【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生态修复，涉及一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法。
技术介绍
1、高寒湿地具有维持生物多样性、涵养水源、净化水质、稳固碳库、调节气候等重要生态服务功能。但是受挖沟排水、过度放牧、极端气候、鼠害、恢复力弱等人为和自然原因叠加驱动，高寒湿地退化严重。例如若尔盖高寒湿地有60％-70％以上出现不同程度的退化。其退化对生态、生产、生活带来了直接和间接的负面影响。
2、相比于轻、中度退化湿地，重度湿地退化对整个生态系统的危害呈数量级增大。重度退化湿地植被覆盖率极低或土壤完全裸露；物质循环、维持生物多样性等功能丧失；湿地生态系统完整性、连通性被破坏。例如，遥感数据表明若尔盖湿地退化区域中重度退化湿地占比达到5.51％，面积超180平方公里，而且斑块密度增加、并逐渐连接成片。
3、为避免出现“恢复”式新破坏，同时受限于有限的物力财力资源，在退化湿地修复过程中一般会分类施策。轻度退化湿地依赖于自然恢复，但是重度退化湿地生境损毁严重，在环境胁迫去除后仍难以自然恢复，因此需要一些人工修复技术的干预。
4、高寒湿地重度退化后固碳能力极度下降，氮、磷等生源要素丢失严重且化学计量比失衡，微生物环境改变。例如：调查发现若尔盖湿地重度退化时，土壤全氮含量降低69.4％～93.7％，碱解氮含量降低57.6％～82.2％；土壤有机碳含量降低了51.1％；表层土壤全磷，易溶态无机磷包括水溶态无机磷、盐溶态无机磷和溶解态无机磷含量显著减少，有机磷均随退化程度的增加呈减少的趋势。恶化的生源要素环境难以支撑
5、周丛生物膜又名自然生物膜，是在一定的环境条件下产生的组成复杂并附着在固体表面的微生物聚集体，包含了细菌、藻类、原生动物、微型后生动物等微生物类群。众所周知，微生物具有比高等动植物更强的环境适应能力，是生态系统初级演替过程中的先锋。研究表明，周丛生物膜能够很好的适应高原区域强紫外照射、低温等条件，在高寒湿地中分布广泛；还能抵抗纳米颗粒等有毒有害物质胁迫。
6、周丛生物膜是健康水生态系统的重要组成部分，是水生态系统重要的初级生产者，在水生态系统生境调控中发挥多重关键作用。首先，周丛生物膜本身就是一个完整的微生态系统，拥有自身的物质循环、能量和信息传递功能。除了作为初级生产者外，其内大量的异养细菌和原后生动物还可以参与有机物的矿化过程。其次，周丛生物膜可以通过改变周遭环境的光照强度、溶解氧、ph、氧化还原电位等环境因子，进而影响到周围环境，尤其是会强烈影响土(沉积物)-水界面物质的循环。研究表明：周丛生物膜可以改善盐碱地的条件，降低了土壤盐度和ph，提高了土壤有机质和酶活性，为植物的生长提供适宜的环境；周丛生物膜上好氧/厌氧环境交替，进而在水体氮含量超标时发挥出很好的脱氮作用，而当生态系统缺乏碳氮时，周丛生物膜可发挥光合作用固碳和微生物固氮作用，增加系统有机质，氮等的含量；周丛生物膜为聚磷菌厌氧释磷、好氧大量吸磷提供介质条件，因此可降低水体磷含量并将其聚集在生物膜内避免流失以及改变土壤中磷的形态；在稻田湿地生态系统中，周丛生物膜强烈的影响着稻田土-水界面的环境，作用于生源要素循环等相关过程，有利于提高稻田氮素含量，可提高稻田磷素利用效率；周丛生物膜比表面积大，其中的矿物成分、有机类物质对重金属有很好的吸附效果；周丛生物膜对藻毒素、ppcps，除草剂降解等也有很好的降解作用；周丛生物膜还可以释放化感物质，抑制有害藻类的滋生。
7、基于此，本专利技术提出一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，改善重度退化高寒湿地土壤理化特征、养分状态、微生物多样性、生态功能，为后续湿地修复措施提供条件。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了解决高寒重度退化湿地土壤生境损毁严重，所处地区自然条件恶劣，难以自然恢复的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种生态环境友好、成本低廉、易于实现的土壤改良生态技术。主要是利用周丛生物膜极强的环境适应能力和环境演替能力，改良重度退化湿地土壤，为后续湿地结构和功能的恢复提供良好的条件。
2、为达到上述目的，采用的技术方案如下：
3、一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，包括以下步骤：
4、步骤s1：制备适应高寒湿地环境条件的周丛生物膜接种液；
5、步骤s2：在待改良重度退化高寒湿地区域铺设周丛生物膜载体；
6、步骤s3：进行待改良区域水文恢复的配套设计；
7、步骤s4：待改良区域适应高原区域环境条件周丛生物膜的快速、规模化、原位培养，实现待改良区域改良；
8、步骤s5：改良区域周丛生物膜的管理和处理利用。
9、进一步的，所述步骤s1具体为：
10、采集待改良区域邻近的未退化湿地中的周丛生物膜和待改良区域表层土壤浸提液为种源，二者质量比例10-20:1；以邻近湿地上覆水浸泡牦牛粪便或添加其他人工养分为培养介质；按质量比不低于1:100的条件，将种源加入培养介质，置于体积5-1000l的透明玻璃缸，在温度20-30℃，光照不低于12000lux，曝气量0.5-1.0l/(l·min)条件下培养5-15天；
11、所述土壤浸提液采集待改良区域表层0-15cm土壤，按照土水比1:2-5充分搅拌后静置24-72小时获得。
12、进一步的，所述人工养分组分为：
13、85.1mg/l的nano3，36.76mg/l的cacl2·2h2o，36.97mg/l的mgso4·7h2o，12.6mg/l的nahco3，28.42mg/l的na2sio3·9h2o，8.71mg/l的k2hpo4，24mg/l的h3bo3，4.36mg/l的na2edta·2h2o，3.15mg/l的fecl3·6h2o，2.5mg/l的cuso4·5h2o，22mg/l的znso4·7h2o，10mg/l的cocl2·6h2o，180mg/l的mncl2·4h2o，6.3mg/l的na2moo4·2h2o，18mg/l的na3vo4，0.135mg/l的vitaminb12，0.335mg/l的thiamine，25μg/l的biotin。
14、所述邻近湿地上覆水浸泡牦牛粪便作为培养介质时：
15、收集干牦牛粪便和湿地表层水，干牦牛粪便破碎至粒径1-2cm，按照20-40g/l将牦牛粪便与沼泽湿地水混合，浸泡48-72小时，取上部清液做为培养介质。
16、进一步的，所述周丛本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：
3.如权利要求2中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述人工养分组分为：
4.如权利要求1中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述周丛生物膜的接种液最终浓度达到5％-10％，接种液中能观察到大量团状体、絮状体、颗粒等藻-菌聚集形态。
5.如权利要求1中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：
6.如权利要求1中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
7.如权利要求1中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：
8.如权利要求7中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，
9.如权利要求1中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：
10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的方法在改良重度退化高寒湿地土壤理化特征、养分状态、微生物多样性、生态功能方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：
3.如权利要求2中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述人工养分组分为：
4.如权利要求1中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述周丛生物膜的接种液最终浓度达到5％-10％，接种液中能观察到大量团状体、絮状体、颗粒等藻-菌聚集形态。
5.如权利要求1中所述的一种利用周丛生物膜改良重度退化高寒湿地土壤的方法，其特征在于，所述步骤s2具体为：
6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：景连东，杨胜韬，刘佳，施天宇，柏松，武骁，
申请(专利权)人：西南民族大学，
类型：发明
国别省市：
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