全 文 :第 28卷 第 1期
2007年 1月
华南农业大学学报
JournalofSouthChinaAgriculturalUniversity
Vol.28, No.1
Jan.2007
收稿日期:2005-11-11
作者简介:唐国玲(1979—), 男 ,硕士研究生;通讯作者:章家恩(1968—), 男 ,教授 , 博士 , E-mail:jeanzh@scau.edu.cn
基金项目:国家林业局重点成果推广项目 “退化红树林湿地植被恢复与重建技术示范 ”(2004-30);广东省科技计划项目
(2002C5050201, 2005A30402003);广东省自然科学基金(010274)
无瓣海桑对互花米草的生态控制效果
唐国玲 1 , 沈禄恒1 , 翁伟花 1 , 章家恩 1 , 廖宝文2 , 刘金苓 1 , 滕兴顺1
(1华南农业大学 农学院 ,广东 广州 510642;2中国林业科学研究院 热带林业研究所 , 广东 广州 510520)
摘要:调查研究了珠海淇澳岛河口湿地人工种植无瓣海桑后互花米草的生长状况.结果发现 ,随着无瓣海桑红树林
种植年限的增加 , 互花米草生长状况受到影响 , 表现为株高变矮 、盖度减少 、多度降低 、频度较小 、茎叶比增加 、青干
比增大 、生物量减少.说明种植无瓣海桑可以有效地控制互花米草的滋生蔓延 ,并可恢复红树林生态系统.
关键词:无瓣海桑;互花米草;生态控制
中图分类号:Q948.12 文献标识码:A 文章编号:1001-411X(2007)01-0010-04
EffectsofUsingSonneratiaapetalatoControl
theGrowthofSpartinaalternifloraLoisel
TANGGuo-ling1 , SHENLu-heng1 , WENGWei-hua1 , ZHANGJia-en1 ,
LIAOBao-wen2 , LIUJin-ling1 , TENGXing-shun1
(1 ColegeofAgriculture, SouthChinaAgric.Univ., Guangzhou510642, China;
2 InstituteofTropicalForestry, ChineseAcademyofForestryScience, Guangzhou510520, China)
Abstract:FieldinvestigationonefectsofplantingSonneratiaapetalatocontrolthegrowthofSpartinaal-
ternifloraLoiselwasconductedatthewetlandsinQiaoisland, Zhuhai, Guangdong.Theresultsshowed
that, withyearadditionofplantingSonneratiaapetala, thegrowthwasafected, theheight, coverage, rich-
nes, frequencyandbiomassofSpartinaalternifloradecreased.whilethemassratioofstemtoleafandthe
ratioofwettodrymasincreased.ThisindicatedthatplantingSonneratiaapetalacanefectivelycontrolthe
rapidgrowthofSpartinaalternifloraandalsorestorethemangrovewetlandecosystem.
Keywords:Sonneratiaapetala;Spartinaalterniflora;ecologicalcontrol
红树林生态系统是指热带 、亚热带海岸潮间带
的木本植物群落及其环境的总称 [ 1] .它可对水体进
行净化 ,是河口泥沙入海的过滤器和沉积地.红树林
在海陆界面生境条件下表现出诸多重要的生态功能
价值[ 2] .珠海市淇澳岛陆地面积 24 km2 ,历史上在该
岛四周广阔滩涂(约 600 hm2)上曾生长着茂密的红
树林 ,但由于围海造田和近年来的围垦养殖以及桥
梁 、码头的建设等 ,使这一珍贵资源不断减少.1984年
在石井湾 、大澳湾 、大围湾分布有红树林 109.2hm2 ,至
1998年 ,仅有大围湾 32.2hm2保存下来 ,且 40%为桐
花树 、老鼠勒和卤蕨群落 ,高度仅为 0.8 ~ 2.5 m[ 3-4] ,
并且这一小片的红树林外围的大片滩涂 (约 60%)
已被密集的互花米草 SpartinaalternifloraLoisel占
据 ,使红树植物的繁殖体极难在其中定居生长 ,并使
本地以秋茄和桐花树为主体的红树植物的生长开始
退化.因此 ,若不采取措施加以保护和在外缘扩种造
林 ,这片红树林有可能演变为以互花米草为主的群
落 ,甚至消失.互花米草于 1962年从荷兰和英国引
进至我国北方海滩 ,但目前在我国东南及华南沿海
已泛滥成灾 ,成了一种生物入侵物种 ,对海水养殖和
旅游业的发展极为不利 ,互花米草生命力与竞争力
极强 ,在有充分光照的裸滩上都能定居生长 ,并且生
长速度极快 ,被铲除 3个月后能重新萌发恢复成原有
状态(高 1 ~ 3m)[ 3-4] .互花米草依靠种子进行繁殖 ,
结实期种子四处散布 ,向海滩漫延和定居的速度极
快.目前 ,这种杂草遍布于淇澳岛的海边泥滩 、河流
边沿以及基围鱼塘内.据调查 , 1999年底仅在淇澳岛
大围湾就达 66.7 hm2[ 4] .互花米草具有喜光和蔓延
快的特点.经试验研究 ,人工种植速生的红树林 ,在
短期内生长超过互花米草的高度并较快郁闭 ,可以
抑制互花米草的生长 [ 4] .因此 ,珠海市政府开展了对
淇澳岛红树林湿地的保护与恢复工作 ,现已营造人
工红树林 200多 hm2 ,造林树种以引进种无瓣海桑
Sonneratiaapetala和海桑 Sonneratiacaseolaris(L.)
Engl.为主 ,对该岛的植被恢复起到了一定的促进作
用.本文就人工种植的无瓣海桑对互花米草的控制
进行了调查研究.
1 研究地区概况
珠海市地处北纬 21°48′~ 22°27′,东经 113°3′
~ 114°18′之间 ,位于广东省的南部 ,淇澳岛位于珠
海市东部 ,面积 24 km2 ,植被覆盖率达 85%.淇澳岛
地处南亚热带季风气候区 ,阳光充足 、雨量充沛 ,年
降水量 1 700 ~ 2 200mm,其中 4— 9月的降水量约占
全年降水量的 85.6%.年平均气温 22 ~ 23 ℃,年平
均空气相对湿度为 79%,年光照时间 1 700 ~ 2 000 h.
调查时间为 2005年 4月 28日和 4月 29日.
2 研究方法
2.1 样地的选择
本试验采用随机取样法 ,即从总体中随机抽取
样地[ 5] .分别对无红树林种植的湿滩地(作为对照)、
2003年种植的无瓣海桑林内 、2002年种植的无瓣海
桑林内 ,以及 2001年种植的无瓣海桑林内互花米草
随机抽取 3个 1m×1 m的小样方(每个小样方一般
相隔 10 m左右).
2.2 测定项目
2.2.1 株高 刈割互花米草之前 ,采用对角线法选
取 5株测定互花米草的自然高度 ,然后求出 5株互
花米草的平均株高 ,最后再求每个大样方中 3个小
样方的平均株高.
2.2.2 盖度 采用目视估测法 ,即预先选定一定面
积大小的样方 ,凭经验判断样方内植被覆盖所占的
比例[ 6-7] .
2.2.3 频度 用直径为 35.6 cm的样圆(面积为
0.1m2)在调查地随机抛出 50次 ,记录互花米草出
现的次数 ,综合统计后除以抛样次数即为互花米草
的频度 ,用百分数来表示 [ 6] .
2.2.4 多度 采用目测估计 ,用 O.Drude多度制 ,
即 Soc:密度很大 ,分盖度 90%以上;Cop.3:密度最
大 ,植物种极多 ,分盖度 70% ~ 90%;Cop.2:植物很
多 ,分盖度 50% ~ 70%;Cop.1:植物较多 ,分盖度
30% ~ 50%;Sp:植物不多 , 零星分布 , 分盖度在
30% ~ 50%;Sol:植物很少 , 偶见数个 ,分盖度在
10% ~ 30%;Un:植物偶见 1株.
2.2.5 茎叶比 茎叶比是植株茎秆与叶片质量的
比值[ 8-9] .茎叶比的大小决定着互花米草营养价值的
高低 ,比值越大 ,饲用价值越低 [ 9-10] .包括鲜质量茎叶
比和干质量茎叶比.测量方法为:取样方中的 10株
互花米草的地上部分 ,把茎部和叶部分开 、称质量 、
求出鲜质量茎叶比 ,然后将 10株互花米草的茎部和
叶部都放入烘干机 120 ℃杀青 20 min, 然后调到
60℃烘干 ,称质量 ,计算出干质量茎叶比.
2.2.6 青干比和生物量 青干比是单位面积内植
株鲜草与干草质量的比值 [ 9, 11] .其值的大小说明了
植物体中水分含量的高低 [ 9, 12] .本试验测量的是地
上部分的鲜质量和干质量.测量方法为:分别割下
1 m×1m小样方中的所有互花米草 ,称其质量 ,求出
3个小样方的平均值即得出互花米草地上部分的鲜
质量 ,然后把大样方中的 3个小样方混合 ,取 250g放
入烘干机 120 ℃杀青 20 min,然后调到 60 ℃烘干 ,称
质量后再计算得出青干比 ,最后换算其干质量.
2.2.7 无瓣海桑的郁闭度 林分郁闭度是林分树
冠投影面积对林地总面积的比值.它不仅是一个经
济指标 ,更多地表现为一个林业指标和生态指标.本
试验对无瓣海桑的郁闭度采用目测估计法.
3 结果与分析
3.1 无瓣海桑对互花米草株高的影响
株高是植株生长发育过程的一个指标 ,也是衡
量植物对环境适应性的指标.根据调查 , 2001、2002
和 2003年种植的无瓣海桑林郁闭度分别为 0.30、
0.65和 0.70 ,对照地设为 0.在种植无瓣海桑后 ,互
花米草植株的高度比没有种植时低 ,对照地上互花
米草的株高 90.47 cm,在 2003年种植的无瓣海桑林
内互花米草的株高为 76.47cm,在 2002年种植的无
瓣海桑林内的互花米草为 59.73 cm,比 2003年种植
的无瓣海桑林内互花米草低 16.74 cm.由此可见 ,随
11 第 1期 唐国玲等:无瓣海桑对互花米草的生态控制效果
着种植年限的增加 ,无瓣海桑郁闭度增大 ,互花米草
植株的高度不断降低 ,这可能是由于互花米草在林内
得到的光照强度减少以及土壤养分的限制 ,其生长受
到抑制(表 1).
表 1 不同种植年份无瓣海桑群落下互花米草的生长状况调查结果 1)
Tab.1 SomeinvestigationresultsofSpartinaalternifloragrowthunderSonneratiaapetalacommunityofdifferentyearsplan-
tation
年份
year
高度
height
/cm
频度
frequency
/%
盖度
coverage
/%
多度
richness
鲜质量茎叶比
freshmussratio
ofstemtoleaf
干质量茎叶比
drymasratio
ofstemtoleaf
青干比
ratiooffresh
todrymass
鲜质量
freshmass
/(kg· m-2)
干质量
drymass
/(kg· m-2)
对照 control 90.47 50 100 Soc 4.7 7.7 5.2 3.77 0.72
2003 76.47 50 100 Soc 6.9 19.0 5.8 2.94 0.51
2002 59.73 10 16 Sp 28.0 84.1 6.2 0.31 0.05
2001 0 0 0 Un 0 0
1)对照为无红树林的湿滩地;由于 2001年种植的无瓣海桑林内互花米草在 300m2内只有 3株 , 几乎被老鼠勒所取代 ,故 2001年的数据都
为 0, 2002年种植的无瓣海桑林内有一些老鼠勒
3.2 无瓣海桑对互花米草的盖度和多度的影响
植物群落盖度是描述植物群落结构及其重要性
的主要指标之一.多度是指植物群落的丰富程度.根
据对不同生境下互花米草生长状况的调查结果(表
1)来看 ,在 2003年种植的无瓣海桑林内的互花米草
盖度和多度跟对照湿地中的互花米草基本相同.随
着无瓣海桑种植年限的增加 ,其林内的互花米草盖
度和丰富度比对照湿地中的互花米草的相应值显著
下降.而 2003年种植的无瓣海桑(郁闭度为 0.3),对
互花米草的盖度几乎没有太大影响.在 2002年种植
的无瓣海桑林(郁闭度达到 0.65)下 ,互花米草的盖
度和丰富度明显降低;2001年种植的无瓣海桑林(郁
闭度为 0.7)下 ,互花米草的盖度几乎为 0.
3.3 无瓣海桑对互花米草频度的影响
频度表示某一种群的个体在种群中水平分布的
均匀程度.频度大的种群 ,其个体在群落中分布是较
均匀的 ,反之频度小的种群 ,其个体在群落中的分布
是不均匀的.由调查结果(表 1)可以看出 ,在 2003年
种植的红树林和对照地中 , 互花米草的频度都为
100%.随着无瓣海桑的种植年限和郁闭度的增加 ,
互花米草分布变得不均匀.在 2002年种植的红树林
下互花米草的频度仅为 16%.在 2001年种植的无瓣
海桑林下 ,互花米草的频度为 0,此时互花米草几乎
消失 ,基本上被老鼠勒所取代.
3.4 无瓣海桑对互花米草茎叶比的影响
由表 1可以看出 ,随着无瓣海桑林郁闭度的增
加 ,无论是互花米草的鲜质量茎叶比还是干质量茎
叶比都随着增大.当郁闭度达到 0.7后 ,互花米草由
于受光照强度的限制 ,叶片生长受到抑制.
3.5 无瓣海桑对互花米草青干比的影响
根据表 1的观测结果 ,对照滩地中互花米草的
青干比为 5.2,在 2003年种植无瓣海桑林内的互花
米草青干比 5.8,在 2002年种植的无瓣海桑林内互
花米草的青干比为 6.2.说明在一定范围内 ,随着无
瓣海桑林的郁闭度的增加 ,互花米草的青干比有增
加趋势.
3.6 无瓣海桑对互花米草生物量的影响
生物量是植株在生长发育过程产生或积累的物
质的总量 ,是衡量植物光合作用大小的指标之一.在
对照滩地下的互花米草鲜质量为 3.77 kg/m2 、干质
量为 0.72kg/m2 ,在 2003年种植的无瓣海桑林内互花
米草的鲜质量为 2.94 kg/m2 、干质量为 0.51 kg/m2 ,
2002年种植的无瓣海桑林内互花米草的鲜质量为
0.31kg/m2 、干质量为 0.05kg/m2.可见 ,随着无瓣海
桑林郁闭度的增大 ,无论是互花米草的鲜质量还是
干质量都会减少.主要原因是互花米草是喜光植物 ,
随着无瓣海桑林郁闭度的增大 ,互花米草接受到的
光照强度不足 ,光合作用减弱 ,生物量累积减少.
4 讨论与结论
互花米草本身所具有的各种特性使其成为保滩
护岸 ,促淤造陆的先锋植物和牧草饲料.同时 ,也正
是由于其极强的抗逆性 ,蔓延的速度超过人们的控
制能力 ,以至于原有的滩涂生态和物种多样性遭到
破坏 ,致使航道被淤 ,滩涂被占 ,严重影响了沿海航
运 、滩涂养殖及海滩旅游.互花米草在许多地区对护
滩固岸曾起过积极的作用 ,但近年来 ,在原引种地以
外地段滋生蔓延 ,形成优势种群 ,排挤其他植物 ,构
成对当地生物多样性的威胁[ 13] .
通过种植无瓣海桑红树林 ,随着其种植年限的
增加 ,互花米草由于受到光照强度和光照时间等的
12 华 南 农 业 大 学 学 报 第 28卷
限制 ,其生长过程受阻 ,表现为株高变矮 、盖度减少 、
多度降低 、频度较小 、茎叶比增加 、青干比增大 、生物
量减少.当无瓣海桑的郁闭度达到一定程度(0.7左
右),由于缺乏正常生长所需要的光照强度和光照时
间 ,互花米草几乎无法生长 ,并逐渐被老鼠勒所取
代 ,从而形成新的无瓣海桑 -老鼠勒群落.然而 ,无
瓣海桑也是于 1985年从孟加拉国引入我国的外来
种 [ 14] ,其引入与进一步扩展是否会造成新的生态入
侵问题已引起有关学者的重视.王发国等 [ 15] 、严岳鸿
等 [ 16]明确把无瓣海桑列为外来入侵种.李玫等 [ 17]通
过室内研究证明了无瓣海桑对乡土红树植物产生抑
制生长的化感作用.李海生等[ 18]就无瓣海桑引种的
种群遗传多样性进行了 ISSR分析 ,得出次生种源引
种后的无瓣海桑仍有较丰富的遗传多样性 ,具备较
强适应环境的能力.廖宝文等[ 19]分析了无瓣海桑的
生物学特性与生态环境适应性后 ,建议在红树林保
护区内引进应慎重.因此 ,在利用无瓣海桑控制互花
米草滋生蔓延的同时 ,还需加强对无瓣海桑的生态
风险评估研究 ,使其对恢复沿海红树林生态系统起
到积极的作用.
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【责任编辑 周志红】
13 第 1期 唐国玲等:无瓣海桑对互花米草的生态控制效果