红树林是指分布在热带、亚热带海岸潮间带, 受海水周期性浸淹的木本植物群落;上述定义强调 红树林分布的非地带性以及与潮汐的关系(Duke, 1993;张乔民等,1997)。红树林生态系统生境严苛, 高盐、高温、强风,以及因受潮汐浸淹而底泥缺氧,www.plant-ecology.com <http://www.plant-ecology.com>
只有少数几种进化出高度适应特征的植物能生存 (Kathiresan & Bingham, 2001)。独特的红树林生态系 统,其生物入侵的表现既与其他生态系统有共同之 处,又有其自身特异性。
早期研究认为,由于红树林生态系统极为苛刻 的生境条件,很少有外来物种能适应环境生存并形 成入侵(Lugo, 1998)。但在全球变化下,尤其在人类 活动的参与下,生物进入到新生境的概率及入侵成 功率大幅提升,几乎没有什么生境能避免生物入侵 (Dukes & Mooney, 1999; Occhipinti-Ambrogi & Savini, 2003)。当前研究显示,日渐增多的外来种已 经出现在红树林生态系统中,有些已造成明显的入 侵危害(Bridgewater & Cresswell, 1999; Biswas et a/., 2007; Ren et a/., 2014)。红树林生态系统植物物种少, 群落结构单一,系统稳定性差,被入侵破坏后难以 恢复。与此同时,红树林生态系统的组成物种也有 可能入侵其他非土著地区,改变这些地区原有的生 态系统(Allen, 1998; Fourqurean et a/., 2010)。
目前与红树林有关的生物入侵研究仍处于起步 阶段。我们在ISI Web of Science网站上,以“外来种” “引入种” “入侵种” “入侵”和“红树林” “红树植物” 为关键词,可检索到文献120篇左右,近年来每年出 版有关文献12篇左右(图1)。本文应用HistCite软件,发现红树林生物入侵研究一直不够活跃。 从被引用最多的几篇文献来看,红树林生物入侵研 究热点还只限于红树林入侵生物多样性与分布格 局、生物入侵红树林产生的相关效应(主要是对生态 系统结构与功能的效应)、入侵风险评价及预测未来 入侵;研究区域集中在中国华南与东南沿海(尤其 是珠江口、雷州半岛西侧)和美国东南海岸及夏威夷 群岛(表1;图2)。
基于这些文献资料,我们统计分析了现有红树 林生物入侵研究文献的全球分布格局,针对产生明 显危害的入侵种,综述了它们的入侵模式、入侵红 树林产生的效应,以及涉及的主要防治方法。基于 上述资料,展望今后红树林生物入侵研究的发展趋 势,为红树林生物入侵的研究和管理提供借鉴,同 时引起学者、公众和决策者对红树林保护和研究的重视。
1红树林生物入侵研究概况
对全球红树林外来入侵种没有详细的统计调查, 现有的红树林生物入侵研究比较局限,通常是针对 造成明显入侵效应的入侵种开展相应的入侵效应研 究。现阶段红树林生物入侵研究的主要研究对象为 植物,动物和微生物研究很少,植物、动物和微生物 研究的文献量分别为78、8、1篇。世界范围内,红 树林生物入侵研究区域集中于中国华南和东南沿海, 其次是美国夏威夷群岛和东南沿海,在巴西、印度、 澳大利亚、尼日利亚及加勒比海区域只有零星研究 (附表1)。
在植物入侵红树林研究文献中,无辦海桑 (So而era/fa ape/a/a)因其入侵性存在极大的争议, 相关研究报道最多,有24篇,紧随其后的为互花米 草(Spartina a/ternif/om)(17 篇)、微甘菊(Mikania micrantha)(14篇)和 Rhizophora mang/e (11 篇)。无瓣 海桑、互花米草入侵红树林的研究区域为中国华南 和东南沿海。微甘菊入侵红树林研究除1篇在美国东 海岸外,其余都在中国华南和东南沿海。Rhizophora mang/e入侵研究则仅限于夏威夷群岛。外来植物 A^ypa f^ticans由人类活动引入尼日利亚红树林,繁 殖爆发,对当地渔业生产造成危害(Isebor et a/., 2003)。外来植物?聽^如以加淡/为/心入侵美国佛 罗里达州的红树林,通过化感作用抑制了乡土红树 植物幼苗的生长(Donnelly d a/.,2008)。外来种海桑 (Sb而似從〇/狀的在深圳福田红树林保护区引 种种植后,提高了泥滩大型底栖动物的多样性 (Leung & Tam, 2013)。此外,红树林中还存在许多其 他外来植物,但都仅止于调查记录(Biswas以a/., 2007;周青青等,2010)。
动物和微生物入侵红树林的相关研究更少。一 种名为狮子鱼(lionfish)的海洋鱼类入侵红树林后构 成危害,是目前王要的红树林动物入侵研究对象。 而有关入侵红树林的微生物研究仅有1篇报道,是 与红树林外来植物小叶海金沙wfcra- p^y//"w)共生的丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhi- zal fungi, AMF)对红树林的入侵研究。
2红树林的生物入侵效应
现在红树林生物入侵效应研究已经从生态系统 结构和功能效应,逐渐转移到生态系统服务效应 上。红树林生物入侵效应研究目前还仅仅局限于外 来植物入侵红树林导致的生态系统结构和功能效应, 而对社会经济、人类健康、生态系统服务的影响至 今没有报道,今后亟需重视。
2.1植物入侵红树林
2.1.1互花米草入侵红树林的效应 |