专利名称：一种大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法
技术领域：
本发明涉及到海洋生态恢复技术，具体地说是一种大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法。
背景技术：
海草场(Seagrass meadows)生态系统和红树林、珊瑚礁生态系统一起被认为是近海三大典型的海洋生态系统。且国际研究结果表明，海草场生态服务价值明显高于红树林和珊瑚礁的生态服务价值。海草是唯一淹没在浅海水下的被子植物，分化出根、茎、叶、花和种子等器官。繁茂的海草场如同陆地上的森林，是健康海洋环境的重要标志，是珍贵的“海底草原”或“海底森林”。海草场是高生产力区，能为鱼虾蟹贝等海洋生物提供良好的栖息地、育苗场和庇护地，也有利于海鸟的栖息；同时为许多生物提供重要的食物来源。海草场也是地球上最有效的碳捕获和封存系统之一，联合国组织认为应对气候变化最急迫的行动是维持和恢复"蓝碳"汇，海草和红树林、盐沼一道被优先重视。我国北方温带海域，尤其是山东沿海，是海草分布重要的区域。大叶藻(Zostera marina L.)是我国北方沿海分布最广、数量最多的一种海草，且仅分布于我国北方温带海域，如山东、河北和辽宁等沿海水域。大叶藻海草场是海参、贝类(包括章鱼)、虾蟹类和鱼类等海洋经济生物栖息、繁殖和藏身的良好场所。大叶藻为多年生草本植物，主要沉生于地势平缓泥沙质浅水海底，从潮间带到潮下带的浅水区域皆有分布，最大水深可达30m，其叶子细长呈带状，俗称海韭菜，叶长可达3米以上。在我国北方温带海域，如山东沿海，大叶藻海草场曾经非常繁茂，而今已经严重退化，海草稀疏呈块状分布，大都不连成片。在我国北方，沿海渔民常用大叶藻海草作建造房屋顶的材料。海草房是胶东独有的标志性民俗符号，也被认为是世界上最具代表性的生态民居之一，主要分布在威海、烟台、青岛等沿海地区。这从另一侧面说明以往海草是多么的繁茂，而如今却所留无几。据估计，山东沿海大叶藻海草场退化了 80%以上。长期以来，海草在海洋中的重要作用未得到足够的重视，海草场面积已在全球范围内下降，不少海域濒于灭绝，并危及到其他海洋生物的生存，生物多样性也随之降低，沿岸生态系统也变得更加脆弱。近年来人们开始认识到海草在海洋生态系统中的重要作用，开始重视对海草生态系统的保护和对退化的海草生态系统的生态恢复。由于在我国北方沿海，大叶藻海草场已经严重退化，大面积的移植现有的海草显然不现实，因而收集种子并进行种子萌发和幼苗培育以提高种子的成活率是加速海草场恢复的重要手段。但目前在这方面的技术还很薄弱。
发明内容
本发明的目的是提供解决运用种子进行海草场恢复的一种大大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法采集整个大叶藻生殖株的种子，在普通海水中冷藏待用；40-50天后即在8月下旬将冷藏保存种子的海水温度以每天升温1 2°C的速度，升高到18 20°C，在18 20°C下持续5_7天，种子将发芽，待用；从大叶藻种子发芽开始，先后在四个培育阶段可以将大叶藻幼苗栽培到适合大叶藻生长的自然海区中，形成海草场，即实现大叶藻海草场的恢复。所述四个培育阶段为第一阶段将大叶藻种子幼芽刚长出后，种植到适合大叶藻生长的自然海区中，大叶藻种子幼芽在海区中继续生长，直至生长成株；第二阶段将第一阶段发芽的大叶藻种子继续在18 20°C下培育，当其幼芽长到 2 5厘米长时，种植到适合大叶藻生长的自然海区中，大叶藻幼苗在海区中继续生长，直至生长成株；第三阶段将第二阶段培育的芽长2 5厘米的种子种植或栽培到水槽底部的泥沙中，在20 25°C水温和自然光照条件下培育；待大叶藻幼苗长出3 4个叶片，高度8 16厘米，将部分幼苗连同泥沙部分栽培到适合大叶藻生长的自然海区中，幼苗在海区中继续生长，直至生长成株；第四阶段将第三阶段剩余的幼苗继续在水温为4 20°C的水槽中培养到下一年 4 5月份，将水槽中的大叶藻幼苗连同泥沙移植到适合大叶藻生长的自然海区中幼苗在海区中继续生长，直至生长成株；继而不同阶段在适合大叶藻生长的自然海区中所栽培的大叶藻均形成海草场。所述水槽底部添加泥沙，泥沙厚度5 10厘米，泥沙上部用海水填充，水槽培养时每天换上部海水，同时并充自然空气。所述整个大叶藻生殖株的种子，为大叶藻成熟和/或未成熟的种子，大叶藻成熟的种子为棕褐色，果实坚硬，用手指很难掐碎；大叶藻未成熟的种子淡绿色的看起来未成熟的种子，即采集大叶藻结种子的整个生殖株。所述采集大叶藻成熟和/或未成熟的种子，保存于海水水温为O 5°C的普通海水，每天换0 5°C的海水一次。本发明的有益效果是通过本发明，克服了自然海区状况下，大部分大叶藻的种子不能转变为大叶藻成体植株，先后可以在四个培育阶段将所培育的大叶藻幼苗种植或栽培到自然海区中，能显著提高大叶藻种子萌发及在自然海区长成成体的成功率。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1在山东沿岸大叶藻分布海域，如青岛和威海沿海，于2008年6月21日开始收集成熟的种子，其中成熟种子为棕褐色，果实坚硬，用手指很难掐碎，在7月15日之后至8月初， 除了采集成熟的种子外，还采集那些看起来未成熟的种子，未成熟的种子为淡绿色，有一定的硬度，但手指能掐碎，即采集整个大叶藻带种子的生殖株。在室内将成熟的种子和那些看起来未成熟的种子都收集起来并分开保存。所有的种子都冷藏保存在自然海水中，温度0 5°C。每天换0 5°C的海水一次即可，及时挑出个别腐烂的种子，待用。约试验了 1000粒成熟的种子，2000粒欠成熟的种子。在2008年8月20日，将培养大叶藻种子的海水水温从开始的0 5°C逐渐将水温升高，以每天升温2°C的速度使其温度达到18 20°C，在光照控温培养箱中进行种子萌发培育。一个星期后，所收集的成熟的种子和看起来未成熟的种子都将开始发芽，最终98%成熟的种子将发芽，而那些未完全成熟的种子最终的发芽率也有70%，待用。从大叶藻种子发芽开始，先后在四个培育阶段将大叶藻幼苗种植或栽培到适合大叶藻生长的自然海区中，形成海草场，即实现大叶藻海草场的恢复。第一阶段，大叶藻种子幼芽刚长出后，即芽长在1厘米以内，在9月6日将部分种子按重量百分比为10%种植到适合大叶藻生长的自然海区-青岛汇泉湾中，大叶藻种子幼芽在海区中继续生长，直至生长成株；第二阶段将第一阶段剩余的发芽的大叶藻种子继续在18 20°C下培育，当其幼芽长到2 5厘米长时，但在幼苗须根长出之前，在9月21日将部分种子按重量百分比为20%种植到适合大叶藻生长的自然海区中，大叶藻幼苗在海区中继续生长，直至生长成株；第三阶段将第二阶段培育的大叶藻幼苗的芽长2 5厘米的种子种植或栽培到人工水槽底部的泥沙中进行人工培育，即将幼苗栽培到3个2立方水体的人工水槽底部的泥沙中，水槽上部填充海水，其中泥沙厚度为6 7厘米，泥沙取自青岛没有污染的沿岸海域。培育大叶藻幼苗的水槽每天换海水用充气泵充自然空气，，水槽海水控制在20 ， 自然光照的强度下培养。待10月15日，幼苗长出3 4叶片，高度8 16厘米，将部分幼苗按重量百分比为20%连同泥沙栽培到青岛汇泉湾，幼苗在海区中继续生长，直至生长成株；第四阶段是第三阶段的其他幼苗继续在人工水槽中进行培育，10月份后为自然水温，冬季控制在4°C以上，在2009年4月20日将水槽中的海草幼苗连同泥沙栽培到了青岛汇泉湾中，继续生长，直至生长成株。继而不同阶段在适合大叶藻生长的自然海区中所栽培的大叶藻均形成海草场。结果在青岛汇泉湾6月15日观察，各个阶段栽培的幼苗均大部分成活且高度达70 厘米以上，海草场已经形成。各阶段栽培的大叶藻幼苗均有很高的成活率，尤其是在2009 年4月20日移植的大叶藻幼苗，成活率达96% ；而2008年在9月6日、9月21日和10月 15日移植的大叶藻幼苗成活率要低一些，分别约为74%、86%和90%。由上述可知由于在同一生殖株上，大叶藻的种子并非同步成熟，而是先成熟先脱落，因而大量地收集成熟的种子相当费力。而在种子成熟后期(7月15日之后至8月初)， 仍然有相当多的淡绿色的看起来未成熟的种子。这些未成熟的种子非常容易大量的采集， 只要在现场采集整个生殖株，然后在室内进行挑摘种子即可。上述看起来未成熟的种子，在自然状态下绝大多数会腐烂而不会发芽，但根据本发明仍能进行人工种子萌发并生长成大叶藻植株成体。可见本发明，不仅能将普通成熟的种子培育成大叶藻成体植株，而且也能将那些看起来未成熟的种子培育成大叶藻成体植株。并且本发明对于大叶藻种子采集后的人工保存，给出了一种简便且有效的方法，即将种子在冷藏条件下保存在自然海水中，这种方法将确保大叶藻种子的萌发。而不能进行露空干燥保存种子，露空干燥保存的种子极少能发芽。另外根据本发明，在适宜的季节通过简单的程序升温刺激就可促进大叶藻种子的萌
5发，几乎全部成熟的种子都能萌发，而那些看起来未成熟的种子最终也将有一半以上能萌发。其从大叶藻种子刚萌发开始，本发明提供了先后可以种植或栽培大叶藻幼苗的四个培育阶段，都很容易掌握。第一阶段，大叶藻种子幼芽刚长出后，即芽长在1厘米以内，就可以种植到适合大叶藻生长的自然海区；第二阶段是大叶藻种子的幼芽再长长一些，如2-5厘米，然后种(移)植到自然海区中，但需要在幼苗须根长出之前种植(因为须根长出后，幼苗成活率相对低一些)；第三阶段是大叶藻幼苗转移到人工水槽中继续进行人工培育，在 10月中旬，水槽中大叶藻幼苗长出3-4个叶片，高度达到8-16厘米，就可栽培到适合海草生长的自然海区中；第四阶段是大叶藻幼苗一直培育在人工水槽中，一直到下一年的4-5 月份就可将水槽中的大叶藻幼苗移植到适合大叶藻生长的自然海区中。综上通过本发明， 克服了自然海区状况下，大部分大叶藻的种子不能转变为大叶藻成体植株，先后可以在四个培育阶段将所培育的大叶藻幼苗种植或栽培到自然海区中，能显著提高大叶藻种子萌发及在自然海区长成成体的成功率。相对来讲，在第四阶段，即大叶藻幼苗一直培育到下一年 4-5月份才移植到自然海区中，一般来讲这种方法大叶藻幼苗在自然海区经受的风险最小， 成活率最高(90%以上)；而在第一阶段，即大叶藻种子幼芽刚长出后就将其种植到自然海区中，这种方法大叶藻幼苗在自然海区要经历一个严酷的冬季，相对风险就大了不少，但如果海区选择的合适、种植方法得到，最终成活率也会很高。总之，采用本发明，能快速简便的将大叶藻种子培育成各个阶段的幼苗，将显著提高大叶藻种子萌发及长成成体的成功率， 将加速大叶藻海草场的恢复重建。
权利要求
1.一种大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法，其特征在于采集整个大叶藻生殖株的种子，在普通海水中冷藏待用；40-50天后即在8月下旬将冷藏保存种子的海水温度以每天升温1 2°C的速度，升高到18 20°C，在18 20°C下持续5_7天，种子将发芽， 待用；从大叶藻种子发芽开始，先后在四个培育阶段可以将大叶藻幼苗栽培到适合大叶藻生长的自然海区中，形成海草场，即实现大叶藻海草场的恢复。
2.按权利要求1所述的大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法，其特征在于所述四个培育阶段为第一阶段将大叶藻种子幼芽刚长出后，种植到适合大叶藻生长的自然海区中，大叶藻种子幼芽在海区中继续生长，直至生长成株；第二阶段将第一阶段发芽的大叶藻种子继续在18 20°C下培育，当其幼芽长到2 5 厘米长时，种植到适合大叶藻生长的自然海区中，大叶藻幼苗在海区中继续生长，直至生长成株；第三阶段将第二阶段培育的芽长2 5厘米的种子种植或栽培到水槽底部的泥沙中， 在20 25°C水温和自然光照条件下培育；待大叶藻幼苗长出3 4个叶片，高度8 16厘米，将部分幼苗连同泥沙部分栽培到适合大叶藻生长的自然海区中，幼苗在海区中继续生长，直至生长成株；第四阶段将第三阶段剩余的幼苗继续在水温为4 20°C的水槽中培养到下一年4 5 月份，将水槽中的大叶藻幼苗连同泥沙移植到适合大叶藻生长的自然海区中幼苗在海区中继续生长，直至生长成株；继而不同阶段在适合大叶藻生长的自然海区中所栽培的大叶藻均形成海草场。
3.按权利要求2所述的大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法，其特征在于所述水槽底部添加泥沙，泥沙厚度5 10厘米，泥沙上部用海水填充，水槽培养时每天换上部海水，同时并充自然空气。
4.按权利要求1所述的大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法，其特征在于所述整个大叶藻生殖株的种子，为大叶藻成熟和/或未成熟的种子，大叶藻成熟的种子为棕褐色，果实坚硬，用手指很难掐碎；大叶藻未成熟的种子淡绿色的看起来未成熟的种子，即采集大叶藻结种子的整个生殖株。
5.按权利要求1所述的大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法，其特征在于 所述采集大叶藻成熟和/或未成熟的种子，保存于海水水温为0 5°C的普通海水，每天换 0 5 °C的海水一次。
全文摘要
本发明涉及到海洋生态恢复技术，具体地说是一种大叶藻种子萌发、幼苗培育及海草场恢复方法。采集大叶藻种子，对所采集的种子进行人工保存；对大叶藻种子进行控温培育，激发大叶藻的种子萌发；发芽后种子先后在四个培育阶段可以将大叶藻幼苗种植或栽培到适合大叶藻生长的自然海区中，形成海草场，即实现大叶藻海草场的恢复。采用本发明克服了自然海区状况下，大部分大叶藻的种子不能转变为大叶藻成体植株，先后可以在四个培育阶段将所培育的大叶藻幼苗种植或栽培到自然海区中，能显著提高大叶藻种子萌发及在自然海区长成成体的成功率。
文档编号A01C1/00GK102232345SQ20101017215
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者刘旭佳, 刘炳舰, 刘鹰, 周毅, 张明珠, 张涛, 张福绥, 杨红生, 许强 申请人:中国科学院海洋研究所