本发明属于森林培育和次生林更新领域，涉及一种使用可降解装置保护栎树幼苗的方法。
背景技术：
栎林是指主要由壳斗科栎属树种构成的林分。从全球范围来讲，栎属(quercus.spp)树种类型众多，分布广泛，是暖温带和亚热带的主要地被性植物，是重要的硬木树种，具有很高的经济价值。我国栎林面积1726万hm2,分布范围从北纬18°～53°，东经98°～130°，主要分布于27个省份，占全国林分面积15.89％，栎林总蓄积12.09亿m3，占全国林分蓄积13.30％。根据其分布的范围，可划分为广布型6种，中布型8种，窄布型13种，主要栎属成林树种包括：麻栎(quercusacutissima)、栓皮栎、辽东栎(quercuswutaishanica)、蒙古栎、锐齿栎(quercusalienavar.acutiserrata)、槲栎(quercusaliena)、槲树(quercusdentata)等。栎林在涵养水源、水土保持、培肥土壤、改善环境等方面起着维护生态安全的重要作用。
栎林更新的主要方式包括有性生殖和无性繁殖两方面。与无性繁殖的伐桩萌苗、根茎萌苗相比，依靠种子形成的实生苗具有基因多样性丰富、生长旺盛、寿命长等特点，是维持栎类种群规模的重要保证。然而，栎类果实俗称橡子，平均淀粉含量高达50.6％～58.7％，落种后容易遭受虫害以及鼠、鸟的取食。研究发现，在鼠类搬运作用下，栎树种子的半存活时间一般是0.6～8.6d。在林下和林冠层处，多以松鼠科的岩松鼠(sciurotamiasdavidianus)为主；林缘多以田鼠科大耳姬鼠(apodemnuslatronum)为主。crawley和long及du等也认为，栎属植物的种子含有丰富的淀粉，是越冬的良好的储备食物，能够吸引松鼠等啮齿类动物对其搬运藏觅。即使少数种子萌发，但其种子残体也能够吸引鼠兔啃噬，进而破坏幼苗生长。
由于全球气候变暖和分布地生境破坏，栎林林地年结实量逐渐减少。不仅如此，只有落到安全岛内的种子才能避免动物的侵害、竞争和土壤的毒害作用，最终萌发、成苗，形成新的个体。从种子雨的输入、到种子萌发再到幼苗的存活，受动物取食、光照强度、光期、土壤湿度、营养元素等因素限制，种子耗损较大，成苗率较低，严重制约了栎属植物种群规模的发展和栎林的更新。因此，人工建立合适的生长空间，保证栎树种子萌发和幼苗生长所需的安全空间和水热环境是维持栎类种群更新的重要保证，是实现栎林可持续经营的有效前提。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种使用可降解装置保护栎树幼苗的方法，通过该方法可以保护栎树的种子和幼苗不被鼠、鸟、兽啃食，防止风雨侵害。
如上构思，本发明是通过以下技术方案来实现：
一种使用可降解装置保护栎树幼苗的方法，包括以下步骤：
①选取可降解材料制作且两端开口的保护管；
②保护管内底部制有一圈排水网筛，且往上间隔制有多排排开孔，每排排开孔包括多个通气孔；
③将保护管底部埋进土壤，露出最下排排水网筛，上部斜拉固定在地面,每个保护管通过多个支脚固定；
④选取栎树林地中干型优良结果量丰富的植株作为母树，在母树周围安置多个保护管，将落地的种子或1年生幼苗罩上；
⑤定期检查保护管的牢固程度，清理排水网筛，避免堵塞；
⑥3～4年后所保护的幼苗已经形成独立植株，可正常生长；
⑦残留的可降解材料制作两端开口的保护管在光照和微生物的作用下可逐步降解，不需要清理出样地。
所述保护管采用可降解材料高透明聚乳酸pla制作，保护管内径10～15cm，管壁厚5～10mm，长70cm～100cm。
所述一圈排水网筛设置在距离保护管底部5cm处，网筛长5cm、筛孔径2mm、间隔2mm，由此往上每隔10cm有一排开孔，每排4～6个通气孔。
所述保护管底部5cm埋进土壤，其上部采用高强度铁丝斜拉45～60°固定在地面,每个管子固定3～4个支脚。
所述栎树母树周围安置10～20保护管。
所述支脚采用长度8～10cm木楔。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
①本发明解决了栎类果实(橡子)容易被啮齿类动物以及鸟类取食的现象，降低橡子被搬运和啃食率20％～58％。
②避免了种子萌发、幼苗生长过程中的风害、日灼、雨雪灾害的损害，提高了3年生栎类幼苗的保存率37％～56％，可以有效维持种群更新。
③采用可降解材料制作的保护管，可降低林地清理成本、减少产生的有害垃圾，保护林地卫生。
附图说明：
图1是保护管的结构示意图。
具体实施方式：
一种使用可降解装置保护栎树幼苗的方法，包括以下步骤：
1)选取高透明聚乳酸pla可降解材料制作的保护管，保护管1内径10～15cm，管壁厚5～10mm，长70cm～100cm，两端开口；
2)距离保护管底部5cm处制有一圈排水网筛3，网筛长5cm，筛孔径2mm，间隔2mm，以防止管中集聚雨水，由此往上每隔10cm有一排开孔，每排4～6个作为通气孔2；
3)将保护管底部5cm埋进土壤，露出最下排排水网筛，上部采用高强度铁丝斜拉45～60°固定在地面,每个保护管固定3～4个支脚,支脚采用长度8～10cm木楔；
4)选取栎树林地中干型优良结果量丰富的植株作为母树，在母树周围安置10～20个保护管，将落地的种子(橡子)或1年生幼苗罩上，保护其免受啮齿类动物啃食以及风雨灾害；
5)定期检查保护管的牢固程度，清理排水网筛，避免堵塞；
6)3～4年后所保护的幼苗已经形成独立植株，可正常生长；
7)残留的高透明聚乳酸材料在光照和微生物的作用下可逐步降解，不需要清理出样地。
下面设计具体的使用可降解装置保护栎树幼苗的方法对比实验，来说明本方法对栎树幼苗的保护效果：
[实验设计]
选择实验区域为陕西省秦岭北坡中段楼观台林场(33°42'—34°14'n，107°39'—108°37'e)，海拔570～1020m，属暖温带大陆性季风气候，年均降水量674.3mm，年均蒸发量1109.7mm.土壤为山地褐土。地带性植被为暖温带落叶阔叶林，林地主要乔木建群种为栓皮栎。
该林场自1985年实施了天然林封育保护措施，栓皮栎林林相发育较好，栓皮栎占林分组成的90％以上。本研究于2009年8月上旬选择林相相对整齐，林木分布均匀的地段，设置12个10m×10m的样地。其中，处理组分别均匀安置保护管20个、50个和80个，并以未安装保护管样地为对照，重复3个。
[指标测定]
橡子搬运和取食监测将每个样地划分为1m×1m的方格100个，每次详细清查方格内橡子数量(包括保护管中的橡子和幼苗)。由于橡子搬运和取食与落种同时发生，本研究以种子雨结束(时间为2009.10.15)时的橡子数量为基数，统计2009.12.15时样地中橡子的数量搬运与取食情况。以两次统计橡子数量之差为搬运的种子数；以带有明显动物啃食痕迹的为啃食种子。考虑自然因素造成种子消失，以多个样地均值为统计值。
幼苗生长监测统计监测样地中种子萌发率、幼苗数量以及1年生苗存活率，并分别选择保护管保护的和自然生长的幼苗6～8株，于每年生长季结束(10月15日前后)测量其基径和株高，测量时将保护管轻轻取下避免损伤幼苗。
降解实验采用土埋法，将成型的pla标准试件称重后埋于实验林内不同样地中，深度20cm。pla标准试件降解微生物源来自土壤的微生物群。每隔1年取出其中的1组试件(3个平行样)。去除其表面的杂质。然后将试件放入真空干燥箱在50℃的温度下干燥24h后采用电子天平(0.0001g)精确称量pla标准试件降解前后的质量，取其平均值计算pla标准试件质量损失率。利用万能力学实验机测试pla标准试件拉伸强度和冲击强度，拉伸强度与冲击强度测试按照gb/t13525-92进行。
[实验结果]
下面通过对比安装栎树幼苗保护管与未安装保护管样地的种子和幼苗存活及生长情况来说明具体效果：
表1安装栎树幼苗保护管与未安装保护管样地的橡子和幼苗存活情况
于8月中旬开始，秦岭北坡栓皮栎种子成熟，从9月中旬到10月开始掉落，并在11月上旬结束，根据落种数量划分为起始期、高峰期和末期3个阶段。落种过程中，伴随着啮齿类动物的采集和啃食，落种结束后立即抽样调查每个样地的种子数量，安装保护管20个、50个和80个的样地中，橡子保存数量分别高出未安装样地3.1％，5.4％、10％；落种结束后1个月，调查样地橡子搬运和啃食情况发现，与未安装保护管样地相比，安装保护管的三个样地搬运率分别降低了20.8％、54.2％和58.3％，啃食率降低了24.5％、48.1％和56.3％；第二年春季统计样地出苗数量，安装保护管的三个样地萌发的幼苗数量明显增加，而当年的幼苗死亡率分别下降了7.9％、21.7％、24.8％；落种后第三年(安装保护管第四年)，保护管中的幼苗保存完好，而未保护的幼苗数量减少明显。由于动物啃食、践踏对照样地三年生幼苗仅存活17株，安装保护管的三个样地保存的三年生幼苗数量分别增加近乎2～4倍，三年生幼苗保存率分别增加了37.5％、47.9％、56.3％。
表2.保护管中幼苗和无保护管幼苗生长状况对比
对比保护管和无保护管的幼苗生长情况，发现保护管中幼苗高度增加，但二者差异不明显。与未加保护管的相比，保护管中一年生幼苗高度增加12.9％、8.5％、19.3％，而地径差异不大。
表3.不同降解时间的高透明聚乳酸材料质量和力学特性变化
表3所示，在土壤中pla试件随着降解时间延长，降解加速、力学特性变差。埋置三年质量分别减少趋势明显，质量损失率呈逐渐增加趋势；抗冲击强度逐渐下降，与第一年相比，第三年冲击强度下降了54.9％，拉伸强度下降了44.5％。说明高透明聚乳酸材料有较好的降解特性。