CN110771294A - 一种滨海重盐碱地光板地的生态修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滨海重盐碱地光板地的生态修复方法，该方法包括如下步骤：1)、选择重盐碱地光板地,确定50cm土体土壤全盐含量的变化规律；2)、确定土壤全盐含量为20g/kg所处的位置，从而确定垄沟的深度；3)、当年十月底平整土地，根据确定的垄沟的沟深挖沟起垄，在垂直垄沟的方向的两端各挖一条排水沟；4)、播种；5)、第二年六月底前垄沟两端的排水沟保持开放状态，保证排水通畅；进入七月份雨季后，使这两条排水沟保持封闭状态；后期一直处于封闭状态；6)、之后无需人工干预，植物自然生长。通过本发明技术，可使得两到三年沟中植被覆盖率达到90％以上，生态效果明显。

Description

一种滨海重盐碱地光板地的生态修复方法

技术领域

本发明涉及一种滨海盐碱地的改良方法，具体涉及一种滨海重盐碱地光板地的生态修复方法。

背景技术

滨海地区存在着大量的重盐碱地，由于滨海地区特殊的地理位置，濒临海洋，地下水位较浅，一般为120cm,且地下水受海水影响较大，矿化度较高，一般为20g/kg。土壤含盐量较高，平均含盐量在30g/kg。植物无法生长，因此滨海地区存在大量的光板地。这些光板地，因为没有植物的覆盖，一方面在雨季容易造成水土流失，可能会引起次生自然灾害，另一方面是大气沙尘的重要来源，造成大气污染，给人们生活带来很多不便，因此治理这些光板地，变得日益迫切。

目前针对比滨海重盐碱地的治理，已经形成成熟的技术体系，尤其是以天津泰达绿化集团有限公司，深耕盐碱土治理三十年，已经形成自己成熟的技术体系，且具有三十多年的盐碱地治理经验。目前主要的治理方法为暗管排盐、客土等,这些技术手段主要针对于城市生态修复，并不适于野外大片的非城市盐碱地的生态修复，因此探索适于野外大面积的重盐碱地的生态修复技术十分必要。

目前这些技术虽然很成熟，无论是城市盐碱地修复还是农牧业盐碱地生态修复，都存在着过多的干预自然的现象，对于土地都是不可持续的。从生态效益的角度进行盐碱地植被建构以及盐碱地的生态修复的研究还是很少的。本发明通过简单的人工措施，实现滨海重盐碱地的生态修复，成本非常低，但是生态效益巨大，对于建设生态文明社会极具现实意义。

发明内容

为了尽可能少的对自然的干扰，可持续的生态修复技术就十分重要。自然界的土壤是经过若干年的自然进化而成的，逐渐适应植物的生长，且植物出现后，土壤与植物又相互作用，形成一个良性的循环--自然演替规律。自然状态下重盐碱地也存在着这样的演替规律--植物从无到有，只是这个过程需要的时间相当漫长，因此通过探索重盐碱地的植物演替规律，并通过人为适当干预，摸索出一套运用自然规律进行重盐碱地的生态修复技术体系。

本发明目的在于，通过探索滨海重盐碱地自然演替规律，从而摸清植物与土壤盐分关系函数，根据本区域50cm土体盐分变化规律，找出盐分与土壤深度之间的函数关系，然后利用相关植物的生长特性，采用开沟躲盐的方法对土壤盐分进行再分配，并确定沟垄深度。根据植物的发芽、成苗所需水分、盐分条件，进行确定沟底微地形，以及沟中水量，从而为植物生长创造良好的环境，进而加速重盐碱地的植物演替，达到生态修复的效果。本发明所述的方法综合了生态学、农学、气象学等学科，利用自然条件进行重盐碱地自然修复。

本发明采用的技术方案为：

本发明涉及一种滨海重盐碱地光板地的生态修复方法，该方法包括如下步骤：

1)、选择重盐碱地光板地,在5月初对土壤50cm深按照0-5cm、5-10cm、10cm-15cm、15cm-20cm、20-25cm、25-30cm、30cm-35cm、35cm-40cm、40cm-45cm、45cm-50cm进行取样化验，测定土壤全盐含量，确定50cm土体土壤全盐含量的变化规律；

2)、根据50cm土体土壤全盐含量的变化规律，确定土壤全盐含量为20g/kg所处的位置，从而确定垄沟的深度；垄沟的深度为全盐含量为20g/kg所处的位置；(当计算的20g/kg盐分对应的深度小于10cm时，选择垄沟的深度为10cm)(易于收集雨水)；

3)、当年十月底平整土地，根据确定的垄沟的沟深挖沟起垄，其中垄宽50cm，沟宽50cm；在垂直垄沟的方向的两端各挖一条排水沟；

4)、播种，平整完地后立刻播种，把盐地碱蓬种子与细沙按照体积比2:1的量混匀，在垄沟的沟底、距离沟底5cm的侧方及半坡开条沟，播种量为5kg/亩；把混匀的种子洒进条沟中，覆土压实，播种深度为2cm；

5)、第二年六月底前垄沟两端的排水沟保持开放状态，保证排水通畅；进入七月份雨季后，使这两条排水沟保持封闭状态；后期一直处于封闭状态；

6)、之后无需人工干预，植物自然生长。

本发明针对的重盐碱地光板地为土壤表层0-5cm全盐含量在20-70g/kg且50cm土体的最小全盐含量小于等于20g/kg的重盐碱地光板地，且特别是针对土壤表层0-5cm全盐含量在40g/kg-70g/kg，且50cm土体的最小全盐含量小于等于20g/kg的重盐碱地光板地。(50cm土体垂直方向全盐含量变化明显的重盐碱地，效果更为突出。)

进一步，步骤1)中所述的50cm土壤全盐含量变化规律：在EXCEL中采用趋势散点图作图，并添加趋势线，使得所有的点都在趋势线上，从图中得出50cm土壤全盐含量的变化趋势；对土壤50cm深按照0-5cm、5-10cm、10cm-15cm、15cm-20cm、20-25cm、25-30cm、30cm-35cm、35cm-40cm、40cm-45cm、45cm-50cm进行取样化验，测定土壤全盐含量，即对应的横坐标依次为2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm、22.5cm、27.5cm、32.5cm、37.5cm、42.5cm、47.5cm，纵坐标为对应的土壤全盐含量；

步骤2)中根据土壤全盐含量的变化趋势，找到全盐含量小于等于20g/kg的最浅深度X，对0-Xcm土体的全盐含量与深度的关系，利用EXCEL中散点图作图，添加线性趋势线，得出线性方程，得出全盐含量为20g/kg所处的深度。

进一步，所述步骤3)中排水沟的沟底比垄沟的沟底垂直方向上高出5cm；排水沟的深度为垄沟深度的一半。(从而保证最高播种位的碱蓬种子充分浸泡发芽)

进一步，所述的步骤3)中挖沟时使沟底形成一个缓坡。

本发明所具有的有益效果：

本发明所述的一种滨海重盐碱地生态修复的方法，利用重盐碱地自然演替规律、气象学、生态学、土壤水盐运移时空运移规律以及植物生长规律等一系列自然规律，通过人工干预的措施，加速滨海重盐碱地植物群落演替。通过该种技术，可使得两到三年沟中植被覆盖率达到90％以上，生态效果明显。该技术是直接通过干预重盐碱地植物演替、完全通过自然的方法进行重盐碱地的生态修复的。较之前的盐碱地改良技术，在成本上更低，在生态上更加可持续。

附图说明

图1为实施例1的土体全盐含量与深度的变化图；

图2为实施例1微地形的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

实施例1

2016年-2019年在天津滨海南港工业园区进行重盐碱地生态修复项目；项目所在地紧邻渤海，地下水位在150cm左右，土壤表层0-5cm全盐含量在55.1g/kg，pH为8.5，土壤为黏性土质，透性差，没有植物生长。

一种滨海重盐碱地光板地的生态修复方法，该方法包括如下步骤：

1)、选择重盐碱地光板地,在2016年5月初对土壤50cm深按照0-5cm、5-10cm、10cm-15cm、15cm-20cm、20-25cm、25-30cm、30cm-35cm、35cm-40cm、40-45cm、45-50cm进行取样化验，测定土壤全盐含量分别为55.1g/kg、50.4g/kg、44.6g/kg、37.5g/kg、28.2g/kg、22.1g/kg、18.1g/kg、22.8g/kg、28.9g/kg、33.3g/kg，确定土体全盐含量与深度的函数方程,如图1所示；(结合测量数据，发现土壤全盐含量的拐点在32.5cm附近，32.5cm上层相关数据进行拟合，得出拟合方程，并发现土壤全盐含量为20g/kg的位置在30cm处附近)

2)、根据土壤全盐含量与深度的函数方程，确定土壤全盐含量为20g/kg盐分所处的位置为30cm深，从而确定垄沟的深度为30cm；(由于滨海地区最耐盐碱的植物为盐地碱蓬，我们通过试验发现，盐地碱蓬种子发芽的土壤全盐含量最高为20g/kg，高于20g/kg，盐地碱蓬种子不发芽)

3).2016年十月底平整土地，根据确定垄沟的沟深进行挖沟，其中垄宽50cm，沟宽50cm，挖沟时使沟底形成一个缓坡；在垂直垄沟的方向的两端各挖一条排水沟；排水沟的沟底比垄沟的沟底垂直方向上高出5cm；排水沟的深度为垄沟深度的一半。(从而保证最高播种位的碱蓬种子充分发芽)

4).播种，2016年11月初把盐地碱蓬种子与细沙按照体积比2:1的量混匀，在沟底以及距离沟底5cm以及15cm垄上开出2cm的条沟，把混匀的种子洒进条沟中，播种量为5kg/亩；覆盖压实。

5).2017年六月底前垄沟两端的排水沟保持开放状态，保证排水通畅，进入七月份雨季后，使这两条排水沟保持封闭状态；后期一直处于封闭状态；(分析天津地区2000年-2015年的气象学数据，尤其是降雨数据，发现五月底雨水增多，七月份进入雨季。六月份底保证步骤3)中两端的排水沟保持开放状态，进入七月后，使得这两条排水沟保持封闭状态，保证降雨在灌满沟之前不会外溢，从而保证整个雨季播种区域种子充分浸泡)；

6)、之后无需人工干预，植物自然生长。

对照组：不做任何处理，只播种。

在不同时间对土壤表层0-5cm全盐含量进行测定，结果如下：

2017年七月份分别检测土壤表层0-5cm全盐含量，结果表明土壤盐分向垄上运移，沟底及15cm处土壤含盐量降低一半以上，且完全达到盐地碱蓬发芽所适宜的含盐量，盐地碱蓬出苗率达到81％；

2018、2019年5月份分别检测土壤表层0-5cm全盐含量，沟中土壤全盐含量在盐地碱蓬发芽生长范围内，垄上含盐量虽然高于沟底，但表层土壤含盐量明显低于对照的土壤含盐量；表明该措施确实能够抑制土壤盐分表聚，从而加快滨海重盐碱地的生态修复进程，且效果明显。

通过该种技术，2019年9月份沟底植被覆盖率达到95％左右(对照组植物覆盖率为0)，植物种类达到4种以上包括(盐地碱蓬、补血草、芦苇、扫帚草等)，建立植物群落，生态效果明显。(在自然条件下，由于土壤中本身具有很多种子--土壤种子库，当土壤中水分、盐分达到合适合适值时、这些种子会自然生长，从而会建立植物群落)。

Claims (5)

1.一种滨海重盐碱地光板地的生态修复方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1)、选择重盐碱地光板地,在5月初对土壤50cm深按照0-5cm、5-10cm、10cm-15cm、15cm-20cm、20-25cm、25-30cm、30cm-35cm、35cm-40cm、40cm-45cm、45cm-50cm进行取样化验，测定土壤全盐含量，确定50cm土体土壤全盐含量的变化规律；

2)、根据50cm土体土壤全盐含量的变化规律，确定土壤全盐含量为20g/kg所处的位置，从而确定垄沟的深度；垄沟的深度为全盐含量为20g/kg所处的位置；

3)、当年十月底平整土地，根据确定的垄沟的沟深挖沟起垄，其中垄宽50cm，沟宽50cm；在垂直垄沟的方向的两端各挖一条排水沟；

4)、播种，平整完地后立刻播种，把盐地碱蓬种子与细沙按照体积比2:1的量混匀，在垄沟的沟底、距离沟底5cm的侧方及半坡开条沟，播种量为5kg/亩；把混匀的种子洒进条沟中，覆土压实，播种深度为2cm；

5)、第二年六月底前垄沟两端的排水沟保持开放状态，保证排水通畅；进入七月份雨季后，使这两条排水沟保持封闭状态；后期一直处于封闭状态；

6)、之后无需人工干预，植物自然生长。

2.根据权利要求1所述的滨海重盐碱地光板地的生态修复方法，其特征在于：所述重盐碱地光板地为土壤表层0-5cm全盐含量在20-70g/kg且50cm土体的最小全盐含量小于等于20g/kg的重盐碱地光板地。

3.根据权利要求2所述的滨海重盐碱地光板地的生态修复方法，其特征在于：所述重盐碱地光板地为土壤表层0-5cm全盐含量在40g/kg-70g/kg，且50cm土体的最小全盐含量小于等于20g/kg的重盐碱地光板地。

4.根据权利要求1-3任一项所述的滨海重盐碱地光板地的生态修复方法，其特征在于：步骤1)中所述的50cm土壤全盐含量变化规律：在EXCEL中采用趋势散点图作图，并添加趋势线，使得所有的点都在趋势线上，从图中得出50cm土壤全盐含量的变化趋势；对土壤50cm深按照0-5cm、5-10cm、10cm-15cm、15cm-20cm、20-25cm、25-30cm、30cm-35cm、35cm-40cm、40cm-45cm、45cm-50cm进行取样化验，测定土壤全盐含量，即对应的横坐标依次为2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm、22.5cm、27.5cm、32.5cm、37.5cm、42.5cm、47.5cm，纵坐标为对应的土壤全盐含量；

步骤2)中根据土壤全盐含量的变化趋势，找到全盐含量小于等于20g/kg的最浅深度X，对0-Xcm土体的全盐含量与深度的关系，利用EXCEL中散点图作图，添加线性趋势线，得出线性方程，进而得出全盐含量为20g/kg所处的深度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的滨海重盐碱地光板地的生态修复方法，其特征在于：所述步骤3)中排水沟的沟底比垄沟的沟底垂直方向上高出5cm；排水沟的深度为垄沟深度的一半。

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