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造林绿化应谨慎选择外来物种

已有 969 次阅读 2019-3-1 15:11 |系统分类:科普集锦

造林绿化应谨慎选择外来物种

杜芳


    2019年1月雄安官网正式发布了2019年造林项目相关内容,预计全年造林达20万亩,其中北美红栎(Quercus rubra)作为优质外来树种入选。看到这个消息我着实吃了一惊,深深忧虑它是否会成为外来入侵种,带来“引狼入室”的后果。


    

北美红栎自17世纪被引入欧洲以来关于它的争议一直不断。就像许多外来物种一样,北美红栎生长速度快,适应力强,当初引入时人们给予很大希望,林业人员甚至赋予北美红栎“奇迹之树”(wonder plant)和“美洲美人”(American Beauty)的美称。然而长期的监测和控制实验研究证明北美红栎在生态、经济和社会影响力上的表现与当时的预期相差甚远,目前在波兰、捷克、德国和比利时北美红栎已经被认为是入侵物种(invasive,图一红色区域)。在生态上北美红栎快速生长,破坏了原生的松栎混交林甚至可能对欧洲中部280万公顷的欧洲赤松林构成威胁,降低了林下植物的多样性,严重扰乱了温带森林生态系统;在经济上尽管北美红栎生长速度快但是木材质量与当时大规模种植时的预期相差甚远,在波兰的研究表明该地区92%的北美红栎木材被当做薪柴,5%用于纤维生产,仅有3%被用于木材,远远低于欧洲本地栎类!因此欧洲人自己也发出这样的感叹:我们欧洲仅有8种栎类,还有一种是北美入侵的,我们还要花大价钱消除其生态和经济影响!可见多年前引进的北美红栎并未带来积极正面的社会影响力。相比较于波兰、捷克、德国与比利时,北美红栎在欧洲的其他大部分地区的负面影响尚未表现出来,但是在许多地方也已经建群(established,图一折线区域)。笔者咨询了国际栎树协会主席Shaun Haddock先生,他告诉我法国和英国政府曾经一度为林农种植北美红栎提供补贴,但是目前这种资助已经停止了。


    一个物种或品种被引入新的地区可能会引起一系列复杂的反应,这与引进物种或品种的起源,在野外的传播和更新以及与环境的关系等密切相关。一般来说外来物种或品种被引入首先跨越地理屏障,其次种群增大跨越环境屏障,更进一步其能够自然更新本地化,最后扩张爆发,跨越传播障碍。一旦到达最后一个层次即物种爆发,该种就被界定为入侵物种,可能会带来许多不可逆的危害。正因为此,很多国家严格立法,从政策管理和科学研究等方面紧密关注这些引进物种的表现。例如通过控制实验,比利时的科学家发布了北美红栎在全国范围的危害等级及对生态系统和其他物种的影响,为广大林农选择树种提供参考。


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图一 北美红栎欧洲分布示意图(引自Woziwoda et al., 2013

  

   北美红栎1997年由中国林科院王豁然老师主持的“948”项目引入我国,当时通过该项目从美国原产地引进10多个栎属树种种植在北京、江苏、河南、河北等地。但项目结束后并未有持续研究,如今王豁然老师虽然已经退休,但是关于这些引进物种在全国各地的表现怎样仍旧是老先生非常关切的问题。尽管已经被引入我国20年,遗憾的是关于北美红栎在中国的生理、生态和进化领域的研究却几乎为零!与学术领域的“冷”相反,北美红栎在林业企业和种植户中却掀起一股热浪,种子和小苗供不应求,有些林农种植几千亩北美红栎。我欣赏他们的热情,也钦佩他们的野心,但是更多的却表现出我的担忧:第一,未经严格的引种实验就这样大规模种植会不会重蹈北美红栎引入欧洲的覆辙?第二,林业工作者为什么不能为这些心怀远志,有创业心,进取心的种植户服务,提供值得信赖的种植材料呢?

 

事实上,我国栎类资源丰富,根据第八次全国森林资源清查报告栎类占天然林的总面积的13%,是我国天然林中分布面积最大和最广的树种。栎类作为优良的乡土树种,耐干旱、贫瘠,在我国的七大植物区系中均有分布。例如具有覆瓦状壳斗的栎亚属在我国大陆就有34种,其中华中区、华南区和西南区每个区都超过20种(图二)。然而遗憾的是,这些珍贵的栎类资源没有得到重视,目前我国约有三分之一栎类树种的生存面临威胁。

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图二 中国大陆栎亚属分布区,括号内数字为该地区包含的栎亚属物种数

 

  

        我国幅员辽阔,地理气候多样,以雄安所在的华北区河北省为例,该地区的主要天然森林就是松栎混交林,分布的乡土栎树种包括麻栎Q. acutissima,栓皮栎Q. variabilis,槲树Q. dentata,槲栎Q. aliena和蒙古栎Q. mongolica。如果雄安要引进北美红栎那么首先要解决的问题是:1. 北美红栎是否适合当地的环境?2. 北美红栎是否会在该地区自然本地化甚至种群爆发,影响本地的乡土树种甚至整个生态系统的稳定性,包括病虫害威胁,对当地森林群落组成、土壤养分、微生物群落和水土保持等的影响?为了解决以上问题我们急需深入细致地开展以下三方面的工作:同质园实验:将不同来源的北美红栎与本地栎类种植在相同环境下,选择生长力表现最优秀的种群并种植于植物园所在地环境相似的地区;交互移植-重植实验,将来自同一生境的种群种植在不同环境中,比较观察生长状态并在适应性生境评价的基础上,种植于表现较好的环境中;种子扩散与幼苗实验,研究比较北美红栎与本地栎类种子的扩散距离以及幼苗成活及繁殖情况,并评估北美红栎的扩张潜力及对当地生态系统的影响。

 

  总之,引进外来物种要非常谨慎,在大规模种植之前一定要经过长期的观察和深入的研究,北美红栎引入欧洲后产生的一系列问题我们要引以为戒,提前预防。雄安新区建设是全国的样板,其绿化吸引着全国人民的眼光,我希望在规范引进外来物种这一点上雄安能为全国树立榜样。

 

致谢:感谢中国林科院候元兆、王豁然研究员,河南大学丁建清教授,中南林业科技大学曹基武教授为本文的完成提供许多宝贵的建议;感谢许阳同学绘制图二。

 

 

参考资料:

李颖,今年雄安将造林20万亩,用什么树种?用多少? 中国花卉报

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjE2MjU0NQ==&mid=2651239613&idx=2&sn=1595582a42ebfc4afeefaff3ae6c2d2c&pass_ticket=Wq7ZBg0ztYRY1WCmstJz2Fobj%2FxhRKFezfkhs6X1ZxemWGvAc8voAtX2rFMu1mzu

候元兆,陈幸良,孙国吉. 栎类经营. 中国林业出版社 2017

Jagodziński, A.M., Dyderski, M.K., Horodecki, P., Rawlik, K., 2018. Limited dispersal prevents Quercus rubra invasion in a 14-species common garden experiment. Diversity and Distributions, 24, 403–414.

Richardson D M, Rejmánek M. 2011.Trees and shrubs as invasive alien species–a global review. Diversity and Distributions, 2011, 17,788-809.

Woziwoda B, Kopec D, Witkowski J. The negative impact of intentionally introduced Quercus rubra L. on a forest community. Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 2014, 83(1).

 










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