免费文献传递   相关文献

关于外来种火炬树生物入侵的研究综述



全 文 :收稿日期:2013-01-20
2013年
第 3期
2013
№3
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science& Technology
火炬树 1959年由中国科学院植物研究所引入
我国,引入以来表现出许多优良的生物学和生态学
特性,被陆续推广至华北、西北、东北、华中和西南
许多省区,多应用于退化生境的植被恢复和城镇及
公路两旁绿化。但近年来,火炬树在应用过程中也
表现出很多入侵种的特性。因此火炬树是否应该
划分为入侵种成为了学术界争论的一个焦点。
1 火炬树的生物学和生态学特性
火炬树(Rhus typhina)为漆树科盐肤木属落叶
灌木或小乔木,奇数羽状复叶,互生,圆锥花序顶
生,花小,淡绿色,核果,近球形,被红色短刺毛,聚
为紧密的火炬形果穗。火炬树性喜光,适应性强,
能忍耐干旱、贫瘠和盐碱,对气温幅度的适应范围
较大,生长迅速,根系较浅,萌发能力极强,是良好
的护坡、固堤及封滩、固沙的先锋树种,且秋后树叶
变红,果穗艳丽形似火炬,极富观赏价值,亦为园林
风景佳品。
2 生物入侵的概念及特征
对于生物入侵,Cronk和 Fuller给出了明确定
义,入侵种是在没有人的帮助下能在自然或半自然
生境中自然扩散的外来植物,并能使生态系统的组
成、结构和过程发生显著变化的物种[1]。而高增祥
等则认为入侵种是在引入地建立了庞大的种群,并
向周围地区扩散,对新分布区生态系统的结构和功
能造成了明显的损害和影响的外来种[2]。不论哪种
定义,都可见生物入侵对于生态系统及生物多样性
是一个极其严重的威胁。
入侵性外来植物常具有一些相似的特征,如:
生长发育快、成熟早;生态幅广,适应能力强;种子
产量高,且持续高产;种子易于扩散传播;自我繁殖
容易;能产生生物毒素以抑制其他植物的生长;种
子寿命长,种子发芽不需要特殊条件等。入侵植物
通过其中某种或某几种形式对当地的生态系统造
成危害[3]。
3 关于火炬树生物入侵的研究
火炬树是否应该划分为入侵种,不同的学者存
在着很大的争论。曹振岭等研究发现火炬树在1~
5 a间生长迅速,在6 a以后枝条生长开始减缓,具有
前期生长快,后期生长萎缩缓慢的特点[4]。火炬树
具有成熟期早的生物学特性,一般 4年生即可开花
结实,可持续30 a左右。
火炬树具有生态幅广,适应能力强的特点,有研
究表明,火炬树在海拨 500~3 000 m,降水 300 mm
以上、温度 25~45℃、年平均温度在 8℃以上的环
境均能够繁殖。在原产地自然生长海拔 200~
1 300 m,年降水量 800~1 200 mm,适应的最高温
度 42℃,最低温度-35℃,因此具有极广阔的生态
幅[5]。同时,火炬树能够在多种严酷的立地条件下
生存,能够在肥沃的土壤中生长,也能在黄粘土加
鹅卵石的土壤中生存,既能在瘠薄的土壤中生长,也
能在建筑垃圾以及干旱缺水的煤渣垃圾上生长[6],
耐旱性极强,抗寒性也极强,当气温达-36~38℃,
火炬树仍安然无恙[4]。山东李佶椿等的研究则发现
在试验地连续干旱 97~130 d的情况下,火炬树仍
关于外来种火炬树生物入侵的研究综述
姜黎黎,赵雪磊
(辽宁省林业调查规划院,辽宁 沈阳 110122)
摘 要:该文主要通过对火炬树的生物学及生态学特点与生物入侵种的特性进行比对介绍和研
究,从而对火炬树是否能够划分成为入侵种进行分析,希望能够为今后应用火炬树提供一定的借
鉴,做到正确、合理及有序的应用,以取得更好的经济、社会和生态效益。
关键词:火炬树;入侵种;生物入侵
中图分类号:Q143 文献标识码:A 文章编号:1001-1714(2013)03-0047-02
— 47 —
能良好生长[7],且至今很少有发现在火炬树上有大
面积的病害现象。
火炬树 4年生开始开花结实,其果实能产生大
量种子,虽然难以自然萌发,但仍潜藏着巨大威胁,
其种子生命力较强,在李传文的研究中,火炬树种子
在恶劣贮藏环境下经过12 a,发芽率仍达到5.8%[6];
火炬树主要繁殖方式是依靠根蘖进行,根系十分发
达,表层土下,盘根错节,属无性繁殖植物,繁殖速
度快,具有极强的根蘖能力,两年生的火炬树即可
向外扩散萌蘖出新苗,雌雄株均可通过无性繁殖,
雌株既可进行无性繁殖还可进行有性生殖,而雄株
比雌株产生更多世代和数量的无性分株,形成火炬
树单优群落[8]。蒋高明的研究中,火炬树在适宜其
生长的环境条件下,每种下1株火炬树,第2年就会
发展成100多株,5 a后就会覆盖半径5~8 m的所有
土地。国际上为入侵物种扩散的定义为每3 a扩散
距离超过 3 m,在北京火炬树实际的扩散距离已达
到 6.2~7.5 m[9],同时火炬树幼苗抗性很强,有研究
表明当年生弱苗被弃置晾晒 5 d后遇雨,其根部仍
能萌出新芽,挖出的火炬树根扔在地里,也依然能
够萌发新苗。
对于火炬树的化感作用至今仍有争论,有研究
表明,火炬树鲜叶浸提液具有化感作用,在孙天旭
的研究中,火炬树鲜叶水浸提液能够导致小麦、小
白菜及乡土种侧柏、香椿种子苗的畸形,同时能够
推迟种子的萌发,而与鲜叶相比,火炬树干叶水浸提
液化感作用明显降低;但火炬树林分土壤水浸提液
没有对其他植物种子的萌发产生抑制作用,因此火
炬树树林土壤可能没有化感作用[10]。在白丽荣的研
究中,火炬树叶子浸提液对谷子、绿豆、玉米、小麦
植物种子萌发有不同程度的抑制作用,随浸提液浓
度的增加,抑制作用也越强[11]。而关于对火炬树毒
理作用的研究目前还较少,有资料显示火炬树自身
的分泌物质,如挥发油、树脂和水溶性配醣体等会
引起过敏人群的不良反应。也有研究表明,火炬树
并不具有毒性,在对新西兰兔 ICR小鼠的急性毒性
试验中,表明火炬树叶片不具有急性毒性;但火炬
树对人类及其它生物会造成哪些影响,需要进一步
的研究和探讨[10]。
4 结 语
综上所述,火炬树生物学及生态学特性已具有
外来入侵物种的基本特征,生长发育快、成熟早,有
广阔的生态位,抗寒、抗旱、抗病虫能力强,具有很
强的适应能力,种子高产,寿命长,抗性强,同时火
炬树为无性繁殖植物,自我繁殖容易。基于以上的
一些特点,不难看出,一旦火炬树定居大量繁殖,就
有可能成为入侵树种,降低引入地的物种丰富度和
物种多样性。但是生物入侵的机制是高度复杂、多
种多样的,是否能够构成生物入侵是各种因素,如
土壤、气候、水分、周围动植物等共同作用后产生的
结果,这就有可能不是入侵种的植物,在周围一些
因素发生变化后又变为入侵种。所以对于火炬树
而言,虽然已具备了成为入侵种的内在特征,但判
断其是否为入侵种也需要综合考虑多种因素,目前
尚不能武断的判断其为入侵种。
生物入侵是不可逆转的过程,所以我们应当吸
取国内外入侵种造成生物灾难的教训,对于当前火
炬树的应用,在生产实践中应该注意其栽植的条
件,并在其生长过程中进行科学的管理。在本地植
被物种丰富的情况下,谨慎种植火炬树,多采用当
地乡土树种,维护当地的生态多样性;而在立地条
件艰苦,植被难以生长的地区,利用火炬树的优良
特性,来改善当地生态环境,对我国的城市绿化、荒
山恢复等方面还是能够起到很重要的作用。
参考文献:
[1] Cronk Q C B,Fuller J L.Plant Invaders:the threat to
natural ecosystems[M]. London:Chapman&Hall,1995.
[2] 高增祥,季荣,徐汝梅,等.外来种入侵的过程、机理和预
测[J].生态学报,2003,23(3):559-570.
[3] 徐汝梅,叶万辉.生物入侵理论与实践[M].北京:科学出
版社,2003.
[4] 曹振岭,佟亚辉,孙蕾,等.火炬树[J].特种经济动植物,
2003(6):34-35.
[5] 王海峰,翟明普,马长明.外来种火炬树研究综述[J].山西
林业科技,2006(4):11-19.
[6] 李传文,逄宗润,陈勇.火炬树——一个值得警惕的危险
外来树种[J].中国水土保持,2004(2):31-32.
[7] 李佶椿,王龙山,王振林,等.尾矿库不覆土直接种植火
炬树技术[J].中国水土保持,2002(4):34-35,49.
[8] 张瑾. 外来树种火炬树克隆繁殖扩散过程生态学分析
[D].杭州:浙江林业院,2009.
[9] 蒋高明. 绿色奥运要警惕外来物种入侵[J].生命世界,
2004(6):6.
[10] 孙天旭,鲁法典,郑勇奇,等.外来树种火炬树化感作用
的研究[J].林业科学研究,2010,23(2):195-201.
[11] 白丽荣,时丽冉,徐振华.火炬树浸提液对几种农作物的
化感作用[J].种子,2010,29(6):91-93.
(责任编辑:董莉莉)
— 48 —
辽 宁 林 业 科 技第 3期 2013年