江苏海岸带互花米草防治策略探讨

2024-01-11 02:46康晓光朱正杰冯虹毓武舒阳安树青
湿地科学与管理 2023年6期
关键词:互花海岸带盐度

赵 晖 康晓光 朱正杰 冯虹毓 武舒阳 夏 露 冷 欣 安树青,*

(1 南京大学常熟生态研究院,南大(常熟)研究院有限公司,江苏 苏州 215501;2 南京大学生命科学学院,江苏 南京 210046)

互花米草(Spartina alterniflora)为禾本科米草属多年生草本植物,原产大西洋沿岸,现已成为中国、欧洲、南美洲、北美洲东太平洋沿岸主要的外来入侵物种之一(Strong et al., 2013)。引进我国40余年来,互花米草种群面积剧烈扩张,在自然扩散的条件下可分布在20°-39°N范围(Wang et al., 2006; An et al., 2007)。目前,互花米草已广泛分布于中国滨海地区的十余省(市/自治区)以及香港特区(An et al., 2007),北起辽宁丹东、南至海南儋州,其覆盖面积已超过6.8万hm2,成为我国滨海湿地最主要的入侵物种(Zhang et al.,2017)。我国也已成为互花米草入侵最严重的国家(Zuo et al., 2012),其中,江苏省是我国互花米草入侵最严重的省份(刘明月, 2018; 王腾等,2022)。

随着互花米草的快速扩张入侵,引发了区域生态、经济和社会不良影响,目前世界各国均高度重视互花米草入侵带来的多重负面作用(Ainouche et al., 2016),并利用物理、化学、生物和综合管理的方式以达到根除和控制互花米草的目的(An et al., 2007; Strong et al., 2013; 谢宝华等,2018;Xie et al., 2019)。本文通过现状调查与文献调研,分析了江苏海岸带互花米草的空间分布和治理现状,总结了目前治理存在的问题,提出了江苏海岸带互花米草防治策略和建议,为我国互花米草治理工作提供科技支撑。

1 江苏海岸带互花米草空间分布与治理现状

1.1 互花米草空间分布

通过对江苏省沿海区域2022年7—9月亚米级遥感影像进行解译分析,结合现场实地验证,江苏省分布的互花米草总面积约2.44万hm2,主要分布在连云港市北部沿海区域、盐城市中部和南部沿海区域、南通市中部沿海区域(图1)。连云港市沿海地区互花米草分布面积约1 341.84 hm2,其中赣榆区有1 058.76 hm2,连云区有136.26 hm2,灌云县有146.82 hm2。盐城市沿海地区互花米草分布面积约为15 523.84 hm2,其中,响水县345.04 hm2,滨海县176.99 hm2,射阳县1 159.85 hm2,大丰区9 816.36 hm2,东台市4 025.60 hm2。南通市沿海地区互花米草分布面积约7 576.20 hm2,其中海安市568.43 hm2,如东县4 452.10 hm2,通州区2 103.92 hm2,海门市55.70 hm2,启东市396.05 hm2。

图1 江苏省互花米草分布图Fig.1 The spatial distribution of Spartina alterniflora in Jiangsu Province

1.2 互花米草治理现状

自2017年起,江苏省盐城市等地相继开展互花米草治理研究、试验和治理工作。2017—2021年盐城珍禽国家级自然保护区先后开展5项互花米草控制试验工程,即亚行贷款盐城湿地保护项目珍禽自然保护区子项目互花米草控制工程、环境引导资金项目互花米草控制工程、省科技厅社发项目“刈割+薄膜覆盖处理方法”实验、省科技厅社发项目“重型拖拉机轮的碾压方法”控制互花米草工程和省科技厅社发项目互花米草综合防治工程等。珍禽和麋鹿保护区实施了引水补湿、退渔还湿、互花米草控制试点等修复工程,约260 hm2的互花米草进行治理,为候鸟栖息觅食提供了有利条件(丹青, 2022)。盐城市东台条子泥岸段先后投入6 000多万元实施蹲门湾1 130 hm2养殖区退渔还湿,整治梁垛河闸下游30 hm2互花米草、修复湿地,对条子泥东侧堤外滩面互花米草进行人工割除干预,整治面积800 hm2(海洋生态环境司,2021)。南通如东小洋口湿地利用“覆土+人工清除”的综合防治方法成功治理外来互花米草近400 hm2,同时恢复滩涂植被翅碱蓬(Suaeda glauca)33.33 hm2、柽柳(Tamarix chinensis)和芦苇(Phragmites australis)各3.33 hm2,且修复区的鸟类种类、数量也明显增加(自然资源部第一海洋研究所,2020)。

2 江苏海岸带互花米草治理存在的问题

2.1 低潮滩区域的替代性植物缺乏

滨海湿地植被分布主要受土壤盐度限制。芦苇的土壤盐度阈值为<0.676%,碱蓬为0.471%~1.295%,互花米草为>1.090%(张华兵等,2013);柽柳可在土壤含盐量<2.5%的地块上正常生长,其耐盐能力为2.5%,耐盐极限为3.5%,但柽柳种子萌芽的耐盐极限在0.7%~0.8%之间,幼苗耐盐极限在1.64%左右,扦插繁育在含盐量1%时能正常生根(张立宾等,2008;宋玉民等,2001)。此外,红树植物秋茄(Kandelia obovata)、红海榄(Rhizophora stylosa)、角果木(Ceriops tagal)和海连(Bruguiera sexangula)的盐度适应性范围是1%~2%,耐盐极限为3%;白骨壤(Avicennia marina)和桐花树(Aegiceras corniculatum)的盐度适应范围是1%~3%,耐盐极限为4%(吕晓波,2019)。

江苏省沿海湿地植被基本呈带状分布,从高潮滩到低潮滩,依次主要分布为芦苇、碱蓬和互花米草,与3种植物的土壤盐度阈值相对应。因此,在互花米草清理完成的基础上,芦苇只能适用于经过水盐调节后土壤盐分降低的地块区域进行植物替代,而碱蓬可以适当替代一部分土壤盐度不是很高的互花米草清除区域,对于紧靠海水、盐度超过1.3%以上的低潮滩区域就不再适用。同时,秋茄、红海榄等红树植物虽具有极高的耐盐性,但其基本生长在亚热带地区,最北仅到浙江省,无法适应江苏省沿海地区。此外,柽柳虽具有较高的耐盐性,但其种子萌发、幼苗生长及扦插繁育的盐度耐受性不高,虽能够通过成体移栽替代互花米草的生态位,但其后期自然繁殖不能顺利进行,无法形成植被的自然演替。因此,江苏省沿海湿地的互花米草治理在低潮滩区域缺乏适用的替代性植物,造成互花米草清除后只能形成光滩,其二次入侵和复发风险较大,对全省互花米草的治理是较大的挑战。

2.2 互花米草治理与海岸带侵蚀的矛盾冲突

江苏省海岸带具有北部侵蚀型与南部淤积型并存的特征,且其侵蚀与淤积的临界点逐年南移,目前已移至斗龙港附近。江苏海岸侵蚀灾害压力较大,2019年江苏省共有侵蚀岸线长58.55 km,占全省大陆海岸线的7.39%,其中强侵蚀岸段主要分布在南八滩闸北侧、新洋港河口两侧以及斗龙港南侧区域(崔丹丹等,2021)。

互花米草因其植株高大,地下部分发达,引进中国40年来,在抗风防浪、促淤造陆和固碳等方面发挥了不可忽视的作用。互花米草茎叶能拦截大量潮水带来的泥沙,促使泥沙沉降到滩面,加速造陆速度。苏北沿海由于江河泥沙供应量大,互花米草的促淤效果更明显。根据东台琼港岸外辐射沙洲的56处试验点的测试,互花米草滩面3年多淤长速度为48.5~52.1 cm,比同期光滩的淤长快3~5倍。江苏沿海互花米草盐沼每年比光滩多淤积近900万m3泥沙,年新增土地1 333.33 hm2,促淤效益十分明显(钦佩等,2012)。因此,在江苏省海岸侵蚀压力巨大的情况下,将沿海湿地中具有极强促淤功能的互花米草全部清除,且又无法找到适宜的替代性植物,可能会进一步加剧沿海岸线的侵蚀,影响江苏海岸带的生态安全。

2.3 管控围填海等政策措施的制约

2018年,国务院发布《关于加强滨海湿地保护严格管控围填海的通知》,江苏省人民政府发布《关于切实加强滨海湿地保护严格管控围填海有关事项的通知》,均要求切实提高滨海湿地保护水平,严格管控围填海活动。在政策落实过程中,滨海湿地涉及的围堰、地形塑造等生态修复工程,均要求其高程不得超过平均高潮位。目前,互花米草治理的有效手段中,“刈割+围堰淹水”是大面积互花米草治理的最有效技术,也经过了大量工程的实践检验。然而,技术手段中的“围堰”被目前的相关政策要求所制约,影响大规模的互花米草治理工程的进度和成效。

2.4 互花米草治理后的长效管理机制缺失

根据目前全国范围内互花米草的治理实践和案例调研,在短期内通过大量投入和工程措施完成互花米草植被的清理、清除完全可实现,然而,在清理后的较长时期内,如何防止互花米草的二次入侵和复发,建立防止复发的监测预警机制和对治理区域形成长期有效管理,是目前互花米草治理工作中缺失的内容;尤其是对于江苏省沿海湿地的低潮滩区域,由于缺乏替代性植物,复发风险巨大,后期的长效管理来维持治理成效是一个十分紧迫且现实的问题。

3 江苏海岸带互花米草防治策略

3.1 强调一地一策,注重因地制宜

针对低潮滩区域替代性植物缺乏、与海岸带侵蚀问题的矛盾冲突等问题,秉持“因地制宜、一地一策”的原则,建议在全面调查研究的基础上,摸清全省互花米草分布、海岸带侵蚀状况等基本现状,结合防止海岸带侵蚀、提升生物多样性等不同的生态功能目标,对全省互花米草采取不同的治理方案和措施,甚至可在侵蚀严重的海岸带区域保留互花米草,从实际需求角度开展全省互花米草的治理工作。

根据江苏海岸带的现状,单一的防控方式无法达到互花米草治理的目的,采用综合防控则更为经济有效,且对环境影响较小。江苏海岸带区域的互花米草治理思路建议如下:对于大规模成片分布的互花米草,采用“刈割+围淹”的治理方式;对于中等规模分布的互花米草,采用“刈割+旋耕、刈割+深度翻耕”的治理方式;对于小规模分布或零星分布的互花米草,采取“刈割+遮荫”或人工拔除的方式进行治理。在互花米草清除后,利用生物替代法,采用定植、调节盐度与水位控制等方法,将互花米草除治区域替换为芦苇、碱蓬、柽柳等本土植物生境。

3.2 制定专项政策,推动高效治理

针对管控围填海等政策措施的制约问题,建议从实际需求出发,专门制定针对互花米草治理需求的专项政策办法,协调海洋管理等相关部门,在用地用海管控方面将互花米草治理需求的用海政策单独列出,简化互花米草治理的用海审批程序,在全省互花米草治理工作中打开绿色通道,保障互花米草治理工程的顺利开展,推动其高效治理。

3.3 强化科技支撑,加强长效管理

针对低潮滩区域替代性植物缺乏、治理后的长效管理机制缺失等问题,建议一方面大力支持替代植物的筛选繁育研究工作,强化科技支撑,通过基因改良、杂交育种等各种措施,解决替代植物缺乏的问题;另一方面,加大资金投入,建立健全互花米草治理的长效管理机制,从栖息地恢复、监测预警系统建设、日常巡护管理和湿地管家服务等方面,加强互花米草治理的长效管理,巩固维持互花米草的治理成效。

4 结语

互花米草是我国滨海湿地最主要的入侵物种,在江苏海岸带尤为严重,全省互花米草分布面积约2.44万hm2,主要分布在盐城、南通和连云港三市,互花米草的防治已成为江苏省重要的滨海湿地生态修复工作。针对江苏省海岸带互花米草治理中存在的低潮滩区域替代性植物缺乏、互花米草治理与海岸带侵蚀有矛盾冲突、管控围填海等政策措施的制约、治理后的长效管理机制缺失等问题,本文探讨提出了相应的互花米草防治策略建议,为江苏省乃至全国互花米草的治理工作提供科技支撑。

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