CN112673875A - 一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，利用先锋红树林树种的优良生长特性，在短期内其生长速度超过了互花米草并较快郁闭，从而抑制互花米草的生长，控制互花米草生长蔓延，并逐渐形成乔灌藤草更替植物复层群落，最终构建起一个海岸带立体复合生态系统，从而达到对互花米草的治理效果的目标；克服了以往物理、化学和生物防治互花米草的不足，避免了化学控制外来物种产生的污染和利用天敌控制可能产生的生态风险，既省时省力、防治效果好，又实现了较大经济和生态效益，是控制外来入侵植物危害的最佳途径之一。

Description

一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法

技术领域

本发明涉及互花米草治理的技术领域，尤其涉及一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法。

背景技术

互花米草是潮间带滩涂多年生禾本科植物，原产于北美洲中纬度大西洋沿岸的海岸潮间带；形态像芦苇，植株高大，茎干粗壮，高度一般在1.2—3.5m，基部直径0.5—1.5cm，粗壮的个体直径在1.0cm以上；根系发达，主要集中于0—30cm深度的沉积物中，有的可达50—100cm。互花米草在秋冬枯萎，同时它既能以种子有性繁殖，也能以根蘖的方式进行无性繁殖，是一种适宜海滩高潮带下部至中潮带上部广阔滩面生长的耐盐耐淹植物。由于互花米草对潮间带生境的适应性特征(依靠根茎的生长和大量的种子繁殖、对环境中高盐浓度及高温和低温胁迫的较强适应性和耐性)具有较宽的生态幅，不仅在受强烈潮汐作用的平均潮程及以下均可分布，而且在不同的气候区也能正常生长。研究表明，互花米草在裸露海滩上靠根蘖萌生的扩散速度很快，在泥滩定居后的1个月内，靠根蘖的扩散距离为0.26—0.55m，平均为0.38m；定居3个月时的扩散距离为0.58—1.0m，平均为0.77m；定居12个月时的扩散距离为0.96—2.69m，平均为1.83m。由于互花米草对潮间带生境的适应性特征具有较宽的生态幅，现在已经入侵了世界上的许多潮滩和海湾，成为危害最严重的全球性入侵杂草之一。

作为全球性的入侵种，如何有效管理与控制互花米草的入侵已经成为近年来研究的热点之一。到目前为止，世界各国已经开展了包括物理、化学、生物和综合管理等在内的各种方法来根除和控制互花米草：物理方法虽然对环境的影响较小，但是必须充分考虑物理防治的频度、强度和季节等因素，才能有效发挥其防治效果，例如通过人工清除互花米草，工作量极大，若之后不采取进一步措施的话3个月后会重新萌发恢复原有状态(高1—3m)，因此控制成本一般相对较高；化学方法快速有效，并且适宜大面积控制，但是使用除草剂通常只能清除地表以上的部分，而且会对海岸地区造成一定的环境污染，对滩涂动植物的恢复带来负面效应，生产应用成本也较高；生物防治法是作为长期控制外来入侵害草扩散的有效方法，互花米草的适宜天敌有昆虫、寄生虫及病原菌等，但是生物防治尚在试验阶段，并且引入天敌生物所造成的生态后果也难以控制。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，可以有效治理互花米草且避免互花米草复生。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，包括如下步骤：

1)物理清除滩涂区域内的互花米草；

2)滩涂区域整地掩埋互花米草，构筑更替植物种植基地；

3)在滩涂区域种植先锋红树植物，形成先锋红树植物群落；所述先锋红树植物包括无瓣海桑、海桑或拉关木的一种或多种；

4)在先锋红树植物群落郁闭度达到0.65以上，且互花米草盖度下降至15％以下时，在滩涂区域内土壤盐度高于1％的区域种植草藤本耐盐植物；在滩涂区域内土壤盐度低于1％的区域种植灌木红树植物；从而形成乔灌藤草更替植物复层群落；所述灌木红树植物包括老鼠簕、小花老鼠簕或卤蕨的一种或多种；所述草藤本耐盐植物是芦苇、芦竹、短叶茳芏、鱼藤或厚藤的一种或多种；

5)在乔灌藤草更替植物复层群落郁闭度达到0.80以上，且互花米草盖度低于5％时，对先锋红树植物进行林冠修枝和间伐更新；在滩涂区域内土壤盐度高于1％的区域，在间伐处补植乔灌木耐盐植物；在滩涂区域内土壤盐度低于1％的区域，在间伐处补植乡土红树植物和乡土半红树植物；从而形成海岸带立体复合生态系统；所述乡土红树植物包括木榄、海漆、秋茄、桐花树或白骨壤的一种或多种；所述乡土半红树植物包括银叶树、海芒果、水黄皮或杨叶肖槿的一种或多种；所述乔灌木耐盐植物包括乌桕、黄槿、苦郎树或露兜树的的一种或多种。

作为所述运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法的进一步可选方案，在步骤1)中，采用人工割除或使用除草设备对滩涂生长的互花米草茎部进行切割；对于砂质滩涂，使用旋耕机将互花米草生长的表层泥土进行旋耕，对互花米草的根系和茎部进行彻底的破碎化破坏。

作为所述运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法的进一步可选方案，在步骤2)中，先测量海水深度，再用挖掘机挖取淤泥，掩埋散生互花米草或互花米草的根系潮滩，采用条状整地、块状整地、围堰整地或围栏整地方法整地，提高潮滩高程，构筑高于平均海平面的适宜更替植物生长的种植基地。

作为所述运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法的进一步可选方案，在步骤2)中的整地方法采用围栏整地，围栏整地所设置的防护桩是直径为10-20cm、高度为高于高潮水平面50cm的木桩或竹桩；在种植基地靠海的一侧设置一行防护桩围栏，桩与桩的间隔是1.0-1.5m，以防止外来船只和垃圾进入种植基地。

作为所述运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法的进一步可选方案，所述先锋红树植物的种植时间为4-5月。

作为所述运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法的进一步可选方案，在步骤3)中，无瓣海桑的造林密度要求株行距为1.0m×1.5m，海桑的造林密度要求株行距为1.5m×1.5m，拉关木的造林密度要求株行距为1.0m×2.0m。

作为所述运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法的进一步可选方案，在步骤4)中，所述灌木红树植物和所述草藤本耐盐植物的造林密度要求株行距为1.0m×1.0m，种植时间为春季。

作为所述运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法的进一步可选方案，在步骤5)中，所述乡土红树植物、所述乡土半红树植物和所述乔灌木耐盐植物的造林密度要求株行距为2.0m×2.0m，种植时间为4-6月。

作为所述运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法的进一步可选方案，所述先锋红树植物、所述灌木红树植物和所述草藤本耐盐植物所采用的苗木苗高30-80cm，冠幅5-40cm。

作为所述运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法的进一步可选方案，所述乡土红树植物、所述乡土半红树植物和所述乔灌木耐盐植物所用的苗木为大苗，苗高100-200cm，冠幅20-100cm。

本发明的有益效果有：

(1)本发明根据生境修复生态演替发展的规律，通过对海岸带生态系统的系统研究，人为地进行生态系统构建及林分改造，有效地对被互花米草破坏的退化生态系统进行植被恢复重建，加速群落向顶级的海岸带立体复合生态系统演变，从而达到治理互花米草的目标。

(2)利用先锋红树林树种的优良生长特性，在短期内其生长速度超过了互花米草并较快郁闭，从而抑制互花米草的生长，控制互花米草生长蔓延，并逐渐形成乔灌藤草更替植物复层群落，最终构建起一个海岸带立体复合生态系统，从而达到对互花米草的治理效果的目标；另外最终所构建的海岸带立体复合生态系统稳定性高，能够避免互花米草卷土重来。

(3)本发明克服了以往物理、化学和生物防治互花米草的不足，避免了化学控制外来物种产生的污染和利用天敌控制可能产生的生态风险，既省时省力、防治效果好，又实现了较大经济和生态效益，是控制外来入侵植物危害的最佳途径之一。

(4)本发明能有效控制和治理互花米草的入侵蔓延，阻止互花米草对沿海红树林湿地生态系统的威胁，在海岸带生态修复方面具有较大科学意义，也为治理海岸带其他入侵植物提供重要的参考价值。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明示出一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，包括如下步骤：

1)物理清除滩涂区域内的互花米草和垃圾杂物；

其中，可采用人工割除或或使用除草设备对滩涂生长的互花米草茎部进行切割；对于砂质滩涂，使用旋耕机将互花米草生长的表层泥土进行旋耕，对互花米草的根系和茎部进行彻底的破碎化破坏；其中，对于护花米草盖度小于50％的滩涂区域，可以不作处置；清除滩涂区域内的垃圾杂物。

2)滩涂区域整地掩埋互花米草，构筑更替植物种植基地；

其中，先测量海水深度，再用挖掘机挖取淤泥，掩埋散生互花米草或互花米草的根系潮滩，采用条状整地、块状整地、围堰整地或围栏整地方法整地，提高潮滩高程，构筑高于平均海平面的适宜更替植物生长的种植基地。如此，可以提高后续种植的更替植物的生长地势，改善滩涂土壤结构，减少海浪对其冲刷和侵蚀等危害，从而提高了后续种植的更替植物的种植成活率。其中，优选采用围栏整体，围栏整地所设置的防护桩是直径为10-20cm、高度为高于高潮水平面50cm的木桩或竹桩；在种植基地靠海的一侧设置一行防护桩围栏，桩与桩的间隔是1.0-1.5m，以防止外来船只和垃圾进入种植基地。

3)在滩涂区域种植先锋红树植物，形成先锋红树植物群落；所述先锋红树植物包括无瓣海桑、海桑或拉关木的一种或多种；

其中，为提高先锋红树植物的存活率，所述先锋红树植物最适宜的种植时间为4-5月；无瓣海桑的造林密度要求株行距为1.0m×1.5m，海桑的造林密度要求株行距为1.5m×1.5m，拉关木的造林密度要求株行距为1.0m×2.0m。所述先锋红树植物种植时利用苗木种植，苗木要求采用营养袋苗，苗高30-80cm，冠幅5-40cm，苗木健壮无病虫害，采用塑料薄膜袋或纸袋装载苗木，塑料薄膜袋的大小为20cm×18cm；种植时将塑料薄膜袋连同苗木一同种植在滩涂土壤中；如果是较厚的塑料薄膜袋，就将该塑料薄膜袋撕开再种植；如果是较薄的塑料薄膜袋，就不撕开而直接种植。种植苗木后将苗木扶植固定，即将苗木护正后用硬竿子插入土中进行固定。

其中，无瓣海桑、海桑和拉关木等红树植物生长速度较快，是华南沿海地区的速生型红树植物，年生长高度可达1.5—2.5米；过去互花米草之所以能够大肆入侵是因为在对光资源的争夺中，乡土红树植物(如秋茄和桐花树等)生长缓慢而缺乏竞争力。采用生长更加迅速的先锋红树植物跟互花米草竞争光资源是抑制互花米草入侵的有效方式。种植2-3年后的先锋红树植物群落，郁闭度可达0.65以上，而互花米草则逐渐消退、盖度和丰富度明显降低，可降低至15％以下。

4)在先锋红树植物群落郁闭度达到0.65以上，且互花米草盖度下降至15％以下时，在滩涂区域内土壤盐度高于1％的区域种植草藤本耐盐植物；在滩涂区域内土壤盐度低于1％的区域种植灌木红树植物；从而形成乔灌藤草更替植物复层群落；所述灌木红树植物包括老鼠簕、小花老鼠簕或卤蕨的一种或多种；所述草藤本耐盐植物是芦苇、芦竹、短叶茳芏、鱼藤或厚藤的一种或多种；

其中，所述灌木红树植物和所述草藤本耐盐植物的造林密度要求株行距为1.0m×1.0m，种植时间为春季。所述灌木红树植物和所述草藤本耐盐植物在种植时也采用苗木种植，苗木要求采用营养袋苗，苗高30-80cm，冠幅5-40cm，苗木健壮无病虫害，采用塑料薄膜袋或纸袋装载苗木，塑料薄膜袋的大小为20cm×18cm；种植时将塑料薄膜袋连同苗木一同种植在滩涂土壤中；如果是较厚的塑料薄膜袋，就将该塑料薄膜袋撕开再种植；如果是较薄的塑料薄膜袋，就不撕开而直接种植。种植苗木后将苗木扶植固定，即将苗木护正后用硬竿子插入土中进行固定。

其中，所种植的草藤本耐盐植物和灌木红树植物，有利于促进滩涂淤积，形成乔灌藤草更替植物复层群落；以抵御互花米草的卷土重来。芦苇在春季萌发早于互花米草，芦苇的生长使得后萌发的互花米草光合作用受到抑制，芦苇等乔灌木耐盐植物对互花米草有较大控制作用。4-5年乔灌藤草更替植物复层群落郁闭度可达0.80以上，互花米草缺乏光照强度而停止生长，其盖度降低至5％以下甚至接近为0,即林下互花米草逐渐消亡，基本上被人工种植或自然生长的老鼠簕、小花老鼠簕和卤蕨等灌木型本土红树植物取代。

5)在乔灌藤草更替植物复层群落郁闭度达到0.80以上，且互花米草盖度低于5％时，对先锋红树植物进行林冠修枝和间伐更新；在滩涂区域内土壤盐度高于1％的区域，在间伐处补植乔灌木耐盐植物；在滩涂区域内土壤盐度低于1％的区域，在间伐处补植乡土红树植物和乡土半红树植物；从而形成海岸带立体复合生态系统；所述乡土红树植物包括木榄、海漆、秋茄、桐花树或白骨壤的一种或多种；所述乡土半红树植物包括银叶树、海芒果、水黄皮或杨叶肖槿的一种或多种；所述乔灌木耐盐植物包括乌桕、黄槿、苦郎树或露兜树的的一种或多种；

其中，所述乡土红树植物、所述乡土半红树植物和所述乔灌木耐盐植物的造林密度要求株行距为2.0m×2.0m，种植时间为4-6月。所述乡土红树植物、所述乡土半红树植物和所述乔灌木耐盐植物所用的苗木为大苗，苗高100-200cm，冠幅20-100cm。

其中，在乔灌藤草更替植物复层群落郁闭度达到0.80以上，且互花米草盖度低于5％后，对先锋红树植物进行间伐更新；在间伐处种植乡土红树植物、乡土半红树植物或乔灌木耐盐植物；从而构建起一个海岸带立体复合生态系统，实现让先锋红树植物群落演替为乡土植物群落为主体稳定的海岸带立体复合生态系统，从而稳固对互花米草的防治效果和丰富海岸带植物的目的。另外，对于先锋红树植物进行间伐时刻每间伐一行保留一行，以增加林分透光度，并在林下种植耐荫性植物，以促进快速形成复层林分结构，保持林分持续稳定发展。

上述方案中，先锋红树植物主要分布在前缘的低潮滩上，与大部分乡土红树植物占据不同的潮滩生态位，不会取代主要分布在中高潮滩上的乡土红树植物；三种先锋红树植物对生长环境有一定要求，其要求海水盐度为1.0％—2.5％，且其对低温的适应能力不足；先锋红树植物主要生长在光照充足、温度适宜(极端低温>5℃)和盐度较低(盐度<15‰)、水流较缓、淹水深度适宜及滩涂基质深厚(松软淤泥)的中低潮滩涂，生态位宽度仅为中等；它们繁殖需要人工育苗，自然条件下其种子易被鸟类、老鼠和螃蟹所食；此外，它们的种子具有需光性，幼苗为阳生性，在荫蔽的林冠下，种子便不能萌发生长，因此其引种不会对乡土红树植物造成威胁。另一方面，尽管它们林下每年都有大量的漂移种子，但是绝大多数都难于在潮间带滩涂上定居生长，林分结构简单，难以自然更新，生态功能并未达到最优，需要借助人工方式对结构简单、功能衰退的林分进行改造，实现乡土红树植物和乡土半红树植物的回归以促进红树林生态系统恢复和稳定。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)物理清除滩涂区域内的互花米草；

2)滩涂区域整地掩埋互花米草，构筑更替植物种植基地；

3)在滩涂区域种植先锋红树植物，形成先锋红树植物群落；所述先锋红树植物包括无瓣海桑、海桑或拉关木的一种或多种；

4)在先锋红树植物群落郁闭度达到0.65以上，且互花米草盖度下降至15％以下时，在滩涂区域内土壤盐度高于1％的区域种植草藤本耐盐植物；在滩涂区域内土壤盐度低于1％的区域种植灌木红树植物；从而形成乔灌藤草更替植物复层群落；所述灌木红树植物包括老鼠簕、小花老鼠簕或卤蕨的一种或多种；所述草藤本耐盐植物是芦苇、芦竹、短叶茳芏、鱼藤或厚藤的一种或多种；

5)在乔灌藤草更替植物复层群落郁闭度达到0.80以上，且互花米草盖度低于5％时，对先锋红树植物进行林冠修枝和间伐更新；在滩涂区域内土壤盐度高于1％的区域，在间伐处补植乔灌木耐盐植物；在滩涂区域内土壤盐度低于1％的区域，在间伐处补植乡土红树植物和乡土半红树植物；从而形成海岸带立体复合生态系统；所述乡土红树植物包括木榄、海漆、秋茄、桐花树或白骨壤的一种或多种；所述乡土半红树植物包括银叶树、海芒果、水黄皮或杨叶肖槿的一种或多种；所述乔灌木耐盐植物包括乌桕、黄槿、苦郎树或露兜树的的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，在步骤1)中，采用人工割除或使用除草设备对滩涂生长的互花米草茎部进行切割；对于砂质滩涂，使用旋耕机将互花米草生长的表层泥土进行旋耕，对互花米草的根系和茎部进行彻底的破碎化破坏。

3.根据权利要求1所述的一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，在步骤2)中，先测量海水深度，再用挖掘机挖取淤泥，掩埋散生互花米草或互花米草的根系潮滩，采用条状整地、块状整地、围堰整地或围栏整地方法整地，提高潮滩高程，构筑高于平均海平面的适宜更替植物生长的种植基地。

4.根据权利要求3所述的一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，在步骤2)中的整地方法采用围栏整地，围栏整地所设置的防护桩是直径为10-20cm、高度为高于高潮水平面50cm的木桩或竹桩；在种植基地靠海的一侧设置一行防护桩围栏，桩与桩的间隔是1.0-1.5m，以防止外来船只和垃圾进入种植基地。

5.根据权利要求1所述的一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，所述先锋红树植物的种植时间为4-5月。

6.根据权利要求1所述的一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，在步骤3)中，无瓣海桑的造林密度要求株行距为1.0m×1.5m，海桑的造林密度要求株行距为1.5m×1.5m，拉关木的造林密度要求株行距为1.0m×2.0m。

7.根据权利要求1所述的一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，在步骤4)中，所述灌木红树植物和所述草藤本耐盐植物的造林密度要求株行距为1.0m×1.0m，种植时间为春季。

8.根据权利要求1所述的一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，在步骤5)中，所述乡土红树植物、所述乡土半红树植物和所述乔灌木耐盐植物的造林密度要求株行距为2.0m×2.0m，种植时间为4-6月。

9.根据权利要求1所述的一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，所述先锋红树植物、所述灌木红树植物和所述草藤本耐盐植物所采用的苗木苗高30-80cm，冠幅5-40cm。

10.根据权利要求1所述的一种运用生境修复生态演替措施治理互花米草的方法，其特征在于，所述乡土红树植物、所述乡土半红树植物和所述乔灌木耐盐植物所用的苗木为大苗，苗高100-200cm，冠幅20-100cm。