警惕一种新的入侵植物

2003年,我们在青岛做野外植物考察时发现了一种入侵植物,据多年野外工作的经验,第一眼就察觉到这绝不是国内土生土长的物种。现已查明,这种入侵物种是属于葫芦科的一种草本植物,原产于北美洲北部和中部。在中国没有分布记录,为了更形象地表示其形态特征以便于大家识辨,我们给它取名为刺瓜藤。     

Current plant diversity but not its soil legacy influences exotic plant invasion

植物多样性而非其土壤遗留效应影响外来植物入侵 植物多样性可以影响外来植物入侵,然而植物多样性的土壤遗留效应是否能够影响外来植物入侵目前仍不清楚。植物多样性能够改变土壤微生物群落和土壤理化性质,这种遗留效应可能会对该土壤中外来植物的生长产生影响。因此,我们假设植物多样性的土壤遗留效应会影响外来植物的入侵。为了检验该假说,我们开展了一个两阶段的植物-土壤反馈实验。在土壤驯化阶段,我们将12个植物物种(4种禾草植物、3种豆科植物和5种杂类草植物)分别单独种植,或者随机选择8个物种(包含3个功能型)混合种植在土壤中。在反馈阶段,我们将入侵植物三叶鬼针草(Bidens pilosa)分别与本地禾草荩草(Arthraxon hispidus)、本地杂类草翅果菊(Pterocypsela indica)或者同时与荩草和翅果菊种植在被驯化过的土壤中。研 究结果显示,三叶鬼针草相对于其本地竞争植物的生长取决于驯化植物和竞争植物物种的功能型。驯化植物的多样性对三叶鬼针草与其本地竞争植物之间的生长差异没有显著影响。然而,随着本地竞争植物物种多样性的增加,三叶鬼针草相对于其本地竞争植物的生长显著降低。这些结果表明,当前的植物多样性可以通过增加入侵植物和本地植物之间的生长不平衡性来减少外来植物的入侵。但是,植物多样性的土壤遗留效应对外来植物入侵的影响可能很小。     

我国部分国家级自然保护区外来入侵物种的分布概况

基于我国53 个国家级自然保护区外来入侵植物调查与24 个国家级自然保护区外来入侵动物调查数据, 分析了外来入侵物种种类、分布状况等。调查共发现外来入侵物种201 种, 包括入侵植物176 种和入侵动物25 种。52.08%的外来入侵植物已入侵到我国国家级自然保护区, 30 个国家级自然保护区受外来入侵物种影响显著, 52 个国家级自然保护区分布有环保部公布的外来物种。云南纳板河流域国家级自然保护区外来入侵物种数目最多, 为61 种; 小蓬草(Erigeron canadwnsis)在国家级自然保护区中的出现频率最高, 为0.736。外来入侵物种已严重威胁我国自然保护区的生态安全, 亟需对保护区的外来入侵物种采取相应的防控措施, 推进外来入侵物种管理成为保护区管理工作的基本内容。     

中国外来入侵植物的学名考证（2）

报道中国外来入侵植物的文献众多,然而不少物种的学名使用混乱。不同时期、不同地区的不同作者在报道同一物种时,使用不同的学名,或因中文名相近,将其他物种作为外来入侵植物报道,从而给入侵植物的研究造成混乱。依据最新植物志等权威资料,对国内文献报道的20种入侵植物的学名进行了考证,包括中名、异名,原产地及其在国内外的扩散情况以及必要的讨论等。     

怒江河谷入侵植物与乡土植物丰富度的分布格局与影响因子

外来物种入侵严重威胁着乡土植物多样性并削弱了生态系统服务功能。本文基于滇西北怒江河谷植被调查的样方数据, 从群落水平研究了乡土和入侵植物多样性的空间分布格局, 以及地形、气候、人类干扰等因子对两种格局的影响。本研究共记录到外来入侵植物26种, 隶属于13科21属; 乡土植物1,145种, 分属于158科628属。沿着怒江河谷, 入侵植物物种丰富度随纬度与海拔的增加而减少; 乡土物种丰富度则随纬度增加而增加, 并在海拔梯度上呈单峰格局。运用广义线性模型分析公路边缘效应(反映生境干扰)、气候、地形和土壤等环境因素对物种丰富度分布格局的影响。等级方差分离的结果显示, 公路两侧的生境干扰对入侵种和乡土种的丰富度格局均具有首要影响。在自然环境因子中, 降水量是入侵植物丰富度的主要限制因子, 而乡土物种丰富度则主要受到地形因子尤其是坡向的影响。结构方程模型的分析结果也表明, 乡土植物和入侵植物丰富度之间的负相关关系反映了二者对环境响应的差异。本文结果支持物种入侵的资源可利用性限制假说, 并强调了人类活动对生物多样性的负面影响; 乡土植物或已较好地适应了干旱河谷气候, 但并没有显示出对外来物种入侵的抵抗作用。     

中国公布的3 批外来入侵植物种类特征与入侵现状分析

生物入侵是当今世界各国发展的一大挑战。外来入侵物种已对各国经济造成了不同程度的影响, 中国也未能幸免。为了防止外来物种入侵, 减轻其对我国造成的影响, 国家环保总局先后于2003 年、2010 年及2014 年公布了3 批中国外来入侵物种名单。据统计, 中国公布的3 批外来物种名单中的外来入侵植物共29 种, 占半数以上, 其中菊科和禾本科植物合计20 种, 约占3 批外来入侵植物总种数的68.96%; 生活型为草本的植物最多, 占96.55%; 原产地为美洲的占93.10%。3 批外来入侵植物中62.07%的植物是非有意引入的, 现今已全部建立种群, 且在全国各地大范围扩散。     

近缘种比较研究在植物入侵生态学中的应用

为什么有些物种能够成功入侵而有些物种却入侵失败？这是一直困扰入侵生态学家的问题。人们已从不同角度开展了研究, 其中包括不同物种之间的比较。然而以往对不同物种进行比较时往往忽略了亲缘关系对比较研究的影响, 使得出的结果不具可比性。将入侵种与其近缘的土著种或入侵能力不强的外来种进行比较则能够排除亲缘关系带来的影响, 使结果更加具有说服力。现有资料表明近缘种比较已广泛应用于菊科、禾本科、松科等科入侵植物的研究, 探讨与这些植物入侵有关的生物学特性以及生境的可入侵性、入侵的预测和入侵控制等入侵生态学的核心问题。本文综述了入侵种与其近缘种比较在研究生物入侵几个重要问题中的应用, 包括物种的入侵性、群落的可入侵性以及入侵种预测研究, 并分析了近缘种比较研究的发展方向。     

高黎贡山外来植物入侵现状及管控建议

高黎贡山是中国生物多样性的关键地区,也是西南地区重要的生态安全屏障。在气候变化和人类活动等影响下,高黎贡山正面临越来越多的外来植物入侵,其生物生态安全遭受严重威胁。本研究通过系统野外调查并结合文献数据分析,揭示高黎贡山外来植物入侵现状,根据分布范围、记录频次、分布状态以及危害性划分入侵植物的入侵等级,并提出相应管控建议。结果显示,高黎贡山现有外来植物共225种,其中入侵植物214种、外来栽培植物11种;入侵植物分散于50个科,其中菊科占比最高,达到17.29%,其次是豆科(14.02%)、大戟科(7.01%)和苋科(6.54%);从地理来源看,美洲物种占比最高,达到67.76%(145种),其次是亚洲来源物种(17.76%)。根据入侵现状评估结果, 1级(恶性入侵植物)和2级(严重入侵植物)入侵物种分别有15种和27种,另外还有一些物种虽然目前尚未形成明显危害,但具有较高的入侵风险。高黎贡山外来入侵植物类群组成和原产地来源复杂多样,入侵等级分布具有地域特点,应实施分类管理措施以提高管控成效。以上结果可以为更好地管理高黎贡山地区外来植物、推动高黎贡山国家公园建设提供重要参考。     

湖北省外来入侵植物初步调查

【目的】近年来,湖北省外来入侵植物数目和种类都呈现上升趋势,但该地区外来入侵植物编目的研究相对滞后,本研究试图填补这项空白,为湖北省外来入侵植物的防治和生态环境保护提供比较全面和准确的数据。【方法】通过查阅文献资料和个人观察,初步确定湖北省外来入侵植物的种类,再根据相关文献和实际野外调查排除不符合外来入侵植物定义的物种,最后确定湖北省外来入侵植物的原产地、生活型、引入途径等。【结果】湖北省外来入侵植物共有145种,隶属于41科,以菊科、豆科、苋科、茄科为主。原产地有8种来源,大部分外来入侵物种原产于北美洲(85种;占全部外来入侵物种的35.6%)。生活型以草本植物为主(134种;占全部外来入侵物种的75.3%)。引入途径有意引入、无意引入、自然传入,占比分别为56.0%、36.7%、7.3%。【结论】研究结果可用于湖北省外来入侵植物的防治,但是为了保证数据的准确性,应定期对湖北省外来入侵植物名录进行更新,以反映实际情况。     

中国外来入侵植物的分布格局及其与环境因子和人类活动的关系

认识区域尺度上外来入侵植物的分布格局及其成因对预测入侵的影响和入侵种的管理具有重要意义。该文采用聚类分析和排序的方法分析了我国外来入侵植物的空间格局,并利用多元线性逐步回归和典范对应分析探讨了自然环境因子和人类活动强度对中国32个省级空间单位(省市自治区,不包括香港和澳门)中外来入侵植物分布的影响。结果表明,中国各省外来入侵植物物种数从南到北逐渐减少,导致这一格局的主要因子为无霜期;各省外来入侵植物物种密度由东南海岸向内陆递减,造成这一趋势的主要影响因素为交通密度;纬度是解释中国各省外来入侵植物物种组成变异的主要因子,因此中国32个省区可归为低、中、高纬度区3大类型。在此基础上预测中国东南部地区有遭受更多外来植物入侵的可能;此外,交通发达的区域也将成为外来植物入侵的热点区,应该引起有关部门的重视。     

An invading annual plant benefits less from soil biota and has reduced competitive power with a resident grass

弱化的植物-土壤生物共生关系降低了一年生入侵植物与本地物种的竞争能力 植物与土壤生物,特别是与丛枝菌根真菌(AMF)的关系,可能对外来植物在新环境中的建立和扩张发挥着至关重要的作用。但是,植物对AMF的依赖是否会在入侵后发生变化,及其如何影响与本 地物种的竞争仍然知之甚少。通过同质园实验,我们研究了入侵物种北美车前(Plantago virginica)的原产地(美国)和入侵地(中国)种群对AMF的响应,以及在有无竞争者的情况下这些响应是否发生变化。研究结果显示,原产地种群始终具有较高的AMF侵染率,并且其生物量和种子产量都受益于AMF。不同的是, 入侵地种群从AMF中获得的收益较少,甚至在存在竞争者的情况下,AMF的侵染使得入侵种群的生物量有所降低。入侵种群的这种低菌根依赖度可能与受到本地竞争者的更大抑制作用有关。北美车前入侵地和原产地种群对AMF的不同响应表明,其对菌根真菌的依赖性在入侵中国的过程中发生了改变。我们的发现表明,这种减少的依赖性会使入侵植物在种间竞争中付出一定的代价。     

重要外来入侵植物随南水北调工程传入京津冀受水区的风险评估

【目的】外来物种在入侵地的扩张蔓延是其造成危害的关键。南水北调工程可为已入侵外来物种的进一步扩张蔓延提供通道和驱动力。风险评估可为预防入侵植物通过该途径的扩散蔓延提供依据。【方法】以国家重点管理外来入侵物种名录中的入侵植物为研究对象,根据生物入侵的发生过程(传入、定殖、扩散、危害)构建了包括4个层次29个指标的外来物种入侵综合风险评估的指标体系,规范了风险指数的计算方法,系统评估了24种入侵植物沿南水北调输水通道向北扩散而入侵京津冀受水区的风险。【结果】紫茎泽兰和互花米草的入侵风险值(R)相对较低(R0.6),其余22种入侵植物的风险值均较高(R0.6),其中,喜旱莲子草、凤眼莲和大薸3种外来水生植物的入侵风险等级最高(R0.8)。【结论】南水北调工程可能会促进入侵植物向北扩张蔓延并最终入侵京津冀受水区。建议尽早开展监测预警工作,以控制入侵物种随南水北调工程的扩张蔓延,进而阻止或降低其对京津冀尤其是华北最大水源地——白洋淀和雄安新区生态环境的威胁。     

外来植物黄顶菊的入侵警报及防控对策

一种菊科外来植物最近出现在我国华北地区的天津市和河北省的衡水与廊坊市。专家鉴定结果证明这是一种我国从未报道过的外来物种Flaveria bidentis。本文拟定了它的中文名称：黄顶菊,并对其原产地、扩散范围以及形态学、生理学、生态学等方面的特征进行了介绍。通过分析其特性,我们认为黄顶菊是一种入侵性极高的一年生杂草,特别是对农牧业生态系统有极大的破坏性。为了防治、控制和根除这种新入侵的有害物种,本文借鉴国内外入侵物种防治的经验提出了一些建议,供有关方面参考,并呼吁各有关人员和部门积极行动起来,调查其入侵途径,分析其可能入侵的区域,评估其入侵性,拟定科学的防控方案。     

广西北部湾海岸带、海岛的外来入侵植物

为保护广西北部湾海岸带、海岛的植物多样性和生态系统多样性,通过样方、样带法野外实地调查并结合文献资料,对其外来入侵植物的物种组成、原产地、生活型、入侵途径和危害状况等进行了分析。结果表明,广西北部湾海岸带、海岛共有入侵植物64种,隶属28科55属,其中菊科(Asteraceae)最多(15种)。草本植物最多,有48种(75.00%)。原产地来自美洲的植物最多,有49种。入侵风险等级可划分为5个等级,其中Ⅰ级严重危害的有8种(12.50%)。与广西、广东、海南及华南地区的外来入侵植物在物种组成、生活型和原产地等方面呈现出较强的相似性;北部湾与广西中越边境内陆地区来自美洲的入侵植物都超过60%。因此推测广西外来入侵植物有两条可能的入侵线路：一是从海南登录,二是从中越边境跨入。广西北部湾海岸带、海岛的外来入侵植物总数(相对整个广西)虽较少,但其8种Ⅰ级严重危害植物的防治,仍需引起重视。     

中国外来入侵生物的空间分布格局及其影响因素

不同地理区域影响生物分布格局的因子不同,对外来入侵物种也是如此。在区域尺度上分析外来入侵生物的空间分布格局及其影响因子对预测生物入侵的影响及入侵种的控制管理具有重要意义。本研究应用中国外来入侵物种数据库、自然环境数据库和社会人文环境数据库,分析了我国外来入侵动植物的空间格局;并运用主成分分析（PCA）和典范对应分析（CCA）探讨了自然环境和人类活动等因素对外来入侵动植物分布格局的影响;同时研究了外来入侵物种多样性与本地物种多样性之间的关系。结果表明,我国现有外来入侵动物138种、入侵植物384种,其数量和密度都呈现出由东南沿海向西北内陆减少的趋势,且入侵动物和入侵植物空间格局基本一致;降水（MAP）是决定我国外来入侵动植物分布格局的主要自然环境因子,国民生产总值（GDP）是主要社会经济影响因子。在全国尺度上,外来入侵物种多样性与本地物种多样性之间呈显著的正相关关系,但地域间存在较大差异。不同区域外来入侵物种与本土物种多样性的相关关系表现出不同,与研究尺度有密切关系。     

入侵与本地植物对气候变暖和氮沉降交互效应的动态响应

入侵与本地植物对气候变暖和氮沉降交互效应的动态响应 在全球气候变暖背景下,对入侵物种扩张的预测往往并未考虑到同时出现的氮沉降变化。因此,气候变暖和氮沉降的复杂交互将如何改变入侵物种和本地物种的生长动态尚需进一步探索。在此,本研究假设氮沉降和温度的同时增加可能对入侵植物的生长促进效应大于本地植物。本研究在模拟气候变暖、氮沉降及其交互处理下,对入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)及其本地共存物种艾草(Artemisia argyi Levl. et Van)的生长响应进行温室对照试验。结果表明：由于氮沉降对物种生长的显著促进效应,温度升高和氮沉降的交互作用导致入侵物种和本地物种的生长适应性显著提高,即温氮交互可能使区域微生境更加有利于植物生长。然而,在生物量、高度和直径等生态适应特征方面,入侵物种加拿大一枝黄花的相对增加幅度显著低于本地物种艾草,这表明入侵物种加拿大一枝黄花相对于本地物种艾草的生长优势会在未来气候变暖与氮沉降持续增强的背景下逐渐减弱。因此,纳入氮沉降因素可能会缓解入侵物种加拿大一枝黄花在气候变暖条件下的入侵扩张。     

Success of native and invasive plant congeners depends on inorganic nitrogen compositions and levels

入侵植物与同属本地植物的成功定植依赖于无机氮组成和水平 外来植物的成功入侵常常表现为3种对策：逆境成功型、顺境成功型和两者兼备型。为了在植物群落水平探讨这些对策，我们研究了土壤无机氮组成和水平对入侵植物及其同属本地植物成功定植的影响。在实验中，我们选择21种植物(8种入侵植物、8种本地同属植物、5种本地非同属植物)构建人工植物群落，将每种群落置于3种氮组成(3:1、2:2、1:3硝铵比)和3种氮水平(低氮、中氮、高氮)构成的9种氮处理中。主要测定指标包括：总生物量、相对生物量(指示物种成功)、死亡率和死亡时间。当同时考虑9种氮环境时，入侵植物与同属本地植物具有相似的总生物量、相对生物量和死亡时间，但前者的死亡率较低。这种格局与两者间相似的生长和忍耐性有关。氮组成影响死亡时间，氮水平影响总生物量和相对生物量。最重要的是，物种来源、氮组成和氮水平共同影响总生物量、相对生物量和死亡时间。这些结果表明：生长在系列氮环境中的入侵植物与同属本地植物可能具有相似的成功定植，氮组成和氮水平共同决定外来植物的成功入侵。     

浙江省外来入侵植物研究

基于国内外文献资料、标本信息和野外调查,初步整理了浙江省外来入侵植物的种类组成、生活型、原产地、危害程度和入侵途径。结果表明,浙江省现有外来入侵植物46科106属166种,种数最多的是菊科、豆科和禾本科。根据原产地分析,来源于南美洲的物种最多,约占总数的3216%,其次为北美洲,约占总数的2563%,欧洲排第三位,约占总数的1959%;已产生严重危害的有23种,中等危害的60种,危害较轻的83种。还有一些物种虽然没有在表里列出,但它们具有潜在的危害,必须密切关注。同时,与之前的研究相比,我们去除了一些已报道为入侵的物种,又增加了一些新的入侵种。在此基础上,对浙江省外来入侵植物的生活型、来源及危害进行了分析,并与以往的研究进行了比较,提出了针对性的管理建议。     

“世界100种恶性外来入侵物种”在我国大陆的入侵现状

[目的] 明确世界自然保护联盟公布的“世界100种恶性外来入侵物种”在我国大陆发生分布现状,为我国制定外来入侵物种管控对象和分级管理对策提供依据。[方法] 基于在线数据库系统、文献报道以及外来入侵物种本底调查结果,采用分类统计方法,对物种的分类地位、原产地、在我国的入侵状态及其所在的生态系统进行分析。[结果] 世界100种恶性外来入侵物种已有82种在我国发生分布,包括本地种33种、外来入侵种32种、外来非入侵种16种,以及未明确入侵状态1种。其中,32种外来入侵种包括陆生无脊椎动物8种、哺乳动物2种、鱼类2种、两栖动物1种、爬行动物1种、水生无脊椎动物2种、陆生植物9种、水生植物4种、真菌1种、卵菌1种和病毒1种。以上物种主要分布在东南沿海地区和西南地区,而较少分布在西北地区和东北地区;约75%物种分布在农田、城镇、森林和湿地4类生态系统。[结论] 建议外来入侵物种管理部门重点关注尚未在国内发生分布的18种潜在外来入侵物种,并列入国家外来入侵物种相关管理对象,严防其传入与扩散;严密监控国内已发生且具有潜在危险的外来物种,防止其向可能入侵的生态系统边缘扩散;继续对在国内已发生的外来入侵种实施区域性分级控制管理措施。     

Plant–soil feedback during biological invasions: effect of litter decomposition from an invasive plant (Sphagneticola trilobata) on its native congener (S. calendulacea)

生物入侵过程中的植物-土壤反馈：一种入侵植物的凋落物分解对其本地近缘植物的影响 植物入侵可通过正或负的植物-土壤反馈效应改变土壤的生物和非生物性质,从而影响入侵栖息地的土壤理化性质。许多入侵物种的凋落物分解可增加土壤养分,降低本地植物多样性,并导致进一步的植物入侵。关于入侵植物凋落物在不同土壤类型及深度分解及反馈效应的研究依然很少。本研究旨在明确入侵植物南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)凋落物在不同土壤类型和不同土壤深度条件下的分解情 况及其对本地近缘植物蟛蜞菊(S. calendulacea)生理生长的影响。将装有南美蟛蜞菊凋落物的尼龙袋加入到不同深度(即0、2、4 和6 cm)的砂土、营养土和粘土中,经6个月的分解后,回收凋落物袋并计算分解速率,随后在凋落物分解处理后的土壤中种植本地蟛蜞菊,并在生长期结束时测量其生理生态指标。研究结果表明,所有处理土壤类型中,凋落物在土壤深度为2和4 cm处分解后显著增加了土壤养分,而对本 地蟛蜞菊的叶片叶绿素、叶氮含量等生长指标表现为负效应。因此,入侵植物南美蟛蜞菊凋落物分解对土壤养分表现为正的反馈效应,而对本地植物蟛蜞菊的生长表现为负效应。我们的研究结果还表明,入侵植物的凋落物分解对土壤和本地物种的影响还因凋落物分解所在的土壤深度而显著不同。未来的研究应侧重于入侵栖息地中更多本地和入侵物种的植物-土壤反馈效应,以及更多土壤类型和土壤深度的入侵植物凋落物效应。