滩涂互花米草除治技术分析

李婷婷

摘要 近年来，滩涂互花米草的扩张、入侵严重影响了我国沿海省市的生态环境和经济发展，对滩涂互花米草的除治成为社会重点关注的问题。基于此，通过分析和对比互花米草的物理除治技术、化学除治技术和生物除治技术使用要点，总结提出了滩涂互花米草除治技术应用策略，为滩涂互花米草除治提供参考。

关键词 刈割；互花米草；生物入侵；除治技术

中图分类号：S451.2 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2023）09–0007-03

互花米草（Spartina alterniflora）原产于美洲大西洋沿岸，因具有较强的繁殖、耐盐、抗淹能力，其作为促淤造陆、保滩护岸的物种于1979年引入我国。作为外来物种，互花米草在缺乏管控和较好生长环境等因素的影响下，迅速发展为我国沿海地区滩涂的优势物种，并于2003年被我国列为中国第一批入侵物种[1]。随着滩涂互花米草的不断繁殖和扩张，在我国的沿海地区入侵尤为严重，已经严重危害到沿海湿地生物的多样性。从分布区域来看，互米花草的分布大致可分为3个部分：海岸滩涂地区、河口地区、其他受潮汐影响的河滩区域。基于此，分析了物理、化学、生物除治技术的要点和优劣，总结了滩涂互花米草除治技术的应用策略。

1 互花米草除治技术分析

1.1 物理除治技术

物理除治技术主要原理是利用人工拔除、刈割、旋耕、翻根、遮阴等物理手段，通过破坏互花米草的地上部分阻止互花米草种子的形成、破对地下的根茎等手段阻断互花米草的有性、无性繁殖的途径，并通过阻断其光合作用、阻断其生长所需的氧气的途径，达到除治的效果[2]。

人工拔除法适用于分布面积较小、分布方式零星以及新入侵和萌发的互花米草的除治，也可用于与红树林等乡土植物混生分布的互花米草的除治。人工拔除法施工灵活，对于新萌发的、未生长完全的互花米草除治效果较好，但该方法的除治效率较低。最佳的作业时间一般在每年的4—6月，通过人工连根拔、挖除互花米草，需要注意的是，在连根拔、挖除时可能会导致根系残留，需做好根系的清理工作，并且需将人工拔除后的互花米草转移至岸边进行集中处理，防止互花米草形成海漂垃圾。

刈割是物理除治的基础手段，通过机械割草机在互花米草萌发至种子成熟前，对其地上部分进行物理破坏。在刈割时，一般将互花米草的基部残茬的高度控制在5 cm以下。单纯地采用刈割手段，无法除治互花米草的地下部分，因此一般在刈割后，还需进行额外的处理。

例如，旋耕法是在互花米草刈割后的补充手段，待刈割后的互花米草自然萌发后10～15 d，其地面部分的高度生长至15 cm左右，此时利用履带式机械旋耕机，将互米米草的地下根系切碎，并埋入淤泥中。为保证除治效果，需控制旋耕的深度、次数，深度控制在30～50 cm，次数一般在2次以上，且每次旋耕的方向要与上一次旋耕的方向相互垂直，增强对根系的破坏效果，从而降低互花米草的新萌发率，达到除治的目的，旋耕法一般适用于互花米草成片、大面积分布且淤泥底质较硬的中、高潮位滩涂的互花米草除治，除治率可达到90%以上。

在淤泥底质较软的中、高潮位滩涂的互花米草除治中可采用翻根法，其作为互花米草刈割后的补充手段，在对互花米草刈割后，采用履带式勾机对其残留的基部残茬和根系进行翻挖，在翻挖时，使互花米草調转过来，让其根系向上、基部残茬向下，多次下压保证其根系能够深埋至淤泥，进而通过阻断其氧气的传输达到除治的效果。需要注意的是，控制翻根的深度一般为50～80 cm，且翻根后要整平滩面。通过刈割结合翻根的除治方法，互花米草的除治率可达到85%以上。

1.2 化学除治技术

化学除治主要原理是通过喷洒化学药剂，利用化学药剂药理除治互花米草，常用的化学药剂有高效盖草能、草铵膦、草甘膦[3]。

高效盖草能属于芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂，其会被互花米草的叶子吸收，然后传导至整个植株，并在植物的分生组织中积累和储存，抑制互花米草体内的乙酰辅酶A羧化酶，使脂肪酸的合成受阻，进而根除杂草。对于幼苗期互花米草的见效较快，施药到幼苗死亡为6～10 d，对于成熟期、较大个体的互花米草致死时间会延长，但可以明显观察到根尖发黑、地上部分生长受到抑制的状态。施药后48 h即可观察到受害症状，首先是节、芽等分支部分变褐，然后是心叶逐渐变为紫色、黄色，最后整个植株枯死，对于互花米草植株的老叶则是先变成紫、橙然后枯萎。用药量随着互花米草的生长情况予以调整，对于3～4叶期，高效盖草能的施药量为370～520 mL/hm2，喷洒时加450 kg水稀释；当互花米草处于4～6叶期，施药量则可增至600～850 mL/hm2；对于多年生的互花米草，施药量可增至1 200～1 600 mL/hm2。

对于除治互花米草，还可以选择草铵磷、草甘膦。其中，草铵膦又称草丁膦，属于膦酸类除草剂，主要作用于互花米草体内的谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase，GS），通过与ATP结合抢占谷氨酰胺合成酶的反应位点，抑制谷氨酰胺合成酶，阻碍植物体内谷氨酰胺的合成，从而使植物体内氮代谢紊乱，进而使得铵的积累过量，导致植物的叶绿体发生解体，影响互花米草的光合作用，最终导致互花米草死亡。草铵膦除治互花米草的速度较快，从施药到死亡7～13 d，施药后2～6 h互花米草的光合作用就会受阻，24 h内则会停止生长，2～3 d则会出现植株失绿、部位坏死等症状，并且草铵膦的持续作用较长，一般为25～45 d。施药时一般在互花米草分蘖始期，施药量为0.7～

1.2 kg/hm2，直接喷洒于互花米草群体即可，增加施药量可延长草铵膦的持续作用时间。

草甘膦属于有机膦类除草剂，主要作用于互花米草体内的烯醇丙酮基莽草素磷酸合成酶（EPSPS），主要是与EPSPS的合成发生竞争，抑制互植物体内莽草素的转化过程，降低蛋白质合成时所需要的丙氨酸、酪氨酸及色氨酸的产生量，进而阻碍蛋白质的形成，杀死互花米草。由于草甘膦会与土壤中的铁、铝等金属离子结合导致失效，因此其无残效作用，作用时间较长，一般在喷药后10～15 d互花米草才会变黄失绿、枯萎死亡。施药量一般控制在0.12～2.00 kg/hm2，使用时加20～30 kg水稀释，采用喷雾的方式，直接喷洒在互花米草株体上，对于已被割除茎叶的互花米草，应待其互花米草柄生至有足够的新生叶片时再施药。

1.3 生物除治技术

互花米草生物除治技术主要有3种途径，分别是引入互花米草的天敌、利用植物化感作用、利用乡土植物进行生物替代。

首先，引入互花米草的天敌主要包括昆虫、寄生虫、病原菌等，如食草昆虫玉黍螺（Littoraria irrorata Say）、光蝉（Prokelisia marginata）通过直接取食用互花米草的叶片，抑制其生长。病原菌除治可采用麦角菌[Clavieps purpurea （Fr.）Tul．]，麦角菌可通过寄生在互花米草的子房内，使其子房变为菌核毁坏子房组织，并突破子房壁，生成分生孢子，通过孢子分泌具有甜味的黏性物质，引诱昆虫并附着于其身上，使分生孢子传播至互花米草健康的花穗上，从而实现对互花米草的除治。

其次，植物化感作用是植物在其与微生物之间产生的相互作用中所起到的作用，包括正常的共生关系和抗性反应。在利用植物化感作用进行生物除治时，主要原理为无瓣海桑、芦苇等植物在生长的过程中会释放化感物质，化感物质被互花米草吸收后，会抑制互花米草的光合作用、减弱其呼吸作用的效果，降低其结实率，进而抑制互花米草的生长，难以致死。

最后，生物替代是利用环境适应能力较强、竞争能力较强的人工选育的乡土植物，与互花米草进行生态位的竞争，从而达到降低互花米草覆盖率的目的，常用的植物主要为红树林、芦苇、短叶茳芏、南方碱蓬等[4]。生物替代的方法对环境的影响小，见效时间长，但需大面积种植和监管，单独使用时效果不理想，应辅助其他除治技术使用，生物替代效果持续时间较长，可对互花米草除治后的区域进行生态修复，恢复物种的多样性。该方法在多地得到广泛使用，以福建省泉州市为例，泉州市于1982年引进互花米草，随着互花米草的快速扩散，截至2021年，泉州湾的互花米草面积已达9.67 km2。为清除互花米草，福建省于2022年开展互花米草除治攻坚行动，泉州市计划在年内完成河口湿地保护区全域20 km2互花米草治理，并与保护区一同开展红树林生态修复项目。该项目占地约为0.21 km2，利用物理方法和生物替代的方式对互花米草进行治理、对红树林进行修复，预计种植红树林植物0.15 km2，按照潮位进行区域的划分，在不同区域混种球茄、桐花树、白骨壤等红树林植物，借此增强生物的多样性，避免空间结构的单一性，减少病虫害的发生。

1.4 技术优劣对比

物理除治技术，虽然在短时间内比较有效，但其需要多次清除，成本相对较高，且处理效果受刈割的时间、间隔长度和频率的影响较大。从长远来看，难以有效地彻底根除互花米草的入侵。化学除治技术的见效较快，但通常只能清除地表以上部分，难以有效根除互花米草的种子和根系，加之化学药剂会存在一定的毒性和残留等问题，难免会对环境内的其他植物、底栖动物造成影响。生物除治技术的成本相对较低、效果持续时间较长，但其在引入天敌时存在其他物种的入侵的风险，可能会对乡土植物造成一定的影响，而单纯地进行生物代替法，风险较小，见效较慢。只应用某一种防治技术，难以完全满足要求，结合泉州湾河口湿地自然保护区的互花米草除治案例可知，在对互花米草進行除治时，应综合分析技术应用的利弊，通过应用综合的除治技术，保证除治效果的同时，降低除治技术的应用成本[5-6]。

2 滩涂互花米草除治技术应用策略

2.1 完善互花米草的防控体系

完善的防控体系应包括信息收集、早期预警和分级防控。通过信息收集，了解互花米草的实际情况，并通过早期预警及时做好防控准备工作，最终通过分级别、分阶段、分地域的防控，使防控资源得到充分利用，增强防控效果[7]。

首先，通过无人机技术、遥感技术和现场调查的方式，收集互花米草的种群规模和当地的环境信息，如气候、土质等。其次，利用遗传算法等方法、模型，对互花米草的入侵、扩散动态进行模拟，并根据模拟效果，预测、划分互花米草可能发生入侵行为的潜在区域和已经发生入侵行为的重点区域，实现早期预警。最后，根据区域的划分，在潜在区域做好预警工作，防范互花米草入侵行为的发生，出现预警及时排查、清理和铲除。对于重点区域，根据互花米草的生态风险，划分不同的低、中、高风险区域，对不同区域采用针对性的对策，并通过建立除治模型，对除治方案进行效益和环境影响的评估，调整除治方案[8]。

例如，对于低风险地区，对除治后的区域设置观察期，及时除治由残留根系育生的互花米草，防止二次入侵。对于中风险地区，该地区的互花米草处于入侵初期，其种群的规模较小，可通过物理除治技术和生物除治技术联合防控，帮助乡土植物占据生态位。对于高风险地区，该地区的互花米草的入侵时间较长、面积较大，则可从种群密度较低的区域出发，通过物理、化学除治技术进行除治，并通过生物除治技术中的生物替代，降低二次入侵的风险。

2.2 调整互花米草除治技术体系

现阶段，虽然互花米草已经引发一系列的入侵危害，但其在促淤造陆等方面也具有积极作用，并且互花米草还具有生物量丰富、热值高等特点[9]。因此，在对互花米草的除治时，不应采取“一刀切”的方式。在互花米草可控的情况下，可在合适的区域保留，调整现有的除治技术体系，构建“主防治+副利用”的技术体系。通过对互花米草的利用，产生的经济效益为互花米草的防治提供支持，形成良好的循环。

首先，加大研发投入。基于市场的需求探索互花米草的深层价值，如利用互花米草的抗逆基因培育优质的作物，或利用其富含的蛋白质、有机酸开发蛋白粉制品、功能饮料等保健品，或利用其富含的黄酮、香豆素类有机物制备天然化妆品和天然的食品添加剂等，通过加大研发力度提高产品的品质，使开发互花米草有较高效益[10]。其次，将研究成果转化为产品，促进互花米草产品的产业化，并不断优化高值产品生产工艺，形成完整的互花米草高值化产品的产业链，并加大对产品的推广力度。最后，将通过高值化产品获取的利润，反馈至互花米草的防治工作，实现对互花米草的掌控，从根本上解决滩涂互花米草的除治问题。

3 结束语

为解决滩涂互花米草入侵问题，分析总结了物理除治技术、化学除治技术以及生物除治技术，物理除治技术包括人工拔除、刈割、旋耕、翻根、遮阴等物理手段，化学除治可以使用高效盖草能、草铵膦、草甘膦等除草剂，生物除治可引入互花米草天敌昆虫如光蝉、玉黍螺等，并通过种植选育的红树林、芦苇等植物抢占涂互花米草的生态位，从而达到对滩涂互花米草的除治目的。经对比，只应用某一技术难以取得良好的治理效果，相关部门应综合选取互花米草除治技术，并在对互花米草除治技术分析研究的基础上，完善互花米草的防控体系、调整互花米草除治技术体系，从而增强互花米草的除治效果。

参考文献

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[3] 乔沛阳，王安东，谢宝华，等.除草剂对黄河三角洲入侵植物互花米草的影响[J].生态学报，2019，39（15）：5627-5634.

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[7] 刘展航.互花米草入侵下黄河三角洲滨海湿地植被和土壤生态化学计量特征[D].烟台：鲁东大学，2022.

[8] 吴月明.硫对滨海湿地入侵植物互花米草耐镉胁迫的调控机制[D].镇江：江苏大学，2022.

[9] 陈思明.互花米草（Spartina alterniflora）在中国沿海的潜在分布及其对气候变化的响应[J].生态与农村环境学报， 2021，37（12）：1575-1585.

[10] 林燕臻.不同入侵年限的互花米草对闽江口湿地沉积物矿化速率的影响[J].当代化工研究，2022，22（6）：99-101.

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