提高木本植物在水库消落区、河岸带的水淹耐受性的方法

1.本发明涉及环境保护技术领域，特别涉及提高木本植物在水库消落区、河岸带的水淹耐受性的方法。


背景技术：

2.水库消落区、河岸带经过周期性的水淹，使一部分不耐受水淹环境的植被逐渐死亡，降低景观多样性、增加水土流失量，因此，人工恢复和重建水库消落区、河岸带的植被生态环境，是主要的修复措施。当前的研究主要通过植物的水淹耐受性来评价，是否适宜对水库消落区、河岸带的人工植被修复。目前，有运用不用基因型的同种植被，进行混合种植来提高植被的水淹耐受性，或通过对植被长时间的全水淹环境的测试，选用高水淹耐受性的植被进行人工修复。
3.cn105052457a公开了利用狗牙根对水库消落带进行修复，进行室内外模拟检测狗牙根对水库消落带的适应性，最后将狗牙根在水库消落带上进行栽培并开展水库消落带的生态修复，使贵州百花湖的水库消落带的水土流失减少，同时也美化环境；cn105123181a公开了一种利用双穗雀稗对高原水库消落带进行修复的方法，双穗雀稗对高原水库消落带的水土流失有保护作用，同时具有景观价值。但两者进行的水淹耐受处理仅是为了检测植物对水库消落带的适应性，并未涉及如何进一步改善和提高木本植物的水淹耐受性的能力，以达到提高混合种植的木本植物的整体水淹耐受性，且木本植物的水淹耐受性比草本植物较差，现有技术多利用草本植物的水淹耐受性进行水库消落区、河岸带的人工修复研究。


技术实现要素：

4.鉴以此，本发明的目的在于提供一种提高木本植物在水库消落区、河岸带的水淹耐受性的方法，提高木本植物在水淹胁迫下的水淹耐受性，促进水库消落区、河岸带植被恢复木本植物的生长发育。
5.本发明通过前期的水淹实验炼苗发现，采用不同水库消落区、河岸带植被恢复木本植物进行混合种植，在一定条件下的半水淹炼苗可提高幼苗的水淹的耐受性，可使幼苗呈现较好的生长发育势头，进一步提高混合种植的木本植物的整体水淹耐受性，并促进水库消落区、河岸带植被恢复木本植物的生长发育。
6.本发明的技术方案是这样实现的：
7.提高木本植物在水库消落区、河岸带的水淹耐受性的方法，将水库消落区、河岸带的木本植物幼苗进行半水淹炼苗，水淹高度为幼苗高度的37～40％，定期浇水维持水淹高度，培养40d以上，获得目标植物。
8.进一步说明，木本植物幼苗的株高≥41cm。
9.进一步说明，采用两种以上的木本植物幼苗进行混合种植，不同木本植物进行隔株种植。
10.进一步说明，混合种植的基质为海南红壤土：沙：椰糠的质量比为3～5：1～3：0.5
～1.5。
11.进一步说明，混合种植的种植密度为20～25株/m2。
12.进一步说明，水库消落区、河岸带木本植物为水翁和水蒲桃。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过不同木本植物幼苗进行混合种植，采用幼苗生长前期进行半水淹的炼苗方式，设置一定的水淹深度和水淹炼苗时间下进行炼苗培养，使得幼苗在生长后期具有耐全水淹的水淹耐受性，并提高混合种植的木本植物幼苗整体水淹耐受性，可促进木本植物的生长发育；混合种植还可降低水淹胁迫下原生根系的死亡，提高原生根系的存活能力，促使木本植物在全水淹胁迫的环境下，能够一定程度上提高幼苗株高增长量、叶片增加数、叶面积、不定根鲜重、原生根鲜重、地下生物量鲜重和地上生物量，增强水库消落区、河岸带植被恢复木本植物的全水淹的抗性能力。
附图说明
14.图1为本发明实施例的水翁、水蒲桃不同栽种模式的6个处理组实验前的生长形态图；
15.图2为本发明实施例的水翁、水蒲桃不同栽种模式的6个处理组实验后的生长形态图；
16.图3为本发明实施例的水淹胁迫对不同栽种模式下水翁、水蒲桃的生长指标的影响的柱状图；
17.图4为本发明实施例的水淹胁迫对不同栽种模式下水翁、水蒲桃生物量的影响的柱状图。
具体实施方式
18.为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
19.本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
20.本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
21.乌墨，别名海南蒲桃、乌木、黑墨树，桃金娘科、蒲桃属常绿乔木。在我国分布于福建、广东、广西、云南等地区，属南亚热带长日照阳性树种，喜光、喜水、喜深厚肥沃土壤，干湿季生长明显。适应性强，对土壤要求不严，根系发达，主根深，抗风力强，耐火，萌芽力强，速生。常见于平地次生林、荒地、河边及河谷湿地。
22.水翁，又名水榕，是桃金娘科水翁属常绿乔木。广泛分布于中国海南、广东和一些其他的热带国家。水翁具备较强的耐水淹能力，在干旱、潮湿、半淹、全淹条件下均能生存，具有固土护坡、净化水体的能力，又具有较强的去污净化作用。
23.水蒲桃是桃金娘科蒲桃属常绿乔木，学名蒲桃。树冠扁球形，叶对生，革质，披针形或长椭圆形。在印度、海南、广东等省(区)等省区分布广泛。喜温暖多湿气候，常生于溪边或沟谷低湿处，耐涝，不耐旱瘠，在肥沃湿润的酸性土壤或冲积土上生长良好。根系发达，生长较好，抗风性强，对净化空气有显著过滤作用。
24.乌墨、水瓮和水蒲桃，被筛选为适用于水库消落区、河岸带植被恢复与重建的木本植物。
25.实施例1
26.提高木本植物在水库消落区、河岸带的水淹耐受性的方法，选株高为41cm的水瓮和水蒲桃幼苗分别为120株，采用混合种植进行半水淹炼苗，混合种植基质为海南红壤土4kg、沙2kg和椰糠1kg，种植密度为25株/m2，水淹高度为幼苗高度的37％，设置水淹高度为15cm，定期浇水维持水淹高度，培养40d，获得目标的水瓮和水蒲桃幼苗，用于进行水库消落区、河岸带的种植。
27.实施例2
28.提高木本植物在水库消落区、河岸带的水淹耐受性的方法，选株高为41cm的水瓮和水蒲桃幼苗分别为120株，采用混合种植进行半水淹炼苗，混合种植基质为海南红壤土5kg、沙3kg和椰糠0.5kg，种植密度为20株/m2，水淹高度为幼苗高度的40％，设置水淹高度为16cm，定期浇水维持水淹高度，培养40d，获得目标的水瓮和水蒲桃幼苗，用于进行水库消落区、河岸带的种植。
29.实施例3
30.提高木本植物在水库消落区、河岸带的水淹耐受性的方法，选株高为45cm的水瓮和水蒲桃幼苗分别为120株，采用混合种植进行半水淹炼苗，混合种植基质为海南红壤土4kg、沙3kg和椰糠1.5kg，种植密度为22株/m2，水淹高度为幼苗高度的40％，设置水淹高度为18cm，定期浇水维持水淹高度，培养40d，获得目标的水瓮和水蒲桃幼苗，用于进行水库消落区、河岸带的种植。
31.实施例4
32.根据实施例1的提高木本植物在水库消落区、河岸带的水淹耐受性的方法，其区别在于：选用的幼苗为株高41cm的乌墨和水瓮幼苗，分别为120株。
33.实施例5
34.根据实施例1的提高木本植物在水库消落区、河岸带的水淹耐受性的方法，其区别在于：选用的幼苗为株高41cm的乌墨和水蒲桃幼苗，分别为120株。
35.一、验证不同木本植物半水淹炼苗的水淹耐受性的影响。
36.1、验证实验
37.(1)实验方法：设置水翁
‑
水翁、水翁
‑
水蒲桃、水蒲桃
‑
水蒲桃三种不同混合栽种模式，进行半水淹炼苗，培养40d，挑选长势一致的幼苗进行120d的水淹胁迫实验。
38.水翁
‑
水翁、水翁
‑
水蒲桃、水蒲桃
‑
水蒲桃三种不同混合栽种模式分别设置对照组和水淹胁迫组，共6个处理组，每个处理组设置5个生物重复，每个重复4组；水淹胁迫组，设置水淹高度为液面距离土壤表面10cm，定期浇水维持水淹高度；对照组，定期浇水，不做任何处理；其中，对照组水翁
‑
水翁、水蒲桃
‑
水蒲桃为ck表示，对照组水翁
‑
水蒲桃为ck
‑
m表示，水淹胁迫组水翁
‑
水翁、水蒲桃
‑
水蒲桃为w表示，水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃为w
‑
m表示。
39.(2)实验前和水淹胁迫后分别测定各处理组水翁、水蒲桃幼苗的株高增长量、叶片增加数、叶面积、原生根鲜重、不定根鲜重、地下生物量鲜重和地上生物量，实验结果如图1、图2、图3和图4，注：不同小/大写字母表示在同一处理方式下水翁/水蒲桃幼苗在p<0.05水平上存在显著差异；ns表示两物种同一处理下无显著性差异；*表示两物种同一处理下在0.05水平下存在显著差异；**表示两物种同一处理下在0.01水平下存在极显著差异。
40.(3)测定方法：株高增长量测定方法：采用卷尺测定测量幼苗的株高(h0表示实验前的株高、hn表示水淹胁迫后的株高)，株高增长量h＝hn
‑
h0；
41.叶面积测定方法：采用li
‑
3000c叶面积仪(li
‑
3000c，li
‑
cor,美国)测定整株幼苗所有叶片的叶面积，并汇总求和；
42.原生根鲜重测定方法：采用天平测量幼苗的原生根重量；
43.不定根鲜重测定方法：采用天平测量幼苗的不定根重量；
44.地下生物量鲜重测定方法：地下生物量鲜重＝原生根鲜重+不定根鲜重；
45.地上生物量测定方法：地上生物量鲜重＝茎鲜重+叶片鲜重，采用天平测量幼苗的茎和叶片的重量。
46.(4)显著性分析软件：采用excel 2010和graphpad prism 8进行数据统计和绘制图表，spss 23软件进行单因素方差分析(one
‑
way anova)和duncan法多重比较，p<0.05水平表示差异显著。
47.2、实验结果
48.(1)生长形态的影响：由图1、图2可知，经过120天水淹胁迫，水翁、水蒲桃幼苗存活率均为100％；
49.对于水瓮幼苗，水淹胁迫组水翁
‑
水翁(w)中水翁幼苗叶片较黄，对照组水翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)中的水翁幼苗长势最好；水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)与对照组水翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)相比，虽然水瓮幼苗长势减缓，但株高增量显著高于对照组水翁
‑
水翁(ck)；
50.对于水蒲桃幼苗，水淹胁迫组水蒲桃
‑
水蒲桃(w)与对照组水蒲桃
‑
水蒲桃(ck)相比，水蒲桃的长势有所减慢，叶片颜色较深，对照组水翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)与对照组水蒲桃
‑
水蒲桃(ck)相比，水蒲桃幼苗的长势无显著性差异，而水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)中的水蒲桃幼苗株高显著性增长；无论是水淹胁迫还是对照处理，混合种植的水蒲桃幼苗长势均优于同种水蒲桃种植的长势；
51.实验表明，混合种植可提高水蒲桃幼苗的长势，增强水蒲桃幼苗在全水淹胁迫下的抵抗能力。
52.(2)生长指标的影响：由图3可知，对于水瓮幼苗的株高增长量来说，对照组水翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)中的水翁幼苗株高增长量显著高于对照组水翁
‑
水翁(ck)，同时，水淹胁迫组水翁
‑
水翁(w)和水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)中的水翁幼苗，株高增长量均显著高于对照组水翁
‑
水翁(ck)；
53.对于水蒲桃幼苗的株高增长量，对照组水蒲桃
‑
水蒲桃(ck)和对照组水翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)中的水蒲桃幼苗，株高增长量无显著性差异，同时，水淹胁迫组水蒲桃
‑
水蒲桃(w)中的水蒲桃幼苗株高增长量显著降低，而水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)中的水蒲桃幼苗株高则显著增高；
54.对于水瓮幼苗的叶片增加数，对照组水翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)中的水翁幼苗叶片增加数最高，但各处理组水翁幼苗叶片增加数无显著性差异；
55.对于水蒲桃幼苗的叶片增加数，在对照和水淹胁迫下，混合种植的水蒲桃幼苗叶片增加数均显著高于同种种植组，与对照组水翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)相比，水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)中的水蒲桃，叶片增加数显著降低了27.16％；与对照组水蒲桃
‑
水蒲桃(ck)相比，水淹胁迫组水蒲桃
‑
水蒲桃(w)的水蒲桃叶片增加数显著下降了23.08％；但是，在水淹胁迫下，混合种植(w
‑
m)中的水蒲桃叶片数是同种种植(w)的中的水蒲桃叶片数的3.1倍。
56.对于水瓮幼苗的叶面积，混合种植模式下，可显著提高水翁幼苗叶面积，对照组水
翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)中的水翁幼苗叶面积显著高于对照组水翁
‑
水翁(ck)，水淹胁迫下，水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)中的水翁幼苗叶面积与对照组水翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)相比，显著下降了17.84％，而水淹胁迫组水翁
‑
水翁(w)与对照组水翁
‑
水翁(ck)相比，水瓮的叶面积反而显著增高；
57.对于水蒲桃幼苗的叶面积，ck组和ck
‑
m组水蒲桃幼苗叶面积无显著性差异，无论是同种种植还是混合种植，水淹胁迫均显著降低了水蒲桃的叶面积，但水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)中的水蒲桃幼苗叶面积显著高于水淹胁迫组水蒲桃
‑
水蒲桃(w)；
58.实验表明，混合种植的水蒲桃幼苗经过水淹胁迫，可一定程度提高株高增长量、叶片增加数和叶面积。
59.(3)生物量的影响：由图4可知，对于不定根鲜重，水翁
‑
水瓮和水蒲桃
‑
水蒲桃幼苗的不定根鲜重均显著低于水翁
‑
水蒲桃；
60.对于原生根鲜重，水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)中的水翁幼苗原生根系显著高于水淹胁迫组水翁
‑
水翁(w)，这表明混合种植可以降低水淹胁迫下水翁原生根系的死亡，提高原生根系的存活能力；另外，同种栽种和混合栽种下，水翁幼苗原生根系鲜重极显著高于水蒲桃幼苗。原生根系虽部分死亡限制植物的生长，但不定根的产生大大提高了植物耐水淹能力；
61.对于地下生物量鲜重，水淹胁迫组水翁
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水瓮(w)与水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)中的水瓮，其地下生物量显著高于对照组水翁
‑
水翁(ck)和对照组水翁
‑
水蒲桃(ck
‑
m)，这主要是由于水淹胁迫条件下水翁幼苗长出大量不定根，而水蒲桃幼苗由于不定根数量长出少且原生根的部分死亡，导致水蒲桃幼苗在同种种植模式下，水淹胁迫后其地下生物量显著降低，而混合种植模式则显著提高了水蒲桃幼苗不定根的生长发育，表现出水淹胁迫组水翁
‑
水蒲桃(w
‑
m)中的水蒲桃幼苗地下生物量显著高于水淹胁迫组水蒲桃
‑
水蒲桃(w)；
62.对于地上生物量，水淹胁迫下，混合种植的水蒲桃幼苗的地上生物量高于同种种植的水蒲桃幼苗；
63.实验表明，混合种植可以显著地提高水蒲桃幼苗的不定根鲜重、地下生物量鲜重和地上生物量，显著地提高水瓮幼苗的不定根鲜重、原生根鲜重和地下生物量鲜重。
64.综上所述，本发明提供一种提高水库消落区、河岸带木本植物的水淹耐受性的方法，木本植物幼苗通过采用混合种植，并经历40d以上的半水淹生长，可提高幼苗在后期的全水淹的耐受能力，一定程度上提高幼苗株高增长量、叶片增加数、叶面积、不定根鲜重、原生根鲜重、地下生物量鲜重和地上生物量，增强木本植物的全水淹的抗性能力。
65.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。