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一种用于滨海湿地互花米草治理并提升碳汇的方法

来源：花匠小妙招时间：2024-11-08 22:11

1.本发明涉及互花米草治理技术领域，尤其涉及一种用于滨海湿地互花米草治理并提升碳汇的方法。

背景技术：

2.滨海湿地介于陆地与海洋之间，碳封存效率远大于陆地生态系统和海洋生态系统。滨海湿地生物多样性极为丰富多样，是鱼类的产卵场和鸟类的栖息地。
[0003]“海水稻”又称“耐盐碱水稻”，经过多年的选育和栽培目前可以适应6
‰
左右的盐碱生长环境。与“四维改良法”搭配，可以实现良种、良田、良法、良态。在面向沿海滩涂、内陆盐碱地、重金属污染、农残土地改良解决淡水资源少，土地盐碱度高，肥力低，土壤结构差，品种缺乏等问题。
[0004]
互花米草生长在滨海湿地盐碱地上，土壤平均含盐量5
‰
左右，适合海水稻的生长和发育。因此，可以将“海水稻”用于滨海湿地互花米草治理。

技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种用于滨海湿地互花米草治理并提升碳汇的方法，通过种植海水稻解决滨海湿地互花米草生物入侵问题，同时增加滨海湿地碳汇。
[0006]
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
[0007]
本发明提供了一种用于滨海湿地互花米草治理并提升碳汇的方法，包括如下步骤：
[0008]
(1)将治理区域的互花米草在6～7月和12月中旬分别进行刈割，12月中旬刈割后对治理区域进行犁耕，次年2月中旬进行初次旋耕，4月上旬进行二次旋耕；
[0009]
(2)二次旋耕后采用头季+再生季的方式种植海水稻，8月中旬刈割头季海水稻和互花米草，待再生季海水稻成熟后收割稻穗，随后进行旋耕；
[0010]
(3)重复步骤(2)直至治理区域互花米草的数量减少85～95％；
[0011]
(4)在治理区域种植原生潮滩植被和海水稻；
[0012]
(5)重复步骤(4)直至治理区域互花米草的数量减少99％以上。
[0013]
作为优选，步骤(1)中所述刈割后互花米草的高度为3～7cm。
[0014]
作为优选，步骤(2)中所述头季+再生季的方式包括如下步骤：在3月中旬进行头季育秧播种，秧龄26～30天，在4月上、中旬种植头季海水稻，头季海水稻在8月中旬收获，再生季海水稻在10月下旬收获，所述头季海水稻种植时的密度为23～27cm
×
13～17cm。
[0015]
作为优选，步骤(2)中所述头季海水稻刈割时在离地20～30cm的高度刈割头季海水稻和互花米草，所述再生季海水稻收割稻穗时留茬高度为4～6cm。
[0016]
作为优选，步骤(2)中所述头季海水稻的施肥量为纯氮170～190kg hm-2
、p2o585～95kghm-2
、k2o170～190kghm-2
；氮肥按基肥﹕分蘖肥﹕穗肥＝5～7﹕2.5～3.5﹕0.8～1.2的重量比施用，磷肥全部作为基肥施用，钾肥按基肥﹕穗肥＝4～6﹕4～6的重量比施用。
[0017]
作为优选，步骤(2)中所述再生季海水稻的施肥方法为：在头季海水稻齐穗后18～22d施尿素，所述尿素折合纯氮65～75kghm-2
，头季海水稻收割后2～4d再施尿素和氯化钾，所述尿素折合纯氮65～75kghm-2
，所述氯化钾折合k2o26.5～27.5kghm-2
。
[0018]
作为优选，步骤(4)中所述种植前将治理区域划分为低潮滩、中潮滩和高潮滩，随后种植原生潮滩植被和海水稻；所述海水稻种植时的密度为23～27cm
×
13～17cm；所述低潮滩、中潮滩和高潮滩的标准为：
[0019]
高潮滩：在涨潮期间最高水位线以上的区域被称为高潮滩
[0020]
低、中潮滩：在落潮期间最低潮线与涨潮期间最高潮线之间的区域为中、低潮滩，将中、低潮滩宽度按照0.8～1.2：1的比例划分为两部分，海平面前端的区域为低潮滩，1/2靠近内陆的区域为中潮滩。
[0021]
作为优选，所述低潮滩、中潮滩和高潮滩种植时均采用间行条带状种植，所述间行条带状种植的方法为：将治理区域划分为原生潮滩植被条带和水稻条带，原生潮滩植被条带和水稻条带相间分布。
[0022]
作为优选，所述中潮滩和高潮滩中原生潮滩植被条带和水稻条带的宽度比为1：45～55，所述中潮滩和高潮滩中的原生潮滩植被为芦苇。
[0023]
作为优选，所述低潮滩中原生潮滩植被条带和水稻条带的宽度比为1：45～55，所述原生潮滩植被为海三棱藨草和/或盐地碱蓬。
[0024]
本发明提供了一种用于滨海湿地互花米草治理并提升碳汇的方法，包括如下步骤：(1)将治理区域的互花米草在6～7月和12月中旬分别进行刈割，12月中旬刈割后对治理区域进行犁耕，次年2月中旬进行初次旋耕，4月上旬进行二次旋耕；(2)二次旋耕后采用头季+再生季的方式种植海水稻，8月中旬刈割头季海水稻和互花米草，待再生季海水稻成熟后收割稻穗，随后进行旋耕；(3)重复步骤(2)直至治理区域互花米草的数量减少85～95％；(4)在治理区域种植原生潮滩植被和海水稻；(5)重复步骤(4)直至治理区域互花米草的数量减少99％以上。
[0025]
本发明的方法具有以下优点：
[0026]
1)实现风险区互花米草的清除和持续治理；
[0027]
2)利用海水稻维持互花米草清除后的碳损失量；
[0028]
3)调动广大人民群众参与互花米草治理。此外，海水稻稻谷可供水鸟食用，一定程度上提升了滨海湿地互花米草地无水鸟栖息觅食的问题。
[0029]
4)海水稻具有一定经济效益，可一定程度上补缺了互花米草治理成本，创造了社会经济价值。
具体实施方式
[0030]
本发明提供了一种用于滨海湿地互花米草治理并提升碳汇的方法，包括如下步骤：
[0031]
(1)将治理区域的互花米草在6～7月和12月中旬分别进行刈割，12月中旬刈割后对治理区域进行犁耕，次年2月中旬进行初次旋耕，4月上旬进行二次旋耕；
[0032]
(2)二次旋耕后采用头季+再生季的方式种植海水稻，8月中旬刈割头季海水稻和互花米草，待再生季海水稻成熟后收割稻穗，随后进行旋耕；
[0033]
(3)重复步骤(2)直至治理区域互花米草的数量减少85～95％；
[0034]
(4)在治理区域种植原生潮滩植被和海水稻；
[0035]
(5)重复步骤(4)直至治理区域互花米草的数量减少99％以上。
[0036]
在本发明中，步骤(1)中所述刈割后互花米草的高度为3～7cm，进一步优选为5cm。
[0037]
在本发明中，步骤(2)中所述头季+再生季的方式优选包括如下步骤：在3月中旬进行头季育秧播种，秧龄26～30天，在4月上、中旬种植头季海水稻，头季海水稻在8月中旬收获，再生季海水稻在10月下旬收获，进一步优选为在3月中旬进行头季育秧播种，秧龄28天，在4月上、中旬种植头季海水稻，头季海水稻在8月中旬收获，再生季海水稻在10月下旬收获，所述头季海水稻种植时的密度优选为23～27cm
×
13～17cm，进一步优选为25cm
×
15cm。
[0038]
在本发明中，步骤(2)中所述头季海水稻刈割时优选在离地20～30cm的高度刈割头季海水稻和互花米草，进一步优选为在离地25cm的高度刈割头季海水稻和互花米草，所述再生季海水稻收割稻穗时留茬高度优选为4～6cm，进一步优选为5cm。
[0039]
在本发明中，步骤(2)中所述头季海水稻的施肥量优选为纯氮170～190kghm-2
、p2o585～95kghm-2
、k2o170～190kghm-2
，进一步优选为纯氮180kghm-2
、p2o590kghm-2
、k2o180kghm-2
；氮肥优选按基肥﹕分蘖肥﹕穗肥＝5～7﹕2.5～3.5﹕0.8～1.2的重量比施用，进一步优选为6﹕3﹕1，磷肥全部作为基肥施用，钾肥优选按基肥﹕穗肥＝4～6﹕4～6的重量比施用，进一步优选为1﹕1。
[0040]
在本发明中，步骤(2)中所述再生季海水稻的施肥方法优选为：在头季海水稻齐穗后18～22d施尿素，所述尿素折合纯氮65～75kghm-2
，头季海水稻收割后2～4d再施尿素和氯化钾，所述尿素折合纯氮65～75kghm-2
，所述氯化钾折合k2o26.5～27.5kghm-2
，进一步优选为在头季海水稻齐穗后20d施尿素，所述尿素折合纯氮70kghm-2
，头季海水稻收割后3d再施尿素和氯化钾，所述尿素折合纯氮70kghm-2
，所述氯化钾折合k2o26.99kghm-2
。
[0041]
在本发明中，所使用的肥料优选均为颗粒肥。
[0042]
在本发明中，所有肥料的施肥方式优选均为直接嵌施入土层2～4cm处，施肥的位置为海水稻行距中间处，进一步优选为入土层3cm处。
[0043]
在本发明中，步骤(4)中所述种植前将治理区域划分为低潮滩、中潮滩和高潮滩，随后种植原生潮滩植被和海水稻；所述海水稻种植时的密度优选为23～27cm
×
13～17cm，进一步优选为25cm
×
15cm；所述低潮滩、中潮滩和高潮滩的标准优选为：
[0044]
高潮滩：在涨潮期间最高水位线以上的区域被称为高潮滩
[0045]
低、中潮滩：在落潮期间最低潮线与涨潮期间最高潮线之间的区域为中、低潮滩，将中、低潮滩宽度按照0.8～1.2：1的比例划分为两部分，海平面前端的区域为低潮滩，1/2靠近内陆的区域为中潮滩。
[0046]
在本发明中，所述低潮滩、中潮滩和高潮滩种植时优选均采用间行条带状种植，所述间行条带状种植的方法为：将治理区域划分为原生潮滩植被条带和水稻条带，原生潮滩植被条带和水稻条带相间分布。
[0047]
在本发明中，所述中潮滩和高潮滩中原生潮滩植被条带和水稻条带的宽度比优选为1：45～55，进一步优选为1：50，所述中潮滩和高潮滩中的原生潮滩植被优选为芦苇。
[0048]
在本发明中，所述低潮滩中原生潮滩植被条带和水稻条带的宽度比为1：45～55，进一步优选为1：50，所述原生潮滩植被优选为海三棱藨草或盐地碱蓬。
[0049]
在本发明中，所述海水稻的品种为pokkali和湘两优900。
[0050]
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
[0051]
实施例1第一阶段
[0052]
1)互花米草地刈割方法：在互花米草孕穗期间刈割一次，在12月15日的茎秆枯黄期再刈割一次，前后两次刈割留茬高度均为5cm，刈割所产生的茎秆通过青贮方式保存作为牛羊饲料的冬季储备品；
[0053]
2)互花米草地旋耕方法：12月15日刈割后犁耕一次，通过犁耕方式将互花米草的根部裸露于空气中促进暴晒和凋亡，2月20日进行旋耕，在4月8日再旋耕一次；
[0054]
3)海水稻机械化插秧及田间管理：通过育苗和机械化插秧的方式种植海水稻，机插密度25
×
15cm，采用头季+再生季的方式种植，头季育秧播种时间为3月13日，秧龄28天，4月10日进行插秧播种，头季海水稻在8月17日收获，及时进行肥水管理促进再生苗的培养，再生季10月26日收获。头季施肥量为纯n180kghm-2
、p2o590kghm-2
、k2o为180kghm-2
，氮肥按基肥﹕分蘖肥﹕穗肥＝6﹕3﹕1的重量比施用，磷肥全部当基肥施用，钾肥按基肥﹕穗肥＝5﹕5的重量比施用。再生季：在头季齐穗后20d施尿素折合纯氮70kghm-2
作再生苗促芽肥，头季收割后3d再施尿素折合纯氮70kghm-2
、氯化钾折合k2o26.99kghm-2
作发苗肥。
[0055]
4)同时关注本年台风动向，在台风过境前，于8月17日采用再生稻收割机选取离地25cm的高度刈割区域内的海水稻和互花米草植株混合植株，一方面可避免互花米草的种子扩散，另一方面收获头季的水稻稻谷。能够降低海水稻株高避免台风迫害，促进再生的方式可有效弥补倒伏造成的经济损失。另外，除了收获头季稻谷籽粒外，刈割产生的水稻秸秆同样可作青贮饲料。
[0056]
5)互花米草和海水稻混合区旋耕方法：待海水稻再生季稻谷成熟后，采用收割机收割稻穗，留茬高度5cm，秸秆全部青贮留存，然后采用旋耕机旋地，其通过翻耕目的，将大量残留的互花米草根茎再次裸露至表层，促进其进一步死亡和凋零。
[0057]
实施例2第二阶段
[0058]
1)重复实施例1的种植方法，通过逐年人工识别的方式，待区域内90％的互花米草得到有效治理后，将此治理区划分为低潮滩、中潮滩和高潮滩。
[0059]
2)依据平行于海平面的移栽方式，中高潮滩采用芦苇与海水稻间行条带状种植，低中潮滩采用海三棱藨草或盐地碱蓬与海水稻间行条带状种植，移栽比例为“1比50，即1米原生潮滩植被+50米海水稻”，行间距均为25
×
15cm。以此促进滨海湿地原生植被通过无性和有性繁殖方式逐步扩散和形成群落，营造乡土生物多样性，促进大型底栖生物以及鸟类、鱼类栖息觅食和筑巢。此处在海水稻头季和再生季成熟期仅刈割水稻而保留芦苇、海三棱藨草和盐地碱蓬。
[0060]
3)在芦苇、海三棱藨草和盐地碱蓬群落逐渐自我繁殖的过程中，原本占据50米的海水稻移栽宽度逐年调整减少，逐年实现互花米草的治理和防范，促进了本土植被的群落形成。
[0061]
实施例3第三阶段：
[0062]
1)重复实施例2的种植方法，通过实际评估互花米草全面清除效果99％的基础上，结合芦苇等原生植被繁殖扩散的群落稳定性(以原生植被斑块覆盖本区域面积达80％为判
定标准)。
[0063]
2)其次，保留治理区内垂直于海平面两侧各100m的范围内，可以用于发展“海水稻+鱼虾、蟹类或泥鳅等共生种养技术”，一方面可以持续提升盐沼湿地的经济价值，并增加固碳；另一个方面可以防止治理区以外的互花米草再次入侵治理区。
[0064]
在“共生种养技术”中，一方面需要修筑构筑围堤，围堤的高度应高于当地历年潮汐的潮位高度，围堤上预留有闸门，闸门内测需加装过滤网(防止开闸后鱼蟹类逃逸)，闸门通常处于长期打开状态，仅在大潮或小潮时关闭，以便保障50cm水层高度。海水稻3月22日育苗，秧龄45天，株高35～40cm，5月6日移栽，行间距30
×
60cm，每穴3株苗，5月23日捕捞投入鱼苗、虾苗、蟹苗等，8月9日捕捞成虾、蟹、鱼类，8月15日台风过境前开闸蓄水，蓄水高度以海水稻稻穗裸露于水层以外为准，保证台风过境对海水稻造成的直接经济损失，9月14日开闸放水，10月8日收获水稻稻谷，茎秆同样作为青贮饲料贮备。
[0065]
试验例
[0066]
试验于2017年开始，在某滩涂湿地进行，治理区域的平均盐碱度为0.346％。
[0067]
在2017年6月11日和12月15日对治理区域的互花米草分别进行刈割，两次刈割留茬高度均为5cm；12月15日刈割后犁耕一次，2018年2月20日和4月8日分别进行一次旋耕；
[0068]
用“pokkali”在3月13日进行海水稻育苗，秧龄28天，4月10日在治理区域进行插秧播种，机插密度25
×
15cm。播种后关注本年台风动向，在台风过境前，于8月17日采用再生稻收割机选取离地25cm的高度刈割区域内的海水稻和互花米草植株混合植株，头季海水稻收获后进行肥水管理促进再生苗的培养，再生季水稻在2018年10月26日收获。
[0069]
2019～2020年继续种植海水稻，通过逐年人工识别的方式，在2020年收获后统计发现区域内90％的互花米草得到有效治理，停止先前的种植方法将此治理区划分为低潮滩、中潮滩和高潮滩。
[0070]
在2021年4月17日在治理区域种植原生潮滩植被和海水稻，中高潮滩采用原生潮滩植被芦苇与海水稻间行条带状种植，低中潮滩采用原生潮滩植被海三棱藨草或盐地碱蓬与海水稻间行条带状种植，移栽比例为“1比50，即1米原生潮滩植被+50米海水稻”，行间距均为25
×
15cm。以此促进滨海湿地原生植被通过无性和有性繁殖方式逐步扩散和形成群落，营造乡土生物多样性，促进大型底栖生物以及鸟类、鱼类栖息觅食和筑巢。此处在海水稻头季和再生季成熟期仅刈割水稻而保留芦苇、海三棱藨草和盐地碱蓬。
[0071]
在2022年及以后的种植过程中，在芦苇、海三棱藨草和盐地碱蓬群落逐渐自我繁殖的过程中，原本占据50米的海水稻移栽宽度按照10米/年的速度逐年调整减少，逐年实现互花米草的治理和防范，促进了本土植被的群落形成，直至互花米草清除效果达到99％。
[0072]
由以上实施例可知，本发明提供了一种用于滨海湿地互花米草治理并提升碳汇的方法，包括如下步骤：(1)将治理区域的互花米草在6～7月和12月中旬分别进行刈割，12月中旬刈割后对治理区域进行犁耕，次年2月中旬进行初次旋耕，4月上旬进行二次旋耕；(2)二次旋耕后采用头季+再生季的方式种植海水稻，8月中旬刈割头季海水稻和互花米草，待再生季海水稻成熟后收割稻穗，随后进行旋耕；(3)重复步骤(2)直至治理区域互花米草的数量减少85～95％；(4)在治理区域种植原生潮滩植被和海水稻；(5)重复步骤(4)直至治理区域互花米草的数量减少99％以上。本发明的方法可以通过海水稻技术实现互花米草的科学治理和有序清除，助力提升滨海湿地碳汇功能，避免了互花米草的二次入侵，实现原生植
被群落的自我扩散、修复和形成。
[0073]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于滨海湿地互花米草治理并提升碳汇的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将治理区域的互花米草在6～7月和12月中旬分别进行刈割，12月中旬刈割后对治理区域进行犁耕，次年2月中旬进行初次旋耕，4月上旬进行二次旋耕；(2)二次旋耕后采用头季+再生季的方式种植海水稻，8月中旬刈割头季海水稻和互花米草，待再生季海水稻成熟后收割稻穗，随后进行旋耕；(3)重复步骤(2)直至治理区域互花米草的数量减少85～95％；(4)在治理区域种植原生潮滩植被和海水稻；(5)重复步骤(4)直至治理区域互花米草的数量减少99％以上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述刈割后互花米草的高度为3～7cm。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述头季+再生季的方式包括如下步骤：在3月中旬进行头季育秧播种，秧龄26～30天，在4月上、中旬种植头季海水稻，头季海水稻在8月中旬收获，再生季海水稻在10月下旬收获，所述头季海水稻种植时的密度为23～27cm
×
13～17cm。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述头季海水稻刈割时在离地20～30cm的高度刈割头季海水稻和互花米草，所述再生季海水稻收割稻穗时留茬高度为4～6cm。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述头季海水稻的施肥量为纯氮170～190kghm-2
、p2o585～95kghm-2
、k2o170～190kg hm-2
；氮肥按基肥﹕分蘖肥﹕穗肥＝5～7﹕2.5～3.5﹕0.8～1.2的重量比施用，磷肥全部作为基肥施用，钾肥按基肥﹕穗肥＝4～6﹕4～6的重量比施用。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述再生季海水稻的施肥方法为：在头季海水稻齐穗后18～22d施尿素，所述尿素折合纯氮65～75kghm-2
，头季海水稻收割后2～4d再施尿素和氯化钾，所述尿素折合纯氮65～75kghm-2
，所述氯化钾折合k2o26.5～27.5kghm-2
。7.根据权利要求1～6任意一项所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述种植前将治理区域划分为低潮滩、中潮滩和高潮滩，随后种植原生潮滩植被和海水稻；所述海水稻种植时的密度为23～27cm
×
13～17cm；所述低潮滩、中潮滩和高潮滩的标准为：高潮滩：在涨潮期间最高水位线以上的区域被称为高潮滩低、中潮滩：在落潮期间最低潮线与涨潮期间最高潮线之间的区域为中、低潮滩，将中、低潮滩宽度按照0.8～1.2：1的比例划分为两部分，海平面前端的区域为低潮滩，1/2靠近内陆的区域为中潮滩。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述低潮滩、中潮滩和高潮滩种植时均采用间行条带状种植，所述间行条带状种植的方法为：将治理区域划分为原生潮滩植被条带和水稻条带，原生潮滩植被条带和水稻条带相间分布。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述中潮滩和高潮滩中原生潮滩植被条带和水稻条带的宽度比为1：45～55，所述中潮滩和高潮滩中的原生潮滩植被为芦苇。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述低潮滩中原生潮滩植被条带和水稻条带的宽度比为1：45～55，所述原生潮滩植被为海三棱藨草和/或盐地碱蓬。

技术总结
本发明涉及互花米草治理技术领域。本发明提供一种用于滨海湿地互花米草治理并提升碳汇的方法，包括如下步骤：将互花米草在6～7月和12月中旬分别进行刈割后，对治理区域进行犁耕，次年进行两次旋耕；采用头季+再生季的方式种植海水稻，8月中旬刈割头季海水稻和互花米草，待再生季海水稻成熟后收割稻穗，随后进行旋耕，直至治理区域互花米草的数量减少85～95％；在治理区域种植原生潮滩植被和海水稻，直至治理区域互花米草的数量减少99％以上。本发明的方法可以通过海水稻技术实现互花米草的科学治理和有序清除，助力提升滨海湿地碳汇功能，避免了互花米草的二次入侵，实现原生植被群落的自我扩散、修复和形成。修复和形成。

技术研发人员：张浪杨华蕾唐剑武葛振鸣陈雪初黄颖刘婷婷顾瑞婷
受保护的技术使用者：华东师范大学
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/10/11