用枯落物提取液调控草原群落演替的方法 |
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| 申请号 | CN201710079703.1 | 申请日 | 2017-02-15 | 公开(公告)号 | CN106717220A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 兰州大学; | 发明人 | 侯扶江; 马周文; 王召锋; 常生华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种用枯落物提取液调控草原群落演替的方法，该方法包括对草原枯落物进行浸提，并将浸提液喷施到草地上，实现枯落物提取液对草原群落演替的调控，从而达到草地的合理利用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用枯落物提取液调控草原群落演替的方法，其特征在于，该方法包括对草原枯落物进行浸提，并将浸提液喷施到草地上，实现枯落物提取液对草原群落演替的调控。 |
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| 说明书全文 | 用枯落物提取液调控草原群落演替的方法技术领域[0001] 本发明涉及草原生态技术领域，尤其是涉及一种用枯落物提取液调控草原群落演替的方法。 背景技术[0002] 草原生态系统是陆地生态系统中最重要的生态系统类型之一，其功能的正常发挥对维持全球以及区域性生态平衡有着极其重要的作用。由于人类对自然资源的不合理利用以及气候等环境条件的改变，草原生态环境日益恶化，对于荒漠草原来说，生态系统极其脆弱，由于先天不足，加之超载放牧，滥砍滥伐，致使我国荒漠草原大面积退化，沙化和盐碱化，近年来，随着退耕还林还草和封育禁牧等重大生态工程的实施，荒漠草原逐渐得到了治理和恢复，生态环境出现逆转，其核心是由枯落物蓄积、覆盖和转化促进的土壤水分和养分的改善，荒漠草原枯落物层结构松散，可有效减轻雨滴对地面的直接击溅侵蚀，也可拦截天然降水，使土壤水分蒸发，提高土壤水分含量，具有重要的水源涵养和水土保持功能。 [0003] 枯落物是连接草地生态系统中植物与土壤的纽带，草地生态系统自持的核心是由枯落物覆盖和分解带来的土壤水分和养分的改善，从而使草地生产力提高，草地退化状况缓解，国外关于枯落物的研究开展的较早，最初是从森林生态系统开始，Brary等于1964年进行了森林枯落物积累量的研究，论述了枯落物在森林生态系统中的重要作用，研究成果至今仍被引用，我国对枯落物的研究起步较晚，直到20世纪80年代逐步展开，主要以森林、典型草原枯落物的研究为主。关于草地枯落物和土壤养分循环的内在关系，我国对松嫩平原等区域相关研究较多，对荒漠草原研究较少，荒漠草原较其他草原类型，生态系统更为脆弱，对荒漠草原枯落物深入，系统的研究，具有非常重要和迫切的现实意义。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种用枯落物提取液调控草原群落演替的方法，该方法可实现对草地的合理利用。 [0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： [0006] 一种用枯落物提取液调控草原群落演替的方法，该方法包括对草原枯落物进行浸提，并将浸提液喷施到草地上，实现枯落物提取液对草原群落演替的调控。 [0007] 优选地，该方法具体包括如下步骤： [0008] (1)确定枯落物的种类或组成； [0010] (3)称取一定量的枯落物粉末，加蒸馏水浸提，过滤，得水提液母液，在4℃避光保存； [0011] (4)将水提液母液稀释，喷施到草地上。 [0012] 优选地，所述草原为放牧生态系统中的草原。 [0013] 优选地，所述草原为高寒草甸。 [0014] 优选地，所述枯落物包括禾本科，莎草科植物。 [0015] 优选地，所述枯落物还包括菊科，豆科，毛茛科的植物。 [0016] 优选地，步骤(3)所述浸提的时间为45－50h，优选为48h。 [0017] 优选地，步骤(3)所述的过滤为将浸提后得到的液体经双层纱布过滤2次制得水提液母液。 [0018] 优选地，步骤(4)所述水提液母液稀释后的浓度分别为5％，10％，20％。 [0019] 本发明的有益效果如下： [0020] 1.就地取材，简单便捷； [0021] 2.试验材料施入草地后，残留物不会对土壤，草地，家畜等造成危害； [0022] 3.能够通过控制合理放牧，控制草地枯落物的量，使其对草地达到最高的生态效应。 具体实施方式[0023] 为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。 [0024] 放牧是草地利用最普遍，最经济的利用方式。枯落物作为土—草界面过程的主要介质，是调控地上—地下生态过程的关键因子，其积累与分解是物质循环的重要生态过程，影响草地生产力、生物多样性、退化草地的恢复等。家畜的采食、践踏、排泄等行为调控着枯落物的积累和分解，且与放牧强度、制度、季节、家畜种类密切相关。不同的草原，枯落物生产量不同，其产生的生态效应不同。目前，大多数方法是通过施肥、除杂草、喷洒消灭啮齿类动物和昆虫的农药等人工化合物来调控高寒草甸群落功能与结构，而没有对草地自生生产物质进行合理利用，虽然暂时达到了调控的目的，但是对草原的可持续利用造成了危害。 [0026] 制备枯落物水提液，具体包括如下步骤： [0027] 步骤1.确定枯落物的种类或组成； [0028] 步骤2.在牧草枯黄期收取枯落物，自然风干后，粉碎成粉末状储存备用； [0029] 步骤3.每次分别称取一定量枯落物干物质粉末，加蒸馏水配置成所需最大浓度的浸提液，经充分震荡摇匀后于室温下浸提48h，浸提液经双层纱布过滤2次后置于容量瓶内，制成所需浓度的浸提液，4℃避光保存； [0030] 步骤4.每次试验前，将保存的浸提液充分混匀后，取已知浓度浸提液，加蒸馏水分别稀释为其他质量分数的浸提液，均匀的喷施到草地上。 [0031] 上述方法制备的枯落物水提液适用于所有放牧生态系统。 [0032] 本发明是适合于所有放牧生态系统，为草地的合理利用提供科学有效的方法，同时，也为草地可持续放牧管理提供科学依据，这对于建立土－草－畜间的稳定动态，提高草地生态系统服务功能具有一定的指导意义。 [0033] 本发明具体的操作是在高寒草甸，在一定的研究区域内，根据研究区年均降水量与天然草地生长季枯落物积累量，将天然草地优势种植物，如四川嵩草、垂穗披碱草、长毛风毛菊枯落物配置成若干不同浓度的水提液，在不同的季节和时期，将不同浓度的枯落物水提液喷施到草地。在牧草生长旺盛期对其群落进行系统调查，从而对该研究区的植物群落进行合理分析及判断。 [0034] 实施例1 [0035] 在青藏高原东部，年平均气温1.4℃，年均降水量749.1毫米；平均海拔约3600m，草地类型为高寒草甸，群落组成以禾本科(Gramineae)(披碱草属(EJymusnutans))； [0036] 步骤1：在每年草地返青期开始，给草地同时喷施相同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液，四川嵩草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，垂穗披碱草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，长毛风毛菊的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，对于不同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液每月分别喷施一次；每种浓度、种类的水2 提液每次喷施量为2L/m，在牧草生长旺盛期对植物群落进行系统调查； [0037] 步骤2：对不同浓度处理下的植物群落进行植物群落物种组成、密度、株高、地上生物量(分种)调查； [0038] 四川嵩草水提液的配制： [0039] 在牧草枯黄期收取四川嵩草的枯落物，自然风干后，粉碎成粉末状储存备用； [0040] 参照天然草地生长季枯落物量200g/m2，称取200g－四川嵩草枯落物的干物质粉末，加1000ml蒸馏水，经充分震荡摇匀后于室温下浸提48h，浸提液经双层纱布过滤2次后置于容量瓶内，制成20％质量百分浓度的浸提液，4℃避光保存； [0041] 喷施前，将已配制好的浸提液充分混匀后，取一定量的已知浓度的浸提液，加蒸馏水分别稀释为其他质量分数的浸提液，均匀的喷施到草地上； [0042] 垂穗披碱草水提液和长毛风毛菊水提液的配制与四川嵩草水提液的配制步骤相同。 [0043] 表1 [0044] [0045] [0046] 如表1所示，随枯落物水提液浓度的增加，植物株高，地上生物量显著降低，物种丰富度、密度无显著变化。 [0047] 实施例2 [0048] 在青藏高原东部，年平均气温1.4℃，年均降水量749.1毫米；平均海拔约3600m，草地类型为高寒草甸，群落组成以莎草科(Cyperaceae)(嵩草属)植物为主； [0049] 步骤1：在每年草地返青期开始，给草地同时喷施相同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液，四川嵩草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，垂穗披碱草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，长毛风毛菊的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，对于不同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液每月分别喷施一次；每种浓度、种类的水提液每次喷施量为2L/m2，在牧草生长旺盛期对植物群落进行系统调查； [0050] 步骤2：对不同浓度处理下的植物群落进行调查； [0051] 四川嵩草水提液的配制： [0052] 在牧草枯黄期收取四川嵩草的枯落物，自然风干后，粉碎成粉末状储存备用； [0053] 参照天然草地生长季枯落物量200g/m2，称取200g－四川嵩草枯落物的干物质粉末，加1000ml蒸馏水，经充分震荡摇匀后于室温下浸提48h，浸提液经双层纱布过滤2次后置于容量瓶内，制成20％质量百分浓度的浸提液，4℃避光保存； [0054] 喷施前，将已配制好的浸提液充分混匀后，取一定量的已知浓度的浸提液，加蒸馏水分别稀释为其他质量分数的浸提液，均匀的喷施到草地上； [0055] 垂穗披碱草水提液和长毛风毛菊水提液的配制与四川嵩草水提液的配制步骤相同。 [0056] 实施例3 [0057] 在青藏高原东部，年平均气温1.4℃，年均降水量749.1毫米；平均海拔约3600m，草地类型为高寒草甸，群落组成以菊科(Compositae)为主； [0058] 步骤1：在每年草地返青期开始，给草地同时喷施相同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液，四川嵩草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，垂穗披碱草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，长毛风毛菊的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，对于不同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液每月分别喷施一次；每种浓度、种类的水提液每次喷施量为2L/m2，在牧草生长旺盛期对植物群落进行系统调查； [0059] 步骤2：对不同浓度处理下的植物群落进行调查； [0060] 在牧草枯黄期收取四川嵩草的枯落物，自然风干后，粉碎成粉末状储存备用； [0061] 参照天然草地生长季枯落物量200g/m2，称取200g－四川嵩草枯落物的干物质粉末，加1000ml蒸馏水，经充分震荡摇匀后于室温下浸提48h，浸提液经双层纱布过滤2次后置于容量瓶内，制成20％质量百分浓度的浸提液，4℃避光保存； [0062] 喷施前，将已配制好的浸提液充分混匀后，取一定量的已知浓度的浸提液，加蒸馏水分别稀释为其他质量分数的浸提液，均匀的喷施到草地上； [0063] 垂穗披碱草水提液和长毛风毛菊水提液的配制与四川嵩草水提液的配制步骤相同。 [0064] 实施例4 [0065] 在青藏高原东部，年平均气温1.4℃，年均降水量749.1毫米；平均海拔约3600m，草地类型为高寒草甸，群落组成以凤毛菊属(Saussuroahieracioides)的植物为主； [0066] 步骤1：在每年草地返青期开始，给草地同时喷施相同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液，四川嵩草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，垂穗披碱草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，长毛风毛菊的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，对于不同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液每月分别喷施一次；每种浓度、种类的水提液每次喷施量为2L/m2，在牧草生长旺盛期对植物群落进行系统调查； [0067] 步骤2：对不同浓度处理下的植物群落进行调查； [0068] 四川嵩草水提液的配制： [0069] 在牧草枯黄期收取四川嵩草的枯落物，自然风干后，粉碎成粉末状储存备用； [0070] 参照天然草地生长季枯落物量200g/m2，称取200g－四川嵩草枯落物的干物质粉末，加1000ml蒸馏水，经充分震荡摇匀后于室温下浸提48h，浸提液经双层纱布过滤2次后置于容量瓶内，制成20％质量百分浓度的浸提液，4℃避光保存； [0071] 喷施前，将已配制好的浸提液充分混匀后，取一定量的已知浓度的浸提液，加蒸馏水分别稀释为其他质量分数的浸提液，均匀的喷施到草地上； [0072] 垂穗披碱草水提液和长毛风毛菊水提液的配制与四川嵩草水提液的配制步骤相同。 [0073] 实施例5 [0074] 在青藏高原东部，年平均气温1.4℃，年均降水量749.1毫米；平均海拔约3600m，草地类型为高寒草甸，群落组成以豆科(Leguminosae)的植物为主； [0075] 步骤1：在每年草地返青期开始，给草地同时喷施相同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液，四川嵩草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，垂穗披碱草的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，长毛风毛菊的水提液包括0％，5％，10％，20％四种质量百分浓度，对于不同浓度的四川嵩草的水提液、垂穗披碱草的水提液、长毛风毛菊的水提液每月分别喷施一次；每种浓度、种类的水提液每次喷施量为2L/m2，在牧草生长旺盛期对植物群落进行系统调查； [0076] 步骤2：对不同浓度处理下的植物群落进行调查； [0077] 四川嵩草水提液的配制： [0078] 在牧草枯黄期收取四川嵩草的枯落物，自然风干后，粉碎成粉末状储存备用； [0079] 参照天然草地生长季枯落物量200g/m2，称取200g－四川嵩草枯落物的干物质粉末，加1000ml蒸馏水，经充分震荡摇匀后于室温下浸提48h，浸提液经双层纱布过滤2次后置于容量瓶内，制成20％质量百分浓度的浸提液，4℃避光保存； [0080] 喷施前，将已配制好的浸提液充分混匀后，取一定量的已知浓度的浸提液，加蒸馏水分别稀释为其他质量分数的浸提液，均匀的喷施到草地上； [0081] 垂穗披碱草水提液和长毛风毛菊水提液的配制与四川嵩草水提液的配制步骤相同。 [0082] 通过对不同枯落物水提液对草原调控的影响的调查，发现： [0083] 浓度10％以上的枯落物水提液对草地有抑制作用，且抑制作用随水提液浓度增加而增强。 [0084] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。 |
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