中国外来陆生草本植物 ——多样性、生物学特性及入侵风险评估研究

论文摘要

构建一个地区的包含基本生物学、生态学信息的外来物种数据库不仅对理解生物入侵格局至关重要,同时也是制定外来种的管理策略和解释生物入侵过程的重要一步。建立一个地区的外来种风险评估系统,预先识别有潜在入侵风险的外来种,是外来种管理与控制的重要手段。目前,我国在国家范围内对外来陆生草本植物的区系组成研究较少,并且尚未在国家尺度上构建外来陆生草本植物风险评估系统。本文在前人研究的基础上构建了中国外来陆生草本植物数据库,收集到中国外来陆生草本植物800种,分属37目,72科；约有60%的外来陆生草本植物集中在菊科（Asteraceae）、豆科（Leguminosae）、仙人掌科（Cactaceae）、禾本科（Poaceae）十字花科（Brassicaceae）等10个优势科；中国外来陆生草本植物主要来源于美洲（407种,占总数的47%）,并且主要分布在我国的南亚热带-热带区（46%,密度为4种／万平方千米）,其次为温带湿润区（26%,密度约2种／万平方千米）、亚热带区（23%,密度约2种／万平方千米）,旱-寒区（5%,密度小于1种／万平方千米）分布较少。我国的外来陆生草本植物,从生活型上看,以多年生草本植物（293种,40%）和一年生草本植物（272种,37%）为主；而从生境类型来看,约有一半（46%）分布于“高养分高干扰”类型的生境。总体上,约有80%的物种属有意引入,因此有意引入是陆生外来草本植物进入我国的主要途径。近200年来,外来陆生草本植物进入中国的速度快速增加,约90%的物种在这个时期被引入；而近半个世纪以来,外来陆生草本植物进入中国的速度爆发性增长,约60%的物种在这个时期涌入中国。中国外来陆生草本植物以产生种子的有性繁殖（524种,约71%）为主,已知入侵种比外来待评估种有更高的比例兼具无性繁殖和有性繁殖。外来陆生草本植物开花时间主要为夏季到秋季,入侵种的花期要落后于外来待评估种,且持续开花的时间要长。从用途看,65%的外来陆生草本植物只有一种用途,相对地已知入侵种比外来待评估的用途广泛,平均每种入侵种有1.8种用途而待评估种有1.5种用途。中国外来陆生草本植物主要用于观赏（约64%）,药用（约34%）是外来植物经济作用的另一个重要的方面。本文所提供的中国外来陆生草本植物的生物学、生态学特征,可以成为管理层制定外来种相关管理和控制策略的参考因素。在研究中国外来入侵植物的特性和参考中外评估系统的基础上,运用多指标评估体系构建了中国外来陆生草本植物风险评估系统,选取了分类地位、来源、在中国的分布区、繁殖方式、生活型、生境共6个指标,并对每个指标进行赋值,根据建立的数据库来确定等级划分的分数,以20和17为划分标准将外来种划分为“高风险”、“中风险”、“低风险”三类,评估系统对已知入侵种的预测准确率为68.9%,对外来待评估种的判别准确率为75.3%,总的判别准确率为76.8%,可靠性为7.3。评估系统认为51种（约占总数的9%）外来陆生草本植物是“高风险”的物种,需对这一部分物种进行仔细研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 一. 前言
• 1.1 植物入侵概述
• 1.2 外来植物的生物学、生态学特性研究
• 1.3 环境风险评估系统——重要的植物入侵管理工具
• 1.3.1 外来种环境风险评估的意义
• 1.3.2 国内外外来物种风险评估研究历史和现状
• 1.4 研究的内容、目的与意义
• 二. 材料与方法
• 2.1 研究材料
• 2.1.1 数据来源
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 物种信息与性状
• 2.2.2 生态学特性分析
• 2.2.3 预评估系统
• 2.2.4 风险评估系统的建立
• 2.2.5 评估指标体系的构建及评分表
• 2.2.6 评估系统的准确性的验证
• 三. 结果
• 3.1 中国陆生外来草本植物生物学、生态学特性分析
• 3.1.1 种类构成
• 3.1.2 来源地
• 3.1.3 在中国的分布区
• 3.1.4 生活型及生境
• 3.1.5 引入途径及首次引入或发现的时间
• 3.1.6 繁殖方式
• 3.1.7 花期及持续时间
• 3.1.8 经济用途
• 3.2 环境风险评估系统
• 3.3 外来种环境风险评估结果
• 四. 讨论
• 4.1 中国外来陆生草本植物生物学、生态学一般特性分析
• 4.1.1 种类组成
• 4.1.2 来源
• 4.1.3 在我国的分布
• 4.1.4 生活型及生境
• 4.1.5 引入时间及路径
• 4.1.6 繁殖及花期
• 4.1.7 引入路径与经济用途
• 4.2 环境风险评估系统
• 4.3 环境风险评估结果
• 4.4 结论与展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢