煙臺(tái)市互花米草入侵現(xiàn)狀與治理建議

劉曉丹,趙佳琳,石曉蕾,張麗文,陳 坤,高慧敏

(煙臺(tái)市海洋經(jīng)濟(jì)研究院,山東煙臺(tái) 264000)

互花米草(Spartinaalterniflora)起源于美洲大西洋沿岸及墨西哥灣,現(xiàn)已在全球范圍內(nèi)迅速生存、繁殖和擴(kuò)張,成為沿海生態(tài)系統(tǒng)中最成功的入侵植物之一[1]。1979年,中國(guó)將互花米草引入到南方地區(qū),并先后蔓延至遼寧、天津、山東、江蘇、浙江和廣東等沿海地區(qū)[2],由于其抗脅迫能力較強(qiáng),生長(zhǎng)迅速,在保灘護(hù)岸、促淤造陸、控制污染等方面取得了一定的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益[3]。但由于互花米草在遺傳、繁殖、生態(tài)等多方面有高度適應(yīng)其爆發(fā)的特征,其競(jìng)爭(zhēng)能力顯著大于鹽沼土著植物[4],對(duì)土著生態(tài)環(huán)境的影響日益劇增,主要體現(xiàn)在互花米草大規(guī)模替代土著植物后,無(wú)脊椎動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)隨之改變,底棲動(dòng)物的優(yōu)勢(shì)種也會(huì)發(fā)生變化[5-7]。同時(shí),改變了一些魚類和底棲動(dòng)物的避難所環(huán)境和食物來(lái)源,進(jìn)一步改變?nèi)肭值匾缘讞珓?dòng)物為餌料的魚類數(shù)量和物種組成[1,8],對(duì)漁民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)造成巨大損失?；セ撞菡紦?jù)灘涂還會(huì)對(duì)鳥類棲息繁衍造成不利影響[9]。

互花米草入侵導(dǎo)致受其侵占的灘涂濕地資源利用率低,近岸生產(chǎn)生活空間面積減少,給海洋開發(fā)與管理造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在膠州灣,互花米草的生長(zhǎng)和泥沙的快速沉降,嚴(yán)重影響了該地潮溝和水道的暢通,降低了泄洪能力,引發(fā)了內(nèi)澇[10]。目前互花米草已成為中國(guó)沿海灘涂危害性最強(qiáng)的入侵植物[11],因此,互花米草的防治工作已成為海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要工作,各級(jí)黨委政府也紛紛出臺(tái)防治方案對(duì)互花米草的蔓延趨勢(shì)進(jìn)行遏制并實(shí)現(xiàn)入侵清零。本文簡(jiǎn)述了煙臺(tái)市互花米草的分布情況和治理現(xiàn)狀,并就煙臺(tái)市互花米草防治提出對(duì)策建議,以期為控制煙臺(tái)沿?；セ撞輸U(kuò)散、減少外來(lái)物種入侵造成的損失、保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)提供有益參考。

1 煙臺(tái)地區(qū)互花米草分布概況

根據(jù)2020年秋季高分3號(hào)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),煙臺(tái)市共有互花米草面積約871 hm2,主要分布在萊州市、萊陽(yáng)市、海陽(yáng)市等地的濱海濕地,其中,萊州市互花米草鹽沼約510.69 hm2,占煙臺(tái)全市互花米草鹽沼總面積59%;萊陽(yáng)市約131.86 hm2,占煙臺(tái)全市互花米草鹽沼總面積15%;海陽(yáng)市約228.45 hm2,占煙臺(tái)全市互花米草鹽沼總面積26%,其具體分布如圖1所示。從圖1中可以看出,煙臺(tái)地區(qū)互花米草多分布于河口地區(qū),萊州市主要分布在膠萊河河口地區(qū),萊陽(yáng)市主要分布在五龍河河口地區(qū),海陽(yáng)市主要分布在白沙河河口地區(qū)。

煙臺(tái)地區(qū)互花米草的分布與當(dāng)?shù)貫I海濕地地質(zhì)條件密切相關(guān),主要生長(zhǎng)于淤泥質(zhì)發(fā)育的地區(qū)。萊州灣海岸線較長(zhǎng),具有廣闊的淤泥質(zhì)潮灘,由于黃河口快速向海推進(jìn),使泥沙堆積,海岸變寬,因此,此處是互花米草大面積生長(zhǎng)的適宜區(qū),主要分布區(qū)為萊州市土山鎮(zhèn),占煙臺(tái)全市互花米草面積的59%。萊陽(yáng)市、海陽(yáng)市沿海所處的丁字灣潮間帶為粉砂質(zhì)泥灘涂,同樣適宜互花米草生長(zhǎng),主要分布區(qū)為萊陽(yáng)市羊郡鎮(zhèn)、行村鎮(zhèn),海陽(yáng)市辛安鎮(zhèn),兩地分布面積占煙臺(tái)全市互花米草面積的41%。除萊州市、萊陽(yáng)市、海陽(yáng)市外,其他區(qū)市沿海所處的芝罘灣多為基巖海岸,不適合互花米草生長(zhǎng)[12]。

2 煙臺(tái)地區(qū)互花米草治理現(xiàn)狀與問(wèn)題

煙臺(tái)市從2013年開始進(jìn)行互花米草治理工作,主要治理方式以環(huán)境友好型的物理防治為主,2020—2021年開展了化學(xué)治理試點(diǎn)工作。

2013年,萊州市為遏制互花米草的蔓延,開展了圍填海治理互花米草試驗(yàn),在互花米草叢生的灘涂地帶筑堰圍填,挖掘改造成養(yǎng)殖池塘,互花米草蔓延勢(shì)頭得到有效遏制。但該治理方式涉及新增圍填海,與現(xiàn)行國(guó)家圍填海管控要求不符,不具有推廣借鑒意義。

圖1 2020年秋季萊州市(a)、萊陽(yáng)市(b)、海陽(yáng)市(c)互花米草分布圖Fig.1 Distribution of Spartina alterniflora in Laizhou (a), Laiyang (b) and Haiyang (c) in fall 2020

2020年,萊州市、萊陽(yáng)市、海陽(yáng)市提出了互花米草整治方案。相關(guān)部門聯(lián)合起草了《煙臺(tái)市互花米草防治工作方案》。在互花米草自然分布狀態(tài)下,萊州市采用刈割傳統(tǒng)治理方式,萊陽(yáng)市、海陽(yáng)市采用刈割、翻耕、噴灑除草劑等方法進(jìn)行防治,一定程度上減緩了互花米草蔓延態(tài)勢(shì),但耗費(fèi)人力、物力較大,效果不明顯。其中,萊州市累計(jì)投入治理經(jīng)費(fèi)約3.5×108元,龐大的經(jīng)費(fèi)支出使得該地方財(cái)政無(wú)法持續(xù)性投入治理經(jīng)費(fèi),2022年9月萊州市互花米草鹽沼分布498.48 hm2,與2020年數(shù)據(jù)相比分布面積僅下降2%,治理進(jìn)度已明顯放緩,互花米草分布面積又有增加趨勢(shì)。此外,互花米草分布具有連片性、區(qū)域性,經(jīng)常涉及多地多市?；セ撞萑肭炙俣瓤?、蔓延性強(qiáng),一地一市局部治理,沒(méi)有區(qū)域聯(lián)動(dòng)機(jī)制,存在反復(fù)入侵可能,“此消彼長(zhǎng)”不利于維持治理效果。丁字灣區(qū)域涉及煙臺(tái)和青島2市,包括海陽(yáng)市、萊陽(yáng)市與即墨區(qū)3地,各地市單獨(dú)開展治理,效果不明顯。

3 互花米草防治方法及優(yōu)缺點(diǎn)分析

當(dāng)前對(duì)互花米草的防治手段主要有化學(xué)防治、物理防治和生物防治3類,3類方法均存在顯著的優(yōu)缺點(diǎn)。

3.1 化學(xué)防治

化學(xué)防治主要是利用各類除草劑或其他化學(xué)藥劑控制和消除互花米草[14]。在美國(guó)華盛頓州,噴灑高效蓋草能(又名高效氟吡甲禾靈,C16H13ClF3NO4)可以有效控制互花米草生長(zhǎng)[14]。在福建省羅源灣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,噴灑高效蓋草能可以簡(jiǎn)便、徹底、快速地使互花米草枯死腐爛[15-16]。此外,咪唑煙酸也可抑制互花米草的生長(zhǎng),研究表明,其可以通過(guò)阻止支鏈氨基酸的合成進(jìn)而抑制互花米草的生長(zhǎng)[17]。

化學(xué)防治的優(yōu)點(diǎn)為化學(xué)試劑快速高效、品種繁多,工廠合成化學(xué)試劑可以大量供應(yīng)且使用方法簡(jiǎn)便,成本低,不受地域限制和季節(jié)限制,便于大面積機(jī)械化防治;缺點(diǎn)為施用不當(dāng)會(huì)造成安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞原生物群落結(jié)構(gòu),打破生態(tài)的自然穩(wěn)態(tài)平衡,不能滿足持續(xù)防治互花米草的需求。化學(xué)藥物自然降解周期性較長(zhǎng),用藥時(shí)必須嚴(yán)格控制用藥量,盡量減少對(duì)本底生境的影響。

3.2 物理防治

采用刈割、淹水、焚燒等物理方法抑制互花米草呼吸或光合作用,促使植株死亡。研究表明,在揚(yáng)花期至孕穗初期采用刈割法,在冬季對(duì)刈割后再萌芽的互花米草進(jìn)行翻耕,這種綜合治理方法能夠有效阻斷互花米草的有性繁殖和無(wú)性繁殖,尤其適用于冬季寒冷的北方潮間帶的互花米草防控[18]。

物理防治優(yōu)點(diǎn)為安全環(huán)保,對(duì)環(huán)境污染程度低,可以持續(xù)發(fā)揮抑制作用;缺點(diǎn)為防治效果較慢,人力、物力消耗較大,在互花米草密度較高的情況下,使用該方法不能達(dá)到迅速減少的目的。

3.3 生物防治

美國(guó)休斯頓大學(xué)環(huán)境學(xué)院利用互花米草的天敵———光蟬(Prokelisiamarginata)進(jìn)行生物防治試驗(yàn),研究表明,在溫室中光蟬使互花米草的生物量明顯減少,減少量近50%[14]。此外,生物替代技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于治理互花米草。目前應(yīng)用較多的是利用蘆葦(Phragmitesaustralis)、海三棱藨草(Scirpusmariqueter)以及無(wú)瓣海桑(Sonneratiaapetala)等本地物種對(duì)互花米草進(jìn)行生物替代,其中,無(wú)瓣海桑林分密度達(dá)到2 200株·hm-2時(shí),互花米草生長(zhǎng)指標(biāo)顯著下降,幾乎消退[19]。

生物防治的優(yōu)點(diǎn)為對(duì)人畜安全無(wú)毒,不對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染;缺點(diǎn)為相較于化學(xué)防治,操作繁瑣,成本較高。由于生物防治的效果易受到環(huán)境因素的影響且不如化學(xué)防治速效,人工繁育有益生物的技術(shù)難度較高,針對(duì)互花米草,能被大量釋放的天敵昆蟲種類不多,而且多數(shù)天敵昆蟲作用范圍較窄,同時(shí)釋放天敵昆蟲也有不當(dāng)引入外來(lái)物種的風(fēng)險(xiǎn),因此,應(yīng)盡量使用本地物種進(jìn)行生物替代。

4 針對(duì)煙臺(tái)地區(qū)互花米草的治理建議

4.1 制定分區(qū)綜合治理方案

化學(xué)防治、物理防治和生物防治各有利弊,單一的處理方式未必能很好地控制互花米草的生長(zhǎng)繁殖。因此,要想徹底有效治理互花米草,需要將這幾種治理方法結(jié)合,從而形成更低成本、更高效益的治理方式,提升治理效能。煙臺(tái)市目前多使用對(duì)環(huán)境友好的物理方式治理互花米草,從治理效果來(lái)看,應(yīng)多總結(jié)圍堰治理互花米草相關(guān)經(jīng)驗(yàn),尋求可行的替代方法。根據(jù)互花米草生長(zhǎng)密度、分布面積等指標(biāo),形成區(qū)域化的治理措施。同時(shí)應(yīng)進(jìn)行化學(xué)治理的試點(diǎn)工作,驗(yàn)證化學(xué)藥物的治理效果和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),以探索安全高效的治理方式。

4.2 建立監(jiān)測(cè)預(yù)警長(zhǎng)效機(jī)制

堅(jiān)持“打早打小”與防患未然原則,加強(qiáng)岸灘巡查力度,密切注意互花米草生長(zhǎng)分布情況,結(jié)合遙感和建模等技術(shù),構(gòu)建互花米草時(shí)空防控體系[21],預(yù)判互花米草可能入侵的區(qū)域及時(shí)間,制定專項(xiàng)檢查制度,對(duì)出現(xiàn)零星分布的互花米草及早發(fā)現(xiàn),及時(shí)清除,減少互花米草定植危害。

4.3 建立跨市多部門聯(lián)動(dòng)防控體系

各地市單獨(dú)開展治理,效果不明顯,為解決這一問(wèn)題,應(yīng)開展聯(lián)合治理工作。煙臺(tái)市聯(lián)合青島市,組織海洋發(fā)展和漁業(yè)、生態(tài)環(huán)境、科技等部門,完善海陸統(tǒng)籌聯(lián)動(dòng)保護(hù)海洋環(huán)境工作機(jī)制,協(xié)同組織互花米草調(diào)查、監(jiān)測(cè)、評(píng)估和預(yù)警工作,開展聯(lián)合治理行動(dòng),防止互花米草的二次傳播和反復(fù)入侵。