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。     

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。     

我国入侵植物多样性的区域分异及其影响因素——以74个地区数据为基础

以我国74个地理单位282种外来入侵植物的分布和环境数据为基础,应用除趋势对应分析、典范对应分析和回归分析方法,探讨了我国境内入侵植物区系组成、地理分布格局及其影响因素。主要结果如下:(1)我国74个地区共有282种外来入侵种,出现频率相对较高的外来入侵种是小飞蓬(Conyza canadensis)、刺苋(Amaranthus spinosus)、一年蓬(Erigeron annuus)、空心莲子草(Alternathera philoxeroides)、土荆芥(Chenopodium ambrosioides)、圆叶牵牛(Pharbitis purpurea)、曼陀罗(Datura stramonium)、皱果苋(Amaranthus viridis)、裂叶牵牛(Pharbitis nil)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、三叶鬼针草(Bidens pilosa)、凤眼莲(Eichhornia crassipes)等;(2)菊科(Compositae,67,种数)、禾本科(Gramineae,32)、豆科(Leguminosae,29)、苋科(Amaranthaceae,23)、旋花科(Convolvulaceae,13)是我国境内含入侵种最丰富的5个科,共计有164种,占我国入侵植物总数的58.16%;(3)我国外来入侵植物主要源自于热带美洲、北美洲、欧洲、地中海-西亚和中亚、非洲和南亚;(4)外来入侵植物多样性在我国的区域分异明显,热带-南亚热带、中(北)亚热带和温带三大区域的入侵种组成有较大差异:马缨丹(Lantana camara)、含羞草(Mimosapudica)、胜红蓟(Ageratum conyzoides)、刺苋、小飞蓬、飞扬草(Euphorbia hirta)、五爪金龙(Ipomoea cairica)、空心莲子草、三叶鬼针草和金腰箭(Synedrella nodiflora)是热带-南亚热带区域中出现频率最高的前10种入侵植物;中亚热带和北亚热带区域出现频率最高的入侵种分别是一年蓬、小飞蓬、刺苋、土荆芥、北美独行菜(Lepidium virginicum)、美洲商陆(Phytolacca americana)、牛筋草(Eleusine indica)、紫茉莉(Mirabilis jalapa)、空心莲子草和三叶鬼针草;温带区域出现频率最高的是反枝苋、小飞蓬、圆叶牵牛、一年蓬、野西瓜苗(Hibiscus trionum)、杂配藜(Chenopodium hybridum)、苦苣菜(Sonchus oleraceus)、野燕麦(Avena fatua)、曼陀罗和皱果苋;(5)年降雨量、年均温度、年极端低温、无霜期和年均积温是影响我国外来入侵种空间分布格局的主要气象因素,年极端高温和年日照时数的影响相对较小;人口密度和交通密度对入侵种的地理分布也均有很大的影响;(6)随着年均温度、无霜期、人口密度、交通密度、年极端低温、年均降雨量和年积温的增加,外来入侵植物的种数呈线性增加,随着纬度的增加,种数则呈线性递减,种数与这8个环境因素间的关系达到极显著的水平;(7)不同地理来源的外来入侵种在我国的分布主要受纬度、年降雨量、年均无霜期、年均温度、交通密度、年极端低温和年均积温的影响。由于外来入侵种在我国分布呈现明显的区域分化,因此,应用建立具有区域特点的外来植物入侵风险评估系统。     

安徽省外来入侵植物的分布格局及其等级划分

区域性外来入侵植物的研究及其入侵等级划分在地方入侵植物管理与防治对策的制定上具有重要的指导意义。本文基于文献报道、标本记录和必要的分类学考证,特别是通过2013-2015年对安徽省外来入侵植物的全面调查,统计分析了安徽省外来入侵植物的物种组成、生活型、原产地、区系组成和水平分布格局,并对其入侵危害进行等级划分。结果显示,安徽省有外来入侵植物37科86属132种,总体上呈现种类丰富、原产于美洲的种类多、泛热带起源的种类多、危害严重的种类多、区域分化明显、入侵途径集中等特征。提出在外来入侵植物的防控中应重点警惕起源于美洲的、泛热带分布属的植物和关注人类活动频繁的热点区域。还对中国外来入侵植物研究中存在的问题进行了探讨,澄清了几个长期以来被忽视的关于外来入侵物种认知的问题。     

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。     

海口市外来入侵植物现状及防控对策

基于野外调查及文献资料及标本信息查阅,基本查清海口市外来入侵植物的种类组成、原产地、生活型、入侵途径,并对外来入侵植物在海口市的入侵危害进行等级划分。结果表明,海口市目前发现外来入侵植物115种,隶属于32科83属,其中菊科种数最多,有23种,占海口外来入侵植物总种数的20.0%;有92种原产地为美洲,占80.0%;有84种为草本植物,占73.0%;有111种为人类有意或无意引入,占96.5%;入侵植物中严重危害类(1级)有12种,一般危害类(2级)有24种,潜在危害类(3级)有25种,一般外来类(4级)有22种,32种还有待观察(5级)。文中提出对海口外来植物入侵的防控及管理对策。     

上海外来植物及其入侵等级划分

汇总分析了上海外来植物75科232属357种(和种下类群)基础资料,并对其入侵危害进行等级划分;其中入侵植物64种,一般或偶见外来植物293种;报道了9种上海新纪录逸生植物。上海外来植物总体呈现种类繁多、国产种类较多、分布密度大、严重危害种类较多且分布广、入侵途径集中等特征。同时对上海外来入侵植物的管理与防治提出具体措施。     

山东省外来植物的区系特征及空间分布

外来植物及其生态入侵对当地生物多样性保护和生态系统产生的不利影响,是目前生态学研究的热点之一。本文在文献查阅和野外调查基础上,建立了山东省外来植物数据库,并对其组成、地理区系、空间分布等进行统计分析,结果表明:1)山东省现有外来植物共827种,隶属122科,416属,其中境外外来种348种;2)外来植物比例高,占山东植物区系的39.03%,且优势科和表征科明显;3)外来植物属的地理分布多样,温带成分占优势(52.51%),热带成分丰富(44.06%);4)外来植物来源地和分布地相对集中,反映了环境因子和人类活动在入侵因素中的共同影响;5)温带气候带来源的植物较易入侵山东。     

网格尺度下外来入侵植物对高黎贡山生态系统服务影响的空间分析

【目的】高黎贡山生物多样性资源丰富,蕴藏着极高的生态系统服务价值,是中国重要的西南生态安全屏障。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。明确外来入侵植物分布特征与生态系统服务重要区的空间对应关系,能够为高黎贡山外来入侵植物防控及生态安全屏障建设提供科学支撑。【方法】利用当量因子法,在3 km×3 km网格单元尺度下评估高黎贡山生态系统服务价值并进行重要性分级分区;以文献资料分析和实地调查相结合分析高黎贡山区域外来入侵植物的空间分布格局;利用Arcgis 10.2软件分析空间对应关系。【结果】高黎贡山生态系统服务重要性分为5级,单位面积价值量最高的生态系统类型为水系、阔叶林、针叶林、灌木林和灌草丛。外来入侵植物为59种,入侵等级为Ⅰ~Ⅴ级的物种分别有12、17、8、11和11种。除1级重要区外,其他区域均分布有外来入侵植物,其中3级和4级重要区(主要为灌木林地和耕地)分布的外来入侵植物的种类和数量最多。【结论】外来植物入侵威胁高黎贡山生态系统服务供给,亟需开展外来入侵植物系统调查评估以识别高等级入侵植物实施外来入侵植物差别化管控;陆生外来入侵植物应该成为高黎贡山外来入侵植物研究的重点;人工灌木林地和耕地作为高黎贡山外来入侵植物集聚区应该重点关注开展外来入侵植物防控。     

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。     

中国外来入侵植物研究现状及存在的问题

生物入侵是当今各国发展的一大挑战,特别是像中国这样的发展中国家。然而,我们对外来入侵种的本底资料还很不清楚,更缺乏相关的深入调查;对生物入侵所造成的生态和经济影响还没有引起足够的重视,同时也忽视了盲目引种可能带来的各种危害。本文在文献调研的基础上,从外来植物的入侵历史和文化、中国外来入侵植物的调查现状、外来植物入侵对生态安全及经济的影响等方面进行了全面系统的总结,并提出了中国外来入侵植物研究领域存在的问题及应对措施。     

Alien invasive plants in China: risk assessment and spatial patterns

With a wide range of habitats and exploding development of international trade, China is facing escalating risk of the plant invasion. Research on the risk assessment of alien invasive plants may help us manage the invasive with priority, and is imperatively needed in China. However, until now, few studies have been conducted for the risk of alien invasive plants and its spatial patterns in China, especially with a regard to ecosystem conservation and biodiversity protection. In this paper, we assessed the risk of invasive plants and its spatial patterns. We focused on the following basic questions: Which alien invasive plants are the most noxious, and which of them are mild? How are the spatial patterns of alien invasive plants at different risk ranks? In the present study, the risk of 100 major alien invasive plants in China was assessed based on a revised risk assessment system and an extensive consult with literatures. The results indicated that there were 18 species of rank 1st, 29 of rank 2nd, 33 of rank 3rd and 20 of rank 4th. Although, there was high richness of alien invasive plants in South China, most of them were of low risk. By contrast, low richness of alien invasive plants was observed in North China and the regions in high altitude, but most of the invasive were of high risk. Compared with previous studies, our study appears to have delivered credible results and may play an early warning function, and also further our understanding of the risk of invasive plants and its spatial patterns in China, though we acknowledged that the risk assessment may have some potential weakness, and appealed timely and further investigations in future.     

新建川藏铁路(雅安-昌都段)沿线外来入侵植物种类及分布特征

横断山区为全球生物多样性热点地区之一, 也是全国生态屏障的重要组成部分。新建川藏铁路雅安至昌都段横跨横断山核心地区, 铁路建设形成的交通网络将沿线生物多样性热点区域与外界相连, 导致生物入侵风险陡增。为获得区域内外来入侵植物的种类及分布特征信息, 为即将开始的铁路工程建设、生态保护及生态修复等工作提供参考, 我们在雅安-昌都段内选择43个位点各进行长度1 km、宽度20 m的样线调查。研究结果显示: 雅安-昌都段共发现外来入侵植物58种, 隶属于18科42属, 其中出现频度最高的种类依次是牛膝菊(Galinsoga parviflora)、秋英(Cosmos bipinnatus)和鬼针草(Bidens pilosa)。从危害等级来看, 其中10种为恶性入侵种, 16种为严重入侵种, 8种为局部入侵种, 15种为一般入侵种, 9种为有待观察种, 超过半数种类具有明显入侵性。原产地分析结果显示美洲是该区域外来入侵植物的主要原产地。基于海拔及主要河流区段的比较研究发现: 入侵植物的种类数量呈现出明显的由东向西、由低海拔向高海拔逐渐递减的趋势, 该分布格局是环境因子和人类活动共同作用的结果。结合铁路沿线入侵现状和生境特征, 本文分析了铁路建设可能造成的外来植物入侵风险, 并针对入侵的防范提出了相应的建议。     

中国外来植物数据集

搞清楚中国外来植物种类有哪些, 从哪里来, 如何进入中国, 属于什么性质的类群, 它们的生物学特征和生态学特性如何等问题, 是中国外来入侵植物预防和预警机制研究的重要基础。《中国植物志》、Flora of China、各省级植物志书等记载的外来植物信息由于种种原因非常有限, 且目前我国尚没有完整体现中国外来植物信息的数据库。本文通过整合近几年外来植物相关的资料, 并通过文献考证增补外来植物原产地、习性等信息, 利用计算机网络、数据库及大数据分析技术手段, 经信息化处理和分类学校正, 进行分类体系重建, 最终确定中国外来植物的物种名录数据集。该数据集共有数据14,710条, 记载中国外来植物283科3,233属14,710个类群(含13,401原种332杂交种2嵌合体458亚种503变种14变型)。每个类群包括类别、中文科名、科名、中文属名、属名、中文名、别名、学名、命名人、生存状态、生存时间、生活型、原产国家或地区和中国引入省份等基础信息。数据集显示, 外来植物已在中国的植物种类构成中占据了相当大的比例(高达28.19%, 中国境内有维管植物52,177个类群, 其中本土37,464, 外来14,710, 上述数字包含种下等级, 统计截至2021年12月31日); 就生存状态而言, 栽培植物占所有外来植物的比例高达91%, 逃逸植物占7.36%, 归化植物占6.69%, 入侵植物占2.66%; 对于生活型的分析显示, 多年生类群占据了外来植物的绝大多数(13,625种, 约占总数的92.6%), 草本植物(8,937种, 约占总数的60.8%)相较于乔木(2,752种, 约占总数的18.7%)、灌木(4,916种, 约占总数的33.4%)及其他生活型数量要更多; 中国的外来植物大多来自北美洲(4,242种)、非洲(3,707种)、南美洲(3,645种)、亚洲(3,102种), 欧洲(1,690种)和大洋洲(1,305种)相对较少; 而中国具有外来植物最多的前10个省份分别为台湾(6,122种)、北京(5,244种)、福建(3,667种)、广东(3,544种)、云南(3,404种)、上海(2,924种)、江苏(2,183种)、江西(1,789种)、浙江(1,658种)和湖北(973种)。本数据集是第一次对中国外来植物进行全面系统整理, 可供从事外来植物相关研究工作参考, 也可作为植物多样性研究的基础资料, 还可作为农业、林业、草业、园林、草药及自然保护和环境保护人士及高等院校师生的参考数据。     

中国外来入侵物种的分布与传入路径分析

外来物种入侵已成为全球性的环境问题,本文采用文献调研,实地考察与专家咨询相结合的方式,调查了全国陆生,淡水水生生态系统中外来入侵微生物,无脊椎动物,两栖爬行类,鱼类,鸟类,哺乳类,杂草,树木和海洋生态系统中外来入侵物种的种类及分类地位,起源,引入路径和环境影响等内容。查明我国共有283种外来入侵物种,其中外来入侵微生物,水生植物,陆生植物,水生无脊椎动物,陆生无脊椎动物,两栖爬行类,鱼类,哺乳类分别为19种,18种,170种,25种,33种,3种,10种和5种,来源于美洲,欧洲,亚洲,非洲,大洋洲的外来入侵物种分别占55.1%,21.7%,9.9%.8.1%和0.6%。我国对外来物种的引进存在一定程度的盲目性;50.%的外来入侵植物是作为牧草或饲料,观赏植物,纤维植物,药用植物,蔬菜,草坪模特而引进的;25%的外来入侵动物是用于养殖,观赏,生物防治的引种,对外来物种只重引进,疏于管理,也可能导致外来物种逃逸到自然环境中,造成潜在的环境意传入的;76.3%的外来入侵动物是由于检查不严,随贸易物品或运输工具传入我国的。因此,我国既要加强检疫工作,又要对外来物种的有意引进进行严格管理,实行外来物种引进的风险评估制度。     

华南地区外来入侵和归化植物分析

为了解华南地区外来植物现状,通过野外调查和查阅文献等,确定华南地区有外来入侵和归化植物45科141属223种,以菊科(Asteraceae,38种)、豆科(Fabaceae,36种)、禾本科(Poaceae,19种)植物为主,其中草本植物和原产美洲的植物占优势,分别有204种(占总数的91.5%)和163种(占73.1%)。广东外来入侵植物有159种,归化植物23种;广西有入侵植物135种,归化植物16种;海南有入侵植物111种,归化种15种;香港有入侵植物105种,归化植物9种;澳门有入侵植物89种,归化种4种;华南5省区共有的外来入侵和归化植物为57种(55种为入侵植物,2种为归化植物)。广东是外来植物种类最多的地区,与其他4省区共有的外来入侵和归化植物种类也最多,说明广东同时是外来植物输入和输出大省。由于气候和生态生境的相似性,各省区都面临着其他植物从周边地区入侵的风险,因此在治理入侵植物时,应建立联合防控机制对外来入侵植物的联合监测和防控,以提升外来入侵植物的治理成效和降低其对人类健康和生态安全的威胁。     

乐山地区外来入侵植物风险评估

[目的]全面了解乐山地区的外来入侵植物现状,为乐山地区外来入侵植物的防控提供可行性建议对策,并为防控进展研究和预警机制的建立提供参考。[方法]通过实地调查、查阅文献和标本数据库分析乐山地区外来入侵植物情况,利用层次分析法建立乐山地区外来入侵植物的评估体系,评估所有外来入侵植物的风险值,并根据等级划分标准和风险值将外来入侵植物划分为5个风险等级(I~V级)。[结果]乐山地区入侵植物种类共109种,隶属38科86属。其中菊科17属20种,为最大优势科,豆科、苋科、茄科、禾本科次之,且草本植物占优。I级风险(恶性入侵)植物有10种,II级风险(严重入侵)的有11种,III级风险(局部入侵)的有13种,IV级风险(一般入侵)的有27种,其他48种(有待观察)为V级风险。中高危害风险的外来入侵植物共34种,隶属18科32属。[结论]乐山地区外来入侵植物种类繁多且危害风险高,基于上述入侵现状和风险等级提出了防控外来植物入侵的对策。     

The status and causes of alien species invasion in China

Data of classification, origin, pathway and environmental impacts of invasive alien micro-organisms, invertebrates, amphibians and reptiles, fish, birds, mammals, weeds, trees, and marine organisms in terrestrial, aquatic and marine ecosystems of China, were analyzed, based on literature retrieval, field survey and consultation. Some 283 invasive alien species were recorded in China, including 19 invasive alien micro-organisms, 18 aquatic plants, 170 terrestrial plants, 25 aquatic invertebrates, 33 terrestrial invertebrates, 3 amphibians and reptiles, 10 fish, and 5 mammals. Of the invasive alien species, 55.1% originated from North and South America, 21.7% from Europe, 9.9% from Asia, 8.1% from Africa and 0.6% from Oceania. Many institutions and individuals in China lack adequate knowledge of ecological and environmental consequences caused by invasive alien species, with some ignorance of the dangerous invasion in the introduction of alien species. For instance, 50.0% of invasive alien plants were intentionally introduced as pasture, feedingstuff, ornamental plants, textile plants, medicinal plants, vegetables, or lawn plants, 25% of alien invasive animals were intentionally introduced for cultivation, ornament, or biological control, In addition, more efforts are being made in the introduction of alien species, and little attention is paid on the management of introduced alien species, which may cause their escape into natural environment and potential threats to the environment. There were also gaps in quarantine system in China. All microorganisms were unintentionally introduced, through timber, seedling, flowerpot, or soil; 76.3% of alien invasive animals invaded through commodity or transportation facility because of the failure of quarantine. Therefore, quarantine measures should be strictly implemented; and meanwhile the intentional introduction of alien species should be strictly managed and a system of risk assessment should be implemented.