互花米草对潮滩生态服务功能的影响.docx
互花米草对潮滩生态服务功能的影响 植物外来种子在世界广泛使用，尤其是在亚热带和亚热带地区。外来植物种类最常见，如45%的美国夏威夷和40%的佛罗内斯。外来种可能引起当地生态系统的巨大波动,极大地改变引入区域的生态环境。外来种入侵对区域生态系统的负面影响已引起了政府部门和学术界的广泛关注。但外来种本身并无“有害”或“无害”之称,多种蔬菜水果、五谷杂粮都曾是中国历史上的外来物种,如红薯、玉米、油菜、向日葵、马铃薯和棉花等。因此,对外来种的认识必须是一分为二的,外来物种既可能给当地生态环境乃至经济发展造成一定负面影响,也可能改善生态系统,造福人类。本文介绍了互花米草(Spartina alterniflora)入侵对潮滩生态系统服务功能的影响,并提出相应的管理对策。 1 相互花米草的入侵 1.1 种子萌发和盐沼分布 互花米草为禾本科米草属多年生草本植物,原产于大西洋沿岸,从加拿大的纽芬兰到美国的佛罗里达中部,直到墨西哥海岸均有分布,并成为优势植被。为保滩促淤,我国于1979年12月从美国引入互花米草这种适宜在潮间带生长的耐盐、耐淹植物种子,首先在南京大学植物园进行种子萌发和试种。互花米草种子引种成功后,在我国沿海适宜的温度、湿度、盐度、土壤、水分、营养环境条件下,开始定殖并形成种群,随后通过人为推广引种及潮流等自然力量广为扩散传播。目前互花米草已成为我国沿海潮滩分布面积最广的盐沼植被,从辽宁、天津、山东、江苏、上海,到浙江、福建沿海地区淤泥质潮滩上均有分布。互花米草盐沼面积已超过12 500 hm2。20多年来,该植被在保滩护岸、促淤造陆、改良土壤、绿化海滩和改善生态系统等方面的功能已被人们所认识,但是互花米草在我国沿海的快速蔓延影响着潮滩的生物多样性,并造成河口航道淤积、与滩涂养殖“争地”等负面影响。因此,互花米草的快速蔓延及其盐沼生态系统的形成被认为是典型的外来种入侵。 1.2 引入互花米草入侵的主要因素是相互干扰 1.2.1 种子萌发率高 互花米草具有无性和有性两种繁殖方式,互花米草茎的基部和地下茎的节上,常有腋芽伸出土面,并在适合的条件下形成新的植株。在立地条件较好的滩涂上,自然脱落的种子可直接萌发成幼苗,种子萌发率达80%～90%。互花米草植株具有丛生性,即以母株为中心,通过茎的基部和地下茎或种子脱落萌发而向外蔓延。由于叶片密布盐腺和气孔,耐盐、耐淹能力很强,互花米草在盐度范围0～40和每天二潮、每潮浸淹时间6 h以内的条件下仍能正常生长。此外,互花米草还表现出极强的耐淤埋、耐风浪的特征,适宜在沿海潮滩生长,并形成大面积的单种优势群落。 1.2.2 沿海地区分布和生长环境 互花米草能在较宽广的气候带分布,所以在我国从山东沿海的暖温带至广东沿海的南亚热带海滩均能分布。同时,由于我国沿海地区粉砂淤泥质潮滩广布,土壤条件、沿海及河口地区的海水盐度条件也适合互花米草生长。在沉积物丰富的海滩上生长最好,生物量最丰富;而在土壤肥力低,含盐量较高的海滩生长较差,生物量也低。 1.2.3 天然植被保护严重 我国海岸线总长为3.2万km,其中大陆为 1.8万km,潮间带滩涂面积约200万hm2,大部分缺乏天然植被保护,海岸侵蚀严重。20世纪80年代以来,为了保护海滩、防止海岸侵蚀,增加土地面积、减缓人地矛盾,改善土地理化性质、提高土地生产力,互花米草在我国沿海地区得到推广,极大地促进了互花米草在我国沿海地区的扩散。 1.2.4 互花米草的传播 风和潮流是互花米草扩散的主要自然媒介。互花米草种子可以随风传播,也可以随着落潮流越过草滩外侧潮沟在更低的滩面上立地生长。因海岸侵蚀或潮沟摆动而破坏的互花米草植株可以被沿岸流带到无互花米草生长的潮滩,进行远距离传播。此外,互花米草还可以借助多种人为方式,如船只、港口及部分陆上运输等无意传播。如浙江象山港及杭州湾南岸潮滩互花米草生态系统就是通过自然媒介传播和人为无意识传播形成的。 1.2.5 种群增长和扩散 到目前为止,我国还没有发现本地的天敌可以控制互花米草种群增长和扩散,这也是互花米草在我国沿海能迅速扩展的原因之一。自然控制机制的缺乏,使得互花米草能依靠其自身极强的生长能力快速扩展。 2 互花米草对服务功能的影响 互花米草的扩散及其对潮滩的占领,极大地改变了原生潮滩生态系统结构,从而引起潮滩生态系统服务功能的变化。主要表现在影响生态系统生物量、生物多样性、潮滩水动力和沉积过程、土壤形成和营养物质积累、植被演替序列等方面。对于不同区域而言,互花米草对同一种服务功能的影响可能表现出完全相反的特征,即正面和负面影响。为进一步查明互花米草对潮滩生态系统服务功能的影响,我们选择开敞的杭州湾南岸和相对封闭的福建三都湾作为调查对象,探讨互花米草对潮滩生态系统各项服务功能的影响。 2.1 岸潮滩和下海地 互花米草植
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