南京地区春季外来杂草入侵调查.doc

南京地区春季外来杂草入侵调查
徐 公
南京师范大学中北学院 生物技术专业
01级21班 18012124

摘要：调查南京市春季不同生境下外来杂草的种类和分布情况，并对数据结果进行处理分析。调查结果表明：南京市春季外来杂草共有16科30属37种；分析结果表明：影响南京市外来杂草存在，分布的主要因素是人为干扰强度和土壤水分条件。依据这两个因素的不同，样点可划分为4个聚类群：聚类群Ⅰ包括的样点分布于火车站，铁路边等外来杂草首先进入的地区；聚类群Ⅱ的样点是来自南京郊区，例如荒地、路边等无人管理的生境；聚类群Ⅲ包含的样点以公园、景区为主，人工管理水平高的地区；聚类群Ⅳ的样点多是河边，湖畔等土壤含水量较高的区域。文章分析了各聚类群物种丰富度的差异，表明了外来杂草的入侵对南京本地生境的不利影响，最后对如何加强管理外来杂草提出几点意见。
关键词：南京 外来杂草 生境 聚类群

Survey on Spring Exotic Weeds in Nanjing
Abstract： A survey of species and distribution of spring exotic weeds was conducted in different habitats in Nanjing, the collected date analyzed. The results of survey showed that there are 37 exotic weed species belonging to 30 genera and 16 families in spring in the region. The results of analysis showed that the most important factors affecting the occurrence and distribution of exotic weed species were the levels of human disturbance and soil humidity. According to these two factors, all samples were divided into 4 groups. GroupⅠ included samples collected from train station and right-of-railroads where the exotic weed species entered first. GroupⅡ included samples coming from the suburbs of Nanjing ,for example, the wastelands and right-of-ways were non-managed or non-irrigated environment. GroupⅢ included samples located in public parks、squares under intensive management. The last group was mainly composed of samples distributed on the waterside where the soil contains higher water. The analysis of the difference of species richness among groups showed that invasion of exotic weeds had a harmful influence on habitat of Nanjing. Some suggestions for management of exotic weeds are proposed.
Key word： Nanjing ; exotic weeds; habitat; group

0引言
外来入侵杂草，系指原产外地，由于人类或与人类有关的活动致使其重新分布，而出现在其本来不应存在的地区或生态系统内，并能在新环境中自然延续其种群的草类。一般有两种引进方式：①作为有用植物而引进(有意引进)和②随交通工具、进口农产品等而传入(无意引进)。
南京地处长江下游，位于31°14′～32°37′Ｎ，118°22′～119°14′Ｅ，属北亚热带季风气候区，四季分明，平均气温16℃，平均降雨量1106ｍｍ，无霜期237天[1]。除以上两种引进方式外，南京是九朝古都、南北交通枢纽，随着国际以及国内的经济、文化交流日益频繁，每年都有大批海内外宾客来南京旅游观光，导致伴人外来杂草增加。
许多杂草外来种对人类是有益的，一般为有意引种。例如许多农作物如玉米、小麦、大麦、辣椒、棉花等；而另一方面，不少外来种特别是一些毒性或恶性杂草，如豚草、三叶草、喜旱莲子草、一年蓬、和野塘蒿等，对生境危害极大[2]。由于入侵杂草环境阻力缺乏或者较弱，其发生发展的速度是本土杂草所无法相比的，它们将对本地生物多样性构成威胁，并可能改变生态系统的结构和功能，在它们入侵范围内造成生态和经济的双重灾难。如何防除入侵杂草成为国内外专家越来越重视的问题。
本文对南京地区入侵外来杂草特点、种类、分布、发生状况进行了调查研究，以期对南京市入侵杂草现状有一个初步的了解，并对其所造成的危害有一个直观的认识。这将有助于对南京入侵杂草的危害程度进行评估，预测其潜在的危险，以便及早制订防范对策，采取相应方案措施控制其蔓延。

1调查研究范围及方法
1.1调查范围
调查工作在南京市及郊区范围内进行。目前南京市正处于春季，万物复苏，杂草开始萌发；同时南京市是历史文化名城，经各种入境渠道，外来入侵杂草种类、数量日趋增多。调查的生境以聚类群分类，分别是：①宁西火车站，铁轨两旁；②仙林校区、尧化门地区无人管理的荒地；③老山、中山植物园等风景区；④玄武湖湖畔，共调查了40个样点。
调查时间为2005年3月15日～5月25日。

1.2调查方法
调查采取普查法，普查各样点中全部外来入侵杂草情况。主要调查各样点中所有杂草的特点、种类、发生状况；记录各个样点的日照、土壤类型、土壤水分条件自然因素与当地开发程度等人为干扰因素，从而得出南京市外来杂草的分布特点、种类、发生和环境因素之间的关系通过比较不同聚类群物种丰富度(种数)，揭示不同生境中外来杂草对南京物种多样性的影响,及其对草坪、农作物的危害。

表1 南京市外来杂草名录
Table1　Exotic weed items in Nanjing
藜科 Chenopodiaceae
土荆芥 Chenopodium ambrosioides L.
苋科 Amaranthaceae
喜旱莲子草 Alternanthera philoxeroides （Mart.） Griseb.
紫茉莉科 Nyctaginaceae
紫茉莉 Mirabilis jalapa L.

商陆科 Phytolaccaceae
美洲商陆 Phytolacca americana L.

石竹科 Caryophyllaceae
繁缕 Stellaria media(L.) Cyr.

十字花科 Cruciferae
北美独行菜 Lepidium virginicum L.
臭荠 Coronopus didymus (L.) J.E.Smith.
芥 Brassica juncea (L.) Czern.et Coss.
豆科 Leguminosae
南苜蓿 Medicago hispida Gaertn.
白车轴草 Trifolium repens L.
三叶草　 Trifolium pratense
酢浆草科 Oxalidaceae
铜锤草 Oxalis corymbosa DC.
庞牛儿苗科 Geraniaceae
野老鹳草 Geranium carolinianum L.

柳叶菜科 Onagraceae
月见草 Oenoth eraerythrosepala Borb.

旋花科 Convolvulaceae
牵牛 Pharbitis nil( L. ) Choisy.
紫牵牛 Pharbitis purpurea (L. ) Voigr.
玄参科 Scrophulariaceae
婆婆纳 Veronica didyma.tenore
阿拉伯婆婆纳 Veronica persica Poir.
直立婆婆纳 Veronica arvensis L.
睫毛婆婆纳 Veronica hederifolia L.
车前科 Plantaginaceae
北美车前 Plantago virginica L.

菊科 Compositae

豚草 Ambrosia artemisiifolia L.
钻形紫菀 Aster subulatus Michx.
野塘蒿 Conyza bonariensis( L.) Cronq.
小飞蓬 Conyza canadensis (L.) Cronq.
一年蓬 Erigeron annuus (L.) Pers.
苦苣菜 SonchusoleraceusL.
续断菊 Sonchusasper L. Hill.
加拿大一枝黄花 S.canadensis L.

线叶金鸡菊 Coreopsis lanceolata L.
三叶鬼针草 Bidens pilosa L.
狼把草 Bidens tripartite L.

菊科 Compositae

禾本科 Gramineae
毛花雀稗 Paspalum dilatatum Poir.
多花黑麦草 Lolium multiflorum Lam.
假高粱 Sorghum halepense (L. ) Pers.
扁穗雀麦 Bromus unioloides H.B.K.
雨久花科 Pontederiaceae
凤眼莲 Eichhornia crassipes（Mart.）solms

2结果分析
2.1南京市春季外来杂草种类组成
在40个样点中共调查到外来杂草16科30属37种 (表1)。以菊科最多，为11种，占29.73%。从杂草的生活型分析来看，一、二年生杂草有27种，占72.97%，可见南京春季外来杂草中多年生杂草较少。双子叶植物有32种，占86.49%，而单子叶植物仅有禾本科4种、雨久花科1种。出现频率在20%以上的外来杂草有14种：豚草、阿拉伯婆婆纳、续断菊、苦苣菜、野老鹳草、婆婆纳、臭荠、野塘蒿、喜旱莲子草、一年蓬、直立婆婆纳、小飞蓬、北美车前和繁缕。除南苜蓿的出现频率为15%外，其余22种外来杂草的出现频率都在10%以下。作为有用植物引进后，逸生出来产生危害的外来杂草中，喜旱莲子草出现频率达到25%，分布的生境范围很广。其余逸生性外来杂草的分布生境非常有限，如作为观赏植物引进的紫茉莉、线叶金鸡菊、牵牛、紫牵牛多分布在公园和景区中。
2.2南京地区外来杂草群落特点
在调查的40个样点中只有1个样点没有发现外来杂草，而达到最高种数12种的样点也只有2个；有5～10种的样点最多，占总样点数的67.5%；5种以下的样点只占20%10种以上的有12.5%。
随着外来杂草种数的增加，所有杂草的平均优势度都有减少的趋势[3]。因为一旦外来杂草侵入新的区域就会干扰那里原有的本地杂草的生长，与本地杂草争夺生存空间。由于外来杂草多具有本地杂草所不具有的优势，如缺少天敌、繁殖能力强、传播入侵能力强、对环境的适应性强等，因此会干扰那里原有的生态平衡，影响甚至破坏入侵区的生物多样性结构。
根据调查，不同生境下外来杂草平均优势度的大小依次为：铁路旁>水边>荒地>景区>山坡。只有在仙林校区内山坡生境下，外来杂草平均优势度明显小于所有杂草和本地杂草的平均优势度，其余生境中每种外来杂草所占的分量都比本地杂草高。这是由于仙林校区内山坡大多尚未被利用开发，人为干扰强度弱；在宁西车站、铁轨旁、外来杂草的平均优势度远高于本地杂草，这是因为车站、铁路是重要的交通枢纽，很多外来杂草都是随运输路线传播入侵的；在尧化门地区外来杂草的种类虽不多，但优势种明显，数量多、分布广。其优势种群主要为野塘蒿、小飞蓬和一年蓬这几种菊科外来杂草。它们凭借种子量多，种子小且有冠毛易传播的特点成为荒地的先锋植物[4]；玄武湖湖畔的外来杂草主要为喜旱莲子草，数量很大，因为喜旱莲子草无性繁殖能力惊人，其地上匍匐茎、地下根状茎和肉质根都有很强的繁殖能力，在适宜它生长的生境里少有别的杂草分布[5]；老山风景区与中山植物园内外来杂草种类最多，以北美车前、喜旱莲子草、一年蓬和野塘蒿等为优势种。其中并没有出现与其他聚类群有显著差异的外来杂草，因为景区由于观赏需要人为引入了一些品种，再加之游客活动频繁，导致伴人外来杂草分布广泛。

3外来入侵杂草对南京地区生境的影响
入侵的外来杂草除了受自身生物学特性和地域生态因素影响外，由于环境阻力的缺乏或较弱，其发生发展的速度是本土杂草所无法相比的，因此可造成严重的危害[6]。随着经济的发展、科学技术的进步和交通的发达，我国与世界各地的联系更加紧密，这无疑增加了外来杂草传入可能性。外来入侵杂草的生态代价是造成本地物种多样性不可弥补的消失以及物种的灭绝，其经济代价是农林牧渔业产量与质量的惨重损失与高额的防治费用[7]。因此总结外来杂草所造成的危害，分析其原因并提出相应的管理对策具有重要的现实意义。
3.1对环境的影响
外来杂草几乎已经改变了道路、宅旁、荒地、水边的景观。一年蓬白色的头状花序构成了尧化门地区道路、住宅区白色的景观；喜旱莲子草在玄武湖构成了绿色的景观；下关宁西火车站，豚草的发生地，空气中会漂浮大量豚草花粉，能引起过敏者产生哮喘，眼、耳、鼻奇痒，喷嚏流泪和流涕等“枯草热病”病症，严重者导致死亡。这些杂草对环境造成了生物污染。
3.2对本土生物多样性的影响
外来杂草与本土杂草竞争养分、水分、阳光等，抑制本土杂草的生长并影响生态系统的结构和功能。而随着本土杂草区系、生态系统结构和功能的改变，原有动物的生存条件也将恶化。因此外来杂草的引入在丰富了本地杂草区系成分和杂草群落类型的同时，对南京的本土生物多样性却产生了不利影响。闲置地和暂时性裸地几乎都成了以外来杂草为优势种的杂草群落类型的主要发生地，豚草、小飞蓬、野塘蒿、一年蓬等都能以单优或共优的形式构成群落[8]。
3.3对草坪的危害
外来杂草侵入会使本地草种生长受抑制和本地草坪退化。虽然南京地区草坪建植和管理水平在逐渐提高，但杂草的滋生仍然是草坪退化的主要原因。草坪是一种特殊生境，场地位置好，水肥供应充足，非常利于杂草的滋生。草坪地上萌发、定居的杂草积累到一定数量时，不但有损景观，也会造成危害。一方面，杂草与草坪草争光、争水、争肥和争夺生长空间，导致草坪草生长势弱，草地寿命缩短；另一方面，杂草也是许多草坪病虫害的转寄或越冬寄主[9]。
在对宁西火车站的草坪杂草调查发现，引起草坪退化的杂草有北美独行、直立婆婆纳、小飞篷、野塘蒿等。北美车前侵入的草坪，会使草种生长抑制和草坪退化，并单独成为纯群。目前三叶草就在威胁南师大仙林校区的草坪生境。它在冬季常绿，并仍然保持一定速率的生长；春季当校区大多数暖性草坪草处于枯黄休眠季节时，它们便乘虚而入，迅速生长。春夏之交，正是草坪草萌生之时，也是三叶草生长的最盛时节，使其它草坪草的生长受到严重阻碍。诚恳地希望校区相关领导引起重视，防范于未然。
3.4对农作物生产的危害
外来杂草侵入干扰了本地农作物正常生长，并伴之大量害虫天敌减少，作物病虫害加重[10]。根据对尧化门地区田埂植物多样性调查研究表明，喜旱莲子草已构成了对水稻等田埂植物生物多样性的严重威胁，其发生严重的田块可致作物颗粒无收，而彻底清除需耗费很大的人力和物力，有时不得不弃耕。
此外假高粱繁殖力极强，生长迅速，对作物的危害性极大，防除十分困难。且牲畜如大量摄食，消化过程中会引起氢氰酸在牲畜体内的累积，将导致中毒，后果非常严重。

4外来杂草的管理对策
外来杂草已在南京产生了严重的危害，而其潜在的危害性更大。因此，加强对外来杂草的管理已显得十分必要和迫切。外来杂草的管理包括两个方面，一是防止引进可在本地造成危害的杂草种类，二是对已在本地分布和发生危害的种类采取有效的防除措施，控制或消除其危害。
4.1防止外来杂草引进的措施
防止引进是实现对外来杂草危害控制的首选方法。外来杂草的引进方式包括作为有用植物而引进(有意引进)和随交通工具、进口农产品等而传入(无意引进)，前者如喜旱莲子草、三叶草等的引进，后者如豚草、假高粱等的引进。对这两种不同方式的引进需要采取不同的管理方法。对无意引进的管理主要是加强检疫；而对有意引进的管理主要是进行预引种审查(风险评价)，即评价外来植物引进后可能造成的危害，以及在利用这种植物的效益和代价(包括长期影响)之间寻求正确的平衡，并适当考虑不确定性[11]。对因工程施工造成的暂时裸地或建筑用地，适时建植草坪、进行植树造林和园艺绿化；对公路、铁路路基边缘地带应及时绿化，提倡采用本土植物[12]。这样既可以美化景观，又可以阻止外来杂草的入侵。
4.2外来杂草的防除措施
对于已经在本地分布和发生危害的外来杂草种类，需要采取综合的防除措施，建立以生物防治技术为主，辅之以化学、机械和人工方法的外来杂草综合防治体系。
1)防治生态破坏。许多外来杂草具有先锋植物的特征，多首先入侵裸地、荒地、耕作和农作间隔时间长的农田、果园、人工干扰频繁的路边和宅旁[13]。所以应切实加强本土植被的保护，防止原生植被毁坏。
2)开展外来杂草的生物控制。外来杂草之所以会在新生境内猖獗主要原因就是缺少自然天敌的制约[14]。可以从原产地引进该草的自然天敌，在进行安全性、专一性、生态适应性等一系列研究的基础上释放，以达到生态控制外来杂草危害的目的，这就是生物控制的方法。
3)加强对外来杂草的利用。对已发生的外来杂草进行利用也是一种化害为利的防治方法。比如，利用外来杂草具有较强的入侵裸地并迅速形成植被覆盖的特点，对保持水土有重要意义[15]。

5讨论
南京市外来杂草多是一、二年生植物，多分布于受到人工干扰的生境中，且多是由人类活动直接或间接引入的。由于外来杂草的早期定居种群常常很小，小种群要能在高强度、高频度干扰的生境中存活，并实现种群的增长和扩散，肯定具备了能应付环境变化的能力。如一年蓬、野塘蒿和小飞蓬同时具备较高的繁殖能力和传播入侵能力。因此对进入南京地区的有害外来杂草要随时注意其发展动态，详细研究这些外来杂草的生长、传粉、繁殖和传播规律，了解它们对南京地区环境的适应情况并采取相应措施，阻止其进一步的入侵和蔓延。
对主要外来杂草研究表明， 豚草、喜旱莲子草、野老鹳草、一年蓬、小飞蓬、阿拉伯婆婆纳、直立婆婆纳、苦苣菜、续断菊和野塘蒿这几种外来杂草对环境的适应性很强。其中直立婆婆纳、喜旱莲子草和豚草已经对南京市的农业生产及人身健康造成了很大的危害，有关如何防治方面的研究已经有很多报道。野塘蒿、一年蓬、小飞蓬、阿拉伯婆婆纳、苦苣菜和续断菊主要分布在路边、荒地等生境中，但危害不太严重，因此目前没有引起重视。但这些杂草对南京市的景观产生了很大的影响，并有进一步扩大危害的潜力，应该被列入长期监控的外来物种中。

6图版I

图1豚草 图2喜旱莲子草 图3三叶草

图4野老鹳草 图5直立婆婆纳

谢辞 感谢南京师范大学生命科学学院常福辰老师对本次调查工作的指导和帮助。
参 考 文 献

[1]苏仲湘、沈丙杰 中国名胜词典（第二版）重庆 新华出版社 1994 103-104
[2]徐承远、张文驹 生物入侵机制研究进展　生物多样性　2001，9(4)：430～438
[3]方浩、郭建英、王德辉 中国外来入侵生物的危害与管理对策 生物多样性　2002，10(1)：119～125
[4]陈志明 南京地区草坪主要杂草初步调查 草业科学 2001，16(1) 683～999
[5]吴海荣、强胜 南京市春季外来杂草调查及生态位研究 西北植物学报，2004，24(11)：2061—2068
[6]吴世捷、高力行 不受欢迎的生物多样性：香港的外来植物物种 生物多样性　2002，10(1)：109～118　
[7]徐承远、陈家宽 生物入侵机制研究进展 生物多样性　2001，9(4)：430～438
[8]朱晶晶、强胜 南京地区草坪夏季杂草聚类群特点及其防治　南京农业大学学报　2001，24(4)：14～18　
[9]吴海荣、强胜 南京市秋季外来杂草定量调查研究 生物多样性　2003，11(5)：432～438
[10]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　2001，9(2)：432～438
[11]梁晓东、叶万辉 美国对入侵种的管理对策 生物多样性 2001，9(1)：90～94
[12]万方浩、郭建英 中国外来入侵生物的危害与管理对策 生物多样性　2002，10(1)：119～125
[13]黄建辉、韩兴国 外来种入侵的生物学与生态学基础的若干问题 生物多样性 2003，11(3)：240～247
[14]陈良燕、徐海根 澳大利亚外来入侵物种管理策略及对我国的借鉴意义 生物多样性　2001，9(4)：466～471
[15]张兆松、沈益新 草坪杂草的综合防除 草原与草坪　2001，15(4)：54～58