CN105103828A - 一种利用虉草对水库消落带进行修复的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用虉草对水库消落带进行修复的方法，通过对虉草的室内外模拟实验来检测虉草对水库消落带的适应性，确定虉草可以在水库消落带进行种植；然后将虉草在水库消落带上进行栽培；栽培后对虉草进行日常的肥水管理。本发明通过系统的研究找到了适合在水库消落带生长的植物—虉草，既能够满足水库消落带长期水淹和长期裸露的生境生长，又要具有一定的生物量，对水库消落带的景观生态和水土流失有一定的保护作用。本发明提供的虉草在消落带上的栽培方法，使得虉草不仅具有高的移栽成活率，还可以在消落带上高效、健壮的生长。

Description

一种利用虉草对水库消落带进行修复的方法

技术领域

本发明涉及一种水库消落带修复方法，具体涉及一种利用虉草对水库消落带进行修复的方法，属于环境保护技术领域。

背景技术

虉草(Phalarisarundinacea)别名草芦、园草芦，禾本科虉草属(Phalaris)，多年生禾草，具根状茎；茎秆直立，较粗壮，高60～150cm，株丛的茎节上能生根和生长枝条，抗逆性强。叶鞘无毛；叶片宽5～15mm，灰绿色。圆锥花序紧密狭窄，长8～15cm，分枝密生小穗；小穗长4～5mm，含3小花，下方2枚退化为条形的不孕外稃，顶生的两性；颖革质，等长，脊上粗糙，上部有极狭的翼；孕花外稃软骨质，宽披针形，长3～4mm，具5脉，上部具柔毛；内稃与外稃同长，具2脉，有1脊，脊的两旁疏生柔毛。栽培驯化容易成功，是我国南方和北方天然草地补播和在环境条件恶劣地区建立人工草地的优良牧草之一。是河漫滩、湖边、低洼地、沼泽地、河岸带等区域的优势物种。对土壤没有严格的要求，土壤pH值4.9-8.4的范围内均可；有机质含量高的潮渣砂质土上生长最好，但也适应于肥沃的壤土和黏土。分布于欧洲、亚洲(温带地区)、北美和南非；中国的东北、西北华北、华中地区广为分布。在云南和贵州，虉草于3月中旬返青，5月上旬抽穗，6月上旬种子成熟，从返青到枯死全生育期为200d。

申请号为201210277015的发明专利公开了一种川草引3号虉草无性繁殖栽培方法，播种方式采用根茎繁殖：地块整理后，开8-10cm浅沟，剪切含有2个芽点的虉草根状茎，以株、行距45-50cm平放到浅沟里，覆土6-8cm，然后浇透水。“川草引3号”虉草系多年生疏丛型，高草，一般可生长6-8年。如果播种栽培，第二年牧草和种子产量均较低，第三年牧草和种子产量才能稳产和高产。采用根茎无性繁殖，第二年牧草和种子产量就可稳产和高产。

申请号为201210284370的发明专利公开了一种提高川草引3号虉草种子产量的方法，采用如下措施：A1、地块整理；A2、立地条件；A3、播种时期；A4、播种方式及播量；A5、田间管理；8月下旬成熟期收种。本发明采用的播种及田间管理技术，解决了“川草引3号”虉草结实率低、出苗率低、繁殖困难等问题，大幅度提高了出苗成活率、结实率及种子产量，为该草在我国青藏高原地区的大规模推广应用提供技术支撑和保障。

上述专利的研究主要集中在如何繁殖和增加产量方面，而缺少对虉草其它功能的开发和利用。由于水库消落带是水位周期性涨落在水域周边形成的区域，具有水域和陆地双重属性，长期为水分梯度所控制，是一类特殊的季节性湿地生态系统，在维持水陆生态系统动态平衡、维持生物多样性、生态安全、生态服务功能等方面都具有重要作用，植被是水库消落带重要组成部分，是其功能的主体。因此，加强对水库消落带植物的研究，对水库消落带治理与生态修复等有重要意义。

但是水库消落带的生态修复是世界性的难题，在水库消落带植物修复植物的选择又是最为关键的技术之一。现有水库消落带的生态修复技术还存在以下不足：

1)水库消落带的生态修复技术缺乏；

2)水库消落带生态修复植物的选择上较困难，难找到适合水库消落带的植物，既能够满足水库消落带长期水淹和长期裸露的生境生长，又要具有一定的生物量，对水库消落带的景观生态和水土流失有一定的作用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种利用虉草对水库消落带进行修复的方法，通过对虉草的室内外的模拟实验，证明虉草是适合水库消落带的生态修复植物之一，采用虉草在修复带上进行栽培，能够有效地对水库消落带进行生态修复。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

利用虉草对水库消落带进行修复的方法，包括如下步骤：

(1)通过对虉草的室内外模拟实验来检测虉草对水库消落带的适应性，确定虉草可以在水库消落带进行种植；

(2)然后将虉草在水库消落带上进行栽培；

(3)栽培后对虉草进行日常的肥水管理。

前述利用虉草对水库消落带进行修复的方法中，所述的检测虉草对水库消落带的适应性的具体方法包括以下步骤：

(1)将虉草在冬季进行长期水淹实验

将栽培好的虉草置于直径62cm、高82cm装满清水的塑料桶内，虉草顶端距水面高度为0.3m；

从10月份开始，进行长达180d的完全水淹实验，将未经水淹的植株作为对照，植株完全水淹30d、60d、90d、120d、150d和180d后先测定生态指标中的株高、总叶数和总叶长，测定完后再测定其生物量，取活的根系测定根系活力，随机选取存活的茎测定其丙二醛含量；然后将烘干的根部取出，粉碎，测定其可溶性总糖和淀粉的含量；

(2)将经过冬季长期水淹后的虉草进行恢复生长实验

恢复生长开始前10d时，剪去植株地上枯黄的老茎，对水淹0d、30d、60d、90d、120d、150d和180d后的虉草植株，各取出10株用于恢复生长，180d水淹结束，剪去水淹180d和对照组植株地上枯黄的老茎，10d后开始恢复，茎周围有返青幼苗或60d内老茎周围有幼苗长出，即认为该植株地下繁殖体存活，分别测定植株的生物量，将烘干的根部取出，粉碎，测定其可溶性总糖和淀粉的含量；

(3)生长规律研究

在水库消落带消退后，从野外采集植株地上茎，将基部3个节间剪下培育幼苗，待幼苗出土后，对已经成活的虉草幼苗开始生长特征研究，在实验开始后的第1d、4d、7d、10d、13d、18d、23d、28d、33d、40d、47d、54d、61d、71d、81d、91d、106d、121d、141d，测定30株标记好的植株的生态指标中的总枝条长、总叶数和顶端第3、4片新叶的长度，并各随机采集10株测定生物量，将烘干的根和茎分开并粉碎，测定其可溶性总糖和淀粉含量及根、茎、叶的氮、磷含量。

前述利用虉草对水库消落带进行修复的方法中，所述的生态指标的测定方法包括：

株高：用测量工具测植株地上第一个节至顶端叶基的高度；

总叶数：人工数出植株地上全部叶数；

总叶长：用测量工具测出植株全部叶片的绿色部分的长度，求平均值；

总枝条长：用测量工具测出植株地上一个节以上的各级分枝长度总和；

生物量：将植株整株洗净，103℃杀青20min，于80℃烘3d至恒重，用托盘天平称量其重量。

前述利用虉草对水库消落带进行修复的方法中，所述的可溶性总糖的测定方法为：称取粉碎的根或茎，加3ml80％无水乙醇，沸水浴提取30min，离心取上清液，反复提取2次，定容至10ml，用于可溶性糖的测定。

前述利用虉草对水库消落带进行修复的方法中，所述的淀粉的测定方法为：用测定可溶性总糖提取液过滤的残渣加4.6mol/L高氯酸2ml，沸水浴15min，加纯水至10ml，离心，取上清液，如此再提取1次，用纯水洗涤残渣2次，离心取上清液，将上清液合并，定容至50ml，用于淀粉的测定。

前述利用虉草对水库消落带进行修复的方法中，所述的根系活力的测定方法为：采集植株健康叶片，避开老叶与顶端两片新叶，去除叶片两端，去除中间大的叶脉，用TTC法测定根系活力。

前述利用虉草对水库消落带进行修复的方法中，所述的丙二醛的测定方法为：随机取0.5g虉草存活的茎，加5ml10％三氯乙酸，研磨，离心，分离出上清液；取2ml上清液，加2ml0.5％硫代巴比妥酸混合，沸水浴20min，冷却，离心，测定其OD值；

所述氮含量的测定方法用靛酚蓝比色法(LY/T1269—1999)；

所述磷含量测定方法用用钼锑抗比色法(LY/T1270—1999)。

前述利用虉草对水库消落带进行修复的方法中，所述的虉草在消落带上栽培的方法包括以下几种：

(1)播种法

在消落带出露水面后，先将完好的虉草种子去稃和磨破种皮，用赤霉素GA₃800mg/L室温条件下浸种24h，然后，在水库消落带上挖直径5cm、深2cm的坑，每个洞内放置3颗处理好的种子，然后将挖出的土回填，用水浇透，每个坑的间距30cm，在种子未萌发出来前保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(2)根茎培植法

水库消落带出露水面后，从河岸带小心采集虉草的健壮根状茎，然后将根状茎剪成小段，每段至少有2个节，在水库消落带上挖一段等长、宽5cm、深5cm的坑，等距布置3段根状茎放入坑内，然后将土回填，用水浇透，每个坑间距30cm，在茎节发出新芽前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(3)地上茎培植法

在水库消落带出露水面后，从河岸带小心采集虉草的健壮的地上茎，然后将茎剪成小段，每段至少有2个节，在水库消落带上挖长5cm、宽5cm、深10cm的等深的坑，将挖出的土揉散，回填，地上茎插入土中，保持部分茎段在外面，用水浇透，每个坑内布置3段，每个坑间距30cm，在茎节发出新芽前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(4)移栽幼苗法

在每年的3月下旬，将虉草种子去稃和磨破种皮，用赤霉素GA3800mg/L室温条件下浸种24h，在高8cm、直径5cm的花盆中装4cm厚的腐殖土，然后在土上均匀布置3颗处理好的种子，盖上2cm厚的土，用水浇透，并保持土壤湿润至种子萌发出来，种子萌发出来后，施加适量浓度的氮肥和磷肥，进行幼苗培育；

在水库消落带出露水面后，在水库消落带上挖直径6cm、深6cm的坑，小心地去除花盆，然后将幼苗带土直接放入坑内，用土回填空隙，压实，用水浇透，每个坑间距30cm，在幼苗长出新叶之前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(5)移栽地上茎培育幼苗法

在每年的3月下旬，从河岸带小心采集虉草的健壮的地上茎，然后将茎剪成小段，每段至少有2个节，在高8cm、直径5cm的花盆中装满腐殖土，然后将地上茎均匀插入土中，并保留部分在土外，每盆均匀布置3段，用水浇透，茎节发出新芽，保持土壤湿润；

在水库消落带出露水面后，在水库消落带上挖直径6cm、深8cm的坑，小心地去除花盆，然后将幼苗带土直接放入坑内，用土回填空隙，压实，用水浇透，每个坑间距30cm，在幼苗长出新叶之前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮。

前述利用虉草对水库消落带进行修复的方法中，所述的肥水管理是指：在虉草栽培后至虉草成活前，保持土壤湿润，既不过分干燥也不出现土壤积水状况，即土壤含水率为田间持水量的30-90％；为保证植株成活，在石块和砂石较多砂质土的水库消落带中增施速效氮，用量为90～120kg/hm²；如果土壤本身是很肥沃的壤土，不施肥；在植株栽培后的2个月内，避免放牧。

前述利用虉草对水库消落带进行修复的方法中，所述的速效氮为：尿素、碳酸氢铵、磷酸二氢铵或硫酸铵。

本发明的有益效果是：

虉草植物具有以下优点：该植物耐水淹时间长，能够在180天以上的长期水淹下次年也能够恢复生长；其次该植物生态位较宽，适应性较强，繁殖速度快，生长快，植物的生物量大，容易形成优势种群。

本发明通过系统的研究找到了适合在水库消落带的生长的植物—虉草，既能够满足水库消落带长期水淹和长期裸露的生境生长，又要具有一定的生物量，对水库消落带的景观生态和水土流失有一定的保护作用。虉草能有效地截留入库悬浮物、削减水体营养物质，具有良好的护岸和景观价值。本发明通过对虉草的室内外的模拟实验，证明了虉草是适合水库消落带的生态修复植物之一，将虉草种植在水库消落带上，能够较好地对水库消落带进行生态修复。

水库消落带属于特殊的种植环境，其具体的栽培管理方法与平地不同，本发明提供的虉草在水库消落带上的栽培方法，使得虉草不仅具有高的移栽成活率，还可以在水库消落带上高效、健壮的生长。

附图说明

图1A是水淹时间对虉草株高的影响

图1B是水淹时间对虉草总叶数的影响

图1C是水淹时间对虉草总叶长的影响

图1D是水淹时间对虉草总生物量的影响

图2A是水淹时间对虉草生物体内丙二醛的影响

图2B是水淹时间对虉草中可溶性碳水化合物的影响

图2C是水淹时间对虉草中淀粉含量的影响

图2D是水淹时间对虉草根系活力的影响

图3是水淹时间对恢复生长速率的影响

图4是虉草恢复生长中生物量的变化

图5是虉草恢复生长中生物量分配特征

图6是虉草恢复生长中可溶性总糖的变化

图7是虉草恢复生长中淀粉的变化

图8是虉草恢复生长中枝条的生长规律

图9是虉草恢复生长中总叶数的生长规律

图10是虉草恢复生长中新叶长的生长规律

图11是虉草恢复生长中总生物量的变化规律

图12是虉草恢复生长中碳水化合物的积累规律

图13虉草恢复生长中碳水化合物分布情况

图14虉草恢复生长中各器官中氮磷总量的变化

图15是虉草在恢复生长中不同器官中N的生物累积系数

图16是虉草经过长期水淹后的生长状况

图17是虉草恢复生长的状况

图18是虉草生态修复工程的应用效果图

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一、通过对虉草的室内外模拟实验以及对其生长规律的研究和示范工程的研究方面来检测虉草对水库消落带的适应性

1、将虉草在冬季进行长期水淹实验

1.1实验方法

将栽培好的虉草置于直径62cm、高82cm装满清水的塑料桶内，虉草顶端距水面高度为0.3m；

从10月份开始，进行长达180d的完全水淹实验，植株完全水淹30d、60d、90d、120d、150d和180d后先测定生态指标中的株高、总叶数、总叶长，测定完后再测定其生物量，取活的根系测定根系活力，随机选取存活的茎测定期丙二醛含量，然后将烘干的根部取出，粉碎，测定其可溶性总糖和淀粉的含量；

其中，株高、总叶数、总叶长和生物量的的测定方法分别为：

株高：用测量工具测植株地上第一个节至顶端叶基的高度；

总叶数：人工数出植株地上全部叶数；

总叶长：用测量工具测出植株全部叶片的绿色部分的长度，求平均值；

生物量：将植株整株洗净，103℃杀青20min，于80℃烘3d至恒重，用托盘天平称量其重量。

可溶性总糖的测定方法为：称取粉碎的根或茎，加3ml80％无水乙醇，沸水浴提取30min，离心取上清液，反复提取2次，定容至10ml，用于可溶性糖的测定。

淀粉的测定方法为：用测定可溶性总糖提取液过滤的残渣加4.6mol/L高氯酸2ml，沸水浴15min，加纯水至10ml，离心，取上清液，如此再提取1次，用纯水洗涤残渣2次，离心取上清液，将上清液合并，定容至50ml，用于淀粉的测定。

根系活力的测定方法为：采集植株健康叶片，避开老叶与顶端两片新叶，去除叶片两端，去除中间大的叶脉，用TTC法测定根系活力。

丙二醛的测定方法为：随机取0.5g虉草存活的茎，加5ml10％三氯乙酸，研磨，离心，分离出上清液；取2ml上清液，加2ml0.5％硫代巴比妥酸混合，沸水浴20min，冷却，离心，测定其OD值。

1.2实验结论

1.2.1虉草对不同时间完全水淹处理的生态适应

完全水淹条件下，虉草减缓了枝条生长，株高整体低于对照组(图1A)，叶片的生长速率也持续降低(图1B和C)。90d～150d时，虉草总叶数和总叶长高于对照组，这可能是由于水体环境相对稳定，有利于延缓叶片的衰老(图1B和C)。完全水淹加剧植株厌氧代谢，消耗大量碳水化合物，生物量降低(图1D)。

1.2.2虉草对不同时间水淹处理的生理适应

完全水淹条件下，虉草水淹时候丙二醛浓度明显要比对照组低(图2A)。虉草根部可溶性总糖含量出现两次下降过程，与对照组差异显著(p<0.01，n＝5)；90d时值最高，有利于抵抗植株渡过寒冷气候(图2,B)。根部淀粉含量持续下降，显著低于对照组(p<0.01，n＝5)；随着水淹的持续，下降速率逐渐减小(图2C)。根系活力也逐渐降低变化趋势，与对照组差异显著(p<0.01，n＝5)；90d时高的根系活力能增强植株对寒冷天气的抵抗能力(图2D)。

2、将经过冬季长期水淹后的虉草进行恢复生长实验

2.1实验方法

恢复生长开始前10d时，剪去植株地上枯黄的老茎，2012年3月12日，对水淹0d、30d、60d、90d、120d、150d和180d后的虉草植株，各取出10株用于恢复生长；4月1日，水淹结束，剪去水淹180d和对照组植株地上枯黄的老茎，10d后开始恢复，取10株未经水淹的虉草作为对照；老茎周围有返青幼苗或60d内老茎周围有幼苗长出，即认为该植株地下繁殖体存活，于实验开始的0d和60d测定植株总枝条长，测定60d后植株的生物量，将烘干的根部取出，粉碎，测定其可溶性总糖和淀粉的含量。

2.2实验结论

2.2.1恢复存活率

完全水淹处理30d、60d、90d、120d、150d、180d后，虉草保持了极高的存活率，达到了100％，与未水淹的植株没有差异(表1)。这说明虉草已经适应了水淹环境，顺利度过漫长的水淹期，并保持较高的存活率。

表1长期水淹后虉草的恢复存活率

2.2.2恢复生长能力

受水淹影响，虉草植株出水后的恢复速率低于未水淹植株，整体呈减弱趋势(图3)。

2.2.3生物量

不同时间完全水淹处理后，虉草恢复生长积累的生物量均低于未水淹植株。虉草出水后所积累的生物量随着水淹时间延长呈降低变化趋势，其中T6时刻植株生物量显著低于未水淹植株(p<0.05，n＝10)，仅为未水淹植株的42.29％(图4)。

2.2.4生物量分配特征

不同时间水淹处理影响植物出水后恢复生长阶段生物量的分配，影响程度也存在差异。虉草各构件生物量分布比例是茎>叶>根，水淹处理过的植株将更多的生物量分配给了茎和叶(图5)。

2.2.5可溶性总糖

虉草出水后根部的可溶性总糖含量差异显著(p<0.05，n＝10)(图6)。随着水淹的持续，虉草根部可溶性总糖的含量整体呈降低趋势，均高于对照组。

2.2.6淀粉

虉草出水后根部积累的淀粉差异显著(p<0.05，n＝10)(图7)。虉草出水后根部积累的淀粉含量随着水淹时间的增加整体呈降低变化趋势；T6时刻出水植株显著高于T4和T5时刻出水的植株，这可能是植株储备更多的碳水化合物用于抵抗下一次水淹。

3虉草恢复生长中其生长规律的研究

3.1实验方法

在水库消落带消退后，即2012年5月1日，从野外采集植株地上茎，将基部3个节间剪下培育幼苗。待幼苗出土后，即5月11日，对已经成活的虉草开始生长特征研究，在实验开始后的第1d、4d、7d、10d、13d、18d、23d、28d、33d、40d、47d、54d、61d、71d、81d、91d、106d、121d、141d，各随机测定30株标记好的植株的生态指标中的总枝条长、总叶数和顶端第3、4片新叶的长度，并各随机采集10株测定生物量，将烘干的根和茎分开并粉碎，测定其可溶性总糖和淀粉含量及各构件(根、茎、叶)的氮、磷含量。

其中，总枝条长的测定方法为：用测量工具测出植株地上一个节以上的各级分枝长度总和；

全N测定用靛酚蓝比色法(LY/T1269—1999)测定氮含量，植物全P测定用钼锑抗比色法(LY/T1270—1999)。

3.2实验结论

3.2.1生态指标的变化

从图8中可以得出，虉草恢复生长中总枝条生长特征的拟合效果较好，显著性概率小于0.01。虉草生长模型分别为y＝-0.0043x²+1.2044x。

从图9中可以得出，虉草叶片增加特征，显著性概率小于0.01。虉草拟合得到的RS分别是0.891、0.863、0.638；植株叶片增加方程式分别为y＝-0.0013x²+0.2385x+3.5622。

从表10可以得出，虉草新叶的生长模型关系式为y＝1.329×10^-5x³-0.003x²+0.126x+9.24。

从表11可以看出，虉草总生物量积累特征能通过线性立方曲线模型拟合出来y＝-3×10^-5x³+7×10^-5x²+0.0058x+0.0816。

3.2.2碳水化合物的累积情况

从图12中可以得出，刚开始，虉草根部在不断地积累淀粉；而可溶性碳水化合物和碳水化合物的含量降低，随着时间的推移，可溶性碳水化合物和碳水化合物的含量有所增加，但是在一周之后，可溶性碳水化合物达到最大值后有还是逐渐减低，在80天后达到最大值，之后一直维持在这个水平。碳水化合物的含量在80天降低到最低之后有一直增加。

3.2.3碳水化合物的分布情况

从图13可以看出，碳水化合物中以总糖的浓度最高，可溶性糖的含量最低。可溶性糖以地上茎最高，而淀粉和总糖以地下茎的含量最高。

3.2.4氮磷总量在虉草各器官中的变化

由图14可以看出，虉草茎中氮磷含量总量在各时期都为茎最大，叶和根的含量较小，茎中氮磷含量在各时期均占整个植物总量的80％左右。植物N总量与根、茎中N总量的相关性分别为0.926**，0.997**，而与植物叶中N总量无显著相关性。植物P总量与根、茎、叶中P总量的相关性分别为0.955**，0.999**，0.852*。但由于植物根和叶中N、P总量含量较低，所以茎中的N、P总量的含量高低对整株植物N、P总量起着决定性的作用。同时，就整株植物而言，植物栽种天数与植物中N、P总量的拟合方程分别为y＝0.074x+0.767(R＝0.965，P<0.01)和y＝0.285e^0.013x(R＝0.927，P<0.01)。在每年的7月～10月，植物对N、P的吸收速率最快，10月以后植物对N、P的吸收速率明显减缓。

3.2.5虉草各器官对N、P的富集

实验室栽种植物用于做植物生长曲线的土壤取自于百花湖水库消落区。该土壤中的营养物质及微量元素含量见表2。

表2土壤中营养物质

假设在植物的生长过程中，土壤中的N、P浓度不变(N含量为3.846mg/g；P含量为1.36mg/g),对植物在生长过程中的各器官生物累积指数进行计算。

生物累积指数(BAF)＝M_植物/M_土壤

式中，M_植物为N、P元素在植物器官中的浓度含量，M_土壤为N、P元素在土壤中浓度含量。

虉草根、茎、叶对氮磷的累积情况见图15，由图15可以看出，刚开始的30天内，虉草根、茎、叶对氮磷的累积系数开始急剧的下降，随后在6月～9月，各器官的BAF下降速率减缓，最后在9月～11月缓慢上升。由于前期植株比较矮小，对N、P的吸收能力不强，使得各器官的BAF急剧下降以供给生长。5月到9月植株长大，对土壤中的吸收能力增强，但是植物对N、P的吸收速率比植物生长过程中生物量增加而导致的稀释速率要慢，所以会导致植物的各植物器官中N的累积速率降低速率减缓。9月份以后，随着植物的生物量的增加速率开始减缓，植物对N、P营养物质仍在不断吸收，又会使BAF在各器官中增加。尤其值得我们注意的是，BAF后期在叶中的增加速率要大于根和茎，这可能是由于叶为植物的主要营养器官，同时也可能是因为植物叶片部分开始开花或结果，需要大量的营养元素，根与茎对叶片营养物质的运输程度加强。

经过上述方面的研究，参见具体的效果图，图16显示，虉草经过长期水淹后植株萎蔫，但是没有完全死亡，还具有生命力，经过一段时间的恢复生长，见图17，植株生长状况良好，可以看出，虉草能够适应水库消落带的长期水淹和长期裸露的生长环境，经过长期水淹后还可以快速的恢复生长，并且能够快速的适应裸露的生长环境，生长势较好，可以在水库消落带进行种植。

4、采用移栽幼苗法将虉草在水库消落带上进行栽培

在每年的3月下旬，将虉草种子去稃和磨破种皮，用赤霉素GA3800mg/L室温条件下浸种24h，在高8cm、直径5cm的花盆中装4cm厚腐殖土，然后在土上均匀布置3颗处理好的种子，盖上2cm厚的土，用水浇透，并保持土壤湿润至种子萌发出来，种子萌发出来后，施加适量浓度的氮肥和磷肥，进行幼苗培育；

在水库消落带出露水面后，在水库消落带上挖直径6cm、深6cm的坑，小心地去除花盆，然后将幼苗带土直接放入坑内，用土回填空隙，压实，用水浇透，每个坑间距30cm，在幼苗长出新叶之前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，施加速效氮。

5、虉草栽培后的肥水管理

在虉草栽培后至虉草成活前，保持土壤湿润，既不过分干燥也不出现土壤积水状况，即土壤含水率为田间持水量的30-90％；为保证植株成活，在石块和砂石较多砂质土的消落带中增施速效氮，用量为90～120kg/hm²；如果土壤本身是很肥沃的壤土，不施肥；在植株栽培后的2个月内，避免放牧，使植物能更多地积累碳水化合物，提高其水淹耐受能力。

本发明中的虉草在水库消落带上的栽培方法还可以采用如下方法：

(1)播种法

在水库消落带出露水面后，先将完好的虉草种子去稃和磨破种皮，用赤霉素GA₃800mg/L室温条件下浸种24h，然后，在水库消落带上挖直径5cm、深2cm的坑，每个洞内放置3颗处理好的种子，然后将挖出的土回填，用水浇透，每个坑的间距30cm，在种子未萌发出来前保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(2)根茎培植法

水库消落带出露水面后，从河岸带小心采集虉草的健壮根状茎，然后将根状茎剪成小段，每段至少有2个节，在消落带上挖一段等长、宽5cm、深5cm的坑，等距布置3段根状茎放入坑内，然后将土回填，用水浇透，每个坑间距30cm，在茎节发出新芽前，保持土壤湿润，消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(3)地上茎培植法

在水库消落带出露水面后，从河岸带小心采集虉草的健壮的地上茎，然后将茎剪成小段，每段至少有2个节，在水库消落带上挖长5cm、宽5cm、深10cm的等深的坑，将挖出的土揉散，回填，地上茎插入土中，保持部分茎段在外面，用水浇透，每个坑内布置3段，每个坑间距30cm，在茎节发出新芽前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(4)移栽地上茎培育幼苗法

在每年的3月下旬，从河岸带小心采集虉草的健壮的地上茎，然后将茎剪成小段，每段至少有2个节，在高8cm、直径5cm的花盆中装满腐殖土，然后将地上茎均匀插入土中，并保留部分在土外，每盆均匀布置3段，用水浇透，茎节发出新芽，保持土壤湿润；

在水库消落带出露水面后，在消落带上挖直径6cm、深8cm的坑，小心地去除花盆，然后将幼苗带土直接放入坑内，用土回填空隙，压实，用水浇透，每个坑间距30cm，在幼苗长出新叶之前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮。

这些方法均能使虉草在水库消落带上成活，达到目的一致的效果。

目前虉草已经在水库消落带的生态修复中起着重要的作用，在实际生活中，虉草已经在贵州百花湖水库的消落带进行了实验种植(见图18)，其对百花湖水库消落带的修复作用明显，减少了水土水土流失的同时，美化了环境，有利于贵州百花湖水库生态系统的长期稳定。

Claims (10)

1.利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过对虉草的室内外模拟实验来检测虉草对水库消落带的适应性，确定虉草可以在水库消落带进行种植；

(2)然后将虉草在水库消落带上进行栽培；

(3)栽培后对虉草进行日常的肥水管理。

2.根据权利要求1所述的利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，所述的检测虉草对水库消落带的适应性的具体方法包括以下步骤：

(1)将虉草在冬季进行长期水淹实验

将栽培好的虉草置于直径62cm、高82cm装满清水的塑料桶内，虉草顶端距水面高度为0.3m；

从10月份开始，进行长达180d的完全水淹实验，将未经水淹的植株作为对照，植株完全水淹30d、60d、90d、120d、150d和180d后先测定生态指标中的株高、总叶数和总叶长，测定完后再测定其生物量，取活的根系测定根系活力，随机选取存活的茎测定其丙二醛含量；然后将烘干的根部取出，粉碎，测定其可溶性总糖和淀粉的含量；

(2)将经过冬季长期水淹后的虉草进行恢复生长实验

恢复生长开始前10d时，剪去植株地上枯黄的老茎，对水淹0d、30d、60d、90d、120d、150d和180d后的虉草植株，各取出10株用于恢复生长，180d水淹结束，剪去水淹180d和对照组植株地上枯黄的老茎，10d后开始恢复，茎周围有返青幼苗或60d内老茎周围有幼苗长出，即认为该植株地下繁殖体存活，分别测定植株的生物量，将烘干的根部取出，粉碎，测定其可溶性总糖和淀粉的含量；

(3)生长规律研究

在消落带消退后，从野外采集植株地上茎，将基部3个节间剪下培育幼苗，待幼苗出土后，对已经成活的虉草幼苗开始生长特征研究，在实验开始后的第1d、4d、7d、10d、13d、18d、23d、28d、33d、40d、47d、54d、61d、71d、81d、91d、106d、121d、141d，测定30株标记好的植株的生态指标中的总枝条长、总叶数和顶端第3、4片新叶的长度，并各随机采集10株测定生物量，将烘干的根和茎分开并粉碎，测定其可溶性总糖和淀粉含量及根、茎、叶的氮、磷含量。

3.根据权利要求2所述的利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，所述的生态指标的测定方法包括：

株高：用测量工具测植株地上第一个节至顶端叶基的高度；

总叶数：人工数出植株地上全部叶数；

总叶长：用测量工具测出植株全部叶片的绿色部分的长度，求平均值；

总枝条长：用测量工具测出植株地上一个节以上的各级分枝长度总和；

生物量：将植株整株洗净，103℃杀青20min，于80℃烘3d至恒重，用托盘天平称量其重量。

4.根据权利要求2所述的利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，所述的可溶性总糖的测定方法为：称取粉碎的根或茎，加3ml80％无水乙醇，沸水浴提取30min，离心取上清液，反复提取2次，定容至10ml，用于可溶性糖的测定。

5.根据权利要求2所述的利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，所述的淀粉的测定方法为：用测定可溶性总糖提取液过滤的残渣加4.6mol/L高氯酸2ml，沸水浴15min，加纯水至10ml，离心，取上清液，如此再提取1次，用纯水洗涤残渣2次，离心取上清液，将上清液合并，定容至50ml，用于淀粉的测定。

6.根据权利要求2所述的利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，所述的根系活力的测定方法为：采集植株健康叶片，避开老叶与顶端两片新叶，去除叶片两端，去除中间大的叶脉，用TTC法测定根系活力。

7.根据权利要求2所述的利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，所述的丙二醛的测定方法为：随机取0.5g虉草存活的茎，加5ml10％三氯乙酸，研磨，离心，分离出上清液；取2ml上清液，加2ml0.5％硫代巴比妥酸混合，沸水浴20min，冷却，离心，测定其OD值；所述氮含量的测定方法用靛酚蓝比色法，所述磷含量测定方法用用钼锑抗比色法。

8.根据权利要求1所述的利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，所述的虉草在水库消落带上栽培的方法包括以下几种：

(1)播种法

在水库消落带出露水面后，先将完好的虉草种子去稃和磨破种皮，用赤霉素GA₃800mg/L室温条件下浸种24h，然后，在消落带上挖直径5cm、深2cm的坑，每个洞内放置3颗处理好的种子，然后将挖出的土回填，用水浇透，每个坑的间距30cm，在种子未萌发出来前保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(2)根茎培植法

水库消落带出露水面后，从河岸带小心采集虉草的健壮根状茎，然后将根状茎剪成小段，每段至少有2个节，在水库消落带上挖一段等长、宽5cm、深5cm的坑，等距布置3段根状茎放入坑内，然后将土回填，用水浇透，每个坑间距30cm，在茎节发出新芽前，保持土壤湿润，消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(3)地上茎培植法

在水库消落带出露水面后，从河岸带小心采集虉草的健壮的地上茎，然后将茎剪成小段，每段至少有2个节，在水库消落带上挖长5cm、宽5cm、深10cm的等深的坑，将挖出的土揉散，回填，地上茎插入土中，保持部分茎段在外面，用水浇透，每个坑内布置3段，每个坑间距30cm，在茎节发出新芽前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(4)移栽幼苗法

在每年的3月下旬，将虉草种子去稃和磨破种皮，用赤霉素GA3800mg/L室温条件下浸种24h，在高8cm、直径5cm的花盆中装4cm厚的腐殖土，然后在土上均匀布置3颗处理好的种子，盖上2cm厚的土，用水浇透，并保持土壤湿润至种子萌发出来，种子萌发出来后，施加适量浓度的氮肥和磷肥，进行幼苗培育；

在水库消落带出露水面后，在消落带上挖直径6cm、深6cm的坑，小心地去除花盆，然后将幼苗带土直接放入坑内，用土回填空隙，压实，用水浇透，每个坑间距30cm，在幼苗长出新叶之前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮；

(5)移栽地上茎培育幼苗法

在每年的3月下旬，从河岸带小心采集虉草的健壮的地上茎，然后将茎剪成小段，每段至少有2个节，在高8cm、直径5cm的花盆中装满腐殖土，然后将地上茎均匀插入土中，并保留部分在土外，每盆均匀布置3段，用水浇透，茎节发出新芽，保持土壤湿润；

在水库消落带出露水面后，在水库消落带上挖直径6cm、深8cm的坑，小心地去除花盆，然后将幼苗带土直接放入坑内，用土回填空隙，压实，用水浇透，每个坑间距30cm，在幼苗长出新叶之前，保持土壤湿润，水库消落带上石块和砂石较多时，增施速效氮。

9.根据权利要求1所述的利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，所述的肥水管理是指：在虉草栽培后至虉草成活前，保持土壤湿润，既不过分干燥也不出现土壤积水状况，即土壤含水率为田间持水量的30-90％；为保证植株成活，在石块和砂石较多砂质土的消落带中增施速效氮，用量为90～120kg/hm²；如果土壤本身是很肥沃的壤土，不施肥；在植株栽培后的2个月内，避免放牧。

10.根据权利要求8所述的利用虉草对水库消落带进行修复的方法，其特征在于，所述的速效氮为：尿素、碳酸氢铵、磷酸二氢铵或硫酸铵。