專利名稱：提高干旱荒漠區(qū)人工恢復(fù)植物生態(tài)自維持能力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高干旱荒漠區(qū)生態(tài)恢復(fù)效率的方法，具體涉及提高干旱荒漠區(qū)人工恢復(fù)人工恢復(fù)植物自維持能力的方法。
背景技術(shù)：
鈴鐺刺是一種能生長(zhǎng)在干旱沙地和鹽潰土壤中的灌木植物，抗鹽性很強(qiáng)，根部結(jié)瘤，有較高的固氮活性，對(duì)貧瘠土壤養(yǎng)分改善具有很好的調(diào)節(jié)作用。喜光，耐干旱和鹽堿土，根系發(fā)達(dá)，是良好的固沙和改良鹽堿土的樹(shù)種。細(xì)穗檉柳為落葉灌木，生境多為干旱、風(fēng)沙、鹽堿區(qū)，具有較廣的生態(tài)適應(yīng)性。有適應(yīng)干旱生境的旱生性器官，主根系在一般情況下均可達(dá)到地下水位，且根系常具有強(qiáng)大的根壓。胡楊具有較強(qiáng)的抗干旱、耐鹽堿、抗風(fēng)沙、耐腐蝕的生物生態(tài)特性。胡楊、細(xì)穗檉柳和鈴鐺刺是干旱荒漠區(qū)常見(jiàn)植物種類，它們與其他物種共同構(gòu)成喬木、灌木和草本植物群落。這些種群在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)了一定的位置并與相關(guān)種 群之間形成一定的功能關(guān)系和作用，稱之為生態(tài)位。生態(tài)位寬度可以反映植物種群對(duì)資源的利用、對(duì)換的適應(yīng)能力。生態(tài)位重疊是多個(gè)植物種群共同利用同一環(huán)境資源的表現(xiàn)，由此造成物種間的競(jìng)爭(zhēng)。根據(jù)生態(tài)位的大小和重疊情況可以判斷這些種群在對(duì)同一資源或者多個(gè)資源共同利用過(guò)程中共同的生態(tài)需求，同時(shí)又基于其共同的生態(tài)需求判斷其互相排斥或者互利共生的情況。因此，根據(jù)不同植物種生態(tài)位寬度及其重疊情況，利用不同物種對(duì)環(huán)境資源的不同需求，確保環(huán)境之間競(jìng)爭(zhēng)性最小的各物種生活在同一生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)植物群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置、組裝和生態(tài)融合，達(dá)到生態(tài)恢復(fù)的目的。塔里木河流域，土壤干燥多沙，有機(jī)質(zhì)貧乏，土壤及地表水和地下水含鹽量普遍較高，尤其是在綠洲外圍表現(xiàn)尤為突出。作為塔里木河流域的常見(jiàn)物種——胡楊、細(xì)穗檉柳以及鈴鐺刺，它們?cè)谒锬竞泳G洲外圍常見(jiàn)共生。已有研究表明，該區(qū)域胡楊和細(xì)穗檉柳之間，細(xì)穗檉柳與鈴鐺刺之間的生態(tài)位重疊值為零，也就是說(shuō)他們相互之間在適應(yīng)環(huán)境資源的方式上完全不同，在空間和環(huán)境資源利用上競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系非常弱；同時(shí)，鈴鐺刺對(duì)土壤養(yǎng)分的改善作用很大程度上為胡楊和檉柳植株根部的養(yǎng)分聚集創(chuàng)造了良好的條件。因此，利用胡楊、細(xì)穗檉柳以及鈴鐺刺很好的耐旱耐鹽屬性，通過(guò)植物群落裝配，用人工種植的方式實(shí)現(xiàn)群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而達(dá)到提高植物群落自維持能力的目的?？紤]到干旱荒漠區(qū)胡楊、細(xì)穗檉柳以及鈴鐺刺種群共生的自然條件，并考慮到新技術(shù)方法的經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)可行性，利用植物種群生態(tài)位重疊概念，通過(guò)物種多樣性法以及物種框架法，以鈴鐺刺作為先鋒物種植入次生鹽潰化嚴(yán)重的裸地，利用本地適宜的細(xì)穗檉柳與胡楊作為建群種進(jìn)行人工植入，通過(guò)人工方式配置群落結(jié)構(gòu)，達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而提高了植物群落自維持能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復(fù)植物生態(tài)自維持能力的方法，該方法利用植物種群生態(tài)位重疊概念，通過(guò)物種多樣性法以及物種框架法，以鈴鐺刺作為先鋒物種植入次生鹽潰化嚴(yán)重的裸地，利用本地適宜的細(xì)穗檉柳與胡楊作為建群種進(jìn)行人工植入，在促進(jìn)土壤養(yǎng)分積累的同時(shí)通過(guò)人工方式配置群落結(jié)構(gòu)，達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而提高了植物群落自維持能力，以提高在降水量小于100_，干旱和鹽堿化危害嚴(yán)重的干旱荒漠區(qū)人工植物群落重建，通過(guò)土壤養(yǎng)分積累和種群裝配融合有效優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)，提高植物群落生態(tài)自維持能力。本發(fā)明所述的提高干旱荒漠區(qū)人工恢復(fù)植物生態(tài)自維持能力的方法，按下列步驟進(jìn)行
a、8月采集鈴鐺刺果實(shí)，將種子放入布袋至于陰涼通風(fēng)處儲(chǔ)藏；
b、挖平行條溝和樹(shù)坑,條溝寬O.08-0. Im,深O. 05cm,行間距4m，挖6行條溝,每2行條溝之間挖樹(shù)坑，樹(shù)坑深O. 5-0. 6m,寬O. 4-0. 5m,樹(shù)坑間距2_4m，共挖4行樹(shù)坑；
c、5月進(jìn)行種子預(yù)處理，將飽滿的種子浸泡在鹽水中，待大部分飽滿種子落在碗底為 止，然后將沉落碗底的飽滿種子撈出后用干凈的水沖洗3遍，再用冷水浸種24小時(shí)，浸種完成后進(jìn)行條播，覆土厚O. 02m ；
d、選擇1-2年生實(shí)生檉柳苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)；
e、在條溝外圍4m處平行挖3行樹(shù)坑，樹(shù)坑深O.5-0. 6m,寬O. 4-0. 5m,樹(shù)坑間距3_5m，樹(shù)坑行間距3-5m ；
f、選擇1-2年生實(shí)生胡楊苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)；
g、在挖條溝和樹(shù)坑的同時(shí)鋪設(shè)輸水管線，在定植初期利用地下水進(jìn)行灌溉，在8-9月利用棄水進(jìn)行補(bǔ)水即可。步驟a所述的鈴鐺刺果實(shí)為選擇生態(tài)恢復(fù)區(qū)同一區(qū)域的鈴鐺刺果實(shí)。步驟b所述條溝與樹(shù)坑為平行交錯(cuò)，保持6條鈴鐺刺帶+4條檉柳帶的配置。步驟c所述的5月地表溫度為10°C，每米播種200-250粒種子。步驟d所述的檉柳苗木應(yīng)為細(xì)穗檉柳。步驟e和步驟f所述的3行胡楊定植完成終將形成6條鈴鐺刺帶+4條檉柳帶+3條胡楊帶的種植融合區(qū)。本發(fā)明所述的提高干旱荒漠區(qū)人工恢復(fù)植物生態(tài)自維持能力的方法，該方法是一、利用先鋒物種的固氮效率，人工播種鈴鐺刺，促進(jìn)土壤養(yǎng)分聚集，改善土壤生境。二、利用生態(tài)位重疊概念，針對(duì)干旱荒漠區(qū)鈴鐺刺、細(xì)穗檉柳與胡楊之間生態(tài)位重疊為零的研究結(jié)果，人工交錯(cuò)種植三種植物，最大限度利用環(huán)境資源。三、利用物種框架法和生物多樣性方法，人工種植本土建群種，并構(gòu)建6條鈴鐺刺帶+4條細(xì)穗檉柳帶+3條胡楊帶的綜合配置的植物種群裝配融合，促進(jìn)群落演替。四、利用胡楊、檉柳定植后的關(guān)鍵時(shí)期，進(jìn)行人工補(bǔ)水，促進(jìn)植物根系向深層發(fā)育，保障人工種植的成活率。本發(fā)明所述的提高干旱荒漠區(qū)人工恢復(fù)植物生態(tài)自維持能力的方法，其特點(diǎn)為 本發(fā)明針對(duì)干旱荒漠區(qū)具有耐旱耐鹽特性的鈴鐺刺、細(xì)穗檉柳和胡楊，根據(jù)生態(tài)位重
疊概念通過(guò)物種框架法和生物多樣性方法，充分利用這些植物種群對(duì)環(huán)境資源的利用特點(diǎn)，以先鋒種和建群種的人工種植實(shí)現(xiàn)群落演替，促進(jìn)土壤養(yǎng)分聚集，以對(duì)環(huán)境資源的最大化利用為出發(fā)點(diǎn)構(gòu)建植物群落結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)人工植物群落結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置和組裝，從而提高人工生態(tài)恢復(fù)植物群落的自維持能力。與現(xiàn)有的干旱荒漠區(qū)人工恢復(fù)方法相比，這種生態(tài)恢復(fù)的人為種植模式能大大提高植被蓋度，數(shù)據(jù)顯示實(shí)施這種種植模式區(qū)域比未實(shí)施的區(qū)域高出大約3倍，植被豐富度也高出約I. 6倍；從生物多樣性特征來(lái)看，多樣性指數(shù)提高約11%。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
為保證植物物種鄉(xiāng)土性的原則，8月在待恢復(fù)區(qū)的統(tǒng)一區(qū)域，采集鈴鐺刺果實(shí)，將種子放入布袋至于陰涼通風(fēng)處儲(chǔ)藏；
在高鹽堿的裸地挖平行條溝和樹(shù)坑，條溝寬O. 08m,深O. 05cm,行間距4m，挖6條溝，每2行條溝之間挖樹(shù)坑，左右距離條溝遠(yuǎn)近相同，樹(shù)坑深O. 5m,寬O. 4m,每個(gè)坑間距2m，共挖4行樹(shù)坑，保持條溝與樹(shù)坑平行間隔，條溝與樹(shù)坑要平行交錯(cuò)，保持6條鈴鐺刺帶+4條檉柳帶的配置； 在5月平均氣溫達(dá)到溫度20°C，地下5cm溫度為10°C時(shí)，進(jìn)行種子預(yù)處理，利用鹽水選種，將飽滿的種子浸泡在鹽水中，待大部分飽滿種子落在碗底為止，然后將沉落碗底的飽滿種子撈出后用干凈的水沖洗3遍，再用冷水浸種24小時(shí)，浸種完成后進(jìn)行條播，保持每米播種200-250粒種子，覆土厚O. 02m ；
選擇1-2年生實(shí)生細(xì)穗檉柳苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)；
在條溝外圍4m處平行挖3行樹(shù)坑，樹(shù)坑深O. 5m,寬O. 4m,每個(gè)樹(shù)坑間距3m，行間距3m ；選擇1-2年生實(shí)生胡楊苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)，最終形成6條鈴鐺刺帶+4條檉柳帶+3條胡楊帶的種植融合區(qū)；
挖溝和樹(shù)坑同時(shí)鋪設(shè)輸水管線，在定植初期利用地下水進(jìn)行灌溉，在8-9月(具體時(shí)間視河道來(lái)水情況)利用棄水進(jìn)行補(bǔ)水即可。實(shí)施例2:
為保證植物物種鄉(xiāng)土性的原則，8月在待恢復(fù)區(qū)的統(tǒng)一區(qū)域，采集鈴鐺刺果實(shí)，將種子放入布袋至于陰涼通風(fēng)處儲(chǔ)藏；
在高鹽堿的裸地挖平行條溝和樹(shù)坑，條溝寬O. 09m,深O. 05cm,行間距4m，挖6行條溝，每?jī)蓚€(gè)條溝之間挖樹(shù)坑，左右距離條溝遠(yuǎn)近相同，樹(shù)坑深O. 6m,寬O. 5m,每個(gè)坑間距3m，共挖4行樹(shù)坑，保持條溝與樹(shù)坑平行間隔，條溝與樹(shù)坑要平行交錯(cuò)，保持6條鈴鐺刺帶+4條檉柳帶的配置；
在5月平均氣溫達(dá)到溫度20°C，地下5cm溫度為10°C時(shí)，進(jìn)行種子預(yù)處理，利用鹽水選種，將飽滿的種子浸泡在鹽水中，待大部分飽滿種子落在碗底為止，然后將沉落碗底的飽滿種子撈出后用干凈的水沖洗3遍，再用冷水浸種24小時(shí)，浸種完成后進(jìn)行條播，保持每米播種200-250粒種子，覆土厚O. 02m ；
選擇1-2年生實(shí)生細(xì)穗檉柳苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)；
在條溝外圍4m處平行挖3行樹(shù)坑，深O. 6m,寬O. 5m,每個(gè)坑間距4m，行間距4m，選擇1-2年生實(shí)生胡楊苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)，最終形成6條鈴鋯刺帶+4條檉柳帶+3條胡楊帶的種植融合區(qū)；
挖溝和樹(shù)坑同時(shí)鋪設(shè)輸水管線，在定植初期利用地下水進(jìn)行灌溉，在8-9月(具體時(shí)間視河道來(lái)水情況)利用棄水進(jìn)行補(bǔ)水即可。實(shí)施例3:為保證植物物種鄉(xiāng)土性的原則，8月在待恢復(fù)區(qū)的統(tǒng)一區(qū)域，采集鈴鐺刺果實(shí)，將種子放入布袋至于陰涼通風(fēng)處儲(chǔ)藏；
在高鹽堿的裸地挖平行條溝和樹(shù)坑，條溝寬O. Im,深O. 05cm,行間距4m，挖6行條溝，每?jī)蓚€(gè)條溝之間挖樹(shù)坑，左右距離條溝遠(yuǎn)近相同，樹(shù)坑深O. 6m,寬O. 5m,每個(gè)坑間距2_4m，共挖4行樹(shù)坑，保持條溝與樹(shù)坑平行間隔，條溝與樹(shù)坑要平行交錯(cuò)，保持6條鈴鐺刺帶+4條檉柳帶的配置；
在5月平均氣溫達(dá)到溫度20°C，地下5cm溫度為10°C時(shí)，進(jìn)行種子預(yù)處理，利用鹽水選種，將飽滿的種子浸泡在鹽水中，待大部分飽滿種子落在碗底為止，然后將沉落碗底的飽滿種子撈出后用干凈的水沖洗3遍，再用冷水浸種24小時(shí)，浸種完成后進(jìn)行條播，保持每米播種200-250粒種子，覆土厚O. 02m ；
選擇1-2年生實(shí)生細(xì)穗檉柳苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)；
在條溝外圍4m處平行挖3行樹(shù)坑，樹(shù)坑深O. 6m,寬O. 5m,每個(gè)坑間距5m，行間距5m，選 擇1-2年生實(shí)生胡楊苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)，最終形成6條鈴鋯刺帶+4條檉柳帶+3條胡楊帶的種植融合區(qū)；
挖溝和樹(shù)坑同時(shí)鋪設(shè)輸水管線，在定植初期利用地下水進(jìn)行灌溉，在8-9月(具體時(shí)間視河道來(lái)水情況)利用棄水進(jìn)行補(bǔ)水即可。
權(quán)利要求
1.一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復(fù)植物生態(tài)自維持能力的方法，其特征在于按下列步驟進(jìn)行 a、8月采集鈴鐺刺果實(shí)，將種子放入布袋至于陰涼通風(fēng)處儲(chǔ)藏； b、挖平行條溝和樹(shù)坑,條溝寬0.08-0. Im,深0. 05cm,行間距4m，挖6行條溝,每2行條溝之間挖樹(shù)坑，樹(shù)坑深0. 5-0. 6m,寬0. 4-0. 5m,樹(shù)坑間距2_4m，共挖4行樹(shù)坑； c、5月進(jìn)行種子預(yù)處理，將飽滿的種子浸泡在鹽水中，待大部分飽滿種子落在碗底為止，然后將沉落碗底的飽滿種子撈出后用干凈的水沖洗3遍，再用冷水浸種24小時(shí)，浸種完成后進(jìn)行條播，覆土厚0. 02m ； d、選擇1-2年生實(shí)生檉柳苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)； e、在條溝外圍4m處平行挖3行樹(shù)坑，樹(shù)坑深0.5-0. 6m,寬0. 4-0. 5m,樹(shù)坑間距3_5m，樹(shù)坑行間距3-5m ； f、選擇1-2年生實(shí)生胡楊苗木定植于樹(shù)坑內(nèi)； g、在挖條溝和樹(shù)坑的同時(shí)鋪設(shè)輸水管線，在定植初期利用地下水進(jìn)行灌溉，在8-9月利用棄水進(jìn)行補(bǔ)水即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟a所述的鈴鐺刺果實(shí)為選擇生態(tài)恢復(fù)區(qū)同一區(qū)域的鈴鐺刺果實(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟b所述條溝與樹(shù)坑為平行交錯(cuò)，保持6條鈴鋯刺帶+4條檉柳帶的配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟c所述的5月地表溫度為10°C，每米播種200-250粒種子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于步驟d所述的檉柳苗木為細(xì)穗檉柳。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于步驟e和步驟f所述的3行胡楊定植完成終將形成6條鈴鋯刺帶+4條檉柳帶+3條胡楊帶的種植融合區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高干旱荒漠區(qū)人工恢復(fù)植物生態(tài)自維持能力的方法，該方法利用植物種群生態(tài)位重疊概念，通過(guò)物種多樣性法以及物種框架法，以鈴鐺刺作為先鋒物種植入次生鹽漬化嚴(yán)重的裸地，利用本地適宜的細(xì)穗檉柳與胡楊作為建群種進(jìn)行人工植入，在促進(jìn)土壤養(yǎng)分積累的同時(shí)通過(guò)人工方式配置群落結(jié)構(gòu)，達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從而提高了植物群落自維持能力，以提高在降水量小于100mm，干旱和鹽堿化危害嚴(yán)重的干旱荒漠區(qū)人工植物群落重建，通過(guò)土壤養(yǎng)分積累和種群裝配融合有效優(yōu)化群落結(jié)構(gòu)，提高植物群落生態(tài)自維持能力。
文檔編號(hào)A01G1/00GK102804992SQ20121028196
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者黃湘, 陳亞寧, 李衛(wèi)紅, 馬建新 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所