銀合歡入侵湄公河洪氾平原,清除工作曠日費時

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Giant Mimosa Turns Mekong Floodplains Into Thickets That Take Years to Clear

原為協助農民引進的作物,如今成了長期負擔

根據 2023 年 5 月發表的一篇科學回顧,湄公河洪氾平原的農民每年平均每公頃要花 11 天清除銀合歡。這種灌木每株每年最多可產出 220,000 顆種子,有些種子可在土壤中休眠 26 年。清除枝條往往只是工作的開始。

目錄
  1. 原為協助農民引進的作物,如今成了長期負擔
  2. 銀合歡如何擴散至農田之外
  3. 銀合歡為何如此難以控制
  4. 入侵對農民造成的損失
  5. 泰國鳥類研究實際發現了什麼
  6. 水深與沼澤也左右鳥類存活
  7. 非洲證據顯示棲地變化規模
  8. 根部周圍隱藏的助力
  9. 為何清除後仍須多年追蹤
  10. 重點整理

銀合歡的學名為 Mimosa pigra,1947 年從印尼引進泰國,作為覆蓋作物與綠肥。農民種植覆蓋作物來保護土壤,並以綠肥增加植物材料、滋養土壤。這種原本為上述用途引進的植物,最終沿著河岸及洪氾平原擴散。

期刊《Plants》刊登的2023 年科學回顧將銀合歡列為全球 100 種最具危害性的入侵外來種之一。文中指出,湄公河流域自 1970 年代起已有銀合歡,且其分布已擴及該流域超過 30% 的洪氾平原區域。這項估計取自較早的研究,並非 2023 年進行的新調查。

銀合歡造成的代價不只農地流失。茂密且帶刺的植株會阻礙灌溉、限制取水,並取代較開闊的植被。泰國中部濕地汶博拉碧湖的研究也發現,遭銀合歡入侵的植被區域,大型涉禽數量較少。

這項鳥類研究更詳細呈現了生態損害。銀合歡是影響野生動物的多種壓力之一,其他因素還包括水文條件改變、聚落擴張,以及棲地流失或重新配置。研究結果顯示,管理整座濕地的同時,也應處理這種入侵灌木。

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銀合歡如何擴散至農田之外

銀合歡原生於熱帶美洲。在原生分布範圍以外,人們曾將它引進作為觀賞植物、覆蓋作物與綠肥;種子受到污染也提供了另一種傳播途徑。如今,澳洲、非洲部分地區及亞洲都已有銀合歡族群建立。

泰國有記錄可查的 1947 年引種事件,說明了其中一條傳入途徑。回顧中引用的遺傳研究指出,泰國不只一次引進這種植物。多次引進讓它有更多機會在當地建立族群。

這段歷史橫跨數十年:

  • 1947 年:銀合歡從印尼引進泰國,用作覆蓋作物與綠肥。
  • 1970 年代:湄公河流域已出現銀合歡。
  • 1980 至 1981 年:兩種以銀合歡種子為食的甲蟲在泰國野放,並建立族群。
  • 2003 至 2014 年:研究人員在汶博拉碧湖監測留棲水鳥,當地周邊景觀也在此期間改變。
  • 2023 年 5 月 11 日:《Plants》刊登探討銀合歡入侵機制與管理方式的回顧。

洪氾平原的環境適合銀合歡生長,能因應熱帶地區旱季與雨季交替的氣候。帶毛的莢果可隨溪流或洪水漂流,也可能附著在動物或農用車輛上。因此,水流以及田間移動都可能將種子帶離既有族群,引發新的入侵。

銀合歡為何如此難以控制

銀合歡最快可在六至八個月內成熟並開始繁殖。它會長成高達六公尺、枝條繁密的灌叢,莖上布滿刺。茂密的植株會遮擋地面光線,也讓人與動物難以通行。

大量產籽更增添了它的優勢。除了每株每年最多可產出 220,000 顆種子的估計值,回顧也記錄了研究發現:樹冠下方表土每平方公尺有 2,000 至 45,000 顆種子。這種埋藏在土中的種子儲存稱為「種子庫」:種子會留在土裡,直到環境條件適合才發芽。

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有些種子能存活,是因為堅硬的外殼可阻止水分進入。回顧記錄的休眠期最長達 26 年。澳洲一項案例中,一片 250 公頃的銀合歡灌叢清除後十年,每平方公尺仍有 109 株幼苗冒出。

砍除植株後,銀合歡還能透過另一種方式再度生長。它可以從莖基部萌芽;一項研究指出,幼株殘樁在 12 週內可長到 2.5 公尺高。管理人員必須同時處理清除後遺留的活體植株部分,以及埋在地下的種子。

入侵對農民造成的損失

銀合歡灌叢蔓延至稻田及其他農地時,會侵占可耕作空間。灌溉系統遭堵塞則帶來另一項難題:農民除了要清理農地,還得維持水流暢通。

回顧中每年每公頃平均需花 11 天清除的估計,來自柬埔寨克拉蒂附近湄公河洪氾平原的農地研究。以此推算,維護受影響的五公頃土地,每年就要花 55 天清除銀合歡。這項估算顯示,反覆發生的雜草問題會耗去原可用於播種、照料作物及收割的時間。

銀合歡也會侵占牲畜的牧草地,茂密植株還可能阻礙牲畜前往水源。回顧記錄,遭入侵的洪氾平原附近漁獲量減少,顯示還有另一種生計活動受到影響。

水流變化也使問題擴大到個別農場之外。回顧指出,遭入侵區域的水流減少、淤泥堆積增加,洪氾平原逐漸轉為灌木地。當茂密的木本植被取代較開闊的濕地植被,土地與水域的使用都會隨之改變。

泰國鳥類研究實際發現了什麼

汶博拉碧湖位於那空沙旺府的昭披耶河洪氾平原,與湄公河屬於不同流域。湖區面積約 212 平方公里,是泰國最大的淡水濕地,支援漁業、供水、農業及防洪等用途。

一項發表於《Tropical Conservation Science》的水鳥族群研究,調查了當地 2003 至 2014 年間留棲的鳥類。研究人員重複進行船隻調查,前兩年每月一次,2005 年起每 15 天一次,並分析資料紀錄足夠的 28 種鳥類。

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研究期間,留棲水鳥數量減少 27%。其中鴨類降幅最大,達 56%;大型涉禽減少 25%,植被覓食鳥類則減少約 8%。食魚鳥類與小型涉禽的數量雖隨季節波動,但整體族群在研究期間維持穩定。

景觀分析涵蓋 2001 至 2014 年。以銀合歡為優勢種的植被面積增加 81%,水域面積則減少 31%。人類聚落與魚塭面積各增加 27%。

研究人員發現,遭銀合歡入侵的植被區域,大型涉禽數量較少。分析也發現,不同鳥類群受到的環境壓力各異。留棲鳥類整體數量減少 27%,指的是汶博拉碧湖的鳥類族群;銀合歡相關的特定發現,則是大型涉禽在遭入侵植被中的數量較少。

水深與沼澤也左右鳥類存活

平均水深超過約 1.8 公尺時,小型涉禽與植被覓食鳥類的數量會減少。小型涉禽包括鴴與長腳鷸等鳥類;植被覓食鳥類則包括水雉與紫水雞,牠們在濕地植物間覓食。

水深會改變這些鳥類取得食物及利用棲地的條件。食魚鳥類則受到另一項環境條件影響:溶氧量高於每公升 5.5 毫克時,牠們的數量較多。溶氧是溶於水中的氧氣,魚類及其他水生動物都需要它。

沼澤面積較大,與鴨類、大型涉禽及植被覓食鳥類數量較多有關;人類聚落擴張則與植被覓食鳥類數量較少有關。研究人員建議保護重要沼澤棲地、維持合適的水深與水質、移除入侵種,並限制濕地周邊新增聚落。

汶博拉碧湖的研究結果,為管理單位採取這些措施提供了當地證據。作者建議先在其他地點驗證研究結果,再應用於更大範圍的景觀。對湄公河流域而言,實務上的啟示是,應在各個受影響的濕地調查銀合歡與水文條件及棲地利用之間的相互作用。

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非洲證據顯示棲地變化規模

尚比亞卡富埃洪氾平原也呈現銀合歡快速擴張的案例。2023 年回顧記錄,銀合歡覆蓋面積從 1980 年的兩公頃,增至 1986 年的 100 公頃,再到 2003 年的 2,500 公頃。23 年間,面積增加到最初的 1,250 倍。

回顧也引用一項比較:原生植被區域記錄到 20,000 隻鳥,遭銀合歡入侵的區域則有 314 隻,同時鳥種數減少 50%。這項比較針對不同棲地區域;泰國研究則是在同一處濕地追蹤長期變化。

在卡富埃洪氾平原,銀合歡取代了原本占優勢的草類。茂密樹冠會遮擋灌木下方的光線,帶刺植株則妨礙動物移動及前往水岸。這些變化有助於解釋,開闊的濕地植被被灌叢取代後,為何使用當地的動物種類也會改變。

根部周圍隱藏的助力

銀合歡能成功擴張,也與生活在根部周圍的生物有關。回顧描述銀合歡與根瘤菌的共生關係。根瘤菌是能協助植物取得氮的細菌;氮是植物生長所需的養分,這些細菌會將空氣中的氮轉化為宿主可利用的形式。

回顧引用的研究發現,銀合歡在淹水環境中也能維持這些共生關係。台灣與澳洲的研究發現,銀合歡的共生細菌具有較強的固氮活性,或可解釋它為何在原生分布範圍以外仍能旺盛生長。

與根部共生的真菌也能協助銀合歡取得水分與養分。這類關係稱為互利共生,因為雙方都能受益。再加上生長快速、種子繁多,以及部分入侵地區的天敵相對較少,銀合歡更具擴張優勢。

實驗室研究發現,銀合歡葉片材料及萃取物會抑制其他數種植物的發芽或生長。這種化學作用稱為化感作用。回顧指出,分解中的落葉可能將抑制生長的物質釋入土壤;估計每年落葉量為每平方公尺 758 公克。不過,回顧所涵蓋的研究尚未釐清造成這些影響的確切化學物質。

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為何清除後仍須多年追蹤

回顧指出,除草劑是主要控制方式,可施用於葉片、砍除後的樹樁或土壤。機械清除方式則包括人工拔除、砍除、推土機整地,以及將大型灌叢連根拔除。選擇哪種方式,部分取決於入侵範圍的大小與位置。

火燒的效果不一。植株燒除後可能從莖基部重新萌芽,熱能也可能促使土壤中的種子發芽。採用機械或化學處理時,也必須注意同一地點的原生植物與動物。

生物防治是利用選定的天敵攻擊雜草。泰國已建立族群的兩種豆象會取食銀合歡種子。在澳洲,一種幼蟲會鑽入莖部的蛾類 Carmenta mimosa,成為成效較佳的防治生物之一,能削弱植株並減少種子產量。

一項涵蓋 128 公頃的防治計畫結果,支持結合多種方法。單一措施效果不彰;合併使用除草劑、火燒、壓碎植株及生物防治,能更有效清除灌叢,並促進競爭力較強的原生植被建立。

回顧指出,一項管理案例中,至少持續控制七年,才能防止種子從埋藏的種子庫重新萌發。其他觀察也顯示,清除十年後仍有幼苗冒出,因此巡查與後續處理仍不可少。零星分布在外圍的小型族群也需要處理,因為防治工作若集中在最大面積的灌叢,它們可能趁機擴大。

對農民與濕地管理者而言,成功不只是清除看得見的灌木,還包括定期回到現場清除再生植株、減少新種子產生,並恢復植被以占據清除後的地面。銀合歡的擴散史顯示,看似簡單的清除工作,可能要持續許多個生長季。

重點整理

  • 銀合歡於 1947 年從印尼引進泰國作為農用植物;遺傳研究指出,該物種曾多次引進。
  • 2023 年回顧引用較早研究指出,銀合歡已入侵湄公河洪氾平原超過 30% 的區域。
  • 柬埔寨克拉蒂附近的研究估計,每年每公頃受影響土地平均需花 11 天清除銀合歡。
  • 銀合歡每年最多可產出 220,000 顆種子,有些種子可休眠 26 年。
  • 在昭披耶河洪氾平原的汶博拉碧湖,留棲水鳥數量於 2003 至 2014 年間減少 27%。遭銀合歡入侵的植被區域,大型涉禽數量較少。
  • 結合多種防治方式並持續追蹤,成效優於只採用單一措施。
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