一种胡杨断根分蘖无性繁殖的方法
阅读：973发布：2023-03-05
专利汇可以提供一种胡杨断根分蘖无性繁殖的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种胡杨断根分蘖 无性繁殖 的方法，该方法是利用胡杨在上层 土壤 中的 水 平根具有分蘖不定芽并发育成幼株的无性繁殖特征，在遵循干旱区荒漠河岸林胡杨生繁规律及区内流域地表水文分布 时空 特征的 基础 上，在每年春季胡杨根系萌动前，对胡杨赋存在上层土壤中的部分水平根系进行人工断根，并辅助 灌溉 措施，通过人为扰动对胡杨在上层土壤中的水平根进行刺激，从而达到促进干旱区荒漠河岸林胡杨无性繁殖的目的，遏制退化的胡杨种群更新乏 力 及老龄化发展趋势，进而 加速 胡杨群落的生态恢复过程，推动退化的胡杨种群的更新，实现荒漠河岸林 生态系统 植物 群落结构的正向演替。，下面是一种胡杨断根分蘖无性繁殖的方法专利的具体信息内容。
一种胡杨断根分蘖无性繁殖的方法
技术领域
背景技术
[0002] 干旱半干旱地区覆盖了全世界陆地面积的40％，低降雨量、高蒸发及发育微弱的土壤造就了干旱半干旱地区低植被覆盖且脆弱易扰动的生态系统。荒漠河岸林生态系统是干旱、半干旱区荒漠生态系统重要的组成部分，提供了荒漠生态系统中绝大多数的生产力。由于易扰动、不稳定及高脆弱性的特点，加之人类不尽合理的水土开发，荒漠河岸林生态系统的环境生态问题日益突出(植被退化、水土流失、荒漠化加剧)。我国西北部的干旱、半干旱区占国土面积的四分之一，沿区内内陆河流域发育的荒漠河岸林生态系统是中亚荒漠独特且脆弱易受威胁的河岸生态系统，它给区域内植物与动物保持高生物多样性提供了重要的生境。相比较其他生态系统，干旱区荒漠河岸林生态系统在全球气候变化及不断增加的人为活动扰动下面临着更为严重的威胁。作为本方法具体研究实例的塔里木河中下游地区就是我国西北干旱区的一个最典型的区域。它兼具资源丰富与生态环境异常脆弱的双重特性，区内以胡杨为主要建群种的荒漠河岸林是世界上最大的自然胡杨林分布区，胡杨对维持全区的生态、生产、生活安全，抵御风沙危害，维持整个地区环境和资源的可持续利用与发展起着不可忽视的作用。然而近五十年来，在以水资源开发利用为核心的大强度人类经济、社会活动的扰动作用下，塔里木河中下游荒漠河岸林生态环境日益退化，特别是塔里木河下游地区，河道断流，湖泊干涸，地下水位大幅度下降，以胡杨林为主体的荒漠植被全面衰败，沙漠化过程及风蚀作用加剧，沙化面积扩大，生物多样性严重受损，浮尘、沙尘暴等灾害性天气已经严重地影响到该区域经济正常、稳定、可持续的发展。胡杨作为这一地区荒漠河岸林生态系统中的主要建群种，其群落因为开荒和不合理水资源开发挤占生态用水等多重人为活动的扰动，退化严重。在河道断流，地下水位持续下降的影响下，整个胡杨群落结构明显出现逆向演替，种群更新不足，严重萎缩退化。自2000年以来，在国家的大力投资及地方政府积极倡导下实施的生态输水及流域综合整治工程，对遏制这一区域的环境退化起到了重要作用。但是单一沿线性河道输水的措施具有一定的时空局限性，胡杨群落的严重退化趋势虽然得到一定遏制，在干流中游及下游的上部区段，部分胡杨也表现出复壮的态势，但是整个种群的更新仍然不容乐观。目前区内的胡杨多以株龄在40年以上的成年或老年植株为主，整个种群老龄化严重。单纯借助生态输水依靠胡杨自身难以有效地实现种群更新演替进而实现整个群落的恢复与可持续演替。
[0003] 胡杨作为生活在干旱区的一种克隆植物，在长期对逆境的适应过程中，形成了兼具有性繁殖与无性繁殖的双重繁殖策略。因为干旱区恶劣且不稳定的生境条件，在有性繁殖方面，胡杨是r选择下的r策略者，这使得胡杨的种子具有量大、粒小、失活快和成活率低的特点。在人为活动扰动下改变的地表水文过程导致胡杨有性繁殖对种子萌发时机与萌发条件的要求在目前干旱区荒漠河岸林生态系统中常常难以满足。生活在干旱区的胡杨在适应演替过程中，也常常会通过分布在上层土壤中的水平根分蘖出不定芽进而发育成幼株的方式进行无性繁殖，以实现种群在有性繁殖无法满足情况下的更新。但是随着干旱区荒漠河岸林生态系统的持续退化，地下水位持续下降情况下胡杨根系逐渐向深层发育生长，以及上层土壤(0-150cm)含水量的持续降低都将导致土壤中大量水平根失活或停止根蘖，这些都增加了胡杨依靠根孽进行无性繁殖的难度。如今在这一区域的胡杨种群更新乏力，胡杨依靠种子的有性繁殖基本无法实现，无性根蘖繁殖产生的幼龄苗也越来越少。野外实验发现，通过人为切断胡杨在上层土壤中的部分水平根，阻断这些水平根末端所吸收的水分、养分向母体的直接供应，并不会对胡杨母株产生显著不利影响，同时会刺激被切断的水平根在断口处分蘖产生不定芽，进而发育成无性繁殖分株。
[0004] 根据以上干旱区荒漠河岸林生态系统退化的实际情况，考虑到干旱区荒漠河岸林胡杨繁殖特征与规律，并考虑到研究区内实际水文过程的自然发生规律，选择适当的时间，利用绿洲农业尾水、微咸水或生态输水，通过一定的人工扰动措施对胡杨根系进行刺激激活，并适量补水上层土壤，促进胡杨水平根分蘖的发生，通过无性繁殖的手段对退化的胡杨种群进行更新恢复，最终实现退化的荒漠河岸林生态系统的加速修复。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于，提供一种胡杨断根分蘖无性繁殖的方法，该方法是利用胡杨在上层土壤中的水平根具有分蘖不定芽并发育成幼株的无性繁殖特征，在遵循干旱区荒漠河岸林胡杨生繁规律及区内流域地表水文分布时空特征的基础上，通过人为扰动对胡杨在上层土壤中的水平根进行刺激，从而达到促进干旱区荒漠河岸林胡杨无性繁殖的目的，推动退化的胡杨种群的更新，实现荒漠河岸林生态系统植物群落结构的正向演替。
[0006] 本发明所述的一种胡杨断根分蘖无性繁殖的方法，按下列步骤进行：
[0007] a、在春季3-4月份胡杨尚未萌发之际，选取成年健康胡杨母株，在母株向阳侧或土壤水分条件相对较好一侧，距离胡杨母株3-8m的位置开挖断根沟，断根沟深1-1.5m，长4-6m，宽0.5m；
[0008] b、在断根沟开挖过程中，对上层土壤中胡杨母株的部分直径在1-5cm的水平根进行人为切断刺激；
[0009] c、在断根沟开挖完成并对选定胡杨母株的部分水平根进行人工断根后，利用农业灌溉尾水、区内微咸水或生态输水对断根沟进行反复灌溉3-5次，对上层土壤进行充分的水分补给，促进胡杨在断根处的分蘖无性繁殖。
[0010] 本发明所述的一种胡杨断根分蘖无性繁殖的方法，是针对干旱区荒漠河岸林促进胡杨无性繁殖的方法。干旱区荒漠河岸林胡杨在上层土壤中赋存的大量水平根具有根蘖无性繁殖的潜力，通过适当的人工扰动措施对活力降低的水平根进行刺激，可以促使胡杨根蘖无性繁殖的发生。本项技术的主要方案是：一、针对干旱区荒漠河岸林胡杨能够通过上层土壤中的水平根根蘖实现无性繁殖并对种群进行更新的繁殖特性，于3-4月胡杨尚未萌发时，通过开挖断根沟对胡杨部分水平根进行断根处理，断根沟可以通过人工或者机械挖掘，宜选在选定胡杨母株向阳侧或土壤水分条件相对较好的一侧并距离母株3-8m(具体视胡杨母株的大小及水平根系发育状况而定)的地方开挖。断根沟的规模为深约1-1.5m，长4-6m，宽约0.5m，可以围绕母株挖成半圆形或者直线形。二、在断根沟开挖过程中，对胡杨在上层土壤中赋存的直径在1-5cm的水平根进行人为切断(5cm以上的主要根系保留)。三、在完成断根沟开挖并对胡杨水平根进行断根处理后，利用区内农业尾水、微咸水或生态输水，对断根沟进行反复3-5次的充分灌溉。
[0011] 本发明是基于退化的干旱区荒漠河岸林生态系统植被恢复而研发的技术措施，适用于胡杨所在立地地下水位埋深较大(3-6m)且上层土壤(1-1.5m)含水量较低，胡杨种群自然更新乏力的区段。
[0012] 利用了干旱区荒漠河岸林胡杨无性繁殖的特性，通过人为措施的扰动，对胡杨赋存在上层土壤中的水平根进行刺激，并对上层土壤适当补水，实现胡杨的无性繁殖更新。同胡杨依靠自身繁殖相比，此方法可以有选择、有针对性地对胡杨群落结构退化严重，种群年龄结构老化严重的区段进行更新修复。
[0013] 与单纯依靠胡杨自身通过上层土壤中水平根自然根蘖繁殖相比，通过合理的人为措施扰动，并适时补水上层土壤，可以促进并加速胡杨的无性繁殖，实现胡杨在上层土壤水分含量较低且自身根孽困难的条件下的繁殖，提高整个种群更新能力。每条断根沟平均可以萌蘖出胡杨克隆株5-10株，在上层土壤含水量低且胡杨根蘖能力弱的区段对胡杨无性繁殖发生率的提高幅度可以达到50％-100％。
具体实施方式
[0014] 实施例1
[0015] 对于相对临近河道的胡杨群落，胡杨所在立地上层土壤的水分条件相对较好且土壤水分含量在不同方向存在差异时(常常临近河道一侧土壤水分较好)，胡杨水平根系在向水性的导引下，常常趋向于向水分条件好的土层发育以获取更多的水分，断根沟宜挖在土壤水分条件相对较好的一侧；
[0016] 胡杨母株的选择与断根沟的开挖
[0017] 在春季3-4月份胡杨尚未萌发之时，选取成年健康且长势良好、树冠丰满的植株作为繁殖母株，在选定胡杨母株所在立地土壤水分相对较好的一侧距离胡杨母株5-8m的位置进行开挖断根沟，沟深度在0.8-1m，沟长4m，宽0.5m断根沟深度可以视实际情况而定，原则是能够实现对水平根系的断根刺激；
[0018] 断根
[0019] 在断根沟开挖的过程中，对上层土壤中正在发育的胡杨母株直径为1-3cm的水平根进行人为切断刺激；
[0020] 灌溉
[0021] 对于已经开挖且对水平根进行了人为断根处理的断根沟，利用农业灌溉尾水、区内微咸水或生态输水对断根沟进行反复充分灌溉3-5次，以实现对上层土壤的水分补给，促进胡杨在断根处的分蘖无性繁殖。
[0022] 实施例2
[0023] 对于距离河道相对较远，胡杨立地上层土壤水分条件相对较差且各方向土壤水分条件差异不显著的区段，断根沟宜选在选定胡杨母株向阳侧的一面，以使根蘖繁殖的胡杨幼株获取更好的光热资源；
[0024] 胡杨母株的选择与断根沟的开挖
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