CN102356722B - 一种提高湖滨带植物多样性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高湖滨带植物多样性的方法，涉及湖滨带植物的多样性。该方法在湖滨带采用优势种群控制、底泥适度扰动和大型挺水植物斑块镶嵌共存的方法。这种方法一方面适度控制优势种群无限制的发展，另一方面促进原有潜在的非优势物种的萌发，再加上在优势种群中间开辟相对独立的区域，直接种植新的物种。本发明的优点是为潜在的物种和种植的新物种提供适度的生存空间，简便有效、成本低廉地促进和提高湖滨带植物物种的多样性。

Description

一种提高湖滨带植物多样性的方法

技术领域

本发明涉及湖滨带植物的多样性，更具体地涉及提高淡水湖泊湖滨带、水库滨岸带等水-陆交错区域植物多样性的方法。

背景技术

植物多样性是指植物及其环境所形成的所有形式、层次、组合的多样化，即植物物种的多样性、遗传的多样性、植物生态习性和生态系统的多样性。本发明所称的植物多样性是指植物在物种水平上的多样性，即一个区域内物种的多样化。物种多样性是构成群落多样性和生态系统稳定性的基础，也是实现生态系统功能的基本前提。（国家环境保护局主持.《中国生物多样性国情研究报告》编写组编. 中国生物多样性国情研究报告.中国环境科学出版社.北京.1997.）。

湖滨带是湖泊流域中陆地生态系统和水域生态系统之间的过渡与缓冲区域，是水-陆生态系统间的一个重要的生态交错带，也是湖泊的一道保护屏障。湖滨带的功能主要包括以下三个方面：一是环境功能，即湖滨带的截污、过滤、改善水质、控制沉积和侵蚀等功能；二是生态功能，包括湖滨带保持生物多样性、提供鱼类繁殖、鸟类栖息的场所，调蓄洪水、稳定相邻生态系统的功能；三是经济和美学价值，包括资源再生、教育科研、美学、经济价值等。本发明所称的湖滨带是指高淡水湖泊及水库最高水位与最低水位线之间的湖滨区域（颜昌宙，金相灿，赵景柱，叶　春，王中琼. 湖滨带退化生态系统的恢复与重建. 应用生态学报，2005,16（2）：360-364.）。

湖滨带的植物是湖滨带生态系统的初级生产者，在湖滨带物质生产中占有极其重要的地位，是湖滨带功能的主要实现者。但随着人口增长和经济发展，湖滨带的开发利用不断加剧，围垦、养殖、侵占等不合理的资源开发给湖滨带生态系统结构和功能带来深刻影响，导致湖滨带生态环境功能退化、严重影响湖泊生态系统的稳定。随着对湖泊治理研究的不断深入，人们逐渐认识到湖滨带生态系统的稳定是湖泊生态系统健康的前提和基础，有关湖滨带生态系统的恢复和重建研究已成为生态学研究的热点，湖滨带修复工程也随之应运而生（李 博主编.生态学.高等教育出版社.北京，2002）。

而在湖滨带生态修复工程实施过程中，往往仅考虑几种先锋植物的恢复，导致极少数物种成为湖滨带的绝对优势类群，导致其它潜在的湿地植物种类无法与其竞争，使得重建后的湖滨带存在着植物多样性水平低、稳定性差，对病虫害的抵御能力低，一旦出现病害会出现枯死一片的现象，这些问题不但制约湖滨带生态功能的发挥，也影响了湖滨带的景观。因此，需要采取措施，以调整湖滨带不同植物间的共存关系，提高湖滨带植物的多样性和群落的稳定性。而迄今为止，尚无有效的技术和手段可实现这一目的。

为了实现湖滨带植物多样性和群落稳定性的目的，人们通过研究，发现了最小生存种群理论(Minimum Viable Population，MVP)。所谓最小生存种群是指任何生境中任一物种的种群，在可预见的种群数量、环境、遗传变异和自然灾害等因素影响下，以一定的概率存活一定时间的种群数量。不同物种因其种群特性、遗传特征、所处的生态环境、保护状态和各种随机效应的影响程度不同，MVP亦不同。研究认为，种群数量级在103以上可满足一般物种较高概率的中期或长期存活目标（李晓波，王　克，范　猛，李宪高. 最小存活种群的确定与生物多样性保护. 东北师大学报自然科学版，2001，33（3）：86-90.）。

发明内容

本发明的目的是，提供一种提高湖滨带植物多样性的方法。该方法在湖滨带采用优势种群控制、底泥适度扰动和大型挺水植物斑块镶嵌共存的方法。这种方法一方面适度控制优势种群无限制的发展，另一方面促进原有潜在的非优势物种的萌发，再加上在优势种群中间开辟相对独立的区域，直接种植新的物种。目的是为潜在的物种和种植的新物种提供适度的生存空间，简便有效、成本低廉地促进和提高湖滨带植物物种的多样性。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高湖滨带植物多样性的方法，该方法包含以下步骤：

（1）选取湖滨带优势群落的种类在3种及以下，优势种群的优势度在95%以上的湖泊或水库；

（2）选择优势种群的优势度在95%以上，面积超过5000平方米以上的区域，在该区域中分割出若干个斑块，每个斑块的大小可以栽植1000-3000株需要种植的一个新物种，各斑块均匀分布在该区域中，所有斑块面积之和为该区域总面积的30%-40%；

（3）用硬质材料将每个斑块与该区域其它地方隔离开，隔离要求：底泥下300毫米，底泥上200毫米；

（4）当湖滨带优势种群植物在春季长到200毫米-400毫米时，将斑块中的优势种群植物在其茎基部或贴近底泥表面进行刈割，以控制其过度发育，为潜在的物种和新种植的物种提供生长空间；

（5）在刈割后的斑块中，用搂耙搂翻表层30-70毫米的表层底泥，以促进潜在种子的萌发；

（6）每个斑块种植一个新物种，所种新物种根据该斑块的平均水深，挑选表1、表2、表3或者表4中相应水深的一个物种；

表1  1.2-0.9米水深的湖滨带可种植的物种

表2  0.9-0.6米水深的湖滨带可种植的物种

表3  0.6-0.3米水深的湖滨带可种植的物种

表4  0.3-0.0米水深的湖滨带可种植的物种

（7）斑块中的新物种种植20-30天后，如果斑块中的原优势种群依然生长旺盛，则对该斑块的优势种群再进行一次刈割。实践证明，只要进行两次刈割后，原优势种群将无法与新物种竞争。

本发明的优点是：通过对优势种群的控制，给其它物种提供了生存和拓展空间。经搂翻底泥，促进了潜在种子的萌发，再经直接栽植新物种，有效地提高了湖滨带植物多样性的水平。本发明成本低廉，方法简单，效果显著。

具体实施方式

以下通过实施例，对本发明作进一步的说明。

实施例一

一种提高湖滨带植物多样性的方法，该方法包含以下步骤：

（1）选取湖滨带优势群落的种类在3种及以下，优势种群的优势度在95%以上的湖泊或水库；

（2）选择优势种群的优势度在95%以上，面积超过5000平方米以上的区域，在该区域中分割出若干个斑块，每个斑块的大小可以栽植1000株需要种植的一个新物种，各斑块均匀分布在该区域中，所有斑块面积之和为该区域总面积的30%；

（3）用硬质材料将每个斑块与该区域其它地方隔离开，隔离要求：底泥下300毫米，底泥上200毫米；

（4）当湖滨带优势种群植物在春季长到200-400毫米时，将斑块中的优势种群植物在其茎基部或贴近底泥表面进行刈割，以控制其过度发育，为潜在的物种和新种植的物种提供生长空间；

（5）在刈割后的斑块中，用搂耙搂翻表层50毫米的表层底泥，以促进潜在种子的萌发；

（6）每个斑块种植一个新物种，所种新物种根据该斑块的平均水深，挑选表1、表2、表3或者表4中相应水深的一个物种；

（7）斑块中的新物种种植20-30天后，如果斑块中的原优势种群依然生长旺盛，则对该斑块的优势种群再进行一次刈割。实践证明，只要进行两次刈割后，原优势种群将无法与新物种竞争。

表1  1.2-0.9米水深的湖滨带可种植的物种

表2  0.9-0.6米水深的湖滨带可种植的物种

表3  0.6-0.3米水深的湖滨带可种植的物种

表4  0.3-0.0米水深的湖滨带可种植的物种

实施例二

一种提高湖滨带植物多样性的方法，该方法包含以下步骤：

（1）选取湖滨带优势群落的种类在3种及以下，优势种群的优势度在95%以上的湖泊或水库；

（2）选择优势种群的优势度在95%以上，面积超过5000平方米以上的区域，在该区域中分割出若干个斑块，每个斑块的大小可以栽植3000株需要种植的一个新物种，各斑块均匀分布在该区域中，所有斑块面积之和为该区域总面积的30%-40%；

（3）用硬质材料将每个斑块与该区域其它地方隔离开，隔离要求：底泥下300毫米，底泥上200毫米；

（4）当湖滨带优势种群植物在春季长到400毫米时，将斑块中的优势种群植物在其茎基部或贴近底泥表面进行刈割，以控制其过度发育，为潜在的物种和新种植的物种提供生长空间；

（5）在刈割后的斑块中，用搂耙搂翻表层70毫米的表层底泥，以促进潜在种子的萌发；

（6）每个斑块种植一个新物种，所种新物种根据该斑块的平均水深，挑选表1、表2、表3或者表4中相应水深的一个物种；

（7）斑块中的新物种种植20-30天后，如果斑块中的原优势种群依然生长旺盛，则对该斑块的优势种群再进行一次刈割。

实施例三

一种提高湖滨带植物多样性的方法，该方法包含以下步骤：

（1）选取湖滨带优势群落的种类在3种及以下，优势种群的优势度在95%以上的湖泊或水库；

（2）选择优势种群的优势度在95%以上，面积超过5000平方米以上的区域，在该区域中分割出若干个斑块，每个斑块的大小可以栽植2000株需要种植的一个新物种，各斑块均匀分布在该区域中，所有斑块面积之和为该区域总面积的35%；

（3）用硬质材料将每个斑块与该区域其它地方隔离开，隔离要求：底泥下300毫米，底泥上200毫米；

（4）当湖滨带优势种群植物在春季长到300毫米时，将斑块中的优势种群植物在其茎基部或贴近底泥表面进行刈割，以控制其过度发育，为潜在的物种和新种植的物种提供生长空间；

（5）在刈割后的斑块中，用搂耙搂翻表层30毫米的表层底泥，以促进潜在种子的萌发；

（6）每个斑块种植一个新物种，所种新物种根据该斑块的平均水深，挑选表1、表2、表3或者表4中相应水深的一个物种；

（7）斑块中的新物种种植20-30天后，如果斑块中的原优势种群依然生长旺盛，则对该斑块的优势种群再进行一次刈割。

实施例四

一种提高湖滨带植物多样性的方法，该方法包含以下步骤：

（1）在某湖滨带选取茭草群落，其种类组成为3种，茭草优势种群的优势度为96.5%；

（2）在该群落选择面积为5500平方米的区域，在该区域中分割出7个斑块，每个斑块的大小可以栽植2500株需要种植的一个新物种，各斑块均匀分布在该区域中，所有斑块面积之和为该区域总面积的30%；

（3）用长1000毫米、宽500毫米、厚100毫米的水泥板，将每个斑块与该区域其它地方隔离开，隔离要求：底泥下300毫米，底泥上200毫米；

（4）在春季当茭草长到400毫米时，将斑块中的茭草贴近底泥表面进行刈割，以控制其过度发育，为潜在的物种和新种植的物种提供生长空间；

（5）在刈割后的斑块中，用搂耙搂翻表层50毫米的表层底泥，以促进潜在种子的萌发；

（6）每个斑块种植一个新物种，所种新物种根据该斑块的平均水深，挑选表1、表2、表3或者表4中相应水深的一个物种；该区域的水深在0-900毫米，选择了宽叶香蒲、芦苇、东方香蒲、水葱、藨草、千屈菜和黄花鸢尾7个物种。

（7）斑块中的新物种种植25天后，斑块中的原来的茭草又恢复生长，通过再次刈割，得以有效控制。实践证明，进行两次刈割后，原茭草种群将无法与新物种竞争。三个月后发现，群落结构和景观明显改善，物种组成也由原来的3个物种，增加到12个，多样性得到提高。

实施例五

一种提高湖滨带植物多样性的方法，该方法包含以下步骤：

（1）在某湖滨带，选择水蓼群落，其种类组成为3种，水蓼种群的优势度为95%；

（2）在该群落选择面积为5000平方米的区域，在该区域中分割出8个斑块，每个斑块的大小可以栽植2000株需要种植的一个新物种，各斑块均匀分布在该区域中，所有斑块面积之和为该区域总面积的37%； 

（3）用河边的大块砾石（大小约为300毫米×200毫米×200毫米）将每个斑块与该区域其它地方隔离开，具体做法是：将砾石抛在隔离线上，压入底泥下300毫米，底泥上200毫米；

（4）在春季当水蓼长到400毫米时，将斑块中的水蓼在其茎基部进行刈割，以控制其过度发育，为潜在的物种和新种植的物种提供生长空间； 

 （5）在刈割后的斑块中，用搂耙搂翻表层60毫米的表层底泥，以促进潜在种子的萌发；

（6）每个斑块种植一个新物种，所种新物种根据该斑块的平均水深，挑选表1、表2、表3或者表4中相应水深的一个物种；该区域的水深在0-100毫米，选择了茭草、水浊、东方香蒲、雨久花、水葱、千屈菜、泽泻和菖蒲8个物种。

（7）斑块中的新物种种植30天后，没有发现水蓼种群旺盛生长，无需再进行一次刈割。4个月后发现，群落结构和景观明显改善，物种组成也由原来的3个物种，增加到13个，多样性得到提高。

Claims (1)

1.一种提高湖滨带植物多样性的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

（1）选取湖滨带优势群落的种类在3种及以下，优势种群的优势度在95%以上的湖泊或水库；

（2）选择优势种群的优势度在95%以上，面积5000平方米以上的区域，在该区域中分割出若干个斑块，每个斑块的大小可以栽植1000-3000株需要种植的一个新物种，各斑块均匀分布在该区域中，所有斑块面积之和为该区域总面积的30%-40%；

（3）用硬质材料将每个斑块与该区域其它地方隔离开，隔离要求：底泥下300毫米，底泥上200毫米；

（4）当湖滨带优势种群植物在春季长到200-400毫米时，将斑块中的优势种群植物在其茎基部或贴近底泥表面进行刈割；

（5）在刈割后的斑块中，用搂耙搂翻表层30-70毫米的表层底泥，以促进潜在种子的萌发；

（6）每个斑块种植一个新物种，所种新物种根据该斑块的平均水深，挑选表1、表2、表3或者表4中相应水深的一个物种；

表1  1.2-0.9米水深的湖滨带可种植的物种

表2  0.9-0.6米水深的湖滨带可种植的物种

表3  0.6-0.3米水深的湖滨带可种植的物种

表4  0.3-0.0米水深的湖滨带可种植的物种

（7）斑块中的新物种种植20-30天后，如果斑块中的原优势种群依然生长旺盛，则对该斑块的优势种群再进行一次刈割。