自然科普:汙水溝、垃圾池、養殖場……科學家為什麽往這鑽?
發布時間:2022-01-17
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紫莖澤蘭(lan)

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水葫蘆

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紫茉莉

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珊瑚藤 上海交通大學出版社供圖

過去五年,有一群植物分類學家,他們(men) 不在森林、草原、自然保護區,卻跑到城鎮的汙水溝、垃圾池、建築垃圾區、荒地旁撿“雜草”。烈日下,渾身如流浪漢一般散發著汗臭,衣服也沾著泥巴……常常引來周圍人不解的目光。那是他們(men) 在為(wei) 一部特別的植物誌——《中國外來入侵植物誌》的撰寫(xie) 進行野外調查工作。

如今,隨著國際經濟貿易進程的加快,我國的外來入侵生物造成的危害逐年增加,中國已經成為(wei) 遭受外來生物入侵危害最嚴(yan) 重的國家之一。

2014年,馬金雙是中國科學院上海辰山植物科學研究中心研究員,在他的主持下,“中國外來入侵植物誌”項目正式啟動。

不久前,這項國內(nei) 首次全麵、係統的外來入侵植物調查與(yu) 誌書(shu) 編寫(xie) 工作正式完成,其成果中國首部《中國外來入侵植物誌》(五卷本)由上海交通大學出版社出版發行。


外來入侵種本底資料缺乏

2021年底,國內(nei) 多地遭到入侵植物的騷擾,引起了不小的社會(hui) 關(guan) 注。比如,在武漢“凶悍”搶占領地的加拿大一枝黃花,在江西多地搞突然“襲擊”堵塞河道的水葫蘆。

入侵植物報道屢見不鮮,它們(men) 通過自然以及人類活動等無意或有意地傳(chuan) 播或引入異域,通過歸化自身建立可繁殖的種群,進而影響入侵地的生物多樣性,使入侵地生態環境受到破壞,並造成經濟影響或損失。

據馬金雙介紹,外來植物引入我國的曆史十分悠久,據公元 659 年《唐本草》記載,蓖麻作為(wei) 藥用植物從(cong) 非洲東(dong) 部引入中國,20 世紀 50 年代作為(wei) 油料作物推廣栽培;《本草綱目》(1578)記載曼陀羅在明朝末年作為(wei) 藥用植物引入我國;《滇誌》(1625)記載原產(chan) 巴西等地的單刺仙人掌在雲(yun) 南作為(wei) 花卉引種栽培;原產(chan) 熱帶美洲的金合歡於(yu) 1645 年由荷蘭(lan) 人引入中國台灣作為(wei) 觀賞植物栽培。

從(cong) 19 世紀開始,西方列強為(wei) 擴大其殖民統治和勢力範圍設立通商口岸,貿易自由往來,先後有多個(ge) 國家的探險家、傳(chuan) 教士、教師、海關(guan) 人員、植物采集家和植物學家深入我國采集和研究植物,使得國內(nei) 外來有害植物入侵的數量急劇增加。而我國沿海城市成為(wei) 了外來植物傳(chuan) 入的主要入口。

“到了20世紀,尤其是改革開放之後,隨著我國國際貿易的快速發展,進口礦物、糧食、苗木等商品中,夾帶外來植物和檢疫性有害生物入侵的風險急劇增加。再加上中國擁有多樣化的生態係統,大多數外來種都可以在中國找到合適的棲息地。因此,我國生物入侵的形勢更加嚴(yan) 峻。”馬金雙說。

“可與(yu) 之相對的是,我們(men) 的外來入侵種本底資料非常缺乏,常常是那些已經造成顯著生態、經濟影響的物種才會(hui) 引起關(guan) 注和重視,而無法做到風險預測和預防。”

因此,開展外來入侵植物的調查與(yu) 編目,查明外來入侵植物的種類構成、原產(chan) 地、分布格局、傳(chuan) 入方式、傳(chuan) 播途徑以及入侵性等問題是預防和控製外來入侵植物的重要基礎。

正是在這一背景下, “中國外來入侵植物誌”項目正式啟動,全國共有 11 家科研單位及高校參與(yu) ,項目組成員分為(wei) 五大區(華東(dong) 、華南、華中、西南、三北),以縣為(wei) 單位開始了全麵的入侵植物種類摸底調查。


調查、考證難度升級

在此後的5年中,項目團隊進行了實地調查和大量的標本采集,獲得了關(guan) 於(yu) 外來入侵植物種類、分布狀況和危害程度等信息的第一手資料。

“由於(yu) 入侵植物受人為(wei) 幹擾比較大,實地調查的區域要比普通植物物種調查複雜得多。” 中國科學院廣西植物研究所研究員唐賽春解釋。

團隊成員們(men) 在熱辣辣的太陽底下拎著植物采集袋,帶著一兩(liang) 個(ge) 學生沿著街頭、路邊行走,還專(zhuan) 門往汙水溝、垃圾池、建築垃圾區、荒地、養(yang) 殖場、舊房屋等附近“撿”那些被人們(men) 視為(wei) 雜草的標本,渾身如流浪漢一般散發著汗臭,衣服也沾著泥巴……常常被人誤以為(wei) 在尋找有“特殊”價(jia) 值的“寶貝”,在樹下或路邊壓標本的時候,也往往能吸引很多人圍觀。

馬金雙告訴《中國科學報》,《中國外來入侵植物誌》不同於(yu) 傳(chuan) 統植物誌,需要對中國外來入侵植物信息進行深入收集和考證,這是更為(wei) 煩瑣和艱苦的案頭工作。

包括梳理入侵植物傳(chuan) 入我國的時間和地點、傳(chuan) 入我國的方式和擴散途徑,並對入侵植物在中國可能擴散的區域進行預測,從(cong) 繁殖性(種子結實率、萌發率、幼苗生長速度等)、入侵性(傳(chuan) 播體(ti) 重量、傳(chuan) 播體(ti) 結構、與(yu) 人類活動的關(guan) 聯程度等)和適應性(氣候、土壤、物種自身的表型可塑性等)三個(ge) 方麵對入侵特點進行闡述,並對入侵植物的危害與(yu) 防控措施進行介紹。

在這個(ge) 過程中,入侵種模式標本的確定極為(wei) 困難。由於(yu) 這些植物均不是本土植物,有的種的模式材料也不清楚究竟保存在哪個(ge) 標本館,因此尋找起來非常艱難,往往要花費幾個(ge) 小時才能完成一個(ge) 種的模式信息說明。

此外,有的曆史標本及早期文獻信息非常缺乏,項目組成員要克服種種困難,結合各類書(shu) 籍、國內(nei) 外權威數據庫、植物誌及港澳台早期的植物文獻記載,反複考證這些植物首次傳(chuan) 入中國的時間、傳(chuan) 入方式等之前未記載的信息。

“更讓科學家糾結的是,除卻已經明確造成危害的外來植物,對於(yu) 那些有相關(guan) 文獻報道、經項目組成員野外考察尚未發現造成顯著危害的,或者尚且不知道未來發展趨勢的物種,是否該被納入誌書(shu) ,如果納入又該如何評估潛在風險、提出相應防控措施,這些爭(zheng) 議問題需要反複的討論和修正。” 北京師範大學生命科學學院教授劉全儒提到。

以報春花科小海綠為(wei) 例,這種原產(chan) 自北美、歐洲後進入南美、澳大利亞(ya) 、中國台灣的物種,表麵看來植株較小,危害不大。但劉全儒分析,它作為(wei) 濕生植物,蔓延速度快,很容易在短期內(nei) 大量暴發,可能會(hui) 入侵農(nong) 田,降低作物產(chan) 量。所以,他依然建議將其納入名單,並提出要加強調查監測。


從(cong) 認知到防控

目前,我國共有外來植物物種14000~15000種,其中90%屬於(yu) 栽培種,約有1000種能在自然環境下獨立生存,其中有400多種存在不同程度的入侵風險。

《中國外來入侵植物誌》共分為(wei) 5 卷,收錄了入侵植物 68 科 224 屬402 種,項目組共采集入侵植物標本約 15000 號 50000 份,拍攝高清植物生境和植株特寫(xie) 照片 15 萬(wan) 餘(yu) 張,記錄了全國以縣級行政區為(wei) 單位的入侵植物種類、多度、GIS 等信息,是對我國現階段入侵植物最為(wei) 係統的一次總結。

馬金雙提到,在這個(ge) 過程中,項目組發現了一大批首次報道的入侵物種,比如假刺莧、蠅子草、白花金鈕扣、直立孀淚花等。

對一些有文獻報道入侵但是經野外調查發現僅(jin) 處於(yu) 栽培狀態或在自然環境中偶有逸生但尚未建立穩定入侵種群的種類進行了澄清。

對於(yu) 一些先前文獻中錯誤鑒定或者學名誤用的種類進行了校正,並對原產(chan) 地有異議的種類做了進一步核實。

隨著時間和空間的變化,外來植物的生長和入侵會(hui) 表現出較強的動態變化。馬金雙強調,研究外來入侵植物是一個(ge) 長期性的工作,而目前的結果也僅(jin) 僅(jin) 是對植物入侵過程的一個(ge) 階段性縮影,後續對其開展更為(wei) 深入的研究是十分必要的。

在這一項目調查過程中,科學家切實意識到外來入侵植物對生態環境的影響越來越嚴(yan) 重,但大多數人對其危害性認識不足,相關(guan) 部門也沒能采取積極有效的應對措施。

“希望這套誌書(shu) 能夠為(wei) 科研、科普、教學、管理等提供參考。”馬金雙建議,首先要做好進口貨物商品的檢疫,把有顯著入侵傾(qing) 向的物種拒之門外。

對於(yu) 有明確潛在風險的入侵物種,嚴(yan) 格管控,避免逃逸,及時科學地清除。

除此之外,要重視提升公眾(zhong) 對入侵物種的認知,避免盲目的野外采摘、移栽行為(wei) 。

《中國科學報》 (2022-01-14 第4版 文化)

作者 | 胡瑉琦



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