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维戈塞尔塔vs皇家社会: 一種鰻草供體植株采集和移植的方法.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201810415346.6

申請日:

20180503

公開號:

CN108739347A

公開日:

20181106

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01G33/00 主分類號: A01G33/00
申請人: 中國海洋大學
發明人: 張沛東,王仙寧,趙建生,許軍閣,李文濤
地址: 266100 山東省青島市嶗山區松嶺路238號
優先權: CN201810415346A
專利代理機構: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 代理人: 王鵬
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201810415346.6

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種鰻草供體植株的采集和移植方法,包括采集地區的選取、采集樣方的面積、移植單元構成數量以及移植單元的移植密度;采集地區的選取為選擇在鰻草生長旺盛的海草床內部地區;采集樣方的面積為20×20cm2?60×60cm2,樣方間隔為0.5?1m;移植單元構成數量為1株/PU?3株/PU;移植密度為6PU/m2?12PU/m2。本發明不僅可以保證鰻草供體植株的采集不會對天然海床造成任何不良影響,而且可以顯著降低鰻草供體植株的使用量,能夠克服現有的鰻草供體植株采集和移植方法存在的對天然海床破壞大以及鰻草供體植株供應量不足的問題。

權利要求書

1.一種鰻草供體植株的采集和移植方法,其特征在于,包括采集地區的選取、采集樣方的面積、移植單元構成數量以及移植單元的移植密度;采集地區的選取為選擇在鰻草生長旺盛的海草床內部地區;采集樣方的面積為20×20cm-60×60cm,樣方間隔為0.5-1m;移植單元(PU)構成數量為1株/PU-3株/PU;移植單元的移植密度為6PU/m-12PU/m。2.根據權利要求1所述的一種鰻草供體植株的采集和移植方法,其特征在于,優選地,所述采集樣方的面積為50×50cm-60×60cm。3.根據權利要求1所述的一種鰻草供體植株的采集和移植方法,其特征在于,優選地,所述移植單元構成數量為3株/PU。4.根據權利要求1所述的一種鰻草供體植株的采集和移植方法,其特征在于,優選地,所述移植單元的移植密度為8PU/m。

說明書

技術領域

本發明涉及海洋資源修復技術領域,尤其涉及一種鰻草供體植株采集和移植的方法。

背景技術

海草是地球上唯一一類可完全生活在海水中的被子植物,構筑的海草床是濱海三大典型生態系統之一,具有極其重要的生態功能,不僅可為眾多海洋生物提供食物和多樣的生境,還在捕獲沉積物、穩定底泥、防風固堤、凈化水體、營養物質循環、固碳等方面具有至關重要的作用,常被作為水質和生態系統健康的生物指示種。

但是,由于自然環境的變遷和人類活動的干擾,世界范圍內幾乎所有的海草床都處于不斷衰退之中。海草植株移植被認為是迄今為止最有效的減輕和控制海草床衰退的方法,指從天然海草床采集供體植株,使用1株或幾株供體植株組成移植單元,利用某種方法或裝置將移植單元移栽于待修復海域,經科學養護形成自持的斑塊草床,具有移植植株成活率高、斑塊草床形成速度快、耐受環境壓力強等優勢。

鰻草是北半球海域分布最廣的優勢海草種類。近幾十年來,隨著鰻草資源的嚴重退化,人們研究了一些鰻草植株移植技術,并取得了一定的效果。鰻草苗種人工培育技術尚未建立,鰻草移植過程中所需要的供體植株仍采集于天然海草床。然而,目前的鰻草植株移植技術存在的主要問題是供體植株采集過程對天然海草床的破壞性大。另外,由于供體植株來自于天然海草床,因此鰻草植株移植的關鍵和核心是,用最少的供體植株到達最佳的移植效果。然而,目前的鰻草植株移植技術存在的另一個主要問題是供體植株使用量大。

因此,如何提供一種使用供體植株少且存活率高的鰻草供體植株的采集、移植方法成為本領域技術人員亟需解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此,本發明提供了一種鰻草供體植株的采集和移植方法,該方法不僅可以保證鰻草供體植株的采集不會對天然海床造成任何不良影響,而且可以顯著降低鰻草供體植株的使用量,能夠克服現有的鰻草供體植株采集和移植方法存在的對天然海床破壞大以及鰻草供體植株供應量不足的問題。

為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案:

一種鰻草供體植株的采集和移植方法,包括采集地區的選取、采集樣方的面積、移植單元(PU)構成數量以及移植單元的移植密度;

采集地區的選取為選擇在鰻草生長旺盛的海草床內部地區,因海草床內部地區受污染小,植株密度高、葉片生長狀況良好;

采集樣方的面積為20×20cm2-60×60cm2,樣方間隔為0.5-1m,在小于或等于此采集樣方密度的情況下,采集后的區域鰻草繁殖速度快,其新生植株的地上生產力、地下生產力、總生產力高且穩定,對原海草床破壞小,海草床恢復效果好;

基于用最少的供體植株,移植單元構成數量為1株/PU-3株/PU;

移植單元的移植密度為6PU/m2-12PU/m2。

優選地,所述采集樣方的面積為50×50cm2-60×60cm2。

優選地,所述移植單元構成數量為3株/PU。

優選地,所述移植單元的移植密度為8PU/m2。

本發明的有益效果:本發明提供一種海草植株供體植株采集和移植方法,包含天然海草床采集供體植株時的采集區選取和采集樣方面積,以及供體植株移植時的移植單元構成數量和移植單元的移植密度,不僅可以保證供體植株的采集不會對天然海草床造成任何不良影響,而且可以顯著降低供體植株的使用量,能夠克服現有的海草供體植株采集和移植方法存在的對天然海草床破壞大以及供體植株使用量大的不足的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為草床內部區不同采集面積植株密度的變化;

圖2為草床邊緣區不同采集面積植株密度的變化;

圖3為草床內部區不同采集面積恢復植株株高的變化;

圖4為草床邊緣區不同采集面積恢復植株株高的變化;

圖5為草床內部區供體植株不同移植單元構成數量植株存活率的變化;

圖6為草床邊緣區供體植株不同移植單元構成數量植株存活率的變化;

圖7為草床內部區供體植株不同移植單元構成數量植株擴繁系數的變化;

圖8為草床邊緣區供體植株不同移植單元構成數量植株擴繁系數的變化;

圖9為草床內部區供體植株不同移植單元構成數量植株株高的變化;

圖10為草床邊緣區供體植株不同移植單元構成數量植株株高的變化;

圖11為草床內部區供體植株不同移植密度植株存活率的變化;

圖12為草床邊緣區供體植株不同移植密度植株存活率的變化;

圖13為草床內部區供體植株不同移植密度植株擴繁系數的變化;

圖14為草床邊緣區供體植株不同移植密度植株擴繁系數的變化;

圖15為草床內部區供體植株不同移植密度植株株高的變化;

圖16為草床邊緣區供體植株不同移植密度植株株高的變化;

圖17為草床內部供體植株8PU/m2與草床邊緣供體植株10PU/m2的擴繁系數的對比;

圖18為草床內部供體植株8PU/m2與草床邊緣供體植株10PU/m2的地上生產力的對比。

具體實施方式

下面將結合本發明中的實施例,對本發明的技術方案進行完整、清楚的描述。

一、鰻草供體植株的采集

1、研究海區

研究海區位于山東省榮成市成山鎮天鵝湖。天鵝湖位于山東省東部 (37.3382° -37.3588° N,122.5551° -122.5793° E),面積約為4.8km2。實驗區位于天鵝湖東側海草床的內部和邊緣。

2、實驗設計與過程

2.1實驗處理設置

2016年5月在草床內部區和邊緣區分別設置梯度為0.01m2、0.04m2、0.09 m2、0.16m2、0.25m2、0.36m2、0.49m2的供體植株采集樣方,每個梯度設5 組重復,并設置5組對應位置的對照樣方(0.25m2)。相鄰樣方間隔0.5m,每個樣方用鐵框罩住,并用熱塑管標記。

2.2斑塊裸地恢復效果的監測

2016年5月30日,開始野外實驗。2016年6、7、8、9月及2017年5、7、 9月,潛水觀察植株采集后形成的斑塊裸地自恢復情況,每組隨機測量10株恢復植株的株高(2016年6、7、8月),計數各樣方的植株數量,換算為植株密度后評估斑塊裸地的自恢復潛力;2016年9月及2017年5、7、9月,首先潛水計數各樣方的植株數量,計算各樣方植株密度,然后隨機(EXCEL生成)對各處理組中15株植株通過針孔標記法進行標記(在植株葉維管束頂端即分生組織上方1cm處用細針孔標記所有葉片,并且用標記繩標記植株以便后續采樣。標記后25—30d采集標記的植株,人工將植株從底部連根挖出,并確保鰻草植株的完整性,采集的植株經過海水浸洗后,去除底質、貝類及其它附生生物,移入加冰的保溫箱中,運回實驗室待測。

3、結果

3.1植株密度

如圖1-2所示,圖1為草床內部區,圖2為草床邊緣區,圖1-2中的曲線代表對照組天然草床植株密度的變化。其中,圖中各符號標記:

0(control)○0.01m2Δ0.04m2●0.09m20.16m2□0.25m2◆0.36m2◇0.49m2

至2016年9月份(植株采集后4個月),植株采集面積<0.36m2樣方的植株密度已恢復,甚至超過對照組的植株密度,且采集面積越小,裸地恢復后的植株密度越高。2017年9月(植株采集后16個月)采集面積最大的0.49m2(內部:84株·m-2;邊緣:43株·m-2)仍未恢復到天然草床的水平(內部:184株·m-2;邊緣:157株·m-2),且0.09m2、0.16m2、0.25m2及0.36m2樣方內部采集區的恢復密度顯著高于邊緣區。

監測結果表明,內部采集區和邊緣采集區的各植株采集樣方的植株密度均呈現逐漸增加的變化趨勢,且采集樣方面積越大所形成的斑塊裸地恢復所需的時間越長,另外內部采集區和邊緣采集區樣方的恢復速度無顯著差異,如表1 所示。

表1草床內部區和邊緣區不同采集面積斑塊裸地恢復所需時間

3.2株高

對株高的監測發現,如圖3—4所示,圖3為草床內部區,圖4為草床邊緣區,圖中折線代表對照組(天然草床)株高的變化。其中,圖中各符號標記:

0(control)○0.01m2△0.04m2●0.09m20.16m2□0.25m2◆0.36m2◇0.49m2

內部采集區,2016年6月-9月,各采集樣方的植株株高除7月外,均顯著高于對照組,而2017年5月和9月,各采集樣方的植株株高亦高于對照組,但差異不顯著;邊緣采集區僅2016年6月和8月各采集樣方的植株株高均高于對照組,且差異不顯著,內部采集區各采集樣方植株的株高與邊緣采集區無顯著差異。

4、結論

通過以上研究認為,當以0.5m的間隔,面積小于0.36m2的方式進行供體植株的采集時,所形成的斑塊裸地能夠較快地恢復到甚至超過天然草床的水平,其中又以0.25m2采集樣方植株的長勢最好,而超過0.36m2則不能或需要比較長的時間恢復。其次,內部采集區和邊緣采集區樣方的恢復速度無顯著差異。綜合分析可知,在兼顧恢復密度及生長擴繁情況下,內部及邊緣采集區適宜的采集面積均為0.25-0.36m2。

進一步地,天然草床植株采集后斑塊裸地恢復植株的生長擴繁速率顯著高于天然草床的植株,如采集14個月后,內部采集區0.25m2采集樣方恢復植株的地上生產力約為天然草床植株的4.2倍,葉片延伸速率約為3.1倍,橫走莖延伸速率約為5.4倍,表明鰻草植株可以在適宜條件下,通過快速克隆生長進行自恢復,表現出較強的自恢復潛力。

根據以上各植株采集樣方植株密度的恢復情況和恢復植株的生長狀況,并考慮到海草床邊緣區更易受到人為干擾從而影響植株的自恢復能力及采集成本,因此認為,在海草床內部區以采集面積為0.25-0.36m2且間隔在0.5-1m 的方式進行供體植株的采集是最佳的供體植株采集策略。

二、鰻草植株移植

1、研究海區

研究海區為榮成市天鵝湖海域。實驗區位于天鵝湖東側無海草分布的潮下帶區域。

2、實驗設計與過程

針對成熟的植株移植方法和明確的移植時間,研究了移植單元構成數量及移植密度對鰻草移植恢復效果的影響。于2016年5月在山東榮成天鵝湖海區開展鰻草的植株移植,于2016年6-9月以及2017年5、7、9月,監測各處理移植植株的恢復效果。

移植單元構成數量的試驗設計為:每個移植單元的植株數量梯度設定為1、 2、3、4、5株/PU,移植單元的密度為6PU/m2;

移植密度的試驗設計為:移植單元的密度梯度設定為4、6、8、10、12、14、 16PU/m2,每個PU的植株數量為3株。

每個處理組設10個重復。每個重復用PVC管標識。移植方法選用枚訂法。

3、移植效果的監測

2016年5月30日,開始海區移植實驗。2016年6、7、8、9月,潛水計數各樣方的存活PU數,2017年5、7、9月,潛水計數各樣方的植株數。另外在上述7個月中對各移植組的植株進行標記采樣。

擴繁系數2016年計算方法為:PU株數/初始PU株數,2017年因移植植株的大量擴繁,無法明確判斷各PU的株數,故計算公式變為:監測時樣方株數/2016 年9月該樣方株數。

4、不同移植單元構成數量對移植效果的影響

4.1存活率

如圖5—6所示,圖5為草床內部供體植株,圖6為草床邊緣供體植株。其中圖中各符號標記為:

1株/PU○2株/PUΔ3株/PU●4株/PU5株/PU

草床內部供體植株,當移植單元構成數量為1株/PU、2株/PU時差異不顯著,但顯著低于其它各組,而其它各組之間差異不顯著;草床邊緣供體植株,1 株/PU移植組的存活率顯著低于其它各組,且其它各組之間差異不顯著。各移植組的植株存活率隨時間的推移逐漸減小,且草床邊緣供體植株的移植存活率高于草床邊緣供體植株移植組。

4.2擴繁系數

如圖7—8所示,圖7為草床內部供體植株,圖8為草床邊緣供體植株,圖中的折線代表對照組(天然草床)擴繁系數的變化。其中,圖中各符號為:

0(control)○1株/PU△2株/PU●3株/PU4株PU□5株/PU

對擴繁系數的監測發現,草床內部及邊緣供體植株均為3株/PU顯著大于其它各組,對照組最低,且月間差異不顯著,草床內部供體植株各移植組植株的擴繁系數除移植初期小于邊緣供體植株外,其它月份無顯著差異。

4.3株高

如圖9—10所示,圖9為草床內部供體植株,圖10為草床邊緣供體植株,圖中的折線代表對照組(天然草床)株高的變化。其中,圖中各符號代表為:

0(control)○1株/PUΔ2株/PU●3株/PU4株PU□5株/PU

對株高的監測發現,草床內部供體植株各移植組中,2016年6月,3株/PU 植株株高顯著大于其它各組,其它月份各移植組差異不顯著,但移植植株的株高均顯著小于對照組;2017年5—9月,移植植株的株高大于對照組,但與對照組差異不顯著。草床邊緣供體植株各移植組的植株株高差異不顯著,且大多小于對照組。2016年草床邊緣供體植株移植組的植株株高大于草床內部供體植株移植組,2017年則差異不顯著。

5、不同移植密度對移植效果的影響

5.1存活率

如圖11—12所示,圖11為草床內部供體植株,圖12為草床邊緣供體植株。其中,圖中各符號代表為:

4PU/m2○6PU/m2Δ8PU/m2●10PU/m212PU/m2□14PU/m2◆16PU/m2

草床內部及邊緣供體植株不同移植密度,植株的存活率均無顯著差異,但可以看出移植密度較大的14PU/m2、16PU/m2反而不利于植株存活,內部供體植株移植組與邊緣供體植株移植組差異性不顯著。

5.2擴繁系數

如圖13—14所示,圖13為草床內部供體植株,圖14為草床邊緣供體植株,圖中的折線代表對照組(天然草床)擴繁系數的變化。其中,圖中各符號為:

0(control)○4PU/m2Δ6PU/m2●8PU/m210PU/m2□12PU/m2◆14PU/m2◇16PU/m2

對擴繁系數的監測發現,草床內部供體植株,移植密度為8PU/m2時擴繁系數顯著大于其它各組;而草床邊緣供體植株則為10PU/m2時顯著大于其它各組,隨時間的推移,各移植組的擴繁系數呈逐漸增大的的趨勢,但對照組變化不明顯且最低,內部及邊緣差異不顯著。

5.3株高

如圖15—16所示,圖15為草床內部供體植株,圖16為草床邊緣供體植株,圖中的折線代表對照組(天然草床)株高的變化。其中圖中各符號為:

0(control)○4PU/m26PU/m2●8PU/m210PU/m2□12PU/m2◆14PU/m2◇16PU/m2

對株高的監測表明,草床內部供體植株各移植組株高差異不顯著,優勢移植密度組為8PU/m2;類似,草床邊緣供體植株各移植組株高差異不顯著,優勢移植密度組為6PU/m2、10PU/m2。結果總體呈現移植密度較大組植株株高較小的規律,且2016年各組株高顯著低于對照組,2017年大部分移植組植株株高大于對照組,與對照組無顯著差異。

6、草床內部供體植株8PU/m2與邊緣供體植株10PU/m2的對比

由以上分析可知,草床內部供體植株適宜的移植密度為8PU/m2,而草床邊緣供體植株適宜的移植密度為10PU/m2。為進一步查明鰻草植株最佳移植方案,挑選了擴繁系數及地上生產力這兩個生長擴繁的關鍵性指標對草床內部區供體植株的8PU/m2處理組和邊緣區供體植株的10PU/m2處理組的植株生長情況進行了對比。

結果如圖17-18所示,圖17為擴繁系數的對比,圖18為地上生產力的對比。其中,圖中各符號為:

內部8PU/m2○邊緣10PU/m2

結果發現,2個處理組之間擴繁差異并不顯著,但內部區供體植株8PU/m2處理組植株的地上生產力明顯優于邊緣區供體植株10PU/m2處理組。

7、結論

通過以上研究認為,草床內部及邊緣供體植株最適宜的移植單元構成數量為3株/PU,其存活、生長、擴繁均優于其它各移植單元構成數量;草床內部供體植株適宜的移植密度為8PU/m2,而草床邊緣供體植株適宜的移植密度為 10PU/m2,但前者移植效果更好。

綜合分析不同來源供體植株、移植單元構成數量和移植單元密度的實驗結果,認為基于降低供體植株使用量的鰻草植株最佳移植方案為:供體植株采自海草床內部區,移植密度為8PU/m2,每個移植單元的植株數量為3株/PU。研究結論補充完善了鰻草移植法修復的理論與技術,利于其規?;τ?,同時也為其它種類海草類似的研究提供了借鑒。

對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

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一種 供體 植株 采集 移植 方法
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