气候变化正在让这种入侵物种发挥积极作用

这些常见芦苇的利弊关系很复杂。

美国沿海地区发现了许多入侵物种,包括鱼类、螃蟹、软体动物和沼泽草。由于普遍认为入侵物种是有害的,因此土地管理者和社区花费大量时间和资源来清除它们。这通常发生在对其实际好坏影响了解甚少的情况下。

普通芦苇(Phragmites australis)是一种高大的多年生草本植物,叶子很长,会入侵淡水和半咸水湿地。在那里,它会挤占本土物种,降低植物多样性。在修复项目中,管理者经常使用除草剂将其杀死,并在半咸水沼泽中用本土的互花米草(Spartina alterniflora)将其替换。

但尽管芦苇的名声不好,它却提供了许多通常不为人知且不被欣赏的好处。在研究了多年盐沼生态系统以及包括入侵植物在内的压力源的影响后,我得出结论:无论在哪里发现这种入侵物种——尤其是在沿海脆弱地区——都要将其清除,这是一个非常昂贵且常常是愚蠢的做法。

提供食物和庇护所

芦苇(Phragmites)实际上是美国本土物种,但本土形态仅占高沼泽——通常是水上区域——的一小部分。几十年前,一个新的基因变异进入美国,并入侵了半咸水沼泽。

在欧洲和亚洲,芦苇(Phragmites)也是本土物种,被视为重要的湿地物种。在中国,互花米草(Spartina alterniflora)已经入侵,沼泽科学家和管理者担心该入侵物种取代他们心爱的芦苇所带来的影响。人类对入侵物种的态度可能有些主观。

Ohio field overgrow with invasive Phragmites
俄亥俄州一片长满入侵芦苇的田地。USGS

在20世纪90年代,我的研究小组回顾了关于芦苇(Phragmites)入侵如何影响美国中部大西洋沿海地区有限的知识。我们发现了一些研究表明,在新英格兰和中部大西洋地区,潮汐河中的鱼类无脊椎动物在芦苇沼泽中与互花米草沼泽中的数量和多样性大致相同。换句话说,我们没有发现芦苇(Phragmites)入侵造成重大负面影响。

我们还进行了一些行为实验室研究,考察了河口动物与芦苇(Phragmites,即芦苇)和互花米草(Spartina,即互花米草)之间的关系。这些研究表明,枪虾、招潮蟹和鳉鱼同样偏爱这两种植物,并且这两种植物为枪虾提供了与鳉鱼这种捕食者相当的保护

为了在实地检验这些结果,我们在一个潮汐河的两侧分别进行了研究,一侧是互花米草,另一侧是芦苇。在这里,我们再次发现河的两侧泥土中的动物数量相当。

不同地区的研究结果可能有所不同。一些研究人员发现,两种沼泽中的鱼类群落相似,而另一些研究则表明芦苇(Phragmites)沼泽中的鱼类密度较低。有些研究发现,鳉鱼在芦苇(Phragmites)沼泽中数量明显减少

沼泽植物在死亡腐烂后也为许多动物提供了食物,产生碎屑并进入河口食物网。当我们研磨腐烂的芦苇(Phragmites)和互花米草(Spartina)叶子并喂给招潮蟹和枪虾时,这两种植物提供了同等的营养。两种植物都支持招潮蟹的生存和生长,但两种植物都无法使枪虾的存活时间超过三周

Phragmite seed dispersal
芦苇(Phragmites)可以通过空中种子传播或通过根茎(地下茎)传播。五大湖芦苇合作项目,CC BY-ND

陆生动物和植物的栖息地

沼泽是许多鸟类的栖息地,包括全年栖息和迁徙期间栖息的鸟类。芦苇(Phragmites)支持许多鸟类和其他陆地动物,尽管数量不如互花米草(Spartina)

比较芦苇与其他植物中个体密度或物种数量的研究显示结果不一。大片、茂密的挺拔芦苇似乎比小片、稀疏的芦苇以及与其它植物混生的芦苇支持的繁殖鸟类种类更少。

在某些情况下,芦苇(Phragmites)似乎有利于集群的鸟类、迁徙或冬季吃种子的鸣禽、在洪水期间在高大芦苇丛中避难的动物,以及喜欢躲藏在芦苇丛中的棉尾兔等小型哺乳动物。但它似乎也危害其他物种:例如,它会遮蔽海龟的筑巢地,并且会挤占高盐沼中的其他植物物种

吸收污染物和缓冲海岸线

在过去的几十年里,许多研究表明,沼泽通过过滤水和去除污染物来帮助净化环境。互花米草(Spartina)和芦苇(Phragmites)都能从沉积物中吸收相似量的金属污染物到根部,但互花米草会将更多的有毒物质输送到茎和叶中,然后金属会通过排泄物重新回到生态系统中。芦苇(Phragmites)则将更多的污染物保留在根部,将其隔离在生态系统之外

芦苇(Phragmites)在隔离其他受关注的污染物方面也做得更好,包括二氧化碳。通过吸收水中的过量氮,芦苇(Phragmites)有助于减少藻类大量繁殖和形成低氧“死亡区”。通过吸收更多的二氧化碳,它减少了大气中的二氧化碳含量,减缓了气候变化。

新英格兰和中部大西洋地区的潮汐沼泽非常容易受到海平面上升的影响。许多沼泽的抬升速度不足以跟上,面临被淹没的风险,除非它们能更快地抬升或向内陆迁移。而且,如果沼泽内陆有陡坡、房屋或道路,它就无法向内陆迁移。

accumulation of plant matter on the coast
沿海湿地受到海平面上升的威胁,但植物物质的积累可以帮助抵消这一过程。Cahoon 等人,通过 USGS,CC BY-ND

芦苇(Phragmites)在死亡时产生更多的碎屑,并截留更多的沉积物,从而使沼泽比互花米草(Spartina)抬升得更快。它构建和稳定沼泽土壤,储存碳;它还保护潮汐沼泽免受海平面上升相关的侵蚀。在沼泽受到气候变化严重威胁之际,这一功能尤为重要。

有些人不喜欢芦苇,因为它们长得高大茂密,遮挡了房主欣赏海景的视野。然而,在风暴期间,高大茂密的植物比矮小稀疏的植物能提供更好的保护。

有用的入侵者

二十年前,沼泽生物学家 J.E. Rooth 和 J.C. Stevenson 曾观察到,芦苇(Phragmites)“可能为资源管理者提供一种对抗海平面上升的策略,而目前的控制措施未能考虑这一点。”这一观察至今仍然成立。

芦苇(Phragmites)支持许多动物,尽管数量比互花米草(Spartina)略少,并且承担着其他有价值的服务。鉴于目前对海平面上升和沼泽生存的担忧,我认为在所有地方消灭它是不切实际且昂贵的,它会伤害敏感物种并浪费资源。

在我看来,首选方法应从试图根除 wherever it appears 的芦苇(Phragmites)转变为更加注重通过改造其生长环境来为特定物种创造栖息地,同时保持其其他有价值的功能。

Judith Weis 是罗格斯大学纽瓦克分校生物科学系的荣休教授。本文最初发表在The Conversation

The Conversation
 

更多优惠、评测和购买指南

 
© .