專利名稱：一種在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快速培植植物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種快速培植植物的方法，尤其是涉及一種在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快速培 植植物的方法。
背景技術(shù)：
消落帶(又稱漲落帶或漲落區(qū))是指水庫季節(jié)性水位漲落而使周邊被淹沒土地周 期性地露出于水面的一段特殊區(qū)域，是庫區(qū)泥沙、有機(jī)物、化肥和農(nóng)藥進(jìn)入水體的最后一道 生態(tài)屏障，具有截污和過濾、改善水質(zhì)、控制沉積和侵蝕等環(huán)境功能，同時(shí)具有保持生物多 樣性、提供魚類繁殖和鳥類棲息場所和調(diào)蓄洪水等生態(tài)功能，消落帶植被發(fā)育對(duì)于消落帶 功能的發(fā)揮具有至關(guān)重要性。目前，庫區(qū)沙質(zhì)消落帶的植物種植主要存在以下問題
(1)消落帶植被發(fā)育的土壤基質(zhì)受水體沖刷流失，植物生長的基礎(chǔ)條件不斷被破壞；
(2)消落帶植物生長環(huán)境條件相對(duì)苛刻，要忍受水淹、強(qiáng)光、干旱、營養(yǎng)缺乏等環(huán)境因子 的脅迫，因此自然界中適于消落帶水陸兩棲特殊生境生長的植物種類極少，篩選困難；
(3)由于消落帶植被的破壞，消落帶內(nèi)土質(zhì)結(jié)構(gòu)經(jīng)過長期水流侵蝕，造成庫區(qū)水土流失 嚴(yán)重，土體表質(zhì)中常含多種巖石碎片，粘粒含量少，粗粉含量高，結(jié)持性差不耐侵蝕，易遭沖 刷，因此土壤種子庫難以建立；
(4)消落帶內(nèi)土質(zhì)結(jié)構(gòu)經(jīng)過長期水流侵蝕，土壤有機(jī)質(zhì)大量溶入水體，不僅造成庫區(qū)水 質(zhì)惡化同時(shí)由于土壤有機(jī)質(zhì)偏低，篩選到的先鋒物種定居初期很難得到足夠營養(yǎng)延續(xù)其生 存，個(gè)別植物即使移栽成功也難以形成穩(wěn)定的消落帶植被群落。因此構(gòu)建一種簡單、快速、有效的在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快速培植植物的方法，形成穩(wěn) 定的消落帶植被群落，降低水土流失對(duì)環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)，減少或控制環(huán)境污染同時(shí)增加視 覺的美學(xué)享受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡單、快速、有效的在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快 速培植植物的方法，該方法能提高消落帶土質(zhì)粘結(jié)性和土壤有機(jī)質(zhì)成分，從而提高植物種 子在消落帶中的成活率，在庫區(qū)消落帶形成穩(wěn)定的植被群落，從而降低水土流失。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快速培植 植物的方法，包括以下步驟
(1)將植物種子、土壤基質(zhì)、有機(jī)肥和生物粘合劑按重量比1 :85-95 :5-10 :1. 5-2. 5的 比例混合加水水?dāng)嚢杈鶆蚝?，得到含水率?0-65%的植物功能復(fù)合體，所述的植物種子為 水楊梅、水菖蒲和狹葉香蒲中的至少一種，所述的有機(jī)肥中N、P和有機(jī)質(zhì)含量分別為10-20 g/kg, 1-1. 2 g/kg, 35-60 g/kg，所述的生物粘合劑由淀粉、蛋白質(zhì)、糊精、松香按質(zhì)量比 20-25 :5-10 :55-60 :10-15的比例配制而成，所述的土壤基質(zhì)為將自然土壤涼干，粉碎、過 50-60目篩；
3(2)在每年的3-4月份，將步驟(1)得到的植物功能復(fù)合體用手或機(jī)器捏成35-50g的 丸狀，散布于消落帶，每平方米消落帶散布量為16-20丸。步驟(1)中植物種子、土壤基質(zhì)、有機(jī)肥和生物粘合劑按重量比1 :90 7 2的比例 混合加水水?dāng)嚢杈鶆蚝螅玫胶蕿?0-65%的植物功能復(fù)合體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明一種在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快速培植植 物的方法，用適于消落帶生長的植物種子、基質(zhì)、土壤有機(jī)養(yǎng)分和生物粘合劑組成，將植物 功能復(fù)合體捏成丸狀后，散布于消落帶區(qū)域，提高了消落帶土質(zhì)的粘結(jié)性和土壤有機(jī)質(zhì)成 分，從而提高植物種子在消落帶中的成活率，進(jìn)一步在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶形成穩(wěn)定的植被群 落，降低水土流失對(duì)環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)，減少或控制環(huán)境污染。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。一、植物種子選擇
從適合水陸兩棲生長的近40中植物中，以植物不同發(fā)育階段根長較長、根莖大、根壁 厚度大、根氣腔結(jié)構(gòu)密與根系氣體交換能力強(qiáng)為植株抗逆性選擇指標(biāo)，以植株根尖發(fā)育速 率快、根莖根基強(qiáng)度大、根基交聯(lián)度多和單位體積根生物量大為根系土壤附著力選擇指標(biāo)， 篩選得到以下植物適合消落帶水陸兩棲生長環(huán)境。水楊梅C^t/ifla rubella 湯/？⑶)為茜草科(7 /力iaceae)水楊梅屬 C^t/ifta Salisb), 又名細(xì)葉水團(tuán)花，落葉小灌木，花果期5 — 12月。產(chǎn)于廣東、廣西、福建、江蘇、浙江、湖南、 江西和陜西；生于溪邊、河邊、沙灘等濕潤地區(qū)。其莖纖維為繩索、麻袋、人造棉和紙張?jiān)?料，全株可入藥，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。水菖蒲Ucorus calamus L )為天南星科(Araceae )菖蒲屬Ucorus )植物。多年 生草本?；ü? — 6月。分布很廣，產(chǎn)黃河以南各省區(qū)，生于濕地或吸旁石上。根莖可入 藥。狹葉香蒲( minima / /^)為香蒲科(T)^Aaceae)香蒲屬(7 )植物，多年 生水生或沼生草本。北至黑龍江，南至云南都有分布，生于湖泊、池塘、溝渠、沼澤以及河流 緩流帶。二、具體實(shí)施例
本發(fā)明一種在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快速培植植物的方法，包括以下步驟 實(shí)施例1
(1)將水楊梅、土壤基質(zhì)、有機(jī)肥和生物粘合劑按重量比1:85 5 1. 5的比例混合加 水水?dāng)嚢杈鶆蚝螅玫胶蕿?0%的植物功能復(fù)合體，上述有機(jī)肥中N、P和有機(jī)質(zhì)含 量分別為10 g/kg，lg/kg，35g/kg，上述生物粘合劑由淀粉、蛋白質(zhì)、糊精、松香按質(zhì)量比 23 6 57 14的比例配合而成，上述土壤基質(zhì)為將自然土壤涼干，粉碎、過50目篩；
(2)在每年的3-4月份，將步驟(1)得到的植物功能復(fù)合體用手或機(jī)器捏成35g的丸 狀，散布于杭州淳安千島湖的示范區(qū)消落帶，每平方米消落帶散布量為20丸。選取杭州淳安千島湖的部分區(qū)域作為對(duì)照區(qū)，對(duì)照區(qū)中無植物功能復(fù)合體定植， 該植物功能復(fù)合體定植1年后，在對(duì)照區(qū)無植物生長的痕跡，示范區(qū)植物功能復(fù)合體中水 楊梅定植成活率達(dá)到沈-29%，實(shí)施例2
(1)將水菖蒲、土壤基質(zhì)、有機(jī)肥和生物粘合劑按重量比1:90 7 2的比例混合加水水 攪拌均勻后，得到含水率為50%的植物功能復(fù)合體，上述有機(jī)肥中N、P和有機(jī)質(zhì)含量分別為 15g/kg, 1. 1 g/kg, 50g/kg，上述生物粘合劑由淀粉、蛋白質(zhì)、糊精、松香按質(zhì)量比M 5 58 13 的比例配合而成，上述土壤基質(zhì)為將自然土壤涼干，粉碎、過55目篩；
(2)在每年的3-4月份，將步驟(1)得到的植物功能復(fù)合體用手或機(jī)器捏成45g的丸 狀，散布于寧波奉化橫山水庫的示范區(qū)消落帶，每平方米消落帶散布量為18丸。選取寧波奉化橫山水庫的部分區(qū)域作為對(duì)照區(qū)，對(duì)照區(qū)中無植物功能復(fù)合體定 植，該植物功能復(fù)合體定植1年后，在對(duì)照區(qū)無植物生長的痕跡，示范區(qū)植物功能復(fù)合體中 水菖蒲定植成活率達(dá)到35-38%。
實(shí)施例3
(1)將狹葉香蒲、土壤基質(zhì)、有機(jī)肥和生物粘合劑按重量比1 95 10 :2. 5的比例混 合加水水?dāng)嚢杈鶆蚝?，得到含水率?0%的植物功能復(fù)合體，上述有機(jī)肥中N、P和有機(jī)質(zhì)含 量分別為20g/kg，1. 2g/kg, 60g/kg，上述生物粘合劑由淀粉、蛋白質(zhì)、糊精、松香按質(zhì)量比 25:5:60:10的比例配合而成，上述土壤基質(zhì)為將自然土壤涼干，粉碎、過60目篩得到；
(2)在每年的3-4月份，將步驟(1)得到的植物功能復(fù)合體用手或機(jī)器捏成50g的丸 狀，散布于寧波白溪水庫的示范區(qū)消落帶，每平方米消落帶散布量為16丸。選取寧波白溪水庫的部分區(qū)域作為對(duì)照區(qū)，對(duì)照區(qū)中無植物功能復(fù)合體定植，該 植物功能復(fù)合體定植1年后，在對(duì)照區(qū)無植物生長的痕跡，示范區(qū)植物功能復(fù)合體中水菖 蒲定植成活率達(dá)到17-19%。
實(shí)施例4
(1)將植物種子、土壤基質(zhì)、有機(jī)肥和生物粘合劑按重量比1:85 5 1. 5的比例混合加 水水?dāng)嚢杈鶆蚝螅玫胶蕿?0%的植物功能復(fù)合體，該植物種子由水楊梅、水菖蒲和狹 葉香蒲按重量比1:1:1的比例混合均勻，上述有機(jī)肥中N、P和有機(jī)質(zhì)含量分別為10 g/kg, lg/kg，35g/kg，上述生物粘合劑由淀粉、蛋白質(zhì)、糊精、松香按質(zhì)量比23:6:57:14的比例配 合而成，上述土壤基質(zhì)為將自然土壤涼干，粉碎、過50目篩；
(2)在每年的3-4月份，將步驟(1)得到的植物功能復(fù)合體用手或機(jī)器捏成35g的丸 狀，散布于杭州淳安千島湖的示范區(qū)消落帶，每平方米消落帶散布量為20丸。選取杭州淳安千島湖的部分區(qū)域作為對(duì)照區(qū)，對(duì)照區(qū)中無植物功能復(fù)合體定植， 該植物功能復(fù)合體定植1年后，在對(duì)照區(qū)無植物生長的痕跡，示范區(qū)植物功能復(fù)合體中水 菖蒲定植成活率達(dá)到35-38%，水楊梅定植成活率達(dá)到沈-29%，狹葉香蒲定植成活率達(dá)到 17-20%,植被蓋度可達(dá)17-19%，示范區(qū)為三個(gè)物種；植物功能復(fù)合體定植3年后觀察，對(duì)照 區(qū)仍無植物生長的痕跡，示范區(qū)植物功能復(fù)合體定植成活率達(dá)觀-30%，植被蓋度水平可達(dá) 35-37%，示范區(qū)內(nèi)植物種類有5-7種。
三、試驗(yàn)結(jié)果
植物功能復(fù)合體定植后生長狀況監(jiān)控與評(píng)價(jià)采用Phytalk和LC-6200型氣孔分析儀 等數(shù)字化的植物生理生態(tài)實(shí)時(shí)在線檢測系統(tǒng)跟蹤記錄分析水楊梅、水菖蒲和狹葉香蒲物種 萌發(fā)、幼苗生長和植株發(fā)育、早期植物生長狀況信息氣孔導(dǎo)度(8-16 mmol · m_2 · s—1)、呼 吸強(qiáng)度(6. 5-12. 0 C02ml · h · kg)、莖流(0. 25-0. 7h/L)、葉水勢(shì)(0. 7-1. 2 MP)、葉片含水量(75-85%)等植物表觀生理生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)日和季節(jié)性節(jié)律性變化，同時(shí)獲得消落帶光輻射 強(qiáng)度(1200-1600 nmol / m2 S)、大氣溫度(17_39°C )、大氣濕度(45-92 g/m3)、土壤含水量 (72-94 %)、風(fēng)速(0.7-4. 2 m/s)等多種實(shí)時(shí)環(huán)境因子變化數(shù)據(jù)，以上數(shù)據(jù)說明植物功能復(fù) 合體定植后生長狀況良好。生態(tài)恢復(fù)過程的效益評(píng)價(jià)以植被物種組成變化、植被蓋度和物種多樣性水平等 為指標(biāo)，評(píng)價(jià)消落帶植被恢復(fù)過程的生態(tài)效益；采用環(huán)境分析技術(shù)與實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)結(jié)合的研 究方法，以植被攔截入湖泥沙、減少土壤有機(jī)質(zhì)流失量和微環(huán)境水體水質(zhì)達(dá)標(biāo)狀況為依據(jù)， 評(píng)價(jià)恢復(fù)過程的環(huán)境效益；以實(shí)施例4為例，植物功能復(fù)合體定植1年后，在對(duì)照區(qū)無植物 生長的痕跡，示范區(qū)植物功能復(fù)合體中水菖蒲定植成活率達(dá)到35-38%，水楊梅定植成活率 達(dá)到沈-29%，狹葉香蒲定植成活率達(dá)到17-20%，植被蓋度可達(dá)17-19%，示范區(qū)為三個(gè)物種； 植物功能復(fù)合體定植3年后觀察，對(duì)照區(qū)仍無植物生長的痕跡，示范區(qū)植物功能復(fù)合體定 植成活率達(dá)觀-30%，植被蓋度水平可達(dá)35-37%，示范區(qū)內(nèi)植物種類有5-7種。綜上所述，使用本發(fā)明一種用于庫區(qū)沙質(zhì)消落帶種植的植物功能復(fù)合體后，在環(huán) 境生態(tài)效益方面，與無植物功能復(fù)合體定植的對(duì)照區(qū)相比，植被攔截90 %以上的入湖泥 沙，80%以上的土壤有機(jī)質(zhì)流失，微環(huán)境水體水質(zhì)達(dá)到I類水體標(biāo)準(zhǔn)；在景觀生態(tài)效益方 面，顯著改善消落帶微環(huán)境物種組成多樣性水平和景觀美學(xué)價(jià)值；在生物生態(tài)效益方面， 選擇的水菖蒲、水楊梅和狹葉香蒲等植物不僅具有較高的觀賞價(jià)值而且具有經(jīng)濟(jì)和藥用價(jià) 值。
權(quán)利要求
1.一種在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快速培植植物的方法，其特征在于包括以下步驟(1)將植物種子、土壤基質(zhì)、有機(jī)肥和生物粘合劑按重量比1:85-95 :5-10 :1. 5-2. 5的 比例混合加水水?dāng)嚢杈鶆蚝螅玫胶蕿?0-65%的植物功能復(fù)合體，所述的植物種子為 水楊梅、水菖蒲和狹葉香蒲中的至少一種，所述的有機(jī)肥中N、P和有機(jī)質(zhì)含量分別為10-20 g/kg, 1-1. 2 g/kg, 35-60 g/kg，所述的生物粘合劑由淀粉、蛋白質(zhì)、糊精、松香按質(zhì)量比 20-25 :5-10 :55-60 :10-15的比例配制而成，所述的土壤基質(zhì)為將自然土壤涼干，粉碎、過 50-60目篩；(2)在每年的3-4月份，將步驟(1)得到的植物功能復(fù)合體用手或機(jī)器捏成35-50g的 丸狀，散布于消落帶，每平方米消落帶散布量為16-20丸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快速培植植物的方法，其特征在于 步驟(1)中植物種子、土壤基質(zhì)、有機(jī)肥和生物粘合劑按重量比1 :90 7 2的比例混合加水 水?dāng)嚢杈鶆蚝?，得到含水率?0-65%的植物功能復(fù)合體。
全文摘要
本發(fā)明一種在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶快速培植植物的方法，特點(diǎn)是包括將植物種子、土壤基質(zhì)、有機(jī)肥和生物粘合劑按重量比1∶85-95∶5-10∶1.5-2.5的比例混合加水水?dāng)嚢杈鶆蚝?，得到含水率?0-65%的植物功能復(fù)合體的步驟在每年的3-4月份，將植物功能復(fù)合體用手或機(jī)器捏成35-50g的丸狀，散布于消落帶，每平方米消落帶散布量為16-20丸的步驟，優(yōu)點(diǎn)是提高了消落帶土質(zhì)的粘結(jié)性和土壤有機(jī)質(zhì)成分，從而提高了植物成活率，進(jìn)一步在庫區(qū)沙質(zhì)消落帶形成穩(wěn)定的植被群落，降低水土流失對(duì)環(huán)境的負(fù)面效應(yīng)，減少或控制環(huán)境污染。
文檔編號(hào)A01C1/06GK102144488SQ20111002123
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者阮曉 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院