互花米草 :禾本科米草属植物

更新时间:2023-06-13 15:15

互花米草(学名:Spartina alterniflora Loisel.)为禾本科(Poaceae)米草属(Spartina)多年生草本植物。互花米草原产于北美洲南美洲大西洋沿岸,分布于热带亚热带温带沿海地区宽广的气候带,主要生长在海滩高潮带下部至中潮带上部的宽广的潮间带。在中国分布于山东省江苏省浙江省等地。互花米草根系发达,繁殖能力极强,高度耐盐、耐涝,但不耐旱。

互花米草地下部由短而细的须根和根状茎组成,茎秆坚韧、直立,高可达1-3米。叶互生,呈长披针形,具盐腺,叶表面往往有白色粉状的盐霜出现。复总状花序,具10-20个穗形总状花序两性花颖果长,胚呈浅绿色或蜡黄色。互花米草的种子在8-12月成熟,其花期与地理分布位置有关。

互花米草植被密集,地下根茎系统发达,可起到促淤造陆、消浪护堤、改善土壤、去除水体污染物的作用。互花米草干草粉碎后可用作补充草料。并且,互花米草还可用作为水稻基肥、造纸原材料。

互花米草生命力强,生态耐受幅度很广,易形成单一、密闭、成片的植物种群,对生态环境造成危害。其曾被列入世界最危险的100种入侵种名单。后又陆续被《中国第一批外来入侵物种名单》《中国入侵植物名录》《中国重点管理外来入侵物种名录》收录。防治互花米草,可采用物理消除、喷施除草剂、引入天敌等方法。

引种历史

互花米草原产于北美洲南美洲大西洋沿岸,在美国西部和欧洲海岸归化。1979年,中国从美国引进。1980年在中国福建沿海等地试种,1982年扩种到中国江苏、广东省浙江省山东省等地。最初引种的目的是保滩护岸、改良土壤、绿化海滩、改善海滩生态环境。种植初期对沿海护堤造地、消浪减波起到了一定作用,但因其繁殖力强、根系发达、传播范围广且缺少天敌,已在中国黄河入海口泛滥成灾,对沿海滩涂多种海洋生物构成严重威胁。

形态特征

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,植株茎秆坚韧、直立,高可达1-3米,直径在1厘米以上。

茎节具叶鞘,叶腋有腋芽。叶互生,呈长披针形,长可达90厘米,宽1.5-2厘米,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20-45厘米,具10-20个穗形总状花序,有16-24个小穗,小穗侧扁,长约1厘米;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。

果实与种子

颖果长0.8-1.5厘米,胚呈浅绿色或蜡黄色。

物种分布

互花米草原产于北美洲南美洲大西洋沿岸,分布于热带亚热带温带沿海地区宽广的气候带,主要生长在海滩高潮带下部至中潮带上部的宽广的潮间带。近200年来,由于人类活动,互花米草已从其原产地扩展到英国法国西班牙美国墨西哥等地。互花米草在中国沿海地区分布广泛,包括山东省江苏省浙江省福建省广东省等地。

生长习性

互花米草高度耐盐、耐涝,能适应周期性的潮水淹没,但耐旱能力差,不能在海潮不及的海滩或长期淹水的低滩中生存。其根系发达,常密布于地下30厘米深的土层内,有时可深达地下50-100厘米。互花米草繁殖能力极强,每平方米可结种子几百万粒,单株一年内可繁殖几十甚至上百株。其种子在8-12月成熟脱落后,可保持休眠状态至翌年春天,且互花米草成熟的种子能随风浪、海潮漂流,遇合适的海滩位置和较好的立地条件能自行萌芽,定植并形成种群,随后通过人类活动或自然环境扩散传播。互花米草的花期与其地理分布有关,在北美一般是6-10月,南美则是12月到次年6月,欧洲则是7-11月。在新西兰和美国华盛顿州的Padilla海湾,互花米草甚至都不开花。

繁殖

互花米草为两性花,主要通过风媒传播花粉,雌花先成熟,柱头在花粉囊裂开之前伸出,以接受早熟花的花粉。互花米草可自花授粉,也可异花授粉,其异花授粉成功率显著高于自花授粉,异花授粉的结实率与种子活力较高,而自花授粉产生的种子无萌发能力。

互花米草的繁殖体包括种子、根状茎与断落的植株,以种子繁殖为主。在适宜的条件下,互花米草3-4个月即可达到性成熟,每个花序上会结出大量的种子。在潮汐的作用下,部分植株及根状茎被冲刷、断落,种子―并随潮水漂流,同样也具有一定的繁殖力。对已经建立的互花米草种群,其局部的扩张主要依赖根状茎的延伸。在美国华盛顿州的滩涂上,互花米草根状茎的横向延伸速度为每年0.5-1.7米。互花米草还以分株的方式进行繁殖,其地下茎横走迅速,一般可产生大量的分株苗。

物种入侵

物种危害

互花米草生命力强,生态耐受幅度很广,易形成单一、密闭、成片的植物种群,逐渐在许多地方演变成一种害草,后被列入世界最危险的100种入侵种名单。其物种危害主要表现为:

入侵名录

2003年,互花米草被列入《中国第一批外来入侵物种名单》。

2013年,互花米草被《中国入侵植物名录》列为1级恶性入侵类物种。

2023年,互花米草被列入中国《重点管理外来入侵物种名录》。

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、火烧等,这属于环境友好型的防治方法,但物理防治一般需要多次操作才会治理彻底,耗时又耗力。

化学防治

互花米草的化学防治主要通过喷施除草剂进行,中国福建曾采用米草净、米草星等药剂清除互花米草。美国、南非、西班牙等国常采用咪唑烟酸、草铵膦、草甘膦、咪唑乙烟酸等清除互花米草。但除草剂会对生态环境造成污染,影响当地生物的繁殖和发育,甚至危害人类健康。

生物防治

生物防治是指利用昆虫、真菌以及病原生物等天敌来抑制互花米草生长和繁殖,该方法在中国广东和上海市应用较多,曾采用红树植物和芦苇植物作为替代植物控制互花米草,但生物防治方法还不成熟,易造成二次生态入侵,整个治理过程及效果需要几年甚至几十年,耗时相对较长。

用途

环境保护

互花米草植被密集,可有效阻缓水流和风浪,具有促淤造陆、消浪护堤的作用。其发达的地下根状茎系统,能固定滨海疏松流动且受潮水间断浸渍的淤泥质土壤。互花米草是高光效植物,茎叶繁盛,根系发达,在滩涂种植有利于改善土壤的理化性质,提高土壤肥力和有机质含量。此外,互花米草对活水中的污染物吸附能力较强,可有效去除污染物。

工业原料

互花米草干草粉碎后配入饲料中喂养草食家畜,效果较好,因此可在冬季杂草枯萎期用作草食家畜的补充草料。其还具有明显的改土增产效果,可作为水稻基肥使用。此外,互花米草还可用作生产中低档纸的原材料。

相关研究

重金属富集研究

有学者通过实验研究互花米草入侵对滨海湿地沉积物重金属的富集迁移效应,发现互花米草入侵湿地的沉积物中重金属含量增加,且随着互花米草入侵年限增加,沉积物重金属含量呈增加趋势。互花米草的不同部位对重金属的累积存在差异,表现为根\u003e叶\u003e茎。

耐铅研究

有学者通过实验研究在不同浓度的铅胁迫下,互花米草的相关生理指标的变化。发现互花米草的L-脯氨酸和可溶性糖含量均随着铅浓度的增加而显著增大,其中须根的生物量受铅胁迫的影响不显著,且还可积累着大部分的铅。柠檬酸是互花米草须根中含量较大的有机酸,其与铅积累间存在极显著的正相关,这说明柠檬酸可能指示互花米草须根中的铅积累。

物种对比

互花米草与大米草(Spartina anglica)为同属相近种,其区别如下。

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