本發明屬于森林培育和次生林更新領域，涉及一種使用可降解裝置保護櫟樹幼苗的方法。
背景技術：
櫟林是指主要由殼斗科櫟屬樹種構成的林分。從全球范圍來講，櫟屬(quercus.spp)樹種類型眾多，分布廣泛，是暖溫帶和亞熱帶的主要地被性植物，是重要的硬木樹種，具有很高的經濟價值。我國櫟林面積1726萬hm2,分布范圍從北緯18°～53°，東經98°～130°，主要分布于27個省份，占全國林分面積15.89％，櫟林總蓄積12.09億m3，占全國林分蓄積13.30％。根據其分布的范圍，可劃分為廣布型6種，中布型8種，窄布型13種，主要櫟屬成林樹種包括：麻櫟(quercusacutissima)、栓皮櫟、遼東櫟(quercuswutaishanica)、蒙古櫟、銳齒櫟(quercusalienavar.acutiserrata)、槲櫟(quercusaliena)、槲樹(quercusdentata)等。櫟林在涵養水源、水土保持、培肥土壤、改善環境等方面起著維護生態安全的重要作用。
櫟林更新的主要方式包括有性生殖和無性繁殖兩方面。與無性繁殖的伐樁萌苗、根莖萌苗相比，依靠種子形成的實生苗具有基因多樣性豐富、生長旺盛、壽命長等特點，是維持櫟類種群規模的重要保證。然而，櫟類果實俗稱橡子，平均淀粉含量高達50.6％～58.7％，落種后容易遭受蟲害以及鼠、鳥的取食。研究發現，在鼠類搬運作用下，櫟樹種子的半存活時間一般是0.6～8.6d。在林下和林冠層處，多以松鼠科的巖松鼠(sciurotamiasdavidianus)為主；林緣多以田鼠科大耳姬鼠(apodemnuslatronum)為主。crawley和long及du等也認為，櫟屬植物的種子含有豐富的淀粉，是越冬的良好的儲備食物，能夠吸引松鼠等嚙齒類動物對其搬運藏覓。即使少數種子萌發，但其種子殘體也能夠吸引鼠兔啃噬，進而破壞幼苗生長。
由于全球氣候變暖和分布地生境破壞，櫟林林地年結實量逐漸減少。不僅如此，只有落到安全島內的種子才能避免動物的侵害、競爭和土壤的毒害作用，最終萌發、成苗，形成新的個體。從種子雨的輸入、到種子萌發再到幼苗的存活，受動物取食、光照強度、光期、土壤濕度、營養元素等因素限制，種子耗損較大，成苗率較低，嚴重制約了櫟屬植物種群規模的發展和櫟林的更新。因此，人工建立合適的生長空間，保證櫟樹種子萌發和幼苗生長所需的安全空間和水熱環境是維持櫟類種群更新的重要保證，是實現櫟林可持續經營的有效前提。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種使用可降解裝置保護櫟樹幼苗的方法，通過該方法可以保護櫟樹的種子和幼苗不被鼠、鳥、獸啃食，防止風雨侵害。
如上構思，本發明是通過以下技術方案來實現：
一種使用可降解裝置保護櫟樹幼苗的方法，包括以下步驟：
①選取可降解材料制作且兩端開口的保護管；
②保護管內底部制有一圈排水網篩，且往上間隔制有多排排開孔，每排排開孔包括多個通氣孔；
③將保護管底部埋進土壤，露出最下排排水網篩，上部斜拉固定在地面,每個保護管通過多個支腳固定；
④選取櫟樹林地中干型優良結果量豐富的植株作為母樹，在母樹周圍安置多個保護管，將落地的種子或1年生幼苗罩上；
⑤定期檢查保護管的牢固程度，清理排水網篩，避免堵塞；
⑥3～4年后所保護的幼苗已經形成獨立植株，可正常生長；
⑦殘留的可降解材料制作兩端開口的保護管在光照和微生物的作用下可逐步降解，不需要清理出樣地。
所述保護管采用可降解材料高透明聚乳酸pla制作，保護管內徑10～15cm，管壁厚5～10mm，長70cm～100cm。
所述一圈排水網篩設置在距離保護管底部5cm處，網篩長5cm、篩孔徑2mm、間隔2mm，由此往上每隔10cm有一排開孔，每排4～6個通氣孔。
所述保護管底部5cm埋進土壤，其上部采用高強度鐵絲斜拉45～60°固定在地面,每個管子固定3～4個支腳。
所述櫟樹母樹周圍安置10～20保護管。
所述支腳采用長度8～10cm木楔。
與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：
①本發明解決了櫟類果實(橡子)容易被嚙齒類動物以及鳥類取食的現象，降低橡子被搬運和啃食率20％～58％。
②避免了種子萌發、幼苗生長過程中的風害、日灼、雨雪災害的損害，提高了3年生櫟類幼苗的保存率37％～56％，可以有效維持種群更新。
③采用可降解材料制作的保護管，可降低林地清理成本、減少產生的有害垃圾，保護林地衛生。
附圖說明：
圖1是保護管的結構示意圖。
具體實施方式：
一種使用可降解裝置保護櫟樹幼苗的方法，包括以下步驟：
1)選取高透明聚乳酸pla可降解材料制作的保護管，保護管1內徑10～15cm，管壁厚5～10mm，長70cm～100cm，兩端開口；
2)距離保護管底部5cm處制有一圈排水網篩3，網篩長5cm，篩孔徑2mm，間隔2mm，以防止管中集聚雨水，由此往上每隔10cm有一排開孔，每排4～6個作為通氣孔2；
3)將保護管底部5cm埋進土壤，露出最下排排水網篩，上部采用高強度鐵絲斜拉45～60°固定在地面,每個保護管固定3～4個支腳,支腳采用長度8～10cm木楔；
4)選取櫟樹林地中干型優良結果量豐富的植株作為母樹，在母樹周圍安置10～20個保護管，將落地的種子(橡子)或1年生幼苗罩上，保護其免受嚙齒類動物啃食以及風雨災害；
5)定期檢查保護管的牢固程度，清理排水網篩，避免堵塞；
6)3～4年后所保護的幼苗已經形成獨立植株，可正常生長；
7)殘留的高透明聚乳酸材料在光照和微生物的作用下可逐步降解，不需要清理出樣地。
下面設計具體的使用可降解裝置保護櫟樹幼苗的方法對比實驗，來說明本方法對櫟樹幼苗的保護效果：
[實驗設計]
選擇實驗區域為陜西省秦嶺北坡中段樓觀臺林場(33°42'—34°14'n，107°39'—108°37'e)，海拔570～1020m，屬暖溫帶大陸性季風氣候，年均降水量674.3mm，年均蒸發量1109.7mm.土壤為山地褐土。地帶性植被為暖溫帶落葉闊葉林，林地主要喬木建群種為栓皮櫟。
該林場自1985年實施了天然林封育保護措施，栓皮櫟林林相發育較好，栓皮櫟占林分組成的90％以上。本研究于2009年8月上旬選擇林相相對整齊，林木分布均勻的地段，設置12個10m×10m的樣地。其中，處理組分別均勻安置保護管20個、50個和80個，并以未安裝保護管樣地為對照，重復3個。
[指標測定]
橡子搬運和取食監測將每個樣地劃分為1m×1m的方格100個，每次詳細清查方格內橡子數量(包括保護管中的橡子和幼苗)。由于橡子搬運和取食與落種同時發生，本研究以種子雨結束(時間為2009.10.15)時的橡子數量為基數，統計2009.12.15時樣地中橡子的數量搬運與取食情況。以兩次統計橡子數量之差為搬運的種子數；以帶有明顯動物啃食痕跡的為啃食種子。考慮自然因素造成種子消失，以多個樣地均值為統計值。
幼苗生長監測統計監測樣地中種子萌發率、幼苗數量以及1年生苗存活率，并分別選擇保護管保護的和自然生長的幼苗6～8株，于每年生長季結束(10月15日前后)測量其基徑和株高，測量時將保護管輕輕取下避免損傷幼苗。
降解實驗采用土埋法，將成型的pla標準試件稱重后埋于實驗林內不同樣地中，深度20cm。pla標準試件降解微生物源來自土壤的微生物群。每隔1年取出其中的1組試件(3個平行樣)。去除其表面的雜質。然后將試件放入真空干燥箱在50℃的溫度下干燥24h后采用電子天平(0.0001g)精確稱量pla標準試件降解前后的質量，取其平均值計算pla標準試件質量損失率。利用萬能力學實驗機測試pla標準試件拉伸強度和沖擊強度，拉伸強度與沖擊強度測試按照gb/t13525-92進行。
[實驗結果]
下面通過對比安裝櫟樹幼苗保護管與未安裝保護管樣地的種子和幼苗存活及生長情況來說明具體效果：
表1安裝櫟樹幼苗保護管與未安裝保護管樣地的橡子和幼苗存活情況
于8月中旬開始，秦嶺北坡栓皮櫟種子成熟，從9月中旬到10月開始掉落，并在11月上旬結束，根據落種數量劃分為起始期、高峰期和末期3個階段。落種過程中，伴隨著嚙齒類動物的采集和啃食，落種結束后立即抽樣調查每個樣地的種子數量，安裝保護管20個、50個和80個的樣地中，橡子保存數量分別高出未安裝樣地3.1％，5.4％、10％；落種結束后1個月，調查樣地橡子搬運和啃食情況發現，與未安裝保護管樣地相比，安裝保護管的三個樣地搬運率分別降低了20.8％、54.2％和58.3％，啃食率降低了24.5％、48.1％和56.3％；第二年春季統計樣地出苗數量，安裝保護管的三個樣地萌發的幼苗數量明顯增加，而當年的幼苗死亡率分別下降了7.9％、21.7％、24.8％；落種后第三年(安裝保護管第四年)，保護管中的幼苗保存完好，而未保護的幼苗數量減少明顯。由于動物啃食、踐踏對照樣地三年生幼苗僅存活17株，安裝保護管的三個樣地保存的三年生幼苗數量分別增加近乎2～4倍，三年生幼苗保存率分別增加了37.5％、47.9％、56.3％。
表2.保護管中幼苗和無保護管幼苗生長狀況對比
對比保護管和無保護管的幼苗生長情況，發現保護管中幼苗高度增加，但二者差異不明顯。與未加保護管的相比，保護管中一年生幼苗高度增加12.9％、8.5％、19.3％，而地徑差異不大。
表3.不同降解時間的高透明聚乳酸材料質量和力學特性變化
表3所示，在土壤中pla試件隨著降解時間延長，降解加速、力學特性變差。埋置三年質量分別減少趨勢明顯，質量損失率呈逐漸增加趨勢；抗沖擊強度逐漸下降，與第一年相比，第三年沖擊強度下降了54.9％，拉伸強度下降了44.5％。說明高透明聚乳酸材料有較好的降解特性。