龐 燕,葉碧碧,儲(chǔ)昭升,金相燦,曹德菊 (.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院湖泊生態(tài)環(huán)境創(chuàng)新基地,北京 00；.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,安徽 合肥 30036)

洱海湖濱帶茭草收割管理關(guān)鍵參數(shù)研究

龐 燕1*,葉碧碧1,2,儲(chǔ)昭升1,金相燦1,曹德菊2(1.中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院湖泊生態(tài)環(huán)境創(chuàng)新基地,北京 10012；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,安徽 合肥 230036)

為確定洱海湖濱帶茭草收割管理的時(shí)間、頻次及高度等關(guān)鍵參數(shù),通過(guò)室外與現(xiàn)場(chǎng)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(zhǎng)與生理指標(biāo).結(jié)果表明:8月和10月收割后茭草再生株的葉長(zhǎng)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(zhǎng):其茭草再生長(zhǎng)最大速率下降29.6%,再生株葉長(zhǎng)和直徑分別下降26.9%、25.9%.現(xiàn)場(chǎng)10月份對(duì)同一區(qū)域茭草進(jìn)行重復(fù)收割,其恢復(fù)生長(zhǎng)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(yīng)以單次收割為宜.對(duì)淺水區(qū)(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(zhǎng)(再生率為93.4%),對(duì)深水區(qū)(水深＞50cm)茭草沿水面收割更有利于其再生長(zhǎng)(再生率為100%).關(guān)鍵詞：洱海；湖濱帶；茭草(Zizania Caduciflora)；收割管理

洱海是我國(guó)重要高原湖泊,其湖濱帶水生生態(tài)系統(tǒng)自20世紀(jì)90年代恢復(fù)以來(lái),取得了良好的效果[1].但經(jīng)過(guò)多年的自然演變和物種競(jìng)爭(zhēng),洱海西岸湖濱帶挺水植物群落出現(xiàn)了物種多樣性下降的問(wèn)題,一些地區(qū)由茭草、香蒲、菖蒲、蘆葦構(gòu)成的多樣性豐富的群落逐漸演變?yōu)橐攒轂橹鲗?dǎo)的單優(yōu)群落.為了持續(xù)發(fā)揮湖濱帶生態(tài)工程效果,須對(duì)湖濱帶植物建立和實(shí)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(jìn)口壓力和溢流室壓力不僅受到噴漿速度和溝槽輥轉(zhuǎn)速的影響，而且還受到溢流室進(jìn)口角度的影響。

近年來(lái)湖濱帶植物收割管理的相關(guān)研究表明:對(duì)水生植物進(jìn)行收割管理可維持其群落的穩(wěn)定性,增加氮磷的去除量[5-7];同時(shí)有利于植物物種的再生,增加其內(nèi)植物物種的多樣性[8-9].對(duì)沼澤地植物收割三年后,泥上生物量有所下降,且通過(guò)對(duì)廢物的移除可有效防止富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生,同時(shí)阻止了沼澤化的發(fā)生[10-11].

由于植物收割相應(yīng)的關(guān)鍵參數(shù)少見(jiàn)報(bào)道,本研究對(duì)洱海湖濱帶的茭草進(jìn)行了不同月份、不同收割頻次及不同位置的室外模擬及現(xiàn)場(chǎng)收割實(shí)驗(yàn),考察收割后茭草的恢復(fù)生長(zhǎng)狀況,以期為洱海湖濱帶收割管理提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)簡(jiǎn)介

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)收割區(qū)選擇在大理鎮(zhèn)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(shí)驗(yàn)區(qū)域長(zhǎng)約300m,平均寬約 39m,實(shí)驗(yàn)區(qū)地勢(shì)較緩,野外實(shí)際操作方便.此段湖濱帶挺水植物最大生物量達(dá)到 7.3kg/m2,平均生物達(dá) 6.1kg/m2,平均株高達(dá) 2.33m,郁密度達(dá)100%,植物構(gòu)成以茭草為優(yōu)勢(shì)種.

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想涵蓋廣泛、思想深邃，是一個(gè)系統(tǒng)完整、邏輯嚴(yán)密的科學(xué)體系，貫穿著馬克思主義的立場(chǎng)、觀點(diǎn)、方法，蘊(yùn)含著鮮明而獨(dú)特的精神特質(zhì)和理論品格。

2009年在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)分別進(jìn)行了不同月份,不同次數(shù)及水下不同位置的收割實(shí)驗(yàn),共設(shè)置 7個(gè)組(A、B、C、G、H、I、J),每組的位置見(jiàn)圖1,具體收割參數(shù)見(jiàn)表1.

你看，為了治療一個(gè)可以自愈的普通感冒，差點(diǎn)搭上性命，非常不劃算。而這還不只是個(gè)案，在2011年1月1日至12月31日的一年時(shí)間里，國(guó)家藥品不良反應(yīng)監(jiān)測(cè)中心病例報(bào)告數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)喜炎平注射液的病例報(bào)告共計(jì)1476 例，涉及14 歲以下兒童患者病例報(bào)告達(dá)1048 例，占整體報(bào)告的71%。對(duì)于嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生率如此高的中藥注射液，我們有足夠的理由說(shuō)“不”。

D、E、F分別表示泥上不同位置室外模擬實(shí)驗(yàn)收割組,選取Φ60cm、h=50cm的大桶,每個(gè)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(yǎng)1星期,進(jìn)行泥上不同位置收割,每組處理設(shè)置3個(gè)平行,同時(shí)設(shè)置1組對(duì)照.

圖1 實(shí)驗(yàn)位點(diǎn)示意Fig.1 Site map of experiment

表1 試驗(yàn)區(qū)參數(shù)Table 1 Parameters of harvest experimental

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

Güsewell等[6]選擇在9月份對(duì)瑞士沼澤地挺水植物進(jìn)行收割,收割后挺水植物可恢復(fù)正常的生長(zhǎng)狀態(tài).而由于大理屬低緯度高原型季風(fēng)氣候,季節(jié)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(fā)芽,8月進(jìn)入生長(zhǎng)的穩(wěn)定期,11月茭草開(kāi)始死亡,生長(zhǎng)曲線見(jiàn)圖6.為了通過(guò)收割去除更多的生物質(zhì)達(dá)到去除更多氮、磷,宜選在8月以后對(duì)茭草進(jìn)行收割.

室外模擬收割實(shí)驗(yàn):30d后,統(tǒng)計(jì)茭草的再生率并分蘗數(shù),并分別測(cè)量再生株及分蘗株的葉長(zhǎng).

葉綠素a測(cè)定采用分光光度法[12].

隨著我國(guó)大力推進(jìn)“產(chǎn)教融合，協(xié)同育人”等理念，國(guó)家希望完善教育與培訓(xùn)體系，深化產(chǎn)教融合，校企合作。學(xué)生的培養(yǎng)應(yīng)與企業(yè)的用人需求相匹配，高校應(yīng)積極與企業(yè)溝通，了解企業(yè)當(dāng)前急需的人才與技術(shù)。針對(duì)“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”這門課程，學(xué)校應(yīng)給在校學(xué)生提供到從事相關(guān)的電氣自動(dòng)化企業(yè)中去實(shí)訓(xùn)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生了解目前工業(yè)界正在應(yīng)用的繼電保護(hù)原理以及設(shè)備，讓學(xué)生學(xué)以致用，在企業(yè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到企業(yè)中去，從而增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，縮短企業(yè)人才培養(yǎng)周期，減少企業(yè)人才培養(yǎng)費(fèi)用，使學(xué)生盡快適應(yīng)企業(yè)崗位要求。

生物量(干重)的相對(duì)增長(zhǎng)率[13]:

式中:Dt為實(shí)驗(yàn)后植物的干重;D0為實(shí)驗(yàn)前植物的干重; t為實(shí)驗(yàn)時(shí)間.

1.4 分析方法

采用PASW Statistics 18分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.

2 結(jié)果

2.1 不同月份收割后對(duì)茭草生長(zhǎng)的影響

通過(guò) A、B組不同月份現(xiàn)場(chǎng)收割試驗(yàn),測(cè)定再生茭草的各項(xiàng)指標(biāo),結(jié)果見(jiàn)圖2.

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

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

2.2 不同位置收割對(duì)茭草生長(zhǎng)的影響

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

通過(guò)D、F、F組泥上不同位置室外模擬收割實(shí)驗(yàn),30d后測(cè)定不同組茭草生長(zhǎng)的各項(xiàng)指標(biāo),其結(jié)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(shù)最多,且與對(duì)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(zhǎng)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(zhǎng)顯著低于I組.

由圖4可見(jiàn),C組較A組收割后最大生物量相對(duì)增長(zhǎng)率下降37.1%,C組較B組最大生物量相對(duì)增長(zhǎng)率下降10.6%;A、B、C組再生的茭草葉長(zhǎng)和直徑均顯著低于對(duì)照J(rèn)組,B、C組再生葉長(zhǎng)和直徑顯著低于A組,B、C組再生株的葉長(zhǎng)和直徑?jīng)]有顯著性差異.

分散性土造成了許多堤防結(jié)構(gòu)的破壞或病害。國(guó)外研究這些問(wèn)題范圍，包括堤防整個(gè)洪水過(guò)程破壞和各級(jí)控制建筑物結(jié)構(gòu)運(yùn)行條件。破壞問(wèn)題可分為以下兩大種類。

圖3 現(xiàn)場(chǎng)不同位置收割后茭草的再生長(zhǎng)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(shù)收割對(duì)茭草生長(zhǎng)的影響

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

結(jié)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(méi)有顯著差異(P＞0.05).

通過(guò)G、H、I組水下不同位置的現(xiàn)場(chǎng)收割試驗(yàn),定期觀察各組茭草的再生長(zhǎng)狀況,7d后茭草的生長(zhǎng)指標(biāo)見(jiàn)圖3.

2.4 收割對(duì)氮、磷去除的影響

分別對(duì)47d后A、B、C組的再生茭草中氮磷含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)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(guò)A、B、C組不同月份不同次數(shù)的收割實(shí)驗(yàn),測(cè)定不同實(shí)驗(yàn)組再生茭草的各項(xiàng)指標(biāo),具體結(jié)果見(jiàn)圖4.

3 討論

3.1 收割時(shí)間的確定

現(xiàn)場(chǎng)收割實(shí)驗(yàn):收割后對(duì)不同收割區(qū)定期隨機(jī)采集 40株再生株,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量再生株葉長(zhǎng),游標(biāo)卡尺測(cè)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(shí)驗(yàn)室,測(cè)定 Chla及80℃烘干稱量干重.

3.政府扶持。養(yǎng)豬業(yè)收益已經(jīng)成為解決政府所迫切關(guān)心的農(nóng)民增收問(wèn)題的重要支撐，為了增加農(nóng)民收入，促進(jìn)養(yǎng)豬業(yè)的穩(wěn)定增長(zhǎng)，壯大養(yǎng)豬行業(yè)，實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的順利轉(zhuǎn)型，近年來(lái)，政府出臺(tái)了一系列養(yǎng)豬行業(yè)的優(yōu)惠扶持政策，為我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展提供了契機(jī)。

通過(guò)對(duì)洱海水位的長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì),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(kāi)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(lái)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(duì)茭草的收割作業(yè).從不同月份收割后茭草再生長(zhǎng)的結(jié)果可以看出,10月份處理組在生長(zhǎng)速率有所下降,并且植株變細(xì)變短,從群落構(gòu)成上,增加了外來(lái)有害物種侵入的機(jī)會(huì),從功能上,不利于充分發(fā)揮湖濱帶挺水植物的生態(tài)功能,因此洱海湖濱帶茭草收割時(shí)間選擇在8月初具有一定的合理性和優(yōu)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(qū)域以及同一區(qū)域的水向梯度茭草的淹水有所差異,因此本研究對(duì)收割位置的關(guān)鍵參數(shù)分2種情況進(jìn)行研究.其結(jié)果表明淺水區(qū)(＜15cm)的茭草在8月份收割時(shí)可沿泥上30cm以上位置收割,收割后茭草的再生率高達(dá)93.4%,而泥上15cm處收割減少了茭草的再生率,使得分蘗數(shù)增加,這可能由于在茭草泥上 15cm處左右是茭草再發(fā)育生長(zhǎng)的關(guān)鍵部位,且由于茭草根系活性強(qiáng),關(guān)鍵位置破壞后集中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要用于分蘗.選擇泥上30cm處進(jìn)行收割,更便于人工的實(shí)際操作,能提高收割的效率.因此建議在淺水區(qū)對(duì)挺水植物進(jìn)行收割管理時(shí),泥上30cm處是較為恰當(dāng)?shù)氖崭钗恢?

水下收割后,短時(shí)間內(nèi)(7d)茭草的生長(zhǎng)狀況出現(xiàn)明顯的差異,沿水平面下收割后大部分(超過(guò)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(qiáng),對(duì)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(lái)二次污染,且死亡后可能會(huì)造成茭草群落的衰亡.而沿水平面收割后茭草的再生率達(dá) 100%,完全可恢復(fù)正常的生長(zhǎng)狀態(tài).所以深水區(qū)收割建議選擇沿水面及以上位置進(jìn)行.

3.3 收割頻次的確定

不同頻次的收割試驗(yàn)結(jié)果顯示,10月份對(duì)8月份收割后的再生茭草進(jìn)行第2次收割,其最大生長(zhǎng)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(zhǎng)和直徑與10月份1次收割處理組沒(méi)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(jìn)行第2次收割不足維持茭草健康的生長(zhǎng)狀態(tài).造成10月份2次收割后再生長(zhǎng)狀況變差可能有以下原因:收割時(shí)間間隔太短,對(duì)茭草組織造成的傷害程度較大,影響茭草的再生長(zhǎng).10月天氣開(kāi)始變冷,收割不利于茭草再生長(zhǎng).

3.4 收割對(duì)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(yàn)證了這一結(jié)論,不同月份及不同次數(shù)收割后再生茭草中的氮磷含量都顯著高于未收割區(qū).收割3年以上,有利增加物種的多樣性[8-9],本研究通過(guò)對(duì)收割區(qū)的物種變化進(jìn)行了一年的定期(每月 1次)觀察,沒(méi)有新物種的出現(xiàn).這可能與時(shí)間有關(guān),物種的擴(kuò)充和演變是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,短期內(nèi)不易發(fā)生明顯的改變.8月大部分茭草由于生物量過(guò)大、競(jìng)爭(zhēng)激烈而出現(xiàn)倒扶,不利于群落的穩(wěn)定發(fā)展,因此通過(guò)移除生物量可達(dá)到維持群落穩(wěn)定的目的.

另外,植物收割管理過(guò)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(duì)茭草群落長(zhǎng)期效應(yīng)有待于進(jìn)步的研究,因此,要制定科學(xué)的收割管理方案需要進(jìn)行更多的調(diào)查和觀測(cè)研究.

4 結(jié)論

4.1 8月和10月對(duì)茭草進(jìn)行收割,經(jīng)47d左右完成再生長(zhǎng),但10月份收割較8月份收割后茭草再生長(zhǎng)最大速率下降29.6%、再生株葉長(zhǎng)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(zhǎng).

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

(4)當(dāng)企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)徒都努力工作時(shí)，通過(guò)企業(yè)考核可以獲得更多的收益，此時(shí)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(shí)企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)徒收益增加的比例。

(3)高職泛在學(xué)習(xí)資源構(gòu)建需要保證數(shù)量充足、形式豐富。學(xué)習(xí)資源的呈現(xiàn)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(xué)生的學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)習(xí)慣。比如，“微課”就是比較好的一種視頻形式，視頻時(shí)間較短，利于高職學(xué)生利用碎片化的時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)他們想要學(xué)習(xí)的知識(shí)。同時(shí)，還應(yīng)考慮到與學(xué)習(xí)者的交互性，學(xué)習(xí)者學(xué)完之后可以進(jìn)行提問(wèn)、討論交流、知識(shí)競(jìng)賽等多種形式與專家的互動(dòng)。

4.3 重復(fù)收割對(duì)茭草的再生長(zhǎng)有抑制作用,8月和10月對(duì)同一片實(shí)驗(yàn)組茭草進(jìn)行重復(fù)收割,其恢復(fù)生長(zhǎng)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(yīng)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(guó)家重大水專項(xiàng),(2008ZX07105-004)

* 責(zé)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(fā)表論文10余篇.