一种榕树大枝扦插技术及其在成核恢复中的应用

本发明属于生态恢复，具体涉及一种榕树大枝扦插技术及其在成核恢复中的应用。背景技术：1、热带地区生态系统具有结构复杂、生物多样性高等特征，此区域内分布着多个生物多样性热点，蕴含着许多热带特有的珍稀动植物种类。然而，随着全球变化和人类社会发展，热带地区生态系统正遭受着巨大的破坏，原始植被面积大幅度减少，热带地区的连通性降低，使其成为了陆地上生物多样性丧失最快、功能退化最严重的系统之一，因此，热带地区退化地植被的恢复与重建意义重大，已成为全球生态学的研究热点。热带地区退化地的恢复面临多种限制因素。其一为退化地的残存繁殖体。退化地已有的残存繁殖体如种子、幼苗、活树桩和残留树木等的数量、组成、结构和可利用性，都会持续影响到恢复演替进程，而破坏严重或退化时间较长退化地的残存繁殖体较少；其二为土壤的养分条件。该因素直接影响到种子和幼苗的繁殖和生长，如热带地区水土流失严重的退化地可能出现底层土壤上移的现象，而底层土壤养分不足且病菌多，无法支撑树苗的生长，因此，土壤的养分条件亦为一关键因素；其三为速生草藤对退化地的占领。这是由于热带地区高温多雨、有机质分解快速，因此速生杂草、藤本和入侵植物疯狂生长，从而抑制本地自然更新树种的生长；其四为演替顶级森林的减少。演替顶级森林减少，能自然传播到退化地的物种种类和数量降低，减缓退化地生物多样性的恢复速度。结合以上限制性因素，热带地区退化地恢复具有极大的挑战性。2、自然更新是一种广泛应用的恢复方式，即通过植被自然生长，促进废弃或停止干扰退化地的生态系统恢复，该过程不加以人为的介入，所需劳动和经济成本较低。但该方式多适用于种子库或种子源活跃、且退化地土壤条件良好的退化地，而很大一部分退化地难以达到此条件。因此，需要人为促进恢复与自然更新相结合来推进部分退化地的恢复。多种人为促进恢复方式如最大多样性恢复法(maximum diversity planting)、框架物种恢复法(frameworkmethod planting) 和成核恢复法(nucleation planting)等被投入到全球各热带区域植被恢复与重建的研究与实践中。其中，最大多样性恢复法通过种植大量原始植被物种，从而加速恢复地植被多样性和结构的恢复与重建。框架物种恢复法则是通过种植20 ~30种本地物种，从而构建起热带植被的框架，促进植被恢复与重建。使用以上两种恢复方式都能获得一定的恢复成效，但是所需种植和养护的树木种类和数量偏多，需要高昂的成本和成熟的繁育技术支撑。成核恢复法通过种植斑块状的树岛，吸引种子传播者带来周边森林的种子，种子在树群所提供荫蔽环境下发芽成长，使得植被斑块不断扩展开来，该方法能够帮助克服多种热带地区恢复的限制性因子，从而达到促进退化地植被恢复的目的。该恢复方法只需要种植少量的树种，较最大多样性恢复法和框架物种恢复法所需成本低，同时能够获得相应的恢复成效，是一种性价比很高的恢复方法。因此，成核恢复法具有很强的推广性。3、热带地区，常用的成核恢复法，多通过种植方形、椭圆形或其他斑块状的树岛开展。然而，在景观尺度上，仅采用斑块状的树岛开展成核恢复，不利于一些动物的运动，尤其在滨水、毗邻道路或退化面积较大的区域。通过建立带状树岛，开展成核恢复，不仅能有效促进生态廊道的建立、提高区域的生态保护功能，也能比斑块状树岛吸引更多动植物，从而促进植被快速扩展。实践证明，确实可通过构建带状植被吸引退化地周边的种子源，从而有效增加退化地的物种丰富度和多样性，能达到极好的恢复效果，但该恢复法主要通过直接播种的方式应用于温带草原的恢复，在热带森林恢复中的应用仍是空白。4、榕树是桑科榕属植物的总称，世界上共750种榕树，主要分布在热带地区。很大部分榕树喜光易活，结实量大且四季挂果，吸引着源源不断的各种动物光临，同时也为动植物创造适宜的栖息地。因此，榕树可作为良好的生物材料，应用到热带退化地恢复工作中。榕树的扦插繁殖具有高成活率、低成本和快速成材等特点，常运用于榕树快速大规模繁殖，较其他榕树繁殖方式更适用于森林恢复实践。例如：小叶榕（ ficusconcinna (miq.) miq）的一年实生苗仅高20 ~ 40 cm，而通过扦插，四个月后便可获得高度、基径远超实生苗的小叶榕扦插苗。然而，已知的大多数榕树扦插，采用的扦插材料为基径1 ~ 5cm、长20 ~ 60 cm的枝条，虽然已较实生苗更具性价比了，但要使得榕树在热带森林生态系统恢复中快速起作用，这类扦插材料明显偏小。已有专利技术探索了大枝扦插榕树的方法，发明专利cn103503663a小叶榕大枝扦插方法所采用的枝条基径为4 ~ 6 cm，长180 ~ 200 cm，而一般情况下枝条越粗其枝条活性越低，扦插成活率更低，该技术只能保障中小粗细枝条的扦插成活，大枝扦插技术的研发仍是一个空白。 5、因此，鉴于榕树本身具有促进热带退化地恢复的优势，以及榕树大枝扦插在热带退化地恢复中的高性价比，若能将该技术与建立带状树岛开展成核恢复的思路充分结合，将推动热带退化地恢复技术的创新发展。该技术不仅能够帮助克服多种热带地区恢复的限制因子，如增加退化地残存繁殖体、改良土壤和抑制速生杂草和藤本植物的生长，从而增加退化地的生物多样性和加快林木更新速度，高效且快速地促进热带地区植被恢复；还能够从景观尺度上增加退化地的连通性和完整性，因此“一种榕树大枝扦插技术及其在成核恢复中的应用”技术的研发意义重大。技术实现思路1、本发明的第一目的在于提供一种榕树大枝扦插技术，以克服现有技术无法保障大枝扦插成活率的难题，以为后期其在热带退化地生态恢复中的应用打下基础；本发明的第二目的在于如何充分挖掘榕树的优良性状和扦插繁殖特征，并将其与建立带状树岛开展成核恢复充分结合，从而研发出一种高效且快速的热带退化地植被恢复方法。2、本发明的第一目的是这样实现的，所述的榕树大枝扦插技术包括以下步骤：3、(1)土坑准备：扦插前提前挖掘好土坑，进行杀菌处理；4、(2)大枝截取：选取生长状况良好、正值萌发季的榕树为母树，截取榕树大枝作为插条；5、(3)大枝运输：大枝截取后，立即运输到拟恢复地，过程中避免伤口感染或机械损伤；6、(4)杀菌催根：对所截取的大枝进行杀菌和催根处理；7、(5)大枝扦插：将大枝插入土坑后，基部覆盖土壤，并浇灌定根水；8、(6)插后管理：进行插后的水分、藤草和光照管理，并进行健康管理。9、优选的，步骤（1）所述的土坑尺寸为二三四（底径20 cm，高30 cm，口径40 cm）、三四五（底径30 cm，高40 cm，口径50 cm）或四五六（底径40 cm，高50 cm，口径60 cm)，具体尺寸依预扦插大枝尺寸而定；所述的土坑需提前2 ~ 3个月挖好，使其在被投入应用之前经过充分晾晒，从而对土坑和掘出的底层土壤进行杀菌处理。10、优选的，步骤（2）所述的大枝截自母树具有活力的侧枝或主干，尺寸为基径5 ~ 25cm、长度60 ~ 180 cm，对大枝上小枝进行切除至仅保留1 ~ 5 cm的柄，一个大枝保留最多2~ 3片叶片，大枝截取过程中避免大枝本体受到机械损伤；所述的大枝截取方法为大枝上截面平切，下截面四面切，并确保上下截面切口平滑。11、优选的，步骤（4）所述的杀菌和催根处理为浓度75%的酒精与浓度200 mg/l 的生根粉溶液以1 : 1200 至1：700的比例混合均匀，枝条下端于调配好的溶液中浸泡20 ~ 30min后取出，于阴凉处风干晾晒枝条至溶液被充分吸收。12、优选的，步骤（5）所述的大枝扦插方式为基径5 ~ 10 cm大枝对应型号二三四土坑、基径11 ~18 cm大枝对应型号三四五土坑以及19 ~ 25 cm大枝对应型号四五六土坑，扦插时需确保大枝下截面朝下垂直放置入土坑中央，插入深度为20 ~ 40 cm，将掘出的土壤培入土坑，双手压实并使土壤向中间聚拢；所述的浇灌定根水的方法为，将1.5 ~ 2.5 l水（定根水）沿大枝基部浇灌入土壤中，使土壤浸透。13、优选的，步骤（6）所述的水分管理方法为，扦插后需每4 ~ 7天浇灌一次水，浇水频率视季节和天气状况而定，雨季可适当减少浇灌，水分管理周期为1 ~ 2年；所述的杂草和藤本管理为定期进行杂草和藤本清除，直至榕树冠幅足够宽大，能够自主抑制杂草和藤本；所述的健康管理方法为，时刻关注大枝枝条健康状况，及时采取病虫害枝条移除、多菌灵杀菌处理等措施，有效防治病虫害。14、本发明的第二目的是这样实现的，所述的榕树大枝扦插技术在成核恢复法中的应用，包括以下步骤：15、s1：榕树树种搭配16、s2：榕树大枝扦插技术在成核恢复中应用的方案17、2.1. 灌溉系统：搭建良好的灌溉系统；18、2.2. 杂草藤本清除：进行退化地的杂草和藤本清除管理；19、2.3. 核心区大枝扦插位点规划。20、s3：榕树大枝扦插技术21、3.1. 土坑准备：扦插前提前挖掘好土坑，进行杀菌处理；22、3.2. 扦插时机：确保大枝截取、大枝扦插以及扦插后一到两个月内的气候适宜；23、3.3. 大枝截取：选取生长状况良好、正值萌发季的榕树为母树，截取榕树大枝作为插条；24、3.4. 大枝运输：大枝截取后，立即运输到拟恢复地，过程中避免伤口感染或机械损伤；25、3.5. 杀菌催根：对所截取的大枝进行杀菌和催根处理；26、3.6. 大枝扦插：将大枝插入土坑后，基部覆盖土壤，并浇灌定根水；27、3.7. 插后管理：进行插后的水分、藤草和光照管理，并进行健康管理。28、s4：恢复地生态系统恢复成效监测与评估29、4.1. 对应用该技术恢复形成的次生林群落多样性进行评估；30、4.2. 对应用该技术恢复形成的群落进行热带森林生态保护修复成效评估。31、优选的，步骤s1中所述的榕树搭配方法为，参考季相搭配3 ~ 5种不同种冠幅宽大、结实量大且喜光的本土榕树树种，确保四季有果。32、优选的，步骤s2中所述的灌溉系统搭建方法为，灌溉系统需距离拟恢复退化地近，保持水压强且稳定，能够提供恢复过程中所需灌溉水分的充足供给。33、优选的，步骤s2中所述的杂草和藤本清除管理需提前2 ~ 3个月进行，每隔1个月清除一次，清除2次及以上。34、优选的，步骤s2中所述的榕树大枝扦插在成核恢复法中应用的方法为，在退化地建立带状榕树树岛从而促进周边退化地的林木更新；所述的核心区大枝扦插位点规划：需提前预留人工扦插榕树区域（核心区），确保榕树的株间距2 ~ 4 m、行间距3 ~ 7 m，区域长度和宽度视待修复退化地面积和成本需求为定。35、优选的，步骤s4中所述的恢复地生态系统恢复成效监测与评估方法如下：36、4.1. 对应用该技术恢复形成的次生林群落多样性进行评估；37、对应用该技术恢复形成的次生林群落进行群落监测与分析评估。监测范围包括通过种植榕树直接形成的树岛核心区，和由榕树招募扩展出的外围区；监测指标包括群落中不同层级植被的物种、高度、胸径、冠幅、盖度和健康状况，以及土壤的理化性质；监测周期为，榕树扦插成活后的第1年、第3年、第5年、第10年，之后每10年监测一次，以此类推；并同步监测临近原始林的相关指标。结合以上监测结果，分析所恢复群落在时间和空间尺度上的变化，包括榕树生长现状、群落生物多样性、群落结构、林木更新和土壤理化性质变化；38、4.2. 对应用该技术恢复形成的次生林进行热带森林生态保护修复成效评估。39、根据《生态保护修复工程实施生态环境成效评估技术指南（试行）》对所恢复退化地的恢复成效进行更为系统的评估，按照规范的生态保护恢复成效评估流程，基于重要生态系统面积、生态连通度、自然岸线保有率、植被覆盖率、主导生态功能和环境质量等各项指标综合进行评分评估。根据恢复前的历史资料，采用时间对比法进行分析。40、本发明的有益效果在于：41、（1）与现有技术相比，该技术保障了榕树大枝扦插的高成活率；42、（2）与现有技术相比，该技术充分挖掘榕树的生态特性和较好扦插繁殖特征，且将榕树大枝扦插技术应用到热带森林的恢复实践中；43、（3）与现有技术相比，该技术开发了建立带状树岛在热带地区开展成核恢复的创新性恢复方法，从景观尺度上增加了退化地的连通性和完整性，同时更有效地增加退化地的生物多样性和加快林木更新速度，从而高效且快速的促进热带地区植被恢复（图1中b、c、d）。