互花米草(學名:Spartina alterniflora Loisel.)為禾本科(Poaceae)米草屬(Spartina)多年生草本植物。互花米草原產于北美洲與南美洲的大西洋沿岸,分布于亞熱帶到溫帶沿海地區寬廣的氣候帶,主要生長在海灘高潮帶下部至中潮帶上部的寬廣的潮間帶。在中國分布于山東省、江蘇省、浙江省等地。互花米草根系發達,繁殖能力極強,高度耐鹽、耐澇,但不耐旱。
互花米草地下部由短而細的須根和根狀莖組成,莖稈堅韌、直立,高可達1-3米。葉互生,呈長披針形,具鹽腺,葉表面往往有白色粉狀的鹽霜出現。復總狀花序,具10-20個穗形總狀花序;兩性花。穎果長,胚呈淺綠色或蠟黃色。互花米草的種子在8-12月成熟,其花期與地理分布位置有關。
互花米草植被密集,地下根莖系統發達,可起到促淤造陸、消浪護堤、改善土壤、去除水體污染物的作用。互花米草干草粉碎后可用作補充草料。并且,互花米草還可用作為水稻基肥、造紙原材料。
互花米草生命力強,生態耐受幅度很廣,易形成單一、密閉、成片的植物種群,對生態環境造成危害。其曾被列入世界最危險的100種入侵種名單。后又陸續被《中國第一批外來入侵物種名單》《中國入侵植物名錄》《中國重點管理外來入侵物種名錄》收錄。防治互花米草,可采用物理消除、噴施除草劑、引入天敵等方法。
引種歷史
互花米草原產于北美洲與南美洲的大西洋沿岸,在美國西部和歐洲海岸歸化。1979年,中國從美國引進。1980年在中國福建沿海等地試種,1982年擴種到中國江蘇、廣東省、浙江省和山東省等地。最初引種的目的是保灘護岸、改良土壤、綠化海灘、改善海灘生態環境。種植初期對沿海護堤造地、消浪減波起到了一定作用,但因其繁殖力強、根系發達、傳播范圍廣且缺少天敵,已在中國黃河入海口泛濫成災,對沿海灘涂多種海洋生物構成嚴重威脅。
形態特征
互花米草為多年生草本植物。
莖
地下部分通常由短而細的須根和長而粗的地下莖(根狀莖)組成,植株莖稈堅韌、直立,高可達1-3米,直徑在1厘米以上。
葉
莖節具葉鞘,葉腋有腋芽。葉互生,呈長披針形,長可達90厘米,寬1.5-2厘米,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。
花
圓錐花序長20-45厘米,具10-20個穗形總狀花序,有16-24個小穗,小穗側扁,長約1厘米;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。
果實與種子
穎果長0.8-1.5厘米,胚呈淺綠色或蠟黃色。
物種分布
互花米草原產于北美洲與南美洲的大西洋沿岸,分布于熱帶、亞熱帶到溫帶沿海地區寬廣的氣候帶,主要生長在海灘高潮帶下部至中潮帶上部的寬廣的潮間帶。近200年來,由于人類活動,互花米草已從其原產地擴展到英國、法國、西班牙、美國、墨西哥等地。互花米草在中國沿海地區分布廣泛,包括山東省、江蘇省、浙江省、福建省、廣東省等地。
生長習性
互花米草高度耐鹽、耐澇,能適應周期性的潮水淹沒,但耐旱能力差,不能在海潮不及的海灘或長期淹水的低灘中生存。其根系發達,常密布于地下30厘米深的土層內,有時可深達地下50-100厘米。互花米草繁殖能力極強,穗粒數最多可達665粒,每平方米可結種子幾百萬粒,單株一年內可繁殖幾十甚至上百株。其種子在8-12月成熟脫落后,可保持休眠狀態至翌年春天,且互花米草成熟的種子能隨風浪、海潮漂流,遇合適的海灘位置和較好的立地條件能自行萌芽,定植并形成種群,隨后通過人類活動或自然環境擴散傳播。互花米草的花期與其地理分布有關,在北美一般是6-10月,南美則是12月到次年6月,歐洲則是7-11月。在新西蘭和美國華盛頓州的Padilla海灣,互花米草甚至都不開花。
繁殖
互花米草為兩性花,主要通過風媒傳播花粉,雌花先成熟,柱頭在花粉囊裂開之前伸出,以接受早熟花的花粉。互花米草可自花授粉,也可異花授粉,其異花授粉成功率顯著高于自花授粉,異花授粉的結實率與種子活力較高,而自花授粉產生的種子無萌發能力。
互花米草的繁殖體包括種子、根狀莖與斷落的植株,以種子繁殖為主。在適宜的條件下,互花米草3-4個月即可達到性成熟,每個花序上會結出大量的種子。在潮汐的作用下,部分植株及根狀莖被沖刷、斷落,種子―并隨潮水漂流,同樣也具有一定的繁殖力。對已經建立的互花米草種群,其局部的擴張主要依賴根狀莖的延伸。在美國華盛頓州的灘涂上,互花米草根狀莖的橫向延伸速度為每年0.5-1.7米。互花米草還以分株的方式進行繁殖,其地下莖橫走迅速,一般可產生大量的分株苗。
物種入侵
物種危害
互花米草生命力強,生態耐受幅度很廣,易形成單一、密閉、成片的植物種群,逐漸在許多地方演變成一種害草,后被列入世界最危險的100種入侵種名單。其物種危害主要表現為:
入侵名錄
2003年,互花米草被列入《中國第一批外來入侵物種名單》。
2013年,互花米草被《中國入侵植物名錄》列為1級惡性入侵類物種。
2023年,互花米草被列入中國《重點管理外來入侵物種名錄》。
防治方法
物理防治
互花米草的物理防治方法主要有割、翻耕、碎根、火燒等,這屬于環境友好型的防治方法,但物理防治一般需要多次操作才會治理徹底,耗時又耗力。
化學防治
互花米草的化學防治主要通過噴施除草劑進行,中國福建曾采用米草凈、米草星等藥劑清除互花米草。美國、南非、西班牙等國常采用咪唑煙酸、草銨膦、草甘膦、咪唑乙煙酸等清除互花米草。但除草劑會對生態環境造成污染,影響當地生物的繁殖和發育,甚至危害人類健康。
生物防治
生物防治是指利用昆蟲、真菌以及病原生物等天敵來抑制互花米草生長和繁殖,該方法在中國廣東和上海市應用較多,曾采用紅樹植物和蘆葦植物作為替代植物控制互花米草,但生物防治方法還不成熟,易造成二次生態入侵,整個治理過程及效果需要幾年甚至幾十年,耗時相對較長。
用途
環境保護
互花米草植被密集,可有效阻緩水流和風浪,具有促淤造陸、消浪護堤的作用。其發達的地下根狀莖系統,能固定濱海疏松流動且受潮水間斷浸漬的淤泥質土壤。互花米草是高光效植物,莖葉繁盛,根系發達,在灘涂種植有利于改善土壤的理化性質,提高土壤肥力和有機質含量。此外,互花米草對活水中的污染物吸附能力較強,可有效去除污染物。
工業原料
互花米草干草粉碎后配入飼料中喂養草食家畜,效果較好,因此可在冬季雜草枯萎期用作草食家畜的補充草料。其還具有明顯的改土增產效果,可作為水稻基肥使用。此外,互花米草還可用作生產中低檔紙的原材料。
相關研究
重金屬富集研究
有學者通過實驗研究互花米草入侵對濱海濕地沉積物重金屬的富集遷移效應,發現互花米草入侵濕地的沉積物中重金屬含量增加,且隨著互花米草入侵年限增加,沉積物重金屬含量呈增加趨勢。互花米草的不同部位對重金屬的累積存在差異,表現為根>葉>莖。
耐鉛研究
有學者通過實驗研究在不同濃度的鉛脅迫下,互花米草的相關生理指標的變化。發現互花米草的L-脯氨酸和可溶性糖含量均隨著鉛濃度的增加而顯著增大,其中須根的生物量受鉛脅迫的影響不顯著,且還可積累著大部分的鉛。檸檬酸是互花米草須根中含量較大的有機酸,其與鉛積累間存在極顯著的正相關,這說明檸檬酸可能指示互花米草須根中的鉛積累。
物種對比
互花米草與大米草(Spartina anglica)為同屬相近種,其區別如下。
參考資料 >
Species.物種2000中國節點.2023-06-13
中國自然標本館.自然標本館.2023-06-13
互花米草.植物智.2023-06-13
關于發布中國第一批外來入侵物種名單的通知.生態環境部.2023-06-19
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農業農村部 自然資源部 生態環境部 住房和城鄉建設部 海關總署 國家林草局公告第567號.中華人民共和國農業農村部.2023-06-19
大米草Spartinaanglica.植物智.2023-06-19