專利名稱：一種大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到海洋生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)方法。
背景技術(shù)：
海草場(chǎng)(Seagrass meadows)生態(tài)系統(tǒng)和紅樹(shù)林、珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)一起被認(rèn)為是近海三大典型的海洋生態(tài)系統(tǒng)。且國(guó)際研究結(jié)果表明，海草場(chǎng)生態(tài)服務(wù)價(jià)值明顯高于紅樹(shù)林和珊瑚礁的生態(tài)服務(wù)價(jià)值。海草是唯一淹沒(méi)在淺海水下的被子植物，分化出根、莖、葉、花和種子等器官。繁茂的海草場(chǎng)如同陸地上的森林，是健康海洋環(huán)境的重要標(biāo)志，是珍貴的“海底草原”或“海底森林”。海草場(chǎng)是高生產(chǎn)力區(qū)，能為魚(yú)蝦蟹貝等海洋生物提供良好的棲息地、育苗場(chǎng)和庇護(hù)地，也有利于海鳥(niǎo)的棲息；同時(shí)為許多生物提供重要的食物來(lái)源。海草場(chǎng)也是地球上最有效的碳捕獲和封存系統(tǒng)之一，聯(lián)合國(guó)組織認(rèn)為應(yīng)對(duì)氣候變化最急迫的行動(dòng)是維持和恢復(fù)"藍(lán)碳"匯，海草和紅樹(shù)林、鹽沼一道被優(yōu)先重視。我國(guó)北方溫帶海域，尤其是山東沿海，是海草分布重要的區(qū)域。大葉藻(Zostera marina L.)是我國(guó)北方沿海分布最廣、數(shù)量最多的一種海草，且僅分布于我國(guó)北方溫帶海域，如山東、河北和遼寧等沿海水域。大葉藻海草場(chǎng)是海參、貝類(包括章魚(yú))、蝦蟹類和魚(yú)類等海洋經(jīng)濟(jì)生物棲息、繁殖和藏身的良好場(chǎng)所。大葉藻為多年生草本植物，主要沉生于地勢(shì)平緩泥沙質(zhì)淺水海底，從潮間帶到潮下帶的淺水區(qū)域皆有分布，最大水深可達(dá)30m，其葉子細(xì)長(zhǎng)呈帶狀，俗稱海韭菜，葉長(zhǎng)可達(dá)3米以上。在我國(guó)北方溫帶海域，如山東沿海，大葉藻海草場(chǎng)曾經(jīng)非常繁茂，而今已經(jīng)嚴(yán)重退化，海草稀疏呈塊狀分布，大都不連成片。在我國(guó)北方，沿海漁民常用大葉藻海草作建造房屋頂?shù)牟牧?。海草房是膠東獨(dú)有的標(biāo)志性民俗符號(hào)，也被認(rèn)為是世界上最具代表性的生態(tài)民居之一，主要分布在威海、煙臺(tái)、青島等沿海地區(qū)。這從另一側(cè)面說(shuō)明以往海草是多么的繁茂，而如今卻所留無(wú)幾。據(jù)估計(jì)，山東沿海大葉藻海草場(chǎng)退化了 80%以上。長(zhǎng)期以來(lái)，海草在海洋中的重要作用未得到足夠的重視，海草場(chǎng)面積已在全球范圍內(nèi)下降，不少海域?yàn)l于滅絕，并危及到其他海洋生物的生存，生物多樣性也隨之降低，沿岸生態(tài)系統(tǒng)也變得更加脆弱。近年來(lái)人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到海草在海洋生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用，開(kāi)始重視對(duì)海草生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和對(duì)退化的海草生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)恢復(fù)。由于在我國(guó)北方沿海，大葉藻海草場(chǎng)已經(jīng)嚴(yán)重退化，大面積的移植現(xiàn)有的海草顯然不現(xiàn)實(shí)，因而收集種子并進(jìn)行種子萌發(fā)和幼苗培育以提高種子的成活率是加速海草場(chǎng)恢復(fù)的重要手段。但目前在這方面的技術(shù)還很薄弱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供解決運(yùn)用種子進(jìn)行海草場(chǎng)恢復(fù)的一種大大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)方法采集整個(gè)大葉藻生殖株的種子，在普通海水中冷藏待用；40-50天后即在8月下旬將冷藏保存種子的海水溫度以每天升溫1 2°C的速度，升高到18 20°C，在18 20°C下持續(xù)5_7天，種子將發(fā)芽，待用；從大葉藻種子發(fā)芽開(kāi)始，先后在四個(gè)培育階段可以將大葉藻幼苗栽培到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，形成海草場(chǎng)，即實(shí)現(xiàn)大葉藻海草場(chǎng)的恢復(fù)。所述四個(gè)培育階段為第一階段將大葉藻種子幼芽剛長(zhǎng)出后，種植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，大葉藻種子幼芽在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；第二階段將第一階段發(fā)芽的大葉藻種子繼續(xù)在18 20°C下培育，當(dāng)其幼芽長(zhǎng)到 2 5厘米長(zhǎng)時(shí)，種植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，大葉藻幼苗在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；第三階段將第二階段培育的芽長(zhǎng)2 5厘米的種子種植或栽培到水槽底部的泥沙中，在20 25°C水溫和自然光照條件下培育；待大葉藻幼苗長(zhǎng)出3 4個(gè)葉片，高度8 16厘米，將部分幼苗連同泥沙部分栽培到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，幼苗在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；第四階段將第三階段剩余的幼苗繼續(xù)在水溫為4 20°C的水槽中培養(yǎng)到下一年 4 5月份，將水槽中的大葉藻幼苗連同泥沙移植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中幼苗在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；繼而不同階段在適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中所栽培的大葉藻均形成海草場(chǎng)。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，水槽培養(yǎng)時(shí)每天換上部海水，同時(shí)并充自然空氣。所述整個(gè)大葉藻生殖株的種子，為大葉藻成熟和/或未成熟的種子，大葉藻成熟的種子為棕褐色，果實(shí)堅(jiān)硬，用手指很難掐碎；大葉藻未成熟的種子淡綠色的看起來(lái)未成熟的種子，即采集大葉藻結(jié)種子的整個(gè)生殖株。所述采集大葉藻成熟和/或未成熟的種子，保存于海水水溫為O 5°C的普通海水，每天換0 5°C的海水一次。本發(fā)明的有益效果是通過(guò)本發(fā)明，克服了自然海區(qū)狀況下，大部分大葉藻的種子不能轉(zhuǎn)變?yōu)榇笕~藻成體植株，先后可以在四個(gè)培育階段將所培育的大葉藻幼苗種植或栽培到自然海區(qū)中，能顯著提高大葉藻種子萌發(fā)及在自然海區(qū)長(zhǎng)成成體的成功率。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1在山東沿岸大葉藻分布海域，如青島和威海沿海，于2008年6月21日開(kāi)始收集成熟的種子，其中成熟種子為棕褐色，果實(shí)堅(jiān)硬，用手指很難掐碎，在7月15日之后至8月初， 除了采集成熟的種子外，還采集那些看起來(lái)未成熟的種子，未成熟的種子為淡綠色，有一定的硬度，但手指能掐碎，即采集整個(gè)大葉藻帶種子的生殖株。在室內(nèi)將成熟的種子和那些看起來(lái)未成熟的種子都收集起來(lái)并分開(kāi)保存。所有的種子都冷藏保存在自然海水中，溫度0 5°C。每天換0 5°C的海水一次即可，及時(shí)挑出個(gè)別腐爛的種子，待用。約試驗(yàn)了 1000粒成熟的種子，2000粒欠成熟的種子。在2008年8月20日，將培養(yǎng)大葉藻種子的海水水溫從開(kāi)始的0 5°C逐漸將水溫升高，以每天升溫2°C的速度使其溫度達(dá)到18 20°C，在光照控溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行種子萌發(fā)培育。一個(gè)星期后，所收集的成熟的種子和看起來(lái)未成熟的種子都將開(kāi)始發(fā)芽，最終98%成熟的種子將發(fā)芽，而那些未完全成熟的種子最終的發(fā)芽率也有70%，待用。從大葉藻種子發(fā)芽開(kāi)始，先后在四個(gè)培育階段將大葉藻幼苗種植或栽培到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，形成海草場(chǎng)，即實(shí)現(xiàn)大葉藻海草場(chǎng)的恢復(fù)。第一階段，大葉藻種子幼芽剛長(zhǎng)出后，即芽長(zhǎng)在1厘米以內(nèi)，在9月6日將部分種子按重量百分比為10%種植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)-青島匯泉灣中，大葉藻種子幼芽在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；第二階段將第一階段剩余的發(fā)芽的大葉藻種子繼續(xù)在18 20°C下培育，當(dāng)其幼芽長(zhǎng)到2 5厘米長(zhǎng)時(shí)，但在幼苗須根長(zhǎng)出之前，在9月21日將部分種子按重量百分比為20%種植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，大葉藻幼苗在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；第三階段將第二階段培育的大葉藻幼苗的芽長(zhǎng)2 5厘米的種子種植或栽培到人工水槽底部的泥沙中進(jìn)行人工培育，即將幼苗栽培到3個(gè)2立方水體的人工水槽底部的泥沙中，水槽上部填充海水，其中泥沙厚度為6 7厘米，泥沙取自青島沒(méi)有污染的沿岸海域。培育大葉藻幼苗的水槽每天換海水用充氣泵充自然空氣，，水槽海水控制在20 ， 自然光照的強(qiáng)度下培養(yǎng)。待10月15日，幼苗長(zhǎng)出3 4葉片，高度8 16厘米，將部分幼苗按重量百分比為20%連同泥沙栽培到青島匯泉灣，幼苗在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；第四階段是第三階段的其他幼苗繼續(xù)在人工水槽中進(jìn)行培育，10月份后為自然水溫，冬季控制在4°C以上，在2009年4月20日將水槽中的海草幼苗連同泥沙栽培到了青島匯泉灣中，繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株。繼而不同階段在適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中所栽培的大葉藻均形成海草場(chǎng)。結(jié)果在青島匯泉灣6月15日觀察，各個(gè)階段栽培的幼苗均大部分成活且高度達(dá)70 厘米以上，海草場(chǎng)已經(jīng)形成。各階段栽培的大葉藻幼苗均有很高的成活率，尤其是在2009 年4月20日移植的大葉藻幼苗，成活率達(dá)96% ；而2008年在9月6日、9月21日和10月 15日移植的大葉藻幼苗成活率要低一些，分別約為74%、86%和90%。由上述可知由于在同一生殖株上，大葉藻的種子并非同步成熟，而是先成熟先脫落，因而大量地收集成熟的種子相當(dāng)費(fèi)力。而在種子成熟后期(7月15日之后至8月初)， 仍然有相當(dāng)多的淡綠色的看起來(lái)未成熟的種子。這些未成熟的種子非常容易大量的采集， 只要在現(xiàn)場(chǎng)采集整個(gè)生殖株，然后在室內(nèi)進(jìn)行挑摘種子即可。上述看起來(lái)未成熟的種子，在自然狀態(tài)下絕大多數(shù)會(huì)腐爛而不會(huì)發(fā)芽，但根據(jù)本發(fā)明仍能進(jìn)行人工種子萌發(fā)并生長(zhǎng)成大葉藻植株成體?？梢?jiàn)本發(fā)明，不僅能將普通成熟的種子培育成大葉藻成體植株，而且也能將那些看起來(lái)未成熟的種子培育成大葉藻成體植株。并且本發(fā)明對(duì)于大葉藻種子采集后的人工保存，給出了一種簡(jiǎn)便且有效的方法，即將種子在冷藏條件下保存在自然海水中，這種方法將確保大葉藻種子的萌發(fā)。而不能進(jìn)行露空干燥保存種子，露空干燥保存的種子極少能發(fā)芽。另外根據(jù)本發(fā)明，在適宜的季節(jié)通過(guò)簡(jiǎn)單的程序升溫刺激就可促進(jìn)大葉藻種子的萌
5發(fā)，幾乎全部成熟的種子都能萌發(fā)，而那些看起來(lái)未成熟的種子最終也將有一半以上能萌發(fā)。其從大葉藻種子剛萌發(fā)開(kāi)始，本發(fā)明提供了先后可以種植或栽培大葉藻幼苗的四個(gè)培育階段，都很容易掌握。第一階段，大葉藻種子幼芽剛長(zhǎng)出后，即芽長(zhǎng)在1厘米以內(nèi)，就可以種植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)；第二階段是大葉藻種子的幼芽再長(zhǎng)長(zhǎng)一些，如2-5厘米，然后種(移)植到自然海區(qū)中，但需要在幼苗須根長(zhǎng)出之前種植(因?yàn)轫毟L(zhǎng)出后，幼苗成活率相對(duì)低一些)；第三階段是大葉藻幼苗轉(zhuǎn)移到人工水槽中繼續(xù)進(jìn)行人工培育，在 10月中旬，水槽中大葉藻幼苗長(zhǎng)出3-4個(gè)葉片，高度達(dá)到8-16厘米，就可栽培到適合海草生長(zhǎng)的自然海區(qū)中；第四階段是大葉藻幼苗一直培育在人工水槽中，一直到下一年的4-5 月份就可將水槽中的大葉藻幼苗移植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中。綜上通過(guò)本發(fā)明， 克服了自然海區(qū)狀況下，大部分大葉藻的種子不能轉(zhuǎn)變?yōu)榇笕~藻成體植株，先后可以在四個(gè)培育階段將所培育的大葉藻幼苗種植或栽培到自然海區(qū)中，能顯著提高大葉藻種子萌發(fā)及在自然海區(qū)長(zhǎng)成成體的成功率。相對(duì)來(lái)講，在第四階段，即大葉藻幼苗一直培育到下一年 4-5月份才移植到自然海區(qū)中，一般來(lái)講這種方法大葉藻幼苗在自然海區(qū)經(jīng)受的風(fēng)險(xiǎn)最小， 成活率最高(90%以上)；而在第一階段，即大葉藻種子幼芽剛長(zhǎng)出后就將其種植到自然海區(qū)中，這種方法大葉藻幼苗在自然海區(qū)要經(jīng)歷一個(gè)嚴(yán)酷的冬季，相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)就大了不少，但如果海區(qū)選擇的合適、種植方法得到，最終成活率也會(huì)很高?？傊?，采用本發(fā)明，能快速簡(jiǎn)便的將大葉藻種子培育成各個(gè)階段的幼苗，將顯著提高大葉藻種子萌發(fā)及長(zhǎng)成成體的成功率， 將加速大葉藻海草場(chǎng)的恢復(fù)重建。
權(quán)利要求
1.一種大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)方法，其特征在于采集整個(gè)大葉藻生殖株的種子，在普通海水中冷藏待用；40-50天后即在8月下旬將冷藏保存種子的海水溫度以每天升溫1 2°C的速度，升高到18 20°C，在18 20°C下持續(xù)5_7天，種子將發(fā)芽， 待用；從大葉藻種子發(fā)芽開(kāi)始，先后在四個(gè)培育階段可以將大葉藻幼苗栽培到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，形成海草場(chǎng)，即實(shí)現(xiàn)大葉藻海草場(chǎng)的恢復(fù)。
2.按權(quán)利要求1所述的大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)方法，其特征在于所述四個(gè)培育階段為第一階段將大葉藻種子幼芽剛長(zhǎng)出后，種植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，大葉藻種子幼芽在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；第二階段將第一階段發(fā)芽的大葉藻種子繼續(xù)在18 20°C下培育，當(dāng)其幼芽長(zhǎng)到2 5 厘米長(zhǎng)時(shí)，種植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，大葉藻幼苗在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；第三階段將第二階段培育的芽長(zhǎng)2 5厘米的種子種植或栽培到水槽底部的泥沙中， 在20 25°C水溫和自然光照條件下培育；待大葉藻幼苗長(zhǎng)出3 4個(gè)葉片，高度8 16厘米，將部分幼苗連同泥沙部分栽培到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，幼苗在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；第四階段將第三階段剩余的幼苗繼續(xù)在水溫為4 20°C的水槽中培養(yǎng)到下一年4 5 月份，將水槽中的大葉藻幼苗連同泥沙移植到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中幼苗在海區(qū)中繼續(xù)生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)成株；繼而不同階段在適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中所栽培的大葉藻均形成海草場(chǎng)。
3.按權(quán)利要求2所述的大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)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，水槽培養(yǎng)時(shí)每天換上部海水，同時(shí)并充自然空氣。
4.按權(quán)利要求1所述的大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)方法，其特征在于所述整個(gè)大葉藻生殖株的種子，為大葉藻成熟和/或未成熟的種子，大葉藻成熟的種子為棕褐色，果實(shí)堅(jiān)硬，用手指很難掐碎；大葉藻未成熟的種子淡綠色的看起來(lái)未成熟的種子，即采集大葉藻結(jié)種子的整個(gè)生殖株。
5.按權(quán)利要求1所述的大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)方法，其特征在于 所述采集大葉藻成熟和/或未成熟的種子，保存于海水水溫為0 5°C的普通海水，每天換 0 5 °C的海水一次。
全文摘要
本發(fā)明涉及到海洋生態(tài)恢復(fù)技術(shù)，具體地說(shuō)是一種大葉藻種子萌發(fā)、幼苗培育及海草場(chǎng)恢復(fù)方法。采集大葉藻種子，對(duì)所采集的種子進(jìn)行人工保存；對(duì)大葉藻種子進(jìn)行控溫培育，激發(fā)大葉藻的種子萌發(fā)；發(fā)芽后種子先后在四個(gè)培育階段可以將大葉藻幼苗種植或栽培到適合大葉藻生長(zhǎng)的自然海區(qū)中，形成海草場(chǎng)，即實(shí)現(xiàn)大葉藻海草場(chǎng)的恢復(fù)。采用本發(fā)明克服了自然海區(qū)狀況下，大部分大葉藻的種子不能轉(zhuǎn)變?yōu)榇笕~藻成體植株，先后可以在四個(gè)培育階段將所培育的大葉藻幼苗種植或栽培到自然海區(qū)中，能顯著提高大葉藻種子萌發(fā)及在自然海區(qū)長(zhǎng)成成體的成功率。
文檔編號(hào)A01C1/00GK102232345SQ20101017215
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者劉旭佳, 劉炳艦, 劉鷹, 周毅, 張明珠, 張濤, 張福綏, 楊紅生, 許強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院海洋研究所