CN111527818A - 一种基于种间护理效应的南方酸性退化土壤植被修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于种间护理效应的南方酸性退化土壤植被修复方法,通过选择极端耐逆境的豆科植物,进行定植建群并维护,通过护理植物的抚育效应及共生真菌特殊分泌物的特殊功效保护目标植物在酸性土壤逆境下重建群落多样性并实现尽快重建植物群落及进行正向演替的目的。应用本发明提供的方法,可以在2‑3年内比较快速地重建南方酸性退化土壤逆境下的受损生态系统的成功修复与植物群落重建,保证在极端逆境下能够取得早期定植;在目标植物播种或移栽过程中,引入泡囊丛枝状菌根真菌,发挥其余目标植物的互惠作用,构建出具有良好生物多样性及较显著生态维持效益的次生生态系统,完成植物种间互惠及植物‑共生真菌实现联合修复。
Description
技术领域
本发明属于属于生态安全保障与重建技术领域。涉及一种植物群落的重建方法,具体涉及一种适合于我们南方酸性土壤背景下山丘地区各种严重受损生态系统修复的技术体系。
背景技术
我国南方(这里一般指北纬30度以南)酸性土壤地区面积极为广阔,是重要的农林生产及自然环保区域,其中很多还是属于重要水源地。这些水源地覆盖了提供城镇居民生活及公共服务用水(如政府机关、企事业单位、医院、学校、餐饮业、旅游业等用水)取水工程的水源地域,同时也是受到国家法律保护的水体及其周边区域。水源区域中水的数量与质量,受到水源地,即周边生态环境系统状况的影响。在植被受到严重破坏的裸坡地带(图1),或者在水库建造初期由于建坝所需土方所开采造成的裸坡区域(图2),在南方雨季,水土流失加剧,水土涵养能力受到摧毁,南方暴雨季节则易发生洪涝,而少雨季节则易于发生干旱,水源的水体质量和数量得不到稳定的保障,亟须恢复具有完整生态学功能的植物群落,以保证水源地的整体服务功能。
酸性土壤主要分布于水热资源丰富的热带和亚热带地区,植物碳素同化生产潜力巨大,但因制约性限制因子的存在(酸毒、有机质和必需养分缺乏、伴生微生物缺乏)而无法让植物群落建成,只有少数耐性较强的能够勉强存活,但群落生物多样性极差,无法发挥生态系统的功能。由于酸性土壤中存在酸害、铝毒和养分缺乏等多种胁迫因子,酸性土壤的植物生产潜力难以充分发挥。全球酸性土壤约占陆地总面积的30%,约50%的耕地和潜在可耕地属于酸性土壤,中国酸性土壤约占国土总面积的22.7%。酸性土壤的种种不利因素,导致了植被群落及土壤生物群落严重衰退,对生物多样性和生态环境造成了负面影响。
严重侵蚀的裸露坡地,土层乏无,或仅有成土母质,或岩层裸露,土壤保水性、保持养分能力差,在夏季高温干旱,环境条件恶劣,在修复初期植物难出苗、难成活,此乃侵蚀土壤修复、植被重建的一个难点,而在修复初期土壤如何保水和植物-菌根如何能快速定植的技术最为关键。
发明内容
本发明提供一种适合于南方山区丘陵地带的荒弃无耕作废弃地、南方水库建造土方石方采集后形成的裸坡、高速公路及轨道交通修改中所产生的裸坡及工矿采掘面所造成的裸地等酸性严重、养分瘠薄等极端恶劣的立地条件中重建植被的方法。本发明主要适用于我国北纬30度以南、降雨量相对充沛(年降雨量不少于1000mm)、植物覆盖稀少(盖度少于5%)、土壤呈强酸性(pH在5.5以下)、土壤呈严重瘠薄(有机质含量低于0.6%,总氮低于0.05%)的水源地周边非岩基的酸性红壤。
一种在南方酸性逆境土壤背景下利用护理植物生态效应使得退化生态系统获得快速有效恢复并产生生态效益的技术,
本发明所要解决的技术问题是:在酸性土壤胁迫逆境下如何充分利用护理植物的正相互作用帮助目标植物在极端恶劣的逆境(强酸性、寡营养、几无初生植被等)下迅速定植,并利用中间互惠性邻体效应及丛枝菌根真菌产生的共生效应,重建植物群落,修复受损生态系统,实现并改进生态系统的正常功能,从而为恢复这些极端恶劣生境下的生态学过程的正常进行以及生态学功能的正常发挥提供生物多样性保证。为了解决上述问题,本发明提供了一种护理植物、目标植物、共生真菌共同发挥作用的重建受损生态系统植物群落、恢复系统多样性的方法,包括如下步骤:
(1)选择极端耐逆境的豆科植物胡枝子(拉丁学名:Lespedeza bicolor Turcz.)或者同科同属的美丽胡枝子(拉丁学名:Lespedeza formosa(Vog.)Koehne)作为受损生态系统恢复中的先锋植物,为后期引入的植物(目标植物)提供护理效应。胡枝子及美丽胡枝子,均属于豆科胡枝子属直立灌木,耐旱、耐瘠薄、耐酸性、耐盐碱、耐刈割,对土壤适应性广而强,在瘠薄的新开垦地上可以较快建群生长。
(2)护理植物原始种源可以于第一年9-10月从长势良好的胡枝子种群中自行采集,一般当荚果黄褐色时即可采集。采种方法一般用手撸,采集的荚果晾干后搓掉果柄,清除杂物后,装袋贮藏于干燥通风处。也可从市售渠道购回,低温干燥处储存;
(3)于第二年3-4月趁有春雨时或者人工补给水分进行播种。播种前要进行种子预处理。胡枝子用98%的浓硫酸处理20分钟,然后用自来水反复冲洗干净。播种前2-3天进行浸种催芽处理。用50℃温水浸泡种子并每隔4-5小时搅拌一次,以增加浸种液中的氧气,驱散释放出浸种种子呼吸所产生的二氧化碳。浸24小时后捞出,放在竹藤制或者塑料制的漏水箩筐内或者装入麻袋进行沥水,上面覆盖湿布或者湿稻草,保持一定温度在摄氏20度以上进行催芽。当种子种皮开裂、胚芽萌出(咧嘴)时即可采用穴播播种。穴距1米左右,每穴播种已经催过芽的胡枝子健康种子2-4粒,深度1-3厘米左右,覆土后适当压实,向播种处每穴人工补水100-150毫升;
(4)等萌发出苗后一个月,再进行间苗和补苗,以保持初始群体的相对均匀;群体建成早期适度补充水分,栽培管护强耐酸性的豆科(美丽)胡枝子形成一年龄群体;
(5)以具有一定耐酸性但既属于匍匐茎型又具有养地功能的豆科植物紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和马棘(Indigofera pseudotinctoria Mats.)作为目标植物;
(6)于第三年春季3-4月份气温升至18℃以上时,开始播种目标植物紫花苜蓿和马棘。播种方法:播种前种子进行预处理:马棘种子用98%的浓硫酸处理20分钟,紫花苜蓿种子用10%的过氧化氢消毒10分钟,然后用自来水反复冲洗,然后适当浸种:建议干湿交替浸种六小时并坚持两个循环;
(7)用从北京市农林科学院植物营养与资源研究所丛枝菌根真菌种质保藏中心购回的以下种类的泡囊状丛枝菌根真菌(AMF)接种体【可以优先考虑购买下面这些菌根真菌种类:Funneliformis geosporum(Fg,BGC GZ01)、Acaulospora scrobiculata(As,BGCHK02A)、Rhizophagus intraradices(Ri,BGC BJ09)、Funneliformis mosseae(Fmo,BGCXJ01)、Glomus tortuosum(Gt,BGC NM03A)、Gigaspora margarita(Gma,BGC ZJ03)等6个种类的真菌菌种】。促生效果以Funneliformis geosporum(Fg,BGC GZ01)最佳,其他五种真菌均有显著的促生效果但相互之间差异不大。购回菌种如数量充足(每株目标植物有1000个孢子当量的接种体),则直接拌种或者蘸根。如因为种种原因(如费用有限等)购回的菌根真菌接种体数量有限,则可以在买回后先进行扩繁,以生产出足够量的菌根真菌接种体备用。
(8)泡囊状丛枝菌根真菌繁殖体的扩繁步骤为:1)扩繁以玉米和紫花苜蓿为宿主植物;2)在灭菌的河沙中接入单个真菌菌种的接种体;3)在温室中培养5个月后将植株地上部分剪去,将植株地下部分剪碎后与河沙充分混合均匀,装入塑封袋后贮存于常温环境。4)接种处理前,使用湿筛倾析法测定各菌种的接种体中的孢子密度。
(9)可用选定的菌根真菌接种体拌混已经浸泡过的种子,或者用目标植物的幼苗进行蘸根处理。拌种或者蘸根等接种处理中,加入各接种体的重量按照各菌种接种体的孢子密度计算,使起始环境中每种AMF菌种的孢子达到500-1000个/植株。根据购得品或者扩繁产品中的真菌孢子密度确定接种剂量;
(10)在先锋性的护理植物胡枝子(或美丽胡枝子)成株之间,等距穴播已经拌种的目标植物种子或者穴插已经蘸根的目标植物幼苗。注意将目标植物播于已经定植的护理植物之间,以便在其苗期能够接受来自先锋植物的护理效应而提高成活率;
(11)加强适当补水等养护工作,待目标植物成长定植后,逐渐形成护理植物与目标植物共存的植物群落,并使其逐步演替;
(12)物种多样化的植物群落构建后,受损生态系统的生态学功能逐渐完善,在各种自然生态学过程驱动下,植物多样性不断提高,系统功能不断加强,实现了恢复的目标。
本发明的创新之处在于,以胁迫梯度假说为理论依据,在物种选配和组合上,突破植物演替序列的常规顺序,利用护理植物的帮助效应,构建了一种以护理植物-目标植物-协助微生物一体化的南方酸性土壤受损生态系统群落重建的联合修复技术体系。
与现有技术比较,本发明创新点有:1)选用耐多种逆境的豆科植物胡枝子和美丽胡枝子作为先锋植物种类,保证在极端逆境下能够取得早期定植;2)选择耐酸、耐瘠的、具有固氮效应的豆科植物紫花苜蓿和马棘作为护理效应的目标植物;3)充分发挥先锋植物和目标植物之间的互惠作用,特别是先锋植物对目标植物的护理效应;4)在目标植物播种或移栽过程中,引入泡囊丛枝状菌根真菌,发挥其余目标植物的互惠作用,强调接种剂量当量在1000-2000个孢子/植株。5)植物种间互惠及植物-共生真菌实现联合修复。
附图说明
图1是南方红壤丘陵裸坡(浙江金衢盆地)。
图2是水库建设时期土方工程造成的裸坡。
图3是野外环境(一个大区)中成体植物对幼苗抚育效应试验示意图。
图4是胡枝子苗期长相。
图5是在酸性退化土壤背景下经养护的胡枝子植株成株。
具体实施方式
本发明结合附图和实施例作进一步的说明。
实施例1耐酸性植物的筛选与邻体效应比较
(1)试验时间:2013年4月-10月
(2)试验地点:浙江大学温网室内,模拟试验区
(3)试验方法
根据预研的种子萌发试验结果,选定美丽胡枝子作为邻体植物。美丽胡枝子、马棘和紫花苜蓿作为目标植物,美丽胡枝子既是邻体植物也是目标植物。该试验在浙江大学生命科学学院温网室内进行。中型试验生态系统的规格为37cm长×26cm宽×23cm高的盆钵,每盆加入20kg过2mm筛的供试土壤。供试用极强酸性土壤(pH3.1)的制作:40ml pH 2的浓硫酸溶液加入5L的自来水中,然后这5L硫酸溶液加入到盆钵中,即可获得pH值为3.1的极端酸性土壤。用0、100或者200g的碳酸钙分别加入5L的自来水中,然后将5L含有碳酸钙的溶液分别加入到不同的花盆中来获得pH值为4.1、5.5和6.1的酸性土壤。每天加自来水从而使土壤保持50%的含水量,经过一个月的反应后来测试土壤的最终pH值。
随机选择饱满、整齐的种子,美丽胡枝子和马棘种子用98%的浓硫酸处理20分钟,紫花苜蓿种子用10%的过氧化氢消毒10分钟,蒸馏水反复冲洗干净。三个物种的种子分别播种在三个育苗盘(长40cm,宽26cm,高10cm)中,育苗盘中装有营养土(蛭石:营养土=1:1),种子播种在育苗盘营养土的表面,然后再在种子上覆盖一层薄薄的营养土,将育苗盘置于温室中,每天浇水保持土壤湿润。一个月后,待美丽胡枝子长至5-6cm高,马棘和紫花苜蓿长至2-3cm高时,将育苗盘中的幼苗移栽到中型试验生态系统中,每个系统中包含一颗幼苗或者两颗幼苗。中型试验生态系统中只包含一颗幼苗的代表无邻体处理组,包含两颗幼苗且其中一颗是美丽胡枝子幼苗的为有邻体处理组。
本试验是双因子随机区组试验,其中一个因子是土壤pH梯度(3.1,4.1,5.5,6.1),另一个因子是邻体因子(有邻体植物美丽胡枝子或没有邻体植物美丽胡枝子)。第二个因子是指三种目标植物(美丽胡枝子、马棘和紫花苜蓿)单独种植或者和邻体植物一起种植。对于每一种目标植物来说,每个处理5个重复,构成一个含有40个供观察的中型试验生态系统。3个物种共有120个供观察的中型试验生态系统。本试验从2013年4月开始到10月结束。在植物生长期内不人工补充养分,自然光照,每个中型试验生态系统每天浇水1L。试验过程中每个月的9号测量目标植物与邻体植物的株高冠幅。植株生长6个月后收获,收获前测定目标植物和邻体植物的株高和冠幅。收获时目标植物(美丽胡枝子和马棘)的根、茎、叶部分分开;紫花苜蓿地上部分(茎叶)和地下部分(根)分开。试验结束后只收获目标植物,邻体植物留着后续试验。植物的茎、叶部分在65℃下烘干至恒重以测定茎、叶的生物量。地下部分的根系用自来水冲洗干净,再用蒸馏水冲洗,用滤纸吸去表面水分,然后在65℃烘干至恒重以测定地下部分的生物量。生物量测量后,将植物叶片粉碎均匀,用于其他指标的测定。
(4)试验结果
主要结果如下:在三个试验材料中,美丽胡枝子具有最强的耐酸性;马棘和紫花苜蓿在pH5.5时表现不错;所有供试物种都无法长期在pH3.1的环境下持久生存。
表1-1美丽胡枝子的耐酸性土壤能力及邻体效应表现
表1-2马棘的耐酸性土壤能力及邻体效应表现
表1-3紫花苜蓿的耐酸性土壤能力及邻体效应表现
实施例2不同目标植物和护理植物之间邻体效应的比较
(1)试验时间:2015年6月-9月
(2)试验地点:浙江大学同质园,模拟试验区
(3)试验方法:
试验在浙江大学同质园中进行,为四周通透开放的遮雨自然环境。试验所用盆钵规格为盆口直径31cm,高20cm,装有10kg供试土壤。参考Habte and Soedarjo(1996)调节土壤pH方法,称取0g、150g、300g碳酸钙分别溶解于5L水中,将其分别均匀浇入不同盆钵,配置出pH值分别为4.1、5.6和6.9等酸度不同的土壤。每日加水,保持土壤含水量为50%,一个月后,测定土壤最终pH值。
本试验为双因子随机区组试验,设置土壤pH4.1、pH5.6和pH6.9三个酸胁迫水平,设置有邻体、无邻体二种邻体处理。对于每一种目标植物,每个处理重复5次,3(三个pH处理水平)×2(有无、邻体两种处理)×5(每个处理5次重复)=30(盆钵)。
随机选择整齐、饱满的种子,美丽胡枝子、紫穗槐、马棘种子均用98%浓硫酸溶液浸泡处理20分钟,白三叶、狗牙根、黑麦草、高羊茅种子均用10%过氧化氢溶液浸泡处理10分钟,蒸馏水反复冲洗干净。本试验中,先建植邻体系统。2015年3月1日,将邻体植物美丽胡枝子种子播种在营养土(蛭石:营养土=1:1)中,将此育苗盘(长40cm,宽26cm,高10cm)置于温室中,每日浇水,保持土壤湿润。2周后,将美丽胡枝子幼苗移栽至不同pH水平、有邻体处理的盆钵中,于同质园内进行。2015年5月31日,将紫穗槐、马棘、白三叶、狗牙根、黑麦草、高羊茅这6种植物种子分别插播于不同pH水平,有邻体或无邻体处理的盆钵中,每盆50粒,此时邻体系统的株高冠幅基本一致。2015年7月1日,对目标植物幼苗进行合理间苗,使每个盆钵只留下1株目标植物幼苗。本试验于2015年9月收获样品,其间为自然的温度、湿度及光照条件,定期浇水保证土壤适宜的持水量。
从2015年6月1日至6月16日,每日记录6种目标植物萌发情况,第一片真叶或者第一级分蘖出现时间。2015年7月1日开始定期记录6种目标植物幼苗生长指标。于2015年9月15日收获样品,并测定生物量等各项指标。用SPSS 16.0软件对生物量等各项指标进行统计分析和显著性检验。
(4)试验结果:
所有供试植物都存在逆境下的互惠性邻体效应;邻体效应大小存在着种间的区别,说明不同物种从邻体构建中获得的益处存在不同;不同阶段、不同植株性状的邻体响应是不一样的。
表2-1各种酸性胁迫水平下邻体效应对不同植物的萌发率影响的比较
表2-2各种酸性胁迫水平下邻体效应对不同植物的存活率影响的比较
表2-3各种酸性胁迫水平下邻体效应对不同植物株高影响的比较
表2-4各种酸性胁迫水平下邻体效应对不同植物冠幅影响的比较
表2-5各种酸性胁迫水平下邻体效应对不同植物生物量影响的比较
实施例3野外自然酸性逆境下菌根真菌与邻体效应的互作效应
(1)试验时间:2014年4月-10月
(2)试验地点:浙江省安吉境内某退化红壤坡地,属典型的南方酸性红壤区
(3)试验方法
2014年3月份我们根据试验要求设计了三因子裂区完全随机试验。在该试验中,我们把不同的丛枝菌根真菌(AMF)水平作为主区,邻体处理作为裂区,不同的物种(美丽胡枝子、马棘和紫花苜蓿)作为裂裂区。每个区组含两块2×3m的区块组成,其中一个区块用苯菌灵处理,另一个区块不用苯菌灵处理。每个区块间隔一个0.4m的环沟,每个区块又分为1×1m的6个小区。试验共14个重复,14×2种AMF水平(有苯菌灵处理和无苯菌灵处理)×2种邻体水平(有邻体和无邻体处理)×3种目标植物(美丽胡枝子、马棘和紫花苜蓿),共设有168个小区。
邻体植物美丽胡枝子种植前的两周对相应的样地施加苯菌灵处理,之后每隔半个月处理一次。苯菌灵使用方法如下:按照每平方米土壤面积使用2g苯菌灵的剂量,12g苯菌灵溶于15L水(大田试验用水量)。然后对每个小区加以处理,即每个小区需要15L苯菌灵溶液;无苯菌灵处理的小区浇相同体积的水作为对照。苯菌灵处理之前,除去地上的杂草和石块等杂物。邻体植物美丽胡枝子先进行育苗。待美丽胡枝子幼苗长至5cm高时,将美丽胡枝子幼苗带到指定试验区进行移植(图4)。
本试验从2014年4月开始到10月结束。我们在每个区块随机选取三个小区先建立邻体植物美丽胡枝子。在移苗的一周内,由于植株较小,我们折取了一些枯枝为其遮阴并且每天浇水,一周之后,我们把枯枝去除任其正常生长。邻体植物建立后,我们对三种目标植物进行育苗。一个月后,当邻体植物长大后,我们把育好的目标植物美丽胡枝子、马棘和紫花苜蓿幼苗完全随机的移栽到各个小区。目标植物种植后的两周内,如果有目标植物幼苗死亡的,我们将继续补种上类似大小的植物,两周后如果还有植物死亡的将不再继续补种。我们在试验地周围用绳索围了一圈来防止牲畜和人为的破坏。在植物生长期内没有人为补充任何养分,主要依靠雨水保证植株正常生长。试验过程中每隔半个月记录邻体植物与目标植物的株高、冠幅、分支数和存活数。植株生长6个月后收获,收获前测定目标植物和邻体植物的株高、冠幅和分支数并统计存活数。试验结束后只收获目标植物,邻体植物留在试验基地进行后续试验。植物的茎、叶部分在65℃下烘干至恒重以测定茎、叶的生物量。地下部分的根系用自来水冲洗干净,再用蒸馏水冲洗,用滤纸吸去表面水分后收集部分须根用于测定侵染率,其他部分在65℃烘干至恒重以测定地下部分的生物量。生物量测量后,将目标植物的叶片粉碎均匀,用于其他指标的测定。
(4)试验结果
马棘和紫花苜蓿在恶劣情况下,存在明显的邻体互惠效应,也就是说,美丽胡枝子等护理植物的存在,大大地有利于马棘和紫花苜蓿在逆境下的抗逆性生存。
表3-1消除菌根真菌效应背景下邻体效应对三种不同植物存活率的影响
实施例4严重退化酸性土壤逆境下不同植物的邻体互惠效应的鉴定
1、试验时间:2015年4月-9月
2、试验地点:浙江省安吉某严重退化茶园,属于典型的南方酸性红壤区
3、试验方法
本试验为双因子裂区完全随机试验。在该试验中,有无邻体处理作为主区,不同物种(紫穗槐、马棘、白三叶、狗牙根、黑麦草和高羊茅)作为裂区。每个大区面积为4×3m=12m2(见图3)。每个大区间隔宽为0.4m的环沟。在每个大区中,平均分割为12个1×1m的小区。共设置14个重复。2(邻体)×6(目标植物)×14(重复)=168小区。邻体系统已于2014年4月构建起来,至2015年4月,邻体植物美丽胡枝子已于野外样地生长1年。其间经过修剪,株高冠幅基本一致,平均株高约1.5m(图5)。2015年4月12日,将紫穗槐、马棘、白三叶、狗牙根、黑麦草、高羊茅这6种植物种子分别插播于目标植物各自不同邻体处理的小区中,每小区50粒。2015年5月21日,对目标植物幼苗进行合理间苗,使每个小区只留下1株目标植物幼苗。本试验于2015年9月13日收获样品,期间自然光照条件,主要依靠自然雨水补充水分。
从2015年4月13日起,每隔7天记录6种目标植物萌发情况。2015年5月21日开始定期记录6种目标植物幼苗生长指标。于2015年9月13日收获样品,并测定生物量等各项指标。所有样品指标测定试验在浙江大学生命科学学院试验室进行。用SPSS16.0软件对各项指标进行显著性检验和统计分析。
4、试验结果
不同物种耐逆境(酸性、瘠薄、高温等)的能力存在显著差异。白三叶、黑麦草与高羊茅由于经受不了极端极端逆境,陆续死亡,没能存活到收获期;幸存物种的生长表现,以紫花苜蓿为强,马棘次之,狗牙根相对较弱。种植植物对土壤有机质和氮磷等养分含量有显著的改进作用,是改进土壤生态系统的重要举措。
表4-1有无邻体处理对不同植物种类萌发率的影响
表4-2有无邻体处理对不同植物种类存活率的影响
表4-3有无邻体处理对不同植物种类株高的影响
表4-4有无邻体处理对不同植物种类冠幅的影响
表4-5有无邻体处理对不同植物种类生物量的影响
表4-6有无邻体处理对土壤总氮量改善效果的影响
表4-7有无邻体处理对土壤总磷含量改善效果的影响
表4-8有无邻体处理对土壤有效磷含量改善效果的影响
表4-9有无邻体处理对土壤有机质改善效果的影响
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于种间护理效应的南方酸性退化土壤植被修复方法,其特征在于,
(1)选择极端耐逆境的豆科植物胡枝子(Lespedeza bicolor Turcz.)或者同科同属的美丽胡枝子(Lespedeza formosa(Vog.)Koehne)作为受损生态系统恢复中的先锋植物,为后期引入的目标植物提供护理效应;
(2)护理植物原始种源于第一年9-10月从长势良好的胡枝子种群中自行采集,当在黄褐色时采集;
(3)于第二年3-4月在有春雨时或者人工补给水分进行播种,播种前要进行种子预处理,胡枝子用98%的浓硫酸处理20分钟,然后用自来水反复冲洗干净,播种前2-3天进行浸种催芽处理,浸24小时后捞出,放在竹藤制或者塑料制的漏水箩筐内或者装入麻袋进行沥水,上面覆盖湿布或者湿稻草,保持温度在摄氏20度以上进行催芽;
(4)等萌发出苗后一个月,再进行间苗和补苗,以保持初始群体的相对均匀;
(5)以具有一定耐酸性但既属于匍匐茎型又具有养地功能的豆科植物紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和马棘(Indigofera pseudotinctoria Mats.)作为目标植物;
(6)于第三年春季3-4月份气温升至18℃以上时,开始播种目标植物紫花苜蓿和马棘,播种方法:播种前种子进行预处理:马棘种子用98%的浓硫酸处理20分钟,紫花苜蓿种子用10%的过氧化氢消毒10分钟,然后用自来水反复冲洗,然后适当浸种:建议干湿交替浸种六小时并坚持两个循环;
(7)用泡囊状丛枝菌根真菌(AMF)接种体,当接种体的每株目标植物有1000个孢子当量,则直接拌种或者蘸根,当菌根真菌接种体数量有限,则在买回后先进行扩繁,以生产出足够数量的菌根真菌接种体备用;
(8)泡囊状丛枝菌根真菌繁殖体的扩繁步骤为:1)扩繁以玉米和紫花苜蓿为宿主植物;2)在灭菌的河沙中接入单个真菌菌种的接种体;3)在温室中培养5个月后将植株地上部分剪去,将植株地下部分剪碎后与河沙充分混合均匀,装入塑封袋后贮存于常温环境;4)接种处理前,使用湿筛倾析法测定各菌种的接种体中的孢子密度;
(9)用选定的菌根真菌接种体拌混已经浸泡过的种子,或者用目标植物的幼苗进行蘸根处理,拌种或者蘸根接种处理中,加入接种体的重量按照菌种接种体的孢子密度计算,使起始环境中每种AMF菌种的孢子达到500-1000个/植株;
(10)在先锋性的护理植物胡枝子或美丽胡枝子成株之间,等距穴播已经拌种的目标植物种子或者穴插已经蘸根的目标植物幼苗;
(11)加强养护工作,待目标植物成长定植后,逐渐形成护理植物与目标植物共存的植物群落,并使其逐步演替;
(12)物种多样化的植物群落构建后,受损生态系统的生态学功能逐渐完善,在各种自然生态学过程驱动下,植物多样性不断提高,系统功能不断加强,实现了恢复的目标。
2.根据权利要求1所述的修复方法,其特征在于,步骤(2)中采种方法选用手撸,采集的荚果晾干后搓掉果柄,清除杂物后,装袋贮藏于干燥通风处,或从市售渠道购回,低温干燥处储存。
3.根据权利要求1所述的修复方法,其特征在于,步骤(3)中用50℃温水浸泡种子并每隔4-5小时搅拌一次,以增加浸种液中的氧气,驱散释放出浸种种子呼吸所产生的二氧化碳。
4.根据权利要求1所述的修复方法,其特征在于,步骤(3)中当种子种皮开裂、胚芽萌出时即采用穴播播种,穴距1米,每穴播种已经催过芽的胡枝子健康种子2-4粒,深度1-3厘米左右,覆土后适当压实,向播种处每穴人工补水100-150毫升。
5.根据权利要求1所述的修复方法,其特征在于,步骤(4)中群体建成早期补充水分,栽培管护强耐酸性的豆科胡枝子形成一年龄群体。
6.根据权利要求1所述的修复方法,其特征在于,步骤(7)中泡囊状丛枝菌根真菌(AMF)接种体选用的菌根真菌种类为:Funneliformis geosporum(Fg,BGC GZ01)、Acaulosporascrobiculata(As,BGC HK02A)、Rhizophagus intraradices(Ri,BGC BJ09)、Funneliformis mosseae(Fmo,BGC XJ01)、Glomus tortuosum(Gt,BGC NM03A)、Gigasporamargarita(Gma,BGC ZJ03)。
7.根据权利要求1所述的修复方法,其特征在于,步骤(9)中根据购得品或者扩繁产品中的真菌孢子密度确定接种剂量。
8.根据权利要求1所述的修复方法,其特征在于,步骤(10)中注意将目标植物播于已经定植的护理植物之间,以便在其苗期能够接受来自先锋植物的护理效应而提高成活率。
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