一種促進熱帶濱海沙地鄉(xiāng)土植被恢復的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種促進熱帶濱海沙地鄉(xiāng)土植被恢復的方法，涉及熱帶濱海無林沙荒地或沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被恢復方法。主要技術方案：選擇適宜的喬、灌和草本植物種子構成種子庫并搭配合適比例，選擇花灌木枝條為插穗，在無林沙荒地或沙地木麻黃林下定植無蓋的可降解薄紙箱作為種子庫斑塊，該斑塊內底部鋪有沙土，種子拌混合土后攤于斑塊內，在無林沙荒地內的種子庫斑塊上方搭建遮陽網，木麻黃林下種子庫斑塊上方的林窗面積≥25㎡，上方搭建遮陽網；花灌木插穗扦插在種子庫斑塊內種子未萌發(fā)或出苗稀少處。本發(fā)明種子出苗率和苗木成活率高，縮短了完全自然狀態(tài)下鄉(xiāng)土植被建群周期，提高了生物多樣性和結構復雜性，構建的森林群落穩(wěn)定性高、抗逆性強。
【專利說明】
一種促進熱帶濱海沙地鄉(xiāng)土植被恢復的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬植被恢復技術領域，具體涉及促進熱帶濱海沙地鄉(xiāng)土植被恢復的方法。
【背景技術】
[0002]由于木麻黃(Casuarinaequisetifolia)具有良好的抗風、耐貧瘠、抗鹽漬等特性，在我國廣東、廣西、福建、海南省、臺灣地區(qū)等均有栽培。截止目前，我國海南省環(huán)島1450km的海岸宜林濱海沙地已營造木麻黃海防林約5萬hm2。然而，木麻黃凋落物的分解能力遠低于其它熱帶樹種，使得其凋落物在林下大量堆積，阻礙森林土壤養(yǎng)分循環(huán)過程、引起土壤酸化，并進一步影響植被的落種、建群、生長和發(fā)育，阻礙森林正向演替的進程。
[0003]由于熱帶濱海沙地木麻黃林區(qū)缺少植被自然更新演替的機制，木麻黃林采伐跡地如不進行人工更新造林將會形成植被稀疏的沙荒地。如不及時采取植被覆蓋措施，沙荒地將在海洋性氣候的影響下加速退化，并最終形成半移動式甚至移動式沙丘，威脅沿海地區(qū)生態(tài)安全。
[0004]鄉(xiāng)土植物就是指本地區(qū)原有天然分布的植物種群。這些植物種群經過長期的淘汰和選擇，已能很好的適應當地的土壤、氣候等自然條件，其自然分布、自然演替，也已適應了當地的生存環(huán)境，有很高生態(tài)價值和經濟價值。目前存在于熱帶濱海沙地植被恢復的一個突出問題就是原生植被恢復效果差，其主要原因就是缺少鄉(xiāng)土植被恢復的促進措施。
[0005]近自然森林經營是以原生森林植被為參照，以構建由鄉(xiāng)土植被組成的復層、異齡、混交林為經營目標，通過結合人工經營處理措施與自然結構和生長優(yōu)勢的積極作用，實現具有生物多樣性、穩(wěn)定性、多功能性的綜合高效近自然森林生態(tài)系統的經營模式。
[0006]本發(fā)明用于恢復植被的植物有喬木、灌木包括花灌木、草本植物，其中:
[0007]喬木涉及潺槁木姜子(Litsea glutinosa)樟科木姜子屬，打鐵樹(Rapanealinearis)紫金?？泼芑鋵佟⑼脸料?Aquilaria sinensis)瑞香科沉香屬、苦楝(Meliaazedarach)楝科楝屬，鸛掌柴(Schefflera octophylla)五加科鸛掌柴屬、百日青(Podocarpus neri if o Iius)羅漢松科羅漢松屬，降香黃擅(Dalbergia odor if era)蝶形花科黃檀屬，瓊崖海棠(CalophyI Ium inophyI Ium)藤黃科紅厚殼屬、紅花天料木(Homaliumhainanense)大風子科天料木屬。
[0008]灌木涉及銀柴(Aporosa chinensis)大戟科銀柴屬、黑面神(Breynia fruticosa)大戟科黑面神屬，桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa )桃金娘科桃金娘屬，了哥王(ffikstroemia indica)瑞香科_花屬，大青(Clerodendrum cyrtophyllum)馬鞭草科大青屬，露兜樹(Pandanus tectorius)露兜樹科露兜樹屬。
[0009]草本植物涉及馬鞭草(Verbena of f i c inal i s )馬鞭草科馬鞭草屬、長春花(Catharanthus roseus)夾竹桃科長春花屬。
[0010]花灌木涉及花期長、觀賞價值高、能招蜂引蝶的大紅花(Hibiscus rosa-sinensis)錦葵科木槿屬，光葉子花(Bougainvi I lea glabra)紫茉莉科葉子花屬。大紅花花色有紅、白、黃、粉紅、橙等色，花期全年，夏秋最盛。光葉子花暗紅色或淡紫紅色，花期冬春季。

【發(fā)明內容】

[0011]為解決現有熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復中存在的效果差、周期長、費用高和抗逆性差，以及熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被建群、生長和發(fā)育困難的技術問題，本發(fā)明提供一種促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復的方法和一種促進熱帶濱海沙地木麻黃防護林下鄉(xiāng)土植被恢復的方法。
[0012]本發(fā)明的技術方案如下:
[0013]1.一種促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復的方法，包括以下步驟:
[0014](I)種子庫和用于扦插的花灌木的選擇
[0015]篩選如下喬木、灌木和草本植物的種子構成種子庫，所述喬木種子為:潺槁木姜子種子，打鐵樹種子，沉香種子和苦楝種子;所述灌木種子為:銀柴種子和黑面神種子;所述草本植物種子為馬鞭草種子和長春花種子;所述花灌木為:大紅花和光葉子花；
[0016](2)種子庫斑塊的定植
[0017]①用紙箱內長X寬X深=1.0mX 1.0mX 0.2m無蓋的紙厚度為0.3cm?0.5cm的可降解紙箱作為種子庫斑塊；
[0018]②在含鹽量為0.18?0.28%質量分數，pH 5.5?7.5的熱帶濱海無林沙荒地隨機挖長X寬大于1.0mX 1.0m、深為0.2m?0.3m的方形坑穴，每10m2所述熱帶濱海無林沙荒地隨機挖10?20個所述方形坑穴，在每一個方形坑穴內放置一個步驟(2)①所述的種子庫斑塊，且使所述種子庫斑塊的底面和4個側面對應地與方形坑穴的底面和4個側面接觸，然后將從方形坑穴挖出的沙土回填至種子庫斑塊內5?8cm厚；
[0019](3)播種和花灌木扦插
[0020]①播種
[0021]于每年4月中旬?5月中旬，日均氣溫在25°C?30°C，月平均降水總量10mm以上時，在步驟(2)②定植于熱帶濱海無林沙荒地的每塊種子庫斑塊內播種，播種前用質量分數為40%高錳酸鉀溶液對步驟(2)②定植于熱帶濱海無林沙荒地的每塊種子庫斑塊進行消毒，消毒后，在每塊種子庫斑塊內均按如下播種方式播種:在步驟(I)所述種子庫中選擇至少任意兩種喬木種子，至少一種草本植物種子和所述的兩種灌木種子，分別進行催芽處理，待各種子露白后，將所選用的全部種子與混合土按全部種子:混合土的體積比為1:20的比例混合，將混合有混合土的種子置于消毒后的種子庫斑塊內攤平并澆透水，然后在種子庫斑塊上方搭建遮光率65%?70%的遮陽網，所選用的全部種子中各類種子之間的比例為總喬木種子粒數:總灌木種子粒數:總草本種子粒數=I:1.5:1；所述混合土由經暴曬的熱帶濱海沙土和磚紅壤按經暴曬的熱帶濱海沙土:磚紅壤的質量比為1:1的比例混合而成；
[0022]②花灌木的扦插
[0023]剪取步驟(I)所述的花灌木中的兩種花灌木或選擇其中任意一種花灌木的一年生半木質化，長度為10?12cm的枝條作為插穗，插穗留頂端葉片，切口剪平，再將插穗基部置于濃度為500毫克/千克溶液的ABT生根粉溶液中浸泡30分鐘后，采用直立扦插方式，于春季、夏季或秋季插入步驟(3)①已播種的每塊種子庫斑塊內種子未萌發(fā)處或出苗密度< I/225cm2處，扦插后饒透水；
[0024](4)幼苗管護
[0025]幼苗生長出5?6片葉后撤去遮陽網，播種后至撤去遮陽網期間保持種子庫斑塊內土壤含水量為70?80%質量分數，撤去遮陽網后的8-12天內每天早、晚各澆透水I次。
[0026]2.根據權利要求1所述的促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復的方法，其特征在于:步驟(3)①中所選擇的至少任意兩種喬木種子中任意兩兩種喬木種子粒數之比為1:1，所述兩種灌木種子粒數之比為I: I，所選擇的草本植物種子為兩種草本植物種子時，兩種草本植物種子粒數之比為1:1;步驟(3)②中所選擇的花灌木為兩種花灌木時，兩種花灌木插穗枝數之比為1:1。
[0027]3.一種促進熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被恢復的方法，包括以下步驟:
[0028](I)種子庫和用于扦插的花灌木的選擇
[0029]篩選如下喬木、灌木和草本植物的種子構成種子庫，所述喬木種子為:打鐵樹種子，鵝掌柴種子，百日青種子，降香黃檀種子，瓊崖海棠種子和紅花天料木種子;所述灌木種子為:桃金娘種子，了哥王種子，大青種子和露9?樹種子;所述草本植物種子為馬鞭草種子和長春花種子;所述花灌木為:大紅花和光葉子花；
[0030](2)種子庫斑塊的定植
[0031 ] ①用紙箱內長X寬X深= 1.0mX1.0mX0.2m無蓋的紙厚度為0.3cm?0.5cm的可降解紙箱作為種子庫斑塊；
[0032]②在含鹽量為0.18?0.28%質量分數，pH 5.5?7.5的熱帶濱海沙地種植有木麻黃林下隨機挖長X寬大于1.0mX 1.0m、深為0.2m?0.3m的方形坑穴，每10m2所述木麻黃林下隨機挖10?20個所述方形坑穴，在每一個方形坑穴內放置一個步驟(2)①所述的種子庫斑塊，且使所述種子庫斑塊的底面和4個側面對應地與方形坑穴的底面和4個側面接觸，然后將從方形坑穴挖出的沙土回填至種子庫斑塊內5?8cm厚；
[0033](3)播種和花灌木扦插
[0034]①播種
[0035]于每年4月中旬?5月中旬，日均氣溫在25°C?30°C，月平均降水總量10mm以上時，在步驟(2)②定植于熱帶濱海沙地種植有木麻黃林下的每塊種子庫斑塊內播種，播種前用質量分數為40%高錳酸鉀溶液對步驟(2)②定植于熱帶濱海沙地種植有木麻黃林下的每塊種子庫斑塊進行消毒，消毒后，在每塊種子庫斑塊內均按如下播種方式播種:在步驟(I)所述種子庫中選擇至少任意兩種喬木種子，至少一種草本植物種子和至少任意兩種灌木種子，分別進行催芽處理，待各種子露白后，將所選的全部種子與混合土按全部種子:混合土的體積比為1:20的比例混合，將混合有混合土的種子置于消毒后的種子庫斑塊內攤平并澆透水，所選用的全部種子中各類種子之間的比例為總喬木種子粒數:總灌木種子粒數:總草本種子粒數=1: (I?1.25): (I?1.25);所述混合土由經暴曬的熱帶濱海沙土和磚紅壤按經暴曬的熱帶濱海沙土:磚紅壤的質量比為1:1的比例混合而成;如果種子庫斑塊上方的林窗面積2 25m2，則在該種子庫斑塊上方搭建遮光率為35%的遮陽網；
[0036]②花灌木的扦插
[0037]剪取步驟(I)所述的花灌木中的兩種花灌木或任意一種花灌木的一年生半木質化，長度為10?12cm的枝條作為插穗，插穗留頂端葉片，切口剪平，再將插穗基部置于濃度為800毫克/升?1000毫克/升的吲哚乙酸水溶液中浸泡30?40分鐘后，采用直立扦插方式，于春季、夏季或秋季插入步驟(3)①已播種的每塊種子庫斑塊內種子未萌發(fā)處或出苗密度<l/225cm2處，扦插后澆透水；
[0038](4)幼苗管護
[0039]幼苗生長出5-6片葉子后撤去遮陽網，播種后至撤去遮陽網期間保持種子庫斑塊內土壤含水量為70?80%質量分數，撤去遮陽網后的8-12天內每天早、晚各澆透水I次。
[0040]4.根據權利要求3所述的促進熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被恢復的方法，其特征在于:步驟(3)①中所選擇的至少任意兩種喬木種子中任意兩兩種喬木種子粒數之比為1: (I?1.5)，所選擇的至少任意兩種灌木種子中任意兩兩種灌木種子粒數之比為1:1，所選擇的草本植物種子為兩種草本植物種子時，兩種草本植物種子粒數之比為I: I;步驟(3)
②中所選擇的花灌木為兩種花灌木時，兩種花灌木插穗枝數之比為I: I。
[0041]與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0042]1、本發(fā)明提出的一種促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復的方法和一種促進熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被恢復的方法從模擬自然森林生態(tài)系統的角度出發(fā)，通過恰當的種子庫構建及扦插枝條的選擇，適宜的各物種搭配比例，原生境的種子庫斑塊定植及播種和各步驟的協同作用，將自然界中植物的隨機落種、萌發(fā)、生長和建群全過程通過各步驟進行人工模擬、控制和表達，其出苗率和成活率遠高于現有技術。與傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復:本發(fā)明木麻黃林下種子庫斑塊定植處理種子出苗率平均提高90%以上，I年后苗木成活率平均提高50%以上；本發(fā)明沙荒地種子庫斑塊定植處理種子出苗率平均提高60%以上，I年后苗木成活率平均提高90%以上。與濱海沙地傳統人工植苗造林相比:木麻黃林下種子庫斑塊定植處理I年后苗木成活率提高50%以上。與現有的封育保護和植苗造林兩種植被恢復技術相比，產生了預料不到的技術效果。
[0043]2、本發(fā)明的兩種方法通過人工積極能動的模擬自然植被群落建群過程，縮短了完全自然狀態(tài)下鄉(xiāng)土植被建群的周期(周期縮短3?5年)，構建的喬、灌、草立體結構的森林群落比人工植被群落生物多樣性提高50%以上，結構復雜性提高60%?90%。鄉(xiāng)土植被構建的森林群落穩(wěn)定性高、抗逆性強，子代自我復制繁殖、更新生長的可靠性遠高于其它植被恢復技術，也降低了培育成本，提高了經濟效益。
[0044]3、本發(fā)明可根據濱海沙地現存植被狀況對定植種子庫斑塊密度進行靈活調整，方法操作簡單方便，成本低，容易實施和推廣。
【具體實施方式】
[0045]以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，各實施例的地點均在中國海南省文昌市東北部近海岸帶的濱海沙地，木麻黃林是唯一存在的森林類型。各實施例無特殊說明的為常規(guī)方法，各實施例所用的種子，扦插植株等材料均為市售。
[0046]實施例1促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復方法，包括以下步驟:
[0047](I)種子庫和用于扦插的花灌木的選擇
[0048]篩選如下喬木、灌木和草本植物的種子構成種子庫，所述喬木種子為:潺槁木姜子種子，打鐵樹種子，沉香種子和苦楝種子;所述灌木種子為:銀柴種子和黑面神種子;所述草本植物種子為馬鞭草種子;所述花灌木為:大紅花和光葉子花。
[0049](2)種子庫斑塊的定植
[0050]①用紙箱內長X寬X深=1.0mX 1.0mX 0.2m無蓋的紙厚度為0.3cm?0.5cm的可降解薄紙箱作為種子庫斑塊，該薄紙箱175g/m2。供20個紙箱即20個種子庫斑塊。
[0051 ]②在含鹽量為0.18?0.28%質量分數，pH 5.5?7.5的熱帶濱海無林沙荒地隨機挖長X寬大于1.0mX 1.0m、深為0.2m?0.3m的方形坑穴，每10m2所述無林沙荒地隨機挖20個所述方形坑穴，在每一個方形坑穴內放置一個步驟(2)①所述的種子庫斑塊，且使所述種子庫斑塊的底面和4個側面對應地與方形坑穴的底面和4個側面接觸，然后將從方形坑穴挖出的沙土回填至種子庫斑塊內5?8cm厚作為沙床；
[0052](3)播種和花灌木扦插
[0053]①播種
[0054]于4月中旬，日均氣溫在25°C?30°C，月平均降水總量10mm以上時，在步驟(2)②定植于熱帶濱海無林沙荒地的每塊所述種子庫斑塊內播種，播種前用質量分數為40 %高錳酸鉀溶液對步驟(2)②定植于熱帶濱海無林沙荒地的每塊所述種子庫斑塊內的底面和內側壁進行消毒lOmin，消毒后，在每塊種子庫斑塊內均按如下播種方式播種:
[0055]A、各種子催芽處理:
[0056]苦楝種子先用清水浸泡后洗除假皮，晾干，再用清水浸種12h?13h，待種子露白。
[0057]銀柴種子和馬鞭草種子分別用30°C清水浸種8?10h，待種子露白。
[0058]潺槁木姜子種子、打鐵樹種子、沉香種子、黑面神種子分別先用清水浸泡后洗除果皮和除去浮水中的空殼種子，晾干，再分別用30°C的清水浸種8?10h，待種子露白。
[0059]B、各種子數量配比
[0060]用上述催芽處理露白的種子播種?？倖棠痉N子粒數為100粒，總灌木種子粒數為150粒，總草本植物種子粒數為100粒，即總喬木種子粒數:總灌木種子粒數:總草本種子粒數=1: 1.5:1。其中:各喬木種子粒數之比為1:1，即潺槁木姜子種子為25粒，打鐵樹種子為25粒，沉香種子為25粒，苦楝種子為25粒，潺槁木姜子種子粒數:打鐵樹種子粒數:沉香種子粒數:苦楝種子=1:1:1: I。各灌木種子粒數之比為1:1，即銀柴種子為75粒，黑面神種子為75粒。馬鞭草種子為100粒。
[0061 ] C、拌種和播種
[0062]將所選的全部種子與混合土按全部種子:混合土的體積比為1: 20的比例混合，將混合有混合土后的種子置于消毒后的種子庫斑塊內攤平并澆透水，然后在種子庫斑塊上方搭建遮光率65 %的遮陽網，所述混合土由經暴曬的熱帶濱海沙土和磚紅壤按經暴曬的熱帶濱海沙土:磚紅壤的質量比為1:1的比例混合而成。
[0063]②花灌木的扦插
[0064]分別剪取本實施例1步驟(I)所述的兩種花灌木大紅花和光葉子花各一年生半木質化，長度為10?12cm的枝條作為插穗，每種插穗留頂端葉片，切口剪平，再將插穗基部置于濃度為500毫克/千克溶液ABT生根粉水溶液中浸泡30分鐘后，采用直立扦插方式，于春季插入本實施例1步驟(3)①已播種的每塊種子庫斑塊內種子未萌發(fā)處或出苗密度< I/225cm2處，一處扦插一株插穗，扦插后澆透水;大紅花插穗枝數:光葉子花插穗枝數為I: I。大紅花和光葉子花除冬季以外均可扦插。
[0065](4)幼苗管護
[0066]幼苗生長出5-6片葉子后撤去遮陽網，從播種后至撤去遮陽網期間要保持種子庫斑塊內土壤含水量為70?80 %質量分數，撤去遮陽網后的10天內每天早、晚各澆透水I次，之后按各植物的常規(guī)管理進行管護。
[0067]試驗結果:
[0068]本實施例1定植了20個種子庫斑塊，每個種子庫斑塊播種的總喬木種子100粒、總灌木種子150粒、總草本植物種子100粒。20個種子庫斑塊供播種:喬木種子2000粒、灌木種子3000粒、草本種子2000粒。
[0069]其中，喬木樹種出苗528株(其中，潺槁木姜子出苗121株，打鐵樹出苗92株，沉香出苗132株，苦楝種出苗183株)，總出苗率26.4%，Ia后總成活406株，總成活率為76.9%，5年后總成活168株，總成活率31.8%。
[0070]灌木樹種出苗652株(其中，銀柴出苗286株，黑面神出苗366株)，總出苗率21.7%，Ia后總成活435株，總成活率為66.7%, 5年后總成活235株，總成活率36.0 %。
[0071 ]草本蓋度達到70 %以上。同時扦插的大紅花25枝，成活20株，光葉子花25枝，成活22株，總成活率84 %，5年后總成活19株，總成活率45.24 %。
[0072]本發(fā)明促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復方法在熱帶濱海無林沙荒地通過人工積極能動的模擬自然植被群落建群過程，恰當的種子庫構建和扦插花灌木的選擇，在熱帶濱海無林沙荒地原生境定植種子庫斑塊，并通過適宜的各物種搭配比例，適宜的播種管護各步驟的協同作用，使熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被成活率高，得到快速的恢復，各植物種子出苗率比傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復的喬木和灌木出苗率平均提高60%以上，I年后苗木成活率平均提高90%以上，草本植物蓋度比傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復提高75%以上，產生了預料不到的技術效果。
[0073]傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復操作:選用與實施例1方案相同的種子及其數量進行直播，后封育管護并采取包括澆水、遮蔭等常規(guī)撫育措施。傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復出苗率包括喬木、灌木，其中喬木出苗率13.1%，灌木出苗率16.3%;平均出苗率為14.7%;實施例1:喬木出苗率26.4%,灌木出苗率21.7 %，平均出苗率為24.05 %，出苗率比傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復提高[(24.05%-14.7%)/14.7%]X100%=63.6%。傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復成活率包括喬木、灌木，其中喬木種子2000粒出苗261株，I年后總成活98株，總成活率37.5%,灌木種子3000粒出苗490株，I年后總成活182株，總成活率37.1%,兩者平均成活率37.3 % ;而實施例1年后喬木總成活率為76.9%，灌木總成活率為66.7%，兩者平均成活率為71.8%，I年后比傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復苗木成活率平均提高[(71.8 % -37.3 % )/37.3 % ] X 100 % = 92.5 %以上。傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復草本植物蓋度不足40%，實施例1方案中草本植物蓋度70%以上，本發(fā)明草本植物蓋度比傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復提高(70 % -40 % )/40 % X 100 % = 75 %以上。傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復不進行花灌木扦插。
[0074]實施例2促進熱帶濱海沙地低郁閉度木麻黃林下鄉(xiāng)土植被恢復的方法，包括以下步驟:
[0075](I)種子庫和用于扦插的花灌木的選擇
[0076]篩選如下喬木、灌木和草本植物的種子構成種子庫，所述喬木種子為:打鐵樹種子，鵝掌柴種子和百日青種子;所述灌木種子為:桃金娘種子和了哥王種子;所述草本植物種子為長春花種子;所述花灌木為:大紅花和光葉子花。
[0077](2)種子庫斑塊的定植
[0078]①用紙箱內長X寬X深=1.0mX 1.0mX 0.2m無蓋的紙厚度為0.3cm?0.5cm的可降解薄紙箱作為種子庫斑塊，該薄紙箱175g/m2。
[0079]②在含鹽量為0.18?0.28%質量分數，pH 5.5?7.5的熱帶濱海沙地種植有木麻黃林下隨機挖長X寬大于1.0mX 1.0m、深為0.2m?0.3m的方形坑穴，木麻黃林郁閉度為0.3?0.5，每10m2所述木麻黃林下隨機挖15個所述方形坑穴，在每一個方形坑穴內放置一個步驟(2)①所述的種子庫斑塊，且使所述種子庫斑塊的底面和4個側面對應地與方形坑穴的底面和4個側面接觸，然后將從方形坑穴挖出的沙土回填至種子庫斑塊內5?8cm厚。
[0080](3)播種和花灌木扦插[0081 ] ①播種
[0082]于4月中旬，日均氣溫在25°C?30°C，月平均降水總量10mm以上時，在步驟(2)②定植于熱帶濱海沙地種植有木麻黃林下每塊種子庫斑塊內播種，播種前用質量分數為40 %高錳酸鉀溶液對步驟(2)②定植于熱帶濱海沙地種植有木麻黃林下的每塊種子庫斑塊內的底面和內側壁進行消毒15min，消毒后，在每塊種子庫斑塊內均按如下播種方式播種:
[0083]A、各種子催芽處理:
[0084]用實施例2步驟(I)種子庫內的各種子分別先用清水浸泡后洗除果皮和漂浮的空殼種子，晾干，再用300C的清水浸種8-10h，待各種子露白。
[0085]B、各種子數量配比
[0086]用上述催芽處理露白的種子播種?？倖棠痉N子粒數為80粒，總灌木種子粒數為100粒，總草本植物種子粒數為100粒，即總喬木種子粒數:總灌木種子粒數:總草本種子粒數=1:1.25:1.25。其喬木種子中:鵝掌柴種子為20粒、打鐵樹種子為30粒、百日青種子為30粒，即鵝掌柴種子粒數:打鐵樹種子粒數:百日青種子粒數=1: 1.5:1.5。各灌木種子粒數之比為I: I，桃金娘種子粒數為50粒、了哥王種子為50粒。草本植物長春花種子粒數為100粒。
[0087]C、拌種和播種
[0088]將所選的全部種子與混合土按全部種子:混合土的體積比為1: 20的比例混合，將混合有混土混合后的種子置于消毒后的種子庫斑塊內攤平并澆透水，所述混合土由經暴曬的熱帶濱海沙土和磚紅壤按經暴曬的熱帶濱海沙土:磚紅壤的質量比為1:1的比例混合而成。在播有種子的種子庫斑塊上方的林窗面積2 25m2的該種子庫斑塊上方搭建遮光率為35%的遮陽網。
[0089]②花灌木的扦插
[0090]分別剪取步驟(I)所述的兩種花灌木大紅花和光葉子花各一年生半木質化，長度為10?12cm的枝條作為插穗，每種插穗留頂端葉片，切口剪平，再將插穗基部置于濃度為800毫克/升的吲哚乙酸水溶液中浸泡40分鐘后，采用直立扦插方式，于春季插入本實施例2步驟(3)①已播種的每塊種子庫斑塊內種子未萌發(fā)處或出苗密度<l/225cm2處，一處扦插一株插穗，扦插后澆透水，大紅花插穗枝數:光葉子花插穗枝數為I: I。大紅花和光葉子花除冬季以外均可扦插。
[0091](4)幼苗管護
[0092]幼苗生長出5-6片葉子后撤去遮陽網，播種后至撤去遮陽網期間保持種子庫斑塊內土壤含水量為70?80 %質量分數，撤去遮陽網后的1天內每天早、晚各澆透水I次，之后按各植物的常規(guī)管理進行管護。
[0093]試驗結果:
[0094]實施例2定植了15個種子庫斑塊，每個種子庫斑塊播種的總喬木種子80粒、總灌木種子100粒、總草本植物種子100粒。15個種子庫斑塊供播種:喬木種子1200粒、灌木種子1500粒、草本種子1500粒，其中，喬木樹種出苗398株(其中，鵝掌柴出苗125株、打鐵樹出苗96株、百日青出苗177株)，總出苗率33.2%，Ia后總成活325株，總成活率為81.7%，5年后總成活228株，總成活率70.2%;灌木樹種出苗408株(其中，桃金娘出苗236株、了哥王出苗172株)，總出苗率27.2%, Ia后總成活361株，總成活率為88.5%, 5年后總成活256株，總成活率70.9% ;草本蓋度達到65%以上。扦插的大紅花25枝，生根成活23枝，扦插的光葉子花25枝，生根成活24枝，總成活率94%，5年后總成活21株，總成活率44.7%。
[0095]實施例2木麻黃林下種子庫斑塊定植處理種子出苗率比木麻黃林下傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復平均提高90%以上，I年后苗木成活率提高50%以上，草本植物蓋度提高40%以上，產生了預料不到的技術效果。
[0096]木麻黃林下傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復操作:選用與實施例2方案相同的種子及其數量進行直播，后封育管護并采取包括澆水、遮蔭等常規(guī)撫育措施。木麻黃林下傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復出苗率包括喬木、灌木，其中喬木種子1200粒出苗186株，出苗率15.5%，I年后總成活92株，總成活率49.46%,灌木種子1500粒出苗238株，出苗率15.87%, I年后總成活133株，總成活率55.88%，兩者平均出苗率為15.68%; I年后兩者苗木平均成活率為52.67%，而實施例2中喬木出苗率33.2%，灌木出苗率27.2%，兩者平均出苗率為30.25% ;實施例2出苗率比木麻黃林下傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復平均提高[(30.25 %-15.68% )/15.68 % ] X100% =92.92%。實施例2中I年后喬木成活率81.7%，灌木成活率88.5%，平均成活率為85.1%，實施例2在I年后苗木成活率比木麻黃林下傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復平均提高[(85.1%-52.67% )/52.67%] X 100% =54.74%。木麻黃林下傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復:草本植物蓋度不足45%，實施例2方案中草本植物蓋度65%以上，草本植物蓋度比木麻黃林下傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復提高44.44%。
[0097]實施例3促進熱帶濱海沙地中郁閉度木麻黃林下植被恢復的方法
[0098]實施例3除以下措施不同外，其余措施與實施例2相同，不再贅述。
[0099](I)種子庫和用于扦插的花灌木的選擇
[0100]篩選如下喬木、灌木和草本植物的種子構成種子庫，所述喬木種子為:降香黃檀種子，瓊崖海棠種子和紅花天料木種子;所述灌木種子為:大青種子和露兜樹種子;所述草本植物種子為:馬鞭草種子;所述花灌木為:大紅花。
[0101](2)種子庫斑塊的定植
[0102]①供10個紙箱即10個種子庫斑塊。
[0103]②木麻黃林郁閉度為0.65?0.85，每10m2所述木麻黃林下隨機挖10個所述方形坑穴。
[0104](3)播種和花灌木扦插
[0105]①播種
[0106]于5月中旬，日均氣溫在25°C?30°C，月平均降水總量10mm以上時播種，在每塊種子庫斑塊內均按如下播種方式播種:
[0107]A、各種子催芽處理:
[0108]瓊崖海棠帶殼種子用濃度為200毫克/升KH2PO4溶液浸泡46h?48h去殼，不帶殼的瓊崖海棠種子直接浸泡3?4h，待種子露白。其它種子:降香黃檀種子、紅花天料木種子;大青種子、露兜樹種子和馬鞭草種子先分別用清水浸泡后洗除果皮和除去浮水中的空殼種子，瞭干，再分別用30 0C的清水浸種8?1h，待各種子露白。
[0109]B、各種子數量配比
[0110]用上述催芽處理露白的種子播種。總喬木種子粒數為50粒，總灌木種子粒數為50粒，總草本種子粒數50粒，即總喬木種子粒數:總灌木種子粒數:總草本種子粒數=1:1:1。其中:各喬木種子粒數比例:降香黃檀種子為15粒、瓊崖海棠種子為20粒、紅花天料木種子為15粒，即降香黃檀種子種子粒數:瓊崖海棠種子粒數:紅花天料木種子粒數=1:1.33:1;大青種子粒數為25粒、露兜樹種子為25粒，各灌木種子粒數之比為1:1，草本植物馬鞭草種子粒數50粒。
[0111]C、拌種和播種
[0112]本實施例3不涉及搭建遮光網。
[0113]②花灌木的扦插
[0114]剪取本實施例3步驟(I)所述的花灌木大紅花的一年生半木質化，長度為10?12cm的枝條作為插穗;插穗基部置于濃度為1000毫克/升的吲哚乙酸水溶液中浸泡30分鐘后，于秋季扦插。
[0115]試驗結果:
[0116]實施例3定植了10個種子庫斑塊，每個種子庫斑塊播種的總喬木種子50粒、總灌木種子50粒、總草本種子50粒。1個種子庫斑塊供播種:喬木種子500粒、灌木種子500粒、草本植物種子500粒。
[0117]其中，總喬木樹種出苗253株(其中，花梨出苗56株、瓊崖海棠出苗121株、紅花天料木出苗76株)，總出苗率50.6%%, Ia后總成活205株，總成活率為81.0%。
[0118]灌木樹種出苗261株(其中，大青出苗182株、露兜樹出苗79株)，總出苗率52.2%，Ia后總成活238株，總成活率為91.2%;草本蓋度達到60%。扦插的大紅花50枝，生根成活44枝，成活率88%，5年后成活20株，成活率45.5%。
[0119]實施例3木麻黃林下種子庫斑塊定植處理比木麻黃林下傳統人工植苗造林I年后苗木成活率提高50%以上。
[0120]傳統人工植苗造林:選用與實施例3方案相同的樹種進行植苗造林，后封育管護并采取包括澆水、遮蔭等常規(guī)撫育措施。人工植苗造林:喬木樹種500株，灌木樹種500株，一年后喬灌木共成活566株，苗木成活率56.6%，實施例3中喬灌木I年后成活率平均達到86.1%,實施例3苗木I年后苗木成活率比人工植苗造林提高:[(86.1%-56.6%)/56.6% =52.12%])，傳統人工植苗造林不涉及草本恢復。
[0121]本發(fā)明促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復方法縮短了完全自然狀態(tài)下熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被建群的周期和成活率，周期縮短3?5年，完全自然狀態(tài)下的濱海沙荒地由于受海洋性氣候的影響，鄉(xiāng)土植被落種和萌發(fā)存在很大困難，沙荒地鄉(xiāng)土植被呈現出隨機離散的零星分布，苗木生長過程中缺少其它個體的機械支撐作用，造成出苗后的I年內成活率大幅降低。截止目前，該區(qū)域無林沙荒地完全自然狀態(tài)植被恢復主要以草本和小灌木為主，沒有形成由鄉(xiāng)土樹種組成的森林群落。本實施例1方案能夠促進鄉(xiāng)土植被的快速恢復，縮短植被建群周期，與傳統鄉(xiāng)土植被人工恢復(即傳統人工播種造林)相比在種子出苗率和I年后苗木的成活率上都有顯著地提高。
[0122]本發(fā)明促進熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被恢復的方法也縮短了完全自然狀態(tài)下熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被建群的周期和成活率，周期縮短5年以上，由于受到海洋性氣候和上層木麻黃林的遮蔽的影響，鄉(xiāng)土植被種子在木麻黃林內落種的概率遠小于空曠跡地。同時，木麻黃林下堆積了大量不易分解的凋落物嚴重阻礙了鄉(xiāng)土植被的種子與土壤的接觸，種子久置后活力降低，進一步影響種子的生根和萌發(fā)。木麻黃林下鄉(xiāng)土植被呈現出隨機離散的零星分布，苗木生長過程中缺少其它個體的機械支撐作用，造成出苗后的I年內成活率大幅降低。
[0123]本發(fā)明涉及的兩種方法:促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復方法和促進熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被恢復的方法，所構建的喬、灌、草立體結構的森林群落均比現有人工植被群落生物多樣性提高50%以上(多樣性采用Simpson指數，人工植被群落主要是木麻黃人工純林，多樣性不足0.5，實施例1-3方案中多樹種組成的植被群落多樣性不低于I )，結構復雜性提高60%?90% (主要指徑級結構和垂直結構，徑級結構:以2cm為一個徑階，統計徑階數量，徑階越多越復雜；垂直結構:群落垂直分層結構，現有人工群落單層，實施例1-3方案中群落包括喬、灌、草多層次結構)。
[0124]本發(fā)明在熱帶濱海無林沙荒地和在熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被構建的森林群落穩(wěn)定性高、抗逆性強，苗木生長能力高于傳統人工植被恢復技術和完全自然狀態(tài)下的植被恢復技術(表現在實施例1-3方案中形成的斑塊狀植被群落中苗木風倒風折數量較少，苗木生長較快)，同時也降低了培育成本(如表現在實施例1-3方案中種子庫斑塊培育過程省去了苗床育苗到大田植苗造林環(huán)節(jié)的人工培育費用)，提高了經濟效益。
【主權項】
1.一種促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復的方法，包括以下步驟: (1)種子庫和用于扦插的花灌木的選擇 篩選如下喬木、灌木和草本植物的種子構成種子庫，所述喬木種子為:潺槁木姜子種子，打鐵樹種子，沉香種子和苦楝種子;所述灌木種子為:銀柴種子和黑面神種子;所述草本植物種子為馬鞭草種子和長春花種子;所述花灌木為:大紅花和光葉子花； (2)種子庫斑塊的定植 ①用紙箱內長X寬X深=1.0mX1.0mX0.2m無蓋的紙厚度為0.3cm?0.5cm的可降解紙箱作為種子庫斑塊； ②在含鹽量為0.18?0.28 %質量分數，pH 5.5?7.5的熱帶濱海無林沙荒地隨機挖長X寬大于1.0mX 1.0m、深為0.2m?0.3m的方形坑穴，每10m2所述熱帶濱海無林沙荒地隨機挖10?20個所述方形坑穴，在每一個方形坑穴內放置一個步驟(2)①所述的種子庫斑塊，且使所述種子庫斑塊的底面和4個側面對應地與方形坑穴的底面和4個側面接觸，然后將從方形坑穴挖出的沙土回填至種子庫斑塊內5?8cm厚； (3)播種和花灌木扦插 ①播種 于每年4月中旬?5月中旬，日均氣溫在25°C?30°C，月平均降水總量10mm以上時，在步驟(2)②定植于熱帶濱海無林沙荒地的每塊種子庫斑塊內播種，播種前用質量分數為40%高錳酸鉀溶液對步驟(2)②定植于熱帶濱海無林沙荒地的每塊種子庫斑塊進行消毒，消毒后，在每塊種子庫斑塊內均按如下播種方式播種:在步驟(I)所述種子庫中選擇至少任意兩種喬木種子，至少一種草本植物種子和所述的兩種灌木種子，分別進行催芽處理，待各種子露白后，將所選用的全部種子與混合土按全部種子:混合土的體積比為I: 20的比例混合，將混合有混合土的種子置于消毒后的種子庫斑塊內攤平并澆透水，然后在種子庫斑塊上方搭建遮光率65%?70%的遮陽網，所選用的全部種子中各類種子之間的比例為總喬木種子粒數:總灌木種子粒數:總草本種子粒數=1:1.5:1;所述混合土由經暴曬的熱帶濱海沙土和磚紅壤按經暴曬的熱帶濱海沙土:磚紅壤的質量比為1:1的比例混合而成； ②花灌木的扦插 剪取步驟(I)所述的花灌木中的兩種花灌木或任意一種花灌木的一年生半木質化，長度為10?12cm的枝條作為插穗，插穗留頂端葉片，切口剪平，再將插穗基部置于濃度為500毫克/千克溶液的ABT生根粉溶液中浸泡30分鐘后，采用直立扦插方式，于春季、夏季或秋季插入步驟(3)①已播種的每塊種子庫斑塊內種子未萌發(fā)處或出苗密度<l/225cm2處，扦插后饒透水； (4)幼苗管護 幼苗生長出5?6片葉后撤去遮陽網，播種后至撤去遮陽網期間保持種子庫斑塊內土壤含水量為70?80%質量分數，撤去遮陽網后的8?12天內每天早、晚各澆透水I次。2.根據權利要求1所述的促進熱帶濱海無林沙荒地鄉(xiāng)土植被恢復的方法，其特征在于:步驟(3)①中所選擇的至少任意兩種喬木種子中任意兩兩種喬木種子粒數之比為1:1，所述兩種灌木種子粒數之比為I: I，所選擇的草本植物種子為兩種草本植物種子時，兩種草本植物種子粒數之比為1:1;步驟(3)②中所選擇的花灌木為兩種花灌木時，兩種花灌木插穗枝數之比為1:1。3.一種促進熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被恢復的方法，包括以下步驟: (1)種子庫和用于扦插的花灌木的選擇 篩選如下喬木、灌木和草本植物的種子構成種子庫，所述喬木種子為:打鐵樹種子，鸛掌柴種子，百日青種子，降香黃檀種子，瓊崖海棠種子和紅花天料木種子;所述灌木種子為:桃金娘種子，了哥王種子，大青種子和露兜樹種子;所述草本植物種子為馬鞭草種子和長春花種子;所述花灌木為:大紅花和光葉子花； (2)種子庫斑塊的定植 ①用紙箱內長X寬X深=1.0mX1.0mX0.2m無蓋的紙厚度為0.3cm?0.5cm的可降解紙箱作為種子庫斑塊； ②在含鹽量為0.18?0.28 %質量分數，pH 5.5?7.5的熱帶濱海沙地種植有木麻黃林下隨機挖長X寬大于1.0mX 1.0m、深為0.2m?0.3m的方形坑穴，每10m2所述木麻黃林下隨機挖10?20個所述方形坑穴，在每一個方形坑穴內放置一個步驟(2)①所述的種子庫斑塊，且使所述種子庫斑塊的底面和4個側面對應地與方形坑穴的底面和4個側面接觸，然后將從方形坑穴挖出的沙土回填至種子庫斑塊內5?8cm厚； (3)播種和花灌木扦插 ①播種 于每年4月中旬?5月中旬，日均氣溫在25°C?30°C，月平均降水總量10mm以上時，在步驟(2)②定植于熱帶濱海沙地種植有木麻黃林下的每塊種子庫斑塊內播種，播種前用質量分數為40%高錳酸鉀溶液對步驟(2)②定植于熱帶濱海沙地種植有木麻黃林下的每塊種子庫斑塊進行消毒，消毒后，在每塊種子庫斑塊內均按如下播種方式播種:在步驟(I)所述種子庫中選擇至少任意兩種喬木種子，至少一種草本植物種子和至少任意兩種灌木種子，分別進行催芽處理，待各種子露白后，將所選的全部種子與混合土按全部種子:混合土的體積比為1: 20的比例混合，將混合有混合土的種子置于消毒后的種子庫斑塊內攤平并澆透水，所選用的全部種子中各類種子之間的比例為總喬木種子粒數:總灌木種子粒數:總草本種子粒數= 1:(1?1.25):(1?1.25);所述混合土由經暴曬的熱帶濱海沙土和磚紅壤按經暴曬的熱帶濱海沙土:磚紅壤的質量比為1:1的比例混合而成;如果種子庫斑塊上方的林窗面積I 25m2，則在該種子庫斑塊上方搭建遮光率為35%的遮陽網； ②花灌木的扦插 剪取步驟(I)所述的花灌木中的兩種花灌木或任意一種花灌木的一年生半木質化，長度為10?12cm的枝條作為插穗，插穗留頂端葉片，切口剪平，再將插穗基部置于濃度為800毫克/升?1000毫克/升的吲哚乙酸水溶液中浸泡30?40分鐘后，采用直立扦插方式，于春季、夏季或秋季插入步驟(3)①已播種的每塊種子庫斑塊內種子未萌發(fā)處或出苗密度< I/225cm2處，扦插后饒透水； (4)幼苗管護 幼苗生長出5-6片葉后撤去遮陽網，播種后至撤去遮陽網期間保持種子庫斑塊內土壤含水量為70?80%質量分數，撤去遮陽網后的8-12天內每天早、晚各澆透水I次。4.根據權利要求3所述的促進熱帶濱海沙地木麻黃林下鄉(xiāng)土植被恢復的方法，其特征在于:步驟(3)①中所選擇的至少任意兩種喬木種子中任意兩兩種喬木種子粒數之比為1:(I?1.5)，所選擇的至少任意兩種灌木種子中任意兩兩種灌木種子粒數之比為1:1，所選擇的草本植物種子為兩種草本植物種子時，兩種草本植物種子粒數之比為I: I;步驟(3)②中所選擇的花灌木為兩種花灌木時，兩種花灌木插穗枝數之比為I: I。
【文檔編號】A01G9/02GK105830574SQ201610237761
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】劉憲釗, 薛楊, 彭輝, 周紅敏, 陸元昌, 王小燕, 林之盼, 宿少峰, 巴合提牙爾克熱木
【申請人】中國林業(yè)科學研究院資源信息研究所, 海南省林業(yè)科學研究所, 龍泉市林業(yè)總站, 浙江鳳陽山—百山祖國家級自然保護區(qū)管理局鳳陽山管理處