一種互花米草生物-物理控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種互花米草生物-物理控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]互花米草(Spartina alterniflora Loisel)為禾本科米草屬多年生草本植物。自我國1979年引進(jìn)以來生長、傳播、蔓延，已經(jīng)對沿海及全國各地的農(nóng)牧漁產(chǎn)業(yè)及海岸帶紅樹林生態(tài)環(huán)境造成了極大地破壞(王卿等，2006)?；セ撞荼皇澜绻J(rèn)為外來惡性雜草之一，也被我國列入首批16種外來入侵物種名錄，并對其蔓延趨勢進(jìn)行監(jiān)控(中科院和環(huán)?？偩郑?003)。目前國內(nèi)外對互花米草的控制主要有物理控制、化學(xué)控制、生物防治和生物替代等方法(Hedge et al.，2003)。物理控制主要采用人工拔除幼苗、織物或薄膜覆蓋、連續(xù)刈割拔除、水淹、火燒和碾埋等。這類的物理控制效果明顯，但人工及機(jī)械清除效率較低，成本也較高，往往需要定期重復(fù)治理，難以實(shí)現(xiàn)對互花米草的持續(xù)控制。覆蓋法是物理方法種較常用的一種，即用致密的絲織布或塑料膜緊密地覆蓋住互花米草斑塊，連續(xù)覆蓋一到兩個生長季，該法對于控制小斑塊的互花米草較為有效(Denise and Sanger，2004)。現(xiàn)有對互花米草的覆蓋處理的研究表明:覆蓋時間越長互花米草的死亡率越高，通常在覆蓋8-10周后地面部分互花米草死亡率可達(dá)到100% (李賀鵬，2007)。化學(xué)控制是指采用有效的除草劑來進(jìn)行防除。利用化學(xué)除草劑控制互花米草存在著一定的局限性，互花米草生長在海岸潮間帶，灘涂周期性地被海水淹沒，容易造成除草劑的散失，且常用除草劑通常只能清除地表以上部分，難以控制根系的生長和蔓延；除草劑通常具有一定的毒性，可能會對周圍生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成一定的負(fù)面影響。生物替代技術(shù)是根據(jù)植物群落演替的自身規(guī)律，利用有本地植物取代外來入侵植物的一種生態(tài)學(xué)防治技術(shù)。中國科學(xué)院熱帶雨林研究所曾經(jīng)于1999年在珠海淇澳島引種無瓣海桑進(jìn)行替代互花米草的實(shí)驗(yàn)，無瓣海桑由于生長速度快，種植1年后即可郁閉成林，成功替代互花米草(唐國玲等，2007)。無瓣海桑雖然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，容易遭到病蟲害；同時無瓣海桑屬外來物種，無瓣海桑的大面積種植不利于鄉(xiāng)土樹種的生長，和本地紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。
[0003]在現(xiàn)有的互花米控制技術(shù)中，物理防治方法能在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)互花米草的清除，故在互花米草防治工作中占據(jù)重要地位，但需耗費(fèi)大量勞動力，成本較高，且不能徹底根除互花米草的入侵。過去的覆蓋手段中缺乏對地面部分互花米草枯死后的后續(xù)防治。生物競爭或生物替代法可以通過替代物種的生長對互花米草的生長造成持續(xù)有效的抑制，徹底根除互花米草，但替代物種的選擇有較大的局限性，且周期較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作簡單，成本相對低廉，并能徹底根除互花米草入侵的互花米草生物-物理控制方法，這種方法適宜在受互花米草入侵脅迫的紅樹林灘涂大面積推廣。
[0005]本發(fā)明的互花米草生物-物理控制方法，包括以下步驟:
[0006]a.物理遮蓋階段:將遮陽網(wǎng)遮蓋并固定在有互花米草生長的灘涂上，待互花米草生長受抑制、地上生物量降低45%以上后，進(jìn)入下一階段；
[0007]b.生物替代階段:在遮陽網(wǎng)上開孔，在孔相對應(yīng)位置挖種植穴，然后在種植穴內(nèi)種植無瓣海桑、秋茄、桐花、老鼠簕和鹵蕨幼苗，封灘養(yǎng)護(hù)。
[0008]優(yōu)選，所述的遮陽網(wǎng)為透光率為10%的黑色塑料遮陽網(wǎng)。
[0009]優(yōu)選，所述的遮陽網(wǎng)遮蓋時間為每年的6-9月；更優(yōu)選的，為每年的7-8月；互花米草的一個生長季一般為6-9月，其中7-8月為互花米草生長最旺盛時期，在這一時期進(jìn)行遮陰覆蓋可縮短遮陰時間，取得同等的控制效果。
[0010]優(yōu)選，所述的種植穴的間距為1.5-2m。
[0011]優(yōu)選，所述的無瓣海桑、秋茄、桐花、老鼠簕和鹵蕨幼苗為生長1-2年、莖高1-1.5m的幼苗。
[0012]優(yōu)選，封灘養(yǎng)護(hù)為封灘2年以上，及時補(bǔ)植，適時施肥和防治病蟲害。
[0013]本發(fā)明通過結(jié)合物理覆蓋技術(shù)和生物替代手段徹底根除互花米草。研究表明光照條件對互花米草的生長具有很大影響，不同遮蔭強(qiáng)度下互花米草的生長狀況、光合能力及生物量等均存在顯著差別，遮蔭對互花米草的生長具有顯著的抑制作用。通過物理覆蓋雖然能控制互花米草生長，但往往只能在短時間內(nèi)有成效，且影響自然景觀，一旦覆蓋物破損或摘除互花米草就會重新生長起來。本控制方法分為物理遮蓋和生物替代兩個階段。階段一，即物理遮蓋期，將塑料遮陽網(wǎng)遮蓋在有互花米草生長的灘涂上，遮蓋期約為60天，使互花米草生長受到一定程度的抑制(地上生物量降低45%以上)；階段二，即生物替代期，在塑料遮陽網(wǎng)上開孔，挖種植穴，并在種植穴內(nèi)種植無瓣海桑、桐花、老鼠簕和齒蕨等速生紅樹植物，進(jìn)一步與互花米草競爭光資源并占據(jù)其生存空間，無瓣海桑是速生喬木，樹高一般可達(dá)15-20m，一旦形成郁閉的林冠便可實(shí)現(xiàn)對互花米草的自然遮蔽，桐花、老鼠簕、鹵蕨等鄉(xiāng)土紅樹植物耐陰性較強(qiáng)，適宜在無瓣海桑林下生長。本發(fā)明在物理覆蓋手段的基礎(chǔ)上引入生物替代技術(shù)實(shí)現(xiàn)對互花米草長久有效的綜合治理。本發(fā)明采用遮陽網(wǎng)而非不透氣的塑料薄膜覆蓋，無須預(yù)先對互花米草進(jìn)行人工清除，且具有通透性，不會影響土壤生態(tài)環(huán)境和底棲生物的生長繁殖。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要有:(1)通過不同透光率塑料遮陽網(wǎng)覆蓋下互花米草生理生態(tài)和生長適應(yīng)等指標(biāo)的比較研究，確定互花米草致死的臨界光強(qiáng)，以最低覆蓋密度實(shí)現(xiàn)較低的投入產(chǎn)出比；(2)本技術(shù)無須對互花米草進(jìn)行拔除或翻耕等物理操作，減小勞動力投入；(3)結(jié)合競爭替代的生物手段實(shí)現(xiàn)互花米草的徹底清除，實(shí)現(xiàn)真正意義上的“退草還林”。
【附圖說明】
[0015]圖1是盆栽實(shí)驗(yàn)中不同遮陰條件下互花米草生長情況。
[0016]圖2是遮陰60天后每平方米互花米草的生長量。
[0017]圖3是遮蓋前的生長旺盛的互花米草。
[0018]圖4是黑色塑料遮陽網(wǎng)遮蓋并固定在互花米草生長旺盛的灘涂上。
[0019]圖5是封灘養(yǎng)護(hù)2年后紅樹群落替代互花米草效果。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是對本發(fā)明的限制。
[0021]實(shí)施例1
[0022]實(shí)施樣地在廣東珠海淇澳島紅樹林自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，互花米草面積約300平方米。
[0023]1.預(yù)實(shí)驗(yàn):選擇遮陽網(wǎng)最佳透光率
[0024]互花米草遮陰盆栽實(shí)驗(yàn):用不同透光度的黑色塑料遮陽網(wǎng)設(shè)置4種遮蔭處理，其透光率分別為100% (無遮蔭)、45%、30%和10%，其中后3個遮蔭處理設(shè)在高2.5m鐵架罩黑色尼龍網(wǎng)形成的遮蔭棚內(nèi)。將莖長10cm左右的互花米草幼苗種植于4種不同光照條件下，栽培基質(zhì)為取自珠海淇澳島的海泥，遮陰半年后對比各處理下互花米草的生長情況，結(jié)果表明10%透光率的遮陽網(wǎng)對互花米草生長的抑制效果最好(圖1)。在透光率為100%(無遮蔭)、45%和30%的情況下，互花米草均能保持一定的生長速率，且能正常開花結(jié)穗，遮陰的抑制效果并不顯著(圖1)。為達(dá)到良好的處理效果和較低的投入成本，采用透光率為10%的塑料遮陽網(wǎng)作為覆蓋材料。
[0025]2.遮陽網(wǎng)覆蓋互花米草
[0026]將透光率為10%的黑色塑料遮陽網(wǎng)平鋪于互花米草生長旺盛的灘涂上(圖3和圖4所示)，遮陽網(wǎng)面積根據(jù)互花米草實(shí)際生長范圍而定，此實(shí)施例中，遮陽網(wǎng)面積為10m*30m。遮陽網(wǎng)邊緣每隔5m固定一根繩索，繩索另一端則用木粧固定于灘涂表面，使遮陽網(wǎng)盡可能與灘面接近，以壓縮互花米草生長空間同時便于紅樹苗木的栽種。遮陰時間為2015年6月30日一2015年8月30日。
[0027]3.栽種紅樹苗木
[0028]遮陽網(wǎng)覆蓋2個月后，互花米草地上生物量下降46% (圖2)，這時進(jìn)行第二階段的紅樹苗木栽種，在遮陽網(wǎng)上按照一定的間隔(1.5-2m，可根據(jù)苗木種類和種植的適宜間距而定)剪出直徑為0.3m孔，在孔相對應(yīng)處的灘涂上挖出種植穴(穴規(guī)格為直徑30cm，深40cm)，在種植穴中種植無瓣海桑、秋茄、桐花樹、老鼠簕和鹵蕨等紅樹植物，都選用生長1-2年，莖高1-1.5m的幼苗。將無瓣海桑與耐陰性較強(qiáng)的桐花樹和老鼠簕、鹵蕨混合種植可使紅樹群落配置更優(yōu)，對互花米草的抑制效果更佳。
[0029]4.栽后管理
[0030]紅樹種植以后需要加強(qiáng)管護(hù):1)封灘2年以上，并且要專人管護(hù)，防止人類和動物踐踏；2)要防治病蟲害；3)要及時補(bǔ)植，適時施肥，確保造林成效，最終實(shí)現(xiàn)以本土紅樹林競爭替代互花米草，恢復(fù)受損紅樹林群落。
[0031]5.實(shí)施效果
[0032]本技術(shù)已在珠海淇澳紅樹林自然保護(hù)區(qū)試驗(yàn)地取得了良好的實(shí)施效果(圖5所示)，紅樹群落替代互花米草以初見成效，互花米草清除率80 %以上，紅樹林造林成活率80%以上。適合進(jìn)行更大范圍的推廣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種互花米草生物-物理控制方法，其特征在于，包括以下步驟: a.物理遮蓋階段:將遮陽網(wǎng)遮蓋并固定在有互花米草生長的灘涂上，待互花米草生長受抑制、地上生物量降低45%以上后，進(jìn)入下一階段； b.生物替代階段:在遮陽網(wǎng)上開孔，在孔相對應(yīng)位置挖種植穴，然后在種植穴內(nèi)種植無瓣海桑、秋茄、桐花、老鼠簕和鹵蕨幼苗，封灘養(yǎng)護(hù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的遮陽網(wǎng)為透光率為10%的黑色塑料遮陽網(wǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的遮陽網(wǎng)遮蓋時間為每年的6-9月。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的遮陽網(wǎng)遮蓋時間為每年的7-8月。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的種植穴的間距為1.5-2m。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的無瓣海桑、秋茄、桐花、老鼠簕和鹵蕨幼苗為生長1-2年、莖高1-1.5m的幼苗。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的封灘養(yǎng)護(hù)為封灘2年以上，及時補(bǔ)植，適時施肥和防治病蟲害。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種互花米草生物-物理控制方法。本發(fā)明方法包括以下步驟：a、物理遮蓋階段：將塑料遮陽網(wǎng)遮蓋并固定在有互花米草生長的灘涂上，待互花米草生長受抑制、地上生物量降低45％以上后，進(jìn)入下一階段；b、生物替代階段：在塑料遮陽網(wǎng)上開孔種植無瓣海桑、秋茄、桐花、老鼠簕和鹵蕨幼苗，封灘養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明在物理覆蓋手段的基礎(chǔ)上引入生物替代技術(shù)實(shí)現(xiàn)對互花米草長久有效的綜合治理，具有操作簡單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，并且能實(shí)現(xiàn)真正意義上的“退草還林”。
【IPC分類】A01M99/00, A01G13/02
【公開號】CN105230412
【申請?zhí)枴緾N201510782852
【發(fā)明人】沈浩, 李婷, 黃立新
【申請人】中國科學(xué)院華南植物園
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月13日