CN111099734A - 一种促进沉水植物定植的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种促进沉水植物定植的方法,包括将待修复种植区内的沉水植物基于叶片形态和分裂情况划分为叶片分裂植物和叶片不分裂植物;基于种植区内沉水植物的种植状态,将种植区划分为叶片分裂植物种植区、叶片不分裂植物种植区和混合种植区;在叶片分裂植物种植区内投放小型螺,叶片不分裂植物种植区内搭配投放小型螺和大型螺,混合种植区内按照叶片分裂植物和叶片不分裂植物的覆盖度,搭配投放小型螺和大型螺。本发明基于自然界螺—草的栖息关系提出了针对不同类型沉水植物的螺类投放技术方案,解决了大型环棱螺无法适用于叶片分裂植物的缺陷,螺类投放成本低,安全无污染,适当捕捞去除水体营养盐,并能产生一定经济效益。

Description

一种促进沉水植物定植的方法
技术领域
本发明涉及水生态修复技术领域,具体涉及基于自然界螺—草的栖息关系,划分水生态修复中常用沉水植物类型,针对性投放附植螺类促进沉水植物定植的生态修复技术。
背景技术
富营养化是全球淡水生态系统面临的主要环境问题之一,我国湖泊富营养化问题尤为突出。2007–2010年调查结果显示我国东部平原湖区大于10km2的湖泊中,85.9%已达到富营养状态。《2018年中国生态环境状况公报》显示,全国监测营养状态的107个湖库中,处于富营养状态的达29.0%。富营养化已导致严重的生态问题,如浮游植物大量生长、部分湖泊蓝藻水华严重、湖泊水生植物严重衰退,湖泊从清水态草型生态系统转变为浊水态藻型生态系统,进而导致生态系统服务功能退化。
近年来,伴随着国家和各级地方政府对湖泊水污染治理、富营养化控制工作的重视,许多地方都投入巨资,实施了包括截污、清淤、景观改造、草型生态系统重构等一系列大规模的综合治理工程。草型生态系统重构的关键是成功恢复湖泊中的水生植物,以构建沉水植物为最常用的手段。富营养水体中沉水植物生长的主要限制因子是其表面生长的附着生物(主要组分为附着藻类和有机颗粒物),着生在植物叶片表面的附着生物抑制了沉水植物的光合作用,此外附着藻类还与沉水植物存在营养盐竞争,优先利用水体中的营养盐,导致附着藻类大量生长,限制了沉水植物的定植和稳定。
关于利用螺类去除附着生物、促进沉水植物恢复的技术已有一些报道。公告号为CN100528772C的中国发明专利公布了一种利用牧食动物去除沉水植物表面上的附着生物的方法,提出了撒播环棱螺去除沉水植物表面上附着生物的方法。公告号为CN 10363701B的中国发明专利公布了一种沉水植物种质水体的修复方法,提出了铜锈环棱螺与三角帆蚌的灵活合理混搭进行辅助沉水植物种植水体的生态修复方法。
然而,实际应用中上述两种方法存在较大局限性。原因是环棱螺为大型螺类,成体壳高介于15~30mm,体重一般介于0.9g~4g。由于自身重力和植物叶片支撑力限制,自然界中环棱螺成体主要栖息于沉积物表层,很少栖息于植物体。该限制条件导致该方法仅适用于大型叶片的沉水植物(如苦草),对叶片小型或针状的沉水植物效果不明显,且发挥作用的环棱螺主要为小个体幼螺,大个体成体并不能去除沉水植物表面的附着生物。公告号为CN 100528772C中国发明专利依据的试验研究是基于大型叶片沉水植物(苦草)和环棱螺幼体(0.1~0.5g)。公告号为CN 10363701 B的中国发明专利中的沉水植物亦指的是苦草。在生态修复工程中,一般会种植不同类型的沉水植物,包括多种小型叶片的沉水植物(如轮叶黑藻、金鱼藻),大型螺类难以有效去除小型叶片沉水植物附着生物,对该类沉水植物生长的促进效果不明显。
因此,如何去除富营养水体修复初期不同类型沉水植物叶片大量附着生物,快速促进沉水植物成功定植,稳定沉水植物群落结构,从而构建清水态草型生态系统是水生态修复的关键。
发明内容
针对上述问题,本发明基于生态学生态位分化原理和自然界螺—草栖息关系,根据植物叶片形态划分植物类型,提出针对不同类型沉水植物的螺类投放技术,促进沉水植物的快速定植,稳定沉水植物群落结构。
为实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种促进沉水植物定植的方法,包括:
将待修复种植区内的沉水植物基于叶片形态和分裂情况划分为叶片分裂植物和叶片不分裂植物;
基于种植区内沉水植物的种植状态,将种植区划分为叶片分裂植物种植区、叶片不分裂植物种植区和混合种植区;
在叶片分裂植物种植区内投放小型螺,叶片不分裂植物种植区内搭配投放小型螺和大型螺,混合种植区内按照叶片分裂植物和叶片不分裂植物的覆盖度,搭配投放小型螺和大型螺。
本发明的上述方法,基于植物叶片形态和分裂情况,将生态修复常用沉水植物分为二类。将叶片高度分裂,叶片丝状、狭披针形,叶片小型沉水植物划分为叶片分裂植物;如轮叶黑藻、狐尾藻、金鱼藻、伊乐藻、篦齿眼子菜,其叶片最宽处一般小于5mm,如金鱼藻叶片宽度小于0.5mm;叶片为长条形或带形的沉水植物划分为叶片不分裂植物,如苦草、竹叶眼子菜,其叶片大型,叶片最宽处一般大于10mm,如苦草叶片一般长200~2000mm,宽5~20mm;竹叶眼子菜叶片一般长50~200mm,宽10~25mm。其他沉水植物可根据叶片分裂情况和宽度所述标准划分其所属类型。
本发明的上述方法,基于自然界的螺—草栖息关系,将投放的螺类分为二类:将壳高介于6~9mm,95%个体体重介于0.07~0.12g的螺划分为小型螺,例如长角涵螺、纹沼螺;壳高介于12~20mm,95%个体体重介于0.5~1.5g的螺划分为大型螺,例如铜锈环棱螺。本发明所使用的螺为自然界较为常见的,易于培养的螺,也有利于降低沉水植物定植的成本。
进一步的,对于叶片分裂植物种植区,小型螺投放重量为40~100g/m2。小型螺可栖息于分裂植物叶片的各部分,有效去除附着生物(图1)。
进一步的,对于叶片不分裂植物种植区,搭配投放大型螺和小型螺,大型投放重量为40~80g/m2;小型螺投放重量为10~20g/m2。大型螺可栖息于叶片的宽阔部位,小型螺可栖息于叶片末端狭窄部位及植物茎,基于栖息生态位的分化,有效去除植物叶片附着生物(图1)。
进一步的,对于混合种植区:获取叶片分裂植物覆盖度C1和叶片不分裂植物覆盖度C2,大型螺投放重量为(40~80)×C1g/m2;小型螺投放重量为(40~100)×C2g/m2
进一步的,本发明所指的种植区划分方式为,采用PVC不透水软围隔带建立围隔,形成多个不同种植区。
进一步的,所述方法还包括每3天观察围隔水位,通过注水维持各围隔水位一致。
本发明针对当前缺乏针对不同类型沉水植物附着生物的控制技术,基于自然界螺—草栖息关系的生态学原理:即受螺自身重力和叶片栖息面积的限制,螺类在叶片分裂植物和叶片不分裂植物的栖息存在明显生态位分化,大型螺类无法栖息于叶片分裂植物,主要栖息于叶片不分裂植物,小型螺类在不同沉水植物均可分布,但受空间竞争关系影响,主要栖息于叶片分裂植物。基于上述原理和科学研究实践,提出了面向不同类型沉水植物的螺类投放技术,从而促进沉水植物快速定植,稳定沉水植物群结构,维持草型清水态生态系统。
本发明的有益效果在于:
1)基于自然界螺—草栖息关系,根据叶片形态和分裂特性,将沉水植物划分为叶片分裂植物和叶片不分裂植物,并提出了针对不同类型种植区的螺类投放技术方案,适用于水生态修复各种常用沉水植物,解决了大型环棱螺无法适用于叶片分裂植物的缺陷。
2)本发明基于生态学下行效应原理,基于螺类刮食食性去除附着生物,螺类投放成本低,螺类适应能力、繁殖力强,无需投入额外人力进行管理。增殖的大型成体螺可适当捕捞,带走水体中的营养盐,削减修复水体氮磷负荷,捕捞螺可作为鱼类饵料,产生一定经济效益。
附图说明
图1是基于螺—草栖息关系去除不同类型沉水植物附着生物示意图。
图2是基于螺—草栖息关系投放螺类促进沉水定植的修复方法流程图。
图3为实施例1不同规格螺投放方案下轮叶黑藻和苦草附着生物的生物量变化。
图4为实施例1不同规格螺投放方案下轮叶黑藻和苦草生物量变化。
图5为实施例1不同规格螺投放方案下轮叶黑藻和苦草株高变化。
图6为实施例1不同规格螺投放方案下轮叶黑藻和苦草附植螺百分比。
图7为实施例2不同螺投放方案下轮叶黑藻和苦草示范区浊度变化。
图8为实施例2不同螺投放方案下轮叶黑藻和苦草生物量变化。
图9为实施例3不同螺投放方案下竹叶眼子菜和金鱼藻湿重增长率。
图10为实施例4多种叶片分裂植物种植区不同螺投放方案植物湿重增长率。
图11为实施例5多种叶片不分裂植物种植区不同螺投放方案植物湿重增长率。
图12为实施例6苦草、轮叶黑藻和金鱼藻混合种植区植物湿重增长率。
图13为实施例6苦草、狐尾藻和伊乐藻混合种植区植物湿重增长率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步说明。下述实施例仅是本发明的一部分实施例,不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。基于本发明的实施例,本领域一般技术人员在未作出创造性工作开展的其他实施例均属于本发明保护的范围。
实施例1基于螺—草关系投放螺类促进沉水植物定植的模拟试验
试验思路:以生态修复常用的沉水植物轮叶黑藻(叶片分裂植物)和苦草(叶片不分裂植物)为研究对象,开展中宇宙模拟试验,添加不同大小螺,采用双因素交叉试验验证不同投放方案下附着生物去除效果和沉水植物生长状况(表1)。
试验设计:针对轮叶黑藻和苦草,共设置3种螺类投放方案,分别为无螺对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组,每组3个重复。
试验装置:实验所用装置为18个高强度的聚乙烯白色塑料桶(桶高75cm,上口、下口外径分别为63cm、50cm),底面积为0.785m2。试验用底泥采集于太湖贡湖湾湿地,经40目过筛去除螺类等软体动物,混匀后使用,每个塑料桶铺设10cm厚度底泥。注入140L经过25号浮游生物网过滤的湖水,稳定一周后开始试验。试验装置安放在太湖贡湖湾湿地。
沉水植物种植:选取生长良好、形状、质量较为一致的长35cm轮叶黑藻顶枝和株高15cm的苦草幼苗,移栽至试验装置中,每个塑料桶中移栽10株长势一致的植株作为平行样。轮叶黑藻和苦草幼苗采集于太湖贡湖湾湿地。
螺类投放方案:小螺选用长角涵螺,壳高介于6~9mm,体重介于0.07~0.12g,均重为0.09±0.02g;大螺选用铜锈环棱螺,壳高介于12~20mm,体重介于0.5~1.5g,单个均重为1.1±0.3g。螺类投放重量基于自然界野外大量调查结果设置,小螺组投放长角涵螺,投放重量设置为50g/m2;大螺组投放铜锈环棱螺,投放重量设置为50g/m2;小螺+大螺组投放长角涵螺和铜锈环棱螺,长角涵螺投放重量为10g/m2,铜锈环棱螺投放重量为40g/m2。轮叶黑藻和苦草幼苗采集于太湖湿地。
表1模拟试验不同处理组螺投放重量方案
Figure BDA0002321459490000041
Figure BDA0002321459490000051
监测指标:试验期间,每3天观察桶内螺、轮叶黑藻与苦草的生长情况,为保证螺密度的稳定,将新生螺移出试验装置。试验过程中,每天观察桶中水位,并补充经过25号浮游生物网过滤的湖水保持水量不变。每7天观测依次植株高度,试验持续时间30天,从2018年6月6日至7月6日。试验最终结束时,取出沉水植物,分别收集植物体附植螺、底泥表层、塑料桶边壁螺,各处理组取固定面积植物叶片,用软毛刷刷洗植株叶片表面,收集刷洗液定容备用,测定单位面积附生物干重。测定各植株株高、单株湿重。
试验结果:
附着生物去除效果:如图3所示,对叶片分裂植物轮叶黑藻而言,对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组附着生物的生物量均值分别490.5μg/cm2、236.7μg/cm2、435.3μg/cm2、346.9μg/cm2,小螺组去除附着生物效果最高,相对于对照组附着生物重量降低了51.7%;其次是小螺+大螺组,相对于对照组附着生物重量降低了29.3%;大螺组相对于对照组附着生物重量降低了11.2%,小螺组去除效果高于大螺组40.5%。
对叶片不分裂植物苦草而言,对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组附着生物的生物量均值分别462.2μg/cm2、142.9μg/cm2、173.5μg/cm2、94.8μg/cm2,小螺组、大螺组、小螺+大螺组均显著低于对照组,相对于对照组去除效果分别为69.1%、62.5%、79.5%,小螺+大螺组去除效率最高,其去除效果高于大螺组17.0%。
沉水植物生物量变化:如图4所示,对叶片分裂植物轮叶黑藻而言,对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组的轮叶黑藻生物量分别为13.4g/株、21.7g/株、16.3g/株、18.9g/株,小螺组生长状况最好,相对于对照组轮叶黑藻生物量增加61.9%,大螺组轮叶黑藻生物量相对于对照组仅增加21.6%,小螺+大螺组轮叶黑藻生物量相对于对照组仅增加41.0%。小螺组对沉水植物生物量的促进效果高于大螺组40.3%。
对叶片不分裂植物苦草而言,对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组的苦草生物量分别为22.9g/株、35.7g/株、33.7g/株、39.9g/株,小螺组、大螺组、小螺+大螺组的苦草生物量均显著高于对照组,相对于对照组苦草生物量增加百分比分别为55.8%、47.2%、74.2%,小螺组+大螺组苦草生长状况最好,其生物量增加百分比高于大螺组27.0%。
沉水植物株高变化:如图5所示,对叶片分裂植物轮叶黑藻而言,对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组的轮叶黑藻株高分别为48.1cm、64.6cm、57.3cm、59.4cm,小螺组生长状况最好,相对于对照组轮叶黑藻株高增加34.3%,大螺组轮叶黑藻株高相对于对照组增加19.1%,小螺+大螺组轮叶黑藻株高相对于对照组增加23.5%,株高为对照组显著低于其他组。小螺组对轮叶黑藻株高的促进效果高于大螺组15.2%。
对叶片不分裂植物苦草而言,对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组的苦草株高分别为22.4cm、35.5cm、32.3cm、35.9cm,小螺组、大螺组、小螺+大螺组的苦草株高均显著高于对照组,相对于对照组苦草株高增加百分比分别为58.5%、44.2%、60.3%,小螺+大螺组株高增加最大,其株高增加百分比高于大螺组16.1%。
螺—草栖息关系:如图6所示,对叶片分裂植物轮叶黑藻而言,小螺组78.6%的个体栖息于轮叶黑藻植物体,大螺组仅21.5%的个体栖息于轮叶黑藻植物体,小螺+大螺组该数值为51.3%,小螺组附植螺百分比高于大螺组57.1%,其余螺类个体栖息于水体底部和试验缸边壁。
对叶片不分裂植物苦草而言,小螺组、大螺组、小螺+大螺组栖息于苦草叶片的个体百分比分别为73.2%、61.3%、75.3%。
综上所述,小型螺对叶片分裂植物附着生物去除和植物生长促进效果显著优于大型螺,就叶片不分裂植物,小型螺和大型螺组合对附着生物去除和植物生长优于单一使用大型螺。
实施例2单一物种种植区投放螺类促进沉水植物定植的示范应用1
应用方案:在太湖湖滨带一处干式清淤区域开展了围隔示范应用,干式清淤完成后,建立6个2m×2m的围隔,所用材料为高强度PVC不透水软围隔带。并注入湖水50cm水深,待系统稳定一周后。三个围隔种植轮叶黑藻(叶片分裂植物),选取生长良好、形状、质量较为一致的株高40cm轮叶黑藻顶枝扦插,密度为25株/m2;另外三个围隔种植苦草(叶片不分裂植物),选取生长良好、形状较为一致的株高介于25~30cm的幼苗移栽,密度为25株/m2。种植完成后,注入湖水,并将水位设置为1.5m。稳定三天后开始投放螺类。
螺类投放方案:轮叶黑藻和苦草围隔分别设置三种螺类投放方案,无螺对照组、小螺组、大螺组。小螺用长角涵螺,大螺用铜锈环棱螺。螺类投放量如表2所述,小螺组长角涵螺投放重量为50g/m2;大螺组铜锈环棱螺投放重量为50g/m2
表2应用示范1螺投放方案
处理组 轮叶黑藻 苦草
对照组 0 0
小螺组 50g/m<sup>2</sup> 50g/m<sup>2</sup>
大螺组 50g/m<sup>2</sup> 50g/m<sup>2</sup>
监测指标:每3天观察围隔水位,通过注水维持各围隔水位一致,降雨时用防雨布遮挡围隔,避免降水对系统产生影响。每3天测定一次水体浊度,观测周期为30天,为2018年5月16日~6月15日,观测结束时,每个围隔随机采集20株植物,测定植株湿重,计算生物量的变化。
示范结果:
水体浊度变化:如图7所示,对叶片分裂植物轮叶黑藻示范区而言,对照组、小螺组、大螺组浊度总体均随轮叶黑藻的生长而降低,18天左右浊度基本处于稳定状态,实验后期(18~30天),对照组、小螺组、大螺组浊度均值分别为18.0NTU、9.8NTU、15.9NTU。小螺组水体浊度最低,相对于对照组浊度降低百分比为45.5%,轮叶黑藻植物体上有大量长角涵螺。大螺组水体浊度也低于对照组,相对于对照组浊度降低百分比为11.8%,观测期间,铜锈环棱螺主要栖息于围隔边壁和沉积物表层,并繁殖有少量新生螺。
对叶片不分裂植物苦草示范区而言,对照组、小螺组、大螺组浊度总体均随苦草的生长而降低,18天左右浊度基本处于稳定状态,实验后期(24~30天),对照组、小螺组、大螺组浊度均值分别为17.2NTU、12.2NTU、12.6NTU,小螺组和大螺组围隔中水体浊度显著低于对照组,相对于对照组浊度降低百分比分别为32.3%、26.7%。
植物生长状况:如图8所示,对叶片分裂植物轮叶黑藻而言,对照组、小螺组、大螺组轮叶黑藻生物量均值分别为16.5g/株、26.2g/株、19.8g/株,小螺组生长状况最好,相对于对照组轮叶黑藻生物量增加58.8%,大螺组轮叶黑藻生物量相对于对照组仅增加20.1%。小螺组对沉水植物生物量的促进效果高于大螺组38.7%。
对叶片不分裂植物苦草而言,对照组、小螺组、大螺组苦草生物量分别为31.4g/株、43.8g/株、42.2g/株,小螺组和大螺组苦草生物量均显著高于对照组,相对于对照组苦草生物量增加百分比分别为39.5%、34.4%,小螺组苦草生物量增加百分比高于大螺组5.1%,差异不显著。
实施例3单一物种种植区投放螺类促进沉水植物定植的示范应用2
应用方案:建立8个2m×2m的围隔,所用材料为高强度PVC不透水软围隔带。并注入湖水50cm水深,待系统稳定一周后。4个围隔种植金鱼藻(叶片分裂植物),选取生长良好、形状、质量较为一致的株高30cm金鱼藻植株,密度为30株/m2;另外4个围隔种植竹叶眼子菜(叶片不分裂植物),选取生长良好、形状较为一致的株高介于25cm的幼苗移栽,密度为30株/m2。种植完成后,注入湖水,并将水位设置为1.5m。稳定三天后开始投放螺类。
螺类投放方案:设置4种螺类投放方案,无螺对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组。小螺用纹沼螺,大螺用铜锈环棱螺。螺类投放重量如表3所述,小螺组纹沼螺投放量为60g/m2;大螺组铜锈环棱螺投放量为60g/m2;小螺+大螺组的纹沼螺投放量为20g/m2,环棱螺投放量为40g/m2
表3应用示范2螺投放方案
Figure BDA0002321459490000081
监测指标:每3天观察围隔水位,通过注水维持各围隔水位一致,降雨时用防雨布遮挡围隔,避免降水对系统产生影响。观测周期为2018年7月24日~8月23日,共30天,观测结束时,每个围隔随机采集20株植物,测定重量,计算与实验初始时相比的湿重增长率。
植物生长状况:如图9所示,对叶片分裂植物金鱼藻而言,与初始试验时金鱼藻的湿重相比,对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组的金鱼藻湿重增长率分别为42.3%、87.6%、51.3%、76.5%,小螺组和小螺+大螺组的增长率显著高于对照组和大螺组,分别高于对照组45.3%和34.2%。大螺组和对照组差异不显著,主要是因为金鱼藻叶为针状,大螺难以栖息于植物体表面。
对叶片不分裂植物竹叶眼子菜而言,与初始试验时竹叶眼子菜的湿重相比,对照组、小螺组、大螺组、小螺+大螺组的竹叶眼子菜湿重增长率分别为25.3%、45.9%、41.6%、57.6%,小螺+大螺组的湿重增长率最大,显著高于其他三个处理组,高于对照组32.3%;小螺组和大螺组的湿重增长率分别高于对照组20.6%和16.3%,但两组间差异不显著。
实施例4多种叶片分裂植物种植区投放螺类促进沉水植物定植示范应用
应用方案:建立3个2m×2m的围隔,所用材料为高强度PVC不透水软围隔带。并注入湖水50cm水深,待系统稳定一周后。每个围隔种植3种叶片分裂植物,即轮叶黑藻、金鱼藻、狐尾藻,选取生长良好、形状、质量较为一致的株高35cm的轮叶黑藻、30cm金鱼藻、30cm穗花狐尾藻的植株,种植总密度为30株/m2,每种密度为30株/m2,种植方式为3个物种混合随机排列。种植完成后,注入湖水,并将水位设置为1.5m。稳定三天后开始投放螺类。
螺类投放方案:设置3种螺类投放方案,无螺对照组、小螺组、大螺组。小螺用纹沼螺和长角涵螺,大螺用铜锈环棱螺。螺类投放重量如表4所述,纹沼螺投放量为30g/m2,长角涵螺40g/m2;大螺组铜锈环棱螺投放量为60g/m2
表4多种叶片分裂植物种植区投放螺类投放方案
Figure BDA0002321459490000082
Figure BDA0002321459490000091
监测指标:每3天观察围隔水位,通过注水维持各围隔水位一致,降雨时用防雨布遮挡围隔,避免降水对系统产生影响。观测周期为2019年5月27日~6月26日,共30天,观测结束时,每个围隔随机采集30株植物,每种植物采集10株,测定总重量,计算与实验初始时相比植株的湿重增长率。
植物生长状况:如图10所示,与初始试验时轮叶黑藻、金鱼藻和穗花狐尾藻的湿重相比,对照组、小螺组、大螺组的植物湿重增长率分别为38.4%、79.6%、48.2%,小螺组植物的湿重增长率显著高于大螺组和对照组,分别高出31.4%和41.2%。实验结果表明,投放小螺对促进叶片分裂植物生长更有效。
实施例5多种叶片不分裂植物种植区投放螺类促进沉水植物定植示范应用
应用方案:建立3个2m×2m的围隔,所用材料为高强度PVC不透水软围隔带。并注入湖水50cm水深,待系统稳定一周后。每个围隔种植2种叶片分裂植物,即苦草和竹叶眼子菜,选取生长良好、形状、质量较为一致的株高20~25cm的苦草、20~25cm竹叶眼子菜幼苗,种植总密度为30株/m2,每种密度为15株/m2,种植方式为2个物种混合随机排列。种植完成后,注入湖水,并将水位设置为1.5m。稳定三天后开始投放螺类。
螺类投放方案:设置3种螺类投放方案,无螺对照组、大螺组、小螺+大螺组。小螺用长角涵螺,大螺用铜锈环棱螺。螺类投放重量如表5所述,大螺组铜锈环棱螺投放量为75g/m2;小螺+大螺组长角涵螺投放量为20g/m2,铜锈环棱螺投放量为55g/m2
表5多种叶片不分裂植物种植区投放螺类投放方案
处理组 苦草+竹叶眼子菜
对照组 0
大螺组(铜锈环棱螺) 铜锈环棱螺75g/m<sup>2</sup>
小螺+大螺组(长角涵螺+铜锈环棱螺) 长角涵螺20g/m<sup>2</sup>,铜锈环棱螺55g/m<sup>2</sup>
监测指标:每3天观察围隔水位,通过注水维持各围隔水位一致,降雨时用防雨布遮挡围隔,避免降水对系统产生影响。观测周期为2019年5月27日~6月26日,共30天,观测结束时,每个围隔随机采集30株植物,每种植物采集10株,测定总重量,计算与实验初始时相比植株的湿重增长率。
植物生长状况:如图11所示,与初始试验时苦草和竹叶眼子菜的湿重相比,对照组、大螺组、小螺+大螺组的植物湿重增长率分别为35.3%、58.2%、69.7%,小螺+大螺组、大螺组的湿重增长率均显著高于对照组;此外,小螺+大螺组的湿重增长率显著高于大螺组,高出11.5%,表明对于叶片不分离植物,小螺+大螺组搭配投放更有利于促进植物生长。
实施例6叶片不分裂植物和分裂植物混合种植区投放螺类促进沉水植物定植示范应用
应用方案:建立4个2m×2m的围隔,所用材料为高强度PVC不透水软围隔带。并注入湖水50cm水深,待系统稳定一周后。4个围隔分A组和B组,每组2个围隔。
混合种植区A组种植苦草(叶片不分裂植物)、轮叶黑藻和金鱼藻(叶片分裂植物),选取生长良好、形状、质量较为一致的株高20~25cm的苦草幼苗,株高35cm的轮叶黑藻、30cm金鱼藻植株,种植总密度为30株/m2,每种种植密度为10株/m2。叶片不分裂植物覆盖度为33.3%,叶片分裂植物覆盖度为66.7%。
混合种植区B组种植苦草(叶片不分裂植物)、穗花狐尾藻和伊乐藻(叶片分裂植物),选取生长良好、形状、质量较为一致的株高20~25cm的苦草幼苗,株高30cm穗花狐尾藻、30cm的伊乐藻,种植总密度为40株/m2,苦草密度为20株/m2,穗花狐尾藻密度为10株/m2,伊乐藻密度为10株/m2。叶片不分裂植物覆盖度为50%,叶片分裂植物覆盖度为50%。
围隔系统稳定三天后开始投放螺类。
螺类投放方案:设置2种螺类投放方案,无螺对照组、小螺+大螺组。根据叶片分裂植物和叶片不分裂植物的种植覆盖度进行设置螺投放方案,小螺用长角涵螺和纹沼螺,大螺用铜锈环棱螺,螺类投放重量如表6所述。
混合种植区A组长角涵螺投放为60×0.667=40g/m2,铜锈环棱螺投放量为60×0.333=20g/m2
混合种植区B组纹沼螺投放为70×0.50=35g/m2,铜锈环棱螺投放量为80×0.50=40g/m2
表6混合种植区螺类投放方案
Figure BDA0002321459490000101
监测指标:每3天观察围隔水位,通过注水维持各围隔水位一致,降雨时用防雨布遮挡围隔,避免降水对系统产生影响。观测周期为2019年7月3日~8月2日,共30天,观测结束时,每个围隔随机采集30株植物,每种植物采集10株,测定总重量,计算与实验初始时相比植株的湿重增长率。
植物生长状况:
混合种植区A:如图12所示,与初始试验时苦草、轮叶黑藻和金鱼藻的湿重相比,对照组、小螺+大螺组的植物湿重增长率分别为53.8%、89.7%,小螺+大螺组的湿重增长率显著高于对照组35.9%。
混合种植区B:如图12所示,与初始试验时苦草、狐尾藻和伊乐藻的湿重相比,对照组、小螺+大螺组的植物湿重增长率分别为35.8%、76.1%,小螺+大螺组的湿重增长率显著高于对照组40.2%。
上述试验应用结果表明,小螺和大螺搭配投放能显著提高叶片不分裂植物和分裂植物混合种植修复时植物的生长。

Claims (8)

1.一种促进沉水植物定植的方法,其特征在于,包括:
将待修复种植区内的沉水植物基于叶片形态和分裂情况划分为叶片分裂植物和叶片不分裂植物;
基于种植区内沉水植物的种植状态,将种植区划分为叶片分裂植物种植区、叶片不分裂植物种植区和混合种植区;
在叶片分裂植物种植区内投放小型螺,叶片不分裂植物种植区内搭配投放小型螺和大型螺,混合种植区内按照叶片分裂植物和叶片不分裂植物的覆盖度,搭配投放小型螺和大型螺。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将叶片高度分裂,叶片丝状、狭披针形,叶片小型沉水植物划分为叶片分裂植物;
叶片为长条形或带形的沉水植物划分为叶片不分裂植物。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将壳高介于6~ 9 mm,95%个体体重介于0.07~0.12g的螺划分为小型螺;
壳高介于12 ~ 20 mm,95%个体体重介于0.5~1.5g的螺划分为大型螺。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于叶片分裂植物种植区,小型螺投放重量为40~100 g/m2
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于叶片不分裂植物种植区,搭配投放大型螺和小型螺,大型螺投放重量为40~80 g/m2;小型螺投放重量为10~20 g/m2
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对于混合种植区,获取叶片分裂植物覆盖度百分比C1和叶片不分裂植物覆盖度百分比C2,大型螺投放重量为(40~80)×C1g/m2;小型螺投放重量为(40~100)×C2g/m2
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用PVC不透水软围隔带建立围隔,形成多个不同种植区。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括,每3天观察围隔水位,通过注水维持各围隔水位一致。
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