从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法

技术领域

本发明涉及植物生态学技术领域，尤其涉及一种从裸地生境土壤种子库中分离并杀灭非目的植物种子的方法。

背景技术

裸地是没有植物生长的裸露地面，是植物群落形成、发育和演替的最初条件和场所。它包括过去从未生长过植物的原生裸地和原来有植物生长、后经破坏而形成的次生裸地。由于各种传播因子的作用，使得裸地生境上可能同时存在很多种植物的种子，其中有些是需要尽可能保护和培植的目的植物(如本土植物)的种子，而有些则是需要尽可能防范和去除的非目的植物(如有害植物或入侵植物等)的种子。如果能够从裸地生境土壤种子库中，选择性筛选并杀灭非目的植物种子，而保留目的植物或有益植物的种子，无疑将会有效促进裸地生境上植物群落的进展演替过程，并有效遏制非目的植物的定居或入侵。而迄今为止，相关技术鲜有报道。

基于上述背景，本发明提出一种从裸地生境土壤种子库中分离并杀灭非目的植物种子的生态学方法。

发明内容

本发明提出了一种从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法，包括以下步骤：

步骤一：考察在具体裸地生境土壤种子库中，目的植物和非目的植物所有有活力种子的总量和比例、目的植物和非目的植物种子的直径差异和比重的差异；

步骤二：当目的植物和非目的植物种子的直径差异显著，而种子比重差异不显著时，采用筛子将裸地生境土壤种子库中目的植物和非目的植物种子进行分离；当目的植物和非目的植物种子的直径差异不显著，而种子比重差异显著时，采用水盐溶液将裸地生境土壤种子库中目的植物和非目的植物种子进行分离；当目的植物和非目的植物种子的直径和比重差异均显著时，选择上述方法中实际操作较简易的方法，或两种方法并用，以达到更彻底分离的目标。

步骤三：对于分离后的非目的植物种子采用物理方法或无次生污染的化学方法杀灭。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法中，多次重复步骤二的过程，直至充分达到分离非目的植物种子和目的植物种子的目标；若无法完全分离，且非目的植物种子和目的植物种子比例<40％混合在一起时，将混合种子播种在生境中，待种子萌发后，连根去除非目的植物，经过多个生长季观察，没有非目的植物苗出现后，确认已经将非目的植物去除干净。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法中，所述筛子为筛子孔径从大到小依次设置的系列筛子。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法中，筛子由不锈钢材质或其他有韧性、坚固、不生锈、耐久材质制成。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法中，当目的植物和非目的植物种子的直径差异显著，而种子比重差异不显著时，且当裸地生境土壤在干燥时为疏松型的土壤时，对裸地生境中含有植物种子的土壤直接用筛子分离非目的植物种子和目的植物种子；当裸地生境土壤在干燥时为非疏松型的土壤时，对裸地生境中含有植物种子的土壤先进行充分的水浸处理，以消溶土壤颗粒之后，再用筛子分离非目的植物种子和目的植物种子。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法中，采用电动机械或液压千斤顶，辅助进行装土、搅动土壤、震动筛子或提降筛子。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法中，根据所述种子筛选处理工作量的大小以及工作人员数量和设备条件，确定筛子的幅面、体积、重量参数。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法中，当目的植物和非目的植物种子的直径差异不显著，而种子比重差异显著时，将含有非目的植物种子和目的植物种子的裸地生境土壤逐步适量装入有特定浓度水盐溶液的容器中；不断搅拌，以达充分混合，观察种子上下分离情况，将浮于溶液上层的植物种子不断取出；待容器下层淤积的泥土和种子的混合物较多、且影响溶液上层的种子分离工作时，则取出容器下层淤积的泥土和种子的混合物，实现目的植物和非目的植物种子的分离。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法中，通过对裸地生境土壤中的各种植物的种子进行大样本取样，测试不同种子间的比重差异程度，通过理论分析和系列浓度水盐溶液的实验检验，确定能够将裸地生境土壤中非目的植物种子和目的植物种子有效分离的特定水盐溶液浓度。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离杀灭非目的植物种子的方法中，步骤三中的物理方法包括：采用较长时间的高温、高压、冷冻、水淹，或隔绝氧气窒息方法。步骤三中的无次生污染的化学方法包括所有能够杀灭非目的植物种子、且无残留、对环境无负面影响的化学药剂。

本发明提出的从裸地生境土壤种子库中分离并杀灭非目的植物种子的方法，不仅实用、简单易行，而且生态、环保。当然，该方法在较小规模的情况下采用较为适宜，当从裸地生境土壤种子库中分离并杀灭非目的植物种子的工作量和规模较大时，最好需借助机械手段的辅助。

本发明所提出的分离并杀灭非目的植物种子的方法之所以定位在裸地生境土壤种子库中，是因为在生长植物的生境内，取土并分离生境土壤种子库中的目的和非目的植物种子一般较为困难或不方便，故没有将这种情况列入。但实际上，当这类生长植物的生境的基本情况也满足本方法实施的基本条件时(比如植物较稀疏、土壤较松散、取土较方便、非目的植物种子不很多等)，也可以尝试采用本发明方法。

附图说明

图1为本发明采用筛子对目的植物和非目的植物种子进行分离筛选的示意图。

图2为本发明采用水盐溶液对目的植物和非目的植物种子进行分离筛选的示意图。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。

本发明提出一种从裸地生境土壤种子库中分离并杀灭非目的植物种子的方法，包括以下步骤：

步骤一：考察在具体裸地生境土壤种子库中，目的植物和非目的植物种子的存在情况(特别是种子库中所有有活力种子的总量、目的植物和非目的植物种子的比例情况)，以及目的植物和非目的植物种子的直径差异程度，以及它们的种子比重的差异程度。

步骤二：根据目的植物和非目的植物种子的直径差异和种子比重的差异程度，分4种情况：

A)当所述的具体裸地生境土壤种子库中，目的植物和非目的植物种子的直径差异显著，而它们的种子比重差异不显著时：

通过分析目的植物和非目的植物种子的直径差异，选择或定制具有特定孔径的筛子a，a由不锈钢材质或其他有韧性、坚固、不生锈、耐久材质制成。筛子a能够将裸地生境土壤种子库中目的植物和非目的植物种子进行有效分离，即其中一类种子可以通过筛孔，另一类种子不能通过筛孔。

根据所述种子筛选处理工作量的大小以及工作人员数量和设备条件等实际情况，确定筛子的幅面、体积、重量等参数。

为了减少劳动强度，可以采用电动机械或液压千斤顶等设备，辅助进行装土、搅动土壤、震动筛子或提降筛子等工作。

为了提高所述种子筛选效率，可以安排孔径从大到小的系列筛子(其中筛子a处在最后一级)。通过大孔径筛子b先滤出直径较大的物体(对于土块，需尽可能压碎，以使其中可能混有的种子能够有机会经过下一步的筛选)，最后通过特定孔径的筛子a，将目的植物和非目的植物种子进行有效分离，即其中一类种子通过筛孔，另一类种子不通过筛孔。

针对两种主要土壤类型，采用不同方法，分离非目的植物种子和目的植物种子：

当裸地生境土壤在干燥时为疏松型的土壤时，对裸地生境中含有植物种子的土壤，直接分离非目的植物种子和目的植物种子。

当裸地生境土壤在干燥时为非疏松型的土壤时，对裸地生境中含有植物种子的土壤，需先进行充分的水浸处理，即将裸地生境中含有植物种子的土壤浸在水中，以消溶土壤颗粒，之后，再分离非目的植物种子和目的植物种子。

B)当所述的具体裸地生境土壤种子库中，目的植物和非目的植物种子的直径差异不显著，而它们的种子比重差异显著时：

对裸地生境土壤中的各种植物的种子，进行大样本取样，测试不同种子间的比重差异程度，通过理论分析和系列浓度水盐溶液的实验检验，确定能够将裸地生境土壤中的各种植物的种子(特别是非目的植物种子和目的植物种子两大类)进行有效分离的特定水盐溶液的浓度b。

根据裸地生境土壤中植物种子分离工作量的大小，确定和制作用于盛装浓度为b的特定水盐溶液的容器c。

将含有各种植物种子的裸地生境土壤，逐步适量装入所述盛装有浓度为b的特定水盐溶液的容器c中。在此过程中，不断搅拌，以达充分混合，观察种子上下分离情况，通过鉴别，将浮于溶液上层的植物种子不断取出，待容器c下层淤积的泥土和种子的混合物d较多、且影响溶液上层的种子分离工作时，则取出容器c下层淤积的泥土和种子的混合物d。经过这一过程，裸地生境土壤中的目的植物和非目的植物种子实现分离。

类似方法曾较早在单一作物选种工作中采用过，但在去除裸地生境土壤中的非目的植物种子时，尚未见采用上述方法的报道。上述方法不是简单移植已有方法，而是旨在去除裸地生境土壤种子库中的非目的植物种子，因此，场合、条件和目的不同，过程也不一致，具有创新性。

C)当所述的具体裸地生境土壤种子库中，目的植物和非目的植物种子的直径差异和比重差异均显著时：

针对具体的裸地生境土壤种子库中目的植物和非目的植物种子的情况，从A和B所述的方法之间，选择更简单、更易行、更有效的方法。

针对具体的裸地生境土壤种子库中目的植物和非目的植物种子的情况，如果在A和B所述的方法之间，难以选出更优化的方法，则在A和B所述的方法之间，排出先后次序(比如先采用A、后选择B，或者相反)。

D)当所述的具体裸地生境土壤种子库中，目的植物和非目的植物种子的直径差异和比重差异均不显著时，则需探索筛选并杀灭非目的植物种子的其他方法。

步骤三：在经过上述步骤后，裸地生境土壤种子库中非目的植物种子和目的植物的种子实现分离。对于分离后的非目的植物种子的杀灭，采用物理方法(如采用较长时间的高温、高压、冷冻、水淹，或隔绝氧气窒息等方法对种子灭活)和无次生污染的化学方法(包括所有能够杀灭非目的植物种子、且无残留、对环境无负面影响的化学药剂)。

本发明中，当经过步骤二对裸地生境土壤种子库中的目的植物和非目的植物种子进行一次分离后，尚不足以充分达到分离非目的植物种子和目的植物种子的目标时，可以多次重复步骤二的过程，直至充分达到分离非目的植物种子和目的植物种子的目标。

本发明中，如果经过一次或多次对裸地生境土壤种子库中的目的植物和非目的植物种子的分离过程，目的植物和非目的植物种子实现完全分离，则较为理想。但如果经过一次或多次筛选过程，目的植物和非目的植物种子不能达到完全分离，则有两种情况：

本发明中，当非目的植物种子和目的植物种子之间未能完全分离，而是在所分离的一个部分中，非目的植物种子和目的植物种子以较小比例<40％混合在一时，可以将经过分离后的含有非目的植物和目的植物种子的混合物e，播种在可完全人工控制的生境中，待种子陆续萌发后，经过鉴别，立即连根去除非目的植物，经过较长时间(如多个生长季)观察，确认没有非目的植物苗出现后，确认已经将非目的植物去除干净。这时对于已经生长出来的目的植物，移植到预计实施生态恢复的生境内，继续培育。

当非目的植物种子和目的植物种子之间未能完全分离，而是在所分离的一个部分中，非目的植物种子和目的植物种子以较大比例>40％混合在一起时：

如果裸地生境土壤种子库中种子总量不是很大，可以类似上述方法，将经过筛选分离后的含有非目的植物和目的植物种子的混合物e，播种在可完全人工控制的生境中，待种子陆续萌发后，经过鉴别，立即连根去除非目的植物，经过较长时间(如多个生长季)观察，确认没有非目的植物苗出现后，确认已经将非目的植物去除干净。这时对于已经生长出来的目的植物，移植到预计实施生态恢复的生境内，继续培育。

如果裸地生境土壤种子库中种子总量很大，且采用上述方法较难时，则需要更换其他方法。所以最初步骤一、二是很关键，也很重要的。

本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。