CN104620838A - 水库消落带植被恢复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有效的防治水土流失，具有固土护岸功能，拦截并吸收水体中的有害化学物质，减少水体富营养化，能快速绿化水库消落带的水库消落带植被恢复方法。步骤1)对消落带迎水坡面进行整地，沿等高线将消落带修整为阶梯状结构，在阶梯状结构的各个阶梯上分别挖一条扦插沟；步骤2)在各扦插沟里面覆盖营养土，并插入若干活枝木桩，同一阶梯上的相邻活枝木桩之间用绳索连成整体，相邻阶梯上的两排活枝木桩之间构成种植槽；步骤3)种植槽内由下往上依次填充下部淤泥质土层、给水层、上部淤泥质土层、营养土层，形成种植层；步骤4)沿阶梯状结构从下到上的各种植槽中分别种植沉水植物、挺水植物、耐水性乔灌木，形成立体植被恢复空间。

Description

水库消落带植被恢复方法
技术领域
本发明属于环境岩土工程领域，尤其涉及一种水库消落带植被恢复方法。
背景技术
水库消落带又称涨落带或涨落区，是指水库因季节性水位涨落而使周边淹没土地周期性地出露于水面的一个特殊的区域。水库消落带在库区水体与陆岸之间形成一个巨大的环库生态隔离带，是一种特殊的水陆交错湿地生态系统。其水位的周期性涨落将导致水土流失、植被破坏、地质灾害等危害，威胁到水利水电工程功能的正常发挥、库区人民的生活财产和库区生态系统的可持续发展。
三峡水库冬季蓄水发电水位为175米，夏季防洪水位降至145米，其间30米水位落差暴露出的土地就是消落带。据统计，三峡库区消落带面积达400多平方公里，分布在湖北盛重庆市所有库区区县。三峡工程全面蓄水消落带形成后，消落带受库岸径流和水库水浪冲击侵蚀，更易形成水土流失、岸体崩塌，不仅不能起到对水体的隔离保护功能，反而会携带更多的污染物和泥沙威胁库区水质和大坝安全。同时，消落带内原来的陆生环境改变为冬水夏陆交替环境，具有淹没时间长、水位涨落幅度大等特征。一般植物难以适应，常呈裸露状态水位回落，干旱瘦瘠，水位回升后则长期受淹。而通常水生植物不抗旱，早生植物不耐淹，且瘠瘦的坡面环境更限制了植物生长，其产生的“似荒漠化”景观不协调也将制约水库库区旅游业的发展，且治理存在很大困难。
水库消落带对来自库岸的污染特别是农业面源污染起到一定的拦截和过滤功能，地表径流携带的氮、磷等相当一部分被植被消化吸收，防止进入库区水体。而消落带形成后，这些功能将基本丧失，更多的污染物将进入水体，导致库区富营养化程度日趋加重。水库夏季水位下降后，河道内沉淀的各种污染物将留滞在消落带上，加上经过半年左右浸泡的泥土，不易排水，污染伴着垃圾、杂草，不仅造成景观破坏，而且在高温下极有可能产生异臭，滋生病菌、寄生虫和蚊蝇，导致流行病发生。更重要的是，水库年年冬、夏两季蓄退水位，头一年沉淀在消落带内的污染物，又将成为第二年水质污染源，周而复始，对环境的影响较大。
目前消落带植被恢复方法主要采用喷播技术、三维植被网、生态砖等常用的护坡技术，或是只考虑消落带植被品种的筛选与配置，进行普通的栽培种植。这些措施不能有效控制消落带水土流失；拦截和过滤水体中的氮、磷等营养元素的效果有限，导致库区水体富营养化日益严重；并且忽略了消落带与上部陆生带、下部水生带之间的生态关系，未把它们作为一个整体生态系统考虑；植物的选择配置用单一的耐水草本植物，未考虑消落带植物生长的多样性，植物存活率低，不能长期适应大幅度水陆两栖生长环境的变化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有效的防治水土流失，具有固土护岸功能，拦截并吸收水体中的有害化学物质，减少水体富营养化，能快速绿化水库消落带的水库消落带植被恢复方法。
一种水库消落带植被恢复方法，按如下步骤进行：
步骤1)坡面整地，针对需要进行植被恢复的水库消落带，选择在低水位时期，对消落带迎水坡面进行整地，清除消落带坡面上的杂物，根据消落带的地形，沿等高线将消落带修整为阶梯状结构，在阶梯状结构的各个阶梯上分别挖一条扦插沟；
步骤2)制作种植槽，在各扦插沟里面覆盖营养土，并插入若干活枝木桩，同一阶梯上的相邻活枝木桩之间用绳索连成整体，相邻阶梯上的两排活枝木桩之间构成种植槽，用黏土与水混合搅拌制成泥浆，将泥浆涂抹在种植槽内部，形成防渗层；
步骤3)制作种植层，种植槽内由下往上依次填充下部淤泥质土层、给水层、上部淤泥质土层、营养土层，形成种植层，其中，给水层与种植槽槽壁相邻的一部分向上延伸过上部淤泥质土层、营养土层；
步骤4)种植植物，以消落带低水位线为起点，沿阶梯状结构从下到上的各种植槽的营养土层中分别种植沉水植物、挺水植物、耐水性乔灌木，形成立体植被恢复空间。
优选地，所述活枝木桩由具有活性的柳树枝条制作而成，柳树枝条选取直径2～3cm的枝条，除去叶子，用剪子剪成长度为50cm～80cm，将剪好的枝条对齐，20～40根捆成一束，形成活枝木桩。
优选地，所述淤泥质土层采用库区淤泥并进行发酵，所述给水层由卵石和活性炭按体积比3～4:1混合后组成，卵石和活性炭的粒径由下往上逐渐减小，所述营养土层由壤土、腐殖质、草木灰按质量比3～4：1:1混合而成。
优选地，所述种植层的上表面呈凹形。
优选地，在种植层上表面覆盖由可降解棉麻土工布制成的防冲刷层，防冲刷层上预留植物生长孔。
优选地，所述沉水植物为金鱼藻、车轮藻、狸藻、眼子菜中的至少一种；所述挺水植物为荷花、千屈菜、菖蒲、黄菖蒲、水葱、再力花、梭鱼草、花叶芦竹、香蒲、泽泻、旱伞草、芦苇、荸荠、莲、水芹、茭白荀、荷花中的至少一种；所述耐水乔灌木为落羽杉、池杉、水杉、水松、湿地松、重阳木、枫杨、垂柳、旱柳、河柳、木槿、紫穗槐、乌桕、夹竹桃、金钟花中的至少一种。
优选地，在消落带最低水位处散堆块石形成堆石护脚区，堆石护脚区与阶梯状结构最下方一个阶梯之间形成一个扦插沟。
优选地，所述阶梯状结构的各阶梯高度为15～35cm，宽度为50cm～100cm；所述扦插沟深度为10～15cm，宽度为10～15cm。
优选地，所述淤泥质土层厚度为10～15cm，所述给水层厚度为8～12cm，所述营养土层厚度为10～15cm。
或者，本发明中所述活枝木桩也可以采用具有活性的柳树枝条和其它树枝混合捆绑制成，柳树枝条数量所占比例不少于40％。
本发明具有以下有益效果：
根据消落带的特殊地形，将消落带坡面改为阶梯状结构，为植物提供良好的生长条件，截留、吸收上游营养物与泥沙，有效的减少水土流失，具有很好的保水保肥和景观作用；采用活枝木桩，不仅构建了种植槽，而且由具有活性的柳枝柴捆构成，柳枝扦插易活，待柳枝生根发芽后，能直接绿化岸坡具有固土护岸功能；给水层由卵石和活性炭的混合物构成，能够拦截吸附大量有害化学成分与氮、磷、钾等营养元素，净化水体，减少富营养化，达到保护水体减少污染的目的；植物根系能够吸收给水层中的氮、磷、钾等元素，增加土壤透气性能，有利于植物生长，在干旱时，给水层能满足植物所需的水分养分，提高植物存活率；采用由可降解棉麻土工布制成的防冲刷层，用U形钉固定在种植层上，种植层中间凹形，有利减少水土流失和防治土壤冲刷，干旱时能减少土壤水分蒸发，给植物提供一种稳定的生长环境，促进植物的成活与生长发育；根据水库植物群落优化配置模式，在“陆生带(A)——消落带(B)——水生带(C)”的基础上，以消落带低水位线为起点，沿阶梯状结构从下到上分别种植沉水植物、挺水植物、耐水性乔灌木，形成立体植被恢复空间，增加水库消落带生态系统植物多样性和稳定性；在淹没时期植物根系能提高库岸表层稳定性，在出露时期快速完成对水库消落带的绿化覆盖，能够达到恢复水库消落带植被的目的。
附图说明
图1为本发明水库消落带阶梯状整地剖面示意图；
图2为本发明水库消落带植被种植层剖面示意图；
图3为本发明水库消落带植被恢复结构示意图；
图4为图3的右视示意图。
附图标记
1-原始坡面
2-扦插沟
3-堆石
4-黏土
5-淤泥质土层
6-给水层
7-营养土层
8-防冲刷层
9-植物生长孔
10-活枝木桩
11-活枝新芽
12-沉水植物
13-大型挺水植物
14-小型挺水植物
15-耐水乔灌木
A-陆生带
B-消落带
C-水生带
a-高水位
b-平时水位
c-低水位
具体实施方式
参见图1至图4，为水库消落带植被恢复方法的一种较佳的实施例。
参见图1，该发明坡面整地，选择在低水位时期，清除消落带原始坡面1上的垃圾、树根、石块等杂物；根据消落带的地形结构，沿等高线将消落带修整为阶梯状结构，使其平整并进行适当的人工夯实；阶梯状结构高度为15～35cm，宽度为50cm～100cm；在阶梯状结构底部挖扦插沟2，扦插沟2深度为10～15cm，宽度为10～15cm；在消落带最低水位c处进行散堆块石形成堆石3护脚区，堆石3护脚区与阶梯状结构最下方一个阶梯之间形成一个扦插沟2，防止水库内的水流侵蚀阶梯状结构。
参见图3，该发明种植槽，由活枝木桩10和种植层构成；活枝木桩10由具有活性的柳树枝条制作而成，将切口朝下编成柴捆，或用其它树枝和活性柳条混合制成，活性柳条数量所占比例不少于40％；活性柳条可以与杨树、珊瑚树、大叶女贞等扦插植物枝条混合编制。也可以与其他任何树枝混编，最好能扦插存活的植物枝条，因为只需部分活性枝条生长就能满足绿化要求，混编目的是为了减少对活性柳枝的依赖，更具实际应用性。所述活性柳枝应选取直径2～3cm的枝条，除去叶子，用剪子剪成长度为50cm～80cm，将剪好的枝条对齐，20～40根捆成一束，在扦插之前为了防止柳条干燥，应浸在水里或装在塑料袋里面保管；在扦插沟2里面覆盖营养土，插入活枝木桩10，相邻活枝木桩10用麻绳连成整体；上下两排活枝木桩10之间构成种植槽，柳枝扦插易活，并长出活枝新芽11，使种植槽本身具有绿化功能；在种植槽内用黏土4与水混合搅拌制成泥浆，将泥浆涂抹在种植槽内部，厚度为1cm左右，形成防渗层，保证种植槽中水分不易流失。
参见图2，该发明种植层，包括由下往上依次填充的下部淤泥质土层5、给水层6、上部淤泥质土层5、营养土层7，其中，给水层6与种植槽槽壁相邻的一部分向上延伸过上部淤泥质土层5、营养土层7，利于给水层6吸收营养土层7接收的水分。给水层6与种植槽槽壁相邻的延伸部分宽度为5cm左右，淤泥质土层5厚度为10～15cm，将库区淤泥进行发酵后用作基质，含有植物提供生长所需要的大量元素；给水层6厚度为8～12cm，由卵石和活性炭按体积比3～4:1混合后组成，给水层6能吸附有害化学成分与氮、磷、钾等元素，净化水体，减少富营养化，达到保护水体减少污染的目的；植物根系能够吸收给水层6中的氮、磷、钾等元素，满足植物生长所需要的养分；颗粒大小由下往上依次减小，在低水位c时期，消落带处于裸露后，依次减小的颗粒级配能减缓水分的流失，给水层6能满足植物干旱时所需的水分养分，提高植物存活率；营养土层7厚度为10～15cm，由壤土、腐殖质、草木灰按质量比3～4：1:1混合而成；在营养土层7中种植植物后，覆盖由可降解棉麻土工布制成的防冲刷层8，中间预留植物生长孔，用U形钉固定在种植层上，种植层中间凹形，有利减少水土流失和防治土壤冲刷，干旱时能减少土壤水分蒸发，给植物提供一种稳定的生长环境，促进植物的成活与生长发育。
参见图3、图4，该发明植物配置，根据水库植物群落优化配置模式，在“陆生带(A)——消落带(B)——水生带(C)”的基础上，以消落带低水位c线为起点，沿阶梯状结构从下到上分别种植沉水植物12、挺水植物13、14、耐水性乔灌木，形成立体植被恢复空间；所选植物以乡土植物为主，能耐水淹、配合岸带不同高程的淹水时间及淹水频率、固土护坡、景观审美等；在低水位c附近种植沉水植物12，沉水植物12为金鱼藻、车轮藻、狸藻、眼子菜中的至少一种；在平时水位b附近种植挺水植物13、14，包括大挺水植物13、小挺水植物14，分别为荷花、千屈菜、菖蒲、黄菖蒲、水葱、再力花、梭鱼草、花叶芦竹、香蒲、泽泻、旱伞草、芦苇、荸荠、莲、水芹、茭白荀、荷花中的至少一种；在高水位a附近种植耐水性乔灌木15，耐水乔灌木15为落羽杉、池杉、水杉、水松、湿地松、重阳木、枫杨、垂柳、旱柳、河柳、木槿、紫穗槐、乌桕、夹竹桃、金钟花中的至少一种。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种水库消落带植被恢复方法，其特征在于，按如下步骤进行：
步骤1)坡面整地，针对需要进行植被恢复的水库消落带，选择在低水位时期，对消落带迎水坡面进行整地，清除消落带坡面上的杂物，根据消落带的地形，沿等高线将消落带修整为阶梯状结构，在阶梯状结构的各个阶梯上分别挖一条扦插沟；
步骤2)制作种植槽，在各扦插沟里面覆盖营养土，并插入若干活枝木桩，同一阶梯上的相邻活枝木桩之间用绳索连成整体，相邻阶梯上的两排活枝木桩之间构成种植槽，用黏土与水混合搅拌制成泥浆，将泥浆涂抹在种植槽内部，形成防渗层；
步骤3)制作种植层，种植槽内由下往上依次填充下部淤泥质土层、给水层、上部淤泥质土层、营养土层，形成种植层，其中，给水层与种植槽槽壁相邻的一部分向上延伸过上部淤泥质土层、营养土层；
步骤4)种植植物，以消落带低水位线为起点，沿阶梯状结构从下到上的各种植槽的营养土层中分别种植沉水植物、挺水植物、耐水性乔灌木，形成立体植被恢复空间。
2.根据权利要求1所述的水库消落带植被恢复方法，其特征在于：所述活枝木桩由具有活性的柳树枝条制作而成，柳树枝条选取直径2～3cm的枝条，除去叶子，用剪子剪成长度为50cm～80cm，将剪好的枝条对齐，20～40根捆成一束，形成活枝木桩。
3.根据权利要求1所述的水库消落带植被恢复方法，其特征在于：所述淤泥质土层采用库区淤泥并进行发酵，所述给水层由卵石和活性炭按体积比3～4:1混合后组成，卵石和活性炭的粒径由下往上逐渐减小，所述营养土层由壤土、腐殖质、草木灰按质量比3～4：1:1混合而成。
4.根据权利要求1所述的水库消落带植被恢复方法，其特征在于：所述种植层的上表面呈凹形。
5.根据权利要求1或4所述的水库消落带植被恢复方法，其特征在于：在种植层上表面覆盖由可降解棉麻土工布制成的防冲刷层，防冲刷层上预留植物生长孔。
6.根据权利要求1所述的水库消落带植被恢复方法，其特征在于：所述活枝木桩采用具有活性的柳树枝条和其它树枝混合捆绑制成，柳树枝条数量所占比例不少于40％。
7.根据权利要求1所述的水库消落带植被恢复方法，其特征在于：所述沉水植物为金鱼藻、车轮藻、狸藻、眼子菜中的至少一种；所述挺水植物为荷花、千屈菜、菖蒲、黄菖蒲、水葱、再力花、梭鱼草、花叶芦竹、香蒲、泽泻、旱伞草、芦苇、荸荠、莲、水芹、茭白荀、荷花中的至少一种；所述耐水乔灌木为落羽杉、池杉、水杉、水松、湿地松、重阳木、枫杨、垂柳、旱柳、河柳、木槿、紫穗槐、乌桕、夹竹桃、金钟花中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的水库消落带植被恢复方法，其特征在于：在消落带最低水位处散堆块石形成堆石护脚区，堆石护脚区与阶梯状结构最下方一个阶梯之间形成一个扦插沟。
9.根据权利要求1或8所述的水库消落带植被恢复方法，其特征在于：所述阶梯状结构的各阶梯高度为15～35cm，宽度为50cm～100cm；所述扦插沟深度为10～15cm，宽度为10～15cm。
10.根据权利要求1所述的水库消落带植被恢复方法，其特征在于：所述淤泥质土层厚度为10～15cm，所述给水层厚度为8～12cm，所述营养土层厚度为10～15cm。
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