一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法，步骤是：A、采集着生于岩石上的连片苔藓结皮，于每年的3月中旬进行，以阴雨天采集为宜，如遇晴热高温天气可洒水保鲜；B、将采集到的苔藓结皮分成3‑5cm宽的长条；C、将苔藓结皮长条按照一定行距(15～35cm)均匀铺设在土壤表面；D、在铺设的苔藓结皮上覆盖土壤以固定苔藓，但苔藓不能被完全遮蔽；E、苔藓移植后避免对土壤进行扰动，一年形成连片苔藓结皮，土壤固氮能力和水土保持能力提升。方法易行，操作简便，苔藓结皮有效保护土壤免受侵蚀，通过移植石上苔藓不会对生态系统造成破坏，苔藓移植的成功率较高成本较低，对退化生态系统的修复具有极高的应用价值。

A Method of Improving Ecosystem Services by Bryophyte Transplantation in Karst Areas

【技术实现步骤摘要】
一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法
本专利技术涉及恢复生态学研究领域，更具体涉及一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法，适合于喀斯特地区生态系统修复和生态服务提升。
技术介绍
苔藓是一种体型较小、结构简单的植物，是高等植物中最原始的类群。它们往往会形成苔藓结皮，成片的或斑块状覆盖在土壤、岩石和植物茎干表面，虽然苔藓结皮的生物量在生态系统中所占的比例有限，但是它们对生态系统养分固持、水源涵养和水土保持均有重要的促进作用。因此，苔藓作为一类重要的土壤生物结皮类型，经人工培育在生态系统修复过程中被使用。然而苔藓的人工培育成本较高，且在最优条件下培育的苔藓移植到野外后，会出现成活率较低、修复效率不高的问题。我国西南地区雨热条件较好，具有丰富的苔藓资源。西南喀斯特生态系统退化严重，已有的研究表明苔藓对喀斯特生态系统的土壤养分积累有明显的促进作用(Huetal.,2019)。因此，可以尝试利用苔藓结皮移植的方式对喀斯特生态系统进行修复。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供了一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法。方法易行，操作简便，该方法是将着生于岩石上的苔藓结皮移植到需修复的土壤上，以提升水土保持和养分固持功能。该方法基于我国西南地区较好的雨热条件和丰富的苔藓资源，移植苔藓后任其自然定植，不需要专门设施进行苔藓的人工培育，成本低且技术操作简单；苔藓移植后在数月内即可提升水土保持和养分固持功能，产生的效果十分快速；另外，被移除苔藓的岩石上的苔藓结皮会很快恢复，对生态系统的影响不大；因此，该方法为西南喀斯特生态系统恢复重建和生态服务提升提供了更加便捷和有效的方法。为了实现上述的目的，本专利技术采用以下技术措施：其技术构思是：根据我国西南喀斯特地区大片基岩裸露且着生大片苔藓的现状，在雨季开始时采集着生于其上的连片苔藓结皮，将苔藓结皮分成3-5cm的长条，铺设在需修复土壤的表面，上覆少量土壤，雨季中后期苔藓即可定植成功。采集着生于岩石上的苔藓主要是因为岩石上的苔藓极易采集，并且岩石上的苔藓会很快恢复，不会对生态系统造成很大破坏。苔藓移植成功后，会自然生长并向周边扩散，最终形成连片的苔藓结皮。苔藓结皮形成后，可以明显提升土壤氮水平并降低土壤侵蚀量。一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法，其步骤是：A、采集着生于岩石上的连片苔藓结皮，于每年的3月中旬(即雨季初始)进行，避免暴晒、高温，如遇晴热高温天气可适当在采集的苔藓结皮上洒水保鲜；B、将采集到的苔藓结皮分成3-5cm宽的长条；C、将苔藓结皮长条按照一定行距(15～35cm)均匀的铺设在土壤表面；D、在铺设的苔藓结皮上覆盖少量土壤，土壤用量以固定苔藓而不完全遮盖苔藓为宜，以避免过多土壤覆盖造成苔藓死亡；E、苔藓移植后避免对土壤进行扰动，一年左右即可形成连片苔藓结皮，土壤固氮能力和水土保持能力明显提升。以上步骤包含了将石上苔藓移植到目标土壤上，任其在野外自然定植和扩散，从而提高土壤养分固持和水土保持能力的方法。待苔藓移栽成功后，可以提升土壤氮可利用性，还可以有效减少水土流失。方法是根据我国西南喀斯特地区雨热条件较好、苔藓资源丰富，苔藓结皮可以有效保护土壤免受侵蚀，还可以通过生物固氮提高土壤氮水平，本方法通过将着生于岩石上的苔藓结皮移植到土壤上，不会对生态系统造成破坏，且苔藓移植的成功率较高而成本较低，对退化生态系统的修复具有极高的应用价值。通过上述五个步骤的技术措施：最关键的是步骤A和E，采集苔藓尽量在雨季开始时进行，苔藓移植后避免对土壤的扰动。主要解决了喀斯特退化土壤苔藓种质资源不足、自然扩散受到限制、难以在退化土壤定植并形成结皮的技术难题。苔藓移植成功后，短期内即可产生明显效果，实验监测表明：苔藓移植三个月后，土壤水土保持能力和土壤肥力水平均高于未移植苔藓的土壤，移植苔藓的土壤的固氮能力明显的提升、地表径流泥沙量明显的减少(请见图2、图3)。其专利技术相对于现有技术的进步：操作技术方面，本专利技术技术更加简单、操作更加简便；成活率方面，自然移植技术的成活率高于人工培育技术；成本方面，本专利技术无需专门的设备和厂房，成本比人工培育技术低；风险方面：本技术比现有技术风险更低。技术方案与现有技术的主要区别：本专利技术技术方案主要在于苔藓的移植，现有技术还包含土地、厂房和设备等条件设定以及人工培育等环节。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：与现有苔藓人工扩繁和移植技术相比，该方法不需要对苔藓进行人工筛选和扩繁，不需要专业的人员和专门的场地及设备，是一种简便易行的方法；同时与传统的生态系统自然恢复和苔藓自然定植修复方式相比，该方法大大提高了苔藓的定植速率，可以更加快速的提升生态系统土壤养分固持和水土保持等生态服务，极大的提高了生态系统修复的速率。附图说明图1为一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法的苔藓移植和定植情况示意图。图中a、b、c分别表示着生于岩石上的苔藓结皮、条带状移植到土壤表面的苔藓结皮、移植成功后的苔藓结皮，图c中的红色椭圆标示成活的苔藓结皮。图2为一种苔藓移植3个月后和周边未移植苔藓的土壤的全氮含量对比示意图。图中*表示处理间存在显著差异。图3为一种苔藓移植3个月后和周边未移植苔藓的地表径流的浊度对比示意图。图中a、b分别为移植苔藓和未移植苔藓土壤区域收集的地表径流浑浊度情况。具体实施方式实施例1：下面结合图对本专利技术作进一步详细描述：实现本专利技术的原理示意图如图1所示。一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法，其步骤是：1)采集岩石上的苔藓结皮(图1a)，于2019年3月中旬在广西壮族自治区河池市环江县古周村进行。2)将采集到的苔藓结皮转移到环江县大才乡木连屯，将苔藓结皮分成3或4或5cm宽的长条，然后将苔藓长条按照25cm行距铺设在撂荒的农田土壤上(图1b)；移植尽可能在有连续降雨的时间进行，可以提高苔藓成活率。3)在铺设好的苔藓结皮上覆盖少量土壤，以固定苔藓而不完全覆盖土壤为宜，之后避免对土壤进行扰动；在移植一个月内若无降雨，可适当浇水，以加快苔藓的定植。4)于2019年4月中旬进行了苔藓成活情况的调查，发现大部分苔藓结皮成活；于2019年6月底再次进行了调查，发现苔藓向周边扩散并形成部分版块状苔藓结皮，说明苔藓移栽成功(图1c)。5)一个月后苔藓即可定植成功并向周边生长扩散。如果出现气候反常年份，雨季降雨较少，苔藓成功定植时间会有所延长。于2019年7月初对移栽苔藓土壤和未移栽土壤的对照区土壤进行了土壤固氮速率分析和土壤侵蚀量分析，结果表明移栽苔藓土壤的土壤固氮速率明显高于未移栽土壤(图2)，且移栽苔藓土壤的地表侵蚀量明显低于未移栽土壤(图3)，这些结果均说明苔藓移栽后提高了土壤生态服务。通过上述具体技术措施，将从环江县古周村的苔藓移植到木连村的撂荒农田中，形成了连片的苔藓结皮，提高了土壤养分水平，提高了土壤水土保持能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法，其步骤是：A、采集着生于岩石上的连片苔藓结皮，于每年的3月中旬进行，在阴雨天采集，晴热高温天气在采集的苔藓结皮上洒水保鲜；B、将采集到的苔藓结皮分成3‑5cm宽的长条；C、将苔藓结皮长条按照一定行距15～35cm均匀的铺设在土壤表面；D、在铺设的苔藓结皮上覆盖土壤以固定苔藓，苔藓不能被完全遮蔽；E、苔藓移植后避免对土壤进行扰动，一年形成连片苔藓结皮，土壤固氮能力和水土保持能力提升。

【技术特征摘要】
1.一种喀斯特地区苔藓移植提升生态系统服务的方法，其步骤是：A、采集着生于岩石上的连片苔藓结皮，于每年的3月中旬进行，在阴雨天采集，晴热高温天气在采集的苔藓结皮上洒水保鲜；B、将采集到的苔藓结皮分成3-5cm宽的长条...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵杰，张伟，肖露梅，王彩艳，李将南，王克林，
申请(专利权)人：中国科学院亚热带农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：湖南,43