互花米草

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互花米草隸屬禾本科、米草屬,是一種多年生草本植物,它起源於美洲大西洋沿岸和墨西哥灣,適宜生活于潮間帶。由於互花米草秸稈密集粗壯、地下根莖發達,能夠促進泥沙的快速沉降和淤積,因此,20世紀初許多國家為了保灘護堤、促淤造陸,先後加以引進。雖然互花米草在海岸生態系統中有重要的生態功能,但是其在潮灘濕地生境中超強的繁殖力,威脅著全球的海濱濕地土著物種,所以許多國家正在將其作為入侵植物實施大範圍的控制計劃。

鑒別特徵

互花米草

  地下部分通常由短而細的鬚根和長而粗的地下莖(根狀莖)組成。根系發達,常密佈於地下30 cm深的土層內,有時可深達50–100 cm。植株莖稈堅韌、直立,高可達1–3 m,直徑在1 cm以上。莖節具葉鞘,葉腋有腋芽。葉互生,呈長披針形,長可達90 cm,寬1.5–2 cm,具鹽腺,根吸收的鹽分大都由鹽腺排出體外,因而葉表面往往有白色粉狀的鹽霜出現。圓錐花序長20–45 cm,具10–20個穗形總狀花序,有16–24個小穗,小穗側扁,長約1 cm; 兩性花; 子房平滑,兩柱頭很長,呈白色羽毛狀; 雄蕊3個,花藥成熟時縱向開裂花粉黃色。種子通常8–12月成熟,穎果長0.8–1.5 cm,胚呈淺綠色或蠟黃色。

繁殖方式

  有性繁殖與無性繁殖。其繁殖體包括種子、根狀莖與斷落的植株。

生物學特性

  多年生草本,生於潮間帶.植株耐鹽耐淹,抗風浪.種子可隨風浪傳播.根系分佈深達60cm的灘土中,單株一年內可繁殖幾十甚至上百株.

植物分佈

  原產地:美國東南部海岸;在美國西部和歐洲海岸歸化.   中國分佈現狀:東部沿海鹽沼(北至天津塘沽,南至廣東珠海).

危害原因

  引入擴散原因和危害:1979年引入,曾取得了一定的經濟效益.但近年來在一些地方變成了害草,表現在:(1)破壞近海生物棲息環境,影響灘塗養殖;(2)堵塞航道,影響船隻出港;(3)影響海水交換能力,導致水質下降,並誘發赤潮;(4)威脅本土海岸生態系統,致使大片紅樹林消失.

治理方法

物理控制

  物理控制方法是通過人工或機械的措施,根據互花米草生活史的不同發育階段、分佈面積的大小和區位差異,採用不同措施限制或控制植物的呼吸或光合作用,或種子的傳播,或根的無性繁殖等。   1、限制植物呼吸作用或光合作用   採用不透光線的纖維布或其它遮光的材料對互花米草的分佈區域遮蓋,需要1~2個生長季便殺死植物個體,在俄勒岡州的考克斯島保護區的狐米草(0.81hm2)的控制中非常有效,並且實施2

互花米草

年後土著物種得以逐漸恢復,如果在入侵的早期實施效果更加顯著。   根據地勢條件建造圍塘蓄水進行長期的水淹或控制潮水的影響也可控制大面積的互花米草,在無氧環境或沒有潮汐作用下植物不能生長。   2、限制植物無性繁殖   挖根是最原始且有效的方法,可有效去除或殺死新生的小種群或單個植物,或者成熟種群邊緣擴散形成的小斑塊設計大型機械用於粉碎具再生能力的根,要將粉碎的根莖片斷埋到土壤表面以下才可有較好的效果,冬季為實施的最佳季節,雖然可用於大面積的種群,但較大的片斷具有再生能力,要慎重使用。   3、 限制種子傳播   在植物結實期,將未成熟的種穗剪下,可限制種子的傳播,但目前結果證明控制效果很差。高頻率的齊根收割不僅能遏制植物生長,而且可限制種子產生,連續割除3~4hm2,可最終殺死植株個體。此外,火燒也有一定效果。

化學控制

  化學控制是使用除草劑,最早用於控制田間雜草,現在用於控制互花米草的除草劑包括草甘膦(glyphosate)和咪唑煙酸(imazapyr),前者能被植物迅速吸收,並隨著同化產物傳導至整個植株,芳香族氨基酸的生物合成被阻斷,影響植物細胞分裂葉綠素合成、阻礙蛋白質代謝過程,導致植株死亡;後者是通過阻止支鏈氨基酸的合成實現控制植物生長。   在相同條件下,咪唑煙酸的效果優於草甘膦,最佳實施季節為7月;高頻率(生長季節每月一次)的人工噴灑草甘膦(5~8%)的控制效率約達50%,需要重複幾年可達永久性控制,9、10月的效果很差。此外,兩種類型除草劑的混合使用,在華盛頓州的米草控制中達到最大的控制效果。   除了上述常用的除草劑,其它研究也獲得很好的效果。例如,米草凈能夠在短時間內連根殺死大米草,並對浮遊動物和浮遊植物物種種群結構和數量均無明顯影響;在紐西蘭,Haloxyfop(已註冊Gallantnf)是根除大米草最成功的除草劑,首次使用可達95%的去除效果。研究證實可以作為葉片除草劑輔助的試劑——乙酸(acetic acid)可殺傷沉積物中互花米草的繁殖體,有效防止根莖在春天的再生。

生物控制

  生物控制是理論上控制生物入侵的最有前景的方法,從原生地選擇天敵包括昆蟲寄生蟲以及病原菌等來控制互花米草。   互花米草的原產地,食草動物光蟬(Prokelisia marginata)嚴格控制互花米草向周邊區域的擴散,其它區域缺乏這種昆蟲也是導致互花米草種群迅速擴散的原因。室內實驗研究表明:高密度的光蟬可殺死90%的大米草,在低密度時只能殺死不到1%的個體。Willipa灣的野外釋放后的3個月內試驗證實:光蟬能夠顯著減少植物的地上生物量的生產(降低了49.6%),以及影響生長的高度(減少了14.7%)(Grevstad et al.,2003),但是隨著互花米草的進化,有些基因型的植株對光蟬產生抵抗力和忍耐力,而在舊金山灣發現光蟬威脅土著植物加州米草(S. folisa)的生長。   在原產地發現兩種在互花米草的莖桿鑽孔的飛蠅幼蟲(Chaetopsis aenea (Diptera: Otitidae) and C. apicalis),對互花米草的生長也有一定限製作用。另外,麥角菌(Claviceps purprea(Fr.)Tul)能夠感染大米草花部,在種子內形成菌核,從而顯著降低種子的產生,限制降低植物的生產。   生物替代也是入侵植物的控制方法之一,是根據植物群落演替的自身規律,利用有經濟或生態價值的本土物種取代外來入侵植物,國外利用米草屬的一種植物(S. pectinata)成功取代入侵植物(Phalaris arundinacea)國內利用紅樹林中的無瓣海桑(Sonneratia apetala)取代大米草的研究。另外,王蔚等認為鹼蓬(Suaeda salsa)、蘆葦等鹽沼物種,具有替代互花米草的巨大潛力,值得深入研究和嘗試。   綜上所述,互花米草的物理控制方法包括遮蓋、水淹或排水、挖根、碎根、火燒、收割等,要根據不同的環境條件採用相應的策略使得達到需要的結果,化學方法可有效殺死植物個體,生物控制是最需要值得深入研究的方法。但物理控制與化學控制相比,前者可有效控制小面積的入侵,但是對中等面積的樣方(超過1hm2),目前還沒有比化學除草劑更有效的方法;前者不會造成環境污染,但控制費用較高,後者會造成濕地中的生物和環境污染,但是控制費用較低。生物控制最有前景,但是有可能引起生物的再入侵。在互花米草管理中,將不同的物理方法與化學方法相結合的綜合控制策略在實施中取得了良好的控制效果,此外,優先控制種群擴散的邊緣還是核心區域是當前討論的熱點,研究證實優先控制外緣與核心區域相比,要節省更多時間和勞力,這符合種群生物學的特徵,由於一般外部的擴散速度快應該首先控制,但複合種群(metapopulation)方法建議優先處理核心區域,因為核心區提供大部分的繁殖體。