本發(fā)明屬于紅樹林苗培育的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種紅樹林分布邊界以北的紅樹林種苗培育系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

紅樹林(Mangrove)指主要分布于熱帶、亞熱帶低能海岸潮間帶或河流入海口，為熱帶海岸起源的喜熱性海灘木本植物群落。由于紅樹植物大多是嗜熱性植物，低溫是限制紅樹植物分布區(qū)擴展的主要因子，且對1-2年齡樹苗影響較大，一般認(rèn)為紅樹植物的致死溫度為-3℃。我國紅樹林的自然分布北界在福建省福鼎縣，最冷月平均氣溫與水溫分別為9.8℃和10.9℃；引種分布北界在浙江省樂清縣，最冷月平均氣溫與水溫分別為9.3℃和10.6℃；最冷月平均溫度和極端低溫是影響其分布的主要限制因素，而水溫的影響超過氣溫。

紅樹林可為海洋動物提供覓食棲息、生產(chǎn)繁殖的場所，為候鳥提供越冬場和遷徙中轉(zhuǎn)站，具有防風(fēng)消浪、促淤保灘、固岸護堤、凈化海水和空氣等功能，此外還具有較高的工業(yè)、藥用等經(jīng)濟價值。由于紅樹林重要的生態(tài)功能和社會經(jīng)濟價值，其分布邊界以北沿海區(qū)域迫切需要相關(guān)技術(shù)手段進行引種培育。此外，在全球氣候變暖效應(yīng)的影響下，紅樹林分布的區(qū)域也有可能向更高緯度區(qū)域擴展。

秋茄(Kandelia obovata)為紅樹科(Rhizophoraceae)秋茄樹屬植物，是我國境內(nèi)天然分布最廣且分布緯度最高的紅樹植物，也是我國紅樹植物中最耐寒的種類之一。在野外分布的秋茄林，當(dāng)胚軸成熟時，若未及時采摘，胚軸會脫落插入林下泥中，由于林下蔭蔽只有少量幼苗能正常生長，所以收集成熟胚軸用于人工林建設(shè)非常必要。

專利名稱為“提高紅樹植物秋茄抗寒能力的方法”(201511024503.3)中公開了一種為實現(xiàn)秋茄高緯度種植采用秋茄胚軸定植前低溫刺激或定植后人為精確階段性降溫增強秋茄種苗抗寒能力的方法，從優(yōu)化種苗培育系統(tǒng)的角度實現(xiàn)紅樹林秋茄高緯度育苗的做法目前尚未發(fā)現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種紅樹林分布邊界以北的紅樹林種苗培育系統(tǒng)及方法，保證紅樹林種苗種植的適宜水溫，實現(xiàn)紅樹林種苗較高緯度的人工培育。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種紅樹林分布邊界以北的紅樹林種苗培育系統(tǒng)，包括廢熱回收利用系統(tǒng)和若干套培育箱，各套培育箱包括紅樹植物、浮島片、種植杯、培育箱體、浮島片支撐板、排空管、排水豎管、虹吸彎管、虹吸豎管、排污管、溢流管和進水管，所述培育箱體四周設(shè)有保溫層，所述浮島片支撐板設(shè)置于培育箱體的內(nèi)側(cè)壁，所述浮島片放置于浮島片支撐板上，所述浮島片的中心設(shè)有圓孔，所述種植杯放置于浮島片的圓孔中，所述紅樹植物種植于種植杯中，所述培育箱體設(shè)有進水管和溢流管，所述排空管和排污管設(shè)置于培育箱體側(cè)壁的底部，所述排水豎管沿豎直方向安裝于排空管的上方、并與培育箱體連通，排水豎管的上端連通虹吸彎管，所述虹吸彎管的另一端豎直向下與虹吸豎管連通，所述虹吸彎管的設(shè)置高度高于浮島片支撐板、低于溢流管，所述廢熱回收利用系統(tǒng)通過進水管向各套培育箱供水。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式，所述培育箱體內(nèi)部并列放置若干塊浮島片，若干種植杯通過各浮島片并列放置于培育箱體中。

作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述培育箱體采用PVC板制成，培育箱體四周包裹聚氨酯保溫材料形成保溫層。

作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述培育箱體由混凝土制成，培育箱體四周填充聚苯顆粒保溫砂漿形成保溫層。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的另一技術(shù)方案是提供一種利用上述的紅樹林分布邊界以北的紅樹林種苗培育系統(tǒng)進行紅樹林種苗培育的方法，包括以下步驟：

(1)啟動廢熱回收利用系統(tǒng)產(chǎn)出溫?zé)崴矗刂茰責(zé)崴吹臏囟葹?5～25℃，鹽度為15‰～20‰；

(2)向各種植杯中裝入就地采取的海泥；

(3)對紅樹植物的胚軸先后進行環(huán)境適應(yīng)性處理、殺菌處理和滅蟲處理，將紅樹植物的胚軸在種植杯中進行插植，再將種植杯放入浮島片的圓孔中，將浮島片放置到浮島片支撐板上；

(4)關(guān)閉排空管的閥門和排污管的閥門，將溫?zé)崴匆院愣魉偻ㄟ^進水管注入到培育箱體中，浮島片攜帶插植有紅樹植物的種植杯隨水面沉浮，排水豎管、虹吸彎管和虹吸豎管通過虹吸作用將培育箱體中的水體排出；

(5)定期檢查溢流管的溢流情況和虹吸排水情況，溢流管存在溢流時，通過排空管將培育箱體內(nèi)部的渾水排出或者通過排污管將培育箱體內(nèi)部的污泥排出。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實施方式，所述步驟(3)中將紅樹植物的胚軸放置在培育系統(tǒng)環(huán)境中適應(yīng)12-24h，再用0.1％～0.2％的高錳酸鉀溶液浸泡20～28h對紅樹植物的胚軸進行殺菌，再用0.05％～0.1％的樂果溶液浸泡20～28h對紅樹植物的胚軸進行滅蟲。

作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述虹吸豎管排出的水溫度大于等于15℃時作為下一級養(yǎng)殖箱單元的進水，溫度小于15℃時返回廢熱回收利用系統(tǒng)調(diào)溫后循環(huán)使用。

作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述廢熱回收利用系統(tǒng)利用沿海發(fā)電廠冷卻海水或者沿海封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)循環(huán)水作為溫?zé)崴础?/p>

作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述廢熱回收利用系統(tǒng)利用沿海工業(yè)園區(qū)熱廢氣或者熱力管道泄壓閥蒸汽作為熱源對水源進行加熱產(chǎn)生溫?zé)崴础?/p>

作為本發(fā)明另一種優(yōu)選的實施方式，所述紅樹植物采用秋茄。

有益效果

本發(fā)明充分利用廢熱資源為紅樹林種苗培育提供溫?zé)崴?，保證紅樹林種苗種植的適宜水溫，同時實現(xiàn)了沿海區(qū)域廢熱資源的再利用；通過培育箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計，模擬出自然潮汐的水位漲跌，有利于提高紅樹林種苗培育的適應(yīng)性。本發(fā)明實現(xiàn)了在紅樹林分布邊界以北沿海區(qū)域，開展紅樹植物種苗的人工培育，為紅樹人工林的建設(shè)提供種苗基礎(chǔ)；另外，利用紅樹植物發(fā)達的根系能夠?qū)λ催M行水質(zhì)凈化，充分發(fā)掘紅樹植物的生態(tài)功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明養(yǎng)殖箱單元的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明培育箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

一種紅樹林分布邊界以北的紅樹林種苗培育系統(tǒng)，包括廢熱回收利用系統(tǒng)和3套培育箱，廢熱回收利用系統(tǒng)采用一沿海太陽能溫室循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)一口面積為50m²養(yǎng)殖池的排水作為本系統(tǒng)的水源。

如圖1和圖2所示，各套培育箱包括紅樹植物1、浮島片2、種植杯3、培育箱體4、浮島片支撐板5、排空管6、排水豎管7、虹吸彎管8、虹吸豎管9、排污管10、溢流管11和進水管12。

培育箱體4采用PVC板構(gòu)建，箱體四周包裹聚氨酯保溫材料，箱體長2m，寬35cm，高80cm，3套箱體并列安裝，置于太陽能溫室循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)養(yǎng)殖池邊空地。排空管6、排水豎管7、虹吸彎管8、虹吸豎管9、排污管10、溢流管11和進水管12構(gòu)成各養(yǎng)殖箱單元的進排水結(jié)構(gòu)。排空管6和排污管10設(shè)置于培育箱體4側(cè)壁的底部，進水管12設(shè)置于培育箱體4上排空管6相對的側(cè)壁，有利于箱內(nèi)水體的流動。排水豎管7沿豎直方向安裝于排空管6的上方，并與培育箱體4直接連通，排水豎管7的上端連通虹吸彎管8，虹吸彎管8的另一端豎直向下與虹吸豎管9連通，虹吸彎管8的設(shè)置高度必須高于浮島片支撐板5，且溢流管11的設(shè)置高度高于虹吸彎管8。

進水管12與太陽能溫室循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)的養(yǎng)殖池排水系統(tǒng)連接，進水溫度控制在15～25℃，鹽度控制在15‰～20‰，如鹽度低于15‰，可使用市售海水晶進行調(diào)節(jié)。排空管6、排水豎管7、虹吸彎管8和虹吸豎管9組成虹吸系統(tǒng)，排空管6和排污管10正常運行時關(guān)閉，當(dāng)培育箱體4中水位高于70cm高度，虹吸系統(tǒng)自動啟動，將培育箱體4中水體排空，使得培育箱體4中的水位呈現(xiàn)潮汐式的上升與下降。

浮島片支撐板5設(shè)置于培育箱體4的內(nèi)側(cè)壁，距離培育箱體4的底部30cm。浮島片2為PP材質(zhì)，外觀呈方形，邊長33cm，中央留有圓孔用于放置種植杯3，內(nèi)部為空心的結(jié)構(gòu)，浮島片2放置于浮島片支撐板5上，種植杯3放置于浮島片2的圓孔中，紅樹植物1種植于種植杯3中。每個培育箱體4內(nèi)部并列放置6塊浮島片2，6個種植杯3通過各浮島片2并列放置于培育箱體4中。

當(dāng)培育箱體4內(nèi)部的水位高于浮島片支撐板5時，浮島片2可攜帶種植杯3和紅樹植物1浮于水面上，隨著虹吸開啟，水位逐漸下落時，浮島片2隨之下落，水位下落至浮島片支撐板5時，浮島片2擱置在浮島片支撐板5上，可使種植杯3干露，為紅樹植物1提供模擬自然的潮汐式的水位波動，有利于增強紅樹植物1的適應(yīng)性。

下面提供一種利用上述的紅樹林分布邊界以北的紅樹林種苗培育系統(tǒng)進行紅樹林種苗培育的方法，包括以下步驟：

(1)選取太陽能溫室循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)一口面積為50m²的養(yǎng)殖池，養(yǎng)殖池水溫度為20℃，鹽度為15‰，無需進行水溫、鹽度調(diào)節(jié)，直接將養(yǎng)殖池溢流口與進水管12連接。

(2)向各種植杯3中分別裝入就地采取的海泥。

(3)紅樹植物1選用秋茄，在其胚軸成熟時，取下用當(dāng)?shù)睾Ｋ?h左右，低溫冷藏運輸?shù)竭M行種苗培育地方。將低溫冷藏運輸?shù)募t樹植物1的胚軸放置在太陽能溫室環(huán)境中適應(yīng)18h，待胚軸適應(yīng)環(huán)境溫度后用0.1％～0.2％的高錳酸鉀溶液浸泡24h用以殺菌，再用0.05％～0.1％的樂果溶液浸泡24h可殺滅食心蟲類。之后將紅樹植物1的胚軸在種植杯3中進行插植，再將種植杯3放入浮島片2的中央圓孔中，將浮島片2放置到浮島片支撐板5上。

(4)關(guān)閉排空管6的閥門和排污管10的閥門，將養(yǎng)殖池溢流排水作為培育箱體4的進水，并以恒定流速通過進水管12注入，當(dāng)水位高于浮島片支撐板5時，浮島片2攜帶插植有紅樹植物1的種植杯3隨水面浮起。經(jīng)過一段時間，當(dāng)水面高度超過虹吸彎管8頂端時，自動啟動虹吸，將培育箱體4中水體排出，排出的水體利用水泵提升回到養(yǎng)殖池中，構(gòu)成養(yǎng)殖池-紅樹植物種苗培育系統(tǒng)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，利用紅樹植物1發(fā)達的根系能夠?qū)λw進行水質(zhì)凈化，發(fā)揮出紅樹植物1更大的生態(tài)功能。

(5)定期檢查溢流管11的溢流情況和虹吸排水情況，若溢流管11存在溢流時，需要排除虹吸系統(tǒng)堵塞問題。打開排空管6的閥門，將培育箱體4內(nèi)部的渾水排出，如果排空管6無法排水時，則連同紅樹植物1與種植杯3取出浮島片2，打開排污管10閥門沖洗沉積在培育箱體4的污泥并從排污管10排出，保障系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行。

在該具體實施過程中，紅樹林種苗培育取得了良好的效果，秋茄胚軸發(fā)芽率100％，種苗長勢良好，另外，養(yǎng)殖池氨氮、亞硝態(tài)氮和硫化物等重要水質(zhì)指標(biāo)濃度維持在較低水平。