校园里的植物入侵
课程标准
通过野外观察或运用视频、图像，识别主要植被，说明其与自然环境的关系。
学习提示
1. 本节内容是《生物圈与植被》的拓展应用。
2. 学习工具：安装形色、识花君等手机APP。
3. 白茅属于有害杂草，不仅要观察叶片，还要挖出根系仔细观察。5月到10月，叶片长大，易于辨认；秋冬季节叶片枯黄，不易辨认。
4. 寻找校园里其他入侵植物。
学习过程
一、什么是植物入侵
2022年农业农村部、自然资源部、生态环境部、海关总署四部门联合发布的《外来入侵物种管理办法》所称的外来入侵物种“是指传入定殖并对生态系统、生境、物种带来威胁或者危害，影响我国生态环境，损害农林牧渔业可持续发展和生物多样性的外来物种。”
本文的入侵物种不一定是外来物种，也可以是当地物种。将某一物种的生长影响和危害其他物种正常生长的现象也称为生物入侵；将某一植物的生长影响和危害其他物种正常生长的现象称作植物入侵。
入侵的意思是强行进入，这是从人的视角来看的。从生物的视角来看，这是生物生存的本能、本领和智慧。
二、认识白茅
（一）识别白茅，做好记录
（二）查阅资料，说明白茅的生长习性
（三）观察白茅的茎叶、根系特征
三、分析白茅对其他植物生长的影响
从地上和地下两个方面分析白茅对其他植物生长的不利影响。
四、走访调查
五、寻找其他入侵植物
观察校园里的草坪和树林，寻找其他入侵植物的痕迹。
学习测评
1. 阅读图文资料，回答下列问题。
我国东部某山地海拔2 140～2 220米处，原以耐寒矮小灌木为主，草本植物仅零星分布于“特殊区域”。在全球气候变暖的背景下，近几十年来，草本植物不断入侵，使原有的灌木萎缩退化。某地理科考队调查该区域时发现，不同海拔高度和坡度的草本植物入侵程度有显著差异（如下图）。
图3-7-1
（1）判断草本植物入侵前，零星分布的“特殊区域”所在位置，并说明依据。
（2）依据草本植物入侵程度，推测与灌木相比，草本植物突出的生长习性。
（3）随着该区域草本植物入侵的加剧，被侵入地区的土壤水分增加，而有机质含量呈减少趋势。分析草本植物入侵后土壤水分增加、有机质减少的原因。
2.（2017年高考全国卷Ⅰ地理试题）干旱区的柽柳为耐旱灌木，侧向枝条多，种子多，不易发生病虫害，移栽易成活。近年来，某东北林区的公路绿化中引种了柽柳，生长良好。然而不久，在公路两侧的天然林中，发现了柽柳幼苗。
分析该林区潜在的柽柳入侵天然林的危害。
3. 校园花坛里的白茅对樱花树和草坪分别产生哪些不利的影响？
4. 如果你是园林绿化专家，采取什么措施清除白茅、竹子等入侵植物？与同学和家长交流你的研学成果。
参考答案：1.（1）较低海拔处陡坡。依据：草本植物入侵程度高的地区是低海拔、坡度大地区。坡度大的地区土层薄，灌木难以生长；海拔低的地区，气温较高，热量条件较好，不耐寒的草本植物能够生长。
（2）不耐寒，根浅，耐旱等。
（3）与灌木相比，草本植物涵养水源能力较强，水分流失少，草本植物入侵导致灌木减少，生物量减少，耗水量减少；该地灌木有机质生产量大于草本植物，灌木减少，枯枝落叶量减少，有机质来源量减少，有机质含量呈减少趋势。
2. 柽柳种子多，繁殖快（易扩散），侵占其他植物的生存空间；侧向枝条多，妨碍其他乔木幼苗的生长，导致森林结构变化（乔木林向灌木林演化）；破坏食物链，减少植食动物数量。
3. 对樱花树的影响：白茅生长快，成片生长，形成纵横交错的网状根系，导致土壤硬度增大，透气性变差；挤占樱花树根系的生长空间；与樱花树争水、争肥，导致樱花树水分、肥力不足，生长缓慢，甚至死亡。
对草坪的影响：纵横交错的网状根系，导致土壤硬度增大，透气性变差；挤占草坪根系的生长空间；与草坪争水、争肥，导致草坪水分、肥力不足，生长缓慢，甚至死亡；侵占草坪地上空间，与草坪争光，草坪光照不足，形成草荒，毁掉草坪。
4. 略。
学生成果
校园里的竹子入侵
校园进德楼西北角有一片小竹林。观察发现，竹子向东侵入冬青绿化带，已经到达进德楼东头龙爪槐下，入侵的距离约8米。
冬青里的竹子已被绿化工人铲除，而新的竹笋又不断长出来。
图3-7-2 活动小组测量竹笋高度
竹为禾本科、竹属的多年生草本植物，地下茎（俗称竹鞭）横着生长，中间稍空，有节并且多而密，在节上长着许多须根和芽，有些芽向上发育成竹笋钻出地面，有些芽在地下横着生长发育成新的地下茎，地下茎入侵的能力特别强。
和去年相比，一年向东入侵3米多。
图3-7-3 冬青下的竹子地下茎（2023年5月22日）
图3-7-4 活动小组测量竹子高度（2023年5月26日）
在没有人为干预的自然条件下，在地上，竹子遮挡阳光，影响冬青的光合作用；在地下，竹子根系吸收土壤中的水分和养料，导致冬青营养不良，影响冬青生长发育甚至导致冬青死亡。
怎样治理竹子入侵呢？我们认为，必须切断竹子地下茎的生长通道，在竹林四周挖隔离沟，也可以在地下修隔离带。
（2022级 郑云飞）
研学案例
校园草坪里的白茅入侵
在学校图书馆门旁的花坛里，有一片草坪，绿油油的，犹如一层地毯，非常漂亮。这是什么草呢？长长的叶子，有点像韭菜。用手机APP识别，原来叫沿阶草。沿阶草属于百合科草本植物，根纤细，近末端具小块根；地下走茎长，节上具膜质的鞘。茎很短，叶基生成丛，禾叶状，先端渐尖，边缘具细锯齿。
从生长习性看，沿阶草具有耐荫性，既能在强阳光照射下生长，又能忍受荫蔽环境；具有耐热性，能耐受46℃高温；具有耐寒性，能耐受-20℃的低温而安全越冬，且寒冬时节叶色保持常绿；具有耐湿性，在雨水中浸泡7天仍无涝害症状；具有耐旱性，根系发达，能储存大量的水分和营养物质，叶片具有蜡质保护层，干旱时减少水分蒸发，维持其正常的生长发育。可见，沿阶草称得上是“草坚强”了。
细心观察发现，草坪的颜色发生了明显的变化，以中间球形的冬青为界，甲处呈现浅绿色，丙处呈现深绿色。
走近观察，甲处的草无论是颜色还是叶片形态，与沿阶草明显不同。其下的沿阶草绝大部分干涸死亡，“草坚强”被打败了，6月底的几次大雨也没能挽救“草坚强”的生命。
图3-7-5 草坪植被的变化
谁比“草坚强”——沿阶草还坚强呢？用手机AP P识别，是白茅！白茅是禾本科、白茅属多年生草本植物，喜光，稍耐阴，喜肥又极耐瘠，喜疏松、湿润土壤，相当耐水淹，也耐干旱，耐盐碱，适应各种土壤，以疏松沙质土地生长最多。白茅能够靠根茎扩展营养性繁殖，也能靠种子繁殖，再生力强。茅根风干后，埋入土壤仍然成活，蔓延迅速，竞争扩展能力极强，常大面积繁殖成纯群落，为顽固型杂草，危害严重。
白茅生长快，成片生长，侵占地上和地下空间。白茅形成纵横交错的网状根系，导致土壤硬度增大，透气性变差，挤占其他植物根系的生长空间，与其他植物争水、争肥、争光，特别是耗费水、肥能力极强，危害其他植物的生长，形成草荒，毁掉草坪。
夏季，高温多雨的气候导致白茅疯长，最高时超过1.3米。
目前，消灭白茅主要是对土壤中白茅的根茎进行清除，极其费力，难以除根。学校总务处负责人说，曾找人深翻草坪，捡拾白茅根茎，可是没过几年，白茅又长出一大片。可谓是“野火烧不尽，春风吹又生”。
现在，白茅已经越过冬青到达上图乙处，每平方米草坪上长出了20余株白茅。
草坪里植物入侵演化明显：甲处是白茅侵占区，白茅占绝对优势，有少量残存的沿阶草；乙处为白茅扩散区，沿阶草占优势，有少量白茅；丙是沿阶草区，暂时没有白茅。
乙处和丙处将来会不会也出现甲处景象呢？我们一直进行观察。
其实，白茅也不是一无是处的。在河边、坡地上，白茅能够很好地保持水土，防阻流水、风力对地表的侵蚀。
白茅根还是中药材：白茅甘、寒，无毒，具有凉血止血、清热通淋、利湿退黄、疏风利尿、清肺止咳等功效。
知识之窗
我国四部门联合发布《外来入侵物种管理办法》
中华人民共和国农业农村部、自然资源部、生态环境部、海关总署联合发布《外来入侵物种管理办法》，自2022年8月1日起施行。
《外来入侵物种管理办法》指出，加强宣传教育与科学普及，鼓励引导公众依法参与防控工作，任何单位和个人未经批准，不得擅自引进、释放或者丢弃外来物种。
一、什么是外来物种
外来物种是指在一定区域内历史上没有天然分布而被人类活动直接或间接引入的物种。生物入侵是指外源生物（包括微生物、植物和动物）被引入本土，种群迅速蔓延失控，造成本地物种种类濒临灭绝，并引发其他危害的发生。一旦这种外来物种在当地自然繁殖，形成对当地生态或者经济的破坏，这种物种就可称为外来入侵物种或外来有害生物。
近年来，检疫性有害生物被频繁截获的有松材线虫、新菠萝灰粉蚧、香蕉穿孔线虫、美国白蛾、红火蚁、假高粱等；动物传染病有疯牛病、高致病性禽流感、口蹄疫、猪蓝耳病、非洲猪瘟等。
二、外来物种是如何入侵的
（一）自然入侵
通过风、水体流动或由昆虫、鸟类的传带，植物种子或动物幼虫发生自然迁移，造成生物危害。
（二）人为引进
1. 有意引进：出于观赏、药用、饲料、生物防治、绿化、水土保持等目的引种。由于缺乏全面综合的风险评估制度，世界各国在引进优良品种的同时也引进了大量有害生物，如福寿螺、水葫芦等。
2. 无意引进：随着进出口贸易运输或入境旅客无意间被引入。如松材线虫是由进口设备的木制包装箱带入。此外，入境旅客携带的水果、肉类，甚至鞋底，也会成为外来物种入侵的途径。
三、外来入侵物种有哪些危害
（一）危害人类生命安全
如生吃或食用加热不彻底的福寿螺螺肉，极易引起食源性广州管圆线虫病，感染此病，线虫幼虫会入侵人脑，损害中枢神经系统，引起嗜酸细胞增多性脑膜炎，症状有头痛、发热、颈部僵硬等，严重者可致痴呆甚至死亡。
（二）危害生态系统
削弱生态系统，导致当地生态系统单一化或退化，破坏生态平衡。污染生态环境，致使牲畜死亡，直接或间接危害人类健康。使食物网络结构崩溃，导致当地物种退化、多样性锐减甚至灭绝。
四、怎样防范外来物种入侵
（一）守护国门生物安全
海关动植物检疫工作是守护国门生物安全的第一道防线和屏障。口岸检疫查验和监测预警是防范外来物种入侵最直接、最有效的手段，从境外疫病疫情信息收集，到口岸动植物疫病疫情防控拦截，再到口岸周边有害生物监测，全方位的监测体系是维护国门生物安全的重要保障。
（二）增强防范意识
1. 不携带禁止入境物入境。
2. 主动对动植物产品进行申报。
3. 不随意从网上购买国外宠物、花草等动植物产品。