专利名称：提高干旱荒漠区人工恢复植物生态自维持能力的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高干旱荒漠区生态恢复效率的方法，具体涉及提高干旱荒漠区人工恢复人工恢复植物自维持能力的方法。
背景技术：
铃铛刺是一种能生长在干旱沙地和盐溃土壤中的灌木植物，抗盐性很强，根部结瘤，有较高的固氮活性，对贫瘠土壤养分改善具有很好的调节作用。喜光，耐干旱和盐碱土，根系发达，是良好的固沙和改良盐碱土的树种。细穗柽柳为落叶灌木，生境多为干旱、风沙、盐碱区，具有较广的生态适应性。有适应干旱生境的旱生性器官，主根系在一般情况下均可达到地下水位，且根系常具有强大的根压。胡杨具有较强的抗干旱、耐盐碱、抗风沙、耐腐蚀的生物生态特性。胡杨、细穗柽柳和铃铛刺是干旱荒漠区常见植物种类，它们与其他物种共同构成乔木、灌木和草本植物群落。这些种群在生态系统中占据了一定的位置并与相关种 群之间形成一定的功能关系和作用，称之为生态位。生态位宽度可以反映植物种群对资源的利用、对换的适应能力。生态位重叠是多个植物种群共同利用同一环境资源的表现，由此造成物种间的竞争。根据生态位的大小和重叠情况可以判断这些种群在对同一资源或者多个资源共同利用过程中共同的生态需求，同时又基于其共同的生态需求判断其互相排斥或者互利共生的情况。因此，根据不同植物种生态位宽度及其重叠情况，利用不同物种对环境资源的不同需求，确保环境之间竞争性最小的各物种生活在同一生态系统内，从而实现植物群落结构优化配置、组装和生态融合，达到生态恢复的目的。塔里木河流域，土壤干燥多沙，有机质贫乏，土壤及地表水和地下水含盐量普遍较高，尤其是在绿洲外围表现尤为突出。作为塔里木河流域的常见物种——胡杨、细穗柽柳以及铃铛刺，它们在塔里木河绿洲外围常见共生。已有研究表明，该区域胡杨和细穗柽柳之间，细穗柽柳与铃铛刺之间的生态位重叠值为零，也就是说他们相互之间在适应环境资源的方式上完全不同，在空间和环境资源利用上竞争关系非常弱；同时，铃铛刺对土壤养分的改善作用很大程度上为胡杨和柽柳植株根部的养分聚集创造了良好的条件。因此，利用胡杨、细穗柽柳以及铃铛刺很好的耐旱耐盐属性，通过植物群落装配，用人工种植的方式实现群落结构优化，从而达到提高植物群落自维持能力的目的。考虑到干旱荒漠区胡杨、细穗柽柳以及铃铛刺种群共生的自然条件，并考虑到新技术方法的经济性和技术可行性，利用植物种群生态位重叠概念，通过物种多样性法以及物种框架法，以铃铛刺作为先锋物种植入次生盐溃化严重的裸地，利用本地适宜的细穗柽柳与胡杨作为建群种进行人工植入，通过人工方式配置群落结构，达到结构优化，从而提高了植物群落自维持能力。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种提高干旱荒漠区人工恢复植物生态自维持能力的方法，该方法利用植物种群生态位重叠概念，通过物种多样性法以及物种框架法，以铃铛刺作为先锋物种植入次生盐溃化严重的裸地，利用本地适宜的细穗柽柳与胡杨作为建群种进行人工植入，在促进土壤养分积累的同时通过人工方式配置群落结构，达到结构优化，从而提高了植物群落自维持能力，以提高在降水量小于100_，干旱和盐碱化危害严重的干旱荒漠区人工植物群落重建，通过土壤养分积累和种群装配融合有效优化群落结构，提高植物群落生态自维持能力。本发明所述的提高干旱荒漠区人工恢复植物生态自维持能力的方法，按下列步骤进行
a、8月采集铃铛刺果实，将种子放入布袋至于阴凉通风处储藏；
b、挖平行条沟和树坑,条沟宽O.08-0. Im,深O. 05cm,行间距4m，挖6行条沟,每2行条沟之间挖树坑，树坑深O. 5-0. 6m,宽O. 4-0. 5m,树坑间距2_4m，共挖4行树坑；
c、5月进行种子预处理，将饱满的种子浸泡在盐水中，待大部分饱满种子落在碗底为 止，然后将沉落碗底的饱满种子捞出后用干净的水冲洗3遍，再用冷水浸种24小时，浸种完成后进行条播，覆土厚O. 02m ；
d、选择1-2年生实生柽柳苗木定植于树坑内；
e、在条沟外围4m处平行挖3行树坑，树坑深O.5-0. 6m,宽O. 4-0. 5m,树坑间距3_5m，树坑行间距3-5m ；
f、选择1-2年生实生胡杨苗木定植于树坑内；
g、在挖条沟和树坑的同时铺设输水管线，在定植初期利用地下水进行灌溉，在8-9月利用弃水进行补水即可。步骤a所述的铃铛刺果实为选择生态恢复区同一区域的铃铛刺果实。步骤b所述条沟与树坑为平行交错，保持6条铃铛刺带+4条柽柳带的配置。步骤c所述的5月地表温度为10°C，每米播种200-250粒种子。步骤d所述的柽柳苗木应为细穗柽柳。步骤e和步骤f所述的3行胡杨定植完成终将形成6条铃铛刺带+4条柽柳带+3条胡杨带的种植融合区。本发明所述的提高干旱荒漠区人工恢复植物生态自维持能力的方法，该方法是一、利用先锋物种的固氮效率，人工播种铃铛刺，促进土壤养分聚集，改善土壤生境。二、利用生态位重叠概念，针对干旱荒漠区铃铛刺、细穗柽柳与胡杨之间生态位重叠为零的研究结果，人工交错种植三种植物，最大限度利用环境资源。三、利用物种框架法和生物多样性方法，人工种植本土建群种，并构建6条铃铛刺带+4条细穗柽柳带+3条胡杨带的综合配置的植物种群装配融合，促进群落演替。四、利用胡杨、柽柳定植后的关键时期，进行人工补水，促进植物根系向深层发育，保障人工种植的成活率。本发明所述的提高干旱荒漠区人工恢复植物生态自维持能力的方法，其特点为 本发明针对干旱荒漠区具有耐旱耐盐特性的铃铛刺、细穗柽柳和胡杨，根据生态位重
叠概念通过物种框架法和生物多样性方法，充分利用这些植物种群对环境资源的利用特点，以先锋种和建群种的人工种植实现群落演替，促进土壤养分聚集，以对环境资源的最大化利用为出发点构建植物群落结构，实现人工植物群落结构优化配置和组装，从而提高人工生态恢复植物群落的自维持能力。与现有的干旱荒漠区人工恢复方法相比，这种生态恢复的人为种植模式能大大提高植被盖度，数据显示实施这种种植模式区域比未实施的区域高出大约3倍，植被丰富度也高出约I. 6倍；从生物多样性特征来看，多样性指数提高约11%。
具体实施例方式实施例I :
为保证植物物种乡土性的原则，8月在待恢复区的统一区域，采集铃铛刺果实，将种子放入布袋至于阴凉通风处储藏；
在高盐碱的裸地挖平行条沟和树坑，条沟宽O. 08m,深O. 05cm,行间距4m，挖6条沟，每2行条沟之间挖树坑，左右距离条沟远近相同，树坑深O. 5m,宽O. 4m,每个坑间距2m，共挖4行树坑，保持条沟与树坑平行间隔，条沟与树坑要平行交错，保持6条铃铛刺带+4条柽柳带的配置； 在5月平均气温达到温度20°C，地下5cm温度为10°C时，进行种子预处理，利用盐水选种，将饱满的种子浸泡在盐水中，待大部分饱满种子落在碗底为止，然后将沉落碗底的饱满种子捞出后用干净的水冲洗3遍，再用冷水浸种24小时，浸种完成后进行条播，保持每米播种200-250粒种子，覆土厚O. 02m ；
选择1-2年生实生细穗柽柳苗木定植于树坑内；
在条沟外围4m处平行挖3行树坑，树坑深O. 5m,宽O. 4m,每个树坑间距3m，行间距3m ；选择1-2年生实生胡杨苗木定植于树坑内，最终形成6条铃铛刺带+4条柽柳带+3条胡杨带的种植融合区；
挖沟和树坑同时铺设输水管线，在定植初期利用地下水进行灌溉，在8-9月(具体时间视河道来水情况)利用弃水进行补水即可。实施例2:
为保证植物物种乡土性的原则，8月在待恢复区的统一区域，采集铃铛刺果实，将种子放入布袋至于阴凉通风处储藏；
在高盐碱的裸地挖平行条沟和树坑，条沟宽O. 09m,深O. 05cm,行间距4m，挖6行条沟，每两个条沟之间挖树坑，左右距离条沟远近相同，树坑深O. 6m,宽O. 5m,每个坑间距3m，共挖4行树坑，保持条沟与树坑平行间隔，条沟与树坑要平行交错，保持6条铃铛刺带+4条柽柳带的配置；
在5月平均气温达到温度20°C，地下5cm温度为10°C时，进行种子预处理，利用盐水选种，将饱满的种子浸泡在盐水中，待大部分饱满种子落在碗底为止，然后将沉落碗底的饱满种子捞出后用干净的水冲洗3遍，再用冷水浸种24小时，浸种完成后进行条播，保持每米播种200-250粒种子，覆土厚O. 02m ；
选择1-2年生实生细穗柽柳苗木定植于树坑内；
在条沟外围4m处平行挖3行树坑，深O. 6m,宽O. 5m,每个坑间距4m，行间距4m，选择1-2年生实生胡杨苗木定植于树坑内，最终形成6条铃锆刺带+4条柽柳带+3条胡杨带的种植融合区；
挖沟和树坑同时铺设输水管线，在定植初期利用地下水进行灌溉，在8-9月(具体时间视河道来水情况)利用弃水进行补水即可。实施例3:为保证植物物种乡土性的原则，8月在待恢复区的统一区域，采集铃铛刺果实，将种子放入布袋至于阴凉通风处储藏；
在高盐碱的裸地挖平行条沟和树坑，条沟宽O. Im,深O. 05cm,行间距4m，挖6行条沟，每两个条沟之间挖树坑，左右距离条沟远近相同，树坑深O. 6m,宽O. 5m,每个坑间距2_4m，共挖4行树坑，保持条沟与树坑平行间隔，条沟与树坑要平行交错，保持6条铃铛刺带+4条柽柳带的配置；
在5月平均气温达到温度20°C，地下5cm温度为10°C时，进行种子预处理，利用盐水选种，将饱满的种子浸泡在盐水中，待大部分饱满种子落在碗底为止，然后将沉落碗底的饱满种子捞出后用干净的水冲洗3遍，再用冷水浸种24小时，浸种完成后进行条播，保持每米播种200-250粒种子，覆土厚O. 02m ；
选择1-2年生实生细穗柽柳苗木定植于树坑内；
在条沟外围4m处平行挖3行树坑，树坑深O. 6m,宽O. 5m,每个坑间距5m，行间距5m，选 择1-2年生实生胡杨苗木定植于树坑内，最终形成6条铃锆刺带+4条柽柳带+3条胡杨带的种植融合区；
挖沟和树坑同时铺设输水管线，在定植初期利用地下水进行灌溉，在8-9月(具体时间视河道来水情况)利用弃水进行补水即可。
权利要求
1.一种提高干旱荒漠区人工恢复植物生态自维持能力的方法，其特征在于按下列步骤进行 a、8月采集铃铛刺果实，将种子放入布袋至于阴凉通风处储藏； b、挖平行条沟和树坑,条沟宽0.08-0. Im,深0. 05cm,行间距4m，挖6行条沟,每2行条沟之间挖树坑，树坑深0. 5-0. 6m,宽0. 4-0. 5m,树坑间距2_4m，共挖4行树坑； c、5月进行种子预处理，将饱满的种子浸泡在盐水中，待大部分饱满种子落在碗底为止，然后将沉落碗底的饱满种子捞出后用干净的水冲洗3遍，再用冷水浸种24小时，浸种完成后进行条播，覆土厚0. 02m ； d、选择1-2年生实生柽柳苗木定植于树坑内； e、在条沟外围4m处平行挖3行树坑，树坑深0.5-0. 6m,宽0. 4-0. 5m,树坑间距3_5m，树坑行间距3-5m ； f、选择1-2年生实生胡杨苗木定植于树坑内； g、在挖条沟和树坑的同时铺设输水管线，在定植初期利用地下水进行灌溉，在8-9月利用弃水进行补水即可。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤a所述的铃铛刺果实为选择生态恢复区同一区域的铃铛刺果实。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤b所述条沟与树坑为平行交错，保持6条铃锆刺带+4条柽柳带的配置。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤c所述的5月地表温度为10°C，每米播种200-250粒种子。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤d所述的柽柳苗木为细穗柽柳。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤e和步骤f所述的3行胡杨定植完成终将形成6条铃锆刺带+4条柽柳带+3条胡杨带的种植融合区。
全文摘要
本发明涉及一种提高干旱荒漠区人工恢复植物生态自维持能力的方法，该方法利用植物种群生态位重叠概念，通过物种多样性法以及物种框架法，以铃铛刺作为先锋物种植入次生盐渍化严重的裸地，利用本地适宜的细穗柽柳与胡杨作为建群种进行人工植入，在促进土壤养分积累的同时通过人工方式配置群落结构，达到结构优化，从而提高了植物群落自维持能力，以提高在降水量小于100mm，干旱和盐碱化危害严重的干旱荒漠区人工植物群落重建，通过土壤养分积累和种群装配融合有效优化群落结构，提高植物群落生态自维持能力。
文档编号A01G1/00GK102804992SQ20121028196
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日
发明者黄湘, 陈亚宁, 李卫红, 马建新 申请人:中国科学院新疆生态与地理研究所