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一种生物替代控制外来种互花米草的方法

花匠小妙招
2024-11-09 13:04

专利名称：一种生物替代控制外来种互花米草的方法
技术领域：
本项发明属于生态工程技术领域。
背景技术：
互花米草(Spartina aterniflora)原产于美国，是一种生长在潮间带的多年生盐沼植物。互花米草植株粗壮高大，根系异常发达，地面高度一般可达1.0～2.0m，根系深入土壤中可达1.5m左右，具有较强的抗风消浪、保滩护岸、促淤造陆、绿化海滩的作用。我国沿海地区当时经常受到风暴潮、台风等自然灾害袭击，沿海地区经济和人民生命财产受到极大危害。1980年初互花米草引入我国沿海滩涂，在保滩护岸、促淤造陆、促进沿海地区经济发展、生态环境的改善和减灾等多方面作出了重大贡献。但经过二十余年的发展，互花米草在我国沿海地区形成5万hm2以上的外来入侵种优势群落，给沿海地区带来一系列的负面影响。互花米草作为一个具有极强繁殖能力的外来物种，其生长旺，繁殖快，植株高而密，与本土种竞争强烈，改变了淤泥质光滩的景观和本土物种的栖息环境，譬如米草侵占滩涂贝类养殖的场所，导致贝类在密集的米草草滩中无法自由活动，健康生长，甚至会窒息死亡；一些贝类不得不迁移至米草滩外；一些港区也由于互花米草的侵入淤积加快，影响船只出入。在夏秋季互花米草的落叶随着潮水四处漂移，进入滩涂或浅海的藻类养殖地，就会对紫菜，海带等海藻的生产与产品的质量产生一定的影响。
目前治理互花米草的措施有物理方法主要是人工及机械清除，消耗的人力物力大、但效率低。
化学方法使用除草剂，但除草剂通常只能清除地表以上部分，对于滩涂土壤中的种子和根系效果较差，且存在污染问题。
生物防治使用动物天敌和致病微生物的生物防治尚在实验阶段，作为外来入侵种其天敌和致病微生物也是外来种，存在极大的生态风险。
以上措施都存在诸多弊端和不足，如需要大量的投入而没有产出，且未能从根本上控制住互花米草。
目前国内外尚没有利用生物替代控制外来种互花米草的相关研究报道。

发明内容
(一)本发明需要解决的问题是①物理防治的费时、费力和效果差的问题；②化学控制的污染问题；③生物控制时使用的天敌和致病微生物等生物也是外来种，存在着极大的生态安全问题，并且存在防止效果差的问题；④外来种排挤本地种的问题；⑤提高经济效益、生态效益和经济效益等。
(二)本发明的具体技术方案如下(1)微地貌饰变在滩涂潮间带上部的互花米草滩向海方向就地取土筑一道简易围堰，阻挡海水不让其进入，按规划在围堰内修筑一定的作业通道与蓄水沟壕，实现滩涂微地貌饰变。
(2)水文饰变在上述围堰内积蓄天然降水或通过附近淡水沟渠补给少量淡水，实现滩涂水文饰变，促使围堰内盐度下降。
(3)强化芦苇种群生长发育在春季进行人工补种芦苇，并利用蓄淡降盐的围堰内的土壤环境，促使芦苇强壮，提高芦苇的生长能力和种群竞争力。
(4)促进芦苇对互花米草的生物替代由于春季芦苇萌发早于互花米草，加上(1)(2)、(3)措施的运用，滩涂土壤和沟壕积水的盐度下降，促使围堰内芦苇获得优势生长，芦苇群落的强壮高大，使得后萌发的互花米草光合作用受到抑制，种群发育转化为劣势，互花米草逐渐退化、消失，实现了芦苇对互花米草的生物替代和对互花米草的生态控制。
(三)本发明与现有技术比较，其显著性进步为利用地貌水文饰变促进芦苇对互花米草的生物替代，控制互花米草的过度扩张，并且通过芦苇湿地的恢复获得较大的经济效益，对沿海地区的可持续发展有积极作用。本发明克服了以往的物理、化学和生物防治互花米草的不足，既避免了污染和生态风险，又实现了对互花米草的生态控制。
具体实施例方式
1、微地貌饰变选定滩涂生态工程作业地址、规划获得批准后就可进行作业。在选定的作业地向海面进行围堰作业，两边挖沟取土，将土堆在中间、压实，做成高2米堰、顶面宽2～3米的简易堤坝，堤面成路，堤身用于阻止海水进入围堰内；围堰内取土的沟壕用于蓄淡水和导水沟，沟内可放养咸-淡水鱼作为副产品。
2、秸秆还涂围堰完成后，清除围堰内的地表互花米草、芦苇等植物的植物残体，深秋和冬季最好用火烧除地表植物残体、起到秸秆还涂和杀灭致病害虫和病菌的双重作用，为春天芦苇生长准备良好条件。
3、水文饰变围堰后，在围堰内积蓄淡水，雨水多的地区和年份可以完全靠积蓄雨水，如果降水不足，进行适量人工淡水补给。蓄积的淡水要达到蓄水沟满，地面有水，特别是芦苇的生长季节更要如此。
4、补植芦苇在春季进行人工补种芦苇，为促进芦苇的优势生长和对互花米草的生物替代作准备。
5、后期管理主要是注意水量和堤坝安全，防止溃堤。一般情况下不需要太多的管理。
2000年冬，在大丰市川东港互花米草滩涂的潮间带上部划出800亩互花米草滩作为试验地，利用上述生物替代控制外来种互花米草的方法做控制互花米草的生态工程实验，取得良好效果。技术实施后的第一个春季，原来混杂在互花米草植被丛中和边缘的弱小的芦苇和补充种植的芦苇开始变壮并生长加快，而发芽较晚的互花米草被芦苇遮挡生长发育不良，植株较弱小，至第三年，互花米草在竞争中处于劣势而逐渐退化、消失，互花米草盐沼演替为芦苇湿地。地貌水文饰变后芦苇替代互花米草后芦苇生长较好，第二年芦苇产量达3.75t/hm2以上，以净效益单价500元/t计，年净经济效益达26多万元；芦苇湿地恢复的第三年，芦苇的年产量达7.5t/hm2以上，年净经济效益52万元以上；第四年芦苇的年产量达15t/hm2以上，年净经济效益105万元以上；2005年(作业后的第五年)，预计年产量可达22.5t/hm2，年净经济效益可达150万元。本发明的应用和推广可以获得较大的经济效益、生态效益和社会效益。
权利要求
1.一种生物替代控制外来种互花米草的方法，其特征是有一下几个步骤组成(1)微地貌饰变选定滩涂生态工程作业地址、规划获得批准后就可进行作业；在选定的互花米草作业地的向海面进行围堰作业，两边挖沟取土，将土堆在中间、压实，做成简易堤坝，堤面成路，堤身用于阻止海水进入围堰内；围堰内侧取土的沟壕用于蓄淡水和导水沟，沟内放养咸-淡水鱼作为副产品；(2)秸秆还涂围堰完成后，清除围堰内的地表互花米草、芦苇等植物的植物残体，深秋和冬季最好用火烧除地表植物残体、起到秸秆还涂和杀灭致病害虫和病菌的双重作用，为春天芦苇生长准备良好条件；(3)水文饰变围堰后，在围堰内积蓄淡水，雨水多的地区和年份可以完全靠积蓄雨水，如果降水不足，进行适量人工淡水补给，蓄积的淡水要达到蓄水沟满，地面有水，特别是芦苇的生长季节更要如此；(4)强化芦苇种群生长发育在春季进行人工补种芦苇，并利用蓄淡降盐的围堰内的土壤环境，促使芦苇强壮，提高芦苇的生长能力和种群竞争力；(5)后期管理注意围堰内水量、盐度和堤坝安全，防止溃堤。
全文摘要
本发明属于生态工程技术领域。1980年初互花米草被引入我国，对我国沿海海岸线保护、促淤造陆具有积极作用，但作为外来入侵物种，其强大的繁殖能力和高大密集的种群特征，对我国沿海滩涂地区的生物多样性和水产养殖具有一系列不良影响，互花米草的控制问题已经成为世界性的难题。现有控制技术有人工及机械清除、除草剂化学防治、利用天敌动物和致病菌控制的生物防治等，但这些方法效果差，其中化学和生物防治还存在环境污染和生态安全问题。本发明克服了利用物理、化学和生物防治互花米草的不足，避免了环境污染和生态风险，既省时省力、防治效果好，又实现了较大的经济效益。使经济效益、生态效益和社会效益达到优化统一。
文档编号A01G1/00GK1742545SQ20051009460
公开日2006年3月8日申请日期2005年9月29日优先权日2005年9月29日
发明者钦佩, 王光, 刘长安, 蔡辉, 毛有发申请人:南京大学