CN114190218B - 一种近热带雨林植物群落的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于植物群落构建技术领域，公开了一种近热带雨林植物群落的构建方法。本发明提供了一种近热带雨林植物群落的构建方法，通过选取位于北半球、坡面向南至西南的山谷、构建植物群落、利用园林废弃物自然发酵对土壤增温、空气增湿，营造热带雨林环境，加快林下植物的生长和稳定，构建稳定的近热带雨林群落，其中，利用园林废弃物自然发酵可使温度达到55度，有效增加土壤的土温，降低冬季寒冷气候对植物的影响，提高冬季的生长速度；通过向林下植被和层间植物喷施植物激素，可以在乔木郁闭度提高导致影响光照量前长高，争取更多的阳光进行光合作用。

Description

一种近热带雨林植物群落的构建方法

技术领域

本发明属于植物群落构建技术领域，具体涉及一种近热带雨林植物群落的构建方法。

背景技术

随着城市化进程加快，大量城市人口需要在城市周边的园林绿地上休憩，因而，许多城市通常都把城市近郊山林地改进为可供又游览的公园绿地，但是需要快速恢复本地乡土植物层，以增加植物群落的多样性，维持公园环境的生态平衡。

热带雨林是地球上一种常见于赤道附近热带地区的森林生态系统，终年高温高湿,温度和雨量没有明显的季节变化。群落外貌终年常绿,林下阴暗潮湿，植物为了争夺阳光，适应雨水淋溶的环境，形成互相绞杀、板根、柱根和空中花园等显著特征。建设近热带雨林植物群落，能在改善城市人居环境之余，极大地缓解城市生物多样性下降、生态系统恢复能力弱、容易被外来生物入侵等生态问题。

专利文献ZL105794612A公开了一种热带雨林空中花园的构建方法，包括以下步骤：步骤一、用金属管构建立体仿真树形骨架，在所述骨架外表面贴合一层树皮片，并用铁丝捆绑固定，得仿真景观树；步骤二、用透明钓鱼线将附生植物体缠绕并固定于仿真景观树外表面上；步骤三、在仿真景观树内部设置容纳液体的器皿，仿真树形骨架与器皿通过多个导液管连接，即得热带雨林空中花园；该方法能够在温暖湿润的人工环境中展示、科普附生植物体，仿真景观树作为展示载体可长期使用，自动供水系统能够实现自动浇灌和供养，节省了大量的人力、物力；但是该技术方案为在仿真树上进行种植展示附生植物，并没有涉及构建近热带雨林植物群落，且植物较为单一，不能体现热带雨林特征。

专利文献CN201910917661.3公开了一种林下兰花景观的植物配置方法，包括如下步骤：选择种植区域、选择布景树木、选择种植兰花、选择种植季节、确定景观层、配置景观和后期养护。该技术方案选择郁闭度0.5～0.7的林下种植环境，选择常绿树种为附主，以适宜野外生存的兰花种类为种植材料，选用适应性强的原生兰花种类为主，长年开花的热带兰种类为点缀，采用3种分层种植模式，1种点缀种植模式及1种重要节点景观强化的景区附生兰组合景观配置方法，搭配肾蕨、鸟巢蕨、空气草等辅助材料，在林下营建花姿优雅、色彩亮丽、季相丰富、层次错落、四时有花的热带雨林景观，提升景观档次和内涵；但是该技术方案采用的不是仿真树，而是在林下营造兰花景观，也没有涉及构建近热带雨林植物群落，且植物较为单一，不能体现热带雨林特征。

专利文献ZL201610388848.5公开了一种橡胶林改造恢复热带雨林的造林方法，包括2次橡胶林采伐和2次雨林树种造林，先进行第1次橡胶林带状采伐，预留天然恢复带后，在采伐迹地上进行第1次雨林树种造林，3年后，进行第2次橡胶林采伐，伐除剩余橡胶树，然后进行第2次雨林树种造林。使用该造林技术可以改善幼树的庇护条件，提高造林成活率和树木生长量，形成结构丰富的复层异龄林。该技术方案提供的采伐和造林方法可以有效减少新造林地水土流失，降低采伐对景观的影响，控制大规模橡胶林采伐带来的生态冲击。该技术方案提供的橡胶林改造恢复热带雨林的造林方法具有人工群落生长快，林分结构佳和对环境生态冲击小的特点，可以达到良好的雨林恢复效果。但是该技术方案将橡胶林改造恢复为热带雨林，所述胶林分布区的地带性天然植被绝大多数都是热带雨林，具有热带雨林先天环境，该技术采用的是通过分阶段采伐的方法逐步恢复热带雨林植被，用时很长。

发明内容

本发明第一方面的目的，在于提供一种近热带雨林植物群落的构建方法。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一个方面，提供一种近热带雨林植物群落的构建方法，包括如下步骤：

选址：选取位于北半球、坡面向南至西南的山谷，从而获得最佳的光照和避开冬季的北向寒风；

植物群落构建：种植乔木、林下植被以及层间植物，所述层间植物种植于乔木及大的林下植被附近；

喷施植物激素：向林下植被和层间植物喷施植物激素；

土壤增温：向植物群落土壤表面撒铺塘泥与腐熟动物粪便的混合物，入冬降温前，在乔木种植过程中回填的种植基质边缘外的环沟填埋半腐熟动物粪便、泥炭土和园林废弃物的混合物；

空气增湿：保持植物群落中湿度为85～95％。

优选地，所述山谷的坡面为南偏西55～65度。

优选地，所述山谷的坡面的纵坡坡度小于15度，横坡坡度小于30度。

优选地，所述山谷的地形及土质保持排水良好，坡底有蓄排水设施，大雨后土坡积水不超过24小时。

对不符合排水条件的地形，通过修坡和修建排水沟实现排水满足要求；要求坡面平顺，坡度小于30度，排水沟采用植草明沟，沟宽度40～50cm，深度5～8cm。

植草明沟中种植植物为垂穗石松、肾蕨，种植宽度较沟两边沿各宽30cm。

优选地，所述山谷的边坡为荒地，以草本及稀疏灌丛为主，覆盖度小于30％。

优选地，所述覆盖度不包括入侵种覆盖面积。

优选地，所述乔木为细叶榕、中华锥、藜蒴、木油桐、潺槁、朴树、鳄梨、铁冬青、山苍子、破布叶和假苹婆中的至少一种；进一步为细叶榕、中华锥和藜蒴中的至少一种；更进一步为细叶榕、中华锥和藜蒴。

优选地，所述乔木的种植密度为(300～500)×(300～500)cm。

优选地，所述乔木栽植郁闭度为65～75％。

优选地，所述乔木中细叶榕、中华锥和藜蒴种植比例为(3～5):1:(1～3)。

优选地，乔木种植中不同植物品种间隔种植，相邻植物不超过3株同种植物。

优选地，所述林下植被为海芋、降真香、三丫虎、山大刀、黑面神、野牡丹、毛稔、土蜜树、梅叶冬青、鲫鱼胆、豺皮樟和岗捻中的至少一种；进一步为海芋、降真香、三丫虎、山大刀、黑面神、野牡丹和毛稔中的至少一种；更进一步为海芋、降真香、三丫虎、山大刀、黑面神、野牡丹和毛稔。

优选地，所述林下植被以自然繁衍为主，同时，通过点植增加植被丰富度，并且撒播林下植被植物种子。

优选地，所述点植的密度为(200～400)×(200～400)cm。

优选地，点植中不同植物品种间隔种植，相邻植物不超过3株。

优选地，点植中的林下植被为经过抗旱锻炼的林下植被。

优选地，所述抗旱锻炼方法如下：浇透林下植被的小苗，然后进行光照直至小苗叶片出现萎蔫且第二天早上不见恢复，然后第三天补水一次(浇透)，连续处理2～3个月。

优选地，所述林下植被植物种子按1～3公斤/亩撒播。

优选地，所述层间植物以攀援植物为主，为铁脚威灵仙、玉叶金花、蔓九节、香花崖豆藤、牛白藤、海金沙、粪箕笃、木防己和鬼灯笼中的至少一种；进一步为铁脚威灵仙和玉叶金花中的至少一种；更进一步为铁脚威灵仙和玉叶金花。

优选地，所述层间植物与所述乔木和大的林下植被的之和的种植比例为1:(2～4)。

优选地，所述大的林下植被为降真香和/或三丫虎。

优选地，所述植物激素为赤霉素和吲哚乙酸中的至少一种；进一步为赤霉素。

优选地，所述植物激素在层间植物种植2～3周后和/或层间植物开花后喷施。

优选地，所述塘泥与腐熟动物粪便的质量比为(2～4)：1。

优选地，所述塘泥与腐熟动物粪便的混合物的用量为500～700公斤/亩。

优选地，所述环沟位于种植基质边缘外25～35cm。

优选地，所述环沟为宽40～60cm深90～110cm的环沟。

优选地，所述半腐熟的动物粪便、泥炭土和园林废弃物的质量比为1:(1～6)：(5～13)；进一步为1:(2～4)：(5～7)；更进一步为1:3:6。

优选地，所述构建方法还包括如下步骤：

构建动物活动空间：采用架空形式通透铺装构建林下步道和活动平台。

优选地，所述林下步道为透水步道。

优选地，所述透水步道路面宽度80cm～150cm，每隔400～600cm设一架空通道，每道架空通道长70～90cm。

优选地，所述活动平台为透水活动平台。

优选地，所述透水活动平台由下往上依次为素土夯实、透水结构和饰面层。

优选地，所述透水结构为上下两层条状混凝土结构十字交叉。

优选地，所述饰面层的模块间留有0.5～1cm间隙。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种近热带雨林植物群落的构建方法，通过选取位于北半球、坡面向南至西南的山谷、构建植物群落、利用园林废弃物自然发酵对土壤增温、空气增湿，营造热带雨林环境，加快林下植物的生长和稳定，构建稳定的近热带雨林群落，其中，利用园林废弃物自然发酵可使温度达到55度，有效增加土壤的土温，降低冬季寒冷气候对植物的影响，提高冬季的生长速度；通过向林下植被和层间植物喷施植物激素，可以在乔木郁闭度提高导致影响光照量前长高，争取更多的阳光进行光合作用。

本发明通过采用架空形式的通透铺装构建林下步道和活动平台构建动物活动空间，为爬行动物等提供穿行通道和栖息地，提高物种丰富性，维持生态平衡；结合构建的植物群落，保持在动植物整个生态链，形成的群落更稳定。

附图说明

图1是北向边坡林下次生植被受寒流影响图。

图2是土壤增温过程中乔木树穴土球周边示意图。

具体实施方式

以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。

应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。本实施例中所使用的材料、试剂等，如无特别说明，为从商业途径得到的试剂和材料。

实施例1基质腐熟发酵的增温作用

采用半腐熟的鸡粪(从养鸡场购买已堆放一个月的鸡粪(混有垫料：木糠/稻壳/稻草/沙)，堆高1米椎体，表面洒水后铺一薄层细粒土，覆膜堆2周后，得到半腐熟的鸡粪)、泥炭土和粉碎的绿化树枝叶进行了增温作用的实验，实验地为广州某苗圃，设置CK对照组和实验组，其中，实验组1为鸡粪:泥炭土:粉碎枝叶的质量比为1:6:13的混合物；实验组2为鸡粪:泥炭土:粉碎枝叶的质量比为1:4:5的混合物；实验组3为鸡粪:泥炭土:粉碎枝叶的质量比为1:3:6的混合物；实验组4为鸡粪:泥炭土:粉碎枝叶的质量比为1:2:7的混合物；实验组5为鸡粪:泥炭土:粉碎枝叶的质量比为1:1:8的混合物；对照组为等量的土壤，在2019年11月份连续10天对土壤温度和空气温度进行检测，结果如表1所示：当鸡粪:泥炭土:粉碎枝叶的质量比为1:3:6时，增温效果最好，相对CK温度提高94％，在冬天对夜间土壤的增温具有积极的作用，发酵腐熟后可以给植物供给营养。

表1不同配比基质腐熟发酵的增温作用

实施例2坡向对植物的影响

2019年11月30日在四会山地苗场选取了一个南向边坡进行和一个北向边坡进行促进近热带雨林林下次生植被快速恢复实验，林地为稀疏林地，原有乔木有速生桉树、潺槁树、土蜜树、三丫虎，地被以铁芒萁为主，有蕨类及黑面神、桃金娘、野牡丹。清理了速生桉树以及铁芒萁后，按600公斤/亩向土壤表面撒铺塘泥与腐熟鸡粪(购自成都市龙泉驿区十陵禽业合作社，《腐熟发酵鸡粪有机肥》执行标准：NY525-2012氮磷钾>5％；有机质含量>45％；PH5.0～8.5)的混合物(质量比例3:1)，混合物与原状土混合翻拌，以增加现状土肥力为主。种植同样数量的细叶榕、中华锥、藜蒴、降真香、三丫虎、黑面神、野牡丹、毛稔、铁脚威灵仙和玉叶金花。12月25日，在乔木树穴边缘外30cm处挖50cm宽深100cm的环沟，填埋半腐熟的鸡粪、泥炭土和粉碎的绿化树枝叶混合物(园林废弃物)，比例1:3:6，埋置在环沟内，覆土厚度10cm，让其发热增加土壤温度。12月4日当地气温低于10度，12月31日，最低气温达到2度。寒潮后可见明显的区别，南向边坡生长情况良好，北向边坡受寒流影响，潺槁树、三丫虎、桃金娘、降真香、毛稔、玉叶金花等植株的枝叶受冻伤严重，如图1所示。

实施例3一种近热带雨林植物群落的构建方法

1.地形营造

1)选地：2020年3月18日在四会山地苗场选取了一个山谷(在北半球，坡面向南至西南(南偏西60度)，纵坡坡度小于15度，横坡坡度小于30度)，从而可有效获得最佳的光照和避开冬季的北向寒风；该边坡为荒地，以草本及稀疏灌丛为主，覆盖度小于30％，乔木无。覆盖度不包括入侵种覆盖面积，同时，清理南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)、五爪金龙(Ipomoea cairica(L.)Sweet)、薇甘菊(Mikania micrantha)等入侵植物。

2)地形整理：

地形及土质保持排水良好，坡底有蓄排水设施，大雨后土坡积水不超过24小时(对不符合排水条件的地形，通过修坡和修建排水沟实现排水满足要求；要求坡面平顺，坡度小于30度，排水沟采用植草明沟，沟宽度40～50cm,深度5～8cm，种植植物为垂穗石松、肾蕨，种植宽度较沟两边沿各宽30cm)。

2.植物群落构建

主要乔木树种：细叶榕(Ficus microcarpa)、中华锥(Castanopsis chinensis)、藜蒴(Castanopsis fissa)。

主要林下植被物种：海芋(Alocasia macrorrhiza)、降真香(Dalbergiaodorifera)、三丫虎(Evodia lepta)、山大刀(Psychotria rubra)、黑面神(Breyniafruticosa)、野牡丹(Melastoma malabathricum)、毛稔(Melastoma sanguineum)。

主要层间植物：铁脚威灵仙(Clematis chinensis)、玉叶金花(Mussaendapubescens)。层间层植物以攀援植物为主。

1)种植乔木：2020年5月8日，选取株高3米以上的乔木，袋苗，移苗运输时，修剪一半枝叶，至少保留3条主分枝，乔木种植密度400×400cm，根据乔木大小调节，其中细叶榕、中华锥、藜蒴种植比例为4:1:2，不同植物品种间隔种植，相邻植物不超过3株同种植物，乔木栽植郁闭度控制在70％；

2)林下植被主要以次生乡土植物(主要林下植被物种：海芋、降真香、三丫虎、山大刀、黑面神、野牡丹和毛稔)的自然繁衍为主，2020年5月14日，通过点植(野牡丹和毛稔的种植比例为2：1)增加初期的植被丰富度，初期点植密度300×300cm，不同植物品种间隔种植，相邻植物不超过3株，所用植物为经过抗旱锻炼的小苗(抗旱锻炼方法如下：浇透小苗，放置于一天有日照8小时的户外区域(植物叶片出现萎蔫且第二天早上不见恢复)，在第3天补水一次(浇透)，连续2个月)；同时撒播林下植被植物种子，每亩撒播2公斤混合种子(海芋、降真香、三丫虎、山大刀、黑面神、野牡丹、毛稔的质量比为1：1：1：1：1：3：2)；

3)2020年5月20日，层间植物(铁脚威灵仙：玉叶金花的种植比例为2：1)种植于乔木及较大的林下植被(降真香、三丫虎)附近，错开种植，种植密度与乔木及较大的林下植被的总和的比例为1:3；例如一棵1小叶榕旁边种植3棵玉叶金花，在乔木(或较大植被)树穴外种植。

3.向林下植被和层间植物喷施赤霉素(GA3)

铁脚威灵仙和玉叶金花种植后2星期(6月4日)向林下植被和层间植物喷施浓度50mg/L的GA3至叶尖有滴水为宜；铁脚威灵仙和玉叶金花开花后再喷施一次浓度50mg/L的GA3至叶尖有滴水为宜。

4.土壤增温

植物种植前，地形整理完成后(2020年4月29日)，土壤表面撒铺塘泥与腐熟鸡粪的混合物(比例3:1)，600公斤/亩；栽植乔木时，在乔木树穴土球周边回填种植基质(原土)，基质边缘外30cm处挖50cm宽深100cm的环沟，入冬降温前(2020年11月20日)，填埋半腐熟的鸡粪、泥炭土和粉碎的绿化树枝叶混合物(园林废弃物)，比例1:3:6(如图2所示)，埋置在环沟内，覆土厚度10cm，让其发热增加土壤温度。撒铺土表的混合物采用的塘泥和腐熟鸡粪，都为已腐熟的，浅层翻拌，以增加现状土肥力为主。填埋的为半腐熟的鸡粪、泥炭土和粉碎的绿化树枝叶混合物，未腐熟，会进一步发酵腐熟产生热量。

5.空气增湿

地上部分采用自动增湿器，布置在盛行风向的上风向，区域的坡顶位置，每隔半小时喷水雾5分钟，每1亩放置1个湿度感应器，以保持林中湿度达到85～95％之间。

6.动物活动空间

林下步道及活动平台铺装采用架空形式的通透铺装：透水步行道路面宽度80cm～150cm，每隔500cm设一架空通道，每道通道长80cm，由两根宽10cm的横向支撑形成3条宽20cm的通道，上面可覆盖铺装层；透水活动平台结构由下往上依次为素土夯实、透水结构和饰面层；透水结构为上下两层条状混凝土结构十字交叉，下层条状混凝土埋置土下10cm，高20cm，宽10cm，间隔100cm留1cm缝隙；上层高20cm，宽10cm；饰面层模块间留有0.5～1cm间隙，达到蓄排水功能的同时，保持地表生物通道畅通，利于地表爬行类动物穿行。

于2021年3月观察构建的植物群落，群落稳定，不受寒流的影响，测得土壤温度在冬期(2020年11月至2021年2月)保持在16度以上，林下次生植物(林下植被和层间植物)恢复较快。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种近热带雨林植物群落的构建方法，包括如下步骤：

选址：选取位于北半球、坡面向南至西南的山谷；

植物群落构建：种植乔木、林下植被以及层间植物，所述层间植物种植于乔木及林下植被附近；

喷施植物激素：向林下植被和层间植物喷施植物激素；

所述植物激素为赤霉素和吲哚乙酸中的至少一种；

土壤增温：向植物群落土壤表面撒铺塘泥与腐熟动物粪便的混合物，入冬降温前，在乔木种植过程中回填的种植基质边缘外的环沟填埋半腐熟动物粪便、泥炭土和园林废弃物的混合物；

所述半腐熟的动物粪便、泥炭土和园林废弃物的质量比为1:(2～4)：(5～7)；

空气增湿：保持植物群落中湿度为85～95％。

2.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：

所述山谷的地形及土质保持排水良好，坡底有蓄排水设施，大雨后土坡积水不超过24小时。

3.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：

所述乔木为细叶榕、中华锥、藜蒴、木油桐、潺槁、朴树、鳄梨、铁冬青、山苍子、破布叶和假苹婆中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于：

所述乔木的种植密度为(300～500)×(300～500)cm。

5.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于：

所述乔木栽植郁闭度为65～75％。

6.根据权利要求3所述的构建方法，其特征在于：

所述乔木中细叶榕、中华锥和藜蒴种植比例为(3～5):1:(1～3)。

7.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：

所述林下植被为海芋、降真香、三丫虎、山大刀、黑面神、野牡丹、毛稔、土蜜树、梅叶冬青、鲫鱼胆、豺皮樟和岗捻中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的构建方法，其特征在于：

植物群落构建中所述层间植物种植于乔木及大的林下植被附近；

所述大的林下植被为降真香和/或三丫虎。

9.根据权利要求5所述的构建方法，其特征在于：

所述林下植被以自然繁衍为主，同时，通过点植增加植被丰富度，并且撒播林下植被植物种子。

10.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：

所述层间植物为铁脚威灵仙、玉叶金花、蔓九节、香花崖豆藤、牛白藤、海金沙、粪箕笃、木防己和鬼灯笼中的至少一种。

11.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：

所述植物激素在层间植物种植2～3周后和/或层间植物开花后喷施。

12.根据权利要求1所述的构建方法，其特征在于：

所述构建方法还包括如下步骤：

构建动物活动空间：采用架空形式通透铺装构建林下步道和活动平台。

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