- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:互花米草作为典型滨海外来入侵物种,严重破坏湿地生态平衡与海岸带安全。山东沿海为入侵重灾区,在治理中形成系列绿色技术体系。本文以黄河三角洲、潍河入海口等山东区域案例为核心,结合海洋环境监测、生态修复与海上风电融合需求,分析现有物理治理、生态替代技术成效,剖析精准监测、长效管控等不足,提出“监测-治理-修复-利用”全链条创新路径,为滨海地区互花米草绿色治理与生态安全保障提供技术参考。
关键词:互花米草;绿色治理;技术创新;海洋生态修复;山东沿海
引言
互花米草原产于北美东海岸,因耐盐耐淹、固滩促淤特性引入我国,但其强繁殖力严重破坏沿海滩涂生态,形成“绿色沙漠”,威胁生物多样性与海岸带稳定。2022年五部门联合印发《互花米草防治专项行动计划(2022—2025年)》,推进全国专项治理。山东作为沿海经济大省,黄河三角洲、潍河入海口等区域均受入侵困扰,2010年黄河三角洲互花米草面积达15万余亩,成为生态治理重点。
当前山东已完成互花米草全域清除,进入管护与生态修复阶段,但存在监测精准度不足、技术协同性差、长效管控成本高等问题。同时,海上风电等海洋产业发展亟需生态保护与产业融合的治理模式。基于此,本文立足山东实践,聚焦海洋环境监测与生态修复协同,探索互花米草绿色治理技术创新路径,对筑牢滨海生态安全屏障意义重大。
一、山东地区互花米草治理现状与技术应用
1.1 治理现状概述
山东沿海依托“全域排查-分类治理-长效管护”机制,提前完成互花米草清除,黄河三角洲国家级自然保护区清除率超99%,形成可复制经验。治理覆盖黄河入海口、潍河入海口等重点区域,针对不同潮滩制定差异化方案,结合生态修复工程推动盐地碱蓬、海草床等原生植被恢复,底栖生物与水鸟种类数量显著提升。
1.2 现有绿色治理技术应用
物理治理是山东主流手段,且经本土化优化。低潮滩利用海水浸泡特性,采用刈割清除地上部分,借海水淹没阻断光合作用实现低成本治理;中潮滩采用“刈割+围淹”技术,通过水利膜袋堤坝调控水位,持续淹水刈割后根系提升效果;高潮滩采用“刈割+翻耕”技术,改造机耕船、旋耕机等设备,加宽履带、增设二次切割装置,解决湿地泥泞作业难题,降低设备故障率与成本。
生态协同修复同步推进,治理后开展微地形营造,结合盐地碱蓬种植、底栖生物增殖加速生态恢复。潍坊昌邑在潍河入海口治理区周边结合互花米草治理布置人工鱼礁,构建海洋牧场,实现生态与经济效益双赢。海洋环境监测提供支撑,通过无人机航拍、卫星遥感解译结合地面核查的“空天地一体化”手段,精准绘制分布图,划分治理分区,实现精准施策。
二、互花米草绿色治理技术存在的不足
2.1 精准监测与预警能力不足
现有监测虽实现全域覆盖,但动态监测与早期预警不足。卫星遥感对低矮、稀疏互花米草识别精度低,无人机航拍依赖人工,效率受地形气象限制。缺乏智能监测平台,难以实时追踪生长与扩散,早期复发隐患难发现,增加管护难度。
2.2 技术协同性与集成度不高
当前治理聚焦单一清除环节,监测、治理、修复、利用存在技术割裂。如海洋环境监测数据未与治理设备智能控制衔接,难实现闭环管理;生态修复与治理时序搭配不合理,修复植被成活率受土壤环境影响大。同时,互花米草治理等相关产业与治理融合深度不足,未形成系统协同技术体系。
2.3 长效管护技术成本较高
治理后管护依赖人工巡护与定期复查,耗费人力物力。复发防控技术针对性不足,对种子传播引发的复发缺乏高效手段,部分高滩复发率超20%。生态替代技术不成熟,缺乏适应山东沿海不同盐度梯度的本土优势物种,难根本抑制复发。
三、互花米草绿色治理技术创新路径
3.1 构建智能化监测预警技术体系
依托海洋环境监测升级,构建“空天地海”一体化智能监测平台。整合高分辨率卫星遥感、无人机载高光谱成像、水下传感器技术,提升低矮、稀疏互花米草识别精度,实时监测植株生长、土壤湿度、水质等指标。引入大数据与AI算法,建立生长扩散预测模型,实现早期预警与风险分级。推动与互花米草监测系统协同,共享海域数据,降低综合治理成本。
3.2 研发集成化治理与修复技术
优化物理治理技术,研发模块化、智能化设备,实现刈割、翻耕、围淹一体化作业。针对高滩高复发率,融合“刈割+遮荫”技术,选用环保复合土工膜,降低复发风险并减少土壤扰动。构建“治理-修复”时序协同技术,根据治理后土壤理化变化,精准匹配盐地碱蓬、海三棱藨草等本土植被种植时序,研发共生培育技术提升成效。
3.3 探索产业-生态融合治理技术模式
深化互花米草综合治理,在治理规划阶段同步完善区域整体规划,依托治理点位搭建监测平台,借助现有施工设备辅助开展治理作业,降低投入成本。治理后对滩涂进行生态修复与资源化利用,构建 “生态修复 + 海洋牧场”“生态治理 + 生态旅游” 模式,通过人工鱼礁投放、生态步道建设实现生态与经济双赢。研发互花米草资源化技术,探索生物质能源、有机肥料转化路径,形成“治理-利用-循环”闭环。
3.4 完善长效管控技术体系
建立分级管护标准,针对不同复发风险区域制定差异化措施。高风险区布设智能监测终端与物理阻隔设施阻止种子扩散;中低风险区采用生态调控,培育本土优势物种构建稳定群落抑制入侵。推广“1年清除+3年管护”模式,结合无人机巡检与地面核查,提升效率、降低成本。
四、结论与展望
山东互花米草绿色治理形成差异化物理治理与生态修复协同体系,成效显著,但仍存在监测精准度不足、技术集成度不高、长效管护成本高等问题。未来应聚焦智能监测预警、集成化治理修复、产业-生态融合,构建“监测-治理-修复-利用”全链条创新体系,强化技术协同与模式创新。
随着海洋强国战略推进,互花米草治理需融入滨海生态保护与海洋产业发展全局,通过技术与模式创新实现生态安全与经济高质量发展双赢。后续应加强跨区域协作与科研攻关,推动治理技术标准化、规模化应用,为全国沿海地区提供山东经验。
参考文献
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基金项目:自然资源部渤海生态预警与保护修复重点实验室开放资金资助项目(2024216)
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