灘涂互花米草除治技術分析

李婷婷

摘要 近年來，灘涂互花米草的擴張、入侵嚴重影響了我國沿海省市的生態環境和經濟發展，對灘涂互花米草的除治成為社會重點關注的問題。基于此，通過分析和對比互花米草的物理除治技術、化學除治技術和生物除治技術使用要點，總結提出了灘涂互花米草除治技術應用策略，為灘涂互花米草除治提供參考。

關鍵詞 刈割；互花米草；生物入侵；除治技術

中圖分類號：S451.2 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2023）09–0007-03

互花米草（Spartina alterniflora）原產于美洲大西洋沿岸，因具有較強的繁殖、耐鹽、抗淹能力，其作為促淤造陸、保灘護岸的物種于1979年引入我國。作為外來物種，互花米草在缺乏管控和較好生長環境等因素的影響下，迅速發展為我國沿海地區灘涂的優勢物種，并于2003年被我國列為中國第一批入侵物種[1]。隨著灘涂互花米草的不斷繁殖和擴張，在我國的沿海地區入侵尤為嚴重，已經嚴重危害到沿海濕地生物的多樣性。從分布區域來看，互米花草的分布大致可分為3個部分：海岸灘涂地區、河口地區、其他受潮汐影響的河灘區域。基于此，分析了物理、化學、生物除治技術的要點和優劣，總結了灘涂互花米草除治技術的應用策略。

1 互花米草除治技術分析

1.1 物理除治技術

物理除治技術主要原理是利用人工拔除、刈割、旋耕、翻根、遮陰等物理手段，通過破壞互花米草的地上部分阻止互花米草種子的形成、破對地下的根莖等手段阻斷互花米草的有性、無性繁殖的途徑，并通過阻斷其光合作用、阻斷其生長所需的氧氣的途徑，達到除治的效果[2]。

人工拔除法適用于分布面積較小、分布方式零星以及新入侵和萌發的互花米草的除治，也可用于與紅樹林等鄉土植物混生分布的互花米草的除治。人工拔除法施工靈活，對于新萌發的、未生長完全的互花米草除治效果較好，但該方法的除治效率較低。最佳的作業時間一般在每年的4—6月，通過人工連根拔、挖除互花米草，需要注意的是，在連根拔、挖除時可能會導致根系殘留，需做好根系的清理工作，并且需將人工拔除后的互花米草轉移至岸邊進行集中處理，防止互花米草形成海漂垃圾。

刈割是物理除治的基礎手段，通過機械割草機在互花米草萌發至種子成熟前，對其地上部分進行物理破壞。在刈割時，一般將互花米草的基部殘茬的高度控制在5 cm以下。單純地采用刈割手段，無法除治互花米草的地下部分，因此一般在刈割后，還需進行額外的處理。

例如，旋耕法是在互花米草刈割后的補充手段，待刈割后的互花米草自然萌發后10～15 d，其地面部分的高度生長至15 cm左右，此時利用履帶式機械旋耕機，將互米米草的地下根系切碎，并埋入淤泥中。為保證除治效果，需控制旋耕的深度、次數，深度控制在30～50 cm，次數一般在2次以上，且每次旋耕的方向要與上一次旋耕的方向相互垂直，增強對根系的破壞效果，從而降低互花米草的新萌發率，達到除治的目的，旋耕法一般適用于互花米草成片、大面積分布且淤泥底質較硬的中、高潮位灘涂的互花米草除治，除治率可達到90%以上。

在淤泥底質較軟的中、高潮位灘涂的互花米草除治中可采用翻根法，其作為互花米草刈割后的補充手段，在對互花米草刈割后，采用履帶式勾機對其殘留的基部殘茬和根系進行翻挖，在翻挖時，使互花米草調轉過來，讓其根系向上、基部殘茬向下，多次下壓保證其根系能夠深埋至淤泥，進而通過阻斷其氧氣的傳輸達到除治的效果。需要注意的是，控制翻根的深度一般為50～80 cm，且翻根后要整平灘面。通過刈割結合翻根的除治方法，互花米草的除治率可達到85%以上。

1.2 化學除治技術

化學除治主要原理是通過噴灑化學藥劑，利用化學藥劑藥理除治互花米草，常用的化學藥劑有高效蓋草能、草銨膦、草甘膦[3]。

高效蓋草能屬于芳氧苯氧基丙酸酯類除草劑，其會被互花米草的葉子吸收，然后傳導至整個植株，并在植物的分生組織中積累和儲存，抑制互花米草體內的乙酰輔酶A羧化酶，使脂肪酸的合成受阻，進而根除雜草。對于幼苗期互花米草的見效較快，施藥到幼苗死亡為6～10 d，對于成熟期、較大個體的互花米草致死時間會延長，但可以明顯觀察到根尖發黑、地上部分生長受到抑制的狀態。施藥后48 h即可觀察到受害癥狀，首先是節、芽等分支部分變褐，然后是心葉逐漸變為紫色、黃色，最后整個植株枯死，對于互花米草植株的老葉則是先變成紫、橙然后枯萎。用藥量隨著互花米草的生長情況予以調整，對于3～4葉期，高效蓋草能的施藥量為370～520 mL/hm2，噴灑時加450 kg水稀釋；當互花米草處于4～6葉期，施藥量則可增至600～850 mL/hm2；對于多年生的互花米草，施藥量可增至1 200～1 600 mL/hm2。

對于除治互花米草，還可以選擇草銨磷、草甘膦。其中，草銨膦又稱草丁膦，屬于膦酸類除草劑，主要作用于互花米草體內的谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS），通過與ATP結合搶占谷氨酰胺合成酶的反應位點，抑制谷氨酰胺合成酶，阻礙植物體內谷氨酰胺的合成，從而使植物體內氮代謝紊亂，進而使得銨的積累過量，導致植物的葉綠體發生解體，影響互花米草的光合作用，最終導致互花米草死亡。草銨膦除治互花米草的速度較快，從施藥到死亡7～13 d，施藥后2～6 h互花米草的光合作用就會受阻，24 h內則會停止生長，2～3 d則會出現植株失綠、部位壞死等癥狀，并且草銨膦的持續作用較長，一般為25～45 d。施藥時一般在互花米草分蘗始期，施藥量為0.7～

1.2 kg/hm2，直接噴灑于互花米草群體即可，增加施藥量可延長草銨膦的持續作用時間。

草甘膦屬于有機膦類除草劑，主要作用于互花米草體內的烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶（EPSPS），主要是與EPSPS的合成發生競爭，抑制互植物體內莽草素的轉化過程，降低蛋白質合成時所需要的丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的產生量，進而阻礙蛋白質的形成，殺死互花米草。由于草甘膦會與土壤中的鐵、鋁等金屬離子結合導致失效，因此其無殘效作用，作用時間較長，一般在噴藥后10～15 d互花米草才會變黃失綠、枯萎死亡。施藥量一般控制在0.12～2.00 kg/hm2，使用時加20～30 kg水稀釋，采用噴霧的方式，直接噴灑在互花米草株體上，對于已被割除莖葉的互花米草，應待其互花米草柄生至有足夠的新生葉片時再施藥。

1.3 生物除治技術

互花米草生物除治技術主要有3種途徑，分別是引入互花米草的天敵、利用植物化感作用、利用鄉土植物進行生物替代。

首先，引入互花米草的天敵主要包括昆蟲、寄生蟲、病原菌等，如食草昆蟲玉黍螺（Littoraria irrorata Say）、光蟬（Prokelisia marginata）通過直接取食用互花米草的葉片，抑制其生長。病原菌除治可采用麥角菌[Clavieps purpurea （Fr.）Tul．]，麥角菌可通過寄生在互花米草的子房內，使其子房變為菌核毀壞子房組織，并突破子房壁，生成分生孢子，通過孢子分泌具有甜味的黏性物質，引誘昆蟲并附著于其身上，使分生孢子傳播至互花米草健康的花穗上，從而實現對互花米草的除治。

其次，植物化感作用是植物在其與微生物之間產生的相互作用中所起到的作用，包括正常的共生關系和抗性反應。在利用植物化感作用進行生物除治時，主要原理為無瓣海桑、蘆葦等植物在生長的過程中會釋放化感物質，化感物質被互花米草吸收后，會抑制互花米草的光合作用、減弱其呼吸作用的效果，降低其結實率，進而抑制互花米草的生長，難以致死。

最后，生物替代是利用環境適應能力較強、競爭能力較強的人工選育的鄉土植物，與互花米草進行生態位的競爭，從而達到降低互花米草覆蓋率的目的，常用的植物主要為紅樹林、蘆葦、短葉茳芏、南方堿蓬等[4]。生物替代的方法對環境的影響小，見效時間長，但需大面積種植和監管，單獨使用時效果不理想，應輔助其他除治技術使用，生物替代效果持續時間較長，可對互花米草除治后的區域進行生態修復，恢復物種的多樣性。該方法在多地得到廣泛使用，以福建省泉州市為例，泉州市于1982年引進互花米草，隨著互花米草的快速擴散，截至2021年，泉州灣的互花米草面積已達9.67 km2。為清除互花米草，福建省于2022年開展互花米草除治攻堅行動，泉州市計劃在年內完成河口濕地保護區全域20 km2互花米草治理，并與保護區一同開展紅樹林生態修復項目。該項目占地約為0.21 km2，利用物理方法和生物替代的方式對互花米草進行治理、對紅樹林進行修復，預計種植紅樹林植物0.15 km2，按照潮位進行區域的劃分，在不同區域混種球茄、桐花樹、白骨壤等紅樹林植物，借此增強生物的多樣性，避免空間結構的單一性，減少病蟲害的發生。

1.4 技術優劣對比

物理除治技術，雖然在短時間內比較有效，但其需要多次清除，成本相對較高，且處理效果受刈割的時間、間隔長度和頻率的影響較大。從長遠來看，難以有效地徹底根除互花米草的入侵。化學除治技術的見效較快，但通常只能清除地表以上部分，難以有效根除互花米草的種子和根系，加之化學藥劑會存在一定的毒性和殘留等問題，難免會對環境內的其他植物、底棲動物造成影響。生物除治技術的成本相對較低、效果持續時間較長，但其在引入天敵時存在其他物種的入侵的風險，可能會對鄉土植物造成一定的影響，而單純地進行生物代替法，風險較小，見效較慢。只應用某一種防治技術，難以完全滿足要求，結合泉州灣河口濕地自然保護區的互花米草除治案例可知，在對互花米草進行除治時，應綜合分析技術應用的利弊，通過應用綜合的除治技術，保證除治效果的同時，降低除治技術的應用成本[5-6]。

2 灘涂互花米草除治技術應用策略

2.1 完善互花米草的防控體系

完善的防控體系應包括信息收集、早期預警和分級防控。通過信息收集，了解互花米草的實際情況，并通過早期預警及時做好防控準備工作，最終通過分級別、分階段、分地域的防控，使防控資源得到充分利用，增強防控效果[7]。

首先，通過無人機技術、遙感技術和現場調查的方式，收集互花米草的種群規模和當地的環境信息，如氣候、土質等。其次，利用遺傳算法等方法、模型，對互花米草的入侵、擴散動態進行模擬，并根據模擬效果，預測、劃分互花米草可能發生入侵行為的潛在區域和已經發生入侵行為的重點區域，實現早期預警。最后，根據區域的劃分，在潛在區域做好預警工作，防范互花米草入侵行為的發生，出現預警及時排查、清理和鏟除。對于重點區域，根據互花米草的生態風險，劃分不同的低、中、高風險區域，對不同區域采用針對性的對策，并通過建立除治模型，對除治方案進行效益和環境影響的評估，調整除治方案[8]。

例如，對于低風險地區，對除治后的區域設置觀察期，及時除治由殘留根系育生的互花米草，防止二次入侵。對于中風險地區，該地區的互花米草處于入侵初期，其種群的規模較小，可通過物理除治技術和生物除治技術聯合防控，幫助鄉土植物占據生態位。對于高風險地區，該地區的互花米草的入侵時間較長、面積較大，則可從種群密度較低的區域出發，通過物理、化學除治技術進行除治，并通過生物除治技術中的生物替代，降低二次入侵的風險。

2.2 調整互花米草除治技術體系

現階段，雖然互花米草已經引發一系列的入侵危害，但其在促淤造陸等方面也具有積極作用，并且互花米草還具有生物量豐富、熱值高等特點[9]。因此，在對互花米草的除治時，不應采取“一刀切”的方式。在互花米草可控的情況下，可在合適的區域保留，調整現有的除治技術體系，構建“主防治+副利用”的技術體系。通過對互花米草的利用，產生的經濟效益為互花米草的防治提供支持，形成良好的循環。

首先，加大研發投入。基于市場的需求探索互花米草的深層價值，如利用互花米草的抗逆基因培育優質的作物，或利用其富含的蛋白質、有機酸開發蛋白粉制品、功能飲料等保健品，或利用其富含的黃酮、香豆素類有機物制備天然化妝品和天然的食品添加劑等，通過加大研發力度提高產品的品質，使開發互花米草有較高效益[10]。其次，將研究成果轉化為產品，促進互花米草產品的產業化，并不斷優化高值產品生產工藝，形成完整的互花米草高值化產品的產業鏈，并加大對產品的推廣力度。最后，將通過高值化產品獲取的利潤，反饋至互花米草的防治工作，實現對互花米草的掌控，從根本上解決灘涂互花米草的除治問題。

3 結束語

為解決灘涂互花米草入侵問題，分析總結了物理除治技術、化學除治技術以及生物除治技術，物理除治技術包括人工拔除、刈割、旋耕、翻根、遮陰等物理手段，化學除治可以使用高效蓋草能、草銨膦、草甘膦等除草劑，生物除治可引入互花米草天敵昆蟲如光蟬、玉黍螺等，并通過種植選育的紅樹林、蘆葦等植物搶占涂互花米草的生態位，從而達到對灘涂互花米草的除治目的。經對比，只應用某一技術難以取得良好的治理效果，相關部門應綜合選取互花米草除治技術，并在對互花米草除治技術分析研究的基礎上，完善互花米草的防控體系、調整互花米草除治技術體系，從而增強互花米草的除治效果。

參考文獻

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Analysis on the Control Technology of Spartina alterniflora in Beach

Li Ting-ting （Quanzhou Bay Estuary Wetland Nature Reserve Development Center， Quanzhou， Fujian 362000）

Abstract In recent years， the expansion and invasion of Spartina alterniflora in mudflat have seriously affected the ecological environment and economic development of coastal provinces and cities in China， and the eradication of Spartina alterniflora in mudflat has become a major social concern. Based on this， through the analysis and comparison of Spartina alterniflora physical removal technology， chemical removal technology and biological removal technology， the application strategy of mudflat Spartina alterniflora removal technology was summarized， providing reference for mudflat Spartina alterniflora removal technology.

Key words Cutting; Spartina alterniflora; Biological invasion; Eliminating technology