專利名稱:一種基于植物殘體協同分解效應的草型淺水湖泊沼澤化調控方法
一種基于植物殘體協同分解效應的草型淺水湖泊沼澤化調控方法技術領域：
[0001]本發明涉及環境生態學領域，具體說是一種基于植物殘體協同分解效應的草型淺水湖泊沼澤化調控技術。本發明通過確定不同植物搭配組合后的殘體分解速率，在沼澤化較為嚴重的湖區設計一種新的植物鑲嵌組合模式，利用該模式下的植物殘體協同分解效應，遏制沼澤化趨勢。
背景技術：
[0002]目前關于淺水湖泊沼澤化控制，日本、加拿大、中國等國均已有相關的專利技術， 其中機械收割、人工清淤、圍隔凈化等技術措施的應用較為廣泛。公開號為201004818Y的新型實用專利公布了一種滾刀式的水草收割機，具有尺寸小，運行靈活，操作方便，收割效率高，無二次污染等特點。公開號為101591131A的發明專利通過向水體中投放復合菌劑對底泥中的污染物進行轉移、轉化及降解，促進底泥泥層底棲生物種群多元化和豐富化，使湖泊底泥污染物減少和無機化，從而起到對底泥削減的作用，具有節省人力、物力、財力，能夠避免二次污染的特點。公開號為1631822A的發明專利提出了一種河道淤泥就地資源化的利用方法，這種方法在清除河道中原有植被后改種一定經濟價值的水生植被類型，利用植物系統或植物-水生生物系統轉化去除淤泥中的富營養化淤泥成分，通過水生生物的捕撈和水生經濟作物的收獲帶走淤泥中的污染物成分，通過局部改變水生植物生境的方式抑制其生長，具有一定的經濟價值。CN1163861A的發明專利設計一種湖泊和沼澤的凈化系統， 通過將目標湖泊或沼澤隔離成一個專門的水處理區域，然后從水處理區中抽水，從水中分離并清除出污染物，最后將凈化水排放到上述水處理區之外。該方法提供了一整套凈化湖泊和沼澤的設備，能夠更有效、更可靠地改善擁有大量水的封閉水域的水質。從目前的研究結果來看，機械化方式收割沉水植物可限制湖泊內源性營養物負荷的積累和釋放，減少二次污染，抑制生物填平作用，防治沼澤化，但是，對觸發沼澤化的大型挺水植物蘆葦來講，收割增加了莖密度且單獨使用收割或除草劑無法達到對蘆葦的長期控制。采用人工隔離水域的方式可以顯著改善沼澤區域的水質，但沒有從根本上解決大型水生維管束植物蔓延的問題，而且此方法經濟成本較高，不利于大范圍推廣。本發明著眼于草型湖泊沼澤化綜合治理，從設計水生植物的協同分解格局入手，具有理論和技術的創新性，對北方草型湖泊沼澤化綜合治理起到一定的推動作用。
發明內容
[0003]本發明的目的在于利用各種植物的協同分解作用，按比例在一定范圍的水域內栽種不同類型的挺水、浮葉以及沉水植物，使處于衰亡期的植物殘體迅速、大量分解，減少淤積量，削弱其對湖底的填平作用。本發明的特征在于根據植物分解速率的差異可以確定沼澤化優勢植物，從而有針對性的制定沼澤化控制方案；運用生態學中種間競爭的原理進行植物配置，采用挺水一浮葉一沉水、挺水一沉水、浮葉一沉水植物鑲嵌組合模式，在生長期充分發揮不同植物種群間的競爭抑制作用，在衰亡期可以加快植物殘體分解速率。[0004]本發明與已有技術相比，其益處在于該技術采用純生態的方法和手段，所需植物均為湖泊本底植物，植物栽種后易于成活，并不影響湖泊原有的生態功能，經濟成本低，易于在草型淺水湖泊中推廣使用。[0005]原理和實施方式[0006]以下詳細說明本發明的原理和實施方式[0007]本發明的原理水生植物殘體在分解的過程當中存在協同效應。按照一定生物量比例，在沼澤化區域內進行以協同分解率最大化為目標的植物配置，可以有效抑制水生維管束植物殘體的累積、遏制草型湖泊沼澤化程度的加劇。[0008]具體實施方式
如下首先對目標區域內的挺水、浮葉和沉水植物種群進行現場調查，確定觸發沼澤化的優勢植物；采集不同植物樣品并風干，得到其干重值，在生長期和衰亡期內持續監測不同植物的分解速率，對于影響植物分解率的不同因素(如總N、總P、水位波動及水溫等)進行閾值分析；按照不同的生物量比例在目標區域內栽種挺水、浮葉、沉水植物，確定各種植物分解速率最快、植物間協同分解效應最大化的生物量比例；依據上述生物量比例進行目標區域內的植物配置，使得該種模式下沼澤化區域內的優勢植物能始終保持分解率較大，殘體累積量較小的狀態，以此來減緩湖泊的沼澤化趨勢；[0009]實施例1[0010]華北平原海河流域某段，主要水生植物包括蘆葦、蓮、蓖齒眼子菜。該片水域水體流動慢、與外界交換能力差，水生植物死亡后殘體分解速度極慢，其沼澤化程度體現為較強的生物填平作用。將目標區域劃分為對照區和比例配置區，在比例配置區內按照生物量 3:1: 1的比例，在目標區域內種植蓮、蘆葦與蓖齒眼子菜，沼澤化調控效果如表1所示[0011]表1沼澤化調控效果對比[0012]
權利要求
1.一種基于植物殘體協同分解效應的草型淺水湖泊沼澤化調控方法，其特征在于在沼澤化區域，利用湖泊本底植物進行鑲嵌組合，形成不同植物體之間的協同分解效應，顯著增加各種水生植物的分解速率，削弱植物殘體的累積填平作用，維持湖泊原有生態功能，調控沼澤化。
2.根據權利要求
1所述的方法，其特征在于首先進行目標區域內大尺度的水生植被分布調查，確定每種植物對沼澤化的貢獻率及分解速率，通過對不同植物組合后協同分解率的監測，得到分解效應最大化條件下的生物量之比。
3.根據權利要求
1所述的方法，其特征在于以上述生物量的比值為依據，在目標區域內進行植物的移栽，可以有效加快植物殘體分解速率，減少生物量累積，遏制沼澤化趨勢。
專利摘要
本發明針對草型淺水湖泊中植物殘體分解速率小、生物填平作用強而導致的沼澤化，提出了一種基于水生植物殘體間協同分解效應的沼澤化調控方法。首先在目標區域內確定觸發草型湖泊快速沼澤化的主要優勢植物及其分解淤積能力，通過小試得到協同分解效應最大化條件下的不同植物生物量比例。在目標區域內以此為依據，改變沼澤化區域內的現有植物格局，從而加快水中優勢沼澤植物殘體的分解，抑制其生物累積填平作用，延緩沼澤化趨勢。該方法操作簡便、經濟可行，克服了機械收割和人工清淤等方式成本高、效率低的缺點，可以顯著改善湖泊水環境和水生態現狀，具有一定的推廣使用價值。
文檔編號A01G1/00GKCN102511257SQ201110360896
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月15日
發明者崔保山, 張永濤, 李夏, 王婷婷, 藍艷, 韓禎 申請人:北京師范大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan