CN115362870A - 深绿山龙眼在湖泊湿地生态修复中的应用 - Google Patents

深绿山龙眼在湖泊湿地生态修复中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了深绿山龙眼在湖泊湿地生态修复中的应用。在湖滨带沿岸设置修复区，采集野生深绿山龙眼的枝条剪成插穗，经消毒、生根剂浸泡后扦插在由红壤、泥炭土、珍珠岩和蛭石制成的培育基质中，定期喷洒消毒剂和营养液，并按常规技术进行灌溉与病虫害防治管理，扦插2～3年后就能够在修复区域逐步形成深绿山龙眼乔木群落。本发明首次实现了深绿山龙眼的人工繁育，并将其应用于湖泊湿地生态修复中，为我国土著物种的保育、恢复物种生物多样性、提升湿地生态功能、增加湿地管理经济效益提供了新的思路。其操作简单便利，栽培和后期管理成本较低，能显著减少湖滨湿地的生态需水量。可有效拦截面源污染、削减进入湖泊的污染负荷、改善湖泊水质。

Description

深绿山龙眼在湖泊湿地生态修复中的应用
技术领域
本发明属于水环境生态修复工程领域，具体是涉及一种通过人工繁育深绿山龙眼进行湖泊湿地生态修复的方法。
背景技术
湖泊湿地是维护生态完整性和保护生物多样性的敏感区域，是保障区域生态安全的重要阵地。近年来，我国在湿地保护工作上取得了显著成效，但在湿地修复技术上的创新性突破仍然十分艰巨。湿地修复物种的选择和配置是湿地修复技术的关键环节，直接影响湿地的环境净化效益和生态功能特性。2021年国家生态环境部出台的《湖滨带生态修复工程技术指南》明确要求，在湖滨湿地的树种选择上应优先选用适应当地环境的土著物种。而现有湿地修复物种多选用挺水植物、湿生草本等一年生植物，主要存在如下问题：1)多为外来物种，不利于当地土著物种的保育和生物多样性恢复；2)灌木和草本类植物的需水量大，栽种后需从湖泊中持续引水灌溉，易造成湖泊湿地蓄水量的相应减少；3)生长速度过快，需定期收割；栽培、保育技术复杂，维护管理成本高；4)多为景观类植物，环境效益差、经济附加值低；5)多为一年生植物，冬季枯死不及时打捞收割，植物残体腐败会对湖滨湿地造成二次污染。因此，选用新的湿地修复植物，特别是原生土著植物用于湖泊湿地的生态修复，就成为现有湖泊湿地修复技术中亟待解决的卡脖子问题。
深绿山龙眼(Helicia nilagirica Bedd)，山龙眼科山龙眼属，野生种群在我国主要存于云南省红河哈尼族彝族自治州墨江哈尼族自治县国家森林公园。深绿山龙眼为乔木，树高5～10米。芽密被锈色短毛，小枝和成长叶无色；叶近革质，倒卵圆形或椭圆形；总状花序生于枝上或落叶腋部；果稍扁球形；花期4～5月，果期7～12月。深绿山龙眼作为天然药物资源植物，具有极高的经济价值，其种子中富含淀粉，可供人及动物食用；树皮与果皮中含有丰富的单宁，可作为提取单宁的原料；果实中含有豆腐果苷，其分子量小，脂溶性好，能透过血脑屏障进入脑脊液，对治疗神经衰弱、记忆减退及血管神经性头痛具有良好的效果。作为云南原生的土著物种，深绿山龙眼生长需水量小，易于成活和维护，将其用于湖泊湿地生态修复还能产生额外的经济价值，具有良好的应用前景。但现有技术中有关深绿山龙眼的人工栽培以及其在湖泊湿地生态修复中的应用尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种通过人工扦插繁育深绿山龙眼进行湖泊湿地生态修复的方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。
深绿山龙眼在湖泊湿地生态修复中的应用，包括以下步骤：
(1)以野生3年深绿山龙眼作为母树，采集生长健壮、无病虫害、无机械损伤的1年生半木质化枝条备用；将所采枝条剪成长10～20厘米、前端带3～4片叶的插穗；将插穗基部置于0.05％的高锰酸钾溶液中浸泡消毒3小时，取出后再用生根剂浸泡插穗基部3小时；
(2)将红壤、泥炭土、珍珠岩和蛭石按照3:2:1:1的重量比混合均匀作为培育基质；
(3)根据待修复区域的地形、坡度、损害程度确定种植工程量；选定的修复区平行于湖泊岸线，高程位于水面以上2～3米，坡度小于20°，带宽10～15米；每年2～3月，在选定的修复区，按株距1米×1米的种植密度进行扦插种植，覆盖率不低于40％；
(4)将配制好的培育基质均匀铺埋在预备扦插苗木的坑洞处，喷洒0.1％的多菌灵溶液对培育基质及其周边进行消毒，然后在培育基质表面覆盖地膜，密封3小时后进行扦插；用穿孔器辅助扦插，将深绿山龙眼插穗埋入培育基质中，埋深应为插穗长度的1/2，并确保插穗下切口紧密接触培育基质；
(5)在扦插区域搭建遮阴网，避免太阳直射，控制基质温度维持在23℃～25℃，湿度85％～90％；扦插后每隔10天喷一次消毒剂，持续3个月，所述的消毒剂为0.1％的多菌灵溶液和0.05％的高锰酸钾溶液的混合物；扦插后第15天喷一次营养液，之后每隔10天喷一次，持续3个月，所述的营养液为0.2％的尿素溶液和0.1％的磷酸二氢钾溶液的混合物；
(6)日常按照常规技术进行灌溉与病虫害防治管理，扦插2～3年后就能够在修复区域逐步形成深绿山龙眼乔木群落。
步骤(1)中，采集的枝条如需长途运输或长时间保存，应将枝条的剪口端朝下放入塑料袋中，并在袋中喷洒保水剂；所述的保水剂为2％葡萄糖溶液、0.1％磷酸二氢钾KH2PO4溶液和0.1％多菌灵溶液的混合物。
步骤(1)中，所述的生根剂为浓度50～100ppm的ABT1生根粉溶液、浓度50～100ppm的萘乙酸溶液、或浓度100～200ppm的吲哚丁酸溶液中的一种。
步骤(4)中，穿孔深度要比插穗埋深长1～2cm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明首次实现了深绿山龙眼的人工繁育，并将其应用于湖泊湿地生态修复中。为我国土著物种的保育、恢复物种生物多样性、提升湿地生态功能、增加湿地管理经济效益提供了新的思路。
(2)本发明的方法操作简单便利，深绿山龙眼的栽培和后期管理成本较低，扦插苗木生长速度快，植株存活率和愈伤率均能够维持较高水平。并且与一般的扦插方式相比，本发明采用就地露天扦插繁育，不需要再专门搭建育苗棚，从而有效避免土地占用、造价与维护成本高、以及幼苗二次移栽后易出现对新培植环境不适应等问题。
(3)深绿山龙眼作为云南土著乔木，能显著减少湖滨湿地的生态需水量；在湖滨带沿岸集中种植，可有效拦截面源污染、削减进入湖泊的污染负荷、改善湖泊水质；其生境适应范围较广，可广泛应用于热带和亚热带气候湖泊、河流等湿地的生态修复，不仅是在云南也能够向中国长江以南地区推广。并且深绿山龙眼本身具有较高的药用价值和经济价值，规模化种植能够取得良好的生态效益和经济效益。
(4)深绿山龙眼属多年生乔木，只需常规的灌溉与病虫害防治，不需定期修剪与收割，无其它特别的养护管理措施，保育技术简单，维护管理成本低；另外，深绿山龙眼为常绿乔木，落叶落花少，不会对湖滨湿地造成二次污染。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步地详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定，所有基于本发明所作出的变化或等同替换，均应属于本发明的保护范围。
实验例1
1、在云南省红河哈尼族彝族自治州墨江哈尼族自治县国家森林公园的原始林区中采集树龄3年的野生深绿山龙眼的健壮枝条若干，所采枝条为无病虫害、无机械损伤的1年生半木质化枝条。枝条采下后，20支为一捆，剪口端朝下放入塑料袋中，袋中喷洒适量保水剂，确保穗条不失水。所述的保水剂为2％葡萄糖溶液、0.1％磷酸二氢钾KH2PO4溶液和0.1％多菌灵溶液的混合物。
将所采枝条剪成长10-20厘米、前端带3-4片叶的插穗，放入0.05％的高锰酸钾溶液浸泡插穗基部3小时。再用浓度为50ppm的ABT1浸泡插穗基部3小时，促进生根。ABT1是一种高效、复合型植物生长调节剂，通过强化、调控植物内源激素含量及酶的活性，促使大分子合成，诱导不定根形态建成，达到提高苗木成活率的效果。
按照重量比例，将红壤、泥炭土、珍珠岩和蛭石按3:2:1:1混合均匀，配置成为培育基质。红壤为发育于热带和亚热带植被下的红土，其主要特征是缺乏碱金属和碱土金属而富含铁、铝氧化物，呈酸性红色，土壤粘稠度较大，有机质含量较少，是云南土壤的主要组成类型。泥炭土是指在河流湖泊的低洼处，由于长期积水，水体中的植被变得稠密，在缺氧条件下，大量的植物残渣被大量分解，从而形成泥炭层中的土壤。泥炭土通气好、排水好、重量轻，可改良土质，有利于植物的生长。珍珠岩是指在低压(约1100-1400℃)突然加热的条件下，膨胀成白色或浅色、质轻、多孔材料的玻璃状熔岩。珍珠岩透气性好，可以改造土壤，调节土壤板结，防止植物倒伏，控制肥效和肥度，以及作为杀虫剂和除草剂的稀释剂和载体。蛭石是一种天然、无机，无毒的矿物质，在高温作用下会膨胀的矿物，属于硅酸盐，其晶体结构为单斜晶系。蛭石具有良好的保水性与保温性。
2、生态修复区设置于云南省红河哈尼族彝族自治州石屏县异龙湖国家湿地公园的北岸湿地，占地面积400m2。异龙湖属亚热带高原山地季风气候，年均气温18.3℃，最冷月(1月)月均气温11.6℃，最热月(6月)月均气温22.2℃，年降水量786-1116毫米，地处北纬23°38′～23°42′，东经102°29′～102°37′。
修复区沿湖分布，平行于湖泊岸线，高程位于水面以上2～3米，坡度小于20°，带宽10～15米；2月～3月，按株距1米×1米的种植密度进行苗木扦插种植，覆盖率不低于40％。
将配制好的培育基质均匀铺埋在预备扦插苗木的坑洞处，厚度6.0cm，铺填完成后覆盖2cm左右回填土。喷洒0.1％的多菌灵溶液对培育基质及其周边进行消毒，然后在培育基质表面覆盖地膜，密封3小时后进行扦插。用穿孔器在种植区域上穿孔，穿孔深度为8.0cm，将深绿山龙眼插穗埋入培育基质中，埋深应为插穗长度的1/2，并确保插穗下切口紧密接触基质。
在扦插区域的上方和侧方搭建遮阴网，避免太阳直射，控制基质温度维持在23℃～25℃，湿度85％～90％；扦插后每隔10天喷一次消毒剂，所述的消毒剂为0.1％的多菌灵溶液和0.05％的高锰酸钾溶液的混合物；扦插后第15天喷一次营养液，之后每隔10天喷一次，所述的营养液为0.2％的尿素溶液和0.1％的磷酸二氢钾(KH2PO4)溶液的混合物。
3、扦插3个月后，绝大多数的插穗均已生根成活，停止喷洒消毒剂和营养液。之后，进行常规的灌溉与病虫害防治管理。扦插2～3年后，在修复区域逐步形成深绿山龙眼乔木群落，从而达到湖滨带生态修复、污染物削减的目的。
实验例2
重复实验例1，有以下不同点：采用浓度为100ppm的ABT1生根粉溶液浸泡插穗基部。
实验例3
重复实验例1，有以下不同点：采用浓度为50ppm的萘乙酸溶液浸泡插穗基部。
实验例4
重复实验例1，有以下不同点：采用浓度为100ppm的萘乙酸溶液浸泡插穗基部。
实验例5
重复实验例1，有以下不同点：采用浓度为100ppm的吲哚丁酸溶液浸泡插穗基部。
实验例6
重复实验例1，有以下不同点：采用浓度为200ppm的吲哚丁酸溶液浸泡插穗基部。
实验观察情况见表1。
表1深绿山龙眼种植记录表
观测指标 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
存活率(％) 82.5 80.0 77.5 80.0 82.5 75.0
愈伤率(％) 65.0 75.0 67.5 70.0 62.5 72.5
平均根数(根) 6.35 6.05 6.30 5.60 5.95 5.75
平均根长(cm) 3.32 3.29 2.68 2.84 2.98 3.05
平均根径(cm) 0.29 0.30 0.23 0.25 0.21 0.23
通过实验可见，本发明的方法操作简单便利，栽培和后期管理成本较低，扦插苗木生长速度快，植株存活率和愈伤率均能够维持较高水平。
待深绿山龙眼扦插种植2～3年后将逐步形成乔木群落的实际构建效果，深绿山龙眼的生态效益将逐步显现，可有效拦截面源污染、削减进入湖泊的污染负荷、改善湖泊水质、增加区域生物多样性、促进土著物种保育，提升湖泊湿地的生态功能。

Claims (4)

1.深绿山龙眼在湖泊湿地生态修复中的应用，包括以下步骤：
（1）以野生3年深绿山龙眼作为母树，采集生长健壮、无病虫害、无机械损伤的1年生半木质化枝条备用；将所采枝条剪成长10~20厘米、前端带3~4片叶的插穗；将插穗基部置于0.05%的高锰酸钾溶液中浸泡消毒3小时，取出后再用生根剂浸泡插穗基部3小时；
（2）将红壤、泥炭土、珍珠岩和蛭石按照3:2:1:1的重量比混合均匀作为培育基质；
（3）根据待修复区域的地形、坡度、损害程度确定种植工程量；选定的修复区平行于湖泊岸线，高程位于水面以上2～3米，坡度小于20°，带宽10～15米；每年2~3月，在选定的修复区，按株距1米×1米的种植密度进行扦插种植，覆盖率不低于40%；
（4）将配制好的培育基质均匀铺埋在预备扦插苗木的坑洞处，喷洒0.1%的多菌灵溶液对培育基质及其周边进行消毒，然后在培育基质表面覆盖地膜，密封3小时后进行扦插；用穿孔器辅助扦插，将深绿山龙眼插穗埋入培育基质中，埋深应为插穗长度的1/2，并确保插穗下切口紧密接触培育基质；
（5）在扦插区域搭建遮阴网，避免太阳直射，控制基质温度维持在23℃～25℃，湿度85%～90%；扦插后每隔10天喷一次消毒剂，持续3个月，所述的消毒剂为0.1%的多菌灵溶液和0.05%的高锰酸钾溶液的混合物；扦插后第15天喷一次营养液，之后每隔10天喷一次，持续3个月，所述的营养液为0.2%的尿素溶液和0.1%的磷酸二氢钾溶液的混合物；
（6）日常按照常规技术进行灌溉与病虫害防治管理，扦插2～3年后就能够在修复区域逐步形成深绿山龙眼乔木群落。
2.根据权利要求1所述的深绿山龙眼在湖泊湿地生态修复中的应用，其特征在于：步骤（1）中，采集的枝条如需长途运输或长时间保存，应将枝条的剪口端朝下放入塑料袋中，并在袋中喷洒保水剂；所述的保水剂为2%葡萄糖溶液、0.1%磷酸二氢钾KH2PO4溶液和0.1%多菌灵溶液的混合物。
3.根据权利要求1所述的深绿山龙眼在湖泊湿地生态修复中的应用，其特征在于：步骤（1）中，所述的生根剂为浓度50~100ppm的ABT1生根粉溶液、浓度50~100ppm的萘乙酸溶液、或浓度100~200ppm的吲哚丁酸溶液中的一种。
4.根据权利要求1所述的深绿山龙眼在湖泊湿地生态修复中的应用，其特征在于：步骤（4）中，穿孔深度要比插穗埋深长1～2cm。
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