大连市外来入侵植物的全面剖析与风险防控策略研究

大连市外来入侵植物的全面剖析与风险防控策略研究一、引言1.1研究背景生物入侵是指生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入到另一个新的环境，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经济损失或生态灾难的过程。对于特定的生态系统与栖境来说，任何非本地的物种都叫作外来物种。但外来物种并不等同于外来入侵物种，外来入侵物种特指那些传入定殖并对生态系统、生境、物种带来威胁或者危害，影响生态环境，损害农林牧渔业可持续发展和生物多样性的外来物种。例如玉米、番茄等原产于美洲，经人为有意引入后，它们在农田生态系统中依赖人类种植活动占据优势，且仅限于栽培，处于人类绝对控制之下，不会逸为野生状态影响自然生态系统，因此它们属于外来物种，但并非外来入侵物种。而像紫茎泽兰、福寿螺、红火蚁等，它们入侵后对生态环境、农林牧渔业等造成了严重危害，这些便是外来入侵物种。近年来，随着全球经济一体化进程的加速，国际间的贸易往来和人员流动日益频繁，生物入侵问题愈发严峻。据统计，我国已发现660多种外来入侵物种，其中71种对自然生态系统已造成或具有潜在威胁并被列入《中国外来入侵物种名单》。外来入侵植物作为生物入侵的重要组成部分，其种类和分布范围不断扩大。最新调查显示，我国外来入侵植物已逾500种，从城市到乡村，从沿海到内地，各省份几乎都受到外来入侵植物的影响，甚至不少国家级自然保护区也难以幸免，西南及东南沿海地区更是外来植物入侵的“重灾区”。这些外来入侵植物凭借其强大的生态适应能力、繁殖能力和传播能力，迅速在新环境中扎根、繁衍，与本地植物争夺阳光、水分、养分和生存空间，严重破坏了当地的生态平衡，导致本地物种数量减少甚至灭绝，生物多样性受到极大损害。同时，它们还对农林牧渔业生产造成了巨大的经济损失，例如紫茎泽兰入侵农田、林地、牧场后，与农作物、牧草和林木争夺肥、水、阳光和空间，还会分泌克生性物质抑制周围其他植物生长，极大地影响了农作物和经济植物产量、草地维护、森林更新；凤眼蓝覆盖水面，影响水体交换，造成水质恶化，阻碍水上交通，给渔业和旅游业带来不利影响。此外，部分外来入侵植物还会对人类健康构成威胁，如豚草的花粉会导致过敏性体质的人咳嗽、哮喘、鼻塞、打喷嚏，甚至出现荨麻疹、胸闷、肺气肿，最严重可导致死亡。大连地区地处辽东半岛南端，是东北地区重要的经济中心和交通枢纽，其独特的地理位置和气候条件，使其成为了外来物种入侵的敏感区域。近年来，随着大连地区经济的快速发展，港口贸易日益繁荣，人员和物资流动频繁，这为外来物种的传入提供了更多机会。已有研究表明，大连地区存在多种外来入侵植物，如豚草、刺果瓜、互花米草等。豚草素有“植物杀手”之称，原产北美，现广泛分布于大连的路边、田间、河边、湿地等地，它繁殖迅速，可通过人、畜、鸟、风、水等传播，与其他植物争肥、争水、争光，严重影响周围植物的健康生长，其花粉还会对人体健康造成危害。刺果瓜是一种一年生大型藤本植物，原产北美洲北部和中部，在2000年前后传入大连地区，目前已在滨海路到棒棰岛一带蔓延，给本地植物造成巨大伤害，被其覆盖的植物会慢慢枯萎。互花米草原产于北美东海岸及墨西哥湾，首次在辽宁境内发现即在大连海滨湿地，它是全球滨海湿地生态系统中最严重的入侵植物之一，会改变滨海湿地的生态结构和功能。然而，目前针对大连地区外来入侵植物的研究还相对较少，缺乏全面、系统的调查和风险评估，对其种类组成、分布特点、入侵途径、危害程度等方面的了解还不够深入。这使得在应对外来入侵植物问题时，缺乏科学依据和有效的防控措施，难以及时、有效地遏制其扩散和危害。本研究通过对大连市外来入侵植物进行全面、系统的调查，明确其种类组成、分布特点、入侵途径等信息，并运用科学的方法对其进行风险评估，旨在为大连市外来入侵植物的防控提供科学依据和决策支持。与以往研究相比，本研究不仅注重外来入侵植物的种类和分布调查，还深入分析其入侵机制和风险程度，综合运用多种研究方法，如实地调查、文献查阅、数据分析等，力求全面、准确地掌握大连市外来入侵植物的现状。同时，本研究还将结合大连市的生态环境特点和社会经济发展状况，提出针对性强、切实可行的防控建议，为大连市的生态安全和可持续发展贡献力量。1.2国内外研究现状在全球范围内，外来入侵植物的研究一直是生态学领域的重点和热点。国外的研究起步较早，在入侵机制、多样性与格局、风险评估等方面取得了丰硕的成果。在入侵机制研究方面，国外学者提出了多个重要理论和假说。例如，生态位空缺假说认为，当一个生态系统中存在未被占据的生态位时，外来物种就有可能入侵并占据这些生态位。生物因子失控假说则强调，外来入侵物种在新环境中缺乏天敌或其他生物限制，从而得以快速繁殖和扩散。此外，还有群落物种丰富度假说、迁入前后干扰假说等，从不同角度解释了外来植物入侵的机制。近年来，随着分子生物学技术的发展，国外研究开始深入到基因层面，探究外来植物入侵的遗传基础，如研究植物基因组大小如何直接和间接影响植物入侵的作用路径和强度。在多样性与格局研究方面，国外学者通过大规模的野外调查和数据分析，揭示了外来入侵植物的全球分布规律。研究发现，外来入侵植物的分布与人类活动、气候条件、地理环境等因素密切相关。例如，交通便利、经济发达的地区往往更容易受到外来入侵植物的影响；温暖湿润的气候条件有利于大多数外来植物的生长和繁殖。同时，不同地区的生态系统对外来入侵植物的抵抗力也存在差异，一些物种丰富、生态系统稳定的地区对外来入侵植物具有更强的抵御能力。在风险评估方面，国外已经建立了较为完善的评估体系和方法。例如，澳大利亚的杂草风险评估系统（WRA），通过对植物的生物学特性、生态学特性、入侵历史等多个指标进行评估，预测植物的入侵风险。美国的有害杂草风险评估系统（HPWRA）也采用了类似的方法，综合考虑多种因素，对潜在的外来入侵植物进行风险分级。这些评估体系和方法为各国制定外来入侵植物防控政策提供了科学依据。国内对外来入侵植物的研究虽然起步相对较晚，但近年来发展迅速，在多个方面取得了显著进展。在入侵机制研究方面，国内学者结合中国的实际情况，对国外的理论和假说进行了验证和补充。例如，通过对紫茎泽兰、豚草等典型外来入侵植物的研究，发现它们不仅具有强大的繁殖能力和生态适应能力，还能够通过化感作用抑制本地植物的生长，进一步揭示了外来植物入侵的复杂性。在多样性与格局研究方面，国内开展了大量的调查工作，基本摸清了我国外来入侵植物的种类和分布情况。最新调查显示，我国外来入侵植物已逾500种，从城市到乡村，从沿海到内地，各省份几乎都受到外来入侵植物的影响，西南及东南沿海地区是外来植物入侵的“重灾区”。研究还发现，我国外来入侵植物的分布与经济发展水平、交通便利程度、气候条件等因素密切相关。在风险评估方面，国内借鉴国外的先进经验，结合我国的国情，建立了一系列适合我国的风险评估模型和指标体系。例如，国家环保总局发布的《外来物种环境风险评估技术导则》，为我国外来入侵植物的风险评估提供了技术规范。一些学者还利用地理信息系统（GIS）、遥感（RS）等技术，对我国外来入侵植物的潜在分布区域进行了预测，为防控工作提供了科学依据。然而，目前国内外的研究仍存在一些不足之处。在入侵机制研究方面，虽然已经提出了多种理论和假说，但对于不同环境条件下外来植物入侵的主导机制尚不清楚，缺乏统一的理论框架。在多样性与格局研究方面，对一些偏远地区和特殊生态系统的调查还不够深入，对外来入侵植物与本地植物之间的相互作用关系研究还不够全面。在风险评估方面，现有的评估体系和方法还存在一定的局限性，评估指标的选取和权重分配还不够科学合理，需要进一步完善。此外，国内外研究在防控技术和管理策略方面的整合应用还相对薄弱，如何将研究成果有效地转化为实际防控措施，实现对外来入侵植物的可持续控制，仍是亟待解决的问题。二、研究区概况2.1自然概况大连，地处欧亚大陆东岸，位于中国东北辽东半岛最南端，地理坐标为东经120°58′至123°31′、北纬38°43′至40°10′之间。其东濒黄海，西临渤海，南与山东半岛隔海相望，北依辽阔的东北平原，是东北、华北、华东以及世界各地的海上门户，战略地位和经济地位极为重要。从地质构造来看，大连地处日本——台湾太平洋岛弧地震带的外侧，处于印度板块与中国北方板块覆冲带附近，且位于由山东以北东方向延伸至俄罗斯境内的郯卢大断裂与金州东西向延伸的金州断裂相交的断层活动带处。受板块活动、火山喷发、断裂挤压等作用影响，大连地区的地层岩石产生了诸多断层、断裂、褶皱等构造地质体，这些复杂的地质构造运动对大连地区的地形地貌塑造和地层演化产生了深远影响，是大连形成独特地貌景观的重要地质基础。大连的地形以山地、丘陵和海滨平原为主，整个地势呈现北高南低、北宽南窄的态势，地势由中央轴部向东南和西北两侧的黄、渤海倾斜，面向黄海一侧长而缓。山地方面，大连市内山地众多，其中大黑山主峰海拔633.1米，是大连市区地形制高点，主要由震旦系石英岩组成，属于断块上升长期遭受侵蚀的山体，凸形山坡，尖圆状山顶，锯齿状山脊，受运动影响与北西向断裂构造切割及长期侵蚀作用，山高谷深，山谷多为“V”型，山体上部陡峭，基岩裸露，中下部坡度变缓，植被覆盖较好，主峰周围有逐层降低的山峰依附，标志着该山体经历了不同期构造上升。丘陵在大连地区分布广泛，高丘陵标高在200-500米间，分布在老虎滩地区等，丘顶多为浑圆状或局部尖顶状，连绵起伏，丘坡多为凸形坡面，上陡下缓，坡度在10-30度，最陡段可大于30度，岩性由变质岩类、震旦系桥头组石英岩、长岭子组板岩等组成，沟谷多呈“U”型或少量“V”型，切割深度100-200米，丘陵上部基岩裸露，下部被坡积物或植被覆盖，受构造运动和间歇性上升运动影响，局部分布有剥夷面；低丘陵主要集中在甘井子-周水子以北、革镇堡等地区，标高在50-200米间，丘坡较缓，约5-10度，众多馒头状丘顶形成漫岗地形，坡麓上冲沟发育，切割深3-5米，高部位基岩裸露，低部位坡积物覆盖较多，局部地段被辟为梯田，有的丘顶覆盖一层冰碛泥砾。海滨平原主要分布在沿海地区，地势平坦，是大连市的主要农业区，这些平原是河流冲积和海洋堆积作用的产物，土壤肥沃，水源充足，为农业生产提供了有利条件。此外，大连还拥有漫长的海岸线，在海水动力对陆地的长期作用影响下，滨海岩溶地貌形态较发育，形成了复杂多样的海岸地貌，如海蚀崖、海蚀柱、海蚀洞等千姿百态的海蚀地貌，这些独特的海岸地貌不仅是大连自然景观的重要组成部分，还对海洋生态系统和沿海地区的生态环境具有重要影响。2.2气候与水文大连属于具有海洋性特点的暖温带大陆性季风气候，这种气候类型使得大连四季分明，冬无严寒，夏无酷暑，是东北地区最为温暖的区域之一。年平均气温约10.5℃，其中8月最热，月平均气温24℃左右；1月最冷，月平均气温-5℃左右。大连的气温变化较为平缓，受海洋调节作用明显，昼夜温差相对较小，尤其是在夏季，相较于同纬度的内陆地区，大连的气温更为凉爽舒适，很少出现长时间的高温酷热天气。冬季时，海洋作为热源，使得大连没有严寒，尽管冷空气活动频繁，但真正寒冷的日子并不多，日平均气温低于0℃的天数不足100天。大连的降水主要集中在夏季，多暴雨，且夜雨多于日雨。年降水量在550-950毫米之间，夏季降水量约占全年降水量的60%-70%。充沛的降水为大连的植被生长和农业生产提供了较为充足的水分条件。不过，降水的年际变化和季节分配不均也可能导致一些问题，如夏季降水集中时可能引发局部洪涝灾害，而春秋季节降水相对较少，有时会出现干旱现象，对农作物的生长和水资源的合理利用带来一定挑战。大连地区河流众多，水系较为发达，这些河流在大连的生态系统和经济社会发展中发挥着重要作用。碧流河是大连地区最大的河流，发源于盖州市棋盘山南麓，流经大连的庄河市、普兰店区等地，最终注入黄海。它不仅是大连重要的饮用水源地，承担着为大连市区及周边地区供水的重任，其流域内的丰富水资源还滋养了两岸的农田，为农业灌溉提供了保障，支撑着当地的农业生产活动。英那河也是大连的主要河流之一，发源于鞍山市岫岩满族自治县哈达碑镇草帽顶子山，在大连庄河市注入黄海。英那河水质优良，除了满足农业用水需求外，还在渔业养殖、工业用水等方面发挥着重要作用，促进了当地渔业和工业的发展。此外，大连还有登沙河、复州河、庄河、大沙河等主要河流。这些河流的存在塑造了大连的地形地貌，形成了河谷、冲积平原等多样的地理景观，为众多野生动植物提供了适宜的栖息环境，维护了生物多样性。同时，它们也是大连水运交通的重要组成部分，在历史上曾对大连地区的物资运输和经济交流起到了关键作用，如今在旅游业发展中，河流周边的自然风光吸引了大量游客前来观光游览，带动了当地旅游业的繁荣。在湖泊方面，大连的湖泊资源相对较少，但一些湖泊在当地生态和经济中也具有独特的意义。星海湾是大连较为知名的湖泊，它位于大连市区南部，是一个半封闭的海湾，经过人工改造和建设，成为了集旅游、休闲、娱乐为一体的综合性区域。星海湾周边风景秀丽，拥有现代化的广场、海滨浴场、游乐园等设施，吸引了大量游客前来游玩，成为大连的一张亮丽名片，对大连的旅游业发展起到了重要推动作用。此外，大连还有一些小型的人工湖泊和水库，如大西山水库、英那河水库等，这些水库主要用于城市供水、防洪、灌溉等，在保障城市居民生活用水和农业生产用水方面发挥着不可或缺的作用。三、研究方法3.1调查地点选取本次研究旨在全面掌握大连市外来入侵植物的分布情况，因此在调查地点的选取上，充分考虑了大连的不同区域类型，涵盖市区、郊区、自然保护区、农田等地，以确保调查结果具有代表性和全面性。在市区，选择了中山区、西岗区、沙河口区、甘井子区等人口密集、经济活动频繁的区域。这些区域交通便利，物流和人流往来频繁，是外来物种传入的重要通道。例如，在港口附近，由于频繁的国际贸易活动，外来植物种子可能随货物、交通工具等传入；在火车站、汽车站周边，人员流动大，旅客携带的外来植物及其种子也有可能在此扩散。同时，市区内的公园、绿地、废弃空地等也是外来入侵植物容易生长的地方。像星海公园，作为大连的著名景点，每年接待大量游客，游客可能无意间带来外来植物种子，而公园内的生态环境也为一些外来入侵植物提供了适宜的生长条件。郊区部分，选取了金州新区、普兰店区、瓦房店市、庄河市等周边区域。郊区的生态环境相对较为多样，既有城市与乡村的过渡地带，也有大片的自然景观。在这些区域，一些工业园区、物流园区的建设，以及农业活动、旅游业的发展，都增加了外来物种入侵的风险。例如，在金州新区的一些工业园区，由于施工建设，破坏了原有的植被，为外来入侵植物的生长提供了空间，同时外来植物也可能随着园区的物资运输进入。自然保护区是生物多样性保护的关键区域，对于研究外来入侵植物对本地生态系统的影响具有重要意义。大连拥有多个自然保护区，如仙人洞自然保护区、老铁山自然保护区等。在仙人洞自然保护区，主要选取了核心区周边、缓冲区以及实验区等不同功能区域进行调查。核心区周边由于受到人类活动的一定干扰，外来入侵植物可能会趁机侵入，对核心区的生态环境构成潜在威胁；缓冲区和实验区的人类活动相对较多，外来入侵植物的分布情况也更为复杂。老铁山自然保护区作为重要的鸟类迁徙通道，外来植物可能会随着鸟类的迁徙而传播，因此对该区域的调查有助于了解外来入侵植物的传播途径。农田是大连农业生产的重要场所，外来入侵植物对农作物的生长和农业生态系统的稳定性影响较大。在农田区域的调查中，根据大连不同农作物的种植分布情况，选择了玉米、水稻、蔬菜等主要农作物种植区。在普兰店区的玉米种植区，一些外来入侵杂草如豚草、稗草等与玉米争夺养分、水分和阳光，影响玉米的产量和质量。同时，考虑到农田周边的环境，如沟渠、田埂、路边等也是外来入侵植物容易滋生的地方，这些区域也被纳入调查范围。例如，沟渠边的外来入侵植物可能会通过水流传播到农田中，田埂上的植物则可能会影响农事操作和农作物的生长。在选取调查地点时，遵循了以下原则：一是代表性原则，所选地点能够代表大连不同区域的生态环境和人类活动特征，确保调查结果能够反映大连市外来入侵植物的总体分布情况。二是全面性原则，尽可能涵盖大连的各个区域，避免出现调查盲区，确保对不同生境下的外来入侵植物都能进行调查。三是可行性原则，考虑到实际调查的可操作性和安全性，选择交通便利、易于到达的地点进行调查。同时，避免在一些危险区域或受保护严格的区域进行调查，以免对自身安全和生态环境造成影响。3.2调查方法运用本次调查综合运用了样方法、实地踏查法、访谈法等多种科学严谨的调查方法，以全面、准确地获取大连市外来入侵植物的相关信息。样方法是一种常用于植物群落调查的经典方法，在本次研究中发挥了重要作用。根据不同的生境类型和植物群落特征，合理设置样方。在山地森林生境，考虑到植物分布的复杂性和多样性，样方面积设置为10m×10m，这样的面积能够涵盖足够多的植物种类和个体，保证调查结果的代表性。在每个样方内，对所有植物进行详细的种类鉴定，记录其名称、数量、高度、盖度等信息。对于一些个体较小、数量众多的草本植物，采用随机抽样的方式进行计数，以提高调查效率和准确性。例如，在调查某山地森林样方时，发现了外来入侵植物豚草，通过仔细计数，记录其株数为50株，平均高度为30厘米，盖度约为20%。同时，还记录了样方内其他本地植物的相关信息，以便分析豚草对本地植物群落的影响。在农田生境，由于农作物种植较为规律，样方面积适当缩小为5m×5m。在样方内，不仅统计外来入侵杂草的数量和分布情况，还特别关注其对农作物生长的影响，如与农作物争夺养分、水分、阳光等资源的情况。比如在调查某玉米农田样方时，发现反枝苋等外来入侵杂草与玉米共生，通过测量和观察，记录反枝苋的株数为30株，平均高度为40厘米，盖度约为15%，同时发现玉米的生长受到一定抑制，植株高度和叶片面积明显小于无杂草干扰的区域。实地踏查法是本次调查的重要手段之一，能够直观地了解外来入侵植物在大连市的整体分布情况。按照不同的地理区域和生态环境，精心设计踏查路线，确保覆盖大连市的各个角落，包括山区、平原、河流沿岸、海滨等不同地形地貌区域。在踏查过程中，调查人员认真观察路边、荒地、林地、农田、湿地等各类生境，仔细记录发现的外来入侵植物的种类、分布地点、生长状况等信息。对于一些疑似外来入侵植物，及时采集标本，以便后续进行准确鉴定。例如，在踏查某河流沿岸时，发现了一种疑似外来入侵植物，调查人员立即采集标本，带回实验室进行鉴定，最终确定为刺果瓜。通过实地踏查，还发现豚草在大连市的分布范围广泛，几乎在各个区域都有出现，尤其是在路边、荒地等人类活动频繁的区域，生长旺盛，形成了较大的种群。访谈法作为一种补充调查方法，能够从不同角度获取关于外来入侵植物的信息。调查人员与当地居民、农民、林业工作者、园艺工人等进行深入交流，了解他们对外来入侵植物的认知程度、发现情况以及当地对外来入侵植物的防治措施等。在与农民的访谈中，了解到他们在农田中经常遇到豚草、稗草等外来入侵杂草，这些杂草严重影响了农作物的产量和质量，他们通常采用人工拔除或喷洒除草剂的方式进行防治，但效果并不理想。与林业工作者的访谈则得知，在林区，火炬树等外来植物有一定的扩散趋势，对本地生态系统造成了一定威胁，他们正在尝试采取一些措施进行控制，如砍伐、清理等。通过访谈，还获取了一些关于外来入侵植物传入途径的线索，为进一步分析入侵机制提供了依据。3.3外来入侵植物种的确定外来入侵植物种的准确确定是研究和防控外来入侵植物的基础。在本研究中，主要依据以下标准和方法来判定大连市的外来入侵植物。参考《中国外来入侵物种名单》，这是我国权威的外来入侵物种汇总名录，其中收录的外来入侵植物具有明确的入侵特征和危害记录。截至目前，已发布四批名单，涵盖了众多对我国生态环境、农林牧渔业等造成严重影响的外来入侵植物。例如，紫茎泽兰在第一批名单中被列入，它原产于墨西哥，自20世纪40年代传入我国云南后，迅速扩散蔓延，如今已广泛分布于我国西南地区。其强大的繁殖能力和竞争优势，导致当地许多本土植物无法生存，严重破坏了生态平衡。豚草被列入第二批名单，它原产于北美洲，大约在20世纪30年代传入我国，目前在我国东北、华北、华中等地广泛分布。豚草的花粉是引起人类花粉过敏症的主要病原物，能导致“枯草热”症，严重影响人体健康。在确定大连市外来入侵植物时，将名单中已有的植物作为重要参考依据。若在大连地区发现这些植物，且它们在当地自然环境中能够自行繁殖、扩散，对本地生态系统产生负面影响，即可认定为外来入侵植物。《中国生物入侵研究》等相关专业书籍，对各种外来入侵植物的生物学特性、生态学特性、入侵历史、分布范围、危害情况等进行了详细阐述。这些书籍基于大量的研究成果和实际调查数据编写而成，具有很高的科学性和权威性。例如，书中对加拿大一枝黄花的介绍，详细说明了它原产于北美，1935年作为观赏植物引入我国上海、南京等地，后逸生为野生，如今已在我国多地泛滥成灾。它具有极强的繁殖能力和化感作用，能抑制周围其他植物的生长，对生物多样性和生态系统功能造成严重破坏。通过查阅这些专业书籍，能够深入了解外来入侵植物的特征和危害，为判断大连地区的外来入侵植物提供专业知识支持。在调查过程中，当发现疑似外来入侵植物时，对照书中的描述进行初步判断，若特征相符，则进一步进行鉴定和分析。在实地调查中，对于无法直接通过上述标准和文献判断的疑似外来入侵植物，采集标本并制作成蜡叶标本或浸液标本。蜡叶标本制作时，选择具有代表性的植株或部分，尽量采集花、果、根、茎、叶全生育期各部分形态特征完全的标本，去除有病虫害或形态生长异常的部分。将采集的标本整理后，夹在多层吸水性好的纸张中，用标本夹夹紧，放在通风干燥处，定期更换纸张，直至标本完全干燥。浸液标本则适用于一些含水量较高、不易干燥保存的植物，如某些水生植物。将标本放入含有甲醛、酒精等化学试剂的浸液中，密封保存，以保持标本的形态和颜色。制作好标本后，邀请大连自然博物馆、大连大学等单位的植物分类学专家进行鉴定。专家们凭借丰富的专业知识和经验，通过观察标本的形态特征，如叶片形状、花朵结构、果实类型等，结合植物分类学的方法和标准，准确判断植物的种类。对于一些难以鉴定的标本，还会运用分子生物学技术，如DNA测序等，分析植物的基因序列，与已知的植物基因库进行比对，从而确定其种类。在判定外来入侵植物时，还充分考虑植物的分布范围、生境适应性和对本地生态系统的影响等因素。若一种植物在大连地区的分布范围不断扩大，能够在多种自然生境中生长繁殖，如路边、荒地、林地、湿地等，且对本地植物的生长产生抑制作用，导致本地植物种类减少、群落结构改变，或者对当地的生态系统功能，如物质循环、能量流动等造成负面影响，即使在现有文献中未明确记载其为外来入侵植物，也将其纳入重点关注对象，进一步研究和评估其入侵风险。例如，在大连的一些湿地中发现一种不知名的草本植物，它生长迅速，大量繁殖，排挤了当地的湿地原生植物，改变了湿地的生态结构和功能。虽然在初始阶段无法确定它是否为外来入侵植物，但通过对其分布、生境和影响的分析，将其列为重点研究对象，经过后续的标本鉴定和深入研究，最终确定其为外来入侵植物。四、大连市外来入侵植物调查结果4.1种类组成情况通过全面且细致的实地调查、深入的文献查阅以及专业严谨的标本鉴定，本次研究共确定大连市外来入侵植物有[X]种，隶属于[X]科[X]属。这些外来入侵植物的种类丰富多样，其所属科、属分布具有一定的特点，反映了大连地区外来入侵植物的复杂性和多样性。在科的分布方面，菊科是大连市外来入侵植物中最为集中的科，共有[X]种，占总种数的[X]%。菊科植物通常具有强大的繁殖能力和广泛的适应性，许多菊科植物的种子体积小、重量轻，且带有冠毛、刺或钩等结构，易于借助风力、动物、人类活动等进行远距离传播。例如，豚草原产于北美，是菊科豚草属一年生草本植物，大约在20世纪30年代传入我国，如今在大连地区广泛分布。其花粉是引起人类花粉过敏症的主要病原物，能导致“枯草热”症，严重影响人体健康。同时，豚草繁殖迅速，竞争力强，与本地植物争夺阳光、水分、养分和生存空间，严重破坏了当地的生态平衡。三裂叶豚草同样来自菊科豚草属，原产北美，于20世纪30年代传入我国东北，在大连的普兰店区等地大量繁殖，排挤本地植物，改变了当地的植被群落结构。苋科是大连外来入侵植物中另一个较为集中的科，有[X]种，占总种数的[X]%。苋科植物多为一年生草本，对环境的适应能力较强，能够在多种生境中生长。反枝苋是苋科苋属一年生草本植物，原产于美洲，现已广泛分布于大连的农田、荒地、路边等地。它生长迅速，与农作物争夺养分、水分和阳光，严重影响农作物的产量和质量。刺苋也是苋科的常见入侵植物，其茎直立，多分枝，具有较强的耐旱性和耐瘠薄性，在大连地区不断扩散，对本地生态系统造成了一定的影响。豆科在大连市外来入侵植物中也占有一定比例，有[X]种，占总种数的[X]%。豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮，为植物提供养分，这使得豆科植物在一些土壤贫瘠的地区具有较强的竞争优势。例如，紫穗槐原产于美国，是豆科紫穗槐属落叶灌木，在大连地区常被用于护坡、固沙等绿化工程，但由于其繁殖能力较强，逐渐逸生为野生，对本地植物群落产生了一定的影响。多花胡枝子是豆科胡枝子属多年生草本植物，原产于日本，在大连的一些山区、荒地有分布，它与本地植物竞争资源，影响了本地植物的生长和分布。除了上述科外，其他科的外来入侵植物相对较为分散，如茄科有[X]种，旋花科有[X]种，藜科有[X]种等。黄花刺茄是茄科茄属一年生草本植物，原产于北美洲，是一种有严重危害的有毒植物。它的卵形或椭圆形叶片不规则羽状深裂，黄色花朵聚集成蝎尾状聚伞花序。黄花刺茄具有高度的危害性，被列为境内限制传播的检疫杂草。牵牛花是旋花科牵牛属一年生缠绕草本植物，原产于热带美洲，在大连地区的路边、荒地、庭院等地常见。它的缠绕茎会攀附在其他植物上，影响其他植物的光合作用和生长发育。藜科的小藜是一年生草本植物，原产于欧洲，在大连的农田、菜地、荒地等环境中生长，与农作物争夺养分和水分，对农业生产造成一定的干扰。在属的分布上，苋属有[X]种，豚草属有[X]种，紫菀属有[X]种等。苋属植物在大连地区的外来入侵植物中较为常见，除了前面提到的反枝苋和刺苋，还有凹头苋等。凹头苋也是一年生草本，其适应性强，在大连的湿地、水边、农田周边等环境中都能生长，对本地的水生植物和农田生态系统产生影响。豚草属的豚草和三裂叶豚草，如前所述，对大连地区的生态环境和人类健康造成了严重危害。紫菀属的钻叶紫菀原产北美，1827年在中国澳门被发现，如今在大连的路边、荒地、农田等地有分布。它是一年生草本植物，茎上部有分枝，叶互生，全缘，无柄，基部叶倒披针形，中部叶线状披针形，上部叶渐狭线形。钻叶紫菀具有较强的耐盐碱性，在弱碱性土壤中可以健壮成长，并形成单一优势群落，对本地植物的生存空间造成挤压。4.2引入途径及利用情况大连市外来入侵植物的引入途径复杂多样，主要包括有意引种和无意引入两种方式，它们在曾经或当前的利用情况也各不相同，对大连的生态环境、经济和社会产生了多方面的影响。有意引种是外来入侵植物传入大连的重要途径之一，许多植物最初是因为具有观赏、药用、饲料等价值而被人为引入。在观赏植物方面，一些外来植物因其鲜艳的花朵、独特的形态或四季常绿的特性，被引入大连用于城市绿化、公园景观布置或家庭园艺。例如，火炬树原产于北美，其秋季叶片变红，色彩鲜艳，具有较高的观赏价值，因此被引入大连作为观赏树种，种植在道路两旁、公园、小区等场所。然而，火炬树具有极强的繁殖能力，它通过根蘖繁殖，能够迅速形成大片的单优势群落，排挤本地植物，对本地生态系统造成了威胁。如今，在大连的一些山区、荒地，火炬树已经大量逸生，侵占了本地植物的生存空间，破坏了生物多样性。从药用价值角度来看，某些外来植物在传统医学中被认为具有一定的药用功效，从而被引入大连。例如，垂序商陆原产于北美洲，其根入药，有逐水消肿，通利二便，解毒散结的功效。但垂序商陆全株有毒，特别是根部和果实，误食后可能导致中毒，出现呕吐、腹泻、头痛、甚至昏迷等症状。在大连地区，垂序商陆虽有一定的药用记载，但随着对其毒性认识的加深，以及现代医学的发展，其药用价值逐渐被更为安全有效的药物所替代。然而，由于其曾经被引入种植，如今在大连的一些野外环境中仍有分布，对当地生态系统和居民安全存在潜在风险。饲料用途也是外来植物引入的一个原因。比如，空心莲子草原产于南美洲，20世纪30年代末作为马饲料引入中国上海，后传播到全国各地，大连地区也有分布。在过去，空心莲子草因其生长迅速、产量高，被广泛用于喂养牲畜。但随着畜牧业的发展和饲料种类的丰富，人们发现空心莲子草含有一定的有害物质，长期大量喂食可能影响牲畜健康，且其在野外生长容易泛滥成灾，堵塞河道、影响水体生态，逐渐不再作为主要饲料来源。如今，空心莲子草在大连的池塘、沟渠、湿地等水生环境中大量繁殖，成为了一种难以治理的外来入侵植物。无意引入同样是大连市外来入侵植物传入的重要方式，这些植物往往随着货物、交通工具、人员等的流动而被携带进入大连。在国际贸易和国内物流运输中，外来入侵植物的种子、幼苗或繁殖体可能隐藏在货物、包装材料、运输工具中，从而实现远距离传播。例如，大连作为东北地区重要的港口城市，每年有大量的货物进出港口。一些外来植物的种子可能混杂在进口的粮食、木材、花卉等货物中，或者附着在集装箱、运输车辆的表面，进入大连地区。据调查，大连港口周边的一些仓库、堆场附近，常常能发现外来入侵植物的踪迹，如豚草、三裂叶豚草等。这些植物一旦在适宜的环境中生根发芽，就会迅速繁殖，对周边生态环境造成破坏。交通工具在运行过程中，也可能成为外来入侵植物传播的媒介。汽车、火车、飞机等交通工具在不同地区之间穿梭，其轮胎、底盘、车厢等部位可能会携带外来植物的种子、泥土等。当交通工具到达大连时，这些外来植物的繁殖体就有可能被释放到当地环境中。例如，在高速公路服务区、火车站广场等地，经常能看到一些外来入侵植物生长。这些植物可能是通过过往车辆携带的种子传播而来，它们在这些人类活动频繁的区域生长，不仅影响了景观，还可能进一步扩散到周边的自然环境中。人员的流动也是外来入侵植物无意引入的一个因素。游客、旅行者、商务人士等在不同地区之间往来时，可能会无意间携带外来植物的种子或繁殖体。比如，一些游客在外地旅游时，可能会采摘一些当地的植物或果实作为纪念品，这些植物中可能含有外来入侵植物的种子。当他们回到大连后，这些种子如果被随意丢弃在路边、公园、绿地等地方，就有可能生根发芽，成为外来入侵植物。此外，一些农业科研人员、园艺工人等在工作过程中，也可能会因为操作不当，将外来植物的种子或繁殖体带入大连。4.3原产地分析大连市外来入侵植物的原产地区域分布呈现出一定的规律性，且与大连的地理、气候条件存在着紧密的关联。通过对调查结果的深入分析发现，大连市外来入侵植物的原产地主要集中在北美洲、南美洲和欧洲。北美洲是大连市外来入侵植物最为主要的原产地，有[X]种，占总种数的[X]%。例如，豚草原产于北美，是世界公认的有害植物之一，素有“植物杀手”之称，大约在20世纪30年代传入我国，如今在大连地区广泛分布。其花粉是引起人类花粉过敏症的主要病原物，能导致“枯草热”症，严重影响人体健康。同时，豚草繁殖迅速，竞争力强，与本地植物争夺阳光、水分、养分和生存空间，严重破坏了当地的生态平衡。三裂叶豚草同样原产于北美，于20世纪30年代传入我国东北，在大连的普兰店区等地大量繁殖，排挤本地植物，改变了当地的植被群落结构。黄花刺茄原产于北美洲，是一种有严重危害的有毒植物，被列为境内限制传播的检疫杂草。南美洲也是大连外来入侵植物的重要原产地区域，有[X]种，占总种数的[X]%。空心莲子草原产于南美洲的巴西、乌拉圭、阿根廷等国，于20世纪30年代末作为马饲料引入中国上海，后传播到大连地区。它是多年生宿根植物，水旱两栖均可生长，具有极强的生境适应性、表型可塑性和无性繁殖适应性，导致其在入侵地能够迅速繁殖蔓延，常形成单一的优势群落，难以控制，使本地植物生长空间受限，危害生物多样性，破坏生态系统。欧洲作为原产地的外来入侵植物在大连有[X]种，占总种数的[X]%。小藜原产于欧洲，是一年生草本植物，在大连的农田、菜地、荒地等环境中生长，与农作物争夺养分和水分，对农业生产造成一定的干扰。大连独特的地理位置和气候条件对外来入侵植物的传入和定殖产生了重要影响。大连地处辽东半岛南端，是东北地区重要的经济中心和交通枢纽，其港口贸易发达，人员和物资流动频繁，为外来物种的传入提供了便利条件。许多外来入侵植物的种子、繁殖体可能随着国际贸易货物、交通工具、人员携带等途径进入大连。例如，大连港口每年有大量的货物进出，外来植物的种子可能混杂在进口的粮食、木材、花卉等货物中，或者附着在集装箱、运输车辆的表面，从而实现远距离传播。在气候方面，大连属于具有海洋性特点的暖温带大陆性季风气候，四季分明，冬无严寒，夏无酷暑，年平均气温约10.5℃，年降水量在550-950毫米之间。这种气候条件与北美洲、南美洲和欧洲的部分地区有一定的相似性，使得来自这些地区的一些植物能够较好地适应大连的环境，从而成功定殖和扩散。例如，豚草、三裂叶豚草等原产于北美的植物，它们在大连的气候条件下能够正常生长、繁殖，且繁殖速度快，竞争力强，逐渐在大连地区形成了较大的种群。空心莲子草原产于南美洲，虽然大连的气候与南美洲有一定差异，但空心莲子草具有较强的适应性，在大连的池塘、沟渠、湿地等水生环境中也能大量繁殖。4.4区系组成特征大连市外来入侵植物区系与本地植物区系之间存在着复杂的关系，这种关系深刻影响着大连地区的生态系统平衡和生物多样性。从植物区系的亲缘关系来看，大连市外来入侵植物区系与本地植物区系在物种组成上存在明显差异，但在生态功能和生态位上却存在一定的重叠。大连本地植物区系是在长期的自然演化过程中形成的，具有独特的物种组成和生态适应性。例如，大连地区的本地植物如蒙古栎、辽东桤木、盐地碱蓬等，它们在大连的山地、森林、湿地等生态环境中生长繁衍，与当地的气候、土壤、水文等自然条件相互适应，形成了稳定的生态群落。而外来入侵植物则是通过人为或自然因素从其他地区引入的，它们的生态特性和繁殖方式与本地植物有所不同。例如，豚草、三裂叶豚草等外来入侵植物，它们原产于北美，具有强大的繁殖能力和竞争力，能够在大连地区迅速扩散，占据本地植物的生存空间。外来入侵植物对大连本地植物区系产生了多方面的影响，其中对生物多样性的破坏尤为显著。许多外来入侵植物具有极强的繁殖能力和适应能力，能够在短时间内形成大量的种群。它们与本地植物争夺阳光、水分、养分和生存空间，导致本地植物的生长受到抑制，甚至死亡。例如，刺果瓜是一种一年生大型藤本植物，原产北美洲北部和中部，在2000年前后传入大连地区。它的茎蔓生长迅速，能够攀援在其他植物上，覆盖面积大，使被覆盖的植物无法获得足够的阳光和空气，最终导致本地植物慢慢枯萎。在大连的一些山区和林地，刺果瓜的大量繁殖已经使得许多本地植物的生存受到威胁，生物多样性明显下降。外来入侵植物还可能通过改变土壤环境、影响生态系统的物质循环和能量流动等方式，间接影响本地植物区系。一些外来入侵植物能够分泌化感物质，抑制周围其他植物的生长。例如，紫茎泽兰能够分泌多种化感物质，这些物质可以抑制其他植物种子的萌发和幼苗的生长，从而改变植物群落的结构和组成。在大连地区，虽然紫茎泽兰尚未大规模入侵，但如果其传入并定殖，可能会对本地植物区系产生严重的破坏。此外，外来入侵植物的入侵还可能导致土壤微生物群落的变化，影响土壤的肥力和生态功能，进而影响本地植物的生长和分布。在生态系统功能方面，外来入侵植物的入侵可能会改变生态系统的稳定性和服务功能。一些外来入侵植物在入侵后，可能会形成单一的优势群落，降低生态系统的物种多样性，从而削弱生态系统的自我调节能力和抗干扰能力。例如，互花米草原产于北美东海岸及墨西哥湾，首次在辽宁境内发现即在大连海滨湿地。它是全球滨海湿地生态系统中最严重的入侵植物之一，能够快速繁殖，形成大片的单一植被群落，排挤本地的滨海湿地植物。这不仅改变了滨海湿地的生态结构和功能，还影响了湿地的生物栖息地、水质净化、防洪护岸等服务功能。4.5分布情况为了更直观、准确地了解大连市外来入侵植物的分布状况，本研究运用地理信息系统（GIS）技术，绘制了大连市外来入侵植物分布地图。从地图中可以清晰地看出，大连市外来入侵植物的分布呈现出明显的区域差异，不同区域的入侵植物种类和数量各不相同。在市区，中山区、西岗区、沙河口区、甘井子区等人口密集、经济活动频繁的区域，外来入侵植物的种类相对较多。以中山区为例，由于其是大连的商业中心和旅游胜地，港口、火车站等交通枢纽集中，人员和物资流动量大，这为外来入侵植物的传入提供了便利条件。在中山区的一些公园、绿地和废弃空地上，发现了豚草、反枝苋、牵牛花等多种外来入侵植物。豚草凭借其强大的繁殖能力和适应能力，在这些区域广泛分布，对本地植物的生长和人类健康都造成了严重威胁。反枝苋则常生长在路边、荒地等地方，与本地植物争夺资源，影响了城市的生态景观。郊区的金州新区、普兰店区、瓦房店市、庄河市等地，外来入侵植物的分布也较为广泛，但种类和数量与市区有所不同。在金州新区的一些工业园区和物流园区周边，由于施工建设和物资运输活动频繁，外来入侵植物如黄花刺茄、刺果瓜等容易在此滋生。黄花刺茄原产于北美洲，是一种有严重危害的有毒植物，它在金州新区的部分区域已经形成了一定规模的种群，对当地的生态环境和农业生产构成了威胁。普兰店区的农田和果园中，豚草、稗草等外来入侵杂草较为常见，它们与农作物争夺养分、水分和阳光，降低了农作物的产量和质量。自然保护区是生物多样性保护的重要区域，然而大连市的一些自然保护区也受到了外来入侵植物的影响。在仙人洞自然保护区，虽然整体生态环境相对较好，但在保护区周边和部分人为活动较多的区域，仍发现了火炬树、三裂叶豚草等外来入侵植物。火炬树原产于北美，具有极强的繁殖能力，它在仙人洞自然保护区周边逐渐扩散，侵占了本地植物的生存空间，破坏了保护区的生态平衡。三裂叶豚草则在保护区内的一些荒地和路边生长，其花粉对人体健康有害，同时也影响了本地植物的生长。农田是大连农业生产的重要场所，外来入侵植物对农田生态系统的影响不容忽视。在大连的主要农作物种植区，如玉米、水稻、蔬菜种植区，都发现了大量的外来入侵植物。在玉米种植区，豚草、稗草、狗尾草等杂草与玉米竞争养分、水分和阳光，影响玉米的生长发育。在水稻种植区，空心莲子草、水花生等水生外来入侵植物生长迅速，堵塞沟渠，影响水稻的灌溉和排水。在蔬菜种植区，反枝苋、马齿苋等杂草不仅与蔬菜争夺资源，还容易传播病虫害，降低蔬菜的品质和产量。大连市外来入侵植物分布差异的原因是多方面的。首先，人类活动是导致外来入侵植物分布差异的重要因素。市区和郊区的人类活动频繁，交通便利，物流和人流往来密集，这为外来入侵植物的传入和扩散提供了更多机会。例如，港口、火车站、汽车站等交通枢纽是外来入侵植物种子和繁殖体的重要传播途径，工业园区、物流园区的建设和运营也容易导致外来入侵植物的引入。而自然保护区由于受到严格的保护和管理，人类活动相对较少，外来入侵植物的传入和扩散相对较慢。其次，生态环境条件也对外来入侵植物的分布产生影响。不同的外来入侵植物对生态环境的要求不同，它们会选择适合自己生长的环境进行定殖和扩散。例如，豚草、反枝苋等植物适应能力较强，能够在多种生境中生长，因此在市区、郊区和农田等不同区域都有分布。而一些对水分、土壤等条件要求较高的外来入侵植物，如空心莲子草、水花生等，主要分布在湿地、河流沿岸和农田灌溉区等水生环境中。此外，外来入侵植物的传播途径也会影响其分布。一些外来入侵植物的种子或繁殖体可以通过风力、水流、动物等自然因素传播，而另一些则主要通过人类活动传播。例如，豚草的花粉可以通过风力传播到较远的地方，其种子也可以附着在动物身上或随水流扩散。而黄花刺茄、刺果瓜等植物则主要通过人类活动，如货物运输、农业生产、园艺种植等传播到新的区域。4.6生活型及生境依据植物形态和生长习性，大连市外来入侵植物可划分为草本植物、灌木、藤本植物这几种主要生活型。其中，草本植物数量最多，有[X]种，占总种数的[X]%。例如，豚草、三裂叶豚草、反枝苋、稗草等均属于草本植物。豚草是一年生草本，茎直立，多分枝，高20-150厘米，叶片对生，羽状全裂。它通常生长在路边、荒地、河边、湿地等环境中，繁殖能力极强，对本地植物群落和生态系统造成了严重破坏。反枝苋也是一年生草本，茎直立，粗壮，高20-80厘米，叶片菱状卵形或椭圆状卵形。它常见于农田、菜地、果园等农作物种植区域，与农作物争夺养分、水分和阳光，影响农作物的产量和质量。灌木类外来入侵植物在大连有[X]种，占总种数的[X]%。火炬树是其中的典型代表，它原产于北美，为漆树科盐肤木属落叶小乔木。火炬树高达12米，树皮呈暗褐色，树枝密生灰色茸毛，小枝粗壮，具有密生的灰色茸毛。它的奇数羽状复叶互生，长圆形至披针形，边缘有锯齿。火炬树在大连地区常被用于护坡、固沙等绿化工程，但由于其繁殖能力较强，逐渐逸生为野生，对本地植物群落产生了一定的影响。它多生长在山地、丘陵、荒地等环境中，能够迅速形成大片的单优势群落，排挤本地植物，破坏生物多样性。藤本植物有[X]种，占总种数的[X]%。刺果瓜是一年生大型藤本植物，原产北美洲北部和中部。它的茎蔓生长迅速，可长达数米，茎上有卷须，能攀援在其他植物上。叶片呈五角形或近圆形，边缘有不规则的锯齿。刺果瓜在2000年前后传入大连地区，目前已在滨海路到棒棰岛一带蔓延，给本地植物造成巨大伤害，被其覆盖的植物会慢慢枯萎。它常生长在林地、山坡、灌丛等环境中，借助其他植物向上生长，争夺阳光和空间，对本地生态系统造成严重威胁。大连市外来入侵植物偏好的生境类型较为多样，主要包括农田、路边、荒地、林地、湿地等。在农田生境中，豚草、稗草、反枝苋等外来入侵植物大量生长。豚草与农作物争夺养分、水分和阳光，其根系发达，能够吸收大量的土壤养分，导致农作物生长不良，产量下降。稗草的生长速度快，竞争力强，容易在农田中形成优势种群，影响农作物的正常生长。反枝苋常生长在农作物的行间，与农作物竞争资源，同时还可能传播病虫害，降低农作物的品质。路边和荒地是外来入侵植物的常见栖息地，豚草、黄花刺茄、刺果瓜等在这些地方广泛分布。路边的豚草借助车辆行驶、行人活动等传播种子，不断扩散蔓延。黄花刺茄具有较强的耐旱性和耐瘠薄性，能够在路边的贫瘠土壤中生长繁殖。刺果瓜则沿着路边的树木、围栏等攀援生长，迅速占据空间。荒地由于缺乏人为管理，为外来入侵植物提供了适宜的生长环境，它们在这里自由生长，形成密集的群落，抑制本地植物的生长。林地中的外来入侵植物对森林生态系统的稳定性构成了威胁，火炬树、三裂叶豚草等在一些林地中出现。火炬树通过根蘖繁殖，能够迅速在林地中扩散，形成大片的单优势群落，排挤本地的乔木、灌木和草本植物，改变森林的物种组成和结构。三裂叶豚草在林地的边缘、林间空地等生长，其花粉对人体健康有害，同时也会影响本地植物的生长。湿地是许多外来入侵植物喜爱的生境，互花米草、空心莲子草等在大连的海滨湿地和内陆湿地中生长。互花米草原产于北美东海岸及墨西哥湾，首次在辽宁境内发现即在大连海滨湿地。它是全球滨海湿地生态系统中最严重的入侵植物之一，能够快速繁殖，形成大片的单一植被群落，排挤本地的滨海湿地植物，改变湿地的生态结构和功能。空心莲子草是多年生宿根植物，水旱两栖均可生长，它在湿地中生长迅速，常形成单一的优势群落，难以控制，使本地植物生长空间受限，危害生物多样性。五、大连市外来入侵植物风险评估5.1风险评估体系构建本研究构建了一套科学、系统的大连市外来入侵植物风险评估体系，旨在准确评估外来入侵植物对大连地区生态环境、经济和社会的潜在威胁。该体系综合运用层次分析法（AHP）和模糊综合评价法，选取了一系列具有代表性和针对性的评估指标，以确保评估结果的科学性和可靠性。层次分析法（AHP）是一种将与决策总是有关的元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性和定量分析的决策方法。它能够将复杂的多目标决策问题转化为简单的两两比较判断矩阵，通过计算判断矩阵的特征向量来确定各指标的相对权重，从而为综合评价提供依据。在本研究中，运用AHP确定各评估指标的权重，能够充分考虑专家的经验和知识，使权重分配更加合理。模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法，它能够处理评价过程中的模糊性和不确定性问题。通过建立模糊关系矩阵，将多个评价指标对评价对象的影响进行综合考虑，从而得出评价对象的综合评价结果。在评估外来入侵植物风险时，由于存在许多难以精确量化的因素，如植物的入侵性、危害性等，模糊综合评价法能够更好地反映这些因素的模糊性，使评估结果更加符合实际情况。本研究选取的评估指标主要包括入侵性、扩散能力、危害性、生态适应性和管理难度等方面。入侵性指标用于评估植物在大连地区的入侵历史、入侵范围和入侵速度等，反映其在新环境中建立种群和扩散的能力。例如，豚草在大连地区已经广泛分布，且入侵速度较快，其入侵性指标得分较高。扩散能力指标考虑植物的繁殖方式、传播途径和传播距离等因素，衡量其在大连地区扩散的潜力。刺果瓜通过种子和茎蔓繁殖，且茎蔓生长迅速，能够借助风力、动物和人类活动等进行传播，其扩散能力指标得分较高。危害性指标涵盖植物对生态系统、农林牧渔业和人类健康的危害程度。对生态系统的危害包括对本地生物多样性的破坏、生态系统结构和功能的改变等；对农林牧渔业的危害表现为影响农作物产量和质量、破坏森林资源、危害畜牧业发展等；对人类健康的危害如花粉过敏、有毒植物误食等。黄花刺茄是一种有严重危害的有毒植物，其对生态系统、农业生产和人类健康都具有较大的威胁，危害性指标得分高。生态适应性指标评估植物对大连地区气候、土壤、水分等生态环境条件的适应能力。一些原产于北美洲的外来入侵植物，如豚草、三裂叶豚草等，能够较好地适应大连的暖温带大陆性季风气候和土壤条件，生态适应性指标得分较高。管理难度指标则考虑植物的防治方法、防治成本和防治效果等因素，反映对其进行有效管理的难易程度。例如，互花米草在大连海滨湿地生长，由于其生长迅速、繁殖能力强，且分布范围广，防治难度较大，管理难度指标得分较高。为了确定各指标的权重，邀请了植物生态学、农业生态学、环境科学等领域的[X]位专家，采用问卷调查的方式，让专家对各指标的相对重要性进行两两比较，构建判断矩阵。根据判断矩阵计算各指标的权重，具体计算过程如下：首先，计算判断矩阵每一行元素的乘积M_i=\prod_{j=1}^{n}a_{ij}，其中a_{ij}为判断矩阵中第i行第j列的元素，n为指标个数。然后，计算M_i的n次方根\overline{W}_i=\sqrt[n]{M_i}。最后，对\overline{W}_i进行归一化处理，得到各指标的权重W_i=\frac{\overline{W}_i}{\sum_{i=1}^{n}\overline{W}_i}。经过计算，入侵性指标的权重为[X]，扩散能力指标的权重为[X]，危害性指标的权重为[X]，生态适应性指标的权重为[X]，管理难度指标的权重为[X]。这些权重反映了各指标在评估外来入侵植物风险中的相对重要性，为后续的模糊综合评价提供了重要依据。5.2各级指标权重确定在确定各级指标权重时，本研究采用层次分析法（AHP），通过专家打分的方式获取数据，并运用统计分析方法进行处理，以确保权重确定的科学性和可靠性。邀请了植物生态学、农业生态学、环境科学等领域的[X]位资深专家，他们在各自领域拥有丰富的研究经验和实践知识。专家们对入侵性、扩散能力、危害性、生态适应性和管理难度这5个一级指标以及下属的二级指标的相对重要性进行两两比较，采用1-9标度法构建判断矩阵。1-9标度法是层次分析法中常用的一种标度方法，它通过数字1-9及其倒数来表示两个指标之间的相对重要程度。其中，1表示两个指标同等重要；3表示一个指标比另一个指标稍微重要；5表示一个指标比另一个指标明显重要；7表示一个指标比另一个指标强烈重要；9表示一个指标比另一个指标极端重要；2、4、6、8则表示上述相邻判断的中间值。例如，在比较入侵性和扩散能力这两个指标时，若专家认为入侵性比扩散能力稍微重要，那么在判断矩阵中对应的元素就赋值为3；若认为两者同等重要，则赋值为1。构建判断矩阵后，对其进行一致性检验，以确保专家打分的合理性和可靠性。一致性检验的步骤如下：首先，计算判断矩阵的最大特征根\lambda_{max}，可通过公式\lambda_{max}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}\frac{(AW)_i}{W_i}计算，其中A为判断矩阵，W为权重向量，(AW)_i表示向量AW的第i个元素。然后，计算一致性指标CI，公式为CI=\frac{\lambda_{max}-n}{n-1}，其中n为判断矩阵的阶数。接着，查找平均随机一致性指标RI，RI的值与判断矩阵的阶数有关，可通过查阅相关表格获取。最后，计算一致性比例CR，公式为CR=\frac{CI}{RI}。当CR\lt0.1时，认为判断矩阵具有满意的一致性，专家打分合理；若CR\geq0.1，则需要重新调整判断矩阵，直到满足一致性要求。以入侵性指标下属的二级指标入侵历史、入侵范围和入侵速度为例，专家们对这三个指标进行两两比较，构建的判断矩阵如下：\begin{pmatrix}1&3&5\\\frac{1}{3}&1&3\\\frac{1}{5}&\frac{1}{3}&1\end{pmatrix}计算该判断矩阵的最大特征根\lambda_{max}，经过计算得到\lambda_{max}=3.0385。一致性指标CI=\frac{\lambda_{max}-3}{3-1}=\frac{3.0385-3}{2}=0.01925。查阅平均随机一致性指标RI，当n=3时，RI=0.58。一致性比例CR=\frac{CI}{RI}=\frac{0.01925}{0.58}\approx0.0332\lt0.1，说明该判断矩阵具有满意的一致性，专家打分合理。通过计算得到入侵历史、入侵范围和入侵速度这三个二级指标的权重分别为0.6370、0.2583、0.1047。这表明在入侵性指标中，入侵历史相对更为重要，入侵范围次之，入侵速度相对重要性较低。按照同样的方法，对扩散能力、危害性、生态适应性和管理难度等一级指标下属的二级指标进行权重计算。例如，扩散能力指标下属的繁殖方式、传播途径和传播距离三个二级指标，经过专家打分、判断矩阵构建和一致性检验后，计算得到它们的权重分别为[X]、[X]、[X]。危害性指标下属的对生态系统危害、对农林牧渔业危害和对人类健康危害三个二级指标的权重分别为[X]、[X]、[X]。生态适应性指标下属的对气候适应能力、对土壤适应能力和对水分适应能力三个二级指标的权重分别为[X]、[X]、[X]。管理难度指标下属的防治方法有效性、防治成本高低和防治效果持久性三个二级指标的权重分别为[X]、[X]、[X]。通过上述方法确定的各级指标权重，能够较为准确地反映各指标在风险评估中的相对重要程度，为后续的模糊综合评价提供了重要依据。这些权重并非一成不变，而是会随着研究的深入、数据的更新以及对各指标认识的深化而进行调整和优化。例如，如果在后续研究中发现某种外来入侵植物对人类健康的危害被低估，可能会重新邀请专家对危害性指标下属的对人类健康危害这一二级指标的权重进行评估和调整。5.3风险评估结果分析通过运用构建的风险评估体系，对大连市主要外来入侵植物进行全面评估，依据评估结果，将这些植物划分为高、中、低三个风险等级，不同等级的植物对大连地区生态环境、经济和社会产生的影响各有特点，危害程度和潜在威胁也不尽相同。高风险等级的外来入侵植物在大连地区呈现出极强的入侵性和危害性，对当地生态系统、农林牧渔业以及人类健康构成了严重威胁。豚草便是其中的典型代表，它在入侵性方面表现突出，入侵历史悠久，大约在20世纪30年代就已传入我国，随后在大连地区广泛分布，如今已成为大连常见的外来入侵植物之一，入侵范围涵盖了市区、郊区、农田、荒地等各类生境。豚草的繁殖能力极强，每株豚草可产生大量的花粉和种子，花粉借助风力传播，能够扩散到较远的地方，种子则可通过人、畜、鸟、风、水等多种途径传播，其入侵速度极快，在适宜的环境下，短时间内就能形成较大的种群。在扩散能力上，豚草通过种子繁殖，且种子具有较长的休眠期，能够在土壤中存活多年，一旦条件适宜，就会发芽生长。其花粉的远距离传播也使得它能够迅速占领新的区域，扩散范围不断扩大。豚草对生态系统的危害巨大，它与本地植物争夺阳光、水分、养分和生存空间，导致本地植物的生长受到抑制，许多本地植物的数量减少甚至濒临灭绝，严重破坏了生物多样性。在农林牧渔业方面，豚草生长在农田中，会与农作物争夺资源，影响农作物的产量和质量；在牧场，豚草会降低牧草的品质，影响畜牧业的发展。此外，豚草的花粉还是引起人类花粉过敏症的主要病原物，能导致“枯草热”症，严重影响人体健康，尤其是对过敏体质的人群，可能引发咳嗽、哮喘、鼻塞、打喷嚏等症状，最严重可导致死亡。黄花刺茄同样属于高风险等级的外来入侵植物，它原产于北美洲，是一种有严重危害的有毒植物。在入侵性上，黄花刺茄在大连地区的入侵历史虽然相对较短，但入侵范围扩展迅速，已在大连的多个区域被发现，如甘井子区、金州新区等地。它具有很强的适应能力，能够在多种生境中生长，包括路边、荒地、农田周边等。黄花刺茄的扩散能力也不容小觑，它通过种子繁殖，种子数量多，且带有刺和钩，容易附着在动物、人类衣物以及交通工具上，从而实现远距离传播。其危害性主要体现在多个方面，它全株有毒，尤其是果实和种子，误食后会对人体和动物造成中毒反应，影响健康。在生态系统中，黄花刺茄生长迅速，竞争力强，能够排挤本地植物，改变植物群落结构，破坏生态平衡。对于农业生产，它会侵占农田，与农作物争夺养分、水分和阳光，降低农作物的产量和质量，还可能传播病虫害，对农业造成严重损失。中风险等级的外来入侵植物在大连地区也具有一定的入侵能力和危害性，但相对高风险等级植物，其危害程度和潜在威胁稍低。火炬树是中风险等级的代表植物之一，它原产于北美，作为观赏树种和护坡固沙植物被引入大连。在入侵性方面，火炬树在大连已有一定的入侵历史，目前在大连的山地、丘陵、荒地等区域有分布，其入侵范围有逐渐扩大的趋势。火炬树通过根蘖繁殖，能够迅速形成大片的单优势群落，排挤本地植物。不过，与高风险植物相比，其入侵速度相对较慢。在扩散能力上，火炬树主要通过根蘖繁殖，虽然繁殖能力较强，但传播范围相对有限，主要在周边区域扩散。对生态系统的危害方面，火炬树的大量繁殖会改变本地植物群落结构，影响生物多样性，但其影响程度相对豚草等高风险植物较小。在经济方面，火炬树在一定程度上影响了林业生产，但其带来的负面影响尚未像高风险植物那样严重影响农业和畜牧业。反枝苋也是中风险等级的外来入侵植物，它原产于美洲，在大连的农田、菜地、果园等农作物种植区域广泛分布。在入侵性上，反枝苋入侵历史较长，在大连地区已成为常见杂草，入侵范围较为广泛。它的繁殖能力较强，通过种子繁殖，种子产量大。在扩散能力方面，反枝苋的种子可通过风力、水流、动物以及人类农事活动等进行传播。其对生态系统的危害主要是与农作物争夺养分、水分和阳光，影响农作物的生长发育，降低农作物的产量和质量。不过，反枝苋的危害主要集中在农业领域，对生态系统其他方面的影响相对较小。低风险等级的外来入侵植物在大连地区的入侵能力和危害性相对较弱，对生态环境、经济和社会的影响相对较小。小藜是低风险等级的代表植物之一，它原产于欧洲，在大连的农田、菜地、荒地等环境中生长。小藜的入侵性相对较弱，虽然在大连有一定分布，但分布范围相对较窄，入侵速度也较慢。它主要通过种子繁殖，种子传播能力有限，主要依靠风力和人类农事活动进行短距离传播。小藜对生态系统的危害主要是与农作物争夺养分和水分，对农作物生长有一定影响，但影响程度较轻，一般不会导致农作物大幅减产。在经济方面，小藜对农业生产的影响较小，不会对大连的经济发展造成明显威胁。牵牛花同样属于低风险等级的外来入侵植物，它原产于热带美洲，在大连地区的路边、荒地、庭院等地常见。牵牛花通过种子繁殖，种子数量较多，但传播范围相对有限，主要在周边环境扩散。它对生态系统的影响主要是缠绕在其他植物上，影响其他植物的光合作用和生长发育，但这种影响相对较小，一般不会导致其他植物死亡。在经济方面，牵牛花对农业和林业生产的影响不大，主要是在一定程度上影响城市景观。六、外来入侵植物对大连市生态环境的影响6.1对生物多样性的破坏大连市的外来入侵植物对生物多样性造成了严重的破坏，其影响体现在多个方面，对本地物种、生态系统结构和功能均产生了显著的负面效应。外来入侵植物凭借其强大的繁殖能力和适应能力，与本地植物激烈争夺阳光、水分、养分和生存空间，导致许多本地植物的生长受到抑制，数量逐渐减少，甚至濒临灭绝。以刺果瓜为例，它原产北美洲北部和中部，在2000年前后传入大连地区。刺果瓜是一年生大型藤本植物，茎蔓生长迅速，可长达数米，能攀援在其他植物上，形成大面积的覆盖。在大连的滨海路到棒棰岛一带，刺果瓜大量繁殖，被其覆盖的本地植物因无法获得足够的阳光进行光合作用，难以正常生长，最终慢慢枯萎。许多本地的草本植物、灌木甚至一些小型乔木，在刺果瓜的排挤下，生存空间被严重压缩，种群数量急剧下降。据调查，在刺果瓜入侵严重的区域，本地植物的种类减少了[X]%以上，生物多样性受到极大损害。豚草也是对大连生物多样性破坏较为严重的外来入侵植物。它原产于北美，大约在20世纪30年代传入我国，如今在大连地区广泛分布。豚草的繁殖能力极强，每株豚草可产生大量的花粉和种子，花粉借助风力传播，能够扩散到较远的地方，种子则可通过人、畜、鸟、风、水等多种途径传播。豚草生长迅速，植株高大，叶片茂密，在与本地植物竞争阳光、水分和养分的过程中占据优势，使得本地植物难以生存。在大连的一些路边、荒地、河边、湿地等环境中，豚草形成了单一的优势群落，排挤了众多本地植物，导致这些区域的生物多样性明显降低。例如，在某湿地生态系统中，原本生长着多种本地的水生植物和湿生植物，如芦苇、菖蒲、香蒲等，它们共同构成了复杂的生态群落，为众多鸟类、昆虫和其他动物提供了食物和栖息地。然而，随着豚草的入侵，这些本地植物的生长受到严重影响，数量大幅减少。如今，该湿地中豚草占据了主导地位，本地植物种类和数量锐减，依赖这些植物生存的动物也随之减少，生物多样性遭到了极大的破坏。外来入侵植物的入侵还会改变生态系统的结构和功能，进一步威胁生物多样性。生态系统是一个复杂的整体，各种生物之间相互依存、相互制约，形成了稳定的生态关系。当外来入侵植物进入后，它们打破了原有的生态平衡，改变了生态系统的物种组成和结构。以火炬树为例，它原产于北美，作为观赏树种和护坡固沙植物被引入大连。火炬树具有极强的繁殖能力，通过根蘖繁殖，能够迅速形成大片的单优势群落。在大连的一些山地、丘陵、荒地等区域，火炬树大量生长，排挤了本地的乔木、灌木和草本植物，使得这些区域的植被群落结构发生了改变。原本丰富多样的植被类型变得单一，生态系统的稳定性和抗干扰能力下降。同时，生态系统的功能也受到影响，如物质循环、能量流动等过程发生改变。火炬树的大量繁殖导致土壤中的养分被大量消耗，土壤肥力下降，影响了其他植物的生长。此外，火炬树的根系分泌物可能对土壤微生物群落产生影响，改变土壤的生态功能，进一步影响生物多样性。互花米草对大连滨海湿地生态系统的生物多样性也造成了严重破坏。它原产于北美东海岸及墨西哥湾，首次在辽宁境内发现即在大连海滨湿地。互花米草是全球滨海湿地生态系统中最严重的入侵植物之一，能够快速繁殖，形成大片的单一植被群落。在大连的海滨湿地，互花米草的入侵排挤了本地的滨海湿地植物，如碱蓬、芦苇等。这些本地植物是滨海湿地生态系统的重要组成部分，它们为众多鸟类、鱼类、贝类等生物提供了食物和栖息地。互花米草的大量生长使得本地植物的生存空间被侵占，生物栖息地遭到破坏，许多生物的生存面临威胁。例如，一些依赖碱蓬和芦苇生存的鸟类，因互花米草的入侵，食物来源减少，栖息地被破坏，数量逐渐减少。同时，互花米草的生长还改变了滨海湿地的水文条件和土壤性质，影响了其他生物的生存和繁殖，进一步破坏了生物多样性。6.2对生态系统功能的干扰大连市外来入侵植物对生态系统功能的干扰是多方面的，其中对土壤肥力、水分循环和能量流动的影响尤为显著，这些干扰打破了生态系统原有的平衡，对生态系统的稳定和可持续发展构成了严重威胁。在土壤肥力方面，许多外来入侵植物会改变土壤的理化性质和养分循环过程，进而影响土壤肥力。火炬树是一种常见的外来入侵植物，它原产于北美，在大连地区常被用于护坡、固沙等绿化工程，但由于其繁殖能力较强，逐渐逸生为野生。火炬树的根系发达，能够深入土壤深处，吸收大量的养分。研究表明，火炬树在生长过程中，会大量吸收土壤中的氮、磷、钾等主要养分，导致土壤中这些养分的含量下降。同时，火炬树的落叶分解速度较慢，会在土壤表面形成一层厚厚的枯落物层，阻碍土壤与大气之间的气体交换，影响土壤微生物的活动，从而降低土壤的通气性和透水性。此外，火炬树的根系分泌物中含有一些化感物质，这些物质会抑制其他植物种子的萌发和幼苗的生长，同时也会影响土壤中有益微生物的生长和繁殖，进一步破坏土壤的生态平衡。在大连的一些山区，由于火炬树的大量入侵，土壤肥力明显下降，本地植物的生长受到严重影响，植被群落结构发生改变。外来入侵植物还会对水分循环产生干扰。互花米草是全球滨海湿地生态系统中最严重的入侵植物之一，在大连海滨湿地有分布。互花米草的根系极为发达，它在生长过程中会大量吸收土壤中的水分，导致土壤含水量降低。同时，互花米草的植株高大茂密，能够阻挡水分的蒸发和下渗，改变了滨海湿地的水文条件。在一些互花米草入侵严重的区域，原本的湿地生态系统被破坏，湿地的调蓄洪水、净化水质等功能受到影响。例如，在暴雨季节，由于互花米草的阻挡，水分无法及时下渗，容易导致地表积水，增加了洪涝灾害的风险。此外，互花米草的入侵还会影响滨海湿地的盐度平衡，对湿地中的水生生物造成不利影响。能量流动是生态系统的重要功能之一，外来入侵植物的入侵会打乱生态系统的能量流动格局。以豚草为例，它在大连地区广泛分布，与本地植物竞争阳光、水分和养分。豚草生长迅速，能够在短时间内占据大量的空间，使本地植物无法获得足够的阳光进行光合作用，从而减少了本地植物通过光合作用固定的太阳能。同时，豚草的大量繁殖导致生态系统中的能量更多地流向豚草，而本地植物和依赖本地植物生存的动物所获得的能量减少。在一些豚草入侵的区域，由于本地植物数量减少，以本地植物为食的昆虫和鸟类等动物的食物来源减少，它们的数量也随之减少，进而影响了整个生态系统的能量流动和食物链的稳定性。此外，豚草的花粉还会对人类健康造成危害，这也间接影响了生态系统与人类社会之间的能量交换和物质循环。6.3对农业、林业等产业的危害大连市外来入侵植物对农业、林业等产业造成了严重的危害，给当地的经济发展带来了巨大的损失。在农业方面，许多外来入侵植物与农作物争夺养分、水分、阳光和生存空间，导致农作物产量下降，质量降低。豚草是对大连农业危害较大的外来入侵