大叶藻四种播种增殖技术的效果评估与适宜性分析

摘要

播种增殖是海草床退化生境修复的重要途径。本文以我国北方近岸浅海优势海草种类—大叶藻为对象，提出了四种播种增殖技术，选取山东荣成天鹅湖为研究海区，评估了四种播种增殖技术的恢复效果，探究了各播种技术所需的适宜条件，核算了各技术的播种成本。在综合分析国内外研究进展和本文研究结果的基础上，建立了大叶藻幼体恢复模式，提出了完整的播种增殖技术流程。研究结果不仅为建立大叶藻退化生境修复重建策略提供科学基础和理论依据，也为其它海草种类的相关研究提供借鉴和范例。得到的主要结论有:
　　一、研发了一种平铺地毯式大叶藻种子播种技术，在天鹅湖海域开展自然海域播种增殖实验，通过对种子萌发、幼苗建成和植株生长的3年长期监测，评估恢复效果，并探究不同播种密度（200粒/袋、300粒/袋、400粒/袋和500粒/袋）对恢复效果的影响。结果显示:平均萌发率和幼苗建成率分别达到38.0％和20.9％;播种后3年植株形成了繁茂的斑块草床，平均植株密度高达495 shoots m-2，其中以400粒/袋播种处理组最高(657 shoots m-2)，显著高于其他处理组，可能是适宜的播种密度。研究结果为实现大叶藻种子利用率的显著提升提供了技术基础。
　　二、针对平铺地毯式大叶藻种子播种技术存在的劳动强度较大和操作较复杂等不足，研发了一种基于种子活力的小袋保护法大叶藻播种技术，首先在室内条件下探究小袋引入对种子活力的影响，然后在天鹅湖海域开展自然海域播种增殖实验，评估其恢复效果。结果表明:播种小袋对大叶藻种子活力无明显影响，适合大叶藻种子播种;自然海域大叶藻的种子萌发率达到65.7％，幼苗建成率为20.8％，播种后1年形成新的斑块草床，最大植株密度达到350 shoots m-2，取得了显著的恢复效果。
　　三、由于小袋法仍以人工播种为主，难以实现规模化应用，研发了一种基于种子活力的模块法大叶藻播种技术，首先在室内条件下探究模块的放置时间和播种位置，然后在天鹅湖海域进行海区播种增殖实验，评估恢复效果。结果表明:模块播种单元的最佳放置时间为2d，其适宜播种方式为嵌入底质表面（埋种深度为1.5 cm）;海区播种实验结果显示，模块埋入底质处理组（泥埋组）和模块嵌入底质表面处理组（泥表组）的幼苗建成率分别达到27.5％和32.6％，播种后1年最大植株密度分别达到377 shoots m-2和357 shoots m-2，两种播种方式的恢复效果无明显差异，但泥表组操作更简单，应是该技术适宜的播种方式。研究结果为实现大叶藻规模化播种实践提供了科学基础。
　　四、针对上述的簇播式播种法在植株扩繁和播种面积拓展等方面存在的不足，研发了一种大叶藻实生幼苗自然海域培育技术—苗圃式大叶藻育苗床（以花盆为培育载体）的实验研究，通过监测种子萌发率、幼苗建成率和植株生长等指标，评估幼苗培育效果，并探究种子预处理、播种密度和花盆侧壁孔数等因素对培育效果的影响。结果显示:舂化（4℃预处理30 d），且播种密度为27 seeds PU-1及花盆侧壁孔数为7的处理组，大叶藻种子萌发良好，幼苗建成率最高，达到16.7％，因此是更适宜的培育条件;播种后1年，平均植株密度达到13.0 shoots PU-1，播种后2年则高达47.0 shoots PU-1，培育效果明显，且孔数7处理组植株的形态学参数显著大于孔数4处理组，说明增加间隙水交换率利于植株生长，从而提升幼苗培育效果。研究结果为建立“幼苗培育—分株移植”的修复途径提供了技术支撑。
　　五、分析比较了四种播种增殖技术的修复效果，幼苗建成率在14.8％～32.6％之间，显著高于已有报道的结果，实现了种子利用率的大幅提升，播种1年后植株密度达到350～655 shoots m-2，取得了明显的恢复效果;通过播种成本核算，确定各技术的播种投入在6068～10120元/亩之间，其中以自然海域苗圃式大叶藻育苗床技术的投入最低;综合国内外研究进展和本文主要结论，构建了大叶藻幼体恢复模式，建立了大叶藻播种增殖流程，并提出了研究展望。

目录

声明

摘要

前言

第一章 文献综述

1．1 研究背景

1．2 国内外研究进展

1．2．1 海草种子的采集

1．2．2 种子播种方法的类别

1．2．3 种子播种方法的比较

1．2．4 影响播种种子存留、萌发与幼苗建成的因素

1．3 存在的问题

1．4 本文研究内容和意义

第二章 平铺地毯式大叶藻种子播种技术的研究

2．1 材料和方法

2．1．1 实验时间和地点

2．1．2 实验设计与过程

2．1．3 数据分析

2．2 结果

2．2．1 实验期间水温和P功的变化

2．2．2 种子萌发和幼苗建成

2．2．3 植株生长

2．2．4 斑块草床的评估

2．3 讨论

2．3．1 有效性分析

2．3．2 播种密度的优化

第三章 基于种子活力的小袋保护法大叶藻播种技术研究

3．1 材料与方法

3．1．1 种子收集

3．1．2 实验设计与过程

3．1．3 样品收集与分析

3．1．4 数据分析

3．2 结果

3．2．1 播种袋引入对大叶藻种子活力的影响

3．2．2 海区播种实验

3．3 讨论

第四章 基于种子活力的模块法大叶藻播种技术研究

4．1 材料与方法

4．1．1 种子收集

4．1．2 实验设计与过程

4．1．3 样品的收集与分析

4．1．4 数据分析

4．2 实验结果

4．2．1 室内实验结果

4．2．2 海区验证试验结果

4．3 讨论

4．3．1 适宜性分析

4．3．2 有效性分析

4．4 结论

第五章 自然海域苗圃式大叶藻育苗床的实验研究

5．1 材料和方法

5．1．1 种子的收集和甄选

5．1．2 实验设计与过程

5．1．3 数据采集与样品分析

5．1．4 数据分析

5．2 结果

5．2．1 水温和PFD

5．2．2 种子萌发

5．2．3 幼苗建成

5．2．4 幼苗生长

5．2．5 植株的生长

5．3 讨论

5．3．1 有效性分析

5．3．2 适宜性分析

5．4 结论

第六章 总结与展望

6．1 四种播种增殖技术的对比分析

6．1．1 播种效果

6．1．2 成本分析

6．2 大叶藻幼体恢复模式

6．3 大叶藻播种增殖技术流程与概述

6．4 研究展望

参考文献

致谢

个人简历

研究成果