洱海湖濱帶茭草收割管理關鍵參數研究

龐 燕,葉碧碧,儲昭升,金相燦,曹德菊 (.中國環境科學研究院湖泊生態環境創新基地,北京 00；.安徽農業大學資源與環境學院,安徽 合肥 30036)

洱海湖濱帶茭草收割管理關鍵參數研究

龐 燕1*,葉碧碧1,2,儲昭升1,金相燦1,曹德菊2(1.中國環境科學研究院湖泊生態環境創新基地,北京 10012；2.安徽農業大學資源與環境學院,安徽 合肥 230036)

為確定洱海湖濱帶茭草收割管理的時間、頻次及高度等關鍵參數,通過室外與現場模擬,研究了不同收割處理下的洱海湖濱帶茭草再生率、株高等生長與生理指標.結果表明:8月和10月收割后茭草再生株的葉長和直徑顯著下降;10月份收割較8月份收割更不利茭草的再生長:其茭草再生長最大速率下降29.6%,再生株葉長和直徑分別下降26.9%、25.9%.現場10月份對同一區域茭草進行重復收割,其恢復生長最大速率比單次8月收割下降37.1%;比單次10月份收割下降10.6%,故收割管理應以單次收割為宜.對淺水區(水深＜15cm)茭草沿泥上30cm處及以上位置收割更有利于其再生長(再生率為93.4%),對深水區(水深＞50cm)茭草沿水面收割更有利于其再生長(再生率為100%).關鍵詞：洱海；湖濱帶；茭草(Zizania Caduciflora)；收割管理

洱海是我國重要高原湖泊,其湖濱帶水生生態系統自20世紀90年代恢復以來,取得了良好的效果[1].但經過多年的自然演變和物種競爭,洱海西岸湖濱帶挺水植物群落出現了物種多樣性下降的問題,一些地區由茭草、香蒲、菖蒲、蘆葦構成的多樣性豐富的群落逐漸演變為以茭草為主導的單優群落.為了持續發揮湖濱帶生態工程效果,須對湖濱帶植物建立和實施湖泊有效的水生植物管理方案[2-4].

(1)輥殼式流漿箱的均衡室進口壓力和溢流室壓力不僅受到噴漿速度和溝槽輥轉速的影響，而且還受到溢流室進口角度的影響。

近年來湖濱帶植物收割管理的相關研究表明:對水生植物進行收割管理可維持其群落的穩定性,增加氮磷的去除量[5-7];同時有利于植物物種的再生,增加其內植物物種的多樣性[8-9].對沼澤地植物收割三年后,泥上生物量有所下降,且通過對廢物的移除可有效防止富營養化的發生,同時阻止了沼澤化的發生[10-11].

由于植物收割相應的關鍵參數少見報道,本研究對洱海湖濱帶的茭草進行了不同月份、不同收割頻次及不同位置的室外模擬及現場收割實驗,考察收割后茭草的恢復生長狀況,以期為洱海湖濱帶收割管理提供科學依據.

1 材料與方法

1.1 研究區簡介

現場實驗收割區選擇在大理鎮小邑莊(25°42'55.07"N ～ 25°43'1.16"N; 100°11'24. 50"E～100°11'41. 43"E)(圖1).實驗區域長約300m,平均寬約 39m,實驗區地勢較緩,野外實際操作方便.此段湖濱帶挺水植物最大生物量達到 7.3kg/m2,平均生物達 6.1kg/m2,平均株高達 2.33m,郁密度達100%,植物構成以茭草為優勢種.

1.2 實驗設計

習近平新時代中國特色社會主義思想涵蓋廣泛、思想深邃，是一個系統完整、邏輯嚴密的科學體系，貫穿著馬克思主義的立場、觀點、方法，蘊含著鮮明而獨特的精神特質和理論品格。

2009年在現場實驗區域內分別進行了不同月份,不同次數及水下不同位置的收割實驗,共設置 7個組(A、B、C、G、H、I、J),每組的位置見圖1,具體收割參數見表1.

你看，為了治療一個可以自愈的普通感冒，差點搭上性命，非常不劃算。而這還不只是個案，在2011年1月1日至12月31日的一年時間里，國家藥品不良反應監測中心病例報告數據庫中有關喜炎平注射液的病例報告共計1476 例，涉及14 歲以下兒童患者病例報告達1048 例，占整體報告的71%。對于嚴重不良反應發生率如此高的中藥注射液，我們有足夠的理由說“不”。

D、E、F分別表示泥上不同位置室外模擬實驗收割組,選取Φ60cm、h=50cm的大桶,每個桶中種植5株從湖濱帶(圖1中A組附近)采集的大小相近的茭草,自然條件下培養1星期,進行泥上不同位置收割,每組處理設置3個平行,同時設置1組對照.

圖1 實驗位點示意Fig.1 Site map of experiment

表1 試驗區參數Table 1 Parameters of harvest experimental

1.3 實驗方法

Güsewell等[6]選擇在9月份對瑞士沼澤地挺水植物進行收割,收割后挺水植物可恢復正常的生長狀態.而由于大理屬低緯度高原型季風氣候,季節變化不明顯,年溫差小,年平均氣溫為 15攝氏度,四季如春.茭草3月發芽,8月進入生長的穩定期,11月茭草開始死亡,生長曲線見圖6.為了通過收割去除更多的生物質達到去除更多氮、磷,宜選在8月以后對茭草進行收割.

室外模擬收割實驗:30d后,統計茭草的再生率并分蘗數,并分別測量再生株及分蘗株的葉長.

葉綠素a測定采用分光光度法[12].

隨著我國大力推進“產教融合，協同育人”等理念，國家希望完善教育與培訓體系，深化產教融合，校企合作。學生的培養應與企業的用人需求相匹配，高校應積極與企業溝通，了解企業當前急需的人才與技術。針對“電力系統繼電保護”這門課程，學校應給在校學生提供到從事相關的電氣自動化企業中去實訓的機會，讓學生了解目前工業界正在應用的繼電保護原理以及設備，讓學生學以致用，在企業實訓過程中將所學知識應用到企業中去，從而增強學生的實踐能力，縮短企業人才培養周期，減少企業人才培養費用，使學生盡快適應企業崗位要求。

生物量(干重)的相對增長率[13]:

式中:Dt為實驗后植物的干重;D0為實驗前植物的干重; t為實驗時間.

1.4 分析方法

采用PASW Statistics 18分析軟件進行統計分析.

2 結果

2.1 不同月份收割后對茭草生長的影響

通過 A、B組不同月份現場收割試驗,測定再生茭草的各項指標,結果見圖2.

收割后,A和 B組均能在較短時間內(7d)再生新葉,在 21d左右茭草的生長速率達到最大,隨后逐漸下降,在 47d左右增長速率接近0.B組茭草最大生長速率較 A組下降 29.6%; 47d后B組再生株的葉長和直徑較A組分別下降26.9%和25.9%.A、B組再生株葉長和直徑均顯著低于對照組(P＜0.05);葉片葉綠素a都可恢復到正常水平,與對照組沒有顯著差異(P＞0.05).

圖2 不同月份收割后再生植株生長狀況指標Fig.2 Plant growth status indicators of post-harvest regeneration in different months

2.2 不同位置收割對茭草生長的影響

表2 室外模擬不同位置收割30d后植株的生長狀況Table 2 Growth status of emergent plants in different position over ground after harvest

通過D、F、F組泥上不同位置室外模擬收割實驗,30d后測定不同組茭草生長的各項指標,其結果如表2.

從表2可以看出,D組母株的再生率為53.3%,與E、F組有差異顯著(P＜0.05);D組茭草分蘗數最多,且與對照組及E、F組差異顯著(P＜0.05);不同處理組中,D組再生葉長最短,且顯著低于其他組.

從圖3中可以看出,G、H組茭草的再生率分別為18.7%和4.8%,顯著低于I組(100%);且G、H組再生株葉長顯著低于I組.

由圖4可見,C組較A組收割后最大生物量相對增長率下降37.1%,C組較B組最大生物量相對增長率下降10.6%;A、B、C組再生的茭草葉長和直徑均顯著低于對照J組,B、C組再生葉長和直徑顯著低于A組,B、C組再生株的葉長和直徑沒有顯著性差異.

分散性土造成了許多堤防結構的破壞或病害。國外研究這些問題范圍，包括堤防整個洪水過程破壞和各級控制建筑物結構運行條件。破壞問題可分為以下兩大種類。

圖3 現場不同位置收割后茭草的再生長狀況Fig.3 Growth status of emergent plants in different position over the water after harvest

Hazardousness evaluation of debris flow in Beishan mountain of Wudu district based on ideal

2.3 不同次數收割對茭草生長的影響

圖4 不同次數收割后再生植株的生長指標Fig.4 Plant growth status indicators of post-harvest regeneration in different times

結果表明,A、B、C組茭草中的氮磷含量均顯著高于J組(P＜0.05),而A、B、C處理組間沒有顯著差異(P＞0.05).

通過G、H、I組水下不同位置的現場收割試驗,定期觀察各組茭草的再生長狀況,7d后茭草的生長指標見圖3.

2.4 收割對氮、磷去除的影響

分別對47d后A、B、C組的再生茭草中氮磷含量進行測定,結果見圖5.

圖5 不同收割組再生茭草中氮磷的含量Fig.5 The content of nitrogen and phosphorus in the regeneration plant for different harvest-group

通過A、B、C組不同月份不同次數的收割實驗,測定不同實驗組再生茭草的各項指標,具體結果見圖4.

3 討論

3.1 收割時間的確定

現場收割實驗:收割后對不同收割區定期隨機采集 40株再生株,現場測量再生株葉長,游標卡尺測量再生株半徑,分別稱量各株的重量,并取一定量的新鮮材料帶回實驗室,測定 Chla及80℃烘干稱量干重.

3.政府扶持。養豬業收益已經成為解決政府所迫切關心的農民增收問題的重要支撐，為了增加農民收入，促進養豬業的穩定增長，壯大養豬行業，實現由傳統向現代農業發展的順利轉型，近年來，政府出臺了一系列養豬行業的優惠扶持政策，為我國養豬業的發展提供了契機。

通過對洱海水位的長期統計,洱海水位在 7月下旬至8月初處于1年中的較低值,隨后開始上漲,到10月中旬水位大約上漲60cm,較高的水位給人工收割操作帶來一定的困難,增加了收割的難度,因此8月較10月更便于野外對茭草的收割作業.從不同月份收割后茭草再生長的結果可以看出,10月份處理組在生長速率有所下降,并且植株變細變短,從群落構成上,增加了外來有害物種侵入的機會,從功能上,不利于充分發揮湖濱帶挺水植物的生態功能,因此洱海湖濱帶茭草收割時間選擇在8月初具有一定的合理性和優越性.

圖6 茭草生物量變化曲線Fig.6 Curves of biomass change for Zizania Caduciflora

3.2 收割位置的確定

洱海湖濱帶不同區域以及同一區域的水向梯度茭草的淹水有所差異,因此本研究對收割位置的關鍵參數分2種情況進行研究.其結果表明淺水區(＜15cm)的茭草在8月份收割時可沿泥上30cm以上位置收割,收割后茭草的再生率高達93.4%,而泥上15cm處收割減少了茭草的再生率,使得分蘗數增加,這可能由于在茭草泥上 15cm處左右是茭草再發育生長的關鍵部位,且由于茭草根系活性強,關鍵位置破壞后集中的營養物質主要用于分蘗.選擇泥上30cm處進行收割,更便于人工的實際操作,能提高收割的效率.因此建議在淺水區對挺水植物進行收割管理時,泥上30cm處是較為恰當的收割位置.

水下收割后,短時間內(7d)茭草的生長狀況出現明顯的差異,沿水平面下收割后大部分(超過80%)原植株在水下死亡,其主要原因可能是由于淹水影響了再生株的呼吸作用,并且削弱了光強,對新生葉片的光合作用造成一定的影響.死亡的母株腐爛后給水體帶來二次污染,且死亡后可能會造成茭草群落的衰亡.而沿水平面收割后茭草的再生率達 100%,完全可恢復正常的生長狀態.所以深水區收割建議選擇沿水面及以上位置進行.

3.3 收割頻次的確定

不同頻次的收割試驗結果顯示,10月份對8月份收割后的再生茭草進行第2次收割,其最大生長速率較10月1次收割處理組下降10.6%,而較8月份1次收割組處下降37.1%.再生茭草的葉長和直徑與10月份1次收割處理組沒有差異,但顯著低于8月份1次收割處理組.表明8月份收割后,在10月份進行第2次收割不足維持茭草健康的生長狀態.造成10月份2次收割后再生長狀況變差可能有以下原因:收割時間間隔太短,對茭草組織造成的傷害程度較大,影響茭草的再生長.10月天氣開始變冷,收割不利于茭草再生長.

3.4 收割對群落的其他影響

收割有利增加氮磷的去除量[6-7],本研究也驗證了這一結論,不同月份及不同次數收割后再生茭草中的氮磷含量都顯著高于未收割區.收割3年以上,有利增加物種的多樣性[8-9],本研究通過對收割區的物種變化進行了一年的定期(每月 1次)觀察,沒有新物種的出現.這可能與時間有關,物種的擴充和演變是一個漫長的過程,短期內不易發生明顯的改變.8月大部分茭草由于生物量過大、競爭激烈而出現倒扶,不利于群落的穩定發展,因此通過移除生物量可達到維持群落穩定的目的.

另外,植物收割管理過程中,其他因素(如天氣條件、水位變化等)也很重要[14-15],且收割對茭草群落長期效應有待于進步的研究,因此,要制定科學的收割管理方案需要進行更多的調查和觀測研究.

4 結論

4.1 8月和10月對茭草進行收割,經47d左右完成再生長,但10月份收割較8月份收割后茭草再生長最大速率下降29.6%、再生株葉長和直徑分別下降26.9%、25.9%,8月份收割更有利茭草的再生長.

4.2 8月份對淺水區(＜15cm)沿泥上30cm處及以上位置收割更有利于茭草的恢復生長(再生率為 93.4%);對深水區(＞50cm)沿水平面收割更有利于茭草的恢復生長(再生率為100%).

(4)當企業導師和學徒都努力工作時，通過企業考核可以獲得更多的收益，此時收益分別為(1+α1)I－ε1和(1+β1)R －γ1，其中 α1(α1＞α0＞0)和 β1(β1＞β0＞0)分別是此時企業導師和學徒收益增加的比例。

(3)高職泛在學習資源構建需要保證數量充足、形式豐富。學習資源的呈現形式是多種多樣的，可能包括音頻、視頻、文本、游戲等多種形式，以滿足不同學生的學習需求、學習興趣以及學習習慣。比如，“微課”就是比較好的一種視頻形式，視頻時間較短，利于高職學生利用碎片化的時間來學習他們想要學習的知識。同時，還應考慮到與學習者的交互性，學習者學完之后可以進行提問、討論交流、知識競賽等多種形式與專家的互動。

4.3 重復收割對茭草的再生長有抑制作用,8月和10月對同一片實驗組茭草進行重復收割,其恢復生長最大速率比單次8月收割下降37.1%,比單次10月份收割下降10.6%,收割管理應以單次收割為宜.

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Key parameters on harvest management of Zizania Caduciflora in Erhai lakeshore.

PANG Yan1*, YE Bi-bi1,2, CHU Zhao-sheng1, JIN Xiang-can1, CAO DE-ju2(1.Innovation Base of Lake Ecological Environmental, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China；2.Resources and Environment College, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China). China Environmental Science, 2011,31(6)：1007～1012

In order to confirm key parameters of best time and frequency and position of Zizania Caduciflora harvest management,the experiment was conducted in different months, different times and different positions over ground by outdoor and field simulation,to study the growth and physiological characters of Zizania Caduciflora regeneration rate and stem length and so on. August was better for regeneration of Zizania Caduciflora. In October, compared with August,regeneration rate was decrease 29.6%,the length and diameter of regeneration plant respectively decreased 26.9% and 25.9%. Repeat harvest had inhibiting effect to subject,compared with August and October single cutting,maximum regeneration ratio of repeated cutting for the same pieces of experiment quadrat had decrease 37.1% and10.6%.thus, harvest management should be based on single cutting. On the phytal zone (depth of water＜ 15cm),best cutting position of Zizania Caduciflora was 30cm above sludge,which had the regeneration rate of 93.4%.on the profundal zone(depth of water＞50cm), along with water level was better, the regeneration rate was 100%.

Erhai；lakeshore；Zizania Caduciflora；harvest management

X171.4

A

1000-6923(2011)06-1007-06

2010-11-01

國家重大水專項,(2008ZX07105-004)

* 責任作者, 副研究員, pangyan@craes.org.cn

龐 燕(1970-),女,山西晉中人,副研究員,碩士,主要從事湖泊污染控制研究.發表論文10余篇.