CN110268892A - 一种梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生态环境工程技术领域，具体地说是一种梯田式围淹加刈割综合防治互花米草的方法。在互花米草治理区，分别修建垂直于海岸线和平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为封闭区域，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区内刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，至不再萌生新的互花米草，移除堤坝，恢复海滩自然环境。本发明的方法简单易行，堤坝蓄水性能好，适用性强，既适用于小范围米草治理，也适用于大范围米草治理，互花米草治理效果好，成本较低，对环境影响小，易于恢复海滩生态环境。

Description

一种梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法
技术领域
本发明属于生态环境工程技术领域，具体地说是一种梯田式围淹加刈割综合防治互花米草的方法。
背景技术
为了消浪护堤、促淤造陆，我国于1979年引入互花米草。然而，由于极强的繁殖和扩张能力，互花米草严重威胁海岸带生态系统结构与功能，如生物多样性、栖息地功能等，2003年，国家环保局把互花米草列入我国第一批外来入侵物种名单。
国内外学者研究了各种治理互花米草的方法，包括物理防治、化学防治和生物防治等，综合防治方法的效果一般优于单一方法。在刈割加遮荫、刈割加淹水等综合防治方法中，国内关于刈割加淹水的研究较多，例如，在上海崇明东滩，修建高为100cm的土堤，然后从附近沟渠中抽水土堤内，淹水深度为30-50cm，在闽江河口湿地，就地取土围筑高为1.5m的围堰，在齐地人工刈割后进行淹水，水深约100cm。现有刈割加淹水治理互花米草的方法仍有较大缺陷，包括堤坝建设方案、淹水深度、刈割后留茬高度及治理成本等方面，具体表现为：(1)堤坝过高，因此堤坝稳定性较差、施工难度大且成本高；(2)人工补水，工作量大，维护成本高；(3)由于互花米草滩涂高程变化较大，一条堤坝难以提供淹死所有互花米草根茬的有效水位；(4)齐地刈割，机械刈割难以实现齐地刈割，人工方式虽可以实现齐地刈割，但难以大面积实施。
发明内容
本发明目的是提供一种梯田式围淹加刈割的综合治理互花米草的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，在互花米草治理区，分别修建垂直于海岸线和平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为封闭区域，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区内刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，至不再萌生新的互花米草，移除堤坝，恢复海滩自然环境。
进一步，在互花米草治理区，首先建两条或多条垂直于海岸线的堤坝，然后由海向陆，在不同高程处修建平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为一个或多个封闭区域，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，至不再萌生新的互花米草，移除堤坝，恢复海滩自然环境。
再进一步，在互花米草待治理区，首先建两条或多条垂直于海岸线的堤坝，然后由海向陆，在海滩不同高程处建平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为一个或多个封闭区域，堤坝上预留泄水口，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，留茬高度小于5cm，互花米草刈割后，封闭堤坝预留的泄水口，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区内刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，淹水深度20-30cm，待连续12个月无新萌发的互花米草，移除堤坝使潮水退去，恢复海滩自然环境。
所述平行于海岸线的堤坝为依据海滩不同高程梯度修建的平行于海岸线的一条或多条堤坝；其中，从治理区近海端的边沿开始，海滩高程每增加15-20cm，建一条堤坝。
所述互花米草拔节期后期为互花米草冠层高度40-50cm。
所述堤坝为土制堤坝或PVC管道式堤坝。
所述土制堤坝为梯形截面，梯形的上底*下底*高为0.8m*1.6m*0.5m。
所述土制堤坝上覆盖防水土工布，并把堤坝两侧的土工布埋入地下0.5m深。
所述PVC管道式堤坝为管道(2)的下部掩埋在土壤(1)内、且管道(2)通过间隔设置的多个固定组件(3)固定，PVC管道式堤坝的上方间隔设有多个进水口(4)，相邻两个所述管道(2)通过直通接头或三通接头(5)连接，三通接头(5)两侧的接口分别与两个管道(2)连接，竖直朝上的接口为所述进水口(4)，所述管道(2)与所述直通接头或三通接头(5)的连接处设有密封圈，所述管道(2)为PVC管。
所述土制堤坝修建方法为：用加宽履带式挖掘机在海滩上取土筑堤，挖两条相距1.6m的沟，沟深0.5m宽0.6m，将挖出的土堆积在两条沟之间，筑成梯形截面的堤坝，梯形上底*下底*高为0.8m*1.6m*0.5m，堤坝预留泄水口，在堤坝上覆盖防水土工布，堤坝两侧的土工布埋入地下0.5m深，以保障堤坝的稳定性和蓄水性能，涨潮时潮水越过低矮堤坝而被截留，不需要人工补水。
所述PVC管道式堤坝修建方法为：用机械在地上挖20cm深的槽，把直径60cm的PVC管埋入槽中，PVC管在地上露出40cm，可蓄水30-40cm深，然后用U型的固定套和木桩固定PVC管，不同的PVC管用上方开口的直通接头或直接用三通接头连接，接头内装弹性密封圈，以保证接头处不漏水，所有的PVC管连接起来形成封闭区域，用于蓄住潮水；每隔一定距离，在管道式堤坝上安装一个固定组件，固定组件中的木桩打入土壤中100cm，以固定堤坝，涨潮时，潮水漫过PVC管堤坝被围蓄，同时，潮水从直通接头上方的进水口(4)处进入管道(2)内，增加管道重量，使管道堤坝在潮汐涨落过程中更稳定。
在互花米草拔节期后期，互花米草冠层高度为40-50cm时，刈割互花米草地上部分，留茬高度小于5cm，可实现对种子萌发实生苗和根茎萌发克隆苗的同时控制。
刈割围淹至连续12个月无新生互花米草，此时互花米草根茎腐烂，无性繁殖和有性繁殖均被完全抑制。刈割的作用是去除互花米草地上植株，切断其光合作用，丧失有性繁殖能力，并阻断米草茎秆向根部输送氧气的通道，围淹的作用是使互花米草根茎长期处于淹水厌氧状态，从而逐渐死亡腐烂，丧失无性繁殖能力。因此，本发明的梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法可适用于不同面积互花米草的治理。
移除土制堤坝用履带式机械收集带走土工布即可，由于堤坝低矮，无需人工拆除，破除若干缺口让潮水可退潮即可，在潮水的冲刷下，低矮土堤可以很快被冲蚀。
PVC管道式堤坝可方便快捷地移除PVC管及固定套件，使潮间带生态环境快速恢复，另外PVC管道式堤坝可以重复使用，从而降低防治成本。
本发明的有益效果：
(1)简单易行，堤坝蓄水性能好
海滩由海向陆高程不断增加，本发明在不同高程处原地取土或埋设PVC管，修建平行于海岸线的低矮堤坝，对互花米草海滩实现梯田式围淹，梯田式围淹具有几个优点：①解决滩涂高程变化大的问题，保证对治理区内的所有互花米草进行有效的淹水，②梯田式淹水所需的堤坝低矮，施工难度低，③堤坝低矮，上涨的潮水可以越过堤坝而被截留，无需人工补水。土制堤坝上覆盖防水土工布后，增强了堤坝的稳定性和蓄水性能。
(2)适用性强
本发明方法既适用于小范围米草治理，也适用于大范围米草治理，单位面积的治理成本随面积增大而降低；由于堤坝蓄水性能好，本发明方法既适用于泥质海滩，也适用于沙质海滩。
(3)互花米草治理效果好，成本较低
在关键时期进行刈割加围淹，可同时完全抑制互花米草的有性繁殖和无性繁殖；堤坝低矮窄小，施工成本降低；自然蓄水，免去了人工补水的成本。
(4)对环境影响小，易于恢复海滩生态环境
梯田式围淹的水位低，对海滩环境影响小；治理结束后，易于恢复原有生态环境，土制堤坝只需把土工布取走，在低矮堤坝上打开若干缺口，使落潮的潮水可退去，低矮堤坝在潮水冲刷作用下会很快溃塌；互花米草被清除后，低潮滩的本土海草快速恢复。
(5)PVC管道式堤坝，具备以下优点：①围水不漏，②易于拆卸，可重复使用，③施工简单，④成本低廉，具体为施工简单易行，对潮间带环境的影响非常小，在完成互花米草治理后，可方便快捷地移除PVC管及固定套件，使潮间带生态环境快速恢复，采用PVC管，可大量定制PVC管，成本较低。
附图说明
图1为土制堤坝建筑示意图，其中1为土壤，2为取土后留下的沟渠，用挖的土构筑堤坝，然后把防水土工布埋入沟渠2中，3为堤坝，4为覆盖于堤坝上的防水土工布。
图2为PVC管道式堤坝的连接结构示意图，其中1为地面，2为管道，3为固定组件，4为进水口，5为三通接头。
图3为互花米草治理区堤坝围淹示意图。
具体实施方式
该实例中的样地位于山东省东营市黄河三角洲的互花米草典型分布区，该样点除了互花米草外，在低潮滩有本土的日本鳗草，中潮滩有本土的盐地碱蓬，梯田式围淹有助于日本鳗草的生长，围淹期间会影响盐地碱蓬存活，但围淹结束后，由于互花米草已被清除，有利于盐地碱蓬生长，该区域成为盐地碱蓬潜在分布区。
一种梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，在互花米草治理区，分别修建垂直于海岸线和平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为封闭区域，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区内刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，至不再萌生新的互花米草，移除堤坝，恢复海滩自然环境。
进一步，在互花米草治理区，首先建两条或多条垂直于海岸线的堤坝，然后由海向陆，在不同高程处修建平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为一个或多个封闭区域，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，至不再萌生新的互花米草，移除堤坝，恢复海滩自然环境。
再进一步，在互花米草待治理区，首先建两条或多条垂直于海岸线的堤坝，然后由海向陆，在海滩不同高程处建平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为一个或多个封闭区域，堤坝上预留泄水口，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，留茬高度小于5cm，互花米草刈割后，封闭堤坝预留的泄水口，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区内刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，淹水深度20-30cm，待连续12个月无新萌发的互花米草，移除堤坝使潮水退去，恢复海滩自然环境。
所述平行于海岸线的堤坝为依据海滩不同高程梯度修建的平行于海岸线的一条或多条堤坝；其中，从治理区近海端的边沿开始，海滩高程每增加15-20cm，建一条堤坝。
所述互花米草拔节期后期为互花米草冠层高度40-50cm。
所述堤坝为土制堤坝或PVC管道式堤坝。
所述土制堤坝为梯形截面，梯形的上底*下底*高为0.8m*1.6m*0.5m。
所述土制堤坝上覆盖防水土工布，并把堤坝两侧的土工布埋入地下0.5m深。
所述PVC管道式堤坝为管道(2)的下部掩埋在土壤(1)内、且管道(2)通过间隔设置的多个固定组件(3)固定，管道式堤坝的上方间隔设有多个进水口(4)，相邻两个所述管道(2)通过直通接头或三通接头(5)连接，三通接头(5)两侧的接口分别与两个管道(2)连接，竖直朝上的接口为所述进水口(4)，所述管道(2)与所述直通接头或三通接头(5)的连接处设有密封圈，所述管道(2)为PVC管。
以下结合实例对本发明的具体实施方式做进一步说明，应当指出的是，此处所描述的具体实施方式只是为了说明和解释本发明，并不局限于本发明。
实施例1：
5月下旬，在中潮滩选择200m2互花米草群落作为治理区，此时互花米草为拔节期，冠层高度约45cm，分别修建两条垂直于海岸线和两条平行于海岸线的土制堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封成封闭区域，堤坝上预留泄水口，人工刈割互花米草地上部分，留茬高度2-5cm，刈割完成后，封闭堤坝预留的泄水口，形成10m×20m的围淹区域，筑堤与刈割用时2天，此后2天内，堤坝截留围蓄潮水，虽然堤坝整体高度约50cm，但个别地方稍低，退潮以后有效淹水深度约28cm。自5月刈割加围淹，至第二年5月初，持续时间12个月，治理区为一片浅水面，一直未再出现互花米草，也无互花米草幼苗萌发，采集互花米草根茎，发现根茎已经全部死亡腐烂，本实施例的方法完全抑制了互花米草的有性繁殖和无性繁殖。移除土制堤坝，取走土工布，并在土堤上任意位置破开若干缺口，使土堤不再蓄水，在潮汐的强烈冲蚀作用下，土堤很快变得更低矮，海滩生态环境得以自然恢复。
所述土制堤坝用加宽履带式挖掘机在海滩上取土筑堤，挖两条相距1.6m的沟，沟深0.5m宽0.6m，将挖出的土堆积在两条沟之间，筑成梯形截面的堤坝，梯形上底×下底×高为0.8m×1.6m×0.5m，堤坝预留泄水口，在堤坝上覆盖防水土工布，堤坝两侧的土工布埋入地下0.5m深(见图1)。
实施例2
5月下旬，在中潮滩选择200m2互花米草群落作为治理区，此时互花米草为拔节期，冠层高度约45cm，分别修建两条垂直于海岸线和两条平行于海岸线的PVC管道堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封成封闭区域，预留一根PVC管的缺口作为泄水口，然后人工刈割互花米草地上部分，留茬高度2-5cm，刈割后，安装最后一根PVC管，使PVC管道式堤坝完全封闭，形成10m×20m的围淹区域，筑堤与刈割用时2天，此后2天内，堤坝在涨潮时截留住潮水，退潮以后蓄水高度约30cm。自5月刈割加围淹，至第二年5月初，持续时间12个月，治理区为一片浅水面，一直未萌生新的互花米草，调查发现互花米草根茎完全死亡腐烂，本实施例的方法完全抑制了互花米草的有性繁殖和无性繁殖。
所述PVC管道式堤坝用机械在地上挖20cm深的槽，把直径60cm的PVC管埋入槽中，PVC管在地上露出40cm，然后用U型的固定套和木桩固定PVC管，不同的PVC管用上方开口的直通接头或直接用三通接头连接，接头内装弹性密封圈，以保证接头处不漏水，所有的PVC管连接起来形成封闭区域，用于蓄住潮水；每隔5m，在管道式堤坝上安装一个固定组件，固定组件中的木桩打入土壤中100cm，以固定堤坝，涨潮时，潮水漫过PVC管堤坝被围蓄，同时，潮水从直通接头上方的进水口(4)处进入管道(2)内，增加管道重量，使管道堤坝在潮汐涨落过程中更稳定(见图2)。
实施例1和实施例2为200m2小面积治理区，说明堤坝建设方案、蓄水性能以及互花米草治理效果的相互关系。若大面积应用，可随着潮间带高程的增加，建多条垂直于海岸线和平行于海岸线的堤坝(见图3)，形成多个封闭区域，对大范围互花米草进行梯田式围淹，每个封闭区域内的互花米草根茬均能得到有效的淹水胁迫。
本发明方法既适用于小范围米草治理，也适用于大范围米草治理，单位面积的治理成本随面积增大而降低；由于堤坝蓄水性能好，本发明方法既适用于泥质海滩，也适用于沙质海滩。

Claims (9)

1.一种梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，其特征在于：在互花米草治理区，分别修建垂直于海岸线和平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为封闭区域，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区内刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，至不再萌生新的互花米草，移除堤坝，恢复海滩自然环境。
2.按权利要求1所述的梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，其特征在于：在互花米草治理区，首先建两条或多条垂直于海岸线的堤坝，然后由海向陆，在不同高程处修建平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为一个或多个封闭区域，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，至不再萌生新的互花米草，移除堤坝，恢复海滩自然环境。
3.按权利要求1所述的梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，其特征在于：在互花米草待治理区，首先建两条或多条垂直于海岸线的堤坝，然后由海向陆，在海滩不同高程处建平行于海岸线的堤坝，堤坝相互连接，把治理区围封为一个或多个封闭区域，堤坝上预留泄水口，区域内的互花米草，于其拔节期后期刈割其地上部分，留茬高度小于5cm，互花米草刈割后，封闭堤坝预留的泄水口，涨潮时堤坝蓄住潮水，对治理区内刈割后的互花米草根茬形成梯田式围淹，淹水深度20-30cm，待连续12个月无新萌发的互花米草，移除堤坝使潮水退去，恢复海滩自然环境。
4.按权利要求1-3任一所述的梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，其特征在于：所述平行于海岸线的堤坝为依据海滩不同高程梯度修建的平行于海岸线的一条或多条堤坝；其中，从治理区近海端的边沿开始，海滩高程每增加15-20cm，建一条堤坝。
5.按权利要求1-3任一所述的梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，其特征在于：所述互花米草拔节期后期为互花米草冠层高度40-50cm。
6.按权利要求1-3任一所述的梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，其特征在于：所述堤坝为土制堤坝或PVC管道式堤坝。
7.按权利要求6所述的梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，其特征在于：所述土制堤坝为梯形截面，梯形的上底*下底*高为0.8m*1.6m*0.5m。
8.根据权利要求6所述的梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，其特征在于：所述土制堤坝上覆盖防水土工布，并把堤坝两侧的土工布埋入地下0.5m深。
9.根据权利要求6所述的梯田式围淹加刈割综合治理互花米草的方法，其特征在于：所述PVC管道式堤坝为管道(2)的下部掩埋在土壤(1)内、且管道(2)通过间隔设置的多个固定组件(3)固定，管道式堤坝的上方间隔设有多个进水口(4)，相邻两个所述管道(2)通过直通接头或三通接头(5)连接，三通接头(5)两侧的接口分别与两个管道(2)连接，竖直朝上的接口为所述进水口(4)，所述管道(2)与所述直通接头或三通接头(5)的连接处设有密封圈，所述管道(2)为PVC管。
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