專利名稱:西南地區(qū)植物群落的構(gòu)建方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人工植被的建植方法，特別是涉及一種西南地區(qū)植物群落的構(gòu)建方法。
背景技術(shù)：
西南地區(qū)包括四川省、云南省、貴州省、重慶市及西藏藏族自治區(qū)，總面積 2500000km2。西南地區(qū)由于其獨特的地貌特征，使得該區(qū)水土流失嚴(yán)重，滑坡、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)，另外，西南地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，采礦造成大量裸露邊坡，梯級水電站的建設(shè)也產(chǎn)生成大量棄渣場，加上鐵路、公路建設(shè)產(chǎn)生大量人工創(chuàng)面，致使該區(qū)生態(tài)十分脆弱，構(gòu)建人工植物群落防止自然災(zāi)害的發(fā)生，恢復(fù)受損創(chuàng)面，已成為西南地區(qū)生態(tài)建設(shè)必然的技術(shù)選擇。目前，常規(guī)方法是首先選擇適合的植物種子，再與基質(zhì)材料(有機(jī)質(zhì)肥料、土壤改良劑等)混合后施用，最后進(jìn)行水分、施肥管理。中國專利CN100348086C公開了一種南方高速公路邊坡常綠植被建植方法，采用合理的植物配置方案，使草種與灌木樹種按1 1.2 2 的重量比例配置，配制成種子噴播液或種子混合物，噴撒到經(jīng)平整的適于綠化的邊坡坡面， 所述的草種選用草本植物品種百慕大或百慕大與黑麥草或/和高羊茅的組合，所述的灌木樹種選用豆科常綠灌木樹種山毛豆、木豆、豬屎豆、銀合歡、紫穗槐、多花木藍(lán)、車桑子中的任意兩種或兩種以上的組合，主要適用于南方高速公路邊坡建立常綠植被。上述專利存在以下缺點一是，技術(shù)偏重于工程措施選擇與實施過程，以及基質(zhì)材料的配制，而忽視了植物群落科學(xué)設(shè)計與后期調(diào)控處理；二是，僅根據(jù)植物的一些基本生活習(xí)性及生態(tài)學(xué)特性進(jìn)行物種篩選，而未將不同類型、不同功能的物種進(jìn)行合理組合；三是，對種子處理時，未針對不同類型種子采取不同的處理措施；四是，未充分考慮環(huán)境條件、植物特性以及養(yǎng)護(hù)管理成本，選擇的具體物種適應(yīng)性不強(qiáng)；五是，在植被建植后期，缺乏生長與競爭調(diào)控，以及提高抗逆能力等技術(shù)手段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服以上缺點，提供一種能促進(jìn)種子快速、安全萌發(fā)，保障人工植被結(jié)構(gòu)與功能穩(wěn)定，有效縮短人工植被向自然植被演替周期的西南地區(qū)植物群落的構(gòu)建方法。
本發(fā)明西南地區(qū)植物群落的構(gòu)建方法包括以下步驟
1)選擇適宜西南地區(qū)的先鋒性草本、先鋒性灌木、過渡性草本、過渡性灌木、建群穩(wěn)定草本、建群穩(wěn)定灌木和建群穩(wěn)定喬木種子，其中，先鋒性草本為一年生黑麥草、田菁中的至少1種，先鋒性灌木為山毛豆；過渡性草本為白三葉、高羊茅中的至少1種，過渡性灌木為草木樨、馬桑中的至少1種；建群穩(wěn)定草本為狗尾草、彎葉畫眉草、百喜草中的2種，建群穩(wěn)定灌木為馬棘、多花木藍(lán)、紫穗槐、白刺花、黃荊中的至少2種，建群穩(wěn)定喬木為刺槐、銀合歡中的至少1種。
2)將步驟1)中的田菁、山毛豆用冷水浸種8 12h后自然風(fēng)干；草木樨用冷水浸種24h后自然風(fēng)干；百喜草用60°C水浸種2 3h后自然風(fēng)干；馬棘、多花木藍(lán)、紫穗槐、刺槐用濃硫酸浸種10 20min，水洗除去硫酸后自然風(fēng)干；白刺花用75°C水浸種24h后自然風(fēng)干；黃荊用質(zhì)量濃度0. 9%的稀鹽酸浸種24h，水洗除去鹽酸后自然風(fēng)干；銀合歡用硫酸浸種lOmin，水洗除去硫酸后自然風(fēng)干。
3 )在步驟2)實施后，按每平方米先鋒性草本100 200粒、先鋒性灌木20 40 粒、過渡性草本20 40粒、過渡性灌木10 30粒、建群穩(wěn)定草本150 250粒、建群穩(wěn)定灌木30 50粒、建群穩(wěn)定喬木15 25粒的比例混合均勻，得混合種子；
4)按每平方米綠化基材8 12kg、植壤土 140 220kg的比例混合均勻，得基材混合物。
5)將步驟3)所得混合種子與步驟4)所得基材混合物拌合均勻，得到種子基材混合物。
6)將步驟5)得到的種子基材混合物噴射到巖土創(chuàng)面或退化地上，噴射厚度為8 15cm，噴射物容重控制為1. 2 1. 35g/cm3。
7)當(dāng)喬木最低高度超過5cm時，采用人工刈割的方式控制草本高度為4 7cm ；當(dāng)喬木最低高度超過IOcm時，采用人工剪除的方式去掉多余相對弱小喬木和灌木，控制灌木密度為8 15株/m2，控制喬木密度為3 5株/m2。
8)當(dāng)喬木最低高度超過25cm時，采用塑料袋將喬木和灌木臨時遮蓋，并向草本植物葉層噴灑濃度為80 100mg/L的矮壯素藥液。
9)在步驟9)實施2周后，向喬木和灌木噴施抗逆性高營養(yǎng)葉面肥(公開號為 CN101597194A)，稀釋倍數(shù)為500 800倍。
10)根據(jù)植物生長狀況及基材混合物干濕情況，進(jìn)行水分和養(yǎng)分的常規(guī)管理。
本發(fā)明西南地區(qū)植物群落的構(gòu)建方法的優(yōu)點在于其一、充分考慮區(qū)域氣候、環(huán)境及典型工程生境特征，并基于植被結(jié)構(gòu)特征與功能作用的差異，選擇了先鋒性草本、先鋒性灌木、過渡性草本、過渡性灌木、建群穩(wěn)定草本、建群穩(wěn)定灌木和建群穩(wěn)定喬木，配置合理， 符合生態(tài)學(xué)法則；其二、對物種播種量科學(xué)控制，有利于降低物種對環(huán)境水分、養(yǎng)分、光資源等消耗強(qiáng)度，促進(jìn)植被安全建成；其三、對難萌發(fā)物種采取不同種子處理措施，針對性強(qiáng)，種子萌發(fā)率高；其四、基材噴射技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用于邊坡、棄渣場、采礦地、廢棄地等巖土創(chuàng)面植被恢復(fù)與重建的一項創(chuàng)新技術(shù)，可有效保障植物群落生長基質(zhì)所需的物理結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性及水分、養(yǎng)分條件；其五、步驟7)及步驟8)控制了草本植物的生長勢，降低其對木本植物的競爭影響，同時有利于促進(jìn)草本植物根系更發(fā)達(dá)，同時，降低木本植物種間競爭水平，保證木本植物的有效成苗數(shù)，促進(jìn)建植植物群落結(jié)構(gòu)、數(shù)量科學(xué)合理；其六、步驟9)目的是促進(jìn)木本植物根部生長，調(diào)節(jié)自身生理機(jī)能，提高抗病、抗旱、抗寒等抗逆特性；其七、本發(fā)明方法實施方式簡單，技術(shù)操作性強(qiáng)，可充分保障西南地區(qū)巖土創(chuàng)面及退化地人工植被構(gòu)建效果。
具體實施方式
實施例1
一、實施步驟
1)選擇適宜西南地區(qū)的先鋒性草本、先鋒性灌木、過渡性草本、過渡性灌木、建群穩(wěn)定草本、建群穩(wěn)定灌木和建群穩(wěn)定喬木。其中，先鋒性草本為一年生黑麥草，先鋒性灌木為山毛豆；過渡性草本為白三葉、高羊茅按種子粒數(shù)比3 2混合，過渡性灌木為草木樨、馬桑按種子粒數(shù)比2 1混合；建群穩(wěn)定草本為狗尾草、彎葉畫眉草按種子粒數(shù)比2 3混合，建群穩(wěn)定灌木為馬棘、多花木藍(lán)、紫穗槐按種子粒數(shù)比1 2 2混合，建群穩(wěn)定喬木為刺槐、銀合歡按種子粒數(shù)比2 1混合。
2)對山毛豆用冷水浸種8h后自然風(fēng)干；草木樨用冷水浸種24h后自然風(fēng)干；馬棘、多花木藍(lán)、紫穗槐、刺槐用濃硫酸分別浸種10min、15min、12min、20min，水洗除去硫酸后自然風(fēng)干；銀合歡用濃硫酸浸種lOmin，水洗除去硫酸后自然風(fēng)干。
3)在步驟2)實施后，按每平方米先鋒性草本100粒、先鋒性灌木40粒、過渡性草本20粒、過渡性灌木10粒、建群穩(wěn)定草本150粒、建群穩(wěn)定灌木40粒、建群穩(wěn)定喬木15粒的比例混合均勻，得混合種子。
4)按每平方米綠化基材10kg、植壤土 180kg的比例拌合均勻，得到基材混合物。
5)將步驟3)所得混合種子與步驟4)所得基材混合物拌合均勻，得到種子基材混合物。
6)將步驟5)得種子基材混合物噴射到邊坡上，噴射厚度為9 11cm，噴射物容重控制為 1. 2 1. 35g/cm3。
7)當(dāng)喬木的最低高度超過5cm時，采用人工刈割的方式控制草本高度為4 7cm ； 當(dāng)喬木最低高度超過IOcm時，采用人工剪除的方式去掉多余相對弱小喬木和灌木，控制灌木密度為12株/m2，控制喬木密度為3株/m2。
8)當(dāng)喬木最低高度超過25cm時，采用塑料袋將喬木和灌木臨時遮蓋，并向草本植物葉層噴灑濃度為120mg/L的矮壯素藥液。
9)在步驟8)實施2周后，向喬木和灌木噴施抗逆性高營養(yǎng)葉面肥，稀釋倍數(shù)為 650 倍。
10)根據(jù)植物生長狀況及基材混合物干濕情況，進(jìn)行水分和養(yǎng)分的常規(guī)管理。
二、實施效果
本發(fā)明方法應(yīng)用于邊坡植被建植，與常規(guī)方法比較結(jié)果顯示
1) 一年生黑麥草、白三葉、高羊茅、狗尾草、彎葉畫眉草萌發(fā)率基本一致，山毛豆、 馬棘、多花木藍(lán)、紫穗槐、刺槐、草木樨、銀合歡萌發(fā)率分別提高42%、30%、46%、50%、 51%,47%,38% ；
2)草本植物單株根數(shù)量平均增加25%，根重平均增加19% ；木本植物單株根數(shù)量平均增加17%，根重平均增加23% ；木本植物幼苗生長勢平均提高35%，草本植物生長勢平均降低22% ；草本植物病蟲害發(fā)生率減少83%，木本植物病蟲害發(fā)生率減少88% ；第一年越夏時草本植物成活率提高56%、木本植物成活率提高74% ；第一年越冬時草本植物成活率提高53 %，木本植物成活率提高62 %。
實施例2
一、實施步驟
1)選擇適宜西南地區(qū)先鋒性草本、先鋒性灌木、過渡性草本、過渡性灌木、建群穩(wěn)定草本、建群穩(wěn)定灌木和建群穩(wěn)定喬木。其中，先鋒性草本為一年生黑麥草，先鋒性灌木為山毛豆；過渡性草本為白三葉，過渡性灌木為草木樨；建群穩(wěn)定草本為狗尾草、百喜草按種子粒數(shù)比2 1混合，建群穩(wěn)定灌木為馬棘、紫穗槐按種子粒數(shù)比1 2的混合，建群穩(wěn)定喬木為刺槐。
2)對山毛豆用冷水浸種8h后風(fēng)干；草木樨用冷水浸種24h后自然風(fēng)干；馬棘、 紫穗槐、刺槐用濃硫酸分別浸種15min、10min、15min，水洗除去硫酸后自然風(fēng)干；百喜草用 60°C水浸種2h后自然風(fēng)干。
3)在步驟2)實施后，按每平方米先鋒性草本150粒、先鋒性灌木20粒、過渡性草本40粒、過渡性灌木30粒、建群穩(wěn)定草本250粒、建群穩(wěn)定灌木30粒、建群穩(wěn)定喬木20粒的比例混合合均勻，得混合種子。
4)按每平方米綠化基材12kg、植壤土 220kg的比例拌合均勻，得到基材混合物。
5)將步驟3)所得混合種子與步驟4)所得基材混合物拌合均勻，得到種子基材混合物。
6)將步驟5)得到的種子基材混合物噴射到鐵礦場廢棄地，噴射厚度為13 15cm，噴射物容重控制為1. 2 1. 35g/cm3。
7)當(dāng)喬木最低高度超過5cm時，采用人工刈割的方式控制草本高度為4 7cm ；當(dāng)喬木最低高度超過IOcm時，采用人工剪除的方式去掉多余相對弱小喬木和灌木，控制灌木密度為15株/m2，控制喬木密度為5株/m2。
8)當(dāng)喬木最低高度超過25cm時，采用塑料袋將喬木和灌木臨時遮蓋，并向草本植物葉層噴灑濃度為80mg/L的矮壯素藥液。
9)在步驟8)實施2周后，向喬木和灌木噴施抗逆性高營養(yǎng)葉面肥，稀釋倍數(shù)為 800 倍。
10)根據(jù)植物生長狀況及基材混合物干濕情況，進(jìn)行水分和養(yǎng)分的常規(guī)管理。
二、實施效果
本發(fā)明方法應(yīng)用于鐵礦場廢棄地植被建植，與常規(guī)方法比較結(jié)果顯示
1) 一年生黑麥草、白三葉、狗尾草萌發(fā)率基本一致，草木樨、山毛豆、馬棘、紫穗槐、 刺槐、百喜草發(fā)芽率分別提高48%、34%、27%、36%、51%、55%。
2)草本植物單株根數(shù)量平均增加28%，根重平均增加20% ；木本植物單株根數(shù)量平均增加21%，根重平均增加29% ；木本植物幼苗生長勢平均提高25%，草本植物生長勢平均降低32% ；草本植物病蟲害發(fā)生率減少86%，木本植物病蟲害發(fā)生率減少91% ；第一年越夏時草本植物成活率提高46%、木本植物成活率提高63% ；第一年越冬時草本植物成活率提高41 %，木本植物成活率提高72 %。
實施例3
一、實施步驟
1)選擇適宜西南地區(qū)先鋒性草本、先鋒性灌木、過渡性草本、過渡性灌木、建群穩(wěn)定草本、建群穩(wěn)定灌木和建群穩(wěn)定喬木。其中，先鋒性草本為一年生黑麥草、田菁按種子粒數(shù)比2 1混合，先鋒性灌木為山毛豆；過渡性草本為高羊茅，過渡性灌木為馬桑；建群穩(wěn)定草本為百喜草、彎葉畫眉按種子粒數(shù)比1 1混合，建群穩(wěn)定灌木為紫穗槐、黃荊、白刺花按種子粒數(shù)比2 1 1混合，建群穩(wěn)定喬木為銀合歡。
2)對田菁、山毛豆分別用冷水浸種12h、10h后自然風(fēng)干；百喜草用60°C水浸種3h 后自然風(fēng)干；紫穗槐用濃硫酸浸種lOmin，水洗除去硫酸后自然風(fēng)干；銀合歡用濃硫酸浸種 lOmin，水洗除去硫酸后自然風(fēng)干；白刺花用75°C水浸種24h后自然風(fēng)干；黃荊用0. 9%的稀鹽酸浸種24h，水洗后除去鹽酸后自然風(fēng)干；百喜草用60°C水浸種3h后自然風(fēng)干。
3)在步驟2)實施后，按每平方米先鋒性草本200粒、先鋒性灌木30粒、過渡性草本30粒、過渡性灌木20粒、建群穩(wěn)定草本200粒、建群穩(wěn)定灌木50粒、建群穩(wěn)定喬木25粒的比例將種子混合均勻，得混合種子。
4)按每平方米綠化基材8kg、植壤土 140kg的比例拌合均勻，得基材混合物。
5)將步驟3)所得混合種子與步驟4)所得基材混合物拌合均勻，得到種子基材混合物。
6)將步驟5)得種子基材混合物噴射到采礦地上，噴射厚度為8 10cm，噴射物容重控制 為1. 2 1. 35g/cm3。
7)當(dāng)喬木的最低高度超過5cm時，采用人工刈割的方式控制草本高度為4 7cm ； 當(dāng)喬木最低高度超過 IOcm時，采用人工剪除的方式去掉多余相對弱小喬木和灌木，控制灌木密度為8株/m2，控制喬木密度為4株/m2。
8)當(dāng)喬木最低高度超過25cm時，采用塑料袋將喬木和灌木臨時遮蓋，并向草本葉層噴灑濃度為100mg/L的矮壯素藥液。
9)在步驟8)實施2周后，向喬木和灌木噴施抗逆性高營養(yǎng)葉面肥，稀釋倍數(shù)為 500 倍。
10)根據(jù)植物生長狀況及基材混合物干濕情況，進(jìn)行水分和養(yǎng)分的常規(guī)管理。
二、實施效果
本發(fā)明方法應(yīng)用于采礦地植被建植，與常規(guī)方法比較，結(jié)果顯示
1) 一年生黑麥草、高羊茅、彎葉畫眉草、馬桑(種子未處理)萌發(fā)基本一致；田菁、 山毛豆萌發(fā)率分別提高37%和41%，百喜草萌發(fā)率提高56%，紫穗槐萌發(fā)率提高60%，白刺花萌發(fā)率提高33 %，黃荊萌發(fā)率提高34 %，銀合歡萌發(fā)率提高40 %。
2)草本植物單株根數(shù)量平均增加24%，根重平均增加20% ；木本植物單株根數(shù)量平均增加33%，根重平均增加38% ；木本植物幼苗生長勢平均提高25%，草本植物生長勢平均降低36% ；草本植物病蟲害發(fā)生率減少82%，木本植物病蟲害發(fā)生率減少85% ；第一年越夏時草本植物成活率提高58%、木本植物成活率提高79% ；第一年越冬時草本植物成活率提高64 %，木本植物成活率提高82 %。
權(quán)利要求
1. 一種西南地區(qū)植物群落的構(gòu)建方法，其特征在于包括以下步驟1)選擇適宜西南地區(qū)的先鋒性草本、先鋒性灌木、過渡性草本、過渡灌木、建群穩(wěn)定草本、建群穩(wěn)定灌木和建群穩(wěn)定喬木種子，其中先鋒性草本為一年生黑麥草、田菁中的至少一種，先鋒性灌木為山毛豆；過渡性草本為白三葉、高羊茅中的至少一種，過渡性灌木為草木樨、馬桑中的至少一種；建群穩(wěn)定草本為狗尾草、彎葉畫眉草、百喜草中的2種，建群穩(wěn)定灌木為馬棘、多花木藍(lán)、紫穗槐、白刺花、黃荊中的任意2種或2種以上，建群穩(wěn)定喬木為刺槐、 銀合歡中的任意至少一種；2)將步驟1)中所選的部分種子進(jìn)行如下處理田菁、山毛豆用冷水浸種8 12h后自然風(fēng)干；草木樨用冷水浸種24h后自然風(fēng)干；百喜草用60°C水浸種2 3h后自然風(fēng)干；馬棘、多花木藍(lán)、紫穗槐、刺槐用濃硫酸浸種10 20min，水洗除去硫酸后自然風(fēng)干；白刺花用 75°C水浸種24h后自然風(fēng)干；黃荊用質(zhì)量濃度0. 9%的稀鹽酸浸種24h，水洗除去鹽酸后自然風(fēng)干；銀合歡用濃硫酸浸種lOmin，水洗除去硫酸后自然風(fēng)干；3)在步驟2)實施后，按每平方米先鋒性草本100 200粒、先鋒性灌木20 40粒、過渡性草本20 40粒、過渡性灌木10 30粒、建群穩(wěn)定草本150 250粒、建群穩(wěn)定灌木 30 50粒、建群穩(wěn)定喬木15 25粒的比例混合均勻，得混合種子；4)按每平方米綠化基材8 12kg、植壤土140 220kg的比例混合均勻，得到基材混合物；5)將步驟3)所得混合種子與步驟4)所得基材混合物拌合均勻，得到種子基材混合物；6)將步驟5)得到的種子基材混合物噴射到巖土創(chuàng)面或退化地上，噴射厚度為8 15cm，噴射物容重控制為1. 2 1. 35g/cm3 ；7)當(dāng)喬木最低高度超過5cm時，采用人工刈割的方式控制草本高度為4 7cm;當(dāng)喬木最低高度超過IOcm時，采用人工剪除的方式去掉多余相對弱小喬木和灌木，控制灌木密度為8 15株/m2，控制喬木密度為2 4株/m2 ； 8)當(dāng)木本植物最低高度超過25cm時，采用塑料袋將喬木和灌木臨時遮蓋，并向草本植物葉層噴灑濃度為80 100mg/L的矮壯素藥液；9)在步驟8)實施2周后，向喬木和灌木噴施抗逆性高營養(yǎng)葉面肥，稀釋倍數(shù)為500 800 倍；10)根據(jù)植物生長狀況及基材混合物干濕情況，進(jìn)行水分和養(yǎng)分的常規(guī)管理。
專利摘要
本發(fā)明提供一種西南地區(qū)植物群的構(gòu)建方法，其步驟包括種子選擇；對難萌發(fā)種子處理；制備種子混合物；制備基材混合物；制備種子基材混合物；向巖土創(chuàng)面或退化地噴射種子基材混合物；控制草本高度及灌木、喬木密度；對草本噴灑矮壯素藥液；向喬木噴灑抗逆性高營養(yǎng)葉面肥；進(jìn)行水分、養(yǎng)分日常管理。種子萌發(fā)快速、安全，保障人工植被結(jié)構(gòu)與功能穩(wěn)定，有效縮短人工植被向自然植被演替周期。應(yīng)用于西南地區(qū)邊坡、棄渣場及采礦地等巖土創(chuàng)面及退化地的植物群落構(gòu)建方法。
文檔編號A01C1/00GKCN101843191 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 201010162984
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月5日
發(fā)明者孫海龍, 李紹才, 楊濤, 龍鳳 申請人:四川大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan