CN109121862B - 一种河岸带护坡植物种植及群落恢复的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河岸带护坡植物种植及群落恢复的方法，步骤是：1)、调查河岸带的地形、宽度、植物类型、土壤质地以及水位年周期变化规律；2)、将农用保水剂、经过发酵腐熟的粉碎过的农林废弃物、泥土混匀制成种植穴填充基质；3)、在河岸带的位置挖种植穴；4)、所述的植物搭配、苗木规格以及种植穴密度进行苗木移栽；5)、移栽时的种植穴底施入农田保水剂溶液；苗木放置于穴内后，种植穴采用制备的填充基质进行填充；6)、植物移栽浇水、保持土壤湿润，次年水位降低后及时植物基部周围的覆盖物、对植物死亡区域进行补植，定时检查和维护，及时更换死亡苗木。方法易行，操作简便，通过生态护坡，恢复河岸带植被，实现了河岸带生态系统的生态功能。

Description

一种河岸带护坡植物种植及群落恢复的方法

技术领域

本发明属于生态环境治理技术领域，具体涉及一种河岸带护坡植物种植及群落恢复的方法，适用于土壤退化、植被稀少的河岸带区域的生态系统恢复与重建。

背景技术

河岸带又称河岸带、水位涨落带等，是河流、湖泊以及水库等水体由于季节性水位涨落，导致部分土地周期性淹水和露出水面，成为一段特殊的区域。河岸带在维持堤岸生态系统平衡、保护水库、湖泊和河流水体等方面发挥着重要的作用。河岸带植被对来自库岸的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，防止进入水体。同时，植被根系可以阻止水流对河岸的侵蚀，降低河流沉积物沉淀的量。此外，大木质碎片和立木对沉积物和枯落物的移动有缓冲作用，可以增加河岸的高度。因此，加强河岸带的植被建设尤为必要。

研究结果表明，三峡库区、丹江口库区的河岸带面积分别约350、400km²。在水位周期性地涨落的作用下，河岸带坡面的植被和土壤结构被破坏，土壤侵蚀和水土流失量加大，监测表明，三峡库区水土流失面积已占土地总面积的58.2％。同时，河岸带由原来的陆生生态系统演变为季节性湿地生态系统，使得原来适应陆生环境生长的植物逐步消亡，而适应水生环境生长的物种又因其季节性水位降低(陆地环境)使成活率大大降低，使得生态系统稳定性降低，脆弱性增强。此外，河岸带土壤严重退化，基质以粗砂和砾石为主，不仅保水性能极差，而且土壤肥力低。通过中国专利数据库检索系统查询，目前尚未发现利用该类型植物、农用保水剂、农林废弃物等措施实现河岸带护坡植物种植及其群落构建的相关专利申请或有关文献公开。

发明内容

针对部分土壤退化、植被稀少的河岸带，本发明的目的是提供一种河岸带护坡植物种植及群落恢复的方法。在前期研究工作的基础上，选择适宜在河岸带良好生长的植物种类，通过采用植物穴盘苗或者容器苗、穴底施入土壤农用保水剂溶液、填充土添加农用保水剂和大量的经过发酵、腐熟的粉碎过的农林废弃物等一系列措施，既保证了植物的存活率、缩短河岸带植被恢复时间，又可以改善河岸带以粗砂和砾石为主的土壤结构，同时，后期又为提供了植物生长所需要的营养元素，形成良性循环。该方法易行，操作简便，通过该生态护坡技术，恢复河岸带植被，保持水土，在提升河岸带景观效果的同时，实现了河岸带生态系统的生态功能。

一种河岸带护坡植物种植及群落恢复的方法，其步骤是：

1)、调查河岸带的地形、宽度、植物类型、土壤质地以及水位年周期变化规律等。

2)、填充基质制备。将锯末、粉碎后的小麦秸秆(粒径大小为8-10cm)等农林废弃物与畜禽粪按照7:3的比例进行充分混合后堆肥、腐熟。期间，表面覆盖薄膜，以保证堆肥发酵期间的温度与湿度。其中，湿度控制在60％，温室控制在60-65℃(需要每日翻堆)。在堆肥、发酵20-30日后，将农用保水剂、经过发酵腐熟的粉碎过的农林废弃物、泥土按照1:250:750的比例充分混匀，获得一种含有保水剂、腐熟的农林废弃物混合物的填充基质，备用。其中，保水剂品牌是沃特新型多功能保水剂(农林专用)。

3)、植物搭配。淹水时间120-180d河岸带区域，选择低草类型的植物，低草类型为扁穗牛鞭草、百喜草、狗牙根三种中任一种或一至三种的任意组合；淹水时间60-120d河岸带区域，选择中草类型+低草类型的植物，中草类型为菖蒲，低草类型为扁穗牛鞭草、百喜草、狗牙根三种中任一种或一至三种的任意组合；淹水时间0-60d河岸带区域，选择灌木+高草类型+中草类型+低草类型的植物，乔灌木为秋华柳、枸杞、中华蚊母树三种中任一种或一至三种的任意组合，高草类型为香根草、芦竹两种中任一种或一至二种的任意组合，中草类型为菖蒲，低草类型为扁穗牛鞭草、百喜草、狗牙根三种中任一种或一至三种的任意组合。

4)、苗木规格以及种植穴密度。扁穗牛鞭草、百喜草以及狗牙根采用50孔穴盘的穴盘苗(穴盘规格为上口径48mm，底部23mm，深度40mm，单个容积55ml)，苗龄为50－60天；种植穴密度为20×20cm。菖蒲株高40cm的容器苗；种植穴密度为30×30cm。香根草株高50－80cm、蓬径40－50cm的容器苗；种植穴密度为40×40cm。芦竹株高60－80cm的容器苗；种植穴密度为40×40cm。秋华柳地径3cm、株高150cm的容器苗；种植穴密度为50×50cm。枸杞地径0.7cm、株高50cm、蓬径20cm的容器苗；种植穴密度为30×30cm。中华蚊母树地径2cm、株高80－100cm、蓬径50cm的容器苗；种植穴密度为100×100cm。在坡度小于15°、淹水时间180d以内的河岸带区域，选取合适位置，人工挖植物种植穴。每种植物按照水位线呈带状种植。特殊区域因地形条件适当调整。

5)、苗木移栽。于水位下降后，即可按照4)所述的苗木规格及种植穴密度进行苗木种植。在容器苗放入种植穴前，于穴底施入稀释200倍的农用保水剂凝胶(即农用保水剂与水比例为1:200)。苗木放置于穴内后，种植穴采用步骤2制备的填充基质进行填充，边回填边踏实，回填至穴深3/4处，采用种植穴的原土壤回填。高草类型以及乔灌木区域表层覆盖一层粒径大小为5-15cm的碎石、卵石、砾石。回填完毕后灌足定根水。

6)、当年管护。一般无需特别管护，如果遇到极度干旱年份时(夏季干旱持续时间50日以上)，及时浇水。

7)、次年管护。次年水位降低后，及时清理植物的基部周围覆盖物，促使植物尽快萌芽、返绿。同时，对少量死亡、长势差的区域进行补植。一般无需特别管护，如果遇到极度干旱年份时(夏季干旱持续时间50日以上)，及时浇水。

8)、粗放管理。在植物长势稳定后即可进行粗放管理，定时检查和维护，及时更换死亡苗木，维护良好的河岸带植被群落状态。一般在4-5年后，保水剂作用效果较差，遇到干旱时需及时浇水，保证土壤湿润。

本方法简单易行，操作方便，既保证了植物的存活率、缩短河岸带植被恢复时间，又可以改善河岸带以粗砂和砾石为主的土壤结构，同时，后期又为提供了植物生长所需要的营养元素，形成良性循环，在提升河岸带景观效果的同时，实现河岸带生态系统的生态功能。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1)、部分河岸带土壤退换严重，基质主要以粗砂和砾石为主，保水性极差。因此，在苗木放入种植穴前，于穴底施入稀释200倍的农用保水剂凝胶(即农用保水剂与水比例为1:200)。并且，填充土中又选择添加了农用保水剂，利用降水和适当的补水，可以在较长时间内保证种植穴内的植物根系周围的土壤湿润，提高苗木的存活率，减少了人工浇水的成本；

2)、移栽时的填充土有约25％的经过发酵、腐熟的粉碎过的农林废弃物(包括作物秸秆、木屑、农家肥等)，既可以改善河岸带以粗砂和砾石为主的土壤结构，又在后期提供了植物生长所需要的营养元素，同时也避免了因人工施肥而造成的河流N、P、K等元素流入；

3)、选择的苗木种源为穴盘苗或者容器苗，提高存活率。容器苗在起苗、包装以及运输时不伤根，苗木活力强；缓苗期短，生长旺盛，苗木存活率高；带有原土，提高苗木对河岸带土壤的适应性。

本发明的其他优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而作为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。本实施例方法实施于河南省浙川县境内的丹江口水库库岸带的某一段。实验前该处库岸带坡面的土壤退化严重，基质以粗砂和砾石为主；坡面植被稀疏，且原先适应陆生环境生长的植物逐步消亡，而适应水生环境生长的物种又因其季节性水位降低(陆地环境)使成活率大大降低，造成该段库岸带的生态系统稳定性降低，无法发挥本具有的生态功能和景观功能。

实例1：

一种河岸带护坡植物种植及群落恢复的方法，其步骤是：

1)、在勘察该段河岸带的地形的基础上，根据水位年周变化规律，选择本实施例的区域；

2)、填充基质制备。将锯末、粉碎后的作物秸秆(粒径大小为8-10cm不等的碎块)等农林废弃物与畜禽粪按照7:3的比例进行充分混合后堆肥、腐熟。期间，表面覆盖薄膜，以保证堆肥发酵期间的温度与湿度。其中，湿度控制在60％，温室控制在60-65℃(需要每日翻堆)。在堆肥、发酵20-30日后，将农用保水剂、经过发酵腐熟的粉碎过的农林废弃物、泥土按照1:250:750的比例充分混匀，获得一种含有保水剂、腐熟的农林废弃物混合物的填充基质，备用。其中，保水剂品牌是沃特新型多功能保水剂(农林专用)。

3)、植物搭配。淹水时间120或130或145或155或170或180d河岸带区域，选择低草类型的植物，低草类型为扁穗牛鞭草、百喜草、狗牙根中的任一种或一至三种的任意组合，三种；淹水时间60或80或90或100或110或120d河岸带区域，选择中草类型+低草类型的植物，中草类型为菖蒲，低草类型为扁穗牛鞭草、百喜草、狗牙根中的任一种或一至三种的任意组合；淹水时间0-60d河岸带区域，选择灌木+高草类型+中草类型+低草类型的植物，乔灌木为秋华柳与中华蚊母树中的任一种或一至二季的组合，高草类型为香根草，中草类型为菖蒲，低草类型为扁穗牛鞭草、百喜草、狗牙根中的任一种或一至三种的任意组合。

植物群落由低草类型的扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa(Linnaeus f.)R.Brown)、百喜草(Paspalum notatum Flugge)及狗牙根(Cynodon dactylon(Linnaeus)Persoon)；中草类型的菖蒲(Acorus calamus Linnaeus)；高草类型的香根草(Chrysopogonzizanioides(Linnaeus)Roberty)及芦竹(Arundo donax Linnaeus)；乔灌木的秋华柳(Salix variegata Franchet)、枸杞(Lycium chinense Miller)及中华蚊母树(Distyliumchinense(Franchet ex Hemsley)Diels)组合而成。

4)、苗木规格以及种植穴密度。扁穗牛鞭草、百喜草以及狗牙根采用50孔穴盘的穴盘苗(穴盘规格为上口径48mm，底部23mm，深度40mm，单个容积55ml)，其中，扁穗牛鞭草苗龄为55天、百喜草苗龄为53天以及狗牙根苗龄为60天；种植穴密度为20×20cm。菖蒲株高40cm的容器苗；种植穴密度为30×30cm。香根草株高60cm、蓬径45cm的容器苗；种植穴密度为40×40cm。秋华柳地径3cm、株高150cm的容器苗；种植穴密度为50×50cm。中华蚊母树地径2cm、株高80cm、蓬径50cm的容器苗；种植穴密度为100×100cm。在坡度小于15°、淹水时间180d以内的河岸带区域，选取合适位置，人工挖植物种植穴。每种植物按照水位线呈带状种植。特殊区域因地形条件适当调整。

5)、苗木移栽。于水位下降后，即可按照4)所述的苗木规格及种植穴密度进行苗木种植。在容器苗放入种植穴前，于穴底施入稀释200倍的农用保水剂凝胶(即农用保水剂与水比例为1:200)。苗木放置于穴内后，种植穴采用步骤2制备的填充基质进行填充，边回填边踏实，回填至穴深3/4处，采用种植穴的原土壤回填。高草类型的以及乔灌木区域表层覆盖一层粒径大小为10cm的碎石、卵石、砾石。回填完毕后灌足定根水。

在本试验区的相临区域，在没有添加保水剂的的植物苗定植后，于2015年10月、2016年6月，调查了植物存活率(见表1)。结果显示，在相同的浇水频率下，本发明的植物当年存活率达到85％以上、次年植物返绿存活率75％以上；而对照组植物的当年存活率在45-60％之间、次年植物返绿存活率在35-55％之间。表明通过本实例的实施，显著恢复了该段的库岸带植被，增加了植物的存活率。

表1试验组与对照组的存活率(％)

尽管本发明的实施方案如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (1)

1.一种河岸带护坡植物种植及群落恢复的方法，其步骤是：

1)、调查河岸带的地形、宽度、植物类型、土壤质地以及水位年周期变化规律；

2)、填充基质制备：将锯末、粉碎后的小麦秸秆：粒径大小为8-10cm农林废弃物与畜禽粪按照7:3的比例进行充分混合后堆肥、腐熟，期间，表面覆盖薄膜，以堆肥发酵期间的温度与湿度，其中，湿度控制在60％，温室控制在60-65℃，在堆肥、发酵20-30日后，将农用保水剂、经过发酵腐熟的粉碎过的农林废弃物、泥土按照1:250:750的比例充分混匀，获得一种含有保水剂、腐熟的农林废弃物混合物的填充基质，备用；

3)、植物搭配：淹水时间120-180d河岸带区域，选择低草类型的植物，低草类型为扁穗牛鞭草、百喜草、狗牙根三种中任一种或一至三种的任意组合；淹水时间60-120d河岸带区域，选择中草类型+低草类型的植物，中草类型为菖蒲，低草类型为扁穗牛鞭草、百喜草、狗牙根三种中任一种或一至三种的任意组合；淹水时间0-60d河岸带区域，选择灌木+高草类型+中草类型+低草类型的植物，乔灌木为秋华柳、枸杞、中华蚊母树三种中任一种或一至三种的任意组合，高草类型为香根草、芦竹两种中任一种或一至二种的任意组合，中草类型为菖蒲，低草类型为扁穗牛鞭草、百喜草、狗牙根三种中任一种或一至三种的任意组合；

4)、苗木规格以及种植穴密度：扁穗牛鞭草、百喜草以及狗牙根采用50孔穴盘的穴盘苗，苗龄为50－60天；种植穴密度为20×20cm，菖蒲株高40cm的容器苗；种植穴密度为30×30cm，香根草株高50－80cm、蓬径40－50cm的容器苗；种植穴密度为40×40cm，芦竹株高60－80cm的容器苗；种植穴密度为40×40cm，秋华柳地径3cm、株高150cm的容器苗；种植穴密度为50×50cm，枸杞地径0.7cm、株高50cm、蓬径20cm的容器苗；种植穴密度为30×30cm，中华蚊母树地径2cm、株高80－100cm、蓬径50cm的容器苗；种植穴密度为100×100cm，在坡度小于15°、淹水时间180d以内的河岸带区域，选取位置，人工挖植物种植穴，每种植物按照水位线呈带状种植；

5)、苗木移栽：于水位下降后，按照步骤(4)所述的苗木规格及种植穴密度进行苗木种植，在容器苗放入种植穴前，于穴底施入稀释200倍的农用保水剂凝胶：农用保水剂与水比例为1:200，苗木放置于穴内后，种植穴采用步骤(2)制备的填充基质进行填充，边回填边踏实，回填至穴深3/4处，采用种植穴的原土壤回填，高草类型以及乔灌木区域表层覆盖一层粒径大小为5-15cm的碎石、卵石、砾石，回填完毕后灌定根水；

6)、当年管护：无需管护，遇到极度干旱年份时：夏季干旱持续时间50日以上，浇水；

7)、次年管护：次年水位降低后，清理植物的基部周围覆盖物，促使植物尽快萌芽、返绿，同时，对死亡、长势差的区域进行补植，无需管护，遇到极度干旱年份时：夏季干旱持续时间50日以上，浇水；

8)、粗放管理：在植物长势稳定后进行粗放管理，定时检查和维护，更换死亡苗木，维护河岸带植被群落，在4-5年后，遇到干旱时时浇水，保证土壤湿润。