一种河湖湿地种子库的萌发方法与流程

本发明涉及生态系统修复，具体为一种河湖湿地种子库的萌发方法。

背景技术：

1、近几十年来，随着工农业的迅猛发展、人口的大量增加和城市化进程的不断加快，湿地面临着区域生态环境破坏、自然景观消失、生物多样性减少、生态系统功能丧失等多种生态灾难。因此，恢复和重建湿地生态系统结构、创造良好湿地生态系统以维持水体生态功能具有其重要性和必要性。作为湿地生态系统的三大基本要素之一，湿地植物的恢复对于湿地的保护和生态恢复具有至关重要的意义。

2、自1990年代以来，随着全球范围的生物多样性保护意识的增强，越来越多的基金资助濒危湿地物种的保护与恢复，同时国际上关于受损湿地植被恢复与重建的研究大量涌现，掀起了湿地植被恢复研究的热潮。种子库是过去植物的“记忆库”，是植被自然恢复的重要潜力，对退化生态系统植物群落的快速恢复至关重要。同时也正是这些种子使群落和生态系统在遭受干扰或破坏后能够补充新个体和完成演替，可以预期未来的植被结构和演替动态。

3、湿地种子库的研究已经有150多年的历史，最早可以追溯到19世纪中期达尔文采集池塘淤泥进行种子萌发的实验。从1970年代末期开始，湿地种子库研究在北美和欧洲广泛展开，并逐渐深入到植物生态学、恢复生态学、环境科学、进化生物学、工程学等诸多学科，涉及植物群落和物种的保护、管理和恢复以及预测有关环境变化所导致的植被潜存变化等领域。近期，许多学者开始重点研究种子库在湿地植被恢复中的作用，有活力的种子库被认为是湿地植被建群和恢复的关键因素。

4、在我国持续加大对天然湿地保护和退化湿地恢复投入的大背景下，国内学者在近十年逐渐开展了一些湿地土壤种子库的研究，其中大部分是针对长江中下游富营养化浅水湖泊。种子库对于成功恢复植被群落具有重要的指示作用。首先，通过研究种子库的组成可以确定受损湿地的物种资源储备和评判其自我恢复能力，同时为植被恢复提供管理策略。其次，许多湿地植物具有长期续存的种子库，累积在底泥中的种子承受的干扰较小，相比地表植物种子库对各种外界干扰具有更大的忍耐性。此外，种子库可能累积更多在不同选择压力下产生的基因变异，因此在濒危物种保护和湿地植被恢复中具有不可替代的作用。目前对于河湖湿地种子库的研究还停留在比较种子库和地面植被物种组成，并以此为基础论述其用作植被恢复的可能性，而缺少具体的种子库萌发方法，所以我们提出了一种河湖湿地种子库的萌发方法，以便于解决上述中提出的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种河湖湿地种子库的萌发方法，以解决上述背景技术提出的目前市场上的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种河湖湿地种子库的萌发方法，包括如下步骤：

3、s1采样和实验：从待恢复的斑块土壤和相邻的自然湿地土壤中分别进行采样，对采集的土壤样本分别进行湿地植物种子库萌发实验，通过计算二者之间的物种数比例和种子库密度比例，判断待恢复斑块土壤的退化程度；

4、s2斑块准备：构建四种结构的斑块土壤，分别为浅水泡、生态沟、圩田垄和波动性漫流湿地；

5、s3连通水体：将待恢复斑块中的生态沟与浅水泡之间连通，然后依次将四种斑块土壤之间相互连接或相通，形成一块过渡性水网纵横的湿地空间，控制春夏季淹水深度，垄不淹水，有一定节律性地调节波动性漫流湿地，6-8月有规律消落5-6次；

6、s4自然恢复：对轻度退化的斑块进行自然恢复，不需要进行过多的人工干预，通过生态水位自然变换等待先锋物种进入；

7、s5湿地植物恢复：对重度退化的斑块，在垄区采用湿地植物种子库和根繁殖体进行恢复，将相邻沼泽化草甸中的自然土壤间隔平铺到斑块垄上，厚度为2cm-4cm；在浅水泡和生态沟内散播该区域相邻沼泽地多年生沼泽湿地沼生植物的根茎或带有根茎的植物体；在浅水泡和斑块沟边缘，移栽该区域内相邻湿地中带根茎的苔草植物、莎草或蓼到水陆过渡带的土壤中；

8、s6水资源调控：将浅水泡作为退耕还湿斑块中雨季的蓄水泡和旱季的供水泡，使用引水渠和水闸来控制各斑块与周围水体的水流，以保证湿地恢复充足的水量需求，并在需要的时候进行生态水文变量的调控。

9、优选的，所述的s1中，计算待恢复斑块土壤中湿地植物物种数与自然湿地土壤种子库物种数的比例，若超过70％，则判断为退化；计算待恢复斑块土壤中种子库密度与自然湿地种子库密度的比例，若超过60％，则判断为退化。

10、优选的，所述的s2中，在待恢复的斑块土壤挖掘1-3个浅水泡，深度为1.0m-1.5m；使用机械工具在裸露地面开平行斑块沟，构建垄沟微起伏组合地貌，生态沟的深度应为25cm-30cm，沟的宽度为50cm-80cm；圩田垄的高度为15cm-35cm，宽度为50m-100cm，垄沟间的距离为2m-4m；波动性漫流湿地为四种结构中的缓坡部分，坡度不超过30度。

11、优选的，所述的s3中，控制春季淹水深度为5cm-20cm，夏季淹水深度为20cm-35cm。

12、优选的，所述的s5中，散播的植株密度为该物种在自然湿地中密度的30％-50％，移栽的植株密度为该物种在自然湿地中密度的30％-50％。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、本发明利用结构加水文变量的形式，促进自然种子库萌发，加速恢复进程，通过浅水泡、生态沟、圩田垄和波动性漫流湿地构建新的河湖生态系统结构，采用自然恢复和湿地植物恢复相结合的手段，加之水文调控，从而促进种子库的萌发，对生态修复实践具有借鉴意义。

15、上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

技术特征：

1.一种河湖湿地种子库的萌发方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种河湖湿地种子库的萌发方法，其特征在于：所述的s1中，计算待恢复斑块土壤中湿地植物物种数与自然湿地土壤种子库物种数的比例，若超过70％，则判断为退化；计算待恢复斑块土壤中种子库密度与自然湿地种子库密度的比例，若超过60％，则判断为退化。

3.根据权利要求1所述的一种河湖湿地种子库的萌发方法，其特征在于：所述的s2中，在待恢复的斑块土壤挖掘1-3个浅水泡，深度为1.0m-1.5m；使用机械工具在裸露地面开平行斑块沟，构建垄沟微起伏组合地貌，生态沟的深度应为25cm-30cm，沟的宽度为50cm-80cm；圩田垄的高度为15cm-35cm，宽度为50m-100cm，垄沟间的距离为2m-4m；波动性漫流湿地为四种结构中的缓坡部分，坡度不超过30度。

4.根据权利要求1所述的一种河湖湿地种子库的萌发方法，其特征在于：所述的s3中，控制春季淹水深度为5cm-20cm，夏季淹水深度为20cm-35cm。

5.根据权利要求1所述的一种河湖湿地种子库的萌发方法，其特征在于：所述的s5中，散播的植株密度为该物种在自然湿地中密度的30％-50％，移栽的植株密度为该物种在自然湿地中密度的30％-50％。

技术总结
本发明公开了一种河湖湿地种子库的萌发方法，涉及生态系统修复技术领域。本发明包括如下步骤：S1采样和实验：从待恢复的斑块土壤和相邻的自然湿地土壤中分别进行采样，对采集的土壤样本分别进行湿地植物种子库萌发实验，通过计算二者之间的物种数比例和种子库密度比例，判断待恢复斑块土壤的退化程度。本发明利用结构加水文变量的形式，促进自然种子库萌发，加速恢复进程，通过浅水泡、生态沟、圩田垄和波动性漫流湿地构建新的河湖生态系统结构，采用自然恢复和湿地植物恢复相结合的手段，加之水文调控，从而促进种子库的萌发，对生态修复实践具有借鉴意义。

技术研发人员：余俊爽,魏理,张虎,洪智,宋涛
受保护的技术使用者：长江水利水电开发集团（湖北）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6