气候变化让这一入侵物种得到了充分的利用

气候变化让这一入侵物种得到了充分的利用

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,土地管理者和社区花费了大量的时间和资源试图清除它们。这通常是在人们对其实际影响(无论是好是坏)知之甚少之前发生的。

芦苇Phragmites australis是一种高大的多年生草本植物,长叶,侵占淡水和咸水湿地。它在那里挤占了本地物种,降低了植物多样性。在恢复项目中,管理人员经常用除草剂杀死它,并在咸水沼泽中用本地的互花米草(或盐草)代替它。

尽管芦苇名声不好,但它的许多好处却鲜为人知,也未被重视。经过多年研究盐沼生态学和压力源(包括入侵植物)的影响,我得出结论,无论在哪里发现这种入侵物种,尤其是在脆弱的海岸线上,将其移除都是一项非常昂贵且往往愚蠢的做法。

提供食物和住所

芦苇实际上原产于美国,但其原生形态只占高沼地(通常高于水面的区域)的一小部分。几十年前,一种新的遗传变种到来并入侵了咸水沼泽。

芦苇在欧洲和亚洲也是本土植物,被视为重要的湿地物种。互花米草已经进入中国,湿地科学家和管理者担心这种入侵物种会取代他们心爱的芦苇。人类对入侵物种的态度可能有点主观。

俄亥俄州的田地里长满了入侵的芦苇。美国地质调查局

20 世纪 90 年代,我的研究小组回顾了有关芦苇入侵如何影响中大西洋沿海地区的有限知识。我们发现一些研究表明,新英格兰和中大西洋芦苇沼泽潮汐溪流中的鱼类和无脊椎动物与Spartina沼泽中的鱼类和无脊椎动物大致相同。换句话说,我们没有发现芦苇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,研究河口动物与芦苇和米的关系。这些调查显示,草虾、招潮蟹和鳉鱼对这两种植物的选择是一样的,而且这两种植物都能给草虾提供相当的保护,以抵御它们的捕食者鳉鱼。

为了在实地检验这些结果,我们在一条潮汐小溪进行了研究,小溪一侧长满盐草,另一侧长满芦苇。在这里,我们再次发现小溪两边的泥浆中动物数量相当。

不同地点的发现可能有所不同。一些研究人员发现,两种沼泽中的鱼类群落相似,而另一些研究人员则表明,芦苇沼泽中的鱼类密度较低。一些研究发现,芦苇沼泽中的鳉鱼数量明显减少。

沼泽植物在死亡和腐烂后也为许多动物提供食物,产生的碎屑进入河口食物网。当我们将芦苇米草的腐烂叶子磨碎,喂给招潮蟹和草虾时,这两种植物提供了同等的营养。这两种植物都支持招潮蟹的生存和生长,但都没有支持虾存活超过三周。

芦苇可以通过空中种子传播或通过根茎(地下茎)传播。Great Lakes Phragmites Collaborative,CC BY-ND

陆生动物和植物的栖息地

沼泽是多种鸟类的栖息地,全年栖息,也适合迁徙。芦苇为许多鸟类和其他陆地动物提供了栖息地,尽管数量不如米草那么多。

比较芦苇和其他植物的个体密度或物种数量的研究显示出不同的结果。与较小的芦苇床、稀疏的芦苇林和芦苇与其他植物混合的芦苇林相比,广阔而密集的高大芦苇床似乎能养活更少的繁殖鸟类。

在某些情况下,芦苇似乎对栖息的鸟类、在迁徙或冬季吃种子的鸣禽、在高芦苇林中躲避洪水的动物以及躲在芦苇丛中的棉尾兔等小型哺乳动物有益。它似乎对其他物种有害:例如,它遮蔽了海龟筑巢地点并取代了高盐沼泽中的其他植物物种。

吸收污染物并缓冲海岸线

过去几十年,许多研究表明,沼泽通过过滤水和去除污染物有助于净化环境。米草芦苇从沉积物中吸收的金属污染物数量相当,但米草将更多的有毒物质排入茎叶,然后金属再从茎叶排泄回生态系统。芦苇将更多的污染物保留在根部,将其与生态系统的其他部分隔离开来。

芦苇还能更好地隔离其他有害污染物,包括氮和二氧化碳。通过吸收水中过量的氮,芦苇有助于减少藻类繁殖和低氧“死区”的形成。通过吸收更多的二氧化碳,芦苇可以降低大气中的二氧化碳水平,减缓气候变化。

新英格兰和大西洋中部的潮汐沼泽极易受到海平面上升的影响。许多沼泽的海拔上升速度不够快,无法跟上海平面上升的步伐,除非它们能够更快地上升或向内陆移动,否则就有被淹没的危险。而当陡坡、房屋或道路位于沼泽的陆地一侧时,沼泽就无法向内陆迁移。

沿海湿地受到海平面上升的威胁,但植物物质的积累有助于抵消这一过程。Cahoon 等人通过 USGS 提供,CC BY-ND

芦苇死亡时会产生更多碎屑,并捕获更多沉积物,从而使沼泽比米草上升得更快。它形成并稳定沼泽土壤,储存碳;它还保护潮汐沼泽免受海平面上升造成的侵蚀。在沼泽受到气候变化严重威胁的时候,这一功能尤为重要。

有些人不喜欢芦苇,因为它们长得又高又密,会遮挡住屋主的视线。然而,在暴风雨期间,高而密的植物比矮而稀疏的植物能提供更好的保护。

一个有用的入侵者

二十年前,沼泽生物学家 JE Rooth 和 JC Stevenson 观察到,芦苇“可能为资源管理者提供应对海平面上升的策略,而目前的控制措施未能考虑到这一点。”这一观察现在仍然正确。

芦苇为许多动物提供了食物,尽管数量比米草少一些,但还发挥着其他有价值的作用。鉴于目前人们对海平面上升和沼泽生存的担忧,我认为到处杀死芦苇是不切实际且昂贵的,会伤害敏感物种并浪费资源。

我认为,首选方法不应是试图根除芦苇,无论它出现在何处。更好的方法是强调改变芦苇的林分,为特定物种创造栖息地,同时保持其其他有价值的功能。

朱迪思·韦斯是罗格斯大学纽瓦克分校生物科学名誉教授。本文最初发表于《对话》。

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