中國沿海灘涂入侵物種互花米草(Spartina alterniflora)的空間分布及生物質(zhì)能估測研究.pdf

1、灘涂濕地是陸地、海洋和大氣之間各種過程相互作用最活躍的過渡帶，鹽沼植被結(jié)構(gòu)和功能的改變能影響全球生物地球化學(xué)循環(huán)與能量交換?；セ撞荩⊿partina alterniflora）是禾本科米草屬多年生草本植物，適宜生長在海灘高潮帶下部至中潮帶上部的廣闊灘面。1979年被引入我國后，伴隨著其種群面積的日益擴(kuò)張，互花米草在促淤造陸、保灘護(hù)岸、降漬改土、飼養(yǎng)畜禽等等的同時(shí)，也帶來了較為嚴(yán)重的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)及社會危害。目前為控制和管理互花米草而采用的

2、物理法、化學(xué)法和生物控制法三種方法，都非常困難而且昂貴。利用互花米草潛在的生物質(zhì)能，進(jìn)行生物質(zhì)能源的開發(fā)，有望成為有效利用和控制互花米草這一外來入侵物種的最具潛力的途徑之一。
　　 3S技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于海岸帶植被，特別是沿海入侵物種的分布調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測。本研究選用2006-2008年CBERS-02/02B多光譜遙感數(shù)據(jù)源，結(jié)合相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，在遙感處理軟件ENVI4.5中對中國沿海灘涂互花米草的空間分布現(xiàn)狀進(jìn)行解譯分類，通過G

3、PS實(shí)地樣點(diǎn)定位來直接驗(yàn)證和修正分類結(jié)果，并引用已發(fā)表的相關(guān)研究成果進(jìn)行間接驗(yàn)證，最后在GIS支持下進(jìn)行數(shù)據(jù)合成，得出互花米草在我國沿海灘涂的分布現(xiàn)狀及種群面積。同時(shí)，通過實(shí)測野外取樣的樣品，綜合統(tǒng)計(jì)前人的相關(guān)研究成果，計(jì)算出互花米草在沿海各省的平均生物量和平均熱值。將其與面積結(jié)果相結(jié)合，對我國整個(gè)沿海灘涂互花米草的總生物量和生物質(zhì)能進(jìn)行估算。
　　 研究結(jié)果顯示：中國沿海灘涂互花米草北至天津北塘口南至廣西山口保護(hù)區(qū)均有分布，種

4、群總面積為34178 hm2。其年產(chǎn)生物量2.05百萬噸，年產(chǎn)能量0.33億GJ，相當(dāng)于1.13百萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤(標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)熱值為29306 J/g)。易于收割利用的地上部分年生物量達(dá)1.01百萬噸，可提供0.16億GJ，約0.56百萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的可利用生物能資源。其中，江蘇省互共米草的種群面積和總貯能均占全國的一半以上，其整株生物量、地上生物量、地上貯能的總量也占全國的近一半。而北方地區(qū)的遼寧省尚未有互花米草的入侵，江蘇、上海、浙江、福建三省

5、一市互花米草分布最多，占全國總面積的94.22％，另外北方兩省一市和兩廣則分布較少，僅占全國互花米草總面積的4.02％和1.76％。
　　 海岸類型是造成互花米草在各省分布不均的根本原因，其它因素如降水、溫度、氮污染等對其也有影響。另外，人類對沿海灘涂進(jìn)行的不同程度的圍墾干擾活動也是互花米草在我國海岸帶引種、入侵、擴(kuò)散和變化的重要原因。由于高效的光合作用機(jī)制，互花米草鹽沼生態(tài)系統(tǒng)具有高生產(chǎn)力（平均生物量為6007 g/m2）和高

6、貯能(平均熱值為16050J/g)；由于以無性繁殖為主伴以種子繁殖的繁殖特性，互花米草在我國沿海光灘上迅速入侵定植，現(xiàn)已廣泛分布于天津北塘口到廣西山口保護(hù)區(qū)的沿海地區(qū)。另外，生長期較長的時(shí)間優(yōu)勢和不占用耕地的空間優(yōu)勢，使得互花米草生物質(zhì)能的利用成為可能。
　　 本研究為利用中巴衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對入侵物種進(jìn)行宏觀監(jiān)測和調(diào)查研究提供了有效范例，同時(shí)為發(fā)展互花米草生物質(zhì)能提供了有力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并為我國沿海灘涂資源的利用和保護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)