[发明专利]一种利用种子库恢复富营养湖泊水生植物的生态修复方法

说明书

本发明公开了一种利用种子库恢复富营养湖泊水生植物的生态修复方法，包括湖泊调查、水生植被调查、种子库调查萌发鉴定、环境因子理化性质测定、水生植物和种子密度的空间分布、生态系统构建等步骤。本发明通过对湖泊水生植物调查和分子测序方法鉴定种子库（相比采用传统的幼苗培养法，节约精力和时间），用本土自然采收的种子制备混合种子库，或人工补充当地乡土水生植物繁殖体或幼苗，并通过微地貌的人工改造S型河道小型坑塘、控制水位、增加光照、使用活性微生物菌剂等提高植物成活率，实现水生植物的重建。本发明利用种子库恢复湖泊水生植物，湿生、挺水、浮叶和沉水植物合理搭配，形成物种多样的植物生态群落，使其结构稳定，成本低，见效快，并可实现湖泊植物的自我更新和为植被恢复提供持续的种子来源，实现生物多样性保护。

技术领域

本发明属于环境保护和生态工程技术领域，具体涉及一种利用种子库快速高效地恢复富营养湖泊水生植物的生态修复方法。

背景技术

水生植物作为主要初级生产者，对湖泊生态系统的结构和功能均具有重要的塑造作用。水生植物不仅可以净化水质、抑制藻类过度生长，还可为其他水生生物营造多样的栖息环境，因此，对湖泊生态系统健康的维持至关重要。然而，受水体富营养化、闸坝建设江湖阻隔和水产养殖等人为干扰的影响，世界上许多湖泊水生植被严重退化，湖泊生态功能严重受损，长江中下游大多数湖泊水生植物多样性严重丧失，逐渐由沉水植物占优势的清水稳态转变为藻类占优势的浊水稳态。为了重建水生植被和恢复湖泊生态，地方政府采取了减少点源和面源污染、局部清淤、生物操纵和水生植被人工种植等方法，然而目前全湖水生植被盖度仍处于极低的水平。其主要原因是为了航运和防洪仍保持水库型波动模式，且水体和底泥中营养盐含量短期内难以降至较低水平。

如何恢复富营养化湖泊中水生植被（尤其是沉水植被）是世界范围内面临的生态难题。常用的方法包括生物操纵、降低水位、削减营养盐负荷和人工种植等方式。近年来，种子库在中国湖泊水生植被恢复和重建过程中的作用才开始逐渐受到人们的重视。种子库不仅能反映水生植物的历史变化，而且对地表植被的补充作用较为持久，是水生植物自行恢复的重要繁殖体来源。已有发明表明，底泥中一些植物种子可长期保持活性，在水生植被消失20—40年后仍对湖泊水生植物的补充起重要作用。种子的这种特性使得通过种子库恢复已消失水生植物群落成为可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用种子库恢复富营养湖泊水生植物的生态修复方法，利用湖泊调查和幼苗萌发提取NDA鉴定种子库节约鉴定时间，优先在种子密度相对较高且有持续补充来源的局部区域人工补充种子库或种植本土水生植物，通过微地貌的人工改造S型河道小型坑塘、控制水位、增加光照、使用活性微生物菌剂、投放螺蚌类等提高植物成活率，可实现湖泊植物的自我更新，方便成本低，并可为植被恢复提供持续的种子来源，形成物种多样的植物生态群落。

为实现上述目的，本发明利用种子库恢复富营养湖泊水生植物的生态修复方法包括湖泊调查、种子库调查萌发鉴定、生态系统构建，具体包括以下步骤：

1）对退化湖泊进行调查：

对恢复区域水文因素、气候、土壤类型等进行调查，收集所在湖泊水生植物的历史变化信息和湖泊水位变化信息；

2）水生植被调查：

对湿生植物、挺水植物、浮叶植物和沉水植物进行了2—3次定性调查和定量调查，所述定性调查是记录采样点附近长度200 m以内所有见到的水生植物和对沉水植物消失至木本植物出现区域进行调查，所述定量调查包括对每个采集样方内水生植物的种类、密度和盖度进行统计；

3）种子库调查与萌发、鉴定：

水生植物种子库调查分别在湖滨带和敞水区设定采样点，每个样点随机采泥2—3次，采样深度为10—15cm，泥样先低温冷藏30—35天，然后将泥样少量多次置于0.15mm孔径分样筛中，经自来水缓慢筛洗去除杂物后，将分样筛剩余物平铺在装有2cm厚度细沙的塑料盒；