CN107114097B - 一种贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系及其培育方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及苗木培养技术领域，特别公开了一种贝壳砂原生境杠柳苗木培育体系及其培育方法。该贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系，以在贝壳砂原生境中的育苗地为处理对象，其特征在于：育苗地的四周构建有防风蚀栅栏，育苗地内挖掘有60cm深的贝壳砂穴，贝壳砂穴底部铺设有厚度为12cm的原生境粒径大于2.0mm以及海岸带表面未分解的贝壳，贝壳上层铺设有厚度为8cm的可分解无纺布做成的填充砖，填充砖上层铺设有40cm后的混合贝壳砂土。本发明技术可操作性强，成本低，适宜在广大贝壳砂生境实施；本着简单、有效、易操作的原则，特发明适合贝壳砂生境杠柳苗木高效培育促根生长抗旱炼苗技术。

Description

一种贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系及其培育方法

（一）技术领域

本发明涉及苗木培养技术领域，特别涉及一种贝壳砂原生境杠柳苗木培育体系及其培育方法。

（二）背景技术

潮间带贝类死亡之后的壳体及其碎屑，受海水侵蚀，经波浪搬运，在高潮线附近堆积形成的独特地质地貌，即为贝壳堤。黄河三角洲分布两道贝壳堤，向北与天津、河北的贝壳堤相连，形成国内独有的贝壳滩脊地带，该贝壳堤与美国圣路易斯安娜州和南美苏里南的贝壳堤并称为世界三大古贝壳堤，是世界上规模最大、新老并存的贝壳堤，在世界第四纪地质和海岸地貌研究中占有极其重要的位置。黄河三角洲贝壳堤既是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙重要的中转站和越冬、栖息、繁殖地，也是研究黄河变迁、海岸线变化和贝壳堤岛形成等环境演变的重要基地。因此，在地貌类型的特殊性和生物多样性保护等方面具有重要的生态功能和科学研究价值。

黄河三角洲贝壳堤滩脊地带呈现以旱生灌草为主的植被类型，分布面积广，成为贝壳堤优势群落，也是贝壳堤岛植被恢复与生态重建的主要地带。杠柳（Periploca sepium Bunge）是黄河三角洲贝壳堤植物群落的建群种，也是该区域防潮减灾、防风固沙和保持水土等方面不可替代的树种，对改善区域生态环境和维护海岸带生态系统稳定发挥着重要作用。贝壳砂具有独特的层状物理结构，既不同于一般的石英砂，也与当地海岸带的滨海潮土类差别较大，贝壳砂土壤含纯贝壳为主的介质材料达95%以上。贝壳堤滩脊地带潜水埋深浅且矿化度高，蒸降比大，淡水资源缺乏，土壤水分是影响贝壳堤滩脊地带植被分布格局和限制植物生长发育的主导因子，加之季节性干旱发生频率及程度增加趋势明显，导致该区域灌木林植被恢复困难，尤其是幼苗培育、栽植苗木生长困难，难以发挥其生态防护功能，致使贝壳堤生态系统退化严重。

目前贝壳堤滩脊地带主要存在植物幼苗繁殖困难、成活率和保存率低，造成植被覆盖率低，泥质海岸带防护林结构和功能低下。采取传统的直接播种造林或植苗造林，受干旱缺水和风力侵蚀等的影响，植物材料对贝壳砂这一特殊生境适应性差，导致栽植苗木或播种幼苗成活率和保存率低，特别是杠柳苗木根系的不发达，易使杠柳幼苗受到干旱胁迫，死亡率高，难以形成有效林分。

（三）发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种促进杠柳根系生长、提高杠柳成活率和保存率的贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系及其培育方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系，以在贝壳砂原生境中的育苗地为处理对象，其特征在于：育苗地的四周构建有防风蚀栅栏，育苗地内挖掘有60cm深的贝壳砂穴，贝壳砂穴底部铺设有厚度为12cm的原生境粒径大于2.0mm以及海岸带表面未分解的贝壳，贝壳上层铺设有厚度为8cm的可分解无纺布做成的填充砖，填充砖上层铺设有40cm后的混合贝壳砂土；其中，混合贝壳砂土由过2.0mm筛的原生境贝壳砂与粒径2.0-0.1mm的滨海潮土按照2:1的质量比混合组成。

生境要求：杠柳苗木的培育必须在贝壳砂原生境进行。为提高杠柳苗木在贝壳砂生境的适应性，本育苗技术需在干旱缺水的贝壳砂野外实际生境进行育苗繁殖。在有原始植被生长的贝壳砂生境，选取滩脊地带具有一定坡度的背风面（尽量减小或避免海风的风力侵蚀），依据育苗需求，建设一定面积的育苗地。育苗原生境的土壤容重在1.04-1.22g/cm³之间，平均为1.18g/cm³；土壤总孔隙度在53.53%-56.66%之间，平均为54.67%；土壤含盐量在0.28%-0.32%，平均为0.30%； pH值在7.37-7.43之间，平均为7.40。总体表现为土壤容重低，土壤非毛管孔隙度大，降雨入渗快，保水能力差。

本发明的更优技术方案为：

避免风力侵蚀造成的贝壳砂砂埋和植物折断等的影响，所述防风蚀栅栏由树枝、芦苇等材料捆扎组成，高度为2.0m，其中地下埋深为0.6m，以保证育苗地不受砂埋和风力侵蚀的影响。育苗地大小具体可依据所需苗木数量进行实际设计。

为防止潜水水位升高造成的贝壳砂盐分上升，在育苗地内，首先挖掘60cm深的贝壳砂穴，然后进行育苗床体的组建。

所述填充砖规格长×宽×厚度为30cm×20cm×4cm，填充砖四周用直径1.0cm的木条进行支撑固定，砖体内部填充材料以当地晒干的杂草、枯枝落叶和秸秆为主，原材料晾干、扎碎，粗度不超过1.0cm，填充到袋内并进行压实处理，用麻绳进行编钻加固，以进一步增大底层土壤的非毛管孔隙度，防止因地下水上升导致的土壤盐分上升。

育苗所用的贝壳砂土壤需有一定的粒径和比例要求。因贝壳砂孔隙度大，蓄水和持水能力较差，需对原生境贝壳砂进行粒级配比改良。为减小贝壳砂土壤的孔隙度和渗透性，增强其蓄水保土能力。结合当地实际情况，具体操作方法为配置混合贝壳砂土。所述滨海潮土为经过降雨淋洗后含盐量降低到0.1%以下的土壤，然后经过夏季暴晒和冬季冰雪冻土后，在第二年春天晾干、压匀，过筛剔除粉粘粒，选用2.0-0.1mm粒径的土壤石砾、粗砂粒和细砂粒。混合贝壳砂土的土壤容重可达1.25-1.40g/cm³，土壤总孔隙度为40%-50%，水气关系比较协调，蓄水保土和持水性能较好。

采用上述培育体系进行杠柳苗木培育的方法，包括如下步骤：

（1）采集贝壳堤岛杠柳群落成熟的杠柳种子；

为保证杠柳在贝壳砂生境的适应性，尽量采集贝壳堤岛杠柳群落成熟的杠柳种子，在杠柳种子的成熟期10月上旬选取不同的母株进行采集，以免普荚果开裂后种子飞散。将采集的杠柳种子混合，自然晾干后，剥去外壳，挑取饱满的纯净种子用于发芽育苗；

（2）考虑到黄河三角洲贝壳岛植物材料的生物学特性，在4月中旬开始播种，播种前用35-45℃的温水浸泡2-3小时，去除开始浸泡后漂浮的杠柳种子，然后进行隔垄条沟播种；

（3）在挖好的条沟内均匀播种，播种密度为300粒/m²，播种后进行饱和灌溉，然后覆盖2.0cm厚的混合贝壳砂土，在覆土第三天后再进行一次灌溉，灌溉水分渗透深度至少为5cm，以后每隔2-3天浇水1次，保持贝壳砂湿润，直至杠柳发芽出苗；出苗后，每隔3-5天浇水1次，直至幼苗出齐，之后浇水保证幼苗正常生长；在幼苗的根茎部，每隔5-7天撒埋一次5mm厚的粒径为0.25-1.0mm的湿润贝壳粗砂粒，最终湿润贝壳砂埋深厚度达到2cm，通过砂埋以促进杠柳根系的生长发育，同时增强其抗倒伏能力；

（4）幼苗正常生长1年后，逐步减少浇水次数，开始贝壳砂干旱生境的持续炼苗，剔除生长较差的残次幼苗，按照植株生长5cm高用粒径0.25-0.1mm的贝壳砂干细砂粒埋深1cm厚的比例进行压埋，以模拟自然生境的砂埋，进一步增强其根系的抗旱能力，最终至贝壳砂干细砂粒埋深杠柳幼苗达6-7cm；同时从春季开始进行连续3年的逐年平茬处理，年度内控制杠柳主杆高度在20-30cm；在第4年后，采用上述培育苗木在雨季植苗造林即可。

其优选的技术方案为：

步骤（2）中，为防止病虫害发生，杠柳种子采用高锰酸钾消毒；隔垄条沟播种时，挖2.0cm深的条沟，宽度为5.0cm，每条沟的旁边留有高于地表面5cm、宽10cm的垄。

步骤（4）中，杠柳苗木从播种到成苗生长3年后，定植苗木控制在150-200株/m²。

本发明是依据贝壳砂生境水盐运移规律、引种驯化和适地适树理论，在贝壳堤岛滩脊地带，采用土壤生物工程法，研制“微生境育苗床构建-抗干旱砂埋炼苗”一体化技术，即贝壳砂物理性状改良后，依据贝壳砂水分运移规律，采取砂埋压苗和平茬相结合的方法，促进杠柳根系的生长，增强杠柳的抗干旱和抗倒伏能力，提高杠柳成活率和保存率，以提高贝壳堤植被覆盖率和防风沙效能。

为提高杠柳的成活率，本发明采用在当地贝壳砂生境培育杠柳苗木，促进根系茁壮生长3-4年后，直接在贝壳砂生境移苗造林。本发明主要依据引种驯化理论，研发了野外贝壳砂生境下，杠柳的育苗及栽植管理技术，极大提高了杠柳的发芽率，增强了杠柳育苗及植树造林的成活率和保存率，提高了植被覆盖率，防护效能显著。本发明技术可操作性强，成本低，适宜在广大贝壳砂生境实施；本着简单、有效、易操作的原则，特发明适合贝壳砂生境杠柳苗木高效培育促根生长抗旱炼苗技术。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明育苗地的结构分布示意图。

图中，1贝壳，2填充砖，3混合贝壳砂土。

（五）具体实施方式

一种贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育方法：

1.技术总结

（1）生境要求

杠柳苗木的培育必须在贝壳砂原生境进行。在干旱缺水的贝壳砂原生境、自然条件下，采用贝壳砂生境驯化炼苗技术，可显著提高杠柳苗木的成活率。

（2）贝壳砂的微生境育苗床改造构建技术

1）构建防风蚀栅栏：在育苗地四周建有以树枝、芦苇等材料捆扎组成的栅栏，高度为2.0m，其中地下埋深为0.6m，育苗地大小具体可依据所需苗木数量进行实际设计；

2）配置混合贝壳砂土：育苗所用的贝壳砂土壤需有一定的粒径和比例要求。将通过降雨淋洗后原生境的滨海潮土，在含盐量降低到0.1%以下后，挖掘出土壤，然后经夏季暴晒和冬季的冰雪冻土后，在第二年春季进行晾干、压匀，过筛剔除粉粘粒，仅选用2.0-0.1mm之间的土壤石砾、粗砂粒和细砂粒；同时将0-50cm的原生境贝壳砂挖出，过2.0mm筛。将过筛后的贝壳砂和滨海潮土按照2：1的比例进行配比混匀，按粒径大小和比例配置后的贝壳砂土壤简称为混合贝壳砂土；

3）组建育苗床体：在育苗地内，首先挖掘60cm深的贝壳砂穴，然后进行育苗床体的组建。

①在60cm的深穴内，将底层的20cm深穴，按照3:2的比例分为上下两层进行不同填充材料处理，首先铺设原生境大于2.0mm以及海岸带表面未分解的贝壳，厚度控制在12cm；

②然后在其上方13-20cm共8cm厚的深度层内，铺设用可分解无纺布做成的填充砖，填充砖规格长×宽×厚（高）度为30cm×20cm×4cm，填充砖四周用直径1.0cm的木条进行支撑固定，砖体内部填充材料以当地晒干的杂草、枯枝落叶和秸秆等原材料为主，原材料晾干、扎碎，粗度不超过1.0cm，填充到袋内并进行压实处理，用麻绳进行编钻加固；

③贝壳砂穴底部按比例进行20cm的填充后，在其上层的21-60cm育苗地内均匀铺设按粒径大小和比例配置的混合贝壳砂土。

（3）贝壳砂生境促根生长抗旱炼苗技术

1）种子采集：在贝壳堤岛杠柳种子的成熟期10月上旬选取不同的母株进行采集，将采集的杠柳种子混合，自然晾干后，剥去外壳，挑取饱满的纯净种子用于发芽育苗；

2）播种时间及挖穴深度：在4月中旬左右开始播种，播种前用35-45℃的温水侵泡2-3个小时，去除开始浸泡后漂浮的杠柳种子。挖2.0cm深的条沟，宽度为5.0cm，每条沟的旁边留有高于地表面5cm，宽10cm的垄，即进行隔垄条沟播种；

3）播种密度、覆土厚度及浇水灌溉：在挖好的条沟内均匀播种，播种密度控制在300粒/m²；播种后用当地收集的雨水进行饱和灌溉，然后进行2.0cm厚度的混合贝壳砂土覆盖；在覆土第三天后再进行一次灌溉，灌溉水分渗透深度至少为5cm。以后每隔2-3天浇（喷）水1次，保持贝壳砂湿润，直至杠柳发芽出苗；杠柳出苗后，每隔3-5天浇（喷）水1次，直至幼苗出齐后可逐步减少浇水次数，保证幼苗正常生长即可；同时依据幼苗生长状况，在幼苗的根茎部每隔5-7天，撒埋一次5mm厚度的湿润贝壳粗砂粒（0.25-1.0mm），最终随着幼苗的生长，在幼苗根茎部埋湿润贝壳粗砂粒达2cm厚；

4）炼苗定苗措施：幼苗正常生长1年后，逐步减少浇水次数，剔除生长较差的残次幼苗，按照植株生长5cm高用贝壳砂干细砂粒（0.25-0.1mm）埋深1cm厚的比例进行压埋，最终控制用贝壳砂干细砂粒埋深杠柳幼苗达到6-7cm即可。同时从春季开始进行逐年平茬（或截杆）处理（连续进行3年），年度内控制杠柳主杆高度在20-30cm即可；杠柳苗木从播种到成苗生长3年后，定植苗木可控制在150-200株/m²为宜。在第4年后，采用该贝壳砂生境的培育苗木，在贝壳砂适宜生境的雨季，按传统方法进行植苗造林即可。

2.效果分析

（1）土壤物理结构改良效果较好

贝壳砂本身孔隙度大，土壤容重低，蓄水保水和持水能力较差。在0-40cm的混合贝壳砂土壤层，通过加入2.0-0.1mm之间的土壤石砾、粗砂粒和细砂粒的滨海潮土，按照过2.0mm筛后的贝壳砂和特定粒级结构的滨海潮土按照2：1的比例进行配比混匀后，贝壳砂土壤容重显著提高，孔隙度显著降低，特别是非毛管孔隙度降低30%以上，显著了降低了无效大孔隙，其中混合贝壳砂土的土壤容重为1.25-1.40g/cm³，土壤总孔隙度为40%-50%，水气关系比较协调，可形成较好的土壤物理结构。

（2）有效涵蓄降雨量和持水性能显著提高

通过配比滨海潮土，贝壳砂土壤物理结构显著改善，随土壤容重增大，孔隙度减小，贝壳砂的实际饱和含水量有所降低，但毛管蓄水量显著提高15%以上，毛管需水量主要用来贮存植物生理用水。随非毛管孔隙度的降低，贝壳砂降雨入渗能力显著降低18%-22%，有效涵蓄降雨量提高35%-40%；同时，通过贝壳砂独特的层状物理机构，其持水能力也显著提高，植物有效水分的利用率显著提高。

（3）杠柳幼苗成活率和保存率高

通过上述独特的育苗床体构建，贝壳砂的土壤物理结构和盐碱含量较适宜杠柳的发芽和生长。杠柳发芽率达90%以上，通过贝壳砂砂埋压苗，杠柳苗木根系发达，生长3年的杠柳苗木成活率达80%以上。在相同的管理措施下，采用贝壳砂生境培育的抗干旱和耐砂埋苗木，植苗造林栽植2年后，在贝壳砂生境栽植时成活率和保存率均提高50%以上。

Claims (6)

1.一种贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系，以在贝壳砂原生境中的育苗地为处理对象，其特征在于：育苗地的四周构建有防风蚀栅栏，育苗地内挖掘有60cm深的贝壳砂穴，贝壳砂穴底部铺设有厚度为12cm的原生境粒径大于2.0mm以及海岸带表面未分解的贝壳，贝壳上层铺设有厚度为8cm的可分解无纺布做成的填充砖，填充砖上层铺设有40cm后的混合贝壳砂土；其中，混合贝壳砂土由过2.0mm筛的原生境贝壳砂与粒径2.0-0.1mm的滨海潮土按照2:1的质量比混合组成；采用上述培训体系进行杠柳苗木培育的方法包括如下步骤：（1）采集贝壳堤岛杠柳群落成熟的杠柳种子；（2）在4月中旬开始播种，播种前用35-45℃的温水浸泡2-3小时，然后进行隔垄条沟播种；（3）播种密度为300粒/m²，播种后进行饱和灌溉，然后覆盖2.0cm厚的混合贝壳砂土，在覆土第三天后再进行一次灌溉，灌溉水分渗透深度至少为5cm，以后每隔2-3天浇水1次，保持贝壳砂湿润，直至杠柳发芽出苗；出苗后，每隔3-5天浇水1次，直至幼苗出齐，之后浇水保证幼苗正常生长；在幼苗的根茎部，每隔5-7天撒埋一次5mm厚的粒径为0.25-1.0mm的湿润贝壳粗砂粒，最终湿润贝壳砂埋深厚度达到2cm；（4）幼苗正常生长1年后，逐步减少浇水次数，开始贝壳砂干旱生境的持续炼苗，按照植株生长5cm高用粒径0.25-0.1mm的贝壳砂干细砂粒埋深1cm厚的比例进行压埋，最终至贝壳砂干细砂粒埋深杠柳幼苗达6-7cm；同时从春季开始进行连续3年的逐年平茬处理，年度内控制杠柳主杆高度在20-30cm；在第4年后，采用上述培育苗木在雨季植苗造林即可。

2.根据权利要求1所述的贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系，其特征在于：所述防风蚀栅栏由树枝、芦苇捆扎组成，高度为2.0m，其中地下埋深为0.6m。

3.根据权利要求1所述的贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系，其特征在于：所述填充砖规格长×宽×厚度为30cm×20cm×4cm，填充砖四周用直径1.0cm的木条进行支撑固定，砖体内部填充材料以当地晒干的杂草、枯枝落叶和秸秆为主，原材料晾干、扎碎，粗度不超过1.0cm，填充到袋内并进行压实处理，用麻绳进行编钻加固。

4.根据权利要求1所述的贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系，其特征在于：所述滨海潮土为经过降雨淋洗后含盐量降低到0.1%以下的土壤，然后经过夏季暴晒和冬季冰雪冻土后，在第二年春天晾干、压匀，过筛剔除粉粘粒，选用2.0-0.1mm粒径的土壤石砾、粗砂粒和细砂粒。

5.根据权利要求1所述的贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系，其特征在于：步骤（2）中，杠柳种子采用高锰酸钾消毒；隔垄条沟播种时，挖2.0cm深的条沟，宽度为5.0cm，每条沟的旁边留有高于地表面5cm、宽10cm的垄。

6.根据权利要求1所述的贝壳砂原生境杠柳苗木高效培育体系，其特征在于：步骤（4）中，杠柳苗木从播种到成苗生长3年后，定植苗木控制在150-200株/m²。