)、天竺葵(Pelargonium hortorum)、南非万寿菊(Osteospermum ecklonis)、雄黄兰(Crocosmia × crocosmiiflora)、五星花(Pentas lanceolata) 8 北美洲 蓝花草(Ruellia simplex)、百日菊(Zinnia elegans)、紫茉莉(Mirabilis jalapa)、梭鱼草(Pontederia cordata)、山桃草(Gaura lindheimeri)、再力花(Thalia dealbata)、朱唇(Salvia coccinea)、凤梨鼠尾草(Salvia elegans)、墨西哥鼠尾草(Salvia leucantha)、虾衣花(Justicia brandegeeana)、细叶萼距花(Cuphea hyssopifolia)、细叶美女樱(Glandularia tenera)、醉蝶花(Tarenaya hassleriana) 13 南美洲 秋英(Cosmos bipinnatus)、深蓝鼠尾草(Salvia guaranitica ‘Black and Blue’)、葱莲(Zephyranthes candida)、紫叶象草(Pennisetum purpureum ‘Red’)、天蓝鼠尾草(Salvia uliginosa)、水金英(Hydrocleys nymphoides)、炮仗花(Pyrostegia venusta)、蒲苇(Cortaderia selloana)、四季海棠(Begonia cucullata var. hookeri)、春羽(Philodendron selloum) 10 北美洲、南美洲 柳叶马鞭草(Verbena bonariensis)、大花金鸡菊(Coreopsis grandiflora) 2 亚洲、欧洲 纸莎草(Cyperus papyrus) 1 非洲、欧洲 浆果金丝桃(Hypericum androsaemum) 1 非洲、北美洲、南美洲 垂花再力花(Thalia geniculata) 1 表 5 滇池园林湿地植物外来种生态风险评价体系
一级指标 二级指标 三级指标 赋分标准 1植物本身特性 1.1环境适应性 1.1.2原产地 美洲(3);欧洲及地中海沿岸(2);亚洲(1);其他地区(1) 1.1.2全球分布情况 广泛(3);较广(2);局部(1);稀少(0.5) 1.1.3主要自然分布区 强(4);中(2);弱(1) 1.2入侵史 1.2.1国内入侵史 有(3);未知(1.5);无(0) 1.2.2国外入侵史 有(3);未知(1.5);无(0) 1.2.3国内外同属植物入侵史 有(2);未知(1);无(0) 1.3生物学特性 1.3.1生活型 草本(3);灌木,藤本(1.5);乔木,竹类(0.5) 1.3.2适宜的生境类型 适宜多数生境类型(3);适宜少数生境类型(1.5);仅能适应特定生境类型(0) 1.3.3自然条件下的繁殖方式 无性繁殖兼有性繁殖(3);以无性繁殖为主(1.5);以有性繁殖为主(1.5) 1.3.4自然条件下的无性繁殖能力 较强(4);一般(2);缺乏繁殖能力(0) 1.3.5自然条件下的平均有性繁殖频率 有性繁殖期长或一年可进行多次有性繁殖(2);一年进行一次有性繁殖(1);有性繁殖能力很弱或多年进行一次有性繁殖(0) 1.3.6植株单株种子数量 植株单株种子量极多(2);植株单株种子量较多(1);植株单株种子量极少(0) 1.3.7种子萌发率 种子萌发率>60%(2);种子萌发率25%~60%(1);种子萌发率<25%(0) 1.3.8耐胁迫能力 对多种类型的胁迫具有较强抗逆性(2);对某些特定类型的胁迫具有较强抗逆性(1);耐胁迫能力较弱(0) 1.4扩散方式及能力 1.4.1传播扩散方式 风力传播为主或具多种传播方式(3,4);自然散落或水流传播或动物携带等方式传播(1.5,2);人为采收或翻耕传播(0.5,1) 1.4.2传播扩散能力强弱 种子很轻,极易传播(3,4);种子较轻,较易传播(1.5,2);种子较重,不易传播(0.5,1) 1.4.3扩散制约因素 有(0,0.5);未知(1,1.5);无(2,3) 1.4.4扩散分布范围及密度* 距离原种植区域>50 m(3);距离原种植区域10~50 m(1.5);距离原种植区域<10 m(0.5);扩散范围不明显(0) 1.5潜在危害及影响 1.5.1生境占领能力 有较强的萌发能力或无性繁殖能力,如分株能力强、匍匐茎发达等(2);无性繁殖能力一般(1);无无性繁殖能力或无性繁殖能力较弱(0) 1.5.2化感作用 有(2);未知(1);无(0) 1.5.3自然杂交能力 存在近缘物种且易与其杂交(2);存在近缘物种杂交能力一般(1);不存在近缘种或不能与近缘种自然杂交(0) 1.5.4对生态位的竞争 与本地种形成较强烈的竞争(3);与本地物种形成竞争,但易于察觉竞争(1.5);与本地物种基本无竞争(0) 1.5.5植物残体是否会对水体造成污染 是(1);未知(0.5);否(0) 1.5.6植物是否能富集和释放重金属 是(1);未知(0.5);否(0) 1.5.7对航运的影响 影响严重(1);影响一般(0.5);影响小或基本无影响(0) 1.5.8对人类健康的影响 植株有毒性或过敏源(2);植株有刺或伴有刺激性气味(1);基本无影响(0.5) 1.6防控难度 1.6.1入侵识别难度 专业人员也需经实验室鉴定(2);专业人员可现场辨认(1);公众皆知(0) 1.6.2监控难度 较高(2);一般(1);较低(0.5) 1.6.3防治难度与成本 防治成本较高或防治信息和经验有限(2);有一定的防治信息和经验,防治成本一般(1);有丰富的防治经验,防治成本低(0.5);很容易通过人为手段控制(0) 2引种地自然环境 2.1引种地地理概况 2.1.1引种地用地类型 市民游憩型(3);旅游观光型(2);生态保育型(1) 2.1.2引种地及周围地貌类型 平地(1);坡地(0.5);山地(0.5) 2.2引种地自然概况 2.2.1引种地绿地率 绿地率>75%(1);绿地率65%~75%(2);绿地率<65%(3) 2.2.2引种地植物种类丰富度 植物外来种普遍并占优势(3);有较多的植物外来种(2);本地植物占优势(1); 3引种地人类活动 3.1引种地人类活动概况 3.1.1引种地区域人口密度 区域人口密度>1 500人/km2(3);区域人口密度500~1 500人/km2(2);区域人口密度<500人/km2(1) 3.1.2引种地人流量 公园人流量>5 000人次/d(3);公园人流量1 000~5 000人次/d(2);公园人流量<1 000人次/d(1) 3.2引种地交通概括 3.2.1引种地交通位置 交通枢纽(2);普通地区(1.5);交通较不发达地区(0.5) 3.2.2引种地与周边联系程度 高(3);一般(2);低(1) 3.3引种方法及管控 3.3.1引种地植被引种方法 移植(4);播种(2);扦插(1) 3.3.2引种地的相关管控 引种植物信息登记不完善或管理措施不到位(5);引种植物信息登记较完善或管理情况一般(3);引种植物信息登记非常完善或管理措施到位(1) 注:带*的指标为“已存在”的园林植物外来种才需进行评价的指标;“1.4扩散方式及能力”指标下三级指标的“赋分标准”中的两个数字,前者代表“已存在”状态的权重分值,后者代表“未引入”状态的权重分值. 表 6 滇池北岸48种园林湿地园林植物外来种入侵风险评价结果
植物名 生活型 风险值 风险等级 植物名 生活型 风险值 风险等级 大花金鸡菊 Ph 72.5 A级 墨西哥鼠尾草 Ph 60.5 C级 红车轴草 Ph 70.5 A级 美人蕉 Ph 60.0 C级 秋英 Ah 69.0 B级 四季海棠 Ph 59.5 D级 花叶芦竹 Ph 67.5 B级 萱草 Ph 59.5 D级 紫茉莉 Ah 67.5 B级 五星花 S 59.0 D级 柳叶马鞭草 Ph 67.0 C级 醉蝶花 Ah 58.0 D级 纸莎草 Ph 66.5 C级 木茼蒿 S 57.5 D级 蓝花草 Ph 66.0 C级 紫娇花 Ph 57.5 D级 风车草 Ph 65.5 C级 深蓝鼠尾草 Ph 57.5 D级 夹竹桃 S 65.5 C级 黄花菜 Ph 57.5 D级 山桃草 Ph 65.0 C级 虾衣花 Ph 57.0 D级 葱莲 Ph 65.0 C级 黄金菊 Ph 57.0 D级 百日菊 Ah 64.0 C级 凤梨鼠尾草 Ph 56.5 D级 再力花 Ph 64.0 C级 细叶萼距花 S 56.0 D级 蒲苇 Ph 63.0 C级 雄黄兰 Ph 56.0 D级 梭鱼草 Ph 63.0 C级 结香 S 55.5 D级 水金英 Ph 63.0 C级 垂花再力花 Ph 55.5 D级 天蓝鼠尾草 Ph 62.5 C级 百子莲 Ph 54.5 D级 朱唇 Ah 61.0 C级 粉花绣线菊 S 54.5 D级 斑叶芒 Ph 61.0 C级 天竺葵 Ph 54.5 D级 细叶美女樱 Ph 61.0 C级 浆果金丝桃 S 53.0 D级 炮仗花 V 60.5 C级 春羽 Ph 53.0 D级 南非万寿菊 Ph 60.5 C级 七姊妹 S 47.0 E级 紫叶象草 Ph 60.5 C级 月季花 S 46.0 E级 注:S表示灌木;Ah表示1,2年生草本;Ph表示多年生草本;V表示藤本. -
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