一种苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法技术

一种苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法，本发明专利技术属于生态工程技术领域，具体涉及苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法。本发明专利技术是为了解决在苏打盐碱湿地栽种香蒲过程中出现水资源浪费以及香蒲长势较差的技术问题。本发明专利技术方法：一、香蒲幼苗的采集与处理；二、设置水分条件；三、生长指标的测定；四、模型拟合与最佳水位的确定。本发明专利技术可操作性强、成本廉价，避免了盲目补水造成的水资源浪费。通过对香蒲生长期的精准补水从而有效提升香蒲的株高、叶宽、叶长、叶面积和生物量，提升了香蒲的生存能力，有利于香蒲湿地水文调控和管理以及苏打盐碱湿地香蒲群落的快速定植与建设。苏打盐碱湿地香蒲群落的快速定植与建设。苏打盐碱湿地香蒲群落的快速定植与建设。

【技术实现步骤摘要】
一种苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法


[0001]本专利技术属于生态工程
，具体涉及苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法。

技术介绍

[0002]香蒲(Typha orientalis Presl)，香蒲科香蒲属多年生水生挺水植物，在中国华北、东北、西北、西南地区及长江中下游流域广泛分布。香蒲适应性强、生长快、生物量大，能耐受一定的盐碱度，适合生长在湖泊和沼泽等潮湿环境中，具有良好的净化污水能力和水生生态系统健康指示作用。大面积的香蒲群落能够涵养水源、防止水土流失、净化空气，也为许多雁鸭类、鹭类、类游禽和涉禽的繁衍生息创造了优越的自然环境。
[0003]东北地区是世界三大苏打盐碱土分布区之一，湿地类型主要以淡水沼泽和湖泊为主。近年来，由于极端降水和极端干旱事件的影响，加之人类过度掠夺湿地资源，使得自然湿地香蒲的生境质量遭到严重破坏，香蒲的分布面积锐减，适宜湿地水鸟栖息的环境越来越少。当前，由于缺少香蒲生长与水分条件之间关系的系统认知，导致在苏打盐碱湿地栽种香蒲过程中往往出现水资源浪费以及香蒲长势较差等问题。因此，提供一种苏打盐碱湿地香蒲生长的最适水位优化方法，确定香蒲生长的最适水位，有利于香蒲湿地水文调控和管理以及苏打盐碱湿地香蒲群落的快速定植与建设。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决在苏打盐碱湿地栽种香蒲过程中出现水资源浪费以及香蒲长势较差的技术问题，提供了一种苏打盐碱湿地香蒲生长的最适水位优化方法。
[0005]一种苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法按照以下步骤进行：
[0006]一、香蒲幼苗的采集与处理：
[0007]于5月下旬采集湿地自然环境下长势良好且高度相近带有根茎的香蒲幼苗，然后将其放在温室水培装置中预培养10天，每天供应足量的水以保证水面高于香蒲根部15cm，待其存活后，开始实验；
[0008]二、设置水分条件：
[0009]选取株高为49～51cm的香蒲幼苗，栽种于土壤深度为20cm、土壤基质为苏打盐碱湿地土壤的聚乙烯培养盆中，每个聚乙烯培养盆中种植10株香蒲幼苗，香蒲根茎入土深度为5cm，设置7组不同的水分条件，即淹水深度为0cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm，每种淹水深度处理设置3个重复，实验在温室中进行，从6月初开始到8月底结束，每天定时补充水量保证设置的水分条件；
[0010]三、生长指标的测定：
[0011]实验结束后将所有香蒲的地上和地下部分用清水洗净，利用卷尺和叶面积仪测定香蒲的株高、叶宽、叶长和叶面积，然后将其在65℃烘箱中烘干至恒重、称量，得到其地上生物量、地下生物量；
[0012]四、模型拟合与最佳水位的确定：
[0013]将香蒲的株高、叶宽、叶长、叶面积、地上生物量和地下生物量与水深进行高斯函数拟合，高斯函数公式为式中：y为植物的生理生态指标，株高、叶宽、叶长、叶面积、地上生物量和地下生物量；x为环境因子，水深；u为植物对某种环境因子的最适生长点；t为植物对某种环境因子的耐受程度，是描述植物生态幅的指标，适宜的生态幅范围表示为[u
‑
t,u+t]，得到基于上述指标香蒲生长的水深最适生态幅和最适生长点，将以上水深生态幅和最适生长点分别进行交集和均值处理，最终得到香蒲生长的水深最适生态幅和最适生长点。
[0014]步骤二所述聚乙烯培养盆长35cm、宽30cm、高25cm。
[0015]本专利技术可操作性强、成本廉价，避免了盲目补水造成的水资源浪费。通过对香蒲生长期的精准补水从而有效提升香蒲的株高、叶宽、叶长、叶面积和生物量，提升了香蒲的生存能力，有利于香蒲湿地水文调控和管理以及苏打盐碱湿地香蒲群落的快速定植与建设。
附图说明
[0016]图1是实验一中香蒲株高与水深基于高斯模型的二次非线性回归曲线；
[0017]图2是实验一中香蒲叶宽与水深基于高斯模型的二次非线性回归曲线；
[0018]图3是实验一中香蒲叶长与水深基于高斯模型的二次非线性回归曲线；
[0019]图4是实验一中香蒲叶面积与水深基于高斯模型的二次非线性回归曲线；
[0020]图5是实验一中香蒲地上生物量与水深基于高斯模型的二次非线性回归曲线；
[0021]图6是实验一中香蒲地下生物量与水深基于高斯模型的二次非线性回归曲线；
[0022]图7是本专利技术苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法的示意图。
具体实施方式
[0023]本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
[0024]具体实施方式一：本实施方式苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法按照以下步骤进行：
[0025]一、香蒲幼苗的采集与处理：
[0026]于5月下旬采集湿地自然环境下长势良好且高度相近带有根茎的香蒲幼苗，然后将其放在温室水培装置中预培养10天，每天供应足量的水以保证水面高于香蒲根部15cm，待其存活后，开始实验；
[0027]二、设置水分条件：
[0028]选取株高为49～51cm的香蒲幼苗，栽种于土壤深度为20cm、土壤基质为苏打盐碱湿地土壤的聚乙烯培养盆中，每个聚乙烯培养盆中种植10株香蒲幼苗，香蒲根茎入土深度为5cm，设置7组不同的水分条件，即淹水深度为0cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm，每种淹水深度处理设置3个重复，实验在温室中进行，从6月初开始到8月底结束，每天定时补充水量保证设置的水分条件；
[0029]三、生长指标的测定：
[0030]实验结束后将所有香蒲的地上和地下部分用清水洗净，利用卷尺和叶面积仪测定香蒲的株高、叶宽、叶长和叶面积，然后将其在65℃烘箱中烘干至恒重、称量，得到其地上生物量、地下生物量；
[0031]四、模型拟合与最佳水位的确定：
[0032]将香蒲的株高、叶宽、叶长、叶面积、地上生物量和地下生物量与水深进行高斯函数拟合，高斯函数公式为式中：y为植物的生理生态指标，株高、叶宽、叶长、叶面积、地上生物量和地下生物量；x为环境因子，水深；u为植物对某种环境因子的最适生长点；t为植物对某种环境因子的耐受程度，是描述植物生态幅的指标，适宜的生态幅范围表示为[u
‑
t,u+t]，得到基于上述指标香蒲生长的水深最适生态幅和最适生长点，将以上水深生态幅和最适生长点分别进行交集和均值处理，最终得到香蒲生长的水深最适生态幅和最适生长点。
[0033]具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤二所述聚乙烯培养盆长35cm、宽30cm、高25cm。其他与具体实施方式一相同。
[0034]采用下述实验验证本专利技术效果：
[0035]实验一：
[0036]2020年中国科学院东北地理与农业生态研究所在吉林省波罗湖国家级自然保护区采集苏打盐碱土壤和香蒲幼苗，并带温室大棚进行实验。本实验苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法按照以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法，其特征在于所述苏打盐碱湿地香蒲生长最适水位优化方法按照以下步骤进行：一、香蒲幼苗的采集与处理：于5月下旬采集湿地自然环境下长势良好且高度相近带有根茎的香蒲幼苗，然后将其放在温室水培装置中预培养10天，每天供应足量的水以保证水面高于香蒲根部15cm，待其存活后，开始实验；二、设置水分条件：选取株高为49～51cm的香蒲幼苗，栽种于土壤深度为20cm、土壤基质为苏打盐碱湿地土壤的聚乙烯培养盆中，每个聚乙烯培养盆中种植10株香蒲幼苗，香蒲根茎入土深度为5cm，设置7组不同的水分条件，即淹水深度为0cm、10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm，每种淹水深度处理设置3个重复，实验在温室中进行，从6月初开始到8月底结束，每天定时补充水量保证设置的水分条件；三、生长指标的测定：实验结束后将所有香蒲的地上和地下部分用清水洗净，利用卷尺和...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋铁军，佟守正，安雨，崔庚，张洺也，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：发明
国别省市：