一種治理互花米草的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種治理互花米草的方法。該方法為先割除互花米草，再對(duì)灘涂進(jìn)行翻耕；然后栽種秋茄胚軸。本發(fā)明采用刈割翻耕和秋茄替代治理互花米草對(duì)0-20cm層土壤：顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量和N含量，高密度秋茄顯著提高土壤鹽度，降低了土壤pH且密度越高pH越低，對(duì)土壤P含量影響甚微；對(duì)20-40cm層土壤造成的影響是提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量且與密度成正相關(guān)，降低了土壤N、P含量和pH且密度越高pH越低。種植秋茄1年后，提高了大型底棲動(dòng)物密度和生物量，其中多毛類、甲殼類和其他動(dòng)物的密度和生物量、軟體動(dòng)物生物量均得到提高。本發(fā)明的方法可有效用于治理互花米草。
【專利說明】一種治理互花米草的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。具體涉及一種治理互花米草的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)自1979年由南京大學(xué)從美國(guó)引進(jìn)互花米草altermiflora，眉、f11于北美大西洋岸，是潮間帶灘涂生長(zhǎng)的一種多年生禾本科植物)，用作保灘護(hù)堤，先是在江蘇試種成功，1980年又引入福建，1982年擴(kuò)種到江蘇、廣東、廣西、浙江和山東等地。由于適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、繁殖速度快，同時(shí)又缺乏天敵，迅速在全國(guó)沿海各地滋生蔓延，對(duì)近岸環(huán)境、生物多樣性和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等造成危害，在許多地方已大規(guī)模入侵到原生紅樹林區(qū)，導(dǎo)致沿海紅樹林生態(tài)系統(tǒng)衰退，因此，在2003年列入十六種中國(guó)第一批外來入侵種名單。
[0003]近年來，人們?yōu)榭刂苹セ撞莸娜肭?，先后采用化學(xué)防除(杜文琴等，2006 ;許 華美等，2006 ;王蔚等，2003)、物理防除(李賀鵬等，2007 ;黃麗，2007)以及生物防
治(Silliman & Zieman, 2001)等方法對(duì)互花米草進(jìn)行控制,但是效果很不理想,主要表現(xiàn)為用物理方法控制互花米草，效率低、成本高，難以根除；用化學(xué)方法容易帶來環(huán)境污染；利用天敵動(dòng)物的生物防治方法，則可能帶來生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。
[0004]之后研究人員利用生物替代方法，比如Bonilla等曾研究用草原網(wǎng)茅替代了濕地λΜ墻規(guī)Phalaris a/Y/flt/iflacea,并取得成功。我國(guó)目前研究最多的是利用鄉(xiāng)土植物蘆華和紅樹植物無瓣海桑取代互花米草，雖然互花米草跟蘆葦相比處于競(jìng)爭(zhēng)上的優(yōu)勢(shì)，但是這種優(yōu)勢(shì)并不是絕對(duì)的。在高的物理脅迫和低的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境下，蘆葦?shù)母?jìng)爭(zhēng)能力更大，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在低鹽度和低水淹生境下，蘆葦生長(zhǎng)更具優(yōu)勢(shì)，替代植物蘆葦表現(xiàn)出很高的存活率，兩個(gè)生長(zhǎng)季之后也沒被互花米草超過，而且對(duì)互花米草的再生長(zhǎng)起了一定的抑制作用。而蘆葦和紅樹林分屬不同生態(tài)系統(tǒng)·，主要是地域差別，紅樹林在東南沿海，而蘆葦在江蘇及以北應(yīng)用。
[0005]無瓣海桑雖然生長(zhǎng)迅速，可有效控制互花米草，但是大量栽植后造成華南沿海形成大面積無瓣海桑人工純林，該林分結(jié)構(gòu)單一，易遭到病蟲危害，且生長(zhǎng)一定年限后有退化的趨勢(shì)；同時(shí)無瓣海桑屬外來物種，在面對(duì)極端氣象條件時(shí)，不具備鄉(xiāng)土樹種那樣的耐受性，有大面積受害的潛在可能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種切實(shí)有效的治理互花米草的方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種治理互花米草的方法，其特征在于，先割除互花米草，再對(duì)灘涂進(jìn)行翻耕；然后栽種秋茄胚軸或秋茄幼苗。
[0008]所述割除互花米草是人工或機(jī)器齊地割除互花米草。
[0009]所述翻耕的深度大約20cm，采用地毯式翻耕。
[0010]所述栽種秋爺胚軸的株距為25cm*25cm、50cm*50cm、75cm*75cm 或 100cm*100cm。
[0011]所述栽種秋茄胚軸的株距為50cm*50cm。[0012]所述秋茄胚軸的胚軸長(zhǎng)約17_20cm。
[0013]本發(fā)明的秋茄胚軸可以任何季節(jié)進(jìn)行栽種，優(yōu)選5月份進(jìn)行栽種。
[0014]秋茄obovata sheue)隸屬被子植物門(Magnoliophyta)、雙子葉植物綱(Magnoliopsida)、金虎尾目(Malpighiales)、紅樹科(Rhizophoraeeae)、秋茄屬kandelia )，又名水筆仔、茄行樹，多年生常綠灌木或小喬木，最高可達(dá)8-10m，有不甚發(fā)達(dá)的半根或支柱根。葉對(duì)生，革質(zhì)橢圓形或倒卵形。樹莖粗壯，有膨大節(jié)。二歧聚傘花序腋生，花白色。胚軸細(xì)長(zhǎng)，成熟時(shí)約12-20cm。
[0015]秋茄分布廣泛，主要分布于印度、泰國(guó)、越南、馬來西亞、日本硫球群島南部。秋茄是中國(guó)紅樹林種類中的廣布種，在我國(guó)凡有紅樹林分布的地方均有秋茄，根據(jù)林鵬等研究我國(guó)紅樹林分布區(qū)內(nèi)最低月均氣溫的變化劃分出我國(guó)紅樹林耐寒性等級(jí)序列顯示，秋茄是我國(guó)耐寒性最強(qiáng)的紅樹植物，自然分布緯度最高，達(dá)到福建福鼎，人工引種至28° 25' N的浙江樂清。屬演替前中期物種，多分布于群落外緣，在一定地理?xiàng)l件下可形成單優(yōu)勢(shì)種灌木群落，是我國(guó)東南沿海紅樹林生態(tài)恢復(fù)工程中重要的紅樹植物品種。
[0016]如只采取刈割翻耕這種簡(jiǎn)單的物理方法治理，2年后80%的面積又重新長(zhǎng)出互花米草，且生長(zhǎng)情況與對(duì)照無異，也證明了刈割互花米草根本不能控制其的再生長(zhǎng)，因?yàn)榛セ撞莞o均能進(jìn)行克隆繁殖，只要條件適宜就能重新長(zhǎng)出。相比而言，采用“刈割+秋茄”的綜合治理模式，2年后互花米草重新覆蓋的面積占治理面積的15%，互花米草生長(zhǎng)情況受到秋茄的干擾，同一時(shí)期高度大約是對(duì)照高度的56%，治理效果明顯要好于刈割。
[0017]在采用“刈割+秋茄”的綜合治理模式時(shí)，秋茄的栽種密度無疑是一個(gè)影響治理能否取得理想效果的重要因素，如果秋茄栽種密度過高，秋茄憑借高密度搶占空間和光照等資源，迅速郁閉，前期能有效抑制互花米草，但是隨著秋茄的繼續(xù)生長(zhǎng)，種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)加劇，植物得不到充足的生長(zhǎng)資源反而影響其自身生長(zhǎng)，控制效果不能持續(xù)；如果秋茄栽種過疏，秋茄抑制作用不明顯，互花米草仍會(huì)重新長(zhǎng)出。所以探尋一種既能有效的治理互花米草又不妨礙自身生長(zhǎng)的合適栽種密度是整個(gè)綜合治理的關(guān)鍵所在。
[0018]本發(fā)明的 申請(qǐng)人:經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)和研究，終于找到一種有效的栽種方式，用于很好的治理互花米草。
[0019]種植過密會(huì)導(dǎo)致種群競(jìng)爭(zhēng)加劇、遮蔭作用加強(qiáng)，光照水平減弱，最總體現(xiàn)在秋茄的生長(zhǎng)速度、形態(tài)指標(biāo)明顯降低。
[0020]低密度種植秋爺胚軸也不利于幼苗的生長(zhǎng)。由于秋爺植株橫向生長(zhǎng)沒有受到限制和擠壓，葉片的脫落就會(huì)減少，而在另外兩個(gè)密度下有更多的紅樹植物凋落物是底質(zhì)土壤養(yǎng)分的重要來源，秋茄把很高部分的初級(jí)生產(chǎn)產(chǎn)物歸還到環(huán)境中，枯枝落葉逐漸分解形成富有蛋白質(zhì)的有機(jī)物碎屑和無機(jī)物，給予軟體動(dòng)物、蟹類和多毛類蠕蟲等濾食性、碎食性和泥食性動(dòng)物提供了充足的餌料來源，同時(shí)這些動(dòng)物的尸體和排泄物為秋茄的生長(zhǎng)提供了大量的生長(zhǎng)元素，這樣就形成了一個(gè)相互促進(jìn)的生長(zhǎng)循環(huán)。較大的植株株距其營(yíng)養(yǎng)凋落物量較少，不宜提高秋茄生長(zhǎng)的土壤養(yǎng)分，因此高株距種植秋茄胚軸也不利于幼苗的生長(zhǎng)。
[0021]本發(fā)明試驗(yàn)材料是秋茄胚軸或秋茄胚軸生長(zhǎng)1-2年后的秋茄幼苗，整個(gè)試驗(yàn)過程并未發(fā)現(xiàn)秋爺開花及長(zhǎng)出繁殖體，幼苗處于一個(gè)營(yíng)養(yǎng)器官生長(zhǎng)并積累有機(jī)質(zhì)的時(shí)期，處于生長(zhǎng)期的初始階段，生長(zhǎng)速度由慢變快。最后一個(gè)時(shí)間段春夏季出現(xiàn)25cm行距的秋茄絕對(duì)生長(zhǎng)速度小于75cm和100cm株距，依上所述可能是因?yàn)殡S著幼苗的生長(zhǎng)，低株距種植的幼苗密度抑制效應(yīng)愈發(fā)明顯，這種不利影響超過因?yàn)楦咝芯喾N植造成低土壤養(yǎng)分所帶來的不利影響，導(dǎo)致低行距的幼苗有機(jī)質(zhì)積累速度降低。
[0022]至于秋茄株高、根長(zhǎng)、冠幅等數(shù)據(jù)顯示在四個(gè)季節(jié)中，夏季到秋季是增長(zhǎng)最快的時(shí)間段，分析認(rèn)為，四個(gè)季節(jié)不同的溫度和光照可能是產(chǎn)生這種結(jié)果的主要因素。喜溫嗜熱是紅樹植物一大主要特點(diǎn)，我國(guó)由海南島向北，隨著緯度漸高，紅樹林分布面積及樹種數(shù)均逐漸降低，林相也由喬木變?yōu)楣嗄?，樹高降低，充分顯示溫度對(duì)紅樹林樹種組成和群落結(jié)構(gòu)的宏觀控制作用，有研究發(fā)現(xiàn)紅樹植物光合作用的最適葉面溫度一般為28~32°C。一般認(rèn)為，只要溫度變化不超過上限，隨著溫度的上升，植物將加速生長(zhǎng)，泉港秋茄樣地夏季的高溫保證了其快速的生長(zhǎng)速度。
[0023]從實(shí)施例的結(jié)果可知:采用紅樹植物秋茄替代互花米草技術(shù)治理互花米草的效果顯著好于采用刈割翻耕撂置技術(shù)。不同季節(jié)和不同栽種株距對(duì)秋茄幼苗的株高、根長(zhǎng)、冠幅、鮮重和干重均有極顯著的影響，栽種株距為50cm下秋茄幼苗的株高、根長(zhǎng)、鮮重、干重均顯著大于其他栽種株距，從夏季到秋季秋茄株高、根長(zhǎng)、冠幅等增幅最快，而有機(jī)質(zhì)積累速率則隨時(shí)間的推移而增快，表明秋茄正處于快速生長(zhǎng)階段。不同季節(jié)葉片C、N、P含量有極顯著差異，不同株距對(duì)葉片C、N、P含量影響均不明顯。葉片N、P含量及N:P均表現(xiàn)出秋季最高，春季最低；葉片C含量和C: N均表現(xiàn)出春季最高、秋冬季最低，C: N和N: P存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。
[0024]采用刈割翻耕撂置和不同密度的秋茄替代治理互花米草兩年后，結(jié)果表明:(I)刈割翻耕撂置方法對(duì)0-20cm層土壤造成以下影響:提高了土壤的N含量、有機(jī)質(zhì)含量，降低了土壤pH，對(duì)P含量和鹽度影響不大；對(duì)20-40cm 土壤造成的影響是提高土壤有機(jī)質(zhì)含量和PH，降低了土壤鹽度、N含量和P含量。(2)采用不同密度的秋茄替代治理互花米草對(duì)0-20cm層土壤造成以下影響:顯著提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量和N含量且提高幅度與種植秋茄密度成正比，高密度秋茄顯著提高土壤鹽度，降低了土壤PH且密度越高pH越低，對(duì)土壤P含量影響甚微；對(duì)20-40cm層土壤造成的影響是提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量且與密度成正相關(guān)，降低了土壤N、P含量和pH·且密度越高pH越低，對(duì)土壤鹽度則無規(guī)律可尋。
[0025]互花米草生境和秋茄生境中大型底棲動(dòng)物密度分別介于217ind/m2_308ind/τα 和 218.02ind/m2-352.03ind/m2 之間，生物量分別介于 14g/m2_28.19g/m2 和 23.02g/m2-44.58g/m2，從冬季到夏季密度與生物量均表現(xiàn)為互花米草生境中下降，秋茄生境上升。種植秋茄I年后，提高了大型底棲動(dòng)物密度和生物量，其中多毛類、甲殼類和其他動(dòng)物的密度和生物量、軟體動(dòng)物生物量均得到提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是秋茄治理互花米草實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖；
圖2是刈割與栽種秋茄對(duì)互花米草控制效果對(duì)比圖；
圖3是秋茄幼苗有機(jī)質(zhì)積累速率圖；
圖4是秋茄幼苗葉片C、N、P季節(jié)變化圖；
圖5是不同季節(jié)秋茄幼苗葉片C:N和N:P變化圖；
圖6是互花米草不同治理方法表層及深層土壤有機(jī)質(zhì)含量圖；
圖7是不同層深土壤治理2011年與2012年土壤有機(jī)質(zhì)含量圖；圖8是互花米草不同治理方法0-20cm及20-40cm深層土壤鹽度圖；
圖9是不同層深土壤治理2011年與2012年土壤鹽度圖；
圖10是互花米草不同治理方法0-20cm及20-40cm深層土壤pH圖；
圖11是不同層深土壤治理2011年與2012年土壤pH圖；
圖12是互花米草樣地和秋茄樣地大型底棲動(dòng)物密度以及生物量圖；
圖13是冬夏季不同生境幾類主要大型底棲動(dòng)物密度圖；
圖14是冬夏季不同生境幾類主要大型底棲動(dòng)物生物量圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0028]主要儀器^__
【權(quán)利要求】
1.一種治理互花米草的方法，其特征在于，先割除互花米草，再對(duì)灘涂進(jìn)行翻耕；然后栽種秋爺胚軸或秋爺幼苗。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述割除互花米草是人工或機(jī)器齊地割除互花米草。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述翻耕的深度大約20cm，采用地毯式翻耕。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述栽種秋茄胚軸的株距為25cm*25cm、50cm*50cm、75cm*75cm 或 100cm*100cm。
5.權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述栽種秋茄胚軸的株距為50cm*50cm。
6.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述秋茄胚軸的胚軸長(zhǎng)約17-20cm。
7.權(quán)利要求1的方法， 其特征在于，所述栽種秋茄胚軸的時(shí)間為5月份。
【文檔編號(hào)】A01G1/00GK103583179SQ201310483660
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】李元躍, 段博文, 林光輝, 黎中寶 申請(qǐng)人:集美大學(xué)