生态修复少花蒺藜草入侵的方法与流程

文档序号:16581082发布日期:2019-01-14 17:58阅读:884来源:国知局

本发明涉及生态修复技术领域,具体而言,涉及一种生态修复少花蒺藜草入侵的方法。



背景技术:

生物由原生存地经自然的或人为的途径侵入到另一个新环境,对入侵地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成经济损失或生态灾难(万方浩,郭建英,王德辉.中国外来入侵生物的危害与管理对策[j].生物多样性,2002,10(1):119-125.),即为生物入侵。在自然界中,生物入侵是一种普遍存在的现象,生物入侵的种类也包括了几乎所有的生物类群,随着全球经济一体化,国际、国内贸易往来越来越频繁,生物成功入侵的机率也大大增加。

少花蒺藜草(cenchrusspinifexcav.)禾本科蒺藜草属,一年生草本,原产北美洲及热带沿海地区,20世纪40年代在我国被发现,现已在河北、辽宁、吉林、内蒙古等地均大面积发生。少花蒺藜草以种子繁殖,在整个生育期内其种子随时可以萌发。刺苞具多数微小的倒刺,可附着在衣服、动物皮毛和货物上传播,种子常在刺苞内萌发。在侵染区内凡高燥、干旱沙质土壤的丘陵、沙岗、沙坨、堤坝、坟地、道路两旁,地头地边、荒格、摞荒地,林间空地,甚至农田里都有少花蒺藜草呈点状、带状、片状的分布(杜广明等.辽宁省草场的少花蒺藜草及其危害[j].中国草地,1995(3):pp.71~73.)。

少花蒺藜草的适应能力强,少花蒺藜草生命力极强,传入某一地段后能迅速繁殖,与其他作物争光、争水、争肥,抑制其他作物生长,可使草场品质下降,优良牧草产量降低。少花蒺藜草的果实成熟后其刺苞非常坚硬,对牲畜造成机械损伤,影响畜产品的价值,同时对羊毛纺织业造成重大损失。而目前防治少花蒺藜草的方法只限于宣传、检疫、机械拔除和化学防治,花费了大量的人力物力财力。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明涉及一种生态修复少花蒺藜草入侵的方法,该方法使用马蔺对少花蒺藜草进行生物替代控制。

马蔺(irislacteavar.chinensis),别名马莲、马兰,鸢尾科鸢尾属,多年生宿根密丛草本植物,在北半球温带和寒带都能生长。常生于河岸、湖边、积水洼地、盐化和碱化草甸,尤以过度放牧的盐碱化草场上生长较多。马蔺根系发达,耐旱、耐寒、耐盐碱、耐践踏、耐土壤贫瘠等特性,近年来逐渐被用作缺水城市绿化、护坡固沙,盐碱地改良、园林绿化和西部植被恢复的优质材料。马蔺绿期长达280d以上,花期也可以达到50d,园林绿化应用方面有很大的潜力。在干旱、贫瘠的恶劣地力条件下,马蔺的地上部分茎叶的生长量会减低20%以上,而根系生长量却会增加10%以上,这些特征就决定了它非常适用于中国北方气候干燥、土壤沙化地区的水土保持和盐碱地的绿化改造。

本发明提供的控制少花蒺藜草的生物替代方法具有以下优点:

1)该方法可有效降低少花蒺藜草的发生密度,抑制其生长和繁殖,最终达到清除少花蒺藜草的作用。

2)马蔺抗干旱能力强,成活率高种植容易。

3)马蔺作为替代植物不仅可以抑制少花蒺藜草的生长,还可作为饲料,其种子可以作为中药材,可谓一举多得。

具体实施方式

本发明涉及一种生态修复少花蒺藜草入侵的方法,该方法使用马蔺对少花蒺藜草进行生物替代控制。

在本发明中,术语“替代控制”是指通过种植一种或多种植物,使同一生长环境中的另外一种或多种植物的生长发育受到抑制,从而使所述“一种或多种植物”在所述同一生长环境中替代了所述“另外一种或多种植物”的方法,这种替代控制法属于针对被替代植物的一种生物防治方法。在本发明中,被替代的植物为少花蒺藜草,用以替代少花蒺藜草的植物为马蔺。

在一些实施方式中,所述马蔺种植的行距为20~40cm,种植深度为10~30cm。

在一些实施方式中,所述马蔺种植的行距为25~35cm,种植深度为20~25cm,或是10~20cm。

在一些实施方式中,所述马蔺通过移栽的方式进行种植。

在一些实施方式中,所述移栽包括以下步骤:

将马蔺生长的基质浇透水后,将育好的马蔺幼苗连同所述基质一同移栽入土壤中;

移栽后再次浇透水,然后覆保水层。

在一些实施方式中,所述基质按每份6~10dm3的体积分装于容器中,每个所述容器中种植6~8粒种子;

优选的,所述容器高度≥10cm,更优选为10~20cm。

在一些实施中,所述基质按重量份计,包括:

颗粒物质60~78份、腐熟的蚯蚓粪20~36份以及高分子吸水性树脂0.6~1.9份。

在一些实施中,所述基质按重量份计,包括:

颗粒物质65~73份、腐熟的蚯蚓粪24~32份以及高分子吸水性树脂1~1.5份。

在一些实施中,所述基质按重量份计,包括:

颗粒物质68~70份、腐熟的蚯蚓粪26~30份以及高分子吸水性树脂1.2~1.4份。

颗粒物质作为植物生长的主要基质,具有透气和保水性能。

高分子吸水性树脂是近年来开发的一种含有强亲水性基团并具有一定交联度的功能性高分子材料,具有高吸水、高保水能力。

腐熟的蚯蚓粪可用于调节土壤生物群,还可起到肥料的作用;其含有全氮1.44~1.56%,全磷1.74~1.89%,全钾0.95~0.98%,有机质28~30.2%。

在一些实施方式中,所述高分子吸水性树脂的粒径为30~60目。

在一些实施方式中,所述颗粒物质的粒径小于1mm。

在一些实施方式中,所述颗粒物质为珍珠岩,蛭石,风化石、铺面石、拌土石。

在一些实施方式中,所述颗粒物质为沙。

在一些实施方式中,所述沙可以为河砂、海砂和山砂。

在一些实施方式中,所述沙的平均粒径为0.25~1mm的细沙,还可以选择0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm。

在一些实施方式中,所述基质还包括无机肥0.2~1.5重量份;

在一些实施方式中,无机肥还可以选择0.39~1.01重量份。

在一些实施方式中,所述无机肥含有n、p、k、ca、fe、so42-中的一种或多种。

在一些实施方式中,为了与腐熟的蚯蚓粪配合以提供更佳的肥效,按重量份计,所述无机肥包括:

磷酸二铵0.05~0.1份、硫酸钾0.03~0.05、过磷酸钙0.2~0.5、硫酸镁0.1~0.3以及硫酸亚铁0.01~0.06份。

在一些实施方式中,按重量份计,所述无机肥包括:

磷酸二铵0.06~0.8份、硫酸钾0.03~0.05、过磷酸钙0.3~0.4、硫酸镁0.1~0.3以及硫酸亚铁0.02~0.05份。

通过使用本发明所提供的培育基质,马蔺出苗率达93%,成活率达90%。将用此组合物培育的马蔺幼苗健壮,栽种至半干旱地区中后,成活率高,最高可达75%,种植时浇足水分,以后无需继续浇水,大大节约了成本。该方法对半干旱地区植被绿化,具有重要的实践意义。

所述方法特别适合于干旱或半干旱地区的少花蒺藜草入侵的生态修复。

所述方法还可以用于农牧交错带的少花蒺藜草入侵的生态修复。

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

本实施例提供一种用于种植马蔺的组合物,其成分为:

实施例2

本实施例提供一种用于种植马蔺的组合物,其成分为:

实施例3

本实施例提供一种用于种植马蔺的组合物,其成分为:

实施例4

本实施例提供一种用于种植马蔺的组合物,其成分为:

实施例5

本实施例提供了一种马蔺的种植方法。

以实施例4制备得到的组合物作为育苗基质。将配好的育苗基质装入营养钵中,营养钵高15-20cm,直径10-15cm,撒播催芽的马蔺种子,每个钵中6-8粒种子均可,覆盖0.5cm基质,保湿培养。待育苗结束后,统计出苗率和成活率。

将育好的马蔺幼苗种植于半干旱地区中进行试验,移苗之前,先将营养钵中浇透水,然后带基质进行移栽。移栽时每钵行距为20-40cm,种植深度为25-30cm。移栽后,继续浇水,然后覆沙土,以保水,以后即可不用浇水。3个月后,统计存活率。

对比例1

同实施例5,区别仅在于,将育苗基质替换为等量的市售的草炭土,移栽后每周浇一次水。

对比例2

同实施例5,区别仅在于,将育苗基质中的沙子替换为等量的市售的草炭土。

实验例1

从上表可知,本发明所提供的基质相对于现有技术(对比例1)虽然出苗率和成活率效果相近,但存活率显著提高。这主要是由于本发明所提高的基质具有更好的保水能力;

与对比例2相比,可以看出沙子相对于草炭土而言,透气保水性更佳。细沙非常的细腻,和腐熟的蚯蚓粪、高分子吸水性树脂混合后会堵塞其他介质的缝隙。从而在缺水环境下具有更佳的存活率。

实验例2

本实验例主要提供了马蔺对少花蒺藜草进行生物替代控制实例。

研究区域位于:内蒙古通辽市奈曼旗(n43.26°,e120.87°),海拔300米,土壤为风沙土,ph为8.5-9.0,该地区气候干旱,少花蒺藜草发生面积大。防除少花蒺藜草难度比防除其他生境中的少花蒺藜草难度要大很多,为保护本地植被,少花蒺藜草不能通过化学防治进行防除,而人工拔除又费时费力,因此,利用替代控制法防除少花蒺藜草是不错的选择。如利用替代控制法防除少花蒺藜草,首先应选择合适的替代植物,柠条锦鸡儿、樟子松、杨树得等植物虽然已在当地种植,但由于这些植物耗水量大,成活率低,且短时间内不易形成高郁闭度群体,所以不易当做替代植物。

具体实施办法:

试验时间:2018.6-2018.10

试验地点:蒙古通辽市农牧交错区,该地区气候干旱,降雨少,少花蒺藜草发生面积大,危害严重。

具体方法:

1.马蔺种植方法:

于2018年6月20日至6月25日种植,种植方式为移栽幼苗,行距为20-40cm,种植深度为25-30cm。

种植之前,先进行马蔺育苗。将催芽过的马蔺种子,种植于营养钵中,每个钵中6-8粒种子均可,营养钵高度为20-25cm均可。

移苗之前,先将营养钵中浇透水,然后再进行移栽。移栽后,继续浇水,然后覆土,以保水,以后即可不用浇水。

2.测量指标:

少花蒺藜草各指标的测定方法如下(在试验区随机选取30株少花蒺藜草进行测定):

株高(绝对):单株内自地面量至最长枝条穗顶端的拉直距离,用最小刻度为1mm的卷尺测定株高,计算株高的平均值。

分蘖数:每株少花蒺藜草从地下根部直接形成的枝条数目,也称主枝枝条数,计数并求算平均值。

颖果(刺果)数:每株少花蒺藜草所结果实的数量,计数并求算平均值。

平均单株生物量:取少花蒺藜草地上部分,用烘箱在104℃杀青15min后,在80℃烘干至恒重,在电子天平上称其干重,计算平均数。

3.实验结果:

采用马蔺替代少花蒺藜草,少花蒺藜草的株高株高(5.3)~(10.2)cm,总分蘖数(0)~(3)、颖果数(0)~(12)生物量(0.6g)~(6.3g)、每平方米少花蒺藜草株数(2)~(6)

不采用替代控制方法,少花蒺藜草的株高(25.6)~(46.8)cm,总分蘖数(10)~(32)、颖果数(30)~(130),生物量(21.3g)~(88.5g)、每平方米少花蒺藜草株数(4)~(22)

可降低少花蒺藜草的发生密度50%~72.7%,降低平均株高50.2%~70.7%,减少平均单株分蘖数50.9%~100%、减少平均单株颖果数75.4%~100%、降低平均单株生物量88.2%~97.6%。

由于种植时间应选择当地雨季,浇足水后,马蔺能够在恶劣的生态系统中存活,且雨后生长迅速,能够迅速覆盖地面,抑制了少花蒺藜草幼苗的生长,随着时间的推移,马蔺迅速成长为茂密的群体,通过遮阴封闭效应逐渐将少花蒺藜草抑制下去,最终出现无少花蒺藜草或者少花蒺藜草弱小的情况。且马蔺为多年生先锋植物,早春返青早、绿期长,存活的马蔺,都能在以后继续对少花蒺藜草生长进行抑制,最终达到清除少花蒺藜草的作用。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,但本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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