中国大量引进俄勒冈草种
-- 是否会对中国特有生物多样性产生影响?
解 焱
背 景
俄勒冈经济和社会发展部-国际分部为俄勒冈州参议员、代表和商界人士编写的一份简报中引用了以下段落:
“1980年俄勒冈种子委员会将23种黑麦草、苇状羊茅、鸭茅运往北京,中国从此引进了俄勒冈州种子。种子的种植在不同程度上获得了成功。在20世纪80年代,有许多交流学生和访问学者在俄勒冈州立大学学习,他们中的一些人获得了俄勒冈种子委员会的赞助。1992年,俄勒冈种子委员会从FDA/USDA外国农业服务中心获得了第一笔用来开发中国、墨西哥和智利市场的市场准入计划(MAP)补助。中国华东中部地区对温和季节草种六个主要物种的草皮和草料品种做了大量的适应和示范实验。通过这些实验,建立了共有11所华东地方性大学参加的中国国家草皮品种实验工程。在宜昌的三峡水坝工地也开始了控制水土流失的实验。随着草地在美化、草料应用、水土流失控制和环境改善(沙尘控制和蒸汽沉淀)方面的价值趋于明显,这些计划将不断发展。1994年至1999年七月期间,俄勒冈出口到中国的草种从3.9万公斤增加到了3百万公斤。据俄勒冈草种委员会估计,今后的5至10年间中国将每年进口4千8百万公斤的草种。”
去年中国为培植草坪和控制水土流失进口了6百多万公斤的草种,其中的75%都来自俄勒冈州。我们估计:俄勒冈将成倍地增加对中国的草种出口,中国大量的俄勒冈草种试验园将显示出俄勒冈品种的效用,俄勒冈品种也能够与中国的天气预报站所提供的气候数据相适应。俄勒冈商界和政界人士认为,对中国出口俄勒冈草种的增加对他们企业自身和双方贸易的发展来说都是一个极其成功的经历。
进口草种的部分根本原因是在广阔的中国西部地区培植草皮来减轻严重的水土流失,并消除危及北京的沙尘暴。同样,关于利用草种来防止三峡水库的水土流失和在建设中高速公路的沿途种植大量草种的问题也在进行大量讨论。这种种植策略看来必将助长草种的蔓延和入侵。
然而,即使是在中国国内,也有很多人迫切要求继续进口草种。因此,中国政府有必要做出决定来改变一下现行政策。对外来草种的引入应作更严格的规定和管理监测措施,避免因盲目引种给中国带来严重的经济和生态损失。
入侵种的问题
入侵种定义为:1)通过有意或无意的人为活动被引进到自然分布范围以外的非原产地区;2)在当地自然或人为生态系统中建立了可自我维持的种群;3)造成自然生态系统或景观的明显变化,或给当地的自然或人为生态系统造成损害。外来种不总是有入侵性的,由于它们中的大部分都被限制在城市地区、农地和其他高度被干扰的地方,所以不会给自然环境造成问题。有些外来种确实生长在自然环境中,但它们数量很小,不会取代当地本土植物或与之竞争。剩下的一小部分外来种不仅能够在自然环境中生长,还能在损害当地本土植物的情况下旺盛地发展。它们即是入侵种。
入侵种的潜在影响
一、威胁中国特有的生物多样性:
入侵种能对自然环境造成许多影响。它们可能影响自然环境本身,也可能影响人类对这一地区的利用。一个入侵种一旦在自然环境中生长起来,它就会替代一些已有的当地植物。它们的极度侵袭将破坏大部分的原生的植物。而这些植物是生长于这个植物群落中的动物所赖以生养繁殖的食物。这个群落被一、两个入侵种占领之后,很多动物也将随它们的寄主植物一起被替代。这些被替代的物种中可能有受到严重入侵威胁的当地的珍稀动植物。如果在中国大部分土地上遍布的是几种草种,中国将损失的是中国独具特色的生物多样性。
二、与当地的亲缘物种杂交:
一些物种既在当地有原产,又有外来引进。外来栽培种的归化和蔓延能从遗传上湮没当地种群,并最终消灭许多地区的本土基因型。
三、造成经济损失:
入侵种能在很多方面造成经济损失,例如国家收入减少、控制费用上升,以及由于生物多样性与特有物种被破坏和人们的休闲活动受到妨碍而造成的生态旅游价值降低。美国在1994年估算出杂草每年给美国经济造成的损失至少为200亿美元。在农业部门,影响46种主要农作物、牧场、干草放牧区和动物健康的杂草所造成的损失和防治费用估计每年要超过150亿美元。在非农业部门,高尔夫球场、草皮和观赏植物、公路、商业区、水产区、森林和其他地点的损失和防治费用每年总计达50亿美元左右。如果不使用除草剂,农业部门的损失将大约增加500%,也就是从每年41亿美元增至每年200亿美元。这一数据大大突出了除草剂在现代杂草管理中的重要性。由于引进的物种大约占美国全部杂草植物的65%,它们每年给美国经济所造成的总经济损失至少为130亿美元。
实 例
世界上有过很多实例都可以证明有意引进外来种给当地生物多样性和经济造成了巨大损失。这里举几个为控制水土流失而引进的物种在中国和其他国家引起问题的例子。
中 国
大米草原产于西欧,它是Spartina terniflora 和 S. patens的杂交种。1963年江苏省沿海地区从丹麦、荷兰和英国引入这种草种,用来防止堤坝受侵蚀和改良土壤。它还被用作草料和制纸材料。在以后的20年间,它被广泛种植于江西、辽宁北部和广西海滩南部,覆盖面积超过3万公顷。它已成为这些地区的优势物种,并排挤其他植物和威胁着当地生物区系。
黑麦草(Lolium temulentum)产于欧洲,它是欧洲麦田里的普通杂草,因而也是经常发现于谷物货物中的杂物。1954年在保加利亚进口的小麦中首次发现了这种杂草。至1957年,它已在黑龙江省生长起来。1961年时其生长范围已从几个县扩张到45个县。随后,又从澳大利亚、美国、加拿大、阿根廷、法国、德国、土耳其、希腊、埃及和荷兰的进口小麦中发现这种杂草。此外,由于对进口小麦的不适当的贸易,加上中国境内的小麦运输缺乏检疫措施,黑麦草(Lolium
temulentum)现已入侵中国大部分农田。除了西藏和台湾,中国其它所有省份和地区都报告有此物种。它的种子有时会滋生大量的真菌而对人类和家畜产生危害(解焱等,2000年)。根据工作组最近的调查,很多地区为重建草原和控制水土流失仍在广泛种植从东欧引进的Lolium属的某些种类,例如一年生多花黑麦草(Lolium
multiflorum), 多年生黑麦草(L. perenne)和毒麦(L.temulentum)等。
新西兰
新西兰相当数量的环境杂草都是为固化土壤和控制水土流失而被引进并扩展到全国的。最糟糕的物种之一是北美松属物种 (Pinus contorta)。这个物种是为控制水土流失而种植的,它有时还由直升飞机从空中播种,但这些都是发生在大约30年前的事了。由于它是一种树状灌木,所以它侵占了这些地区的当地草种和灌木群落,然而这些群落对当地的生物多样性和景观都具有重要价值。因而现在它已被认为是一种主要杂草。
新西兰的第二个例子是引进滨草 (Ammophila arenaria)来稳固沿海的沙丘。大多数情况下,沙丘是自然流动的。一旦前面的沙丘形成了通往海滩的轨迹,它的流动速度就会不断加快。由于沙丘会移进内陆而淹没公路、房屋和人造林,所以这对开发者是极其不利的。一般的解决方法是种植滨草,它可快速蔓延并固定移动的沙丘。一般来说,滨草将减缓沙丘的流动速度,但它却危害本土物种,特别是那些生长力不如滨草的三齿稃(spinifex)和依赖于沙丘移动而生长的pingao。这种入侵性的滨草现已被引进到了新西兰的几乎每一个沙丘群落中。
第三个例子是柳树(Salix spp),特别是灰柳(Salix cinerea) 和爆竹柳(S. fragilis)。种植它们的目的是为稳固河堤,但是它们不仅排挤这些地区的本土植物,还入侵到湿地,给这些已经衰竭的生态系统造成灾难性的后果。而其他一些物种,包括骨种(Chrysanthemoides
monilifera), 枸杞 (Lycium ferocissimum), 树羽扇豆 (Lupinus arboreus),
爱情花(Agapanthus praecox)和铺地狼尾草(Pennisetum clandestinum),在某些环境下它们能控制水土流失,但在另一些环境中它们又被认为是环境杂草。常春藤(Hedera
helix)也是为防止公路岸堤被水土流失而种植的。但如今它已完全失去了这一作用,还蔓延到了当地森林中。
美 国
华盛顿州和俄勒冈州都曾有过这样的经验:一旦来自欧洲的地下茎和匍匐茎草生长起来,要重建本土物种就很难了。这在干燥的环境(干旱草原)和湿地中更是如此。需要特别注意的是一年生黑麦草(Lolium
multiflorum)和多年生黑麦草(Lolium perenne)。鸭茅 (Dactylus glomerata)
和苇状羊茅(Festuca arundinaceae)也能入侵干燥和潮湿的两种生态环境。
在美国中部地区仅剩下很小的一部分当地草原--牧场、热带(或亚热带)稀树大草原和荒地。非本地的鸭茅和其他几种草皮草长期以来一直在这些草原上占主导地位。我们只有通过定期燃草才能促使这些入侵草衰灭,从而让当地草类能与之竞争。然而对当地草和非禾草植物进行管理超过60年的地方仍存在着大量的这种引入的草类。
俄勒冈州为培植草皮而种植的很多草种现已入侵到了更多的地区。威廉姆特山谷正是该附录背景中所提到的大多数种子的来源地。为控制多年生黑麦草、一年生黑麦草、苇状羊茅、鸭茅、紫天鹅绒草等杂草以及其它具有侵略性并已大量排挤当地物种的草种,当地人投入了大量的时间和金钱,同时也经受了无数次挫折。在处理的入侵种之中,草类是最为严峻的挑战。尽管当地人已掌握了很多木本物种和其它需要很多年才能成熟的物种的控制方法。然而,不管人们怎么努力,草类仍能持续生长甚至旺盛起来。另外据研究发现,即使是在土壤和当地植被受到极小干扰的情况下,最先生长起来的常常是许多这些外来种。
以色列
Heterotheca subaxillaris是1975年从德克萨斯州作为沙丘稳定物种引进以色列的,自此它就侵略性地蔓延至沙质路旁、沙丘和原野。加利利海岸和莎伦平原分别播种了5克Heterotheca
subaxillaris种子。它现在正一年又一年地沿着公路和花园疯狂蔓延至距离其先锋物种达30公里的沙地自然栖息地。由于该物种是一种产于卡罗莱纳州的入侵性杂草(Awang
& Monaco 1978),遗憾的是当初有意地引进了这样一种物种。(Dafni, Amots and Heller, David.
1990)
法罗群岛
Nootka Lupin (Lupinus nootkatensis)已经造成了严重危害。引进的植物物种也种植于路边和陡坡上以防止土壤被冲走。由恶劣的气候、过度的植物开采和易被破坏的土壤所造成的严重水土流失问题促使了利用该物种来重建冰岛的新植被(Magnusson
1999)。然而,该物种在天然"冰水平原"底土(沙质河流沉淀物)上也生长得很茂盛,现在它正在冰岛上迅速蔓延,并延伸到了挪威的一些地方。在冰岛上该物种蔓延之处,各种各样的物种都因受到排挤而在当地消失了(Magnusson
1999)。
参考文献
Dafni, Amots and Heller, David.
1990. "Invasions of adventive plants in Israel." Section 8 in:
Biological Invasions in Europe and the Mediterranean Basin. di Castri,
F., Hansen, A.J. and Debussche, M. eds. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.
Magnusson, B. (1999). Biology and utilization of Nootka lupin (Lupinus
nootkatensis) in Iveland. Pages 42-48 in: G. D. Hill (ed.). Towards the
21st Century. Proceedings of the 8th International Lupin Conference. International
Lupin Association, Canterbury, New Zealand.
Westbrooks, R., 1998. Invasive plants, changing the landscape of America:
Fact book. Federal Interagency Committee for the Management of Noxious
and Exotic Weeds (FICMNEW), Washington, D.C. 109pp.
XIE Yan, LI Zhenyu, William P. Gregg, LI Dianmo. 2001. Invasive Species
in China -- An Overview. Biodiversity and Conservation 10(8): pp.1317-1341.
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