全 文 ：2008年 5月 防 护 林 科 技 May, 2008
第 3期(总 84期) ProtectionForestScienceandTechnology No.3(SumNo.84)
文章编号:1005-5215(2008)03-0019-04
收稿日期:2008-01-21
作者简介:谢九祥(1973-), 男 , 黑龙江牡丹江人 , 大
学 , 工程师 ,现从事环境保护与监测工作.
园林引种生物入侵风险评价 ———以五叶地锦为例
谢九祥 1 ,刘绍羽 2 , 王 咏2 , 何春光 2
(1.长春市宽城区环境监测站 ,吉林 长春 130051;2.东北师范大学城市与环境科学学院)
摘 要:由于城市园林植物引种工作的特殊性 , 各种形式的国际间的园艺材料交流活动频繁 , 使得城市园林植物引
种行业成为最有可能造成生物入侵的重要途径之一。为了防控引种可能带来的危害 , 应进行引种前的生态风险分
析。已引物种应进行生态入侵风险评估 ,建立相应监控对策。文章以长春市园林绿化中应用比较广泛的五叶地锦
(Parthenocissusquinquefolia)为例 ,通过查阅资料等方法 , 应用外来种入侵的风险评估体系及风险评价标准 , 对五叶
地锦形成入侵的风险性进行了分析 ,结论为:在长春地区 ,五叶地锦是高风险入侵性的外来物种。
关键词:生物入侵;园林引种;五叶地锦;风险评价
中图分类号:S722.7 文献标识码:A
RiskEvaluationonBiologicalInvasionofIntroductionofLandscaping
Plants--ACaseStudyonParthenocissusquinquefolia
XIEJiu-xiang1 , LIUShao-yu2 , WANGYong2 , HEChun-guang2
(1.EnvironmentalMonitoringStationinKuanchengDistrictofChangchunCity, JilinProv.,
Changchun130051, Jilin, China;2.Col.ofUrban＆EnvironmentScience, NortheastNormalUniv.)
Abstract:Fortheparticularityoftheintroductionoflandscapingplants, activitiesforvariesofinternationalhorticultural
materialsintercoursewerefrequentlyheld.Landscapingplantsintroductionincityisbecomingoneoftheimportantways
thatprobablycausethebio-invasion.Inordertopreventdetrimentsfromdisservingbyintroduction, ecologicalriskshould
beanalyzedbeforeintroduction.TakingParthenocissusquinquefoliawhicharewidelyusedinlandscapinginchangchunas
anexample, applyingtheinvasionriskevaluationsystemofalienspeciesandtheinvasionriskstandard, riskwhichinva-
dedParthenocissusquinquefoliawereanalyzed.Theresultshowsthatthisplanthashighrisktocausebio-invasion.
Keywords:biologicalinvasion;landscapingintroduction;Parthenocissusquinquefolia;riskevaluation
在一个生态系统中原来并不存在的物种 ,借助
人类活动越过不能逾越的空间屏障而进入该生态系
统的就视为狭义上的外来种。当外来物种在自然或
半自然生态系统或生境中建立了种群 ,改变或威胁
本地生物多样性的时候 ,就成为入侵种 [ 1] 。外来入
侵种形成的危害是多方面的 ,并且有很大的隐蔽性:
严重破坏生态系统的结构和功能;加快物种多样性
的丧失;影响遗传多样性;严重危害农林渔业的生
产;对人体健康造成危害等都是目前关注的入侵危
害 [ 2] 。园林植物引种工作在我国城市园林建设中
发挥了重要的作用 ,但是由于存在一些盲目引种以
及引种前风险分析预测工作疏忽 ,园林引种成为可
能造成生物入侵的重要途径。因此迫切需要对园林
绿化工作引入的物种进行风险识别及风险评价。五
叶地锦(Parthenocissusquinquefolia)原产美洲 ,作为
一种藤本绿化植物 ,在中国的很多地方作为观赏植
物被引进 。本文以长春市为研究地 ,根据实地观测
或收集到的五叶地锦的生物生态学特征数据 ,利用
相关的生态风险评价方法 ,评价了五叶地锦在长春
地区形成入侵的风险程度 ,据此提出了相应的防控
对策 。
1 五叶地锦在长春地区的分布概况
五叶地锦系葡萄科地锦属 ,多年生落叶大藤本 ,
叶大而密 ,具吸盘与黏性气生根 ,攀附能力强 ,有较
强的耐寒 、耐旱的能力 ,可耐 -30 ℃的低温和 50 ℃
的高温 ,并且有抗盐碱的能力 。在园艺上 ,传统繁殖
是营养繁殖 ,成活率可达 90%以上 ,同时种子繁殖
也很容易 , 繁殖体可通过人和动物的活动进行传
DOI :10.13601/j.issn.1005-5215.2008.03.010
播 。五叶地锦对土壤要求不严 ,在阴湿环境和向阳
处均能茁壮成长 ,一般无病虫害 ,寿命可达 70 a以
上 [ 3] 。根据对长春市主要公园的引种数据统计 ,长
春市引进园林绿化植物约 20种 ,其中藤本 、木本植
物共 11种。五叶地锦 、火炬树 、糖槭 、紫穗槐和刺槐
是引进频度超过 50%的植物 ,而五叶地锦在各园林
中占藤本绿化植物百分率是最高的。
2 生态风险分析方法
2.1 理论基础
生态风险指一个种群 、生态系统或整个景观的
正常功能受外界胁迫 ,从而在目前和将来减少该系
统健康 、生产力 、遗传结构 、经济价值和美学价值的
一种状况。风险识别是对风险的认识和鉴别 ,运用
各种方法 ,判明尚未发生的 、潜在的及存在的各种风
险的种类 、性质 、起因和后果。风险识别所要解决的
主要问题是:风险因素;风险的性质及后果;识别的
方法及后果。
外来物种风险识别是一个复杂的风险事件 ,其
中包括不同类型 、性质 、损失程度的各种风险 。风险
的产生又是一个连续和动态的过程。因此 ,外来物
种风险识别过程中应全面了解各种风险事件的存在
和可能发生的概率 、损失的严重程度 、风险因素以及
因风险的出现而导致的其他问题 ,并用科学系统的
方法来识别和衡量风险 。风险识别有列举法 、流程
图法 ,故障树分析和事件树分析以及分解分析法。
具体操作时 ,一般用各种方法来综合使用 ,以保证风
险辨识的完整和客观性 [ 4] 。
外来物种风险评估是通过对外来物种各种特
性 、环境因素和人为因素的分析 ,评价和预测外来物
种对本地人体健康 、经济活动 、生态环境和社会活动
等产生的影响 [ 5] 。
表 1 外来物种入侵风险指数评估体系
问题
风险程度得分
低风险
0
中风险
2
高风险
5
不可接受
20
入
侵
风
险
指
数
(R)
繁
殖
和
扩
散
(R1)
R1.1能否在自然界建立自我繁殖种群? 否 是
R
1.2繁殖世代? ≥4年 2 ～ 3年 1年
R1.3是否能够无性(或营养)繁殖? 否 是
R1.4自然传播范围? (是否容易被风 、水 ,以及昆虫和鸟等动物传播?) 否 是 很远
R
1.5自然传播速度? 完全不能 缓慢 中等 很快
R1.6是否容易被无意传播? 否 是 非常容易
R1.7是否容易被有意传播? 否 是
遗传
特征
(R2)
R
2.1经过 10代以上 ,该物种的遗传是否稳定? 是 否
R2.2当地野外是否有与其有亲缘相关的杂草或害虫物种? 否 是
R2.3当地野外是否有与其有紧密亲缘关系的 、具有珍贵生物多样性价值的物种? 否 是
R
2.4能否与当地农产品或野生物种进行交叉授粉或繁殖? 否 可能
有
害
特
性
(R3)
R3.1该物种的任何部分(如植物的种子 、根 、茎 、花 、果和花粉 ,动物的分泌物 、排泄物、肉皮等)对
野生生物 、家养动物或人是否有害? 否 有
R3.2是否对其他物种表现抑制特征? 例如分泌物种毒素? 否 是
R3.3是否是寄生物种? 在中国是否有潜在的寄主? 否 是
R3.4是否对环境有负面影响? (土壤 、水域 、空气 、地下水位 、小气候等) 否 未知 是
R3.5是否能够高密度占领生境? 否 是
R3.6当地物种中是否在取食方法和食物资源上有类似的物种? 如果有 ,引入物种是否能够很容
易成为这些物种的竞争对手? 否 是
适应
性特
征
(R4)
R4.1是否适合中国任何一种气候条件? 不适合 适和 非常适合
R4.2是否适应广泛的气候类型? 少 中等 很多
R4.3是否适宜在退化的环境中生存? (例如喜阳光直射 、贫瘠土地或被污染的环境)? 怕 不怕
R4.4是否能够以某种方式度过不利条件 ,一旦环境情况好转即能迅速大量繁殖? 否 是
物种
类型
(R5)
R5.1是否水生? 否 是
R5.2是否草本? 否 是
R5.3是否飞行? 否 是
R5.4是否微生物或病毒? 否 是
被控制
特点
(R6)
R6.1人工方式能否轻易根除该物种? 是 否
R6.2当地是否有有效天敌? 很多 有 完全没有
入侵
历史
(7)
R7.1该物种在其他地方是否有入侵历史? 没有 未知 有
2.2 外来物种风险评估指标体系
李振宇和解炎(2002)等根据中国现有入侵物
种普遍性的特点 ,制定了外来植物引入风险评估的
批标体系 ,该指标体系分 3个层次:
20 防 护 林 科 技 2008年
目标层(R),本指标体系的第一层次是外来入
侵物种的风险(R),它由 7个准则层指标计算获得。
准则层(Ri),本指标体系的第二层次由繁殖和
扩散(R1)、遗传特性(R2)、有害特性 (R3)、适应性
特征(R4)、物种类型(R5)、被控制特点(R6)和入侵
历史(R7)组成 ,分别由相应的指标层指标计算获
得 。
指标层(Rij),指标层指标是准则层指标的具体
化 ,是评价外来物种入侵风险的基础 。如表 1所示 。
2.3 外来引种生态风险的评价标准
外来物种风险评价标准是以现有的标准作参
照 ,建立风险值和风险等级的对应关系 ,然后针对不
同的风险状况采取不同程度的管理和控制措施 。本
研究的分级方案如表 2所示 。
表 2 外来物种入侵风险评估的评价标准
风险
等级
风险水
平描述
综合
评价值 管理策略
一级 极高风险 ≥ 20 禁止引进或在野外释放
二级 高度风险 10～ 20 限制引入的目的 、区域 、数量和次数
三级 中等风险 5～ 10 适当限制引入的目的 、区域 、数量和次数
四级 低风险 ≤ 5 可以引进 , 但是应记录在案 , 并准备好防御措施
2.4 收集的主要数据
作者通过文献检索 、资料搜集 ,结合实地调查获
取了有关五叶地锦的大量数据和信息 ,主要包括原
产地 、习性 、利用途径 、传入途径 、繁殖和扩散 、遗传
特性 、有害特性 、适应性特征 、物种类型 、被控制特点
及入侵历史等。以这些信息和数据为基础 ,对五叶
地锦进行入侵生态风险评价。
3 结果分析
通过以上数据及入侵风险评估体系对五叶地锦
进行评估 ,结果如表 3。
表 3 五叶地锦生态风险评估得分
得分 Ri.1 Ri.2 Ri.3 Ri.4 Ri.5 Ri.6 Ri.7 合计
R1 0 0 5 2 2 0 2 11
R2 ? ? 0 0 0
R3 0 0 0 0 0
R4 2 2 2 2 8
R5 0 0 0 0 0
R6 0 2 2
R7 0 0 0
合计 R=21
由评估结果可知:五叶地锦的入侵风险指数得
分值为 21,根据风险评价标准 ,是属于具有高度入
侵风险的外来种 ,应该限制引入的目的 、区域 、数量
和次数 ,同时不能在野外释放 。根据得分的分布情
况 ,可以发现在五叶地锦的入侵风险事件中 ,繁殖和
扩散占最大的权重 ,适应性特征排在第二位。 2006
年 6月 ,我们在南湖公园调查时发现 ,五叶地锦已经
具有了入侵性的表现。被五叶地锦攀附的榆树大量
枝条死亡 ,根部被五叶地锦的根和茎包围 ,只有最顶
端的一小部分可以看到较多的榆树枝叶 。不仅与榆
树争夺营养 ,而且遮挡阳光 ,影响榆树生长和生存。
由于我国北方冬季寒冷的气候原因 ,绿化种的选择
范围被缩小 ,而五叶地锦多年宿生根休眠过冬的能
力很强 ,绿化速度也特别快 ,因此 ,很多园林绿化引
种工作者都持有五叶地锦是不可多得的绿化种的想
法 ,然而 ,五叶地锦在作为环境绿化种方面的诸多
“优点”,也正是其形成生物入侵的基础 。选用时需
要综合考虑。虽然五叶地锦还未对本地生态系统造
成严重的影响 ,但是由于现在所利用的藤本绿化植
物太过于单一 ,占的比例又如此之高 ,所以在选择绿
化藤本植物的时候 ,要充分考虑选择本地的藤本植
物 ,丰富藤本绿化植物的多样性 ,对于五叶地锦在推
广种植的时候应该慎重 。
4 讨论
4.1 入侵的可能性分析
生物入侵的发生往往是一个滞后 、缓慢的过程 ,
不是所有引种都会造成生态灾难或区域性的巨大经
济损失。五叶地锦属于高度入侵风险的外来种 ,虽
然目前五叶地锦没有形成生物入侵 ,不能称为入侵
种 ,很可能是由于五叶地锦尚处于引入阶段。但是
前面提到的南湖公园五叶地锦类似入侵性的迹象必
须引起重视。根据五叶地锦的风险指标 R值 ,这种
潜在的可能性不能忽视 。因此 ,绿化引入时应该做
详细记录 ,限制引入的区域 、目的 、数量 ,不能盲目地
进行大幅度引种。已引入的园林需要做好监控工
作 ,以防引发本可以避免的危害。
4.2 园林引种策略
长春是一个快速发展的城市 ,随着道路 、公园 、
工业园区等建设的日益加快和人们物质文化水平的
不断提高 ,对园林绿化植物的需要将不断加大 ,而城
市绿化工作需要引种工作 ,因为外来种入侵的风险
性而拒绝引种是不现实的。对拟引入种进行充分的
调查研究 ,做好风险识别和风险预测的工作 ,再决定
是否引入及引入的区域和数量[ 9] 。另外 ,也同样是
由于外来种入侵风险的潜伏性 ,对现存外来物种进
行调查统计和监控是亟待执行的工作。我国绿化工
作中普遍存在对本地种没有信心的状况。实际上 ,
引进的物种不一定就比本地的好。例如 ,吉林省的
长白山脉既具有种类丰富的长白山 (下转 28页)
21 第 3期 谢九祥 等 园林引种生物入侵风险评价 ———以五叶地锦为例
气候;速生杨(中林 46)作为工业纸浆林树种 ,生长
量较大 ,但是 ,水分利用率最低 ,消耗水量大;测试结
果与实地调查结果相符合 。
沙漠地带是不适宜种植高大乔木的 ,但是 ,人们
为了得到造纸原材料 ,将腾格里沙漠推平 ,利用黄河
水灌溉 ,种植数千公顷速生杨工业纸浆林 ,营造新疆
杨防风固沙林。这种利用有利的灌溉条件 ,大面积
开发利用沙漠 ,营造的乔木林是否能可持续发展 ,是
一个值得深思的问题 。
参考文献:
[ 1] 张津林.沙地杨树人工林生理生态特性 [ J] .生态学报 , 2006, 26
(5):1523-1532.
[ 2] 许大全.光合作用测定及研究中一些值得注意的问题 [ J].植物
生理学通讯 , 2006, 42(6):1163-1167.
[ 3] 陈根云 ,俞冠路 ,陈悦 ,等.光合作用对光和二氧化碳响应的观测
方法探讨 [ J] .植物生理与分子生物学学报, 2006, 32(6):691-
696.
[ 4] 周海燕 ,张景光 ,龙利群 ,等.脆弱生态带典型区域几种锦鸡儿属
优势灌木的光合特征 [ J] .中国沙漠 , 2001, 21(3):227-231.
[ 5] 冯金朝 ,周宣君 ,周海燕 ,等.沙冬青对土壤水分变化的生理响应
[ J].中国沙漠 , 2001, 21(3):223-226.
[ 6] 赵长明 ,魏小平 ,尉秋实 ,等.民勤绿洲荒漠过渡带植物白刺和梭
梭光合特性 [ J] .生态学报 , 2005, 25(8):1908-1912.
[ 7] 黄娟 ,吴彤 ,孔国辉 ,等.油页岩废渣地 12种木本植物光合作用
的季节变化 [ J] .植物生态学报 , 2006, 30(4):666-674.
[ 8] 范杰英 ,郭军战 ,彭少兵.10个树种光合和蒸腾性能对水分胁迫
的响应 [ J].西北林学院学报 , 2005, 20(2):36-38.
[ 9] 杨建伟 ,梁宗锁 ,韩蕊莲 ,等.不同干旱土壤条件下杨树的耗水规
律及水分利用效率研究 [ J] .植物生态学报 , 2004, 28(5)630-
636.
[ 10] 杨建伟 ,梁宗锁 ,韩蕊莲.黄土高原常用造林树种水分利用特征
[ J].生态学报 , 2006, 26(2):558-565.
[ 11] 师生波 ,李惠梅 ,王学英 ,等.青藏高原几种典型高山植物的光
合特性比较[ J] .植物生态学报 , 2006, 30(1)40.
[ 12] 王继和 ,吴春荣 ,张盹明 ,等.甘肃荒漠区濒危植物绵刺生理生
态学特性的研究 [ J] .中国沙漠 , 2006, 20(4):397-403.
(上接 21页)植物区系种 ,又有抗性较强的蒙古植
物区系种 ,还有大面积南延的西伯利亚植物区系种 。
有百余种乡土植物可供开发城市绿化材料 。长春市
应该充分利用植物多样这一资源 ,开发和驯化乡土
植物 ,来丰富可供城市绿化使用的植物源 。另外 ,长
春市绿化藤本和木本植物有 148种 ,常见外来藤本 、
木本绿化植物为 11种 ,占总可选择种数的 7.4%,
说明长春市可选择本地植物作为绿化植物的空间很
大 。
参考文献:
[ 1] 李振宇 , 解炎.中国外来入侵种 [ M] .北京:中国林业出版社 ,
2002.2-4.
[ 2] 黄建辉 ,韩兴国 ,杨亲二 ,等.外来种入侵的生物学与生态学基础
的若干问题 [ J] .生物多样性 , 2003, 11(3):241-246.
[ 3] 王峰 ,张刚.五叶地锦的苗木培育及园林应用 [ J] .中国林副特
产 , 1999, (5).
[ 4] 向言词 ,彭少麟 ,任海 , 等.植物外来种的生态风险评估和管理
[ J] .生态学杂志 , 2002, 21(5):40-48.
[ 5] 田家怡.山东外来入侵有害生物与综合防治技术 [ M] .北京:科
学出版社 , 2004.64-66.
[ 6] 付彦荣 ,孙振元 ,赵梁军 ,等.地锦和五叶地锦种间杂交不亲和性
初步研究 [ J].林业科学研究 , 2005, (1).
[ 7] 武菊英 ,王庆海 ,孙振元 ,等.物理和化学方法对五叶地锦的防控
作用 [ J].林业科学研究 , 2004, 17(2):237-240.
[ 8] 李博 ,徐炳声 ,陈家宽.从上海外来杂草区系剖析植物入侵的一
般特征 [ J].生物多样性 , 2001, 9(4):446-457.
[ 9] 孙卫邦 ,向其柏.谈生物入侵与外来观赏植物的引种利用 [ J].
中国园林 , 2004, (9):54-56.
28 防 护 林 科 技 2008年