Risk assessment of invasive alien herbaceous plants in the Nishan-Yishan area

doi:10.11686/cyxb2023501

Abstract

Abstract:

Invasive alien plants pose a significant threat to biodiversity and ecosystem stability in Shandong Province. In this study， we conducted a field investigation and analyzed the vegetation composition characteristics and risk levels of alien invasive plant species， with an aim to provide a scientific basis for the prevention and control of invasions and for the management of alien species in Shandong Province. We established an invasive alien plant assessment system adapted to the ecological environmental characteristics of the Nishan-Yishan area. We used an analytic hierarchy process to assess the relative invasion risk of each species in the Nishan-Yishan area， and classified the species into four invasion risk grades. In total， 74 species of invasive herbaceous plants belonging to 23 families and 56 genera were identified in Nishan-Yishan. Asteraceae was the dominant family among the invasive species， with 14 genera and 20 species. Of the 74 species of invasive plants， 56 species were annual or biennial herbs， and 49 species originated from the Americas. In the risk assessment， nine species were classified as aggressive invaders， and these included eight genera and seven families. Conyza canadensis and Phytolacca americana had the highest invasion risk score， and were classified as extremely invasive. Additionally， 18 species were classified as locally invasive， and 19 species were classified as generally invasive. Twenty-eight species required further analysis — these species had a relatively light influence on ecosystem services and the economy. Qualitative and quantitative assessments were conducted on both the probability of invasion and potential harm caused by these alien plants to local ecosystems. Based on the invasion risks identified through this assessment， corresponding management practices can be effectively implemented to prevent invasions while safeguarding ecological security.

Key words: Nishan-Yishan area, invasive alien plants, risk assessment, risk management, invasion status

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Figures/Tables 7

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一级指标（权重） Primary indicator （weight）	二级指标（权重） Secondary indicator （weight）	三级指标（分值） Tertiary indicator （score）
A₁入侵性Invasiveness （0.09）	A₁₁引入途径Invasive routes （0.045）	自然传入Natural introduction （0.5）
		无意引入No intention of introducing （2.5）
		有意引入Intention of introducing （4.5）
	A₁₂检疫情况Quarantine situation （0.045）	列入中国外来入侵物种名单Listed in the checklist of the Chinese invasive plants （1.5）
	A₁₂检疫情况Quarantine situation （0.045）	未列入中国外来入侵物种名单Not listed in the checklist of the Chinese invasive plants （4.5）
A₂定殖性Colonization （0.16）	A₂₁生活型Life form （0.04）	一年生或二年生草本或藤本植物1-year-old or 2-year-old herb or liana （1.0）
		多年生草本或藤本植物Perennial herb or liana （3.0）
		一年或多年生草本或藤本植物1-year-old or perennial herb or liana （4.0）
	A₂₂繁殖方式Modes of reproduction （0.04）	以无性繁殖为主 Mainly asexual reproduction （1.0）
		以有性繁殖为主Mainly sexual reproduction （2.0）
		两者都有Both of them （4.0）
	A₂₃繁殖期Reproduction period （0.04）	繁殖期较短，有性繁殖期小于4个月The reproduction period is shorter， sexual reproduction period last for less than 4 mouths （2.0）
	A₂₃繁殖期Reproduction period （0.04）	繁殖期较长，有性繁殖期大于4个月The reproduction period is longer， sexual reproduction period last for more than 4 mouths （4.0）
	A₂₄单株种子量Average seed per plant （0.04）	单株平均种子产量<10粒 The average seed per plant is less than 10 （2.0）
	A₂₄单株种子量Average seed per plant （0.04）	单株平均种子产量>10粒 The average seed per plant is more than 10 （4.0）
A₃扩散性Diffusivity （0.39）	A₃₁扩散方式Diffusion modes （0.06）	利用动物、人类及运输媒介传播Spread through animals， humans， and transportation media （2.0）
		利用风力、水流远距离传播Long-distance transmission by wind and water flow （4.0）
		利用多种途径运输Utilize multiple means of transportation （6.0）
	A₃₂盖度Coverage （0.12）	占样地面积百分比30%以下Less than 30% of the sample area （3.0）
		占样地面积百分比30%~60%Percentage of the sample area is within 30% to 60% （6.0）
		占样地面积百分比60%以上More than 60% of the sample area （12.0）
	A₃₃频度Frequency （0.21）	零星分布（占样本量30%以下） Scattered distribution （less than 30% of the sample proportion）（7.0）
		集中分布（占样本量30%~60%） Sporadic distribution （percentage of the sample area is within 30% to 60%）（14.0）
		总体分布（占样本量60%以上） Overall distribution （more than 60% of the sample proportion）（21.0）
A₄危害性Harm （0.22）	A₄₁对农、林造成经济影响 Economic harm on agri- culture and forestry （0.04）	对农、林经济造成轻微影响Little impact economic harm on agriculture and forestry （1.0）
		对农、林经济造成一定影响General impact economic harm on agriculture and forestry （2.0）
		对农、林经济造成严重影响Serious impact economic harm on agriculture and forestry （4.0）
	A₄₂人类健康危害性Hazards on human （0.06）	植物无毒、无刺、无臭味Plants without poisonous， prickly and smelly （0.0）
		植株有毒、有刺或有臭味，只含一种特征Plants are poisonous， prickly or smelly， containing only one characteristic （2.0）
		植株具有以上2种特征The plant has the above two characteristics （4.0）
		植株具有以上3种特征The plant has the above three characteristics （6.0）
	A₄₃生态危害性Ecological harm （0.12）	对当地生态环境以及生态系统演化过程无影响No impact on the local ecological environment and the evolution process of the ecosystem （0.0）
		对当地生态环境以及生态系统演化过程有轻微影响Slightly impact on the local ecological environment and the evolution process of the ecosystem （6.0）
		对当地生态环境以及生态系统演化过程有一定影响General impact on the local ecological environment and the evolution process of the ecosystem （8.0）
		对当地生态环境以及生态系统演化过程影响严重Serious impact on the local ecological environment and the evolution process of the ecosystem （12.0）
A₅防控性Prevention and control （0.14）	A₅₁防治措施Preventive measures （0.07）	生物防除不可行No feasible to prevent and control by biology （3.0）
		化学防除不可行No feasible to prevent and control by chemistry （5.0）
		机械防范不可行No feasible to prevent and control by machine （7.0）
	A₅₂根除难度及费用Eradication difficulty and cost （0.07）	难度低，根除效果好Low difficulty， high eradication effect （1.0）
		难度一般，根除效果一般，需短期投入人力及资金Average difficulty， average eradication effect and manpower and capital in the short term （5.0）
		难度高，根除效果差，需长期投入人力物力High difficulty， poor eradication effect and manpower and capital in the long term （7.0）

一级指标（权重） Primary indicator （weight）	二级指标（权重） Secondary indicator （weight）	三级指标（分值） Tertiary indicator （score）
A₁入侵性Invasiveness （0.09）	A₁₁引入途径Invasive routes （0.045）	自然传入Natural introduction （0.5）
		无意引入No intention of introducing （2.5）
		有意引入Intention of introducing （4.5）
	A₁₂检疫情况Quarantine situation （0.045）	列入中国外来入侵物种名单Listed in the checklist of the Chinese invasive plants （1.5）
	A₁₂检疫情况Quarantine situation （0.045）	未列入中国外来入侵物种名单Not listed in the checklist of the Chinese invasive plants （4.5）
A₂定殖性Colonization （0.16）	A₂₁生活型Life form （0.04）	一年生或二年生草本或藤本植物1-year-old or 2-year-old herb or liana （1.0）
		多年生草本或藤本植物Perennial herb or liana （3.0）
		一年或多年生草本或藤本植物1-year-old or perennial herb or liana （4.0）
	A₂₂繁殖方式Modes of reproduction （0.04）	以无性繁殖为主 Mainly asexual reproduction （1.0）
		以有性繁殖为主Mainly sexual reproduction （2.0）
		两者都有Both of them （4.0）
	A₂₃繁殖期Reproduction period （0.04）	繁殖期较短，有性繁殖期小于4个月The reproduction period is shorter， sexual reproduction period last for less than 4 mouths （2.0）
	A₂₃繁殖期Reproduction period （0.04）	繁殖期较长，有性繁殖期大于4个月The reproduction period is longer， sexual reproduction period last for more than 4 mouths （4.0）
	A₂₄单株种子量Average seed per plant （0.04）	单株平均种子产量<10粒 The average seed per plant is less than 10 （2.0）
	A₂₄单株种子量Average seed per plant （0.04）	单株平均种子产量>10粒 The average seed per plant is more than 10 （4.0）
A₃扩散性Diffusivity （0.39）	A₃₁扩散方式Diffusion modes （0.06）	利用动物、人类及运输媒介传播Spread through animals， humans， and transportation media （2.0）
		利用风力、水流远距离传播Long-distance transmission by wind and water flow （4.0）
		利用多种途径运输Utilize multiple means of transportation （6.0）
	A₃₂盖度Coverage （0.12）	占样地面积百分比30%以下Less than 30% of the sample area （3.0）
		占样地面积百分比30%~60%Percentage of the sample area is within 30% to 60% （6.0）
		占样地面积百分比60%以上More than 60% of the sample area （12.0）
	A₃₃频度Frequency （0.21）	零星分布（占样本量30%以下） Scattered distribution （less than 30% of the sample proportion）（7.0）
		集中分布（占样本量30%~60%） Sporadic distribution （percentage of the sample area is within 30% to 60%）（14.0）
		总体分布（占样本量60%以上） Overall distribution （more than 60% of the sample proportion）（21.0）
A₄危害性Harm （0.22）	A₄₁对农、林造成经济影响 Economic harm on agri- culture and forestry （0.04）	对农、林经济造成轻微影响Little impact economic harm on agriculture and forestry （1.0）
		对农、林经济造成一定影响General impact economic harm on agriculture and forestry （2.0）
		对农、林经济造成严重影响Serious impact economic harm on agriculture and forestry （4.0）
	A₄₂人类健康危害性Hazards on human （0.06）	植物无毒、无刺、无臭味Plants without poisonous， prickly and smelly （0.0）
		植株有毒、有刺或有臭味，只含一种特征Plants are poisonous， prickly or smelly， containing only one characteristic （2.0）
		植株具有以上2种特征The plant has the above two characteristics （4.0）
		植株具有以上3种特征The plant has the above three characteristics （6.0）
	A₄₃生态危害性Ecological harm （0.12）	对当地生态环境以及生态系统演化过程无影响No impact on the local ecological environment and the evolution process of the ecosystem （0.0）
		对当地生态环境以及生态系统演化过程有轻微影响Slightly impact on the local ecological environment and the evolution process of the ecosystem （6.0）
		对当地生态环境以及生态系统演化过程有一定影响General impact on the local ecological environment and the evolution process of the ecosystem （8.0）
		对当地生态环境以及生态系统演化过程影响严重Serious impact on the local ecological environment and the evolution process of the ecosystem （12.0）
A₅防控性Prevention and control （0.14）	A₅₁防治措施Preventive measures （0.07）	生物防除不可行No feasible to prevent and control by biology （3.0）
		化学防除不可行No feasible to prevent and control by chemistry （5.0）
		机械防范不可行No feasible to prevent and control by machine （7.0）
	A₅₂根除难度及费用Eradication difficulty and cost （0.07）	难度低，根除效果好Low difficulty， high eradication effect （1.0）
		难度一般，根除效果一般，需短期投入人力及资金Average difficulty， average eradication effect and manpower and capital in the short term （5.0）
		难度高，根除效果差，需长期投入人力物力High difficulty， poor eradication effect and manpower and capital in the long term （7.0）

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