CN106688356A - 海岛裸地生态修复方法 - Google Patents

海岛裸地生态修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种海岛裸地生态修复方法，包括如下步骤：（1）海岛裸地浅挖；（2）客土回填；（3）缓释活性营养包填埋；（4）结缕草的播种；（5）铺地柏的扦插。本发明通过改良熟土的回填，改善海岛裸地的土壤基础，熟土中添加了纤维材料，极大的改善熟土的透气性，其回填于海岛陆地上，长期使用不易板结；有机肥、保水剂和土壤稳定剂使得回填熟土营养丰富，保水能力强，土壤性能稳定性好，为结缕草和铺地柏的先期生长提供足够的养分和水分；缓释活性营养包富含天然的有机物和吸附储存的微量元素，填埋于改良熟土中，受雨水的冲刷和自然扩散，持续缓慢的释放降解，可以极大的避免养分的流失，为结缕草和铺地柏后期生长提供持续的营养供给。

Description

海岛裸地生态修复方法
技术领域
本发明涉及一种海岛裸地生态修复方法，属于环境治理技术领域。
背景技术
海岛地理位置特殊，远离大陆，缺乏与外界生态系统之间的交流，形成自己独特的地貌、地质构造和生物群落特征。海岛往往面积狭小，地域结构简单，资源有限，生物多样性低，生态结构相对简单，导致海岛生态系统的稳定性差，环境容量和环境承载力有限，生态系统十分脆弱。海岛裸地多为基岩或沙质地面，地形高低起伏不平，低洼地四周在雨季有少量耐瘠低矮草本植物生长，旱季来临时自然死亡。地表无发育成熟的土壤，仅为风化程度不一的成土母质和少量低矮植物残体。土壤一般碱性较强，土壤有机质含量极低，土壤全氮、速效氮、土壤速效磷等养分较低；很难适合作物生长。
目前，海岛裸地的生态修复主要采取客土回填再进行植物引种的办法。即先在海岛裸地上从外界运输并回填大量肥性较高的客土，然后再于其上种植先锋植物，初步形成一种简单的生态系统，然后再利用回填客土加之先锋植物根系的水土保持能力，逐步进行生态系统的演化，从而实现其生态系统的自我修复和自我进化。由于该方法需用到大量优质客土，因此成本较高，且后续容易出现肥力不足等问题。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种海岛裸地生态修复方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
海岛裸地生态修复方法，所述修复方法包括如下步骤：
（1）海岛裸地浅挖，挖掘深度10-20cm；
（2）客土回填，采用改良熟土于浅挖后的海带裸地上回填，回填深度30-40cm，所述改良熟土以熟土为基料，添加适量纤维材料、有机肥、保水剂和土壤稳定剂加工而成；
（3）缓释活性营养包填埋，将若干缓释活性营养包等间隔分布填埋于回填的改良熟土中，间隔距离为2-3m，填埋深度为10-20cm，所述缓释活性营养包由酵母发酵废液，添加适量碱法提取葡聚糖的废液和磁性有序介孔炭，经絮凝、沉降、干燥和可降解材料包裹获得；
（4）结缕草的播种：于7月底8月初雨后播种，播种前先将种子用质量分数0.4-0.5%的氢氧化钠溶液浸泡18-24小时，再用清水洗净、晾干，播种后10-13天发芽，20-25天齐苗，期间至少浇水一次至改良熟土层湿透；
（5）铺地柏的扦插：次年3月在结缕草丛间采用休眠枝扦插，插穗长8-12cm，剪去下部鳞叶，插入土中5-6cm深，插后根部改良熟土压实，每3-5天浇水一次，扦插的株间距为2-3m，插后100天开始发根；120天后检查成活情况，未成活的扦插枝拔出处理，再自然生长60-80天，结缕草和铺地柏的总覆盖率达98% 以上，海岛裸地生态修复完成。
结缕草多年生草本，具有强大的地下茎，节间短而密，每节生有大量须根，分布深度多在20-30厘米的土层内，叶片较宽厚、光滑、密集、坚韧而富有弹性，抗践踏，耐修剪，还是极好的运动场和草坪用草；因为结缕草地下茎盘根错节，十分发达，形成不易破裂的成草土，叶片密集、覆被性好，具有很强的护坡、护堤效益，又是一种良好的水土保持植物。
铺地柏，喜光，对土质要求不严，耐寒力、萌生力均较强，在平地或悬崖峭壁上都能生长，浅根性，侧根发达，萌芽性强、寿命长，有很强的耐寒、耐旱能力，适应性强，耐瘠薄，对土壤不甚选择。
本发明通过改良熟土的回填，改善海岛裸地的土壤基础，熟土中添加了纤维材料，极大的改善熟土的透气性，其回填于海岛陆地上，长期使用不易板结；有机肥、保水剂和土壤稳定剂使得回填熟土营养丰富，保水能力强，土壤性能稳定性好，为结缕草和铺地柏的先期生长提供足够的养分和水分；缓释活性营养包富含天然的有机物和吸附储存的微量元素，填埋于改良熟土中，受雨水的冲刷和自然扩散，持续缓慢的释放降解，可以极大的避免养分的流失，为结缕草和铺地柏后期生长提供持续的营养供给。
优选的，所述改良熟土由下列重量份的原料加工而成：
熟土800-1000份，纤维材料100-150份，有机肥40-60份，保水剂2-5份，土壤稳定剂5-10份，所述纤维材料为粉碎的木屑、竹屑和秸秆中的任意一种或几种，将熟土、纤维材料、有机肥、保水剂和土壤稳定剂充分混合均匀即可。
更优选的，所述改良熟土由下列重量份的原料加工而成：
熟土900份，纤维材料120份，有机肥50份，保水剂3份，土壤稳定剂6份，所述纤维材料为粉碎的木屑或竹屑与秸秆按质量比1:2-3的混合物。纤维材料一方面改善熟土的透气性，另外其降解后成为有机质，木屑或竹屑的降解速度慢，秸秆的降解速度快，通过二者合理的配比，实现长效的有机质自然补充。
优选的，酵母发酵废液和碱法提取葡聚糖的废液按体积比5-8:1的比例混合，然后加入废液总体积1-1.2%质量的磁性有序介孔炭，然后搅拌均匀，置于沉降池内自然絮凝沉降24-32h，收集底部固形物，经晒干、粉碎获得缓释活性营养粉，经由可降解纸皮或无纺布包裹获得缓释活性营养包，单个缓释活性营养包的质量为0.8-1.5kg。
酵母发酵废液中残留大量的活性酵母、氮、磷、钾、镁元素，以及细胞分泌至胞外的活性中间体，发酵废液一般呈弱酸性；碱法提取葡聚糖中富含大分子量的葡聚糖残渣，具有吸附和絮凝的功效，呈碱性；磁性有序介孔炭具有巨大的比表面积和丰富的三维孔隙结构，高比表面积有利于活性成分的吸附储存，规整有序的开放性孔道、尺寸可调的孔径为活性成分的自然扩散提供了路径，有利于活性成分的长时间缓慢持续产生。葡聚糖将酵母发酵废液中的有效成分经吸附和絮凝（架桥功能），加速沉降，磁性有序介孔炭可以吸附微量元素和小分子难以絮凝和沉降的活性成分，三者混合制备得到的缓释活性营养包营养丰富丰富，使用方便，缓释效果好。
更优选的，所述缓释活性营养包的制备方法具体如下：酵母发酵废液和碱法提取葡聚糖的废液按体积比6:1的比例混合，然后加入废液总体积1.2%质量的磁性有序介孔炭，然后搅拌均匀，置于沉降池内自然絮凝沉降30h，收集底部固形物，经晒干、粉碎获得缓释活性营养粉，经由可降解纸皮或无纺布包裹获得缓释活性营养包，单个缓释活性营养包的质量为1.2kg。
更优选的，所述酵母发酵废液为面包酵母发酵废液。面包酵母中富含残余的谷胱甘肽，实践中发现对铺地柏的扦插生根具有显著的促进作用，扦插成活率高。
优选的，步骤（2）中回填深度为35-38cm，步骤（3）中缓释活性营养包填埋间隔距离为2.3-2.6m，填埋深度为15-18cm，（5）铺地柏的扦插株间距为2.5-2.8m。
本发明的有益效果是：本发明通过改良熟土的回填，改善海岛裸地的土壤基础，熟土中添加了纤维材料，极大的改善熟土的透气性，其回填于海岛陆地上，长期使用不易板结；有机肥、保水剂和土壤稳定剂使得回填熟土营养丰富，保水能力强，土壤性能稳定性好，为结缕草和铺地柏的先期生长提供足够的养分和水分；缓释活性营养包富含天然的有机物和吸附储存的微量元素，填埋于改良熟土中，受雨水的冲刷和自然扩散，持续缓慢的释放降解，可以极大的避免养分的流失，为结缕草和铺地柏后期生长提供持续的营养供给，本发明的生态修复方法修复效果好，修复成本低。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
本发明在舟山某海岛裸地进行生态修复实验，海岛裸地面积100²，划分三个区块区块1、区块2和区块3，分别按照实施例1-3的方案实施生态修复，具体如下：
实施例1：
区块1海岛裸地生态修复方法，所述修复方法包括如下步骤：
（1）海岛裸地浅挖，挖掘深度10cm；
（2）客土回填，采用改良熟土于浅挖后的海带裸地上回填，回填深度40cm，所述改良熟土由下列重量份的原料加工而成：
熟土800份，纤维材料100份，有机肥40份，保水剂2份，土壤稳定剂5份（购自：深圳市鑫淼森生态环境建设有限公司），所述纤维材料为粉碎的木屑，将熟土、纤维材料、有机肥、保水剂和土壤稳定剂充分混合均匀即可；
（3）缓释活性营养包填埋，将若干缓释活性营养包等间隔分布填埋于回填的改良熟土中，间隔距离为2m，填埋深度为10cm，所述缓释活性营养包的制备如下；酵母发酵废液和碱法提取葡聚糖的废液按体积比5:1的比例混合，然后加入废液总体积1%质量的磁性有序介孔炭，然后搅拌均匀，置于沉降池内自然絮凝沉降32h，收集底部固形物，经晒干、粉碎获得缓释活性营养粉，经由可降解纸皮包裹获得缓释活性营养包，单个缓释活性营养包的质量为0.8kg；
（4）结缕草的播种：于7月底8月初雨后播种，播种前先将种子用质量分数0.4%的氢氧化钠溶液浸泡18小时，再用清水洗净、晾干，播种后10-13天发芽，20-25天齐苗，期间至少浇水一次至改良熟土层湿透；
（5）铺地柏的扦插：次年3月在结缕草丛间采用休眠枝扦插，插穗长8cm，剪去下部鳞叶，插入土中5cm深，插后根部改良熟土压实，每3天浇水一次，扦插的株间距为2m，插后100天开始发根；120天后检查成活情况，未成活的扦插枝拔出处理，再自然生长60-80天，海岛裸地生态修复完成。
实施例2：
区块2海岛裸地生态修复方法，所述修复方法包括如下步骤：
（1）海岛裸地浅挖，挖掘深度20cm；
（2）客土回填，采用改良熟土于浅挖后的海带裸地上回填，回填深度30cm，所述改良熟土由下列重量份的原料加工而成：
熟土1000份，纤维材料150份，有机肥60份，保水剂5份，土壤稳定剂10份，所述纤维材料为粉碎的竹屑，将熟土、纤维材料、有机肥、保水剂和土壤稳定剂充分混合均匀即可；
（3）缓释活性营养包填埋，将若干缓释活性营养包等间隔分布填埋于回填的改良熟土中，间隔距离为3m，填埋深度为20cm，所述缓释活性营养包的制备如下；酵母发酵废液和碱法提取葡聚糖的废液按体积比8:1的比例混合，然后加入废液总体积1.2%质量的磁性有序介孔炭，然后搅拌均匀，置于沉降池内自然絮凝沉降32h，收集底部固形物，经晒干、粉碎获得缓释活性营养粉，经由可降解无纺布包裹获得缓释活性营养包，单个缓释活性营养包的质量为1.5kg；
（4）结缕草的播种：于7月底8月初雨后播种，播种前先将种子用质量分数0.5%的氢氧化钠溶液浸泡24小时，再用清水洗净、晾干，播种后10-13天发芽，20-25天齐苗，期间至少浇水一次至改良熟土层湿透；
（5）铺地柏的扦插：次年3月在结缕草丛间采用休眠枝扦插，插穗长12cm，剪去下部鳞叶，插入土中6cm深，插后根部改良熟土压实，每5天浇水一次，扦插的株间距为3m，插后100天开始发根；120天后检查成活情况，未成活的扦插枝拔出处理，再自然生长60-80天，海岛裸地生态修复完成。
实施例3：
区块3海岛裸地生态修复方法，所述修复方法包括如下步骤：
（1）海岛裸地浅挖，挖掘深度15cm；
（2）客土回填，采用改良熟土于浅挖后的海带裸地上回填，回填深度35cm，所述改良熟土由下列重量份的原料加工而成：
熟土900份，纤维材料120份，有机肥50份，保水剂3份，土壤稳定剂6份，所述纤维材料为粉碎的木屑和秸秆质量比1:2的混合物，将熟土、纤维材料、有机肥、保水剂和土壤稳定剂充分混合均匀即可；
（3）缓释活性营养包填埋，将若干缓释活性营养包等间隔分布填埋于回填的改良熟土中，间隔距离为2.5m，填埋深度为15cm，所述缓释活性营养包的制备如下；酵母发酵废液和碱法提取葡聚糖的废液按体积比6:1的比例混合，然后加入废液总体积1.2%质量的磁性有序介孔炭，然后搅拌均匀，置于沉降池内自然絮凝沉降30h，收集底部固形物，经晒干、粉碎获得缓释活性营养粉，经由可降解纸皮或无纺布包裹获得缓释活性营养包，单个缓释活性营养包的质量为1.2kg；
（4）结缕草的播种：于7月底8月初雨后播种，播种前先将种子用质量分数0.4%的氢氧化钠溶液浸泡24小时，再用清水洗净、晾干，播种后10-13天发芽，20-25天齐苗，期间至少浇水一次至改良熟土层湿透；
（5）铺地柏的扦插：次年3月在结缕草丛间采用休眠枝扦插，插穗长10cm，剪去下部鳞叶，插入土中5cm深，插后根部改良熟土压实，每3天浇水一次，扦插的株间距为2.5m，插后100天开始发根；120天后检查成活情况，未成活的扦插枝拔出处理，再自然生长60-80天，海岛裸地生态修复完成。
本发明区块1-区块3的海岛裸地修复效果明显，植被总覆盖率达98%以上，除了主动播种的结缕草和扦插的铺地柏外，出现其它草类同步生长，经过近24个的修复历程，海岛裸地土壤疏松度正常，无板结，pH值正常，无明显碱性或酸性趋势，土壤中有机质含量2.2-2.6%，氮含量80-120mg/kg，磷元素含量10-13 mg/kg，钾含量58-68mg/kg，属于优质土壤，可保证生态植被持续健康生长。以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.海岛裸地生态修复方法，其特征在于：所述修复方法包括如下步骤：
（1）海岛裸地浅挖，挖掘深度10-20cm；
（2）客土回填，采用改良熟土于浅挖后的海带裸地上回填，回填深度30-40cm，所述改良熟土以熟土为基料，添加适量纤维材料、有机肥、保水剂和土壤稳定剂加工而成；
（3）缓释活性营养包填埋，将若干缓释活性营养包等间隔分布填埋于回填的改良熟土中，间隔距离为2-3m，填埋深度为10-20cm，所述缓释活性营养包由酵母发酵废液，添加适量碱法提取葡聚糖的废液和磁性有序介孔炭，经絮凝、沉降、干燥和可降解材料包裹获得；
（4）结缕草的播种：于7月底8月初雨后播种，播种前先将种子用质量分数0.4-0.5%的氢氧化钠溶液浸泡18-24小时，再用清水洗净、晾干，播种后10-13天发芽，20-25天齐苗，期间至少浇水一次至改良熟土层湿透；
（5）铺地柏的扦插：次年3月在结缕草丛间采用休眠枝扦插，插穗长8-12cm，剪去下部鳞叶，插入土中5-6cm深，插后根部改良熟土压实，每3-5天浇水一次，扦插的株间距为2-3m，插后100天开始发根；120天后检查成活情况，未成活的扦插枝拔出处理，再自然生长60-80天，结缕草和铺地柏的总覆盖率达98% 以上，海岛裸地生态修复完成。
2.根据权利要求1所述的海岛裸地生态修复方法，其特征在于：所述改良熟土由下列重量份的原料加工而成：
熟土800-1000份，纤维材料100-150份，有机肥40-60份，保水剂2-5份，土壤稳定剂5-10份，所述纤维材料为粉碎的木屑、竹屑和秸秆中的任意一种或几种，将熟土、纤维材料、有机肥、保水剂和土壤稳定剂充分混合均匀即可。
3.根据权利要求2所述的海岛裸地生态修复方法，其特征在于：所述改良熟土由下列重量份的原料加工而成：
熟土900份，纤维材料120份，有机肥50份，保水剂3份，土壤稳定剂6份，所述纤维材料为粉碎的木屑或竹屑与秸秆按质量比1:2-3的混合物。
4.根据权利要求1所述的海岛裸地生态修复方法，其特征在于：所述缓释活性营养包的制备方法具体如下：酵母发酵废液和碱法提取葡聚糖的废液按体积比5-8:1的比例混合，然后加入废液总体积1-1.2%质量的磁性有序介孔炭，然后搅拌均匀，置于沉降池内自然絮凝沉降24-32h，收集底部固形物，经晒干、粉碎获得缓释活性营养粉，经由可降解纸皮或无纺布包裹获得缓释活性营养包，单个缓释活性营养包的质量为0.8-1.5kg。
5.根据权利要求4所述的海岛裸地生态修复方法，其特征在于：所述缓释活性营养包的制备方法具体如下：酵母发酵废液和碱法提取葡聚糖的废液按体积比6:1的比例混合，然后加入废液总体积1.2%质量的磁性有序介孔炭，然后搅拌均匀，置于沉降池内自然絮凝沉降30h，收集底部固形物，经晒干、粉碎获得缓释活性营养粉，经由可降解纸皮或无纺布包裹获得缓释活性营养包，单个缓释活性营养包的质量为1.2kg。
6.根据权利要求4或5所述的海岛裸地生态修复方法，其特征在于：所述酵母发酵废液为面包酵母发酵废液。
7.根据权利要求1所述的海岛裸地生态修复方法，其特征在于：步骤（2）中回填深度为35-38cm，步骤（3）中缓释活性营养包填埋间隔距离为2.3-2.6m，填埋深度为15-18cm，（5）铺地柏的扦插株间距为2.5-2.8m。
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