CN107211692A - 一种大堤以外快速恢复边滩湿地的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大堤以外快速恢复边滩湿地的方法，包括：针对风浪侵蚀严重，植被恢复难度较大的大堤以外边滩区域；在靠近堤坝区域抬高基底，形成适宜于湿地植物生长的快速恢复区，铺设植草袋种植芦苇湿地植物，快速形成湿地植被；在植草带外缘构筑透水坝，以平缓水流冲击，并于外缘密布松木桩稳定透水坝；在透水坝外侧基底以圆圈状密布松木桩，圈内抬高基底形成若干个植物岛丘作为生态保育区，在岛丘内种植藨草、香蒲本地湿地植物，并在植物岛丘外侧密布消浪桩；待生态保育区湿地植被成熟后可作为种源地，促进周边湿地的自然扩张。本发明通过多层消浪和土方平衡技术手段，快速恢复风浪侵蚀严重的大堤以外边滩湿地，提高湿地生态系统和功能的稳定性。

Description

一种大堤以外快速恢复边滩湿地的方法

技术领域

本发明属于环境生态工程领域，尤其涉及一种大堤以外快速恢复边滩湿地的方法。

背景技术

按拉姆萨尔《湿地公约》所作定义，湿地包括天然的、人工的，永久的、阶段性的，流动的、静止的，淡水的或咸水的水域、江河、湖泊、水库、沼泽、湿原、泥炭地、雨林湿地、山地草原、极地苔原等，以及低潮时水深不超过6米的海洋水域，如河口三角洲、海洋沿岸、红树林、珊瑚礁，等等。湿地是陆地与水域过渡地带的特殊自然综合体，兼具两者特性。作为地球的三大生态系统之一，湿地系统被誉为“地球之肾”。它对于改善生态环境污染、保持地球生物多样性、维护气候稳定等具有重要义。湿地具有防护岸滩、清洁水质、碳汇等重要生态功能，湿地植物是推动湿地生态系统物质循环和能量流动的基础要素，其在维持个体生存、种群稳定与群落发展的同时，也为湿地生态系统中的其他生物提供了丰富的食物，并创造了良好的栖息环境。

然而，湿地生态系统对外界干扰的抵抗力较弱，极易退化。近十多年来，随着河口海岸地区的人口迅速增长和经济快速发展，在不合理开发利用与自然侵蚀的共同作用下，湿地生物资源逐渐受损、退化并消亡，导致我国边滩湿地植被面积锐减、生态质量和生态作用低下，湿地水质污染，湿地生态系统功能退化等一系列环境问题，严重制约了经济的可持续发展。因此保护湿地以及恢复湿地生态，对于维护湿地生态平衡，改善水质，促进沿岸城镇经济可持续发展，具有十分重要的意义。

湿地修复是指通过生态技术或生态工程对退化或消失的湿地进行修复或重建，再现退化前的结构和功能，以及相关的物理、化学和生物学特性，使其发挥应有的生态作用。包括湿地的修复、湿地改建以及湿地重建。湿地恢复的方法主要有：自然恢复和人工促进恢复。自然恢复方法是通过自然过程恢复湿地的功能和价值，优势在于低成本以及恢复的湿地与周围景观的协调一致。但是该方法时间长，见效慢，仅适用于退化尚不算严重的湿地，且对于风浪侵蚀严重的大堤边滩并不适用。人工促进恢复方法则是人类直接控制湿地恢复的过程，以恢复、新建或改进湿地生态系统，人工促进恢复方法时间短，见效快，但需花费大量资金和物力。

目前，越来越多的专利开始关注于滨海、河流、湖泊的湿地恢复技术和方法。比如，专利公开号CN102763549A利用控制地表水位对湿地植被进行原位修复；专利公开号CN103314763A通过湿地地形整改和植物配置进行高原湿地植被生态恢复；专利公开号CN104828949A将湖滨人工湿地分为防护林带和植物缓冲带来进行湖滨人工湿地生态恢复；上述三个专利所述方法进行的湿地恢复工程周期较长，见效较慢，且仅关注于湿地植被的恢复与重建而忽视了如何进一步防护风浪侵蚀，改善堤坝边滩防护能力，从而导致构建的湿地生态系统难以可持续发展且湿地生态功能无法发挥到最大。专利CN103774607A通过在湖滨带区域挖塘和堆岛来修复基底，进一步形成“塘库湖湾水网系统”，然而该法缺乏对湿地生态系统的整体设计，且不适用于大堤边滩水流冲击作用较强的生境条件，更无法大规模地恢复边滩湿地植被。水流冲击作用较强的硬质堤坝外侧边滩存在较多问题，首先是岸坡易受波浪侵蚀变形。波浪在堤岸边坡破碎时, 由于水体紊流 、破波压力和波能产生的上举力使库岸泥沙颗粒处于悬浮起动状态, 然后在沿岸坡向的破波回流作用下被带走, 周而复始, 最终造成库岸边坡的冲刷变形。尤其对于垂直的硬质堤岸，极易受到风浪撞击，掏蚀堤岸附近泥沙。其次，边滩植物的扩张受种源限制。种源限制是指种子生产量低而导致有效传播低，更新幼苗数量受到种子生产量大小的限制。种源限制主要源于以下两种状况：植物种群呈小种群状，种子可利用性低，从而降低了有效传播低的数量；植物种子生产量呈现出明显的时空变化，导致种子有效传播出现明显的时空特征，造成小斑块、小年内植物种子有效传播较低。边滩原有的原生植被一般比较零散，小斑块内种子生产量不足，有效传播低，因此，若仅仅依靠边滩原有的原生植被很难进行扩张。

因此，亟需一种基于科学的策略和合理的生态设计来在风浪侵蚀严重的大堤外快速恢复和重建边滩湿地的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种在大堤以外快速恢复边滩湿地的方法，该方法建成的湿地工程可有效改善大堤外侧光滩或湿地植被稀疏等现象，并可辟为湿地公园等生态旅游景点。

本发明的目的地是这样实现的：

一种在大堤以外快速恢复边滩湿地的方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：针对风浪侵蚀严重，湿地植被恢复难度较大的大堤以外的边滩恢复区域；

步骤二：在所述边滩恢复区域靠近大堤侧抬高基底，形成适宜于湿地植物生长的快速恢复区，铺设植草袋种植芦苇等湿地植物，以快速形成湿地植被；

步骤三：在所述快速恢复区外缘构筑缓坡型透水坝，以平缓水流冲击，并于外缘基底密布松木桩，以稳定透水坝；

步骤四：在所述透水坝外侧基底以圆圈状密布松木桩，形成若干个植物岛丘（生态保育区），抬高圈内基底，在岛丘内种植藨草、香蒲等本地湿地植物，在植物岛丘外侧密布消浪桩；

步骤五：待湿地植被成熟后可作为种源地，促进大堤周边边滩湿地的自然发展。

本发明提出的所述大堤以外快速恢复边滩湿地的方法中，所述植草袋可使芦苇等湿地植物快速恢复，并且能减缓水流对快速恢复区的侵蚀。

本发明提出的所述大堤以外快速恢复边滩湿地的方法中，快速恢复区基底高程不低于平均高潮位0.2 m，不超过平均高潮位。

本发明提出的所述大堤以外快速恢复边滩湿地的方法中，所述透水坝为缓坡型，坡度<10 %，以石块堆砌，水流可以透过，但冲击力大幅减缓。

本发明提出的所述大堤以外快速恢复边滩湿地的方法中，所述生态保育区标高低于最高潮位0.3-0.5 m，圆圈状密布松木桩顶部标高高于基底0.3-0.5 m，可以起到消减风浪、加速泥沙沉积的作用，保持滩面稳定有利于植物自然定植。

本发明提出的所述大堤以外快速恢复边滩湿地的方法中，所述消浪桩打入基底以下2 m。

本发明提出的所述大堤以外快速恢复边滩湿地的方法中，植物岛丘需由消浪桩密布围合成圈，防止风浪侵蚀基底。

本发明提出的所述大堤以外快速恢复边滩湿地的方法中，步骤四中生态保育区湿地植物成熟后，可作为种源地促进湿地植物自然扩张。

本发明的有益效果在于：

利用本发明恢复方法利用人工干预和自然演替相结合，在湿地植被生长前期通过抬高基底，铺设植草袋，可以促进植被快速恢复，同时植草袋能够起到保护滩地，减少水流侵蚀的作用；利用缓坡型透水坝能够有效抗侵蚀，为透水坝内侧近岸区域植被生长提供条件，且为湿地生物提供了多样化生境；通过设置若干植物岛丘，在保证现有湿地植物稳定发展的同时，也可作为种源地，打破原生滩地植被的种源限制，促使湿地植物向周边自然扩张；同时岛丘也起到消减风浪、加速泥沙沉积作用，以保持滩面稳定有利于植物自然定植；外侧消浪桩减缓风浪，有利于植物岛丘的稳定；利用此方法可以低成本地快速实现边滩湿地恢复；该方法建成的湿地工程可有效改善大堤外侧光滩或湿地植被稀疏等现象，并可辟为湿地公园等生态旅游景点。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为大堤以外快速恢复边滩湿地的剖面示意图；

图3为大堤以外快速恢复边滩湿地的示意图。

图1-3中，1-堤岸，2-快速恢复区，3-透水坝，4-生态保育区，5-消浪桩。

具体实施方式

结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。

如图1所示，本发明大堤以外快速恢复边滩湿地的方法包括如下步骤：

步骤一：针对风浪侵蚀严重，湿地植被恢复难度较大的大堤以外的边滩区域，如，潮汐作用较强的河堤；

步骤二：在恢复区域的快速恢复区2（如恢复区域与大堤之间）抬高基底，使基底高程不低于平均高潮位0.2 m，不超过平均高潮位，为植被恢复创造条件，在此处铺设植草袋，种植芦苇等湿地植物，以快速恢复湿地植被，植草袋也可起到保滩作用，防止湿地基底损失；

步骤三：在基底抬高区域外侧构筑缓坡型透水坝3，即根据实际地形，将部分区域挖深后填充石块形成缓冲坝，水流可以透过，但是冲击力被极大缓冲，有效防止水流掏蚀快速恢复区，对该区域形成较好的防护作用，同时透水坝挖出的余土可直接用于抬高快速恢复区域；透水坝周边利用松木桩结构护岸，加强透水坝的稳定性；

步骤四：在透水坝外侧生态保育区4（透水坝与外部水域之间），打入松木桩并围成圈，进一步消除风浪侵蚀，垫高消浪桩圈内基底，在其中种植适宜本地条件的湿地植物，形成植物岛丘，在植物岛丘外侧密布消浪桩5；

步骤五：在植被成熟养护期，可作为种源地，促进大堤周边边滩湿地向外部扩张，任其自然演替，最终形成真正的边滩湿地。

在本发明的一个实施例中，实验地点为一处受潮汐水流侵蚀和人为干扰较严重的受损河流岸段。在潮汐侵蚀和陆域污染干扰的共同作用下，边滩湿地退化情况严重，局部区域边滩湿地消亡，并演变为光滩。

实施例

参阅图2、图3，在恢复区域内重构基底，即将透水坝3部分挖深1 m，该区域原始平均标高为0.5 m，挖深后基底标高-0.5 m，在这部分堆砌石块形成缓坡型透水坝，最高标高1.5 m，最低标高0.5 m，坡度为8 %；透水坝外围密布松木桩，深度为2 m，基底以上高度为0.5 m，起到稳定加固的作用，透水坝宽度为3-4 m；挖出的土吹填至快速恢复区2，将此区域抬高至标高1.5 m，使基底高程不低于平均高潮位0.2 m，不超过平均高潮位，并铺设植草袋，种植芦苇，植草带区域宽度为5 m；透水坝外侧区域，以圆圈状密布消浪桩，打入深度为2m，基底以上高度为0.5 m，形成植物岛丘，将松木桩圈内基底垫高，底标高0.2-0.7 m，略低于平均高潮位0.3-0.5 m，在其中种植适宜本地条件的湿地植物，如藨草，香蒲等；在恢复区域的最外围密布消浪桩，深度为2 m，顶标高1 m，进一步削减水流侵蚀。

上述植物生长期共50天，5月底湿地植物成活，7月份之后芦苇、藨草等进入快速生长期并逐步成熟，株高及盖度上升明显；至9月份植物生长良好，盖度达到80%。

利用该方法将湿地恢复工程建成以后，成功恢复本地边滩湿地植物形成近自然湿地群落，而且整个湿地系统抗侵蚀能力显著，最终形成可持续化的边滩湿地景观的湿地公园，为底栖动物、鱼类、鸟类等湿地动物提供栖息地，为近岸水域涵养优质水源，为当地提供生态环境公众教育的场所。

本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。

Claims (6)

1.一种大堤以外快速恢复边滩湿地的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：针对风浪侵蚀严重，湿地植被恢复难度较大的大堤以外的边滩恢复区域；

步骤二：在所述边滩恢复区域靠近大堤处抬高基底，形成适宜于湿地植物生长的快速恢复区，铺设植草袋种植芦苇湿地植物，快速形成湿地植被；

步骤三：在所述快速恢复区外缘构筑透水坝，以平缓水流冲击，并于外缘基底密布松木桩，以稳定透水坝；

步骤四：在所述透水坝外侧密布松木桩围合成圆圈，圈内抬高基底形成若干个植物岛丘，作为生态保育区，在保育区内种植藨草、香蒲本地湿地植物，并于保育区外侧密布消浪桩；

步骤五：待生态保育区湿地植被成熟后作为种源地，促进大堤外边滩周边湿地的自然扩张。

2.如权利要求1所述的大堤以外快速恢复边滩湿地的方法，其特征在于，快速恢复区铺设植草袋既可以快速恢复湿地植被，又能起到保护滩地不被潮汐水流掏蚀的作用。

3.如权利要求1所述的大堤以外快速恢复边滩湿地的方法，其特征在于，所述靠近大堤处抬高基底，其基底高程不低于平均高潮位0.2 m，不超过平均高潮位。

4.如权利要求1所述的大堤以外快速恢复边滩湿地的方法，其特征在于，所述透水坝为缓坡型，以石块堆砌，水流能够透过，标高0.5-1.5 m，宽度3-4 m。

5.如权利要求1所述的大堤以外快速恢复边滩湿地的方法，其特征在于，密布松木桩，围合形成植物岛丘，有效防护风浪侵蚀，同时起到促淤作用。

6.如权利要求1所述的大堤以外快速恢复边滩湿地的方法，其特征在于，植物岛丘成熟后，可作为种源地促进湿地植物向周边自然扩张。