本發(fā)明涉及植物種植領(lǐng)域，特別涉及一種采集海三棱藨草球莖苗的土鉆及其使用方法。

背景技術(shù)：

海三棱藨草是上海崇明東灘乃至整個(gè)長(zhǎng)江河口濕地生態(tài)系統(tǒng)中的土著種與關(guān)鍵種，具有消浪、護(hù)灘、促淤等功能。海三棱藨草每年產(chǎn)生大量淀粉含量較高的小堅(jiān)果和地下球莖，群落內(nèi)底棲動(dòng)物十分豐富，可為棲息于此的濕地水鳥提供大量植物性和動(dòng)物性餌料。因此，海三棱藨草是長(zhǎng)江口濕地生態(tài)系統(tǒng)中最關(guān)鍵的初級(jí)生產(chǎn)者，地位特殊、功能廣泛，具有不可替代的作用。

但是近30年來，由于人為的干擾以及外來物種特別是互花米草入侵的影響，海三棱藨草等土著物種的生存受到了嚴(yán)重的威脅，它的分布面積也從約135km²銳減到40km²以下，過去大面積壯觀的海三棱藨草單一群落已經(jīng)消失殆盡，最后只殘留一些小的斑塊。這一變化一方面使得大型底棲動(dòng)物和游泳動(dòng)物的食物來源大大減少，另一方面使得底棲動(dòng)物群落和鳥類群落的多樣性大幅度降低，這已經(jīng)嚴(yán)重影響到崇明東灘濕地生態(tài)系統(tǒng)的群落結(jié)構(gòu)與功能。如果這種趨勢(shì)不能得到有效的遏制，海三棱藨草這一物種在長(zhǎng)江口有可能整體走向滅絕，最后導(dǎo)致河口濕地生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。因此，崇明東灘乃至整個(gè)長(zhǎng)江口灘涂的海三棱藨草種群都亟需恢復(fù)和重建。

在海三棱藨草種群恢復(fù)和重建的過程中，需要大量種源。海三棱藨草既可通過種子進(jìn)行有性繁殖，也可通過球莖進(jìn)行無性繁殖。使用種子進(jìn)行種群恢復(fù)和重建，過程雖然便捷，但由于種子萌發(fā)率低，故不適宜大范圍推廣。例如在歐善華主編的《上海市海岸灘涂海三棱藨草種群特性及其促淤效能研究論文集》中，為提高海三棱藨草種子的萌發(fā)率，文中對(duì)種子采取了幾種不同的處理方式，如堿液浸泡、針刺等。雖然在萌發(fā)30天后，種子萌發(fā)率均可達(dá)到65％以上，但這些方法卻不適宜大批量的種子萌發(fā)。具體理由如下，該方法的投入成本比較高、操作繁瑣，由于催芽過程中使用了堿液，從而增加了堿液污染環(huán)境的危險(xiǎn)。而通過球莖進(jìn)行種群恢復(fù)及重建，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、球莖的出苗率和成苗率都很高；2、球莖具有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)可供幼苗生長(zhǎng)，因而球莖苗粗壯且對(duì)環(huán)境脅迫有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；3、球莖苗生長(zhǎng)及分蘗速度快，有利于海三棱藨草的種群擴(kuò)散。

另外，傳統(tǒng)的草皮移栽法通常是利用鐵鏟在自然生境中將植株連同著生土壤層整體移出，這種方法耗時(shí)耗力、運(yùn)輸成本也比較高，且對(duì)原生態(tài)環(huán)境的破壞較大，移栽效率低。再加上這種方法只適用于根系分布深度為2～5cm的淺根系植物。而根據(jù)調(diào)查顯示，海三棱藨草的根系通常分布在地下20～30cm。通過上述內(nèi)容，不難發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的草皮移栽法并不適用于海三棱藨草的移栽。

綜上所述，提供一種操作便捷、高效、低成本的海三棱藨草球莖苗的移栽方法是我們目前亟需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施方式的目的在于提供一種采集海三棱藨草球莖苗的土鉆及其使用方法，使得球莖苗的移栽過程更便捷、效率更高，降低了成本，且提高了球莖苗移栽的成活率，保護(hù)環(huán)境。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種采集海三棱藨草球莖苗的土鉆，包括：手柄、與手柄連接的主桿以及設(shè)置于主桿端部的鉆頭；其中，鉆頭呈空心圓筒狀，鉆頭的一端與主桿連接，鉆頭的另一端具有一開口。

另外，本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了一種使用土鉆采集海三棱藨草球莖苗的方法，包含以下步驟：

使用土鉆將球莖苗以土芯的形式取出。每平米采集的球莖苗數(shù)量應(yīng)小于或等于15個(gè)，采集位置應(yīng)盡量分布均勻，球莖苗采集出來后應(yīng)放置于陰涼處備用；

種植時(shí)，使用土鉆先鉆出一個(gè)土芯洞，其深度應(yīng)低于球莖苗土芯3～5cm，然后將帶有球莖苗的土芯插入土芯洞中，即完成移栽。

本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，通過在土鉆上設(shè)置手柄、空心圓桶鉆頭，使得一個(gè)人即可完成采樣工作，操作便捷；且使用該土鉆移栽的球莖苗，其根系附土，移栽后無需在土壤中重新定植，因而能夠快速適應(yīng)移栽后的環(huán)境，成活率高，降低了移栽后的管理成本；另外，單個(gè)土芯對(duì)自然種群的干擾比較小，降低了對(duì)自然種群的破壞。

進(jìn)一步地，鉆頭的外表面上具有開口，這樣便于將球莖苗從鉆頭中取出。

進(jìn)一步地，鉆頭遠(yuǎn)離主桿的一端呈尖狀，這樣方便鉆頭能夠快速的插入土壤中，增加土鉆的使用壽命。

進(jìn)一步地，主桿的長(zhǎng)度為50～60cm，適用于身高在150～180cm的采集人員，提高采集人員使用土鉆的體驗(yàn)，使得采集效率更高。

進(jìn)一步地，手柄、主桿均呈空心圓筒狀，且手柄、主桿以及鉆頭的壁厚均為2～4mm，這樣可以避免海水腐蝕土鉆，提高了土鉆的使用壽命。

進(jìn)一步地，主桿與手柄的連接處具有扇形或圓形凹陷，這使得手柄和主板能夠緊密連接。

進(jìn)一步地，手柄與主桿相連的一端與鉆頭垂直呈T字形結(jié)構(gòu)，這樣便于采集人員靈活的旋轉(zhuǎn)土鉆。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中土鉆的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式中土鉆的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式中土鉆采集球莖苗的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)所要求保護(hù)的技術(shù)方案。

本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種采集海三棱藨草球莖苗的土鉆，如圖1所示，該土鉆包括：手柄1、與手柄1連接的主桿2以及設(shè)置于主桿2端部的鉆頭3；其中，鉆頭3呈空心圓筒狀，鉆頭3的一端與主桿2連接，鉆頭3的另一端具有一開口。

在本實(shí)施方式中，手柄1、主桿2可以是空心圓筒狀，圓筒狀的手柄1、主桿2一方面方便采集人員的握持，另一方面降低了整個(gè)土鉆的重量。但是，本實(shí)施方式不應(yīng)以此為限，手柄1、主桿2也可以是實(shí)心的，或者手柄1、主桿也可以是其他形狀的。本實(shí)施方式在此不一一舉例說明。

具體地，在本實(shí)施方式中，手柄1可以是直徑為3cm空心圓筒。當(dāng)然，本實(shí)施方式中的手柄直徑不應(yīng)以此為限。

值得注意的是，為提高手柄1、主桿2、鉆頭3的彼此連接的緊固性，在本實(shí)施方式中，手柄1的中間位置可以通過環(huán)形焊接的方式與主桿2的上端部連成一體，另外，主桿2和鉆頭3也可以通過環(huán)形焊接方式連接成一體。

為了防止海水通過管壁進(jìn)入手柄1或者通過手柄1與主桿2的連接處進(jìn)入主桿2進(jìn)而腐蝕整個(gè)土鉆，在本實(shí)施方式中，主桿2和手柄1、鉆頭3的焊接的次數(shù)優(yōu)選為兩次。當(dāng)然，上述焊接的次數(shù)也可以是三次、四次等等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要靈活選擇。

通過上述內(nèi)容，不難發(fā)現(xiàn)，手柄1是土鉆在采集球莖苗時(shí)的發(fā)力點(diǎn)。雖然海三棱藨草的自然生境大多是濕地，但部分區(qū)域的土壤硬度還是比較大的，在球莖苗的采集過程中比較費(fèi)力。為使采集人員的雙手能夠同時(shí)握持手柄1，便于在采集過程中發(fā)力，在本實(shí)施方式中，手柄1的長(zhǎng)度可以設(shè)計(jì)成10cm，但是本實(shí)施方式不應(yīng)以此為限，手柄1的長(zhǎng)度也可以設(shè)計(jì)成12cm；或者手柄1的長(zhǎng)度也可以設(shè)計(jì)成15cm；或者手柄1的長(zhǎng)度也可以設(shè)計(jì)成18cm；或者手柄1的長(zhǎng)度也可以設(shè)計(jì)成20cm。但是手柄1的長(zhǎng)度不能超過20cm，因?yàn)槭直?的長(zhǎng)度過長(zhǎng)，會(huì)增加土鉆的重量，且不方便采集人員的使用。只要長(zhǎng)度在10～20cm范圍之內(nèi)的手柄1均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

另外，在采集球莖苗的過程中，土鉆插入土壤后，需要手動(dòng)旋轉(zhuǎn)土鉆使土芯與地下土壤完全斷開，這樣才能采集到完整的球莖苗土芯。而旋轉(zhuǎn)手柄1的受力點(diǎn)在手柄1和主桿2上部的連接處。隨著使用時(shí)間的增加，該連接處特別容易老化、脫落。為使手柄1和主桿2能夠緊密連接、增加了土鉆的使用壽命，在本實(shí)施方式中，在主桿2與手柄1的連接處可以打磨出深度為0.3～1.5cm的扇形或者圓形且能夠契合手柄1的凹陷。但是本實(shí)施方式不應(yīng)以此為限，主桿2與手柄1的連接處打磨出的凹陷的深度和形狀不應(yīng)以此為限，只要能夠保證主桿2和手柄1能夠連接的更緊密都是可以的。

不難發(fā)現(xiàn)，采集人員在使用土鉆采集球莖苗的過程中，主桿2的長(zhǎng)度要和采集人員的身高匹配，如果主桿2的長(zhǎng)度太長(zhǎng)，則不便于身高較矮的采集人員使用，如果主桿2的長(zhǎng)度太短，則采集人員需要不斷的彎腰來使用土鉆，影響球莖苗的采集率。為避免上述情況的發(fā)生，在本實(shí)施方式中，主桿2的長(zhǎng)度通?？梢允遣杉藛T身高(一般采集人員的身高在150～190cm)的三分之一，即50～60cm。

值得注意的是，在自然生長(zhǎng)環(huán)境中，海三棱藨草未萌發(fā)的球莖通常分布在地下15～20cm的深處，鉆頭3的長(zhǎng)度正好可以采集到未萌發(fā)的球莖，這使得在不增加成本的同時(shí)，進(jìn)一步提高了海三棱藨草種群恢復(fù)和重建的效率。在本實(shí)施方式中，鉆頭3的長(zhǎng)度可以是25cm、直徑可以是6cm，但是本實(shí)施方式不應(yīng)以此為限，鉆頭3的長(zhǎng)度也可以是30cm、直徑可以是8cm、或者鉆頭3的長(zhǎng)度也可以是35m、直徑可以是10cm、或者鉆頭3的長(zhǎng)度也可以是40cm、直徑可以是11cm等。這樣一來，在本實(shí)施方式中，鉆頭3的頂部留有空間的高度為5cm。留有5cm的空間的好處可以避免球莖苗在采集過程中被擠壓。當(dāng)然，鉆頭3頂部留有空間的高度和鉆頭3的長(zhǎng)度成正比?？紤]到球莖苗的大小不一，鉆頭3的長(zhǎng)度可以根據(jù)球莖苗的大小來設(shè)置。

另外，在鹽沼中采集球莖苗時(shí)，為降低海水腐蝕土鉆、增加土鉆的使用壽命，手柄1、主桿2以及鉆頭3都可以是由厚度為2mm的304不銹鋼材質(zhì)加工而成。但是本實(shí)施方式不應(yīng)以此為限，304不銹鋼材的厚度也可以是3mm、或者也可以是4mm。

值得一提的是，為便于采集人員旋轉(zhuǎn)土鉆，在本實(shí)施方式中，手柄1與主桿2相連的一端與鉆頭3垂直呈T字形結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施方式中，通過使用土鉆采集球莖苗，一人即可完成，操作便捷、采集效率高；采用土鉆移栽的球莖苗，其根系附土，移栽后無需在土壤中重新定植，能夠快速適應(yīng)移栽后的環(huán)境，成活率高，降低了移栽后的管理成本；單個(gè)土芯對(duì)自然種群的干擾較小，從而減輕對(duì)自然種群的破壞。

本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種采集海三棱藨草球莖苗的土鉆。第二實(shí)施方式是對(duì)第一實(shí)施方式的優(yōu)化，主要優(yōu)化之處在于：為便于將球莖苗從鉆頭中取出、提高采集效率，在本發(fā)明第二實(shí)施方式中，如圖2所示，鉆頭3的外表面上具有門字形開口，當(dāng)然也可以是其他形狀的開口，本實(shí)施方式不應(yīng)以此為限。另外，為使鉆頭3能夠快速的插入土壤中，增加土鉆的使用壽命、節(jié)約采集過程中的用力，在本發(fā)明第二實(shí)施方式中，鉆頭3遠(yuǎn)離主桿2的一端呈尖狀。

值得注意的是，在本實(shí)施方式中，鉆頭3的外表面上開設(shè)的門子形開口的寬度大小可以是鉆頭3直徑的一半，即3cm。當(dāng)然，鉆頭3的外表面上開設(shè)的門子形開口的寬度大小可以是鉆頭3直徑的三分之一，即2cm。本實(shí)施方式不以此為限。

本發(fā)明第三實(shí)施方式涉及一種使用第一實(shí)施方式或者第二實(shí)施方式中所述的土鉆采集球莖苗的方法，如圖3所示，具體包含以下步驟：

步驟101：采集球莖苗

在海三棱藨草的自然生境中，用土鉆將球莖苗以土芯的形式取出(1株球莖苗/土芯)。采集球莖苗時(shí)，每平米采集的數(shù)量應(yīng)小于或等于15個(gè)，采集位置也應(yīng)盡量均勻分布，以免對(duì)海三棱藨草的自然生境造成破壞。球莖苗裝入運(yùn)輸周轉(zhuǎn)箱中，運(yùn)至重建區(qū)域后，需放置于陰涼處備用；

步驟102：種植球莖苗

在重建區(qū)域，可按50cm×50cm的間隔來種植，相應(yīng)的種植密度計(jì)算如下：一畝地≈666平方米，一平方米＝10000平方厘米；

球莖苗的種植密度：(666×10000)÷(50×50)＝2664株；即，如果以50cm的間隔種植，每畝地可以種植大約2664株的球莖苗，也就是每平米種植4株的球莖苗。但是本實(shí)施方式不應(yīng)以此為限，也可以按照100cm×100cm(即種植密度為1株球莖苗/平米)的間距來種植。種植時(shí)，先用土鉆在重建區(qū)域上鉆出一個(gè)土芯洞，然后將帶有球莖苗的土芯插入土芯洞中，即完成球莖苗的種植。

值得一提的是，若土芯洞的深度大于土芯的高度，則土芯中的球莖苗低于地表，那么就會(huì)導(dǎo)致球莖苗淹水死亡；若土芯洞的深度等于土芯的高度，且種植時(shí)土芯未完全插入洞中，則會(huì)使得洞內(nèi)積水，從而導(dǎo)致球莖苗的爛根現(xiàn)象，降低了球莖苗移栽的成活率；若土芯洞的深度小于土芯的高度，則土芯中的球莖苗高出地表，能減少球莖苗被水淹的幾率，進(jìn)而促使球莖苗快速生長(zhǎng)及擴(kuò)散。在本實(shí)施方式中，土芯洞的深度低于球莖苗土芯3cm。當(dāng)然，土芯洞的深度也可以低于球莖苗土芯4cm、或者也可以是5cm。本實(shí)施方式不應(yīng)以此為限。

值得注意的是，運(yùn)至重建區(qū)域的球莖苗，需盡快種植，為避免土芯變形導(dǎo)致的不便于種植，在本實(shí)施方式中，種植前不可向土芯中的球莖苗澆水。

另外，由于梅雨季節(jié)將增加球莖苗被淹死的幾率，降低成活率，故球莖苗的移栽時(shí)間不能晚于5月，在本實(shí)施方式中，球莖苗的移栽時(shí)間可以在每年的4～5月。

不難發(fā)現(xiàn)，在移栽的過程中，球莖苗的苗高不宜過大，否則在移栽的過程中容易造成球莖苗須根受損，從而降低了球莖苗的成活率。為避免上述問題的出現(xiàn)，在本實(shí)施方式中，移栽苗的苗高盡量保持在1～5cm。

與現(xiàn)有技術(shù)中的移栽方法相比，本實(shí)施方式中的土鉆移栽法具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、易獲?。涸谟倌噘|(zhì)海岸生境中，利用土鉆采集球莖苗，一人即可完成，獲取效率高；

2、易轉(zhuǎn)運(yùn)：球莖苗土芯外形規(guī)則，重量較輕，方便運(yùn)輸；

3、易種植：種植時(shí)，直接插入相同面積大小的土芯洞中即可；

4、生長(zhǎng)、擴(kuò)散速度快，成活率高：土鉆移栽的球莖苗，其根系附土，移栽后無需在土壤中重新定植，能夠快速適應(yīng)移栽后的環(huán)境，成活率高，生長(zhǎng)及擴(kuò)散速度快。海三棱藨草球莖苗的最佳移栽時(shí)間為4～5月，避開了梅雨時(shí)節(jié)的長(zhǎng)時(shí)間降雨造成的幼苗淹死問題。另外，土鉆移栽能大大縮短球莖苗移栽后的適應(yīng)時(shí)間，在雨季來臨之前長(zhǎng)得更高，避免因長(zhǎng)時(shí)間淹沒在雨水中而死亡，增加了重建的成功率，降低了移栽后因水位管理以及補(bǔ)種產(chǎn)生的成本；

5、重建效率高：考慮到海三棱藨草生長(zhǎng)、擴(kuò)散速度快的特點(diǎn)，該方法按兩種間距種植球莖苗，到生長(zhǎng)季末海三棱藨草的種群平均密度可分別達(dá)1200株/平米和800株/平米。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在重建區(qū)域，1200株/平米的種群平均密度已經(jīng)達(dá)到環(huán)境容納量(即種群維持的最大密度，超過該密度將會(huì)導(dǎo)致海三棱藨草植株的死亡)。另外，過高的初始種植密度，也將導(dǎo)致原材料的浪費(fèi)；

6、對(duì)自然種群的破壞小：?jiǎn)蝹€(gè)土芯的采集對(duì)自然種群的干擾僅限于直徑為6cm深度為20～25cm的區(qū)域，采集后存留的土芯洞會(huì)被海水中的泥沙所掩埋，采集人員的踐踏效應(yīng)也將在3～5天內(nèi)自然恢復(fù)。在海三棱藨草種群瀕臨局部滅絕的生境中移栽球莖苗，該方法尤為適合。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。