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，再對灘涂進行翻耕；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0-20cm層土壤：顯著提高了土壤有機質含量和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，對土壤P含量影響甚微；對20-40cm層土壤造成的影響是提高了土壤有機質含量且與密度成正相關，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，提高了大型底棲動物密度和生物量，其中多毛類、甲殼類和其他動物的密度和生物量、軟體動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
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及生態(tài)環(huán)境保護領域。具體涉及一種治理互花米草的方法。
【背景技術】
[0002]我國自1979年由南京大學從美國引進互花米草altermiflora，眉、f11于北美大西洋岸，是潮間帶灘涂生長的一種多年生禾本科植物)，用作保灘護堤，先是在江蘇試種成功，1980年又引入福建，1982年擴種到江蘇、廣東、廣西、浙江和山東等地。由于適應性廣、抗逆性強、繁殖速度快，同時又缺乏天敵，迅速在全國沿海各地滋生蔓延，對近岸環(huán)境、生物多樣性和水產養(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)等方法對互花米草進行控制,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；用化學方法容易帶來環(huán)境污染；利用天敵動物的生物防治方法，則可能帶來生態(tài)風險。
[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爭上的優(yōu)勢，但是這種優(yōu)勢并不是絕對的。在高的物理脅迫和低的營養(yǎng)環(huán)境下，蘆葦?shù)母偁幠芰Ω?，試驗發(fā)現(xiàn)，在低鹽度和低水淹生境下，蘆葦生長更具優(yōu)勢，替代植物蘆葦表現(xiàn)出很高的存活率，兩個生長季之后也沒被互花米草超過，而且對互花米草的再生長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用。
[0005]無瓣海桑雖然生長迅速，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，該林分結構單一，易遭到病蟲危害，且生長一定年限后有退化的趨勢；同時無瓣海桑屬外來物種，在面對極端氣象條件時，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)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種切實有效的治理互花米草的方法。
[0007]為實現(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，再對灘涂進行翻耕；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約17_20cm。
[0013]本發(fā)明的秋茄胚軸可以任何季節(jié)進行栽種，優(yōu)選5月份進行栽種。
[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8-10m，有不甚發(fā)達的半根或支柱根。葉對生，革質橢圓形或倒卵形。樹莖粗壯，有膨大節(jié)。二歧聚傘花序腋生，花白色。胚軸細長，成熟時約12-20cm。
[0015]秋茄分布廣泛，主要分布于印度、泰國、越南、馬來西亞、日本硫球群島南部。秋茄是中國紅樹林種類中的廣布種，在我國凡有紅樹林分布的地方均有秋茄，根據(jù)林鵬等研究我國紅樹林分布區(qū)內最低月均氣溫的變化劃分出我國紅樹林耐寒性等級序列顯示，秋茄是我國耐寒性最強的紅樹植物，自然分布緯度最高，達到福建福鼎，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，在一定地理條件下可形成單優(yōu)勢種灌木群落，是我國東南沿海紅樹林生態(tài)恢復工程中重要的紅樹植物品種。
[0016]如只采取刈割翻耕這種簡單的物理方法治理，2年后80%的面積又重新長出互花米草，且生長情況與對照無異，也證明了刈割互花米草根本不能控制其的再生長，因為互花米草根莖均能進行克隆繁殖，只要條件適宜就能重新長出。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%，互花米草生長情況受到秋茄的干擾，同一時期高度大約是對照高度的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，秋茄的栽種密度無疑是一個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，種內競爭加劇，植物得不到充足的生長資源反而影響其自身生長，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，互花米草仍會重新長出。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的合適栽種密度是整個綜合治理的關鍵所在。
[0018]本發(fā)明的 申請人:經過大量實驗和研究，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]種植過密會導致種群競爭加劇、遮蔭作用加強，光照水平減弱，最總體現(xiàn)在秋茄的生長速度、形態(tài)指標明顯降低。
[0020]低密度種植秋爺胚軸也不利于幼苗的生長。由于秋爺植株橫向生長沒有受到限制和擠壓，葉片的脫落就會減少，而在另外兩個密度下有更多的紅樹植物凋落物是底質土壤養(yǎng)分的重要來源，秋茄把很高部分的初級生產產物歸還到環(huán)境中，枯枝落葉逐漸分解形成富有蛋白質的有機物碎屑和無機物，給予軟體動物、蟹類和多毛類蠕蟲等濾食性、碎食性和泥食性動物提供了充足的餌料來源，同時這些動物的尸體和排泄物為秋茄的生長提供了大量的生長元素，這樣就形成了一個相互促進的生長循環(huán)。較大的植株株距其營養(yǎng)凋落物量較少，不宜提高秋茄生長的土壤養(yǎng)分，因此高株距種植秋茄胚軸也不利于幼苗的生長。
[0021]本發(fā)明試驗材料是秋茄胚軸或秋茄胚軸生長1-2年后的秋茄幼苗，整個試驗過程并未發(fā)現(xiàn)秋爺開花及長出繁殖體，幼苗處于一個營養(yǎng)器官生長并積累有機質的時期，處于生長期的初始階段，生長速度由慢變快。最后一個時間段春夏季出現(xiàn)25cm行距的秋茄絕對生長速度小于75cm和100cm株距，依上所述可能是因為隨著幼苗的生長，低株距種植的幼苗密度抑制效應愈發(fā)明顯，這種不利影響超過因為高行距種植造成低土壤養(yǎng)分所帶來的不利影響，導致低行距的幼苗有機質積累速度降低。
[0022]至于秋茄株高、根長、冠幅等數(shù)據(jù)顯示在四個季節(jié)中，夏季到秋季是增長最快的時間段，分析認為，四個季節(jié)不同的溫度和光照可能是產生這種結果的主要因素。喜溫嗜熱是紅樹植物一大主要特點，我國由海南島向北，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，充分顯示溫度對紅樹林樹種組成和群落結構的宏觀控制作用，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，泉港秋茄樣地夏季的高溫保證了其快速的生長速度。
[0023]從實施例的結果可知:采用紅樹植物秋茄替代互花米草技術治理互花米草的效果顯著好于采用刈割翻耕撂置技術。不同季節(jié)和不同栽種株距對秋茄幼苗的株高、根長、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、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、冠幅等增幅最快，而有機質積累速率則隨時間的推移而增快，表明秋茄正處于快速生長階段。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存在顯著的負相關關系。
[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，結果表明:(I)刈割翻耕撂置方法對0-20cm層土壤造成以下影響:提高了土壤的N含量、有機質含量，降低了土壤pH，對P含量和鹽度影響不大；對20-40cm 土壤造成的影響是提高土壤有機質含量和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0-20cm層土壤造成以下影響:顯著提高了土壤有機質含量和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，對土壤P含量影響甚微；對20-40cm層土壤造成的影響是提高了土壤有機質含量且與密度成正相關，降低了土壤N、P含量和pH·且密度越高pH越低，對土壤鹽度則無規(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，提高了大型底棲動物密度和生物量，其中多毛類、甲殼類和其他動物的密度和生物量、軟體動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驗設計圖；
圖2是刈割與栽種秋茄對互花米草控制效果對比圖；
圖3是秋茄幼苗有機質積累速率圖；
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質含量圖；
圖7是不同層深土壤治理2011年與2012年土壤有機質含量圖；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物密度圖；
圖14是冬夏季不同生境幾類主要大型底棲動物生物量圖。
【具體實施方式】
[0027]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。實施例中未注明具體技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產品。
[0028]主要儀器^__
【權利要求】
1.一種治理互花米草的方法，其特征在于，先割除互花米草，再對灘涂進行翻耕；然后栽種秋爺胚軸或秋爺幼苗。
2.權利要求1的方法，其特征在于，所述割除互花米草是人工或機器齊地割除互花米草。
3.權利要求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.權利要求1的方法，其特征在于，所述秋茄胚軸的胚軸長約17-20cm。
7.權利要求1的方法， 其特征在于，所述栽種秋茄胚軸的時間為5月份。
【文檔編號】A01G1/00GK103583179SQ201310483660
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月16日 優(yōu)先權日:2013年10月16日
【發(fā)明者】李元躍, 段博文, 林光輝, 黎中寶 申請人:集美大學