互花米草是一種在沿海地區(qū)廣泛分布的植物,雖然它有一個(gè)詩意的名字,但卻是最危險(xiǎn)的全球入侵物種。它能致使本地物種大片消失,嚴(yán)重威脅著本土生態(tài)系統(tǒng),近年來我們國家正在對(duì)它進(jìn)行大規(guī)模治理。
互花米草
互花米草的入侵格局
互花米草(Spartina alterni?ora),禾本科米草屬多年生草本植物,原產(chǎn)于美國大西洋和墨西哥灣沿岸。由于互花米草地下根莖發(fā)達(dá),能夠促進(jìn)泥沙快速沉降和淤積,可保灘護(hù)堤、促淤造陸。我國于1979年將其從北美洲引進(jìn),80年在濱海地區(qū)引種。雖然最初引進(jìn)給我國帶來了正面效益,但由于缺少對(duì)它的管控,如今互花米草瘋長(zhǎng)成災(zāi),已成為我國沿海灘涂危害最大的外來入侵植物。
互花米草的入侵嚴(yán)重影響了蘆葦、海三棱藨草、紅樹林等原生植物的生長(zhǎng),改變了海灘的景觀和物種組成,破壞了原始生態(tài)系統(tǒng),降低了本土物種多樣性,并造成了河口河道淤積。
互花米草入侵區(qū)域
從1985年到2021年,我國互花米草的分布面積從2.6 km2增長(zhǎng)到了615.7 km2。從遼河河口到海南沿岸,均有分布,其中江蘇、浙江、上海、福建的面積最大,但近幾年山東的擴(kuò)張速度最快,尤其是黃河三角洲地區(qū)。2023年,互花米草被列入重點(diǎn)管理外來入侵物種名錄。
互花米草為何成為入侵物種
一是入侵通道?;セ撞莸娜藶橐M(jìn),實(shí)際上忽視了地理空間,為其入侵提供了通道。每年生長(zhǎng)季過后,部分互花米草的種子還會(huì)隨風(fēng)浪四處漂流,等到第二年春季遇到合適的地方萌生出新的植株,加快了入侵和擴(kuò)張速度。
二是生態(tài)系統(tǒng)可入侵性。與互花米草相比,蘆葦、海三棱藨草等土著植物的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)較低。蘆葦?shù)膬艄夂纤俾实陀诨セ撞荩H馑懖莸纳L(zhǎng)可以被互花米草抑制。此外,生態(tài)位空缺、天敵缺失、海平面上升、生境富營養(yǎng)化、生境擾動(dòng)等因素,也為互花米草的入侵和擴(kuò)張創(chuàng)造了條件。
三是種群入侵力?;セ撞菥哂袠O強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力,可以在許多地理和環(huán)境條件下生長(zhǎng),也可以在多種土壤中扎根生存,包括沙質(zhì)土壤、黏土、礫石、淤泥質(zhì)灘涂等?;セ撞菥哂蟹置邴}分的鹽腺和發(fā)達(dá)的通氣組織,耐鹽耐淹,淡水和鹽水環(huán)境均能適應(yīng)?;セ撞葸€有非常發(fā)達(dá)的根系,可深至土壤1.5米,以最大程度地吸收營養(yǎng)和水分,獲取其它植物的資源。另外,繁殖能力也很強(qiáng)大,地下的根莖以及花期過后的種子,都可以幫助它們擴(kuò)大種群。
互花米草發(fā)達(dá)的根系(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
如何高效防治****互花米草
為科學(xué)有序推進(jìn)互花米草防治工作,提高我國濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性,遏制互花米草擴(kuò)散態(tài)勢(shì),我國國家林業(yè)和草原局、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、水利部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部會(huì)同國務(wù)院聯(lián)合發(fā)布了互花米草防治專項(xiàng)行動(dòng),要求通過四年集中防治,力爭(zhēng)到2025年,互花米草清除率達(dá)到90%以上。目前,沿海各省已經(jīng)開展了聯(lián)防聯(lián)控的互花米草治理工作?;セ撞莸闹卫碇饕形锢?、化學(xué)、生物以及綜合治理方法。
物理防治主要通過刈割、翻耕、挖掘等手段,抑制互花米草的光合或者呼吸作用,在短時(shí)間內(nèi)有效控制其生長(zhǎng)繁殖。物理措施大多簡(jiǎn)單、易于操作,但成本高,需投入大量人力資源。例如如單次刈割不能有效抑制互花米草的生長(zhǎng),需進(jìn)行多次處理。物理法還會(huì)破壞底層沉積物的物理結(jié)構(gòu),當(dāng)進(jìn)行淹水處理建造水池時(shí),會(huì)導(dǎo)致潮間帶棲息地的喪失。
刈割/翻耕治理互花米草
除草劑效率高、成本低、起效快,對(duì)棲息地的物理特征影響小,也是控制互花米草的常用方法。許多除草劑曾被用于防治互花米草,如草甘膦、草銨膦、高效氟吡甲禾靈(蓋草能)、咪唑煙酸(滅草煙)等。除草劑的使用需兼顧安全性和有效性,因此蓋草能和滅草煙被廣泛接受。蓋草能是禾本科專一性除草劑,抑制植物體內(nèi)乙酰輔酶A羧化酶來阻止脂肪酸的合成;滅草煙則為廣譜除草劑,抑制植物中合成支鏈氨基酸的乙酰乳酸合成酶。這兩種除草劑一個(gè)月內(nèi)幾乎可以全部降解,對(duì)大型底棲生物無明顯傷害,并且對(duì)互花米草的滅除率高達(dá)90%以上,第二年無幼苗萌發(fā),有效抑制互花米草的繁殖。
無人機(jī)噴灑除草劑/除草劑治理對(duì)比圖
生物防治有兩種方法,引入天敵和物種替代。光蟬、玉黍螺等食草動(dòng)物可以降低互花米草的生長(zhǎng)繁殖數(shù)量,但容易造成二次入侵,我國還未采用這種方法。蘆葦替代的方法有過嘗試,尚未成功。
綜合防治是基于各種方法的優(yōu)點(diǎn),將它們結(jié)合起來控制互花米草,達(dá)到比單一措施更好的防治效果。如先采用物理方法刈割等清除互花米草的地上部分,再進(jìn)行淹水脅迫使其地下部分缺氧腐爛,或者使用除草劑對(duì)無法刈割的地方進(jìn)行除草。綜合防治可以提高治理效率,減少對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。但在應(yīng)用時(shí)需要因地制宜,制定合適的防控方案。
作者:周悅(煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院研究生)
審核專家:張全勝(煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院教授 研究生導(dǎo)師)
照片來源:姜向陽(山東省海洋與資源環(huán)境研究院)
統(tǒng)籌:劉雅丹(研究員、全國首席科學(xué)傳播專家)
編輯:武玥彤
校對(duì):王嘉偉(實(shí)習(xí))