洱海流域北部人工湿地调查概况

1前言1.1湿地的功能湿地被誉为“地球之肾”，可见湿地的重要，湿地在维护生态平衡和保护环境等方面起着非常关键的作用，人工湿地也是如此，为此人们应该加大对湿地的保护力度。而人工湿地的意义也是不尽相同的，洱海流域北部人工湿地对洱海水质的保护具有重大的意义。湿地的功能通过过程来表达和体现[1],具体形式为效益[2]。主要表现在以下几个方面。1.维持生物的多样性；湿地是也是宝贵的基因库，是关乎野生物种种群的延续，在进化和生存方面起着重要的意义。2.可以有效防止自然灾害，调蓄洪水。湿地可以调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡，可以有效的控制洪水。3.自然观光和旅游价值。众所周知，国内外有很多分布在湿地区域的著名景区；同时湿地也为科学教育、濒危物种研究、生态系统多样性分析等等提供了很好的条件。1.2生物入侵的概述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[23]。在漫长的生物进化过程中，每种生物作为生态系统的一个有机组成部分在其原产地的自然环境中各自处于食物链相应的位置，相互制约、相互协调，其各自的种群数都限制在一定的数量，形成了稳定的生态平衡系统。但是外来物种的侵入则会打破这种关系，严重影响当地生物多样性结构，外来有害生物与本土近缘物种杂交，从而改变本土物种基因型在生物群落基因库中的比例，使群落基因库结构发生变化，严重时造成本土物种的消失，会导致生物遗传多样性降低。外来有害生物均可以阻碍本土物种的自然更新。从而破坏了生态系统结构和功能，还会使生物长期无法恢复。外来物种还会破坏当地的生物链，占据本土物种的主导地位，会对当地物种产生排挤，最终会使该生态系统物种减少，破坏生态环境使得生态多样性遭到破坏[3-5]。近年来生物入侵也是一个非常突出的问题，是导致生物多样性丧失的重要因素之一。与此同时，生物入侵也造成了巨大的经济损失，每年因生物入侵造成的损失高达上亿美元，可见生物入侵如果不加以控制那后果是非常严重的。我国生物入侵的形式也是非常严峻的，这就提醒我们要对生物入侵采取相应的措施，对入侵的生物加以控制。1.3外来入侵植物研究进展长期以来生物入侵都是一直存在的，人类的活动是导致生物入侵的最主要的因素之一。特别是近几年来，生物入侵已成为影响生态环境的重要因素，引起了世界各国的广泛关注。中国对于外来入侵植物的调查始于20世纪90年代。对于生物入侵各国国家都应该加大对其的防治措施，找到最好的解决方法，有效的减少外来物种的数量，最大限度的降低对经济带来的损失。国家应该加大对其的资金投入，出台相应的政策等等。1.4洱海流域北部人工湿地调查概况十二五期间大理州为改善洱海入湖水质，在洱海上游北部流域修建多块人工湿地对入湖河流水质进行净化，在修建人工湿地过程中原有植被大面积破坏或经过人工改造，打破原先平衡系统，给外来植物入侵提供空间和机会，因人工湿地系统是相对脆弱的生态系统，随着外来入侵物种扩散会使人工湿地功能退化，对洱海北部流域人工湿地外来入侵植物种类及分布调查，分析入侵植物的种类及分布范围，为及时治理外来入侵植物及有效管理湿地提高依据。十二五期间大理州为保护洱海而投资建设3万亩人工湿地，主要分布在洱海流域北部，已建人工湿地都已完工并投入运行了2-3年，需要对人工湿地中外来植物种类及分布进行调查分析，为人工湿地管理提供参考。2研究方法根据我国外来入侵植物文献[6-22]和国家环境保护局2003年、2010年公布的我国第一、第二批还有第三、第四批外来入侵植物名录，对照植物分类学专著，通过入侵植物的相关习性、生活环境，可以初步获得湿地外来入侵物种的种类。其次对洱海流域北部人工湿地实地进行调查最终得到结果，并查阅相关湿地入侵植物的资料，对湿地有害入侵植物进行补充，最终得出洱海流域北部人工湿地外来入侵植物名录。2.1野外调查法本次调查按夏秋两季对洱海北部流域人工湿地中外来入侵植物种类进行调查，调查主要以野外调查为主，对不同领域的人工湿地进行研究，通过现场的调查可以得到不同的人工湿地外来入侵植物的种类。共调查了8个不同的人工湿地，分别是永安湿地（东、西)、江前湿地、邓北桥湿地、大树营湿地、江前湿地、罗时江湿地、邑尾湿地。调查的湿地主要围绕永安江和罗时江进行，如图1所示。图1洱海流域北部人工湿地地理位置图2.2危害等级划分依据实地调查情况，将湿地入侵植物危害程度划分为3个等级分别是严重、较严重、一般。严重程度是指在各个人工湿地均有分布，在湿地中形成优势种，其相对数量较多，能迅速蔓延且形成大面积单优群落，造成生态严重危害的湿地入侵物种；较严重程度是指在各个人工湿地分布较广，在一定区域内形成较大面积单优群落，在一定范围内造成较大生态危害的湿地入侵物种；一般程度是指在各个湿地部分分布，在部分分布区形成小面积党优群落，或分布范围较广，但多呈散生状态，造成的生态危害较小的湿地入侵物种[23-28]。2.3统计分析结果采用Excel统计分析，在Excel表中录入入侵植物的调查结果，对每个湿地进行统计，最后汇总得出湿地外来入侵植物种类和数量。3调查结果与分析3.1入侵植物物种构成洱海流域北部人工湿地外来入侵植物共有66种，隶属于23科50属，入侵植物物种构成如下表所示，具体详见表1.表1洱海流域北部人工湿地入侵植物一览表序号入侵植物拉丁文名称科属来源地1细叶满江红AzollafiliculoidesLam满江红科满江红属美洲2大狼把草BidensfrondosaL.菊科鬼针草属北美洲3万寿菊TageteserectaL.菊科万寿菊属美洲4白花鬼针草BidenspilosaL.菊科鬼针草属南美洲5野茼蒿Crassocephalumcrepidoides(Benth)S.Moore菊科车轴草属热带非洲6苦苣菜SonchusoleraceusL.菊科野茼蒿属欧洲7苏门白酒草ErigeronsumatrensisRetz.菊科苦苣菜属南美洲8小蓬草EeigeronCanadensisL.菊科飞蓬属北美洲9紫茎泽兰Ageratinaadenophora(Spreng)R.M.KingetH.Rob菊科紫茎泽兰属墨西哥10花叶滇苦菜Sonchusasper(L.)Hill菊科苦苣菜属西亚11钻叶紫菀Symphyotrichumsubulatum(Michx)G.L.Nesom菊科卷舌属北美洲12藿香蓟AgeratumconyzoidesL.菊科藿香蓟属中南美洲13一年蓬Erigeronannuus(L.)Pers.菊科飞蓬属北美洲14小飞蓬ConyzaCanadensis(L.)Cronq.菊科白酒草属北美洲15药用蒲公英TaraxacumofficinaleF.H.Wigg菊科蒲公英属北美洲16春飞蓬ErigeronphiladelphicusL.菊科飞蓬属北美洲17香丝草ErigeronbonariensisL.菊科飞蓬属中美洲18婆婆针BidensbipinnataL.菊科鬼针草属美洲19牛膝菊GalinsogaparvifloraCav.菊科牛膝菊属南美洲20波斯菊CosmosbipinnatusCav.菊科秋英属中美洲21南苜蓿MedicagopolymorphaL.豆科苜蓿属欧洲22草木犀MelilotusalbusMedik豆科草木犀属欧洲23白花车轴草TrifoliumrepensL.豆科车轴草属欧洲24红花车轴草TrifoliumpratenseL.豆科车轴草属欧洲25紫花苜蓿MedicagosativaL.豆科苜蓿属欧洲26光叶决明Sennaseptemtrionalis(Viv)H.S.IrwinetBarneby豆科决明属美洲27槐叶决明Sennasophera(L.)Roxb.豆科决明属亚洲28双荚决明Sennabicapsularis(L.)Roxb.豆科决明属美洲29金合欢Acaciafarnesiana(L.)Willd.豆科金合欢属美洲30喜旱莲子草AlternantheraPhiloxeroides(Mart)Grised.苋科莲子草属南美洲31皱果苋AmaranthusviridisL.苋科苋属热带非洲32反枝苋AmaranthusretroflexusL.苋科苋属美洲33刺花莲子草AlternantherapungensKunth苋科莲子草属南美洲34土荆芥Dysphaniaambrosioides(L.)MosyakinetClemants藜科刺藜属中南美洲35水葫芦Eichhorniacrassipes(Mart)Solms雨久花科凤眼蓝属巴西36雨久花Monochoriakorsakowii雨久花科再力花属巴西37野胡萝卜DaucuscarotaL.伞形科胡萝卜属欧洲38细叶旱芹Cylospermumleptophyllum(Pers)SpragueexBrittonetP.Wilson伞形科圆果旱芹属美洲39马樱丹LantanacamaraL.马鞭草科马樱丹属热带美洲40紫茉莉MirabilisjalapaL.紫茉莉科紫茉莉属热带美洲41粉花月见草OenotheraroseaL’Her.exAiton柳叶菜科月见草属美洲42曼陀罗DaturastramoniumL.茄科曼陀罗属美洲43龙葵SolanumnigrumL.茄科茄属美洲44喀西茄SolanumaculeatissimumJacq.茄科茄属印度45桉树EucalyptusrobustaSm.桃金娘科桉属澳洲46再力花Thaliadealbata竹芋科再力花属热带美洲47黑麦草LoliumperenneL.禾本科黑麦草属亚洲48扁穗雀麦BromuscatharticusVahl禾本科雀麦属美洲49苇状羊茅FestucaarundinaceaSchreb.禾本科羊茅属非洲50多花黑麦草LoliummultiflorumLam.禾本科黑麦草属非洲51虎尾草ChlorisvirgataSw.禾本科虎尾草属亚洲52地毯草Axonopuscompressus(Sw.)P.Beauv.禾本科地毯草属热带美洲53旱伞草Cyperusalternifolius莎草科莎草属非洲54纸莎草Cyperuspapyrus莎草科莎草属欧洲南部55大麻CannabissativaL.桑科大麻属不丹印度56水盾草CabombacarolinianaA.Gray睡莲科水盾草属美洲57蓖麻RicinuscommunisL.大戟科蓖麻属非洲58飞扬草EuphorbiahirtaL.大戟科大戟属热带非洲59粉绿狐尾藻Myriophyllumaquaticum(Vell.)Verdc.小二仙草狐尾藻属南美洲60臭荠Coronopusdidymus(L.)Sm十字花科臭荠属南美洲61弯曲碎米荠CardamineflexuosaWith.十字花科碎米芥属欧洲62野西瓜苗HibiscustrionumL.锦葵科木槿属中非63赛葵Malvastrumcoromandelianum(L.)Garcke锦葵科赛葵属美洲64圆叶牵牛Ipomoeapurpurea(L.)Roth旋花科番薯属热带美洲65红蓼PolygonumorientaleLinn.蓼科蓼属欧洲66牛繁缕MyosotonaquaticumL.Moench石竹科番薯属亚洲在洱海流域北部人工湿地外来入侵植物中，菊科19种13属，占总数的28.79%；豆科9种6属，占总数13.64%，苋科4种3属；占总数6.06%；禾本科6种5属，占总数9.09%，茄科3种2属，占总数4.55%；伞形科2种2属，占总数3.03%，雨久花科2种2属，占总数3.03%；十字花科2种2属，占总数3.03%，大戟科2种2属，占总数3.03%；锦葵科2种2属，占总数3.03%；莎草科2种1属，占总数3.03%；马鞭草科、紫茉莉科、藜科、小二仙草科、满江红科、柳叶菜科、桃金娘科、竹芋科、桑科、睡莲科、旋花科、蓼科、石竹科各1种1属，总共占总数19.7%。在洱海北部人工湿地入侵植物中，菊科、豆科、苋科、禾本科植物共38种，占总数57.58%，在入侵植物中占有绝对优势。菊科和豆科是洱海北部人工湿地入侵植物种类最多的科。图2所表示的是洱海流域北部人工湿地外来入侵植物各个科所占的比例。图2洱海流域北部人工湿地外来入侵植物各个科所占的比例3.2入侵植物来源构成洱海流域北部人工湿地外来入侵植物来自各个大洲，其中来源于美洲（南美洲、北美洲）的植物种类最多，共有38种，占洱海流域北部人工湿地外来入侵植物总数的57.6%;其次是来源于欧洲的有11种，占洱海流域北部人工湿地外来入侵植物总数的16.7%：来源于非洲的有10种，占洱海流域北部人工湿地外来入侵植物总数的15.1%：来源于亚洲的有7种，占洱海流域北部人工湿地外来入侵植物总数的10.6%;在洱海流域北部人工湿地外来入侵植物的来源中，来源于美洲的占有绝对的优势，详见图3。图3洱海流域北部人工湿地外来入侵植物来源构成比例3.3入侵方式（1）人为因素，人为因素是指由于人类的各种活动有意或者无意带入的，在洱海流域北部人工湿地入侵植物中共有60种，占总数的90.9%。有意引入是为满足人们的主观需要而引入的，在洱海流域北部人工湿地入侵植物中共有20种，占总数30.3%，其中作为牧草或饲料的有喜旱莲子草、白花车轴草、红花车轴草、水葫芦等；作为草坪绿化引入的有地毯草、白花车轴草、红花车轴草等；作为观赏植物引入的有马樱丹、波斯菊等。无意引入是在人类活动中不经意带入的，如随交通工具、旅游者及其携带品、粮食作物和苗木引种及人类其它活动等无意带入，在洱海北部人工湿地入侵植物中共有40种，占总数的60.6%。（2）自然扩散，自然扩散是借助自然力量而传播引入的，在洱海流域北部人工湿地入侵植物中靠自然扩散传播的有紫茎泽兰、藿香蓟等。它们的种子传播主要依靠风力。自然扩散是植物入侵的一种重要途径，如野茼蒿、一年蓬、小飞蓬等种子量大质轻，很容易借助风力进行传入；大狼把草等植入侵物种子就相对特别具有倒钩，种子成熟后可以附着在动物身体表面进入湿地；依靠水流蔓延的是水葫芦、细叶满江红等短距离扩散的主要方式。靠自然扩散的外来入侵植物共有6中，占总数的9.1%，洱海流域北部人工湿地入侵植物不同入侵途径的构成比例，见图4。图4洱海流域北部人工湿地入侵植物不同入侵途径的构成比例洱海流域北部人工湿地入侵植物传入途径和形式相对复杂多样，相对于自然扩散传入，人为因素是人工湿地外来植物入侵的最主要因素。人类的活动是迫使人工湿地外来入侵植物的数量不断的增加原因，其次是旅游业的发展也使人工湿地外来入侵植物的进入扩展了通道。因此，控制好人为因素是控制植物入侵的关键。另外对其它靠自然传播的入侵植物，我们应该采取相应的措施，例如，靠风力传播的入侵植物，我们可以通过种植芦苇等植物阻挡传播途径，这样也可以阻止入侵植物大面积的进行传播，也是控制其数量的一个方法。3.4入侵植物分布区域洱海流域北部人工湿地气候适宜，为外来入侵植物的生存提供了良好环境，所以湿地外来入侵植物在各个湿地广泛分布，本次湿地调查共调查了8个人工湿地，分别是永安湿地（西）、江前湿地、邓北桥湿地、邑屋湿地、永安湿地（东）、江尾湿地、大树营湿地、罗时江湿地。不同的湿地其所处的地理环境有所差异，有的湿地里附近的村庄比较近，二有的湿地却偏离村庄，通过这些地理因素，可以得出其湿地入侵物种的差异，也可以看出其外界条件对入侵物种也是有一定的影响。3.5入侵植物的危害程度在洱海流域北部人工湿地入侵植物中，将危害程度划分为3个等级分别为严重、较严重、一般。严重危害种有紫茎泽兰，水葫芦、喜旱莲子草、野胡萝卜、曼陀罗、白花鬼针草6种，占湿地入侵植物的9.1%，特别是水葫芦、喜旱莲子草、也胡萝卜等在各个人工湿地形成了面积较大的单优群落，对当地的物种形成了很大的危害；喜旱莲子草、紫茎泽兰、马樱丹其繁殖能力强，扩散快，在人工湿地周围造成了比较严重的危害。较严重危害的物种有圆叶牵牛、粉绿狐尾藻、土荆芥、万寿菊、草木犀5种，占湿地入侵植物的7.6%，其中有些是有毒植物，对其它植物有化感作用，可抑制其生长。危害程度一般有55种，如白花车轴草、婆婆针、一年蓬等，在个别的人工湿地形成小面积群落，大多呈散生状态，危害较小，但也有扩大危害的可能。4结论与建议4.1结论洱海北部人工湿地外来入侵植物共有23科50属66种，来源于各大洲。洱海流域北部人工湿地外来入侵植物的入侵途径有人为因素和自然扩散这两种。自然扩散所占的比例很小，绝大部分跟人类活动有很大关系，人为因素是湿地外来物种入侵的主要途径，控制好人为因素是控制植物入