CN101836547B - 华东地区植物群落的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种华东地区植物群落的构建方法，包括以下步骤：选择适宜的草、灌、乔植物种子；对难萌发种子进行处理；制备混合种子；制备基材混合物；制备种子基材混合物；喷射种子基材混合物；控制草本高度及灌木、乔木密度；向草本喷洒多效唑药液；向乔木喷施抗逆性高营养叶面肥；最后进行常规管理。能促进种子快速、安全萌发，保障人工植被结构与功能稳定，有效缩短人工植被向自然植被演替周期，用于华北地区边坡、弃渣场、采矿等岩土创面及退化地的的人工植被构建。

Description

华东地区植物群落的构建方法

技术领域

本发明涉及一种人工植被的建植方法，特别是涉及一种华东地区植物群落的构建方法。

背景技术

华东地区包括上海市、江苏省东部、浙江省东部、福建省以及江西安徽除华东地区的部分，总面积220098km²。华东地区经济发达，人口密集，城市化程度较高，对环境要求也高。但是华东地区资源丰富，涉及的矿种多，数量大，矿产资源开发普遍，由此造成大量岩石边坡及采矿废弃裸地，对区域人工创面进行植被重建，是华东地区经济与环境协调可持续发展的迫切要求。但现有的植被恢复技术主要是首先选择适合的植物种子，再与基质材料(有机质肥料、土壤改良剂等)混合后施用，最后进行水分和施肥管理。中国专利CN100348086C公开了一种南方高速公路边坡常绿植被建植方法，采用合理的植物配置方案，使草种与灌木树种按1∶1.2～2的重量比例配置，配制成种子喷播液或种子混合物，喷撒到经平整的适于绿化的边坡坡面，所述的草种选用草本植物品种百慕大或百慕大与黑麦草或/和高羊茅的组合，所述的灌木树种选用豆科常绿灌木树种山毛豆、木豆、猪屎豆、银合欢、紫穗槐、多花木蓝、车桑子中的任意两种或两种以上的组合，主要适用于南方高速公路边坡建立常绿植被。从上述专利内容可以看出存在以下缺点：一是，技术偏重于工程措施选择与实施过程，以及基质材料的配制，而忽视了植物群落科学设计与后期调控处理；二是，仅根据植物的一些基本生活习性及生态学特性进行物种筛选，而未将不同类型、不同功能的物种进行合理组合；三是，对种子处理时，未针对不同类型种子采取不同的处理措施；四是，未充分考虑环境条件、植物特性以及养护管理成本，选择的具体物种适应性不强；五是，在植被建植后期，缺乏生长与竞争调控，以及提高抗逆能力等技术手段。

发明内容

本发明克服以上缺点，提供一种能促进种子快速、安全萌发，保障人工植被结构与功能稳定，有效缩短人工植被向自然植被演替周期的华东地区植物群落构建方法。

本发明华东地区植物群落的构建方法，包括以下步骤：

1)选择适宜华东地区的先锋性草本、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木，其中，先锋性草本是一年生黑麦草、白三叶中的至少一种；过渡性草本是高羊茅；过渡性灌木是木豆；建群稳定草本是狗尾草、弯叶画眉草、紫花苜蓿中的2种；建群稳定灌木是马棘、荆条、紫穗槐中的2种；建群稳定乔木是刺槐、黄连木、盐肤木中的2种。

2)对难萌发种子进行处理，其中马棘、紫穗槐、刺槐用浓硫酸浸种10～15min，水洗除去硫酸后自然风干；荆条用质量浓度0.8‰的赤霉素浸种24h后自然风干；黄连木用50℃水浸泡15min后，再用质量浓度0.5％的高锰酸钾溶液消毒后自然风干；盐肤木用80～90℃水浸种40～48h后自然风干。

3)在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本200～300粒、过渡性草本40～60粒、过渡性灌木20～40粒、建群稳定草本150～250粒、建群稳定灌木40～60粒、建群稳定乔木20～30粒的比例将种子混合均匀，得混合种子。

4)按每平方米绿化基材8～12kg、植壤土140～220kg的比例拌合均匀，得到基材混合物。其中，绿化基材为市售产品，植壤土为农田地表土。

5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均匀，得到种子基材混合物。

6)将步骤5)得到的种子基材混合物喷射到岩土创面或退化地上，喷射厚度为8～15cm，喷射物容重控制为1.2～1.35g/cm³。

7)当乔木的最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4～7cm；当乔木最低高度超过10cm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为8～15株/m²，控制乔木密度为3～5株/m²。

8)当乔木最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本叶层喷洒浓度为140～180mg/L的多效唑药液。

9)在步骤8)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥(CN101597194A)，稀释倍数为500～800倍。

10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。

本发明华东地区植物群落的构建方法其优点在于：(1)将理论原理、方法同实用工程技术相结合，科学性、可行性及推广性高；(2)充分考虑区域气候、环境及典型工程生境特征，并基于植被结构特征与功能作用的差异，选择了先锋性草本、过渡性草本、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木，配置合理，符合生态学法则；(3)对物种播种量科学控制，有利于降低物种对环境水分、养分、光资源等消耗强度，促进植被安全建成；(4)对难萌发物种采取不同种子处理措施，针对性强，种子萌发率高；(5)基材喷射技术是目前广泛应用于边坡、弃渣场、采矿地、废弃地等岩土创面植被恢复与重建的一项创新技术，可有效保障植物群落生长基质所需的物理结构、稳定性及水分、养分条件；(6)步骤7)及步骤8)目的是控制草本植物的生长势，降低其对木本植物的竞争影响，同时有利于促进草本植物根系更发达；(7)步骤9)目的是促进木本植物根部生长，调节自身生理机能，提高抗病、抗旱、抗寒等抗逆特性；(8)本发明方法实施方式简单，技术操作性强，可充分保障东北地区岩土创面及退化地人工植被构建效果。

具体实施方式

实施例1：

一、实施步骤

1)选择适宜华东地区的先锋性草本、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木。其中，先锋性草本是一年生黑麦草、白三叶按种子粒数比2∶1混合；过渡性草本为高羊茅；过渡性灌木为木豆；建群稳定草本为狗尾草、弯叶画眉草按种子粒数比2∶3混合；建群稳定灌木为马棘、荆条按种子粒数比1∶1混合；建群稳定乔木为刺槐、黄连木按种子粒数比3∶2混合。

2)对难萌发种子进行处理，其中马棘、刺槐分别用浓硫酸浸种10min、12min，水洗除去硫酸后自然风干；荆条用0.8‰的赤霉素浸种24h后自然风干；黄连木用50℃水浸泡15min后，再用0.5％的高锰酸钾溶液消毒后自然风干。

3)在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本200粒、过渡性草本40粒、过渡性灌木30粒、建群稳定草本150粒、建群稳定灌木60粒、建群稳定乔木20粒的比例将种子混合均匀，得混合种子。

4)按每平方米绿化基材12kg、植壤土200kg的比例拌合均匀，得基材混合物。

5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均匀，得到种子基材混合物。

6)将步骤5)所得种子基材混合物喷射到铁路边坡上，喷射厚度为10cm，喷射物容重控制为1.2～1.35g/cm3。

7)当乔木的最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4～7cm；当乔木的最低高度超过10cm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为15株/m2，控制乔木密度为3株/m²。

8)当乔木最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本叶层喷洒浓度为140mg/L的多效唑药液。

9)在步骤8)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥，稀释倍数为800倍。

10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。

二、实施效果

本发明方法应用于铁路边坡植被建植，与常规技术比较结果显示：

1)一年生黑麦草、白三叶、高羊茅、木豆、狗尾草、弯叶画眉草(种子未处理)萌发率基本一致，马棘萌发率提高60％，荆条萌发率提高43％，刺槐萌发率提高41％，黄连木萌发率提高51％；

2)草本植物单株根数量平均增加23％，根重平均增加22％；木本植物单株根数量平均增加25％，根重平均增加30％；

3)木本植物幼苗生长势平均提高28％，草本植物生长势平均降低24％；

4)草本植物病虫害发生率减少80％，木本植物病虫害发生率减少85％；第一年越夏时草本植物成活率提高53％、木本植物成活率提高48％；第一年越冬时草本植物成活率提高53％，木本植物成活率提高40％。

实施例2

一、实施步骤

1)选择适宜华东地区的先锋性草本、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木。其中先锋性草本为一年生黑麦草；过渡性草本为高羊茅；过渡性灌木为木豆；建群稳定草本为弯叶画眉草、紫花苜蓿按种子粒数比2∶1混合；建群稳定灌木为荆条、紫穗槐按种子粒数比2∶3混合；建群稳定乔木为黄连木、盐肤木按种子粒数比1∶2混合。

2)对难萌发种子进行处理，其中，荆条用0.8‰的赤霉素浸种24h后自然风干；紫穗槐用浓硫酸浸种15min，水洗除去硫酸后自然风干；黄连木用50℃水浸泡15min后，再用0.5％的高锰酸钾溶液消毒后自然风干；盐肤木用80℃水浸种48h后自然风干。

3)在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本300粒、过渡性草本60粒、过渡性灌木20粒、建群稳定草本250粒、建群稳定灌木40粒、建群稳定乔木30粒的比例将种子混合均匀，得到混合种子。

4)按每平方米绿化基材8kg、植壤土140kg的比例拌合均匀，得基材混合物。

5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均匀，得种子基材混合物。

6)将步骤5)得到的种子基材混合物喷射到水电站工程弃渣场，喷射厚度为15cm，喷射物容重控制为1.2～1.35g/cm3。

7)当乔木的最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4～7cm；当乔木最低高度超过10cm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为11株/m²，控制乔木密度为4株/m²。

8)当木本植物最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本植物叶层喷洒浓度为160mg/L的多效唑药液。

9)在步骤8)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥，稀释倍数为500倍。

10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。

二、实施效果

本发明方法应用于水电站工程弃渣场植被建植，与常规方法比较结果显示：

1)一年生黑麦草、高羊茅、木豆、弯叶画眉草、紫花苜蓿(种子未处理)萌发率基本一致，荆条萌发率提高38％，紫穗槐萌发率提高55％，黄连木萌发率提高42％，盐肤木萌发率提高52％；

2)草本植物单株根数量平均增加30％，根重平均增加27％；木本植物单株根数量平均增加24％，根重平均增加32％；

3)木本植物幼苗生长势平均提高30％，草本植物生长势平均降低26％；

4)草本植物病虫害发生率减少88％，木本植物病虫害发生率减少92％；第一年越夏时草本植物成活率提高53％、木本植物成活率提高50％；第一年越冬时草本植物成活率提高55％，木本植物成活率提高40％。

实施例3

一、实施步骤

1)选择适宜华东地区的先锋性草本、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木。其中，先锋性草本为一年生黑麦草、白三叶按种子粒数比1∶1混合；过渡性草本为高羊茅；过渡性灌木为木豆；建群稳定草本为狗尾草、紫花苜蓿按种子粒数比2∶1混合；建群稳定灌木为马棘、紫穗槐按种子粒数比2∶3混合；建群稳定乔木为刺槐、盐肤木按种子粒数比1∶1混合。

2)对难萌发种子进行处理，其中，马棘、紫穗槐、刺槐分别用浓硫酸浸种12min、15min和10min，水洗除去硫酸后自然风干；盐肤木用90℃水浸种40h后自然风干。

3)在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本250粒、过渡性草本50粒、过渡性灌木40粒、建群稳定草本200粒、建群稳定灌木50粒、建群稳定乔木25粒混合均匀，得到混合种子。

4)按每平方米绿化基材10kg、植壤土220kg的比例拌合均匀，得到基材混合物。

5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均匀，得到种子基材混合物。

6)将步骤5)得到的种子基材混合物喷射到退化沙地，喷射厚度为8cm，喷射物容重控制为1.2～1.35g/cm3。

7)当乔木的最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4～7cm；当乔木最低高度超过10cm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为8株/m2，控制乔木密度为5株/m²。

8)当乔木最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本叶层喷洒浓度为180mg/L的多效唑药液。

9)在步骤8)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥，稀释倍数为600倍。

10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。

二、实施效果

本发明方法应用于退化沙地植被建植，与常规方法比较结果显示：

1)一年生黑麦草、白三叶、高羊茅、木豆、狗尾草、紫花苜蓿(种子未处理)萌发率基本一致，马棘萌发率提高47％，紫穗槐萌发率提高60％，刺槐萌发率提高52％，盐肤木萌发率提高41％；

2)草本植物单株根数量平均增加38％，根重平均增加42％；木本植物单株根数量平均增加43.7％，根重平均增加34％；

3)木本植物幼苗生长势平均提高42％，草本植物生长势平均降低27％；

4)草本植物病虫害发生率减少91％，木本植物病虫害发生率减少87％；第一年越夏时草本植物成活率提高58％、木本植物成活率提高40％；第一年越冬时草本植物成活率提高62％，木本植物成活率提高43％。

Claims (1)

1.一种华东地区植物群落的构建方法，其特征在于包括以下步骤：

1)选择适宜华东地区的先锋性草本、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木，其中先锋性草本是一年生黑麦草、白三叶中的至少一种；过渡性草本是高羊茅；过渡性灌木是木豆；建群稳定草本是狗尾草、弯叶画眉草、紫花苜蓿中的2种；建群稳定灌木是马棘、荆条、紫穗槐中的2种；建群稳定乔木是刺槐、黄连木、盐肤木中的2种；

2)对难萌发种子进行处理，其中，马棘、紫穗槐、刺槐用浓硫酸浸种10～15min，水洗除去硫酸后自然风干；荆条用质量浓度0.8‰的赤霉素浸种24h后自然风干；黄连木用50℃水浸泡15min后，再用质量浓度0.5％的高锰酸钾溶液消毒后自然风干；盐肤木用80～90℃水浸种40～48h后自然风干；

3)在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本200～300粒、过渡性草本40～60粒、过渡性灌木20～40粒、建群稳定草本150～250粒、建群稳定灌木40～60粒、建群稳定乔木20～30粒的比例将种子混合均匀，得混合种子；

4)按每平方米绿化基材8～12kg、植壤土140～220kg的比例拌合均匀，得到基材混合物；

5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均匀，得到种子基材混合物；

6)将步骤5)得到的种子基材混合物喷射到岩土创面或退化地上，喷射厚度为8～15cm，喷射物容重控制为1.2～1.35g/cm³；

7)当乔木的最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4～7cm；当乔木最低高度超过10cm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为8～15株/m²，控制乔木密度为3～5株/m²；

8)当乔木最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本叶层喷洒浓度为140～180mg/L的多效唑药液；

9)在步骤8)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥，稀释倍数为500～800倍；

10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。