CN104350932A - 一种沙地苔藓结皮的快速培育方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沙地苔藓结皮的快速培育方法。采集干旱地区沙地自然环境下整块苔藓结皮，以银叶真藓为优势种，浸泡过筛除去沙子、枯叶等杂质；经阴凉处风干或30℃下烘48小时后粉碎；采集苔藓结皮的下伏沙土作为基质装入直径18cm、高2cm的培养容器1.5cm厚，将苔藓碎片均匀的撒播于培养容器内的基质表面，浇水至含水量为13.9％；放入PGX多段系列智能光照培养箱中连续培育40天，形成苔藓结皮。本发明对于苔藓结皮的培育条件要求较简单，工艺简便，成本低，在生产应用中能够较好的推广。

Description

一种沙地苔藓结皮的快速培育方法

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体为一种沙地苔藓结皮的快速培育方法。

背景技术

全球陆地面积的33-52％处在干旱和半干旱环境下，这类地区由于水分条件的限制，许多植物不能生存，生物结皮成为该地区的主要活性地被物。生物结皮是由其生物组成部分通过假根、菌丝体及其分泌物等与表层土壤颗粒胶结而形成的有机复合体。生物组成部分包括：藻类、地衣、苔藓等隐花植物，以及细菌、真菌等土壤微生物。一般情况下，生物结皮的发育经历三个时期，藻结皮阶段、地衣结皮阶段和苔藓结皮阶段。生物结皮中有机成分的变水性使它能在干燥的环境中停止生理活动，处于休眠状态。当环境湿润后，又能快速吸收水分且在较短的时间内恢复生理活动。这种独特的脱水复苏机制使其能够在干旱半干旱地区、温差大、土壤贫瘠和紫外线辐射强烈的极端恶劣环境下生长，占到部分荒漠地区活盖度的70％以上。同时生物结皮在生态系统演替过程中扮演着重要的角色，它能够防风固沙、改变土壤物质循环、积累土壤养分、改变土壤微结构、加速土壤形成，为生物群落向更高的阶段演替奠定基础。

尽管苔藓结皮对干旱地区生态系统具有显著的积极影响，但其在自然条件下的发育需要经历数年甚至数十年的漫长过程。同时，苔藓结皮对各种干扰非常敏感，发育稳定的苔藓结皮一旦遭到破坏，极易引起其覆盖度、组成的变化以及功能的退化，完全恢复又需要漫长的时间。因此，寻求苔藓结皮快速发育的方法，实现苔藓结皮的快速恢复，对于发挥其积极生态功能具有重要的实践意义。

目前现有的关于生物结皮快速培育的专利为中国专利(申请)号为200810035554.X的专利提供了一种荒漠苔藓及其生物结皮的快速培育方法，该专利将采集的荒漠苔藓配子体经完全复水方式复活48小时后，分离出叶片作为种源。分离后的叶片放于Knop培养基或培养液中培养2个月，取出原丝体移栽与河沙培养皿中培养1个月形成完整的苔藓结皮。

现有技术缺点：上述发明中苔藓叶片的分离和原丝体的移栽等步骤较难操作，且工艺繁琐，因为自然生长的苔藓植株体积很小，在大规模生产中较难实现。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种沙地苔藓结皮的快速培育方法，对于苔藓结皮的培育条件要求较简单，工艺简便，成本低，在生产应用中能够较好的推广，同时形成苔藓结皮的时间较短，大大缩短了培育周期。可用于荒漠地区风蚀、水蚀的防护，以及生产建设项目施工过程中产生的人工创面和临时弃土弃渣场的水土流失防治。其技术方案为：

一种沙地苔藓结皮的快速培育方法，包括以下步骤：

1)采集干旱地区沙地自然环境下整块苔藓结皮(以银叶真藓为优势种)，浸泡过筛除去沙子、枯叶等杂质；经阴处风干或在30℃下烘48小时后粉碎；

2)采集苔藓结皮的下伏沙土作为基质装入直径18cm、高2cm的培养容器1.5cm厚，将苔藓碎片均匀的撒播于培养容器内的基质表面，浇水至含水量为13.9％；；

3)放入PGX多段系列智能光照培养箱中连续培育40天，形成苔藓结皮层。

优选地，步骤1)中采用1.5mm筛子过筛。

优选地，步骤3)中的培养条件为温度25℃；光照12000lx；光照周期为12h；湿度为80％。

优选地，步骤3)也可以为：每2天施加38ml Knop营养液，之后浇水至初始含水量13.9％，或每2天浇水至初始含水量13.9％。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

干旱地区由于水分条件的限制，许多植物不能生存，生物结皮成为该地区的主要活性地被物。生物结皮的生长能够分泌大量带负电荷的大分子聚合物胞外多糖，它能够和土壤中的阳离子形成土壤团聚体，进而固定土壤或流沙。生物结皮能够提高土壤的养分增加土壤有机质含量，提高土壤微生物含量，促进荒漠化地区土壤的发育，为生物群落向更高的阶段演替奠定基础。而自然条件下生物结皮特别是以苔藓为优势种的苔藓结皮形成时间较长，干扰后较难恢复。本发明提供了一种苔藓结皮的快速培育方法，操作简单、成本较低，短时间内能够形成结皮层，除可用于上述地区风蚀、水蚀的防治外，还可作为生产建设项目施工过程中产生的人工创面和临时弃土弃渣场的临时防护措施，较传统的临时防护措施环保、成本低，后期可有益于植物永久防护措施的实施。

附图说明

图1是本发明沙地苔藓结皮的快速培育方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。

本发明进行对比试验确定苔藓结皮的最适生长环境因素组合，评价苔藓结皮生长的指标为苔藓的高度、密度、叶绿素a含量和胞外多糖含量。高度和密度能够直观反映苔藓结皮的生长状况。叶绿素a含量能够反映苔藓结皮的生物量。胞外多糖含量反映了苔藓结皮的代谢能力。

苔藓结皮快速培育研究实例如下：

(1)培育温度的确定

温度对苔藓各项指标影响都极显著，野外生长的苔藓一般在春夏两季生长旺盛。发明人通过比较3种温度下苔藓的各项指标(详见表1)得出：25℃下苔藓生长的四项指标均高于其它温度；苔藓培育的最适环境温度为25℃；35℃下苔藓生长受到抑制，叶绿素a和胞外多糖含量主要是由藻类产生的；15℃苔藓生长缓慢。25℃下施加Knop营养液处理的叶绿素a含量高于施加水处理，其余指标均小。

表1  不同温度下苔藓结皮生长状况

(2)培育光照的确定

苔藓结皮属于弱光照植物，在微弱的光照下就有净光合。沙地苔藓培育过程中因光照强度不同而造成的苔藓发育快慢。发明人设计了3个光照强度，结果如下：

2000lx光照下苔藓的量不足以测定叶绿素a和胞外多糖含量。由表2可以看出，苔藓培育最适光照是12000lx。施加Knop营养液处理的叶绿素a含量高于施加水处理，其余指标均小。

表2  不同光照下苔藓结皮生长状况

(3)培育浇水频率的确定

苔藓结皮光合作用的最适含水量为80％-100％，因此环境湿度是苔藓生长的主要限制因子。发明人通过对比2种浇水频率下苔藓的生长状况，确定培育的最佳浇水频率，见表3。最适浇水频率为每2天一次，施加Knop营养液的苔藓生长稍差于不施加。

表3  不同浇水频率下苔藓结皮生长状况

步骤2)中所用到的沙土基质可根据后期实际应用情况改为当地土样作为培养基，便于苔藓种能够较早适应当地的土壤条件，较快形成结皮。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员，在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变换或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种沙地苔藓结皮的快速培育方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集干旱地区沙地自然环境下整块苔藓结皮，浸泡过筛除去沙子、枯叶等杂质；经阴凉处风干或30℃下烘48小时后粉碎；

2)采集苔藓结皮的下伏沙土作为基质装入直径18cm、高2cm的培养容器1.5cm厚，将苔藓碎片均匀的撒播于培养容器内的基质表面，浇水至含水量为13.9％；

3)放入PGX多段系列智能光照培养箱中连续培育40天，形成苔藓结皮层。

2.根据权利要求1所述的沙地苔藓结皮的快速培育方法，其特征在于，步骤1)中采用1.5mm筛子过筛。

3.根据权利要求1所述的沙地苔藓结皮的快速培育方法，其特征在于，步骤3)中的培养条件为温度25℃；光照12000lx；光照周期为12h；湿度为80％。

4.根据权利要求1所述的沙地苔藓结皮的快速培育方法，其特征在于，步骤3)为：每2天施加38mlKnop营养液，之后浇水至初始含水量13.9％，或每2天浇水至初始含水量13.9％。

5.根据权利要求1所述的沙地苔藓结皮的快速培育方法，其特征在于，沙地苔藓结皮的优势种为银叶真藓。