本发明属于生态工程技术领域，涉及一种利用化学试剂治理滨海湿地入侵种互花米草的方法。
背景技术：
互花米草(spartinaalterniflora)隶属禾本科米草属，原产于美洲大西洋沿岸，能在热带、亚热带到温带沿海地区宽广的气候带分布，通常生长在河口、海湾等沿海滩涂的潮间带。入侵后往往会形成单优势种群落，影响滨海湿地生态系统内各功能群之间的联系，破坏生态系统结构和功能，威胁生物多样性，甚至可导致本地物种局部灭绝，是典型的人为引种后扩散蔓延造成生态危害的外来入侵物种。由于互花米草具有较强的抗逆性和入侵能力，自1979年在我国引种成功后，经过30多年的发展，互花米草在中国的分布北至辽宁鸭绿江的沿海滩涂，南至广西北海(纬度自20°n跨度到40°n)，已成为我国沿海海滩分布面积最广的盐沼植被，并在2003年被国家环保总局列入首批入侵中国的外来物种名单。作为国际公认的外来入侵物种，互花米草的控制问题已经成为全球性的难题。
为有效控制互花米草的入侵，改善入侵地的生态系统质量，国内外正在积极采取各种方法加以控制，包括物理方法(人工拔除、覆盖抑制、刈割控制、火烧清除、围堤水淹等)、化学方法(施用化学除草剂)和生物防治方法(释放昆虫、真菌及病原体等专一性天敌)，目前在实际操作中，将几种物理方法相结合的综合控制方法取得了较好的控制效果。例如，在崇明东滩开展的“崇明东滩湿地互花米草生态控制与鸟类栖息地优化工程”应用“刈割+水位调节”集成技术对崇明东滩湿地大面积互花米草进行圈围治理，在技术实施2-3个月内，达到彻底根除互花米草的效果。但是该综合控制方法较适合用于大面积的互花米草治理。对于新生的或修复后二次入侵早期形成的互花米草零星斑块，目前尚缺乏方便、快速、有效的早期控制方法。若能够在互花米草入侵早期，通过对互花米草零星斑块进行适当干预，阻截其进一步爆发，可大大降低互花米草的入侵风险和后期控制的经济花费。
目前，在欧美一些发达国家，例如美国、澳大利亚、新西兰等国，使用草甘膦(rodeotm)、咪唑盐酸(imazapyr)、盖草能(haloxyfop)、乙酸(aceticacid)、米草净、米草败育灵和滩涂互花米草除控剂(主要成分是n-膦膦羧甲基甘氨酸)等除草剂，是他们开展互花米草防控的主要方法。其中，盖草能(haloxyfop)这种除草剂主要在新西兰被使用，在其治理互花米草的过程中，由于使用浓度较高(>30g/亩)，虽然对互花米草治理有效，但出现了在贝类生物体的聚集现象，存在一定生态风险。在我国，盛强等人于2011年，在上海崇明南部开展了喷施盖草能治理互花米草的实验，施药浓度为12.96g/亩，但除草率低于50％，认为该试剂不适用于在滨海湿地治理互花米草，主要原因是未考虑水文过程、施药方法等因素对治理效果的影响。因此，目前对于我国滨海湿地零星斑块互花米草的治理，还缺乏快速、有效、安全的治理方法。
技术实现要素：
本发明的目的是针对滨海湿地中新生的或修复后二次入侵早期形成的分散、面积小的零星互花米草斑块而提供的一种操作简便、精准控制、高效快速、环境友好、生态安全、成本低廉的化学防控方法。该方法有以下优点：针对互花米草入侵早期形成的零星斑块，通过适当干预，阻截其进一步爆发，降低互花米草的入侵风险和后期控制的经济花费；不同于单一物理或机械方法的除草效率低。本方法只需实施一次，即可达到95％的灭草率；不同于综合物理方法的耗时耗力耗财，本方法在合适的月份有多次实施机会、无需使用大型机械、便于操作、可点对点实施精准防控、成本相对低廉；在充分考虑滨海湿地水文特征的基础上，本方法最大程度降低了化学防控可能产生的环境残留和生态风险。该方法为滨海湿地互花米草零星斑块的治理提供了有效途径。
本发明是针对滨海湿地的互花米草零星斑块，根据滨海湿地水文变化特征，选择最佳的施药时间，并靶向喷施浓度适量的环境友好型化学药剂，来达到快速、有效、精准控制互花米草的效果，同时降低化学方法本身可能产生的环境和生态风险。
本发明的目的是这样实现的：
一种滨海湿地互花米草斑块的化学控制方法，该方法包括以下具体步骤：
步骤1：控制时间选择
选择7-9月的小潮汛、低潮期、晴朗、无风天气实施互花米草斑块的化学控制，保证施药后6小时内不受雨水或潮水影响；此时，互花米草地上生物量最大，且尚未形成有性繁殖体；
步骤2：配制试剂
根据互花米草治理区面积，依照18g/亩的剂量稀释除草剂，采用二次稀释法，足量清水配制，手动搅拌均匀；
步骤3：茎叶喷施
采用背负式机动喷雾器进行集中施药，人工自上而下喷湿茎叶；
步骤4：效果检验
喷施1个月后，互花米草茎叶枯黄萎蔫、地下根系开始腐烂；喷施3个月后，互花米草地下根茎完全腐烂，治理区内无新生苗出现，即可认为已根除互花米草。
所述除草剂为10.8％高效盖草能乳油(haloxyfop，有效成分108g/l)。
所述喷雾器为背负式机动喷雾器，喷雾器工作压力4kg/cm2，喷幅2m，容积为20l。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
(1)操作简便、成本较低
该方法操作简便，每年7-9月有多次实施机会，无需使用大型机械，在选择好合适的治理时间后，实施人员只需进行简单的讲解即可点对点实施精准防控。根据目前市场价值综合估算(材料和人工)，利用该技术彻底灭除1亩地里的互花米草零星斑块，费用约为150元/亩，成本相对低廉。
(2)药效快、除草彻底
不同于其他试剂，药效取决于添加的表面活性剂，需要多年反复施药才可实现完全灭除，且会对非靶动植物产生毒副作用。采取本发明的技术方案，药后1个月除草率即可高达95％以上，治理后的互花米草茎叶枯黄萎蔫、地下根系枯死腐烂，不易复发。药后连续3月的跟踪监测也证实，施药区内互花米草无再生现象，地下根系完全腐烂。
(3)环境友好、生态安全
在充分考虑滨海湿地水文变化特征的基础上，利用该技术治理互花米草零星斑块后，治理区土壤无药剂残留，且小型底栖动物群落结构没有明显的变化，有效降低了化学防控可能产生的环境和生态风险。
附图说明
图1为实施本发明后不同采集日期小型底栖动物群落结构的非度量多维尺度分析图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明包括以下具体步骤：
步骤1：控制时间的选择
根据当地潮汐等水文特征，选择7-9月的小潮汛、低潮期、晴朗、无风天气实施互花米草斑块的化学控制，并保证施药后6小时内施药互花米草斑块不受雨水或潮水影响。
7-9月为互花米草快速生长末期，此时地上生物量最大，且尚未形成有性繁殖体，是控制互花米草零星斑块的最佳时期；小潮汛、低潮期可避免潮水对试剂的冲刷和稀释，减少药剂通过潮水进入环境可能性；保证施药后6小时内化学药剂不受潮水影响，可保证药剂充分被植物体吸收，保证治理效果；晴朗天气喷药，利于药剂的充分吸收、防止药剂被降雨冲刷、提高药效、降低环境残留风险；无风天气喷药，防止施药过程中药剂的随风扩散，提高药效、降低环境残留风险。
步骤2：配制试剂
根据互花米草治理区面积，依照18g/亩的剂量稀释盖草能乳油，小区喷液量按267l/亩计算，采用二次稀释法，足量清水配制，手动搅拌均匀；
上述除草剂为10.8％高效盖草能乳油(有效成分108g/l)。该除草剂的中文通用名为高效氟吡甲禾灵(haloxyfop-r-methyl)，其分子式为c16h13clf3no4，属于芳氧苯氧丙酸类苗后茎叶处理除草剂，该除草剂仅禾本科杂草有高度选择性，对莎草科等其他本地物种并无致死效果。经控制实验证明，该浓度具有较好的控草效果，且无环境残留，对底栖生物群落无明显影响。
步骤3：茎叶喷施
采用背负式机动喷雾器进行集中施药，人工自上而下均匀喷施茎叶；
上述喷雾器为移动式机动喷雾器，喷雾器工作压力4kg/cm2，喷幅2m，容积为20l。
步骤4：效果检验
喷施7-10天，互花米草茎叶开始枯黄萎蔫；喷施1个月后，互花米草茎叶完全枯黄、地下根系开始腐烂；喷施3个月后，互花米草地下根茎完全腐烂，即可认为已根除互花米草。
实施例
2017年7月，在上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区内“崇明东滩湿地互花米草生态控制与鸟类栖息地优化工程”中部围堤外新生滩涂(31°35′00.85″n，121°54′53.52″e)，沿向海方向建立2条纵向互花米草零星斑块化防治理样带(长100m，宽20m)，样带间隔200m。每条样带内，根据互花米草斑块分布格局与生长状况，自堤向海方向每隔20m设置1个固定监测样方(2m×2m)，平行设5个重复样方，共25个固定监测样方。利用本发明互花米草化学防控方法，在其中一条样带开展了互花米草化学防控试验，并以邻近样带的固定样方作为不施药对照。
第一步，施药时间的选择
治理区互花米草零星斑块化学防控于2017年7月30日实施，当日为阴历6月初8，小潮汛。根据当地潮汐表，2:50(潮位3.52m)和15:33(潮位3.25m)为当日两次最高潮，9:45(潮位1.47m)和22:10(潮位1.90m)为当日两次最低潮，13:00时潮位为2.50m。野外监测表明，治理区高程范围在2.5m-2.8m，因此确定早上6:00施药，可保证互花米草斑块施药后，约7个小时(6:00-13:00)不受潮水影响。
第二步，配制药剂
治理区每个互花米草治理样方面积为4m2(2m×2m),每个样方喷施约3l药剂可达到充分处理的效果。因此，按照18g/亩的治理浓度(式1)，将1ml盖草能乳油(有效成分108g/l)，加入装有1l水的量杯中，搅拌均匀后倒入药筒，然后加入清水反复冲洗量杯，最终定容至3l。施药时应将药筒内全部药剂喷施，每次喷施结束后均用清水涮洗喷雾器3次，以保证下次施药量的准确性。
18g/亩＝0.027g/m2(1)
第三步，人工喷药
将配制好的药剂，从植物冠层上方，垂直均匀喷施样方内的互花米草植株。喷药时沿互花米草样方外围走动喷施，保证能喷施到所有目标植物，并防止药剂喷施到无植物区。按样方依次配药、喷施。
第四步，效果检验
8月6日(打药后第7天)，对打药后的互花米草治理效果进行监测，发现互花米草植株60％叶片开始失绿变黄，失水萎蔫；8月30日(打药后1个月)，再次监测，喷药的互花米草植株茎叶开始逐渐变褐色并干枯，生长点变黑坏死，植株地上部死亡，地下根系开始发黄、变软、腐烂；10月30日(打药后3个月)，将治理样方内互花米草地下部挖出，发现根部已腐烂发黑，受损失活。
本实施例在1个月内灭除了治理区内的互花米草，同时监测发现小型底栖动物群落结构没有明显的变化(图1，图中，不同图例代表不同采样时间，相同图例不同数据代表重复)；且在土壤中未检出药剂残留(表1)。施药后连续3月的跟踪监测也证实，施药区内互花米草根系死亡腐烂，无再生现象。
表1施药后不同日期沉积物药剂残留检测结果
注：nd表示未检出
本发明治理周期显著短于其他已有的互花米草治理方法。根据市场价值综合估算，应用本发明治理成本仅为150元/亩(含材料和人工)，显著低于现有的治理互花米草的其他方法。本发明的实际价值在于针对新生、分散、零星的互花米草斑块，提供了适合我国沿海互花米草治理的操作简便、精准控制、高效快速、环境友好、生态安全、成本低廉的化学防控方法，可为新生及大规模治理后残留小斑块的补救性治理提供必要且明确的技术支持和理论基础，有效防控互花米草进一步爆发，具有重要的生态意义、经济价值和学术价值。同时也可在滨海湿地大面积推广，提高生态效益和经济效益。