以互花米草为例讨论海洋物种入侵对海岸海洋环境的影响

互花米草是我国引入的典型的海洋生物入侵种,是列入2003年我国首批16种外来入侵物种名单中唯一的海洋入侵种,并以互花米草为例讨论海洋生物入侵种对我国的海岸海洋环境所造成的影响.     

广西海岸潮间带互花米草遥感监测

【目的】对广西海岸潮间带入侵物种互花米草(Spartina alterniflora)进行遥感监测,查清互花米草分布区域。【方法】以2016年GF-1号高分辨率卫星影像为数据源,利用遥感技术与野外勘查相结合的方法,对广西互花米草扩散现状进行监测和分析。【结果】截至2016年7月,广西海岸潮间带互花米草分布面积为686.48hm~2,斑块数5 191个,平均斑块面积为0.13hm~2,最大斑块面积为47.24hm~2(位于丹兜海海域滩涂)。此次调查结果显示互花米草面积比引种时期增加了685.54hm~2,面积增长了729倍。北海市海滩互花米草分布面积为685.91hm~2,占入侵总面积的99.92%,钦州市海滩分布面积为0.57hm~2,占入侵总面积的0.08%。丹兜海互花米草入侵面积达317.89hm~2,但廉州湾斑块数量分布最多,为2 777个。【结论】高分辨率卫星影像能有效地提取互花米草分布信息;广西互花米草正处于迅速扩张期,空间上自东往西扩散,最远已到达钦州市大风江口西部海域滩涂;廉州湾互花米草扩散正处于急速爆发期;自然保护区内红树林、海草床和土著盐沼植被等海洋生态系统已经受到互花米草的严重威胁,生态环境不容乐观。建议加强对互花米草扩散和防治机制的研究。     

互花米草生态工程能值分析

应用能值分析的方法,分别对江苏省射阳河口的３种治理方案（海滨潮间带盐沼湿地（方案Ａ）、互花米草湿地（方案Ｂ）和互花米草生态工程（方案Ｃ）进行能值计算和评价。计算结果为能值投入Ａ：２．８４Ｅ＋１２Ｓｅｊ＾－１ｍ＾－２;Ｂ：３．６７Ｅ＋１１Ｓｅｊ＾－１ｍ＾－２;Ｃ：８．９４Ｅ＋１１Ｓｅｊ＾－１ｍ＾－２;能值产出Ａ：５．７８Ｅ＋０９Ｓｅｊ＾－１ｍ＾－２ｍ;Ｂ：３．４４Ｅ＋１１Ｓｅｊ＾－１ｍ＾－２;Ｃ：３     

莆田互花米草入侵区大型底栖动物群落研究

2008年3月-12月对莆田市沿海互花米草（Spartina alterniflora）的入侵现状及分布区大型底栖动物群落进行调查研究。结果表明：仙游县枫亭镇、涵江区三江口镇沿海滩涂有较大面积的互花米草分布,在其他海域尚未发现。在枫亭镇辉煌村互花米草分布区高、中、低三个潮区共获得大型底栖无脊椎动物25种,其中节肢动物7种,环节动物16种,软体动物2种,生物量平均为156．1246±120．0180g·m^-2,平均密度为11253±9133ind·m^-2,与其他学者的研究相比属于较高水平。数量优势种为中国毛虾（Acetes chinensis Hansen）与中华蜾赢蜚（Corophium chinensis）等。     

广西海岸潮间带互花米草调查研究

2008年秋季对广西海岸互花米草(Spartina alterniflora)分布情况用手持GPS进行绕测调查。结果显示,广西互花米草群落面积为389.2hm2,95%分布于丹兜海,其余分布于山口镇北界村海滩(3.2%)和营盘镇青山头海滩(1.8%)。广西互花米草群落73%生长于淤泥质土壤,年均扩散速率为24%,明显低于华东沿海的30%~59%。互花米草于1979年引种到广西合浦县,在山口镇山角海滩引种成功,在党江镇沙埇海滩引种失败,营盘镇青山头是新发现的互花米草引种分布点。营盘镇青山头和山口镇北界村这两处海滩将是继丹兜海之后互花米草漫延的重灾区。     

NaCl胁迫对互花米草光合作用及其参数的影响

以互花米草（Spartina alternif lora Loisel）为材料,研究不同盐浓度下其CO2响应曲线及其参数的变化情况。结果表明,盐浓度100mmol.L-1时,互花米草各项指标和参数达到最大值,预示此浓度比较适合其生长和繁殖 盐浓度高于300mmol.L-1时,其CO2响应（A-Ci）曲线、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、最大Rubisco羧化速率（Vcmax）和最大电子传递速率（Jmax）显著低于对照组,表明高盐浓度对互花米草的生长产生了抑制作用。盐胁迫对互花米草Rubisco数量及活性和RuBP再生产生破坏的程度无差异,二者综合作用导致互花米草光合速率（A）的降低。较高盐浓度时,互花米草依然可以积极调整生存策略,如降低蒸腾速率,保持较高的水分利用效率（WUE）等以此保障生命活动的继续进行,为其进一步建立种群和扩散提供基础。     

互花米草盐沼矿质元素的迁移变化

互花米草盐沼中矿质元素的季节变动较明显春季以植物吸收为主：夏季有部分吸收，开始释放烈季、冬季以释放为主，冬季部分转移并贮存在根茎中．深秋至初冬的盐沼土壤和海水中矿质的元素的含量略高于春季．１９９０年春夏之交互花米草所含Ｃａ．Ｍｇ．Ｓｒ．Ｍｎ．Ｋ．Ｎａ等元素的总量与互花米草生物量呈正相关关系．     

锌胁迫对互花米草生长、金属累积和有机酸变化的影响

研究互花米草在不同锌处理条件下(250mg·kg~(-1)和1 000mg·kg~(-1))的生长状况和物理参数的变化.研究结果显示,当锌浓度为250mg·kg~(-1)时,可以提高植物分蘖密度.在锌胁迫条件下,叶绿素含量显著下降.相反,电解质渗透率、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖却在增加.当锌浓度为250mg·kg~(-1)时,叶、茎、根状茎和细根的生物量都有所增加,但当锌浓度为1 000mg·kg~(-1)时,其生物量却被抑制.互花米草中总锌、水溶性锌和水溶性锌/总锌都随着锌处理浓度的增大而增大.草酸和枸橼酸是互花米草中含量最多的两种酸,在叶片和细根中,草酸和锌的富集呈正相关.在互花米草的叶片中,有机酸(抗坏血酸和富马酸)和锌的生物富集之间存在正相关关系.因此,有机酸(包括草酸、抗坏血酸、富马酸)可能在互花米草叶片中的锌富集和解毒作用中起到重要作用.而且,草酸可能和细根中锌的固定和锌从互花米草地下部分到地上部分的转移过程有紧密的关系.     

互花米草育性基因Pollen Tube Blocked 1的自然变异及其表达与自交结实的相关性

互花米草(Spartinaalterniflora)作为我国当前主要入侵植物之一,其高纬度地区种群的结实率显著高于低纬度地区种群,推测很可能发生了自交进化.为研究其内在遗传机制,选取8个不同纬度地区的互花米草种群为材料,对影响种子结实的主效基因Pollen Tube Blocked 1(SaPTB1)进行扩增并测序以检...     

泉州湾互花米草中重金属富集程度分析

采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法,分析泉州湾滩涂沉积物及互花米草成熟植株体内Cu,Zn,Ni,Mn,Co,Fe,V,Pb,Cr等金属的质量分数,研究互花米草的叶、茎、根对不同重金属的富集程度和富集能力,以及共存金属元素对金属富集的影响.研究表明,互花米草的叶、茎、根内含一定量的Cu,Zn,Ni,Mn,Co,Fe,V,Pb,Cr等金属元素,泉州湾滩涂沉积物存在Cu,Pb,Zn,Cr的污染,互花米草植株体内也有一定程度的重金属污染,不再具有原来的经济价值.互花米草植株的根对Mn,Cr,Cu,Fe,Ni的富集系数大于或接近1.重金属元素的共存能促进其他重金属的吸收,降低滩涂沉积物中重金属的质量分数.单株互花米草富集的重金属总量较大,互花米草的生物量大,通过收割富集重金属的互花米草地上部分,可以有效地降低互花米草生长环境中水体或沉积物的重金属质量分数.     

互花米草的生态控制与综合利用研究

外来种入侵往往伴随着病虫害爆发等严重的环境问题．成为生物安全中的一大痼疾。对不同的外来种应采取不同的对策．特别对正负生态效应明显的互花米草尤然。自1979年引种以来．互花米草在减缓风暴潮压力、保护滩堤、促进围垦、消除近海污染等方面发挥了一系列正面效应;但是由于繁殖能力强．在与本土物种竞争、挤占贝类栖息地、改变滩涂景观、降低生物多样性等方面也造成一系列负面效应。     

互花米草与芦苇叶片化感物质对两者种子胚芽生长的影响

研究入侵植物互花米草叶片化感物质对土著植物芦苇种子胚芽生长的影响,对探讨其入侵机制具有重要意义.采用培养皿滤纸法,分析了用10,20,30,40,50g/L互花米草叶片化感物质提取液对芦苇种子胚芽,以及芦苇叶片化感物质提取液对互花米草种子胚芽生长的影响.结果表明:低浓度互花米草叶片化感物质提取液对芦苇胚芽生长无明显影响,30g/L时才有明显的抑制作用,且浓度越高,对芦苇胚芽生长抑制作用越强;而芦苇叶片化感物质提取液对互花米草的胚芽生长无明显影响.互花米草可能通过分泌某些次生代谢物质抑制土著植物芦苇种子萌发,而土著植物对入侵植物并无明显影响,这可能是互花米草成功入侵的主要原因之一.     

1993-2003 年间温州沿海互花米草变迁

互花米草由于其适应性和生长速度对当地环境产生很大影响,从而成为人们关注的外来入侵植物.为了弄清温州沿海自20世纪80年代末引种以来互花米草的变化以及影响,在比较1993年、2000年和2003年的TM遥感影像的基础上,对温州滩涂互花米草进行实地调查和访问.结果显示,温州滩涂互花米草1993年总面积为3.921km2,2000年总面积为4.552km2,2003年总面积为6.361km2.龙湾等地方互花米草面积减少,是因为互花米草淤高后被开发成为海水养殖池塘.互花米草入侵、超越原生滩涂植被,并且在海堤外形成单优种群,表明互花米草很强的竞争力和扩张能力.互花米草在温州没有形成成熟的种子,依靠根茎无性繁殖.     

大米草和互花米草种植功效的利弊

论述了大米草和互花米草的基本特性、用途、正负效应,以及在中国的引种历程、争论焦点等,澄清了有关文献对大米草和互花米草的误导讹传,为科学利用这两种植物和抑制其可能带来的危害提供了参考依据。     

崇明东滩互花米草的无性扩散能力

互花米草是对我国影响较大的外来物种,尽管对其带来的效益以及危害等方面进行了一些研究,但是对影响这些效应的关键因素——无性扩散能力知之甚少.经对上海境内互花米草的分布进行调查,发现目前上海分布有3592 hm2互花米草.采用定位研究方法,对崇明东滩互花米草无性扩散能力进行的研究表明,互花米草具有十分强的无性繁殖能力,经过9个月的生长,单株互花米草可以扩展到86-222株,最大扩散距离达到226 cm,互花米草集群的扩散距离平均为107 cm,最大扩散距离可以达到263 cm.最后针对其无性繁殖的特点,提出了一些防治策略.     

磁场对互花米草(Spartina alterniflora)三种生态型的生理效应

磁场对互花米草具有显著的生理影响,通过三种生态型互花米草在芽、苗期过氧化物酶(POD)、细胞色素氧化酶(COD)、苹果酸脱氢酶(MDH)、酯酶(Esterase)等同工酶、游离氨基酸和种子发芽状况的分析,表明四种同工酶、氨基酸代谢和种子萌发明显受磁场的影响。不同的植物发育期,磁场影响不相同;四种同工酶对磁场的感应强度并不相同,磁场作用具有阈值,特定的磁场强度具有特定的生物效应,而不同的生态型,磁场阈值不同,故基因型不同是磁场生物效应差异的一个重要因素,在磁场诱变育种等生产实践和其他有关研究中应注意基因型的差异。     

互花米草和2种乡土红树林树种的生境适应性试验

为了正确实施生物替代法防除外来入侵植物互花米草（Spartina alterniflora）,构建由光照、盐度和土壤质地组合的生境条件,对互花米草与乡土红树林树种秋茄（Kandelia candel）和木榄（Bruguieragymnorrhiza）进行生境适应性试验。试验的每个因子设3个水平（双层遮荫,单层遮荫,全光照;海水,咸淡水,淡水;泥质,泥沙,沙质）,按L9（34）正交表进行试验。结果表明：在双层遮荫条件下（光照度〈300lux）互花米草90d内便全部死亡,而秋茄与木榄幼苗能够正常生长。秋茄和木榄均适宜在适当遮荫和泥质土壤下生长,前者偏向于淡水而后者偏向于海水条件。全光照与低盐度是这3种植物叶片实现高光合速率的条件。     

厦门滨海湿地红树林资源与互花米草入侵分布

通过无人机巡视、卫星遥感图像分析及沿海岸地面调查等方式,研究了2017年厦门滨海湿地红树林资源及互花米草的入侵情况。结果表明:1)厦门湾共有真红树林植物5科7属7种,分别为秋茄(Kandelia obovata)、白骨壤(Avicennia marina)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、红海榄(Rhizophora stylosa)、无瓣海桑(Sonneratia apetala)和拉关木(Laguncularia racemosa),其中秋茄和白骨壤为优势种; 2)厦门红树植物分布在思明、湖里、集美、海沧和翔安5个行政区,面积共76. 1 hm2,其中翔安区下潭尾站位的红树林面积最大(50. 4 hm2),占厦门红树林总面积的66. 33%,目前厦门红树植物的人工恢复与重建以秋茄纯林,以及秋茄和无瓣海桑混交种植为主; 3)厦门互花米草入侵面积约69. 7 hm2,81. 42%分布在翔安区大嶝大桥两侧和九溪河口海域。根据调查结果,提出了关于厦门红树林恢复重建与互花米草控制的两点建议:1)在加强白骨壤苗种繁育技术及红树幼苗藤壶防治技术研究的基础上,大力种植本地种秋茄和白骨壤,以生态方法控制互花米草的蔓延; 2)加强对外来物种无瓣海桑和拉关木的种植地点、种植时间和种植数量等信息的登记制度,建立一定的防控机制。     

互花米草入侵对黄河口盐沼湿地土壤溶解性有机碳空间分布的影响

互花米草是我国滨海盐沼湿地中广泛分布的入侵植物,可对盐沼土壤的元素循环产生深远影响. 本研究以黄河三角洲典型互花米草分布区为研究对象,沿垂直于潮沟方向选择连续带状互花米草区(CR)、斑块状互花米草区(P)、斑块间裸滩(BL)以及互花米草与盐地碱蓬交错区(MZ)样地,分别分层采集土壤剖面样品,探讨互花米草入侵对土壤溶解性有机碳(DOC)质量分数 w 的空间分布特征的影响. 研究结果表明:研究区表层(0~20cm)及深层(>20~100cm) 土壤 w(DOC)的变化范围分别为5.68~112.17与4.27~94.28mg·kg-1;互花米草入侵显著增加了表层土壤w(DOC) (P<0.05),土壤 w(DOC)沿互花米草扩散方向逐渐降低. 除斑块状互花米草区外,土壤 w(DOC)随着土壤深度增加逐渐降低.Spearman相关性分 析 结 果 表 明, 表 层 土 壤 w(DOC) 与 土 壤 有 机 碳 即 w(SOC) (P<0.05) 以 及 w(黏 粒) (P<0.01)呈显著正相关关系,而与pH 呈负相关关系(P<0.01). 多元分析表明表层土壤与深层土壤的 DOC与土壤理化因子之间呈现不同的作用关系,说明互花米草入侵改变了滨海盐沼土壤 DOC的空间分布特征,本文研究结果为深入开展滨海盐沼湿地碳循环研究提供基础