CN106818376A - 一种能削减湖滨退耕区污染物输出的植物群落构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能削减湖滨退耕区污染物输出的植物群落构建方法，通过3种不同类型植物群落构建技术，采用标准径流小区监测2年的径流污染物输出值比较分析，采用3种湖滨带植物群落进行构建，这3种湖滨带植物群落分别如下：(1)乔‑灌‑草植物群落；(2)灌‑草植物群落；(3)灌‑草自然恢复植物群落。该发明具有以下优势：(1)将生态工程、环境工程和景观效果相结合，经济有效。(2)群落结构合理，耐冲击负荷，能适应南方不定暴雨等突发性事件对湖滨带的影响。(3)物种选择科学、可行。

Description

一种能削减湖滨退耕区污染物输出的植物群落构建方法

技术领域

本发明涉及一种能削减湖滨退耕区污染物输出的植物群落构建方法，属于环保技术领域。

背景技术

雨水在经过植物群落林冠之后，其原有的动能受到了极大的削弱，因而降低了对土壤的冲击、减弱了土壤侵蚀。但是，不同的植物群落在经受暴雨冲击后所面临对土壤冲击的压力不同，林相单一的乔木植物群落在削弱了雨滴动能的同时，亦显著地增大了林冠雨滴的体积，从而形成更为明显的土壤侵蚀，而合理的植物群落结构则可以有效减弱暴雨雨滴的动能，并减缓其雨滴体积在叶面的积累效应，从而降低对土壤的侵蚀，有效削减湖滨带土壤污染物的输出。

高原湖泊湖滨带(Lakeside zone)是连接湖泊水域生态系统与陆地生态系统的一种功能过渡区，其作为湖泊的天然保护屏障，具有缓冲带功能、生物多样性与生境保护、护岸等方面的功能。但是退耕形成的湖滨带由于汇集不同层面的污染物来源，其土壤表层往往积累了一定量的氮磷，雨季不可预测的暴雨冲击往往带来严重的湖滨带土壤侵蚀与污染物输出，造成湖泊的富营养现象，因此，如何稳定和削减高原湖泊湖滨带的污染物输入湖泊是高原湖泊治理面临的关键问题之一。

发明内容

本发明以湖滨带为基础，针对湖滨退耕区在雨季土壤侵蚀和土壤污染物输出等问题，通过对湖滨带3种不同植物群落类型构建技术，选择不同的植物物种配置，采用标准径流小区监测不同植物物种配置构建的相应植物群落类型对湖滨带土壤污染物的削减效果，最终提出了适合季节性明显的南方高原湖泊湖滨带乔-灌-草植物群落构建技术，达到削减湖滨带污染物输出的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种能削减湖滨退耕区污染物输出的植物群落构建方法，通过3种不同类型 植物群落构建技术，采用标准径流小区监测2年的径流污染物输出值比较分析，采用3种湖滨带植物群落进行构建，这3种湖滨带植物群落分别如下：

(1)乔-灌-草植物群落：乔木采用孤植方式，灌木采用列植和丛植，草本和地被植物则采用丛植和片植方式进行；乔木株行距为2m×2m～4m×4m，灌木株行距为1m×1m～2m×2m，对于小型灌木，株行距适当小一点；乔木层选择阔叶树种与针叶树种搭配，其中阔叶树种为枇杷、滇朴，针叶树种为柏木、藏柏；灌木层植物选择火棘、红叶石楠、女贞和云南含笑，草本层植物选择吉祥草、金边吊兰、杭菊、迷迭香；群里构建时以保持群落中乔木层盖度20-25％，灌木层盖度35-40％，草本层盖度85-90％的要求进行；

(2)灌-草植物群落：灌木采用列植和丛植，草本和地被植物则采用丛植和片植方式进行；灌木层植物选择火棘、红叶石楠、女贞和金银花，草本层植物选择吉祥草、杭菊、迷迭香；群里构建时以保持群落中灌木层盖度35-40％，草本层盖度85-90％的要求进行；

(3)灌-草自然恢复植物群落：这种群落构建从节约成本的角度考虑，选择依托土壤种子库技术进行草本层的自然恢复，灌木层人工配置植物，选择植物为女贞、红叶石楠、火棘；其中灌木层盖度为35-40％，草本层盖度则随年度变化而变化。

该发明的有益效果在于：该发明具有以下优势：(1)将生态工程、环境工程和景观效果相结合，经济有效：湖滨带不仅是湖泊的天然保护屏障，同时也具有景观美学价值，本技术在植物物种配置及群落构建时既考虑物种的生态学特性(即是否适应区域环境)，兼顾其对湖滨带土壤养分的稳定与吸附作用，同时也考虑所选择物种的景观效果。本技术选择乔-灌-草相搭配的植物群落，符合植物群落演替规律，在群落演替过程中无需过多人为干预，节省了相关的成本。在物种选择上，选择多年生常绿植物和一定的彩叶植物，构建了较好的景观效果。通过对3种构建的群落结构可以明显的看出，本技术提出的以乔-灌-草构建的立体式植物群落对地表径流的削减效果最佳，对悬浮物(削减率67.40％)、COD(削减率34.74％)、总氮(削减率40.58％)、硝氮(削减率64.46％)和总磷(削减率55.00％)均有良好的净化作用。(2)群落结构合理，耐冲击负荷，能适应南方不定暴雨等突发性事件对湖滨带的影响：选择乔灌草立体式植物群落结 构，并在乔木层选择针叶和阔叶植物搭配，不仅降低了雨滴的动能，也降低了雨滴在叶面的自积累效应，减少了暴雨对土壤的冲击。此外，提高草本层的覆盖，不仅提高了植物对土壤坡面的稳定，也增加了雨滴的毛细管渗入，最终有效削减了污染物的输出。(3)物种选择科学、可行：以南方常见、经济型的绿化树种为主，且能适应湖滨带的生态环境条件，符合生态学中“近自然”植物群落构建理念。(4)湖滨带入湖水质净化：湖滨带作为入湖水质最后的屏障，其往往积累较高的氮磷，通过本技术不仅可以稳定湖滨带的土壤养分，显著提升入湖水质。(5)湖滨带生态恢复过程中入湖水质提升：通过生态恢复技术打造具有多功能的湖滨带植物群落体系目前已经被公认为较佳的高原湖泊治理模式之一。但是在构建过程中对土壤表层的扰动极易在雨季造成灾难性的氮磷随地表径流入湖，采用本技术构建植物群落，可以显著削减入湖地表径流的养分。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。

实施例

本发明实施例中的能削减湖滨退耕区污染物输出的植物群落构建方法，通过3种不同类型植物群落构建技术，采用标准径流小区监测2年的径流污染物输出值比较分析，采用3种湖滨带植物群落进行构建，这3种湖滨带植物群落分别如下：

(1)乔-灌-草植物群落：乔木采用孤植方式，灌木采用列植和丛植，草本和地被植物则采用丛植和片植方式进行；乔木株行距为2m×2m～4m×4m，灌木株行距为1m×1m～2m×2m，对于小型灌木，株行距适当小一点；乔木层选择阔叶树种与针叶树种搭配，其中阔叶树种为枇杷、滇朴，针叶树种为柏木、藏柏；灌木层植物选择火棘、红叶石楠、女贞和云南含笑，草本层植物选择吉祥草、金边吊兰、杭菊、迷迭香；群里构建时以保持群落中乔木层盖度20-25％，灌木层盖度35-40％，草本层盖度85-90％的要求进行；

(2)灌-草植物群落：灌木采用列植和丛植，草本和地被植物则采用丛植和片植方式进行；灌木层植物选择火棘、红叶石楠、女贞和金银花，草本层植物选择吉祥草、杭菊、迷迭香；群里构建时以保持群落中灌木层盖度35-40％，草本 层盖度85-90％的要求进行；

(3)灌-草自然恢复植物群落：这种群落构建从节约成本的角度考虑，选择依托土壤种子库技术进行草本层的自然恢复，灌木层人工配置植物，选择植物为女贞、红叶石楠、火棘；其中灌木层盖度为35-40％，草本层盖度则随年度变化而变化。

不同植物群落对湖滨带土壤污染物输出监测：

对上述构建的3种植物群落分别设置3个重复，每个重复分别采用标准径流小区收集和监测地表径流污染物的输出。通过不同年际、不同植物群落类型间湖滨带土壤污染物输出的对比分析，提出最适的植物群落构建技术与模式。如表1所示。

表1不同植物群落构建对地表径流养分输出的年际(2年)对比分析

通过对乔-灌-草、灌-草和灌-草(自然恢复)3种植物群落在2年期间地表径流不同养分输出的比较及削减率计算表明，悬浮物(SS)、COD、TN、TP和NO3-N均表现出明显的削减效果，其中3个群落类型对悬浮物、TP和NO3-N的削减率达到了45％以上。整体来看，三种植物群落类型中，以乔-灌-草构建的立体式植物群落对地表径流的削减效果最佳。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种能削减湖滨退耕区污染物输出的植物群落构建方法，其特征在于：通过3种不同类型植物群落构建技术，采用标准径流小区监测2年的径流污染物输出值比较分析，采用3种湖滨带植物群落进行构建，这3种湖滨带植物群落分别如下：

(1)乔-灌-草植物群落：乔木采用孤植方式，灌木采用列植和丛植，草本和地被植物则采用丛植和片植方式进行；乔木株行距为2m×2m～4m×4m，灌木株行距为1m×1m～2m×2m，对于小型灌木，株行距适当小一点；乔木层选择阔叶树种与针叶树种搭配，其中阔叶树种为枇杷、滇朴，针叶树种为柏木、藏柏；灌木层植物选择火棘、红叶石楠、女贞和云南含笑，草本层植物选择吉祥草、金边吊兰、杭菊、迷迭香；群里构建时以保持群落中乔木层盖度20-25％，灌木层盖度35-40％，草本层盖度85-90％的要求进行；

(2)灌-草植物群落：灌木采用列植和丛植，草本和地被植物则采用丛植和片植方式进行；灌木层植物选择火棘、红叶石楠、女贞和金银花，草本层植物选择吉祥草、杭菊、迷迭香；群里构建时以保持群落中灌木层盖度35-40％，草本层盖度85-90％的要求进行；

(3)灌-草自然恢复植物群落：这种群落构建从节约成本的角度考虑，选择依托土壤种子库技术进行草本层的自然恢复，灌木层人工配置植物，选择植物为女贞、红叶石楠、火棘；其中灌木层盖度为35-40％，草本层盖度则随年度变化而变化。