0前言

在高速公路建設(shè)過程中，由于使用大量的土地、開挖山體等，會(huì)對自然環(huán)境產(chǎn)生一定的非污染型生態(tài)環(huán)境影響，主要表現(xiàn)為:植被破壞、土壤侵蝕、自然資源影響、景觀影響及生態(tài)敏感區(qū)影響等。2004年建成通車的寧杭高速公路(江蘇段)在國內(nèi)首次提出了“生態(tài)高速公路”理念，國內(nèi)開始有植被護(hù)坡、植物固坡、坡面生態(tài)工程、坡面植被恢復(fù)等說法［1］。國際上對生態(tài)高速公路的提出較早，1994年舉行了以植被護(hù)坡為主題的首次國際會(huì)議，把植被護(hù)坡定義為“用活的植物，單獨(dú)用植物或者植物與土木工程和非生命的植物材料相結(jié)合，以減輕坡面的不穩(wěn)定性和侵蝕”［2］。

植物入侵是指植物由原生存地經(jīng)自然的或人為的途徑侵入到另一個(gè)新環(huán)境，對入侵地的生物多樣性、農(nóng)林牧漁業(yè)生產(chǎn)以及人類健康造成經(jīng)濟(jì)損失或生態(tài)災(zāi)難的過程。目前已知我國大約有400種入侵植物、40種入侵動(dòng)物、11種入侵微生物，其中大面積發(fā)生、危害嚴(yán)重的多達(dá)100多種。外來入侵植物與本地植物競爭生存空間和養(yǎng)分，給農(nóng)業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)、畜牧和魚類的棲息環(huán)境、農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)造成了巨大威脅。2010年我國西南地區(qū)遭遇歷史罕見旱災(zāi)，高溫干旱、降水稀少，一些林業(yè)有害植物如紫莖澤蘭的繁殖和危害時(shí)間明顯提前，有大面積暴發(fā)成災(zāi)的潛在危險(xiǎn)。作為全國糧食主產(chǎn)區(qū)的河南省，入侵植物每年對糧食、水產(chǎn)養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損失至少上億元，如信陽市平橋區(qū)五里鎮(zhèn)等地，為清除水葫蘆和水花生，每年都要花近10萬元打撈費(fèi)。張?jiān)葡嫉仍?010年的研究表明，河南省新近入侵植物9種，包括細(xì)葉滿江紅、野老鸛草、假酸漿、毛酸漿、牛茄子、北美車前、霍香薊、鬼針草和兩耳草［3］。2011年9月，河南省外來入侵有害生物領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室公布，已查明外來入侵有害植物30種，其中12種分布較廣。

高速公路建設(shè)中，短時(shí)期內(nèi)邊坡植被破壞，入侵植物是否會(huì)趁虛而入，以及生態(tài)修復(fù)中生物入侵的程度成為本文研究的重點(diǎn)。此次共調(diào)查植物58種，其中外來入侵植物4種。通過調(diào)研，河南省生態(tài)高速公路的植物選擇應(yīng)以本地樹種為主，針對外來入侵植物提出了防止入侵措施，以保護(hù)生物的多樣性。

1植物入侵的情況調(diào)查

高速公路在修建時(shí)期，因?yàn)橥诜交蛱罘剑吰略鹊纳鷳B(tài)系統(tǒng)遭到破壞，植被出現(xiàn)暫時(shí)空白。此時(shí)生態(tài)系統(tǒng)最為脆弱，外來入侵植物最容易趁虛而入，迅速占領(lǐng)資源，成為優(yōu)勢植物。如紫莖澤蘭原產(chǎn)于北美墨西哥和中美洲，有天敵象甲蟲專吃紫莖澤蘭的葉子，使其受到控制。上世紀(jì)40年代從中緬、中越邊境傳入云南南部，到中國后失去了天敵，肆意蔓延，瘋狂侵襲本地物種，成為獨(dú)霸一方的單一優(yōu)勢種群，現(xiàn)已廣布于西南地區(qū)，僅云南目前發(fā)生面積即達(dá)247000km2，并每年以10多公里的速度向周邊蔓延［3］。凡是紫莖澤蘭所到之處其他植物失去生存空間。自然界的法則是，如果沒有生態(tài)上的平衡與制約，即使是一棵草，也會(huì)吞沒一切。

此次調(diào)查研究的目的是為了查明生態(tài)高速公路邊坡的植被恢復(fù)過程中，由于脆弱的生態(tài)造成的植物入侵的程度。調(diào)查地點(diǎn)全部在河南省境內(nèi)，包括京港澳、許平南、大廣、鄭堯、寧洛五條高速公路，地域上包括許昌、鄭州、平頂山、南陽等地，地形有平原、丘陵、山區(qū)，基本上代表了河南省各種高速公路的生態(tài)特征，調(diào)查里程約600km，取樣方17個(gè)，調(diào)查植物58種。

1.1植物品種眾多

本次調(diào)查共統(tǒng)計(jì)植物58種，分別為紫穗槐、小薊、裂葉艾、?草、爬山虎、茜草、榆樹幼苗、狗牙根、加拿大蓬、女貞、茵陳、野燕麥、艾蒿、鬼針草、狗尾草、石榴、南天竹、綠豆、馬鞭草、藎草、鵝冠草、夏枯草、波斯菊、豬毛菜、西瓜苗、牽牛、紅葉李、雞公菊、蜀葵、月季、齒果酸模、洋槐幼樹、黃蒿、壓趾草、絞股藍(lán)、高粱、荊條、紫薇、旋覆花、紫花苜蓿、阿爾泰紫菀、喜旱蓮子草、打碗花、巨買菜、星宿菜、圓葉掐不齊、洋玉蘭、莎草、節(jié)節(jié)草、蒼耳、一年蓬、野菊花、茅草、圓葉牽牛、鹽蓬、圓葉苜蓿、苜蓿和毛地黃。其中，加拿大蓬、鬼針草、野燕麥，一年蓬為入侵植物。

1.2人工種植植物占優(yōu)勢地位

據(jù)調(diào)查，公路邊坡植物中的大部分優(yōu)勢植物屬于人工種植，如紫穗槐、爬山虎、狗牙根、牽牛、苜蓿、荊條等。這類植物在公路邊坡中占主要部分，其中紫穗槐作為灌木占有絕對優(yōu)勢，占所調(diào)查邊坡蓋度的33.1%(圖1)，在個(gè)別樣方中，其蓋度達(dá)到了99.0%。爬山虎、狗牙根的長勢也很不錯(cuò)，在整個(gè)調(diào)查的樣方中總蓋度均達(dá)到8.0%，單獨(dú)樣方中蓋度可達(dá)98.0%和50.0%。

1.3部分人工種觀賞性植物不適于作為公路護(hù)坡

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，2007年在南洛高速邊坡中引入的觀賞性植物有石榴、南天竹、波斯菊等。石榴、南天竹，4年后基本適應(yīng)野外生存;但波斯菊由于受到入侵植物鬼針草的影響，4年后其生存能力大大下降(表1)，大部分地段已不存活，部分存活的生活力弱，估計(jì)幾年以后會(huì)在公路邊坡中徹底滅絕。

1.4入侵植物達(dá)一定比例

本次調(diào)查共調(diào)查到入侵植物4種，有加拿大蓬(Conyzacanadansis)、鬼針草(Bidenspilosa)、野燕麥(Avenafatua)、一年蓬(Erigeronannuus)，累計(jì)所有樣方，這幾種植物蓋度分別為10.8%，5.6%，2.9%和0.7%。但在單獨(dú)的樣方中，鬼針草蓋度為70.0%，見表1;加拿大蓬蓋度高達(dá)55.0%，其高度達(dá)2.2m，見表2;野燕麥蓋度為30.0%;一年蓬為1.0%。如果剔除人工種植植物，只統(tǒng)計(jì)野生植物的話，裂葉艾、狗尾草和加拿大蓬在前三位，蓋度分別達(dá)15.7%，14.9%和4.0%。鬼針草和野燕麥的蓋度分別為7.3%和3.8%(圖2)。

1.5山區(qū)和丘陵蓋度低

在山區(qū)和丘陵地帶，由于巖石裸露，土壤很少，植物蓋度較低，個(gè)別樣方中植物蓋度不到10.0%，種類僅有爬山虎、狗牙根、?草等少數(shù)幾種，不利于公路邊坡的生態(tài)修復(fù)。

2入侵植物的入侵途徑