中国自然保护区入侵植物调查空白与管理优先级研究

《Diversity》：Published Survey Gaps and Management Priorities for Invasive Alien Plants in China’s Protected Areas

　　

保护区（PAs）是生物多样性保护的核心区域，但它们正面临外来入侵物种（IAS）的严重威胁。为评估中国保护区中外来入侵植物（IAPs）的调查与监测现状，本研究系统分析了过去25年（2000–2025年）与中国保护区IAPs相关的文献。结果显示，已发表的调查与监测记录存在显著空白：（1）根据已发表文献，全国6736个保护区中仅有205个（3.04%）被记录进行过IAP调查，表明已发表的调查覆盖存在严重缺口，且记录的IAP数量（270种）占全国总数（403种）的67.0%；（2）调查的空间分布主要集中在长三角、京津冀和珠三角地区；（3）被调查IAP的分类组成在很大程度上反映了中国整体IAP中以菊科（Asteraceae）、豆科（Fabaceae）和禾本科（Poaceae）为主的格局（分别占22.22%、11.11%和8.89%）。为解决这些问题，本文提出了一条系统的科学建设路径：完善顶层设计，修订法规并发布专门技术标准以明确职责；建立系统的调查监测体系，开展全面普查和动态监测，同时加强区域间协作；优化资源配置与预防策略，基于保护区功能分区和IAS分布特征，实施“一区一策”和“疫源地优先”等差异化措施。本研究旨在为提高中国保护区IAS防控效果提供科学依据。

论文解读：中国自然保护区入侵植物调查空白与管理优先级

一、研究背景与问题提出

外来入侵物种（Invasive Alien Species, IAS）是全球生物多样性丧失的五大直接驱动因素之一，对生态系统结构、功能和服务产生深远影响。在中国，截至当前已记录超过660种IAS，其中外来入侵植物（Invasive Alien Plants, IAPs）占比最高。保护区（Protected Areas, PAs）是应对生物多样性丧失的核心战略，在保护濒危物种、维持景观完整性和恢复退化生态系统中发挥着不可替代的作用。然而，保护区并非抵御IAPs的天然屏障，其保护功能正受到IAPs的严重威胁。国际上，多项研究记录了IAPs对保护区生态系统的危害，例如中欧96%的保护区至少存在一种IAP，南非国家公园中95%的入侵物种与本地物种直接竞争。在中国，互花米草（Spartina alterniflora）已广泛入侵多个沿海保护区，成为最严重的威胁之一。

尽管一些国家和地区建立了专门的保护区IAPs管理框架，但现有研究存在明显的覆盖偏差。例如，印度约80%的IAPs研究来自非保护区，非洲保护区的研究高度集中在南非少数地区。这些全球性的调查偏差表明，保护区IAPs基线数据的缺乏可能是一个普遍性问题。在中国，已有研究利用标本和生物多样性数据库分析了保护区内的IAPs分布，但基于实际实地调查的文献记录情况尚不明确，这种差异可能反映出保护区对IAS的关注和管理投入程度。

因此，本研究系统检索并分析了2000年至2025年间关于中国保护区IAPs的文献，旨在回答三个问题：（1）中国保护区已发表IAP调查的覆盖率如何？（2）这些调查的空间特征是什么？（3）被调查IAPs的分类和生态代表性呈现何种模式？并在此基础上提出未来中国保护区IAPs调查与监测的优先内容。

二、研究方法

研究人员采用系统性文献检索与分析的方法。首先，在中国知网（CNKI）和Web of Science数据库中，使用入侵相关关键词（如“生物入侵”“外来入侵植物”“外来入侵物种”）与保护区关键词（包括“自然保护区”“国家公园”“森林公园”“湿地公园”“风景名胜区”“地质公园”“草原公园”“沙漠公园”）的组合进行检索，文献类型包括期刊论文、学位论文和综述，排除会议论文和新闻报道。初始检索获得651篇文章，去重后剩余596篇。

随后，根据纳入标准筛选：研究对象是否为IAPs、研究区域是否在保护区内、研究内容是否主要聚焦于生物入侵。符合标准的文献进一步分类为专门实地调查（112篇）和综述（3篇）。对于同一保护区的多篇论文，验证调查时间和内容以确保每篇代表独立调查事件。从纳入文献中提取保护区信息（名称、类型、地理坐标等）、IAPs信息（学名、科属分类、生活型等）和调查信息（调查年份、调查对象等）。

在数据处理方面，通过iPlant和Plants of the World Online网站验证并标准化IAPs的分类信息，参照最新文献整理出中国保护区IAPs清单。保护区信息通过与自然资源部和国家林业和草原局官方网站及文献来源交叉核对验证。基于保护区总体规划、科学考察报告和期刊文献等，将保护区边界矢量化生成矢量分布数据。数据分析方面，利用ArcGIS 10.7制作调查分布图，结合核密度分析阐明调查的空间分布格局，并绘制弦图和复合饼图分析生活型、记录频次和原产地等信息。

三、研究结果

3.1 调查覆盖率

统计分析显示，去重后的596篇文章中，仅115篇（19.29%）与保护区IAPs直接相关。在全国6736个保护区中，仅205个（3.04%）有记录，包括3个国家公园、138个自然保护区和64个自然公园。省级层面，江苏省调查保护区数最多（46个），也仅占当地总数的21.80%，云南次之（26个，7.18%）。安徽、福建、贵州等27个行政区的调查保护区数低于10个。物种层面，共调查到270种IAPs，隶属于52科163属，包括31种国家重点管理IAPs。尽管调查覆盖率极低（3.04%），但调查到的IAPs占全国403种的67.00%。从生物地理区域看，IV区（亚热带常绿阔叶林区）的IAPs总数（380种）和调查数（237种）均最高，VII区（温带荒漠区）最低（68种和4种）。

3.2 已发表调查的空间分布格局

有IAPs调查记录的保护区空间分布集中在长三角、京津冀和珠三角地区，西南和华中有次级集中，而西北、东北北部和青藏高原大部分地区调查记录极少。空间叠加分析以记录频次最高的加拿大一枝黄花（Erigeron canadensis，83条记录）为例，该物种在23个省的105个保护区有记录，但在局部尺度上仍存在不连续性——其在四川、重庆、贵州的8个保护区有记录，但邻近的7个保护区无记录，这些保护区应优先进行针对性调查。

3.3 分类组成与记录关注偏差

从科属组成看，菊科（Asteraceae）物种数最多（60种，22.22%），其次是豆科（Fabaceae，30种，11.11%）、禾本科（Poaceae，24种，8.89%）、苋科（Amaranthaceae，18种，6.67%）和茄科（Solanaceae，17种，6.30%）。这与全国IAPs的科级优势格局基本一致。然而，不同物种间的关注度存在显著差异，67.41%的IAPs记录频次低于10次，仅7个物种记录频次超过50次，均为草本植物，原产于北美洲和南美洲。无论记录频次高低，入侵草本植物均占绝对主导地位（62.59%）。

四、讨论与结论

研究发现，中国保护区IAPs调查仍面临诸多挑战：调查覆盖率有限（仅3.04%）、分类群关注度明显失衡（67.41%的物种记录频次低于10次）、区域分布不均、调查深度不足和连续性差。这些问题共同导致IAPs本底不清，监管缺乏科学依据。与国际比较，巴西4070个保护区中仅5.58%有IAS记录，而中国的调查覆盖率更低。值得注意的是，基于标本和数据库的研究发现63%的国家级自然保护区和38%的省级自然保护区含有IAPs，远高于本研究文献分类中记录的专门调查比例（3.04%），表明标本和生物多样性数据库中已有的IAPs存在信息尚未转化为保护区特定的已发表调查记录。

物种关注偏差方面，低记录频次的物种可能包含高风险“转变者物种”（transformer species），如毒莴苣（Lactuca serriola）、刺苍耳（Xanthium spinosum）和黄顶菊（Flaveria bidentis）均已被列入国家重点管理名录。低记录频次本身并不指示风险水平，但当其与其他风险因素（如列入监管名录、分布范围扩大、高影响潜力）相结合时，可能表明该物种被调查不足而非真正稀有，需进行针对性调查。此外，管理规模与入侵规模之间存在错配——IAS不受行政边界限制，但当前管理通常在单个保护区层面实施，导致管理效果受限。

基于上述空白，研究人员提出了系统的改进框架：（1）加强顶层设计，修订法规并发布专门技术标准，明确保护区管理机构在现有法律下开展IAPs调查和监测的具体责任，制定保护区特定实施指南，建立数据系统收集、报告和整合机制；（2）建立系统的调查监测体系，打破行政区划和管理边界障碍，开展全面普查建立IAPs本底状况，随后通过专项调查和应急调查进行动态监测，优先关注人类活动密集区域，并建立长期持续监测机制；（3）优化资源配置与预防策略，实施“一区一策”策略（针对核心保护区和一般控制区采取差异化措施）、“疫源地优先”策略（从估计的入侵疫源地开始向外辐射分配资源）和“类群控制”策略（根据生理特性、生态型、生活型等对同一类群的IAS实施综合控制，重点关注转变者物种）。这些策略共同实现保护区防控资源的优化配置。

研究结论：中国保护区IAPs已发表调查覆盖率严重不足（仅3.04%），空间分布高度集中于东部地区，物种关注度存在显著偏差。为改善这一状况，需要通过完善顶层设计、建立系统调查体系和优化资源配置策略，形成科学有效的防控框架，为提升中国保护区IAS防控效果提供科学依据。