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入侵种火炬树的生物学特性及推广运用



全 文 :入侵种火炬树的生物学特性及推广运用
王长宝,杨洪升,徐增奇,岳仁杰 (佳木斯大学生命科学学院,黑龙江佳木斯 154007)
摘要 火炬树在退化生境的植被恢复、园林及公路两旁绿化方面具有优良的特性,但近年来林学界与生物多样性保护研究者就其推广
提出了截然不同的观点,人们对火炬树的应用也经历了由初期的“普遍推崇”到现在的“逐渐质疑”。该文从火炬树的生物学特性、入侵
的内涵、入侵过程等方面进行了探讨。
关键词 入侵种;火炬树;争议
中图分类号 S688 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2013) 12 -05402 -02
Biological Characteristics and Extension of Disputed Invasive Species Rhus typhina
WANG Chang-bao et al ( College of Life Sciences,Jiamusi University,Jiamusi,Heilongjiang 154007)
Abstract As an exotic species,Rhus typhina has been planted widely for its outstanding feature in re-vegetation,gardens landscaping and
highway planting. In recent years,however,there is a very different perspective between forestry workers and biodiversity conservation re-
searchers. In this study,biological characters of Rhus typhina,connotation and process of invasion were discussed.
Key words Invasive species; Rhus typhina; Dispute
基金项目 佳木斯大学基础研究重点项目( Sjz - 2012 - 18) ;科技部“国
家标本平台教学标本子平台”( http: / /mnh. scu. edu. cn / )
( 2005DKA21403 - JK) ;黑龙江省教育厅项目( 11521287) 。
作者简介 王长宝( 1972 - ) ,男,江苏徐州人,讲师,博士,从事植物系
统学和资源学方面的研究,E-mail: wy985@ yahoo. com. cn。
收稿日期 2013-04-07
火炬树(Rhus typhina)是漆树科(Anacardiaceae)盐肤木
属(Rhus)的落叶灌木或小乔木,原产北美洲 40° ~ 47° N 之
间。该种于 1629年从野生状态转入人为驯化,其中 2 个园
艺品种从 19世纪起在欧美国家广泛栽培。我国于 1959年由
中国科学院植物研究所引种,1974年以来在全国各省区推广
种植。20世纪末,火炬树在华北被广泛栽植并逐渐开始向西
北乃至长江流域引种,在退化生境的植被恢复和城镇及公路
两旁绿化选用。目前,火炬树的引种分布范围已经覆盖了长
江流域以北各省区[1 -2]。分析近年来的研究资料发现,人们
对火炬树的推广应用经历了由初期的“普遍推崇”到现在的
“逐渐质疑”[3 -9]。
1 火炬树的生物学特性及应用
火炬树在春夏季节具有优雅的形态,在秋冬时分呈现火
焰般的色彩,且其生物学特性优良。火炬树为强阳性树种,
适应性极强,耐寒、耐旱、耐盐碱;喜生于河谷河滩、堤岸,又
能生于干旱山坡荒地。主根深度为 40 ~ 135 cm,侧根发达,
分布于地下 10 ~40 cm,4年生幼树侧根最长达 6. 88 m,成年
树水平伸展范围可达 20 m以上。其根上具有很密的潜伏萌
蘖芽,具有“独木成林”的特性,粗度达 0. 5 cm 的根均能萌
蘖,并能穿过邻近稠密的灌木和杂草地带,寻找空隙萌生根
蘖苗,4年内可萌发 30 ~50 萌蘖株[10]。火炬树寿命较短,一
般 10 ~15年开始枯枝,实生植株 5 年可结实进行天然下种
更新,根蘖苗只需 3年,加之萌生力强,稍加人为抚育即可恢
复林相。基于此,火炬树有以下优点和用途:①叶片和花序
颜色具季节性变化;叶片被绒毛,能大量吸附大气中的浮尘
及有害物质,不易受病虫危害,是园林绿化的珍稀树种。②
根部萌芽能力强,自然繁殖能力快,造林成活率高,在人为破
坏及森林火灾后仍能以顽强的生命力而重获新生;适应能力
强,发达的根系能起到保持水土、涵养水源、改善生态的作
用,是防止水土流失的先锋种。③枝干含水量高,油脂少,不
宜被燃烧,是理想的封山育林环保树种和天然的护林防火隔
离带树种。
正是由于上述优点,火炬树在我国黄河流域特别是西
北、华北等干旱地区得到了林业工作者的青睐和推广,近年
来又被园林工作者广泛使用。
2 入侵的内涵、特征及过程
2. 1 入侵的内涵 生物入侵是指生物由原生存地经自然或
人为的途径侵入到另一个新环境,并对入侵地的生物多样
性、农林牧渔业生产以及人类健康造成损失或生态灾难的过
程。确定一个外来种是否为入侵种的最终标准就是看其对
当地生物多样性、农林生产、人类健康或生态系统的影响。
对现有入侵事例的研究表明,人类是入侵生物的主要传播载
体,尤其是工业革命以来,随着人类活动范围的扩大和交通
运输的快速发展,许多物种到达其自然分布区以外的广大地
区[11]。其中,最典型的是大米草(Spartina anglica)的引种。
我国 1963年从英国引种大米草,旨在利用它“保滩护堤、保
淤造陆”的功能,为沿海地区积蓄后备土地资源。但种植实
践证明,大米草发挥上述功效的同时,也破坏了近海生物栖
息环境,堵塞航道,影响海水交换能力,带来生态灾难。
2. 2 入侵种的特征 在对引入种进行生态风险评估时应遵
循个案分析的原则,以往的经验不能作为其是否能成为入侵
种的标准,但入侵种一般具有以下性状[12]:①发育快,成熟
早;②种子产量高;③种子寿命长;④分布区广;⑤种子具休
眠特性;⑥繁殖体具有长距离传播的机制;⑦能产生生物毒
素以抑制其他植物的生长;⑧具有寄生习性;⑨种子的形态
性状相似于作物,可伴随作物传布;⑩营养繁殖体常储存大
量养分;瑏瑡能在恶劣的环境下存活和繁殖;瑏瑢光合速率高等。
2. 3 入侵的过程 引入的外来种命运有 2 种:①不能适应
当地的环境或受到本地种的排斥,种群不能自我维持;②在
当地建立了可自我维持的种群,称之为“居留成功”。定居的
外来种如果只是停留在引入地,没有扩散到相邻的地区,当
责任编辑 高菲 责任校对 卢瑶安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41(12):5402 - 5403
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.12.152
地的群落外貌通常不会有显著改观,生态系统的功能也保持
相对稳定,这时的外来种称为非入侵种[13]。入侵种的形成
需要很长时间,有个漫长的发生、发展和产生危害的过程,一
般要经历引入→定居→逃逸生长→形成稳定种群→产生危
害(入侵)5个阶段。而且,在每一个阶段都会出现时间长短
不一的潜伏期。6%的植物入侵潜伏期是 50 年,25%是 100
年,51%是 200年,14%是 300年,4%是 300年以上[14]。
3 争议
火炬树是否已成为或可能成为中国的外来入侵种,学术
界尚无定论。园艺工作者关注的是其叶片和果实的亮丽色
彩,给人们带来的视觉享受[15]。林业工作者则看中了火炬
树繁殖快速、抗逆性强的优点,主张在干旱地区生态恢复中
推广[3 -6]。生物多样性保护者认为火炬树的上述优点正是
其作为入侵种的证据,力主停止推广。Richard[16]把火炬树
列为美国和加拿大南部地区的杂草之一。刘全儒等[7]则将
火炬树列为北京地区外来入侵植物之一。
比较火炬树和常见入侵种的生物学特性可以看出,火炬
树具有发展成入侵种的潜能。①火炬树植物体发育快、成熟
早,实生苗当年可长到半米以上,3 ~ 4 年后即可开花结实。
②种子寿命长,在恶劣贮藏环境下经过 12 年,发芽率仍达
5. 8%。研究发现,在没人引种的侧柏纯林、麻栎和黑松混交
林中已发现火炬树种子自然传播零星或点片状分布生长,其
在侧柏纯林中的生长处于主林层[17]。③火炬树的抗逆性
强,并能通过化感作用对周围种类生长产生影响。研究证
实,火炬树对干旱具有很强的自我调节能力,可以迅速调节
自身的新陈代谢,做出生理响应;根叶浸提液对紫穗槐和侧
柏种子萌发都有不同程度的抑制作用[18 -19]。④火炬树生态
幅极为广泛,目前引种的范围覆盖 35. 0° ~48. 5° N的所有省
区,跨越寒温带、温带和亚热带[20]。
4 对策
(1)人为引种是影响火炬树在我国分布的第一位因素。
火炬树在我国众多城市园林和道路作为观赏或绿化树种栽
培已成为不争的事实。因此,对现有引种分布区应认真观
察,加强管护,防止大量植株或繁殖体逃离园林应用区在自
然环境中建立稳定种群。
(2)认真研究火炬树的遗传背景,避免与引种地区近缘
类群杂交,减少本土种的遗传多样性。盐肤木属在我国共有
6种,其中青麸杨(Rhus potaninii)、川麸杨(R. wilsonii)等与火
炬树花期重合。
(3)深入研究火炬树对当地生物多样性的影响。火炬树
生长初期通过快速的树冠、树高生长,影响林下植被的发育,
其化感作用对引种地土壤微生物组成的影响也是值得关
注的。
(4)禁止在自然保护区和重点林区周边引种火炬树。人
们对外来种危害的认识还局限于病虫害和杂草等造成了严
重经济损失的物种,因而在自然植被的恢复过程中会有意或
无意引入外来物种。这些多样化的外来树种在带来巨大经
济效益的同时,也可能引发生态安全问题。
5 结论
如果以当前生物入侵的标准和造成的严重经济损失来
衡量,火炬树还不算入侵种,但其所具备的生物学特性及其
对林下植被的影响又足以说明它是一个入侵力正在表达的
外来种。所以,火炬树在我国应慎重推广。
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409 -410.
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