专利名称:西南地区植物群落的构建方法
技术领域：
本发明涉及一种人工植被的建植方法，特别是涉及一种西南地区植物群落的构建方法。
背景技术：
西南地区包括四川省、云南省、贵州省、重庆市及西藏藏族自治区，总面积 2500000km2。西南地区由于其独特的地貌特征，使得该区水土流失严重，滑坡、泥石流等自然灾害频发，另外，西南地区矿产资源丰富，采矿造成大量裸露边坡，梯级水电站的建设也产生成大量弃渣场，加上铁路、公路建设产生大量人工创面，致使该区生态十分脆弱，构建人工植物群落防止自然灾害的发生，恢复受损创面，已成为西南地区生态建设必然的技术选择。目前，常规方法是首先选择适合的植物种子，再与基质材料(有机质肥料、土壤改良剂等)混合后施用，最后进行水分、施肥管理。中国专利CN100348086C公开了一种南方高速公路边坡常绿植被建植方法，采用合理的植物配置方案，使草种与灌木树种按1 1.2 2 的重量比例配置，配制成种子喷播液或种子混合物，喷撒到经平整的适于绿化的边坡坡面， 所述的草种选用草本植物品种百慕大或百慕大与黑麦草或/和高羊茅的组合，所述的灌木树种选用豆科常绿灌木树种山毛豆、木豆、猪屎豆、银合欢、紫穗槐、多花木蓝、车桑子中的任意两种或两种以上的组合，主要适用于南方高速公路边坡建立常绿植被。上述专利存在以下缺点一是，技术偏重于工程措施选择与实施过程，以及基质材料的配制，而忽视了植物群落科学设计与后期调控处理；二是，仅根据植物的一些基本生活习性及生态学特性进行物种筛选，而未将不同类型、不同功能的物种进行合理组合；三是，对种子处理时，未针对不同类型种子采取不同的处理措施；四是，未充分考虑环境条件、植物特性以及养护管理成本，选择的具体物种适应性不强；五是，在植被建植后期，缺乏生长与竞争调控，以及提高抗逆能力等技术手段。
发明内容
本发明克服以上缺点，提供一种能促进种子快速、安全萌发，保障人工植被结构与功能稳定，有效缩短人工植被向自然植被演替周期的西南地区植物群落的构建方法。
本发明西南地区植物群落的构建方法包括以下步骤
1)选择适宜西南地区的先锋性草本、先锋性灌木、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木种子，其中，先锋性草本为一年生黑麦草、田菁中的至少1种，先锋性灌木为山毛豆；过渡性草本为白三叶、高羊茅中的至少1种，过渡性灌木为草木樨、马桑中的至少1种；建群稳定草本为狗尾草、弯叶画眉草、百喜草中的2种，建群稳定灌木为马棘、多花木蓝、紫穗槐、白刺花、黄荆中的至少2种，建群稳定乔木为刺槐、银合欢中的至少1种。
2)将步骤1)中的田菁、山毛豆用冷水浸种8 12h后自然风干；草木樨用冷水浸种24h后自然风干；百喜草用60°C水浸种2 3h后自然风干；马棘、多花木蓝、紫穗槐、刺槐用浓硫酸浸种10 20min，水洗除去硫酸后自然风干；白刺花用75°C水浸种24h后自然风干；黄荆用质量浓度0. 9%的稀盐酸浸种24h，水洗除去盐酸后自然风干；银合欢用硫酸浸种lOmin，水洗除去硫酸后自然风干。
3 )在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本100 200粒、先锋性灌木20 40 粒、过渡性草本20 40粒、过渡性灌木10 30粒、建群稳定草本150 250粒、建群稳定灌木30 50粒、建群稳定乔木15 25粒的比例混合均勻，得混合种子；
4)按每平方米绿化基材8 12kg、植壤土 140 220kg的比例混合均勻，得基材混合物。
5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均勻，得到种子基材混合物。
6)将步骤5)得到的种子基材混合物喷射到岩土创面或退化地上，喷射厚度为8 15cm，喷射物容重控制为1. 2 1. 35g/cm3。
7)当乔木最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4 7cm ；当乔木最低高度超过IOcm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为8 15株/m2，控制乔木密度为3 5株/m2。
8)当乔木最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本植物叶层喷洒浓度为80 100mg/L的矮壮素药液。
9)在步骤9)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥(公开号为 CN101597194A)，稀释倍数为500 800倍。
10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。
本发明西南地区植物群落的构建方法的优点在于其一、充分考虑区域气候、环境及典型工程生境特征，并基于植被结构特征与功能作用的差异，选择了先锋性草本、先锋性灌木、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木，配置合理， 符合生态学法则；其二、对物种播种量科学控制，有利于降低物种对环境水分、养分、光资源等消耗强度，促进植被安全建成；其三、对难萌发物种采取不同种子处理措施，针对性强，种子萌发率高；其四、基材喷射技术是目前广泛应用于边坡、弃渣场、采矿地、废弃地等岩土创面植被恢复与重建的一项创新技术，可有效保障植物群落生长基质所需的物理结构、稳定性及水分、养分条件；其五、步骤7)及步骤8)控制了草本植物的生长势，降低其对木本植物的竞争影响，同时有利于促进草本植物根系更发达，同时，降低木本植物种间竞争水平，保证木本植物的有效成苗数，促进建植植物群落结构、数量科学合理；其六、步骤9)目的是促进木本植物根部生长，调节自身生理机能，提高抗病、抗旱、抗寒等抗逆特性；其七、本发明方法实施方式简单，技术操作性强，可充分保障西南地区岩土创面及退化地人工植被构建效果。
具体实施方式
实施例1
一、实施步骤
1)选择适宜西南地区的先锋性草本、先锋性灌木、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木。其中，先锋性草本为一年生黑麦草，先锋性灌木为山毛豆；过渡性草本为白三叶、高羊茅按种子粒数比3 2混合，过渡性灌木为草木樨、马桑按种子粒数比2 1混合；建群稳定草本为狗尾草、弯叶画眉草按种子粒数比2 3混合，建群稳定灌木为马棘、多花木蓝、紫穗槐按种子粒数比1 2 2混合，建群稳定乔木为刺槐、银合欢按种子粒数比2 1混合。
2)对山毛豆用冷水浸种8h后自然风干；草木樨用冷水浸种24h后自然风干；马棘、多花木蓝、紫穗槐、刺槐用浓硫酸分别浸种10min、15min、12min、20min，水洗除去硫酸后自然风干；银合欢用浓硫酸浸种lOmin，水洗除去硫酸后自然风干。
3)在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本100粒、先锋性灌木40粒、过渡性草本20粒、过渡性灌木10粒、建群稳定草本150粒、建群稳定灌木40粒、建群稳定乔木15粒的比例混合均勻，得混合种子。
4)按每平方米绿化基材10kg、植壤土 180kg的比例拌合均勻，得到基材混合物。
5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均勻，得到种子基材混合物。
6)将步骤5)得种子基材混合物喷射到边坡上，喷射厚度为9 11cm，喷射物容重控制为 1. 2 1. 35g/cm3。
7)当乔木的最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4 7cm ； 当乔木最低高度超过IOcm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为12株/m2，控制乔木密度为3株/m2。
8)当乔木最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本植物叶层喷洒浓度为120mg/L的矮壮素药液。
9)在步骤8)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥，稀释倍数为 650 倍。
10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。
二、实施效果
本发明方法应用于边坡植被建植，与常规方法比较结果显示
1) 一年生黑麦草、白三叶、高羊茅、狗尾草、弯叶画眉草萌发率基本一致，山毛豆、 马棘、多花木蓝、紫穗槐、刺槐、草木樨、银合欢萌发率分别提高42%、30%、46%、50%、 51%,47%,38% ；
2)草本植物单株根数量平均增加25%，根重平均增加19% ；木本植物单株根数量平均增加17%，根重平均增加23% ；木本植物幼苗生长势平均提高35%，草本植物生长势平均降低22% ；草本植物病虫害发生率减少83%，木本植物病虫害发生率减少88% ；第一年越夏时草本植物成活率提高56%、木本植物成活率提高74% ；第一年越冬时草本植物成活率提高53 %，木本植物成活率提高62 %。
实施例2
一、实施步骤
1)选择适宜西南地区先锋性草本、先锋性灌木、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木。其中，先锋性草本为一年生黑麦草，先锋性灌木为山毛豆；过渡性草本为白三叶，过渡性灌木为草木樨；建群稳定草本为狗尾草、百喜草按种子粒数比2 1混合，建群稳定灌木为马棘、紫穗槐按种子粒数比1 2的混合，建群稳定乔木为刺槐。
2)对山毛豆用冷水浸种8h后风干；草木樨用冷水浸种24h后自然风干；马棘、 紫穗槐、刺槐用浓硫酸分别浸种15min、10min、15min，水洗除去硫酸后自然风干；百喜草用 60°C水浸种2h后自然风干。
3)在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本150粒、先锋性灌木20粒、过渡性草本40粒、过渡性灌木30粒、建群稳定草本250粒、建群稳定灌木30粒、建群稳定乔木20粒的比例混合合均勻，得混合种子。
4)按每平方米绿化基材12kg、植壤土 220kg的比例拌合均勻，得到基材混合物。
5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均勻，得到种子基材混合物。
6)将步骤5)得到的种子基材混合物喷射到铁矿场废弃地，喷射厚度为13 15cm，喷射物容重控制为1. 2 1. 35g/cm3。
7)当乔木最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4 7cm ；当乔木最低高度超过IOcm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为15株/m2，控制乔木密度为5株/m2。
8)当乔木最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本植物叶层喷洒浓度为80mg/L的矮壮素药液。
9)在步骤8)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥，稀释倍数为 800 倍。
10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。
二、实施效果
本发明方法应用于铁矿场废弃地植被建植，与常规方法比较结果显示
1) 一年生黑麦草、白三叶、狗尾草萌发率基本一致，草木樨、山毛豆、马棘、紫穗槐、 刺槐、百喜草发芽率分别提高48%、34%、27%、36%、51%、55%。
2)草本植物单株根数量平均增加28%，根重平均增加20% ；木本植物单株根数量平均增加21%，根重平均增加29% ；木本植物幼苗生长势平均提高25%，草本植物生长势平均降低32% ；草本植物病虫害发生率减少86%，木本植物病虫害发生率减少91% ；第一年越夏时草本植物成活率提高46%、木本植物成活率提高63% ；第一年越冬时草本植物成活率提高41 %，木本植物成活率提高72 %。
实施例3
一、实施步骤
1)选择适宜西南地区先锋性草本、先锋性灌木、过渡性草本、过渡性灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木。其中，先锋性草本为一年生黑麦草、田菁按种子粒数比2 1混合，先锋性灌木为山毛豆；过渡性草本为高羊茅，过渡性灌木为马桑；建群稳定草本为百喜草、弯叶画眉按种子粒数比1 1混合，建群稳定灌木为紫穗槐、黄荆、白刺花按种子粒数比2 1 1混合，建群稳定乔木为银合欢。
2)对田菁、山毛豆分别用冷水浸种12h、10h后自然风干；百喜草用60°C水浸种3h 后自然风干；紫穗槐用浓硫酸浸种lOmin，水洗除去硫酸后自然风干；银合欢用浓硫酸浸种 lOmin，水洗除去硫酸后自然风干；白刺花用75°C水浸种24h后自然风干；黄荆用0. 9%的稀盐酸浸种24h，水洗后除去盐酸后自然风干；百喜草用60°C水浸种3h后自然风干。
3)在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本200粒、先锋性灌木30粒、过渡性草本30粒、过渡性灌木20粒、建群稳定草本200粒、建群稳定灌木50粒、建群稳定乔木25粒的比例将种子混合均勻，得混合种子。
4)按每平方米绿化基材8kg、植壤土 140kg的比例拌合均勻，得基材混合物。
5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均勻，得到种子基材混合物。
6)将步骤5)得种子基材混合物喷射到采矿地上，喷射厚度为8 10cm，喷射物容重控制 为1. 2 1. 35g/cm3。
7)当乔木的最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4 7cm ； 当乔木最低高度超过 IOcm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为8株/m2，控制乔木密度为4株/m2。
8)当乔木最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本叶层喷洒浓度为100mg/L的矮壮素药液。
9)在步骤8)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥，稀释倍数为 500 倍。
10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。
二、实施效果
本发明方法应用于采矿地植被建植，与常规方法比较，结果显示
1) 一年生黑麦草、高羊茅、弯叶画眉草、马桑(种子未处理)萌发基本一致；田菁、 山毛豆萌发率分别提高37%和41%，百喜草萌发率提高56%，紫穗槐萌发率提高60%，白刺花萌发率提高33 %，黄荆萌发率提高34 %，银合欢萌发率提高40 %。
2)草本植物单株根数量平均增加24%，根重平均增加20% ；木本植物单株根数量平均增加33%，根重平均增加38% ；木本植物幼苗生长势平均提高25%，草本植物生长势平均降低36% ；草本植物病虫害发生率减少82%，木本植物病虫害发生率减少85% ；第一年越夏时草本植物成活率提高58%、木本植物成活率提高79% ；第一年越冬时草本植物成活率提高64 %，木本植物成活率提高82 %。
权利要求
1. 一种西南地区植物群落的构建方法，其特征在于包括以下步骤1)选择适宜西南地区的先锋性草本、先锋性灌木、过渡性草本、过渡灌木、建群稳定草本、建群稳定灌木和建群稳定乔木种子，其中先锋性草本为一年生黑麦草、田菁中的至少一种，先锋性灌木为山毛豆；过渡性草本为白三叶、高羊茅中的至少一种，过渡性灌木为草木樨、马桑中的至少一种；建群稳定草本为狗尾草、弯叶画眉草、百喜草中的2种，建群稳定灌木为马棘、多花木蓝、紫穗槐、白刺花、黄荆中的任意2种或2种以上，建群稳定乔木为刺槐、 银合欢中的任意至少一种；2)将步骤1)中所选的部分种子进行如下处理田菁、山毛豆用冷水浸种8 12h后自然风干；草木樨用冷水浸种24h后自然风干；百喜草用60°C水浸种2 3h后自然风干；马棘、多花木蓝、紫穗槐、刺槐用浓硫酸浸种10 20min，水洗除去硫酸后自然风干；白刺花用 75°C水浸种24h后自然风干；黄荆用质量浓度0. 9%的稀盐酸浸种24h，水洗除去盐酸后自然风干；银合欢用浓硫酸浸种lOmin，水洗除去硫酸后自然风干；3)在步骤2)实施后，按每平方米先锋性草本100 200粒、先锋性灌木20 40粒、过渡性草本20 40粒、过渡性灌木10 30粒、建群稳定草本150 250粒、建群稳定灌木 30 50粒、建群稳定乔木15 25粒的比例混合均勻，得混合种子；4)按每平方米绿化基材8 12kg、植壤土140 220kg的比例混合均勻，得到基材混合物；5)将步骤3)所得混合种子与步骤4)所得基材混合物拌合均勻，得到种子基材混合物；6)将步骤5)得到的种子基材混合物喷射到岩土创面或退化地上，喷射厚度为8 15cm，喷射物容重控制为1. 2 1. 35g/cm3 ；7)当乔木最低高度超过5cm时，采用人工刈割的方式控制草本高度为4 7cm;当乔木最低高度超过IOcm时，采用人工剪除的方式去掉多余相对弱小乔木和灌木，控制灌木密度为8 15株/m2，控制乔木密度为2 4株/m2 ； 8)当木本植物最低高度超过25cm时，采用塑料袋将乔木和灌木临时遮盖，并向草本植物叶层喷洒浓度为80 100mg/L的矮壮素药液；9)在步骤8)实施2周后，向乔木和灌木喷施抗逆性高营养叶面肥，稀释倍数为500 800 倍；10)根据植物生长状况及基材混合物干湿情况，进行水分和养分的常规管理。
专利摘要
本发明提供一种西南地区植物群的构建方法，其步骤包括种子选择；对难萌发种子处理；制备种子混合物；制备基材混合物；制备种子基材混合物；向岩土创面或退化地喷射种子基材混合物；控制草本高度及灌木、乔木密度；对草本喷洒矮壮素药液；向乔木喷洒抗逆性高营养叶面肥；进行水分、养分日常管理。种子萌发快速、安全，保障人工植被结构与功能稳定，有效缩短人工植被向自然植被演替周期。应用于西南地区边坡、弃渣场及采矿地等岩土创面及退化地的植物群落构建方法。
文档编号A01C1/00GKCN101843191 B发布类型授权 专利申请号CN 201010162984
公开日2011年11月16日 申请日期2010年5月5日
发明者孙海龙, 李绍才, 杨涛, 龙凤 申请人:四川大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan