外来植物影响控制.doc

外来植物(米草)入侵对生态系统的影响和控制对策 林学政1,2，王能飞1,2 (1. 国家海洋局第一海洋研究所，青岛 266061；2. 国家海洋局海洋生物活性物质重点实验室，青岛 266061) 生物入侵(biological invasions)作为全球变化的重要组成部分之一，被认为是当前最棘手的三大环境问题之一。外来物种的成功入侵，常常直接或间接地降低被入侵地的生物多样性，改变当地生态系统的结构与功能，并最终导致生态系统的退化与生态系统服务功能的丧失，严重威胁区域生态安全，也给全球的环境、经济甚至人类健康造成巨大的损失(王卿等，2006)。 河口湿地与沿海滩涂湿地是单位面积上生态服务价值最高的生态系统类型，但也是极易被外来生物入侵的一种生境类型。由于具有显著的保滩护岸和促淤造陆的作用，米草已经被认为引进很多国家和地区。20世纪60年代起，米草属植物大米草(Spartina anglica)、互花米草(Spartina alterniflora) 、狐米草(Spartina patens)和大绳草(Spartina cynosuroides)先后被引入中国。由于米草的特性，如耐盐、耐淹，光合效率高，在海岸带、河口等广阔淤泥质潮滩具有高度的生态适应性，从而在很多国家和地区形成大爆发，对当地的生态系统造成了极为严重的后果(孙书存，2004)。 互花米草(Spartina alterniflora Loisel.)原产于大西洋西海岸及墨西哥湾，由于人类有意引入或无意带入，现在已成为全球海岸盐沼生态系统中最成功的入侵植物之一。自上世纪70年代末以来，互花米草在我国广大的河口与沿海滩涂迅速引种，取得了一定的生态和经济效益，但也带来了一系列危害。目前，互花米草已成为我国沿海滩涂最重要的入侵植物。2003年初，国家环保总局公布了首批入侵我国的16种外来入侵种名单，互花米草作为唯一的海岸盐沼植物名列其中(王卿等，2006)。 外来物种在被引入地只有较少的概率成为入侵种。据经验估计，到达某一地区的外来种仅有10 %的物种可以发展成为偶见种群，偶见种群能发展成为建成种群的概率亦约10 %，建成种群能最终成为入侵种的概率也只有10 %。一个地区所有外来植物能最终成为入侵植物的概率只有1 ‰，这一经验规律被称为“十数定律”。一个外来植物在远离原生境后要迅速占据新的生境，并不断扩展分布范围而成为入侵种，必然有一定的生物学基础：对异质生境较强的适应对策、快速的繁殖机制、高效的散布机制和强大的竞争能力。这些机制之间相互影响、相互作用，共同促成外来植物的成功入侵。强有力的竞争能力是外来入侵植物入侵性的具体体现，外来入侵植物适应幅度广、忍耐力强、生长速度快、资源吸收与利用能力强，不仅能有效地与土著种进行资源利用性竞争，而且能通过化感作用，干扰和抑制土著种正常的生长发育，从而成为群落的优势种，甚至形成单种群落(史刚荣等，2006)。 1 生物学特征与分布 1.1 引入与分布 互花米草由南京大学仲宠信教授等于1979年引入我国，旨在弥补先前引进的大米草植株较矮、产量低、不变收割等不足。1980年试种成功，随之广泛推广到广东、福建、浙江、江苏和山东等沿海滩涂上种植(王卿等，2006)。1967年，南京大学仲崇信教授从英国引进大米草，在我国海岸滩涂上引种成功。生长良好，形成茂密的草滩。在沿海多个市县栽培，间断分布在北纬40o35’到北纬21o27’,即由辽宁省盘山县至广东省电白县，由鸭绿江口至广西合浦县全长15000km的海岸带范围内(张征云等，2004)。 1.2 鉴别特征 互花米草和大米草均属于禾本科，米草属。 互花米草为多年生草本植物，地下部分通常由短而细的须根和长而粗的地下茎(根状茎)组成。根系发达，常密布于地下30 cm深的土层内，有时可深达50–100 cm。植株茎秆坚韧、直立，高可达1–3m，直径在1cm以上。茎节具叶鞘，叶腋有腋芽。叶互生，呈长披针形，长可达90cm，宽1.5–2cm，具盐腺，根吸收的盐分大都由盐腺排出体外，因而叶表面往往有白色粉状的盐霜出现。圆锥花序长20–45cm，具10–20个穗形总状花序，有16–24个小穗，小穗侧扁，长约1cm；两性花；子房平滑，两柱头很长，呈白色羽毛状；雄蕊3个，花药成熟时纵向开裂，花粉黄色。种子通常8–12月成熟，颖果长0.8–1.5cm，胚呈浅绿色或蜡黄色(王卿等，2006)。 大米草为多年生禾本科植物，具根状茎。秆高约30～150cm，叶舌为一圈密生的纤毛；叶片狭披针形，宽0.7～1.5cm，上有密致的纵脉。总状花序直立或斜上举，长7～10cm，穗轴顶端延伸成刺芒状；小穗狭披针形，直立，长约1.8cm，含一小花，颖及外稃均被短柔毛(田星星，1996)。 1.3 米草的入侵模式与爆发机制