0前言

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

植物入侵是指植物由原生存地經自然的或人為的途徑侵入到另一個新環境，對入侵地的生物多樣性、農林牧漁業生產以及人類健康造成經濟損失或生態災難的過程。目前已知我國大約有400種入侵植物、40種入侵動物、11種入侵微生物，其中大面積發生、危害嚴重的多達100多種。外來入侵植物與本地植物競爭生存空間和養分，給農業的生態系統、畜牧和魚類的棲息環境、農業生物多樣性保護造成了巨大威脅。2010年我國西南地區遭遇歷史罕見旱災，高溫干旱、降水稀少，一些林業有害植物如紫莖澤蘭的繁殖和危害時間明顯提前，有大面積暴發成災的潛在危險。作為全國糧食主產區的河南省，入侵植物每年對糧食、水產養殖等農業生產造成的損失至少上億元，如信陽市平橋區五里鎮等地，為清除水葫蘆和水花生，每年都要花近10萬元打撈費。張云霞等在2010年的研究表明，河南省新近入侵植物9種，包括細葉滿江紅、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導小組辦公室公布，已查明外來入侵有害植物30種，其中12種分布較廣。

高速公路建設中，短時期內邊坡植被破壞，入侵植物是否會趁虛而入，以及生態修復中生物入侵的程度成為本文研究的重點。此次共調查植物58種，其中外來入侵植物4種。通過調研，河南省生態高速公路的植物選擇應以本地樹種為主，針對外來入侵植物提出了防止入侵措施，以保護生物的多樣性。

1植物入侵的情況調查

高速公路在修建時期，因為挖方或填方，邊坡原先的生態系統遭到破壞，植被出現暫時空白。此時生態系統最為脆弱，外來入侵植物最容易趁虛而入，迅速占領資源，成為優勢植物。如紫莖澤蘭原產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，成為獨霸一方的單一優勢種群，現已廣布于西南地區，僅云南目前發生面積即達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，如果沒有生態上的平衡與制約，即使是一棵草，也會吞沒一切。

此次調查研究的目的是為了查明生態高速公路邊坡的植被恢復過程中，由于脆弱的生態造成的植物入侵的程度。調查地點全部在河南省境內，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，基本上代表了河南省各種高速公路的生態特征，調查里程約600km，取樣方17個，調查植物58種。

1.1植物品種眾多

本次調查共統計植物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、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、節節草、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人工種植植物占優勢地位

據調查，公路邊坡植物中的大部分優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勢，占所調查邊坡蓋度的33.1%(圖1)，在個別樣方中，其蓋度達到了99.0%。爬山虎、狗牙根的長勢也很不錯，在整個調查的樣方中總蓋度均達到8.0%，單獨樣方中蓋度可達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坡

調查發現，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，估計幾年以后會在公路邊坡中徹底滅絕。

1.4入侵植物達一定比例

本次調查共調查到入侵植物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%。但在單獨的樣方中，鬼針草蓋度為70.0%，見表1;加拿大蓬蓋度高達55.0%，其高度達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，只統計野生植物的話，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山區和丘陵蓋度低

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

2入侵植物的入侵途徑