江蘇沿海潮灘的互花米草
互花米草,是禾本科、鼠尾粟屬的多年生草本植物,原產(chǎn)于美洲大西洋沿岸,主要生長于平均海平面至平均高潮位之間的廣闊灘面以及河口灣。1979年,為取代植株矮小、生物量較低的大米草,我國從北美引入了該物種,在我國沿海成功定殖并形成種群,隨后通過人為推廣引種及潮流等自然力量廣為擴(kuò)散傳播。如今,互花米草已成為我國沿海潮灘分布面積最廣的鹽沼植物。
互花米草被列為入侵物種
為什么互花米草在我國擴(kuò)張得如此迅速?這與互花米草具有對不同環(huán)境氣候的適應(yīng)性和耐受能力很強(qiáng)的生理特性有關(guān)。
互花米草是一種廣適鹽性植物,適鹽范圍為0~3%,能廣泛生長于亞熱帶到溫帶潮間帶地區(qū),并以河口地區(qū)的淤泥質(zhì)海灘上生長最好,同時高度發(fā)達(dá)的通氣組織能助其較好地適應(yīng)長期淹水的環(huán)境條件。
互花米草繁殖能力很強(qiáng),其有性繁殖具有極高的繁殖系數(shù),每平方米互花米草可結(jié)種幾百萬粒。而營養(yǎng)繁殖則通過其根狀莖來擴(kuò)大種群,單株互花米草在9個月時間內(nèi)最多可以擴(kuò)展到222株?;セ撞葸€是一種競爭性極強(qiáng)的碳4植物,光合效率高、生長迅速,種群密度和群落生物量大,單株最高可長到3米。到目前為止,我國還沒有發(fā)現(xiàn)本土天敵和其他制約因子可以控制互花米草種群增長和擴(kuò)散。
互花米草不僅搶占了我國大面積淤泥質(zhì)光灘,擠占了本土灘涂植被的生態(tài)空間,還威脅到沿海養(yǎng)殖業(yè)和海運(yùn)業(yè)。因此,互花米草早在2003年就已經(jīng)列入我國首批16個外來入侵物種黑名單中,同時也是世界公認(rèn)最危險的100種入侵物種之一。
互花米草的正生態(tài)效應(yīng)
經(jīng)過科學(xué)界近30年的研究和爭論,目前對互花米草的認(rèn)知和定位更趨理性,既不能簡單地惡名化這一外來物種,也更需要從辯證的角度來看待其正負(fù)生態(tài)效應(yīng)。
從正生態(tài)效應(yīng)來看,互花米草根系發(fā)達(dá)、植株粗壯,連片展布后可形成很好的“生物軟堤壩”,能起到效果很好的消浪護(hù)岸作用。現(xiàn)場測試研究表明:5米高的風(fēng)浪通過100米寬互花米草帶時,草帶的消浪能力高達(dá)97%,超過紅樹林消浪能力的10倍。
互花米草還具有很強(qiáng)的促淤功能。挾帶泥沙的潮流進(jìn)人互花米草灘時,流速顯著降低,泥沙大量沉積于草灘中,使得灘面逐漸淤高。江蘇東臺灘涂區(qū)的實驗表明:互花米草灘面4年內(nèi)淤長高度為48.5~52.1厘米,而同期光灘的淤長速度為10.5~16.9厘米。江蘇沿?;セ撞蓰}沼每年比光灘多淤積近900萬立方米的泥沙,每年新增土地1000公頃以上,促淤效益可觀。
互花米草具有較長的生長季、較大的葉面積指數(shù)、較高的凈光合作用速率,以及較大的地上、地下部分生物量,使其固碳、固氮作用明顯高于本土植物蘆葦和海三棱蔗草。而且,互花米草地下部分的凋落物數(shù)量及其降解速率,遠(yuǎn)低于蘆葦和海三棱蔗草,使互花米草的固碳能力更強(qiáng)。
互花米草還可以通過吸收、富集污水中的有機(jī)物、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),在體內(nèi)進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化,將水體中的污染物轉(zhuǎn)變成植物體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì),從而消除水產(chǎn)養(yǎng)殖和石油生產(chǎn)帶來的污染,降低赤潮發(fā)生的可能性。此外,互花米草體內(nèi)還含有豐富的生物活性物質(zhì)和必需微量元素,具有很好的保健價值,適當(dāng)開發(fā)可產(chǎn)生不錯的經(jīng)濟(jì)效益。
互花米草的負(fù)生態(tài)效應(yīng)
從負(fù)生態(tài)效應(yīng)來看,高大密集的互花米草單種群落,以頑強(qiáng)的生命力和旺盛的繁殖力進(jìn)行擴(kuò)張,嚴(yán)重侵占了其他本土植被的棲息地,造成濕地植被物種多樣性明顯下降。在我國長江河口灣的啟東、崇明島、南匯和九段沙等地的許多地段,互花米草侵入土著植物海三棱蔗草群落中,造成海三棱蔗草最終消失,形成大片單一的互花米草群落。
互花米草通過快速促進(jìn)泥沙積累和灘面淤長,可較快改變河口水文格局,加速灘涂和某些港區(qū)的淤積速度,進(jìn)而影響船只航行和泄洪,迫使港區(qū)提前下遷,造成當(dāng)?shù)鼐薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。浙江海黃山閘的廢棄、四灶浦閘和徐家浦閘的外遷均與之有一定關(guān)系。
互花米草搶占光灘后,還會改變原光灘地區(qū)的地形及土壤理化性質(zhì),使得原先生活在這里的泥螺、四角蛤蜊、文蛤等灘涂貝類生物消失或遷移,一方面直接威脅沿海灘涂貝類養(yǎng)殖業(yè),另一方面還會影響以光灘生境為主要棲息和覓食場所的鳥類生存,導(dǎo)致鳥類種群數(shù)量減少,尤其對涉禽的影響更明顯。在江蘇鹽城丹頂鶴自然保護(hù)區(qū),互花米草帶由于長勢好、密度高,使丹頂鶴的行動不便,從而降低其作為棲息地的價值。另外,成片的互花米草使以海三棱蔗草的球莖和小堅果以及蘆葦?shù)母鶢钋o為食的雁群、野鴨群、小天鵝群和白枕鶴等多種鳥類數(shù)量減少,同時也影響了以底棲動物為食的鎬鷸類和白鷺類等鳥類的生存。
鑒于目前互花米草在我國的發(fā)展趨勢,控制互花米草種群的瘋狂擴(kuò)張是大勢所趨。然而,目前所使用的防治方法,包括物理收割、化學(xué)除草、生物控制和物種替代等,大多效果有限且成本較高。因此,在當(dāng)前形勢下,如何管理好互花米草,對其實行生態(tài)控制,抑制其負(fù)生態(tài)效應(yīng),充分發(fā)揮其正生態(tài)效應(yīng),起到最大收益化的效果,是需要認(rèn)真思考和亟待解決的問題。
(《中國自然資源報》 作者:中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所 何磊 葉思源 )