CN102428857A

CN102428857A - 构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法

Info

Publication number: CN102428857A
Application number: CN2011102619366A
Authority: CN
Inventors: 靳思佳; 郭健康; 陈明玲; 车生泉
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2031-09-06
Also published as: CN102428857B

Abstract

本发明公开了一种构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，属于植物种植技术领域。本发明构建的植物群落位于河道岸边，呈带状，宽度15～18m，包括水平结构和垂直结构，水平结构分为靠近河道、中间、远离河道的三条带状区域，垂直结构分为上、中、下层。上层乔木层、中层灌木层和下层草本层，由各种耐湿、中生乔、灌、草植物复合混交种植而成。本发明通过合理的植物空间布局及植物配置方法，能够有效增加地表径流时间，促进污染物下渗、截留和吸附等过程，有效起到阻控面源污染的作用，并能有效发挥生态效益，同时也具备良好的景观美学功能。

Description

构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法

技术领域

本发明涉及的是一种植物种植技术领域的方法，具体是一种构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法。

背景技术

随着人口数量的增长和城市化进程的加快，大量工业、农业和生活污水的排放导致河流、湖泊等水环境日益恶化。水体污染一般分为点源污染和面源污染两类；随着对点源污染的有效管控，面源污染日渐成为河流、湖泊等地表水体污染最主要的贡献源；其中农业面源污染贡献率最高且分布最为广泛。农田中的化肥、农药、泥沙、营养盐等污染物，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流进入水体，造成水体N、P等含量超标，水体富营养化污染加剧；另外在城市中，硬质地面及下垫面的比例很高，由暴雨径流产生的突发性、高流量、重污染的城市面源污染也是受纳水体的重要污染源之一。

河岸位于河流与陆地交界处，是面源污染进入河流的最后一道屏障，河岸植物群落作为河岸植被缓冲带的主体，其功能是防止由地表径流、废水排放、地下径流和深层地下水流所带来的有机物、沉积物等污染物进入河流系统。因而，构建河岸植物群落截留面源污染是一项行之有效的措施。然而，目前河岸植物群落及生态系统破坏和退化现象严重，且植物群落的构建缺乏对合理的空间布局、宽度、群落种类组成、群落结构的系统规划设计和模式研究，养护管理费用也较高，河岸植物群落未能较好体现其去除面源污染的生态治理功能。

针对河岸植物群落存在的上述问题，确定合理的植物群落结构与空间布局，提出河岸植物群落构建模式，是阻控面源污染、提升河岸景观功能的重要手段。

经过对现有技术检索发现，中国专利CN200610161264公开了一种高效快速去除面源污染的生态岸坡构建方法，沿河堤至河道水体之间构建三级滤床系统，最上和最下一级滤床底部装填砾石、陶粒、沸石等填料，表层种植植物，中间一级滤床在填料层之上铺设生态混凝土预制块，每级滤床布设布水系统，达到去除面源污染的目的；中国专利CN200610161261公开了一种兼顾面源控制的护坡仿自然生态化构建的方法，利用生态滤石槽等生态预处理装置和自然材料（生态木、植物纤维网）来构建河道硬质护坡，以实现其生态化改造；中国专利CN201010297597公开了一种湖滨湿地生态修复方法，通过在湖滨带种植湿生木本植物构建湿地植物群落，其中湿生乔木包括柳树、水杉、中山杉、池杉和竹子，湿生灌木包括滇鼠刺和杞柳。但是这些专利主要从工程技术角度，通过构建生态护坡达到去除面源污染的目的，或者通过构建植物群落实现滨湖湿地的生态修复，所需构筑材料复杂，土方工程量大，或是以湖岸生态修复为目的，未考虑面源污染的有效去除功能。本发明针对上述问题，将植物群落配置与面源污染的管控结合起来，提供一种构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法。在进一步的检索中，尚未发现与本发明主题相同或者类似的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种能够将植物群落配置与面源污染的管控结合起来的构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，构建的植物群落位于河道岸边，呈带状，总宽度15～18m，包括水平结构和垂直结构，水平结构为将所述植物群落的种植区域沿平行岸边方向三等分，得到靠近河道、中间、远离河道的三条带状区域，垂直结构分为上、中、下三层。

优选的，所述植物群落垂直结构的上层为乔木层；

其中，在所述靠近河道带状区域间隔种植耐水湿落叶乔木和耐水湿常绿乔木，所述耐水湿落叶乔木的种植长度为8m，所述耐水湿常绿乔木的种植长度为4m；胸径12～15cm，郁闭度50～70％；

在所述中间带状区域按数量比等比例混植水杉、池衫和落羽杉，胸径10～12cm，郁闭度60～70%；

在所述远离河道带状区域间隔种植中生落叶乔木和中生常绿乔木，所述中生落叶乔木的种植长度为8m，所述中生常绿乔木的种植长度为4m；与对应的靠近河道耐水湿落叶乔木种植区相比，中生落叶乔木种植区位于整体水平下移4m的位置；胸径12～15cm，郁闭度50～70％。

优选的，所述植物群落垂直结构的中层为灌木层；

其中，在所述耐水湿落叶乔木种植区域对应的下方种植耐湿灌木，高度60～120cm，郁闭度70～80%；

在所述中生落叶乔木种植区域对应的下方种植中生灌木，高度60～120cm，郁闭度70～80%；

其余部分不种植灌木。

优选的，所述植物群落垂直结构的下层为草本层；所述草本层均种植耐荫草本植物，郁闭度100%。

优选的，所述耐水湿落叶乔木，包括按数量比等比例混植的垂柳、枫杨、刺槐、苦楝中的任意两种或多种；所述耐水湿常绿乔木，包括按数量比等比例混植的湿地松、东方杉、棕榈、蚊母树中的任意两种或多种；所述中生落叶乔木，包括按数量比等比例混植的青桐、无患子、臭椿、合欢中的任意两种或多种；所述中生常绿乔木，包括按数量比等比例混植的香樟、广玉兰、女贞、桂花中的任意两种或多种。

优选的，所述耐湿灌木，包括按数量比等比例混植的八角金盘、夹竹桃、洒金桃叶珊瑚、小叶黄杨、海桐中的任意两种或多种；所述中生灌木，包括按数量比等比例混植的小叶女贞、云南黄馨、石楠、珊瑚树、构骨中的任意两种或多种。

优选的，所述耐荫草本植物，包括按数量比等比例混植的麦冬、狗牙根、葱兰、书带草、鸢尾中的任意两种或多种。

本发明的有益效果在于：本发明方法中的河岸近自然植物群落由乔、灌、草三层构成，由于其合理的分布格局及植物搭配方式，使得该植物群落在不同地表径流情况下和不同季节都能起到减少或去除面源污染的作用，并能有效发挥生态效益，同时也具备良好的景观美学功能。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

本实施例1是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：

1.在上海南汇建造河岸近自然植物群落总宽度18m，分水平结构和垂直结构。

2.水平结构分三部分，将总宽18m的带状种植区域沿平行岸边方向三等分，得到靠近河道、中间、远离河道的三条带状区域，宽度均为6m。垂直结构分为上、中、下三层。

3. 上层为乔木层。

其中，近河道部分间隔种植耐水湿落叶乔木和耐水湿常绿乔木，落叶乔木的种植长度为8m，常绿乔木的种植长度为4m。胸径12～14cm，郁闭度55～65％。所述落叶乔木包括：垂柳、枫杨、刺槐、苦楝，等比例混植（数量比）。所述常绿乔木包括：湿地松、东方杉、棕榈、蚊母树，等比例混植（数量比）。

中间部分为水杉、池衫、落羽杉等比例混植（数量比）。胸径10～12cm，郁闭度60～65%。

远离河道部分间隔种植中生落叶乔木和中生常绿乔木，落叶乔木的种植长度为8m，常绿乔木的种植长度为4m，与对应的靠近河道耐水湿落叶乔木种植区相比，中生落叶乔木种植区位于整体水平下移4m的位置。胸径12～14cm，郁闭度55～65％。所述落叶乔木包括青桐、无患子、臭椿、合欢，等比例混植（数量比）。所述常绿乔木包括香樟、广玉兰、女贞、桂花，等比例混植（数量比）。

4.中层为灌木层。

在耐水湿落叶乔木区域（长8m，宽6m）下层种植耐湿灌木，高度60～100cm，郁闭度70～75%。在中生落叶乔木区域（长8m，宽6m）下层种植中生灌木，高度60～100 cm，郁闭度70～75%。其余部分不种植灌木。所述的耐湿灌木包括：八角金盘、夹竹桃、洒金桃叶珊瑚、小叶黄杨、海桐，等比例混植（数量比）。所述中生灌木包括：小叶女贞、云南黄馨、石楠、珊瑚树、构骨，等比例混植（数量比）。

5.下层为草本层。

在整个种植区域的下层种植耐荫草本植物，郁闭度100%。所述草本植物包括：麦冬、狗牙根、葱兰、书带草、鸢尾，等比例混植（数量比）。

6.按照以上设计，阻控面源污染的能力是普通植物群落的2倍。

实施例2

本实施例2是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：

1.在上海青浦建造河岸近自然植物群落总宽度15m，分水平结构和垂直结构。

2.水平结构分三部分，将总宽15m的带状种植区域沿平行岸边方向三等分，得到靠近河道、中间、远离河道的三条带状区域，宽度均为5m。垂直结构分为上、中、下三层。

3. 上层为乔木层。

其中，近河道部分间隔种植耐水湿落叶乔木和耐水湿常绿乔木，落叶乔木的种植长度为8m，常绿乔木的种植长度为4m。胸径13～15cm，郁闭度60～70％。所述落叶乔木包括：垂柳、枫杨，等比例混植（数量比）。所述常绿乔木包括：湿地松、东方杉，等比例混植（数量比）。

中间部分为水杉、池衫、落羽杉等比例混植（数量比）。胸径10～12cm，郁闭度65～70%。

远离河道部分间隔种植中生落叶乔木和中生常绿乔木，落叶乔木的种植长度为8m，常绿乔木的种植长度为4m，与对应的近河道耐水湿落叶乔木种植区相比，中生落叶乔木种植区位于整体水平下移4m的位置。胸径13～15cm，郁闭度60～70％。所述落叶乔木包括青桐、无患子，等比例混植（数量比）。所述常绿乔木包括香樟、广玉兰，等比例混植（数量比）。

4.中层为灌木层。

在耐水湿落叶乔木区域（长8m，宽5m）下层种植耐湿灌木，高度70～120cm，郁闭度75～80%。在中生落叶乔木区域（长8m，宽5m）下层种植中生灌木，高度70～120 cm，郁闭度75～80%。其余部分不种植灌木。所述的耐湿灌木包括：八角金盘、夹竹桃、洒金桃叶珊瑚，等比例混植（数量比）。所述中生灌木包括：小叶女贞、云南黄馨、石楠，等比例混植（数量比）。

5.下层为草本层。

在整个种植区域的下层种植耐荫草本植物，郁闭度100%。所述草本植物包括：麦冬、狗牙根、葱兰，等比例混植（数量比）。

6.按照以上设计，阻控面源污染的能力是普通植物群落的1.6倍。

实施例3

本实施例3是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：

1.在上海闵行建造河岸近自然植物群落总宽度16.5m，分水平结构和垂直结构。

2.水平结构分三部分，将总宽16.5m的带状种植区域沿平行岸边方向三等分，得到靠近河道、中间、远离河道的三条带状区域，宽度均为5.5m。垂直结构分为上、中、下三层。

3. 上层为乔木层。

其中，近河道部分间隔种植耐水湿落叶乔木和耐水湿常绿乔木，落叶乔木的种植长度为8m，常绿乔木的种植长度为4m。胸径12～15cm，郁闭度50～70％。所述落叶乔木包括：刺槐、苦楝，等比例混植（数量比）。所述常绿乔木包括：棕榈、蚊母树，等比例混植（数量比）。

中间部分为水杉、池衫、落羽杉等比例混植（数量比）。胸径10～12cm，郁闭度64～70%。

远离河道部分间隔种植中生落叶乔木和中生常绿乔木，落叶乔木的种植长度为8m，常绿乔木的种植长度为4m，与对应的近河道耐水湿落叶乔木种植区相比，中生落叶乔木种植区位于整体水平下移4m的位置。胸径12～15cm，郁闭度50～70％。所述落叶乔木包括臭椿、合欢，等比例混植（数量比）。所述常绿乔木包括女贞、桂花，等比例混植（数量比）。

4.中层为灌木层。

在耐水湿落叶乔木区域（长8m，宽5.5m）下层种植耐湿灌木，高度80～110cm，郁闭度72～78%。在中生落叶乔木区域（长8m，宽5.5m）下层种植中生灌木，高度80～110cm，郁闭度72～78%。其余部分不种植灌木。所述的耐湿灌木包括：小叶黄杨、海桐，等比例混植（数量比）。所述中生灌木包括：珊瑚树、构骨，等比例混植（数量比）。

5.下层为草本层。

在整个种植区域的下层种植耐荫草本植物，郁闭度100%。所述草本植物包括：书带草、鸢尾，等比例混植（数量比）。

6.按照以上设计，阻控面源污染的能力是普通植物群落的1.8倍。

结合实施例1～3对本发明做进一步的综合阐述: 本发明的河岸近自然植物群落由乔、灌、草三层构成，由于其合理的分布格局及植物搭配方式，使得该植物群落在不同地表径流情况下和不同季节都能起到减少或去除面源污染的作用，当地表径流较小时，地被植物对径流中悬浮颗粒、营养盐等污染物起到主要的滞留作用；当地表径流较大时，如遇城市暴雨径流，两侧交错种植的块状灌木对径流具有逐级阻挡分流的作用，显著降低径流速度，增加径流时间，促进下渗，通过土壤-植物复合系统的滞留、吸附、渗透、过滤、吸收等作用，去除污染物质。实施例1～3中的阻控面源污染的能力的数据也表明：15～18m的植物群落宽度能有效去除面源污染。

此外，本发明植物的种类选择以耐水湿、适应力强的乡土植物为主，且通过合理的植物构成比例，形成了生态稳定的植物群落结构；落叶乔木与常绿灌木的搭配，有利于灌木在冬季的生长，落叶乔木与常绿乔木、阔叶树种与针叶树种搭配种植，有利于提高生态效益，同时提升景观美学价值。

Claims

1.一种构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，构建的植物群落位于河道岸边，呈带状，总宽度15～18m，包括水平结构和垂直结构，水平结构为将所述植物群落的种植区域沿平行岸边方向三等分，得到靠近河道、中间、远离河道的三条带状区域，垂直结构分为上、中、下三层。

2.根据权利要求1所述的构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述植物群落垂直结构的上层为乔木层；

3.根据权利要求2所述的构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述植物群落垂直结构的中层为灌木层；

其余部分不种植灌木。

4.根据权利要求1所述的构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述植物群落垂直结构的下层为草本层；所述草本层均种植耐荫草本植物，郁闭度100%。

5.根据权利要求2所述的构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述耐水湿落叶乔木，包括按数量比等比例混植的垂柳、枫杨、刺槐、苦楝中的任意两种或多种；所述耐水湿常绿乔木，包括按数量比等比例混植的湿地松、东方杉、棕榈、蚊母树中的任意两种或多种；所述中生落叶乔木，包括按数量比等比例混植的青桐、无患子、臭椿、合欢中的任意两种或多种；所述中生常绿乔木，包括按数量比等比例混植的香樟、广玉兰、女贞、桂花中的任意两种或多种。

6.根据权利要求3所述的构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述耐湿灌木，包括按数量比等比例混植的八角金盘、夹竹桃、洒金桃叶珊瑚、小叶黄杨、海桐中的任意两种或多种；所述中生灌木，包括按数量比等比例混植的小叶女贞、云南黄馨、石楠、珊瑚树、构骨中的任意两种或多种。

7.根据权利要求4所述的构建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述耐荫草本植物，包括按数量比等比例混植的麦冬、狗牙根、葱兰、书带草、鸢尾中的任意两种或多种。