CN110915464A - 一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选和配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生态环境保护及生态恢复技术领域，具体涉及一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选和配置方法。具体技术方案为：一种受损坡体生态恢复的物种筛选和配置方法，首先对西南山地坡体的受损情况进行分析，依据受损坡体的立地条件，将坡体划分为不同类型；然后记录不同受损坡体类型周边的未受损区域的自然林以及自然恢复多年的坡体植被的物种名录；计算物种的重要值，筛选出适合不同坡体类型的物种名录；再根据物种名录中各物种的数量来确定恢复物种的种植数量和种植密度，最终确定坡体生态恢复的物种配置方案。本发明解决了现有坡体生态恢复中存在的喷播物种单一，物种种植模式简单，恢复坡体与周边自然林的融合度低等问题。

Description

一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选和配置方法

技术领域

本发明涉及生态环境保护及生态恢复技术领域，具体涉及一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选和配置方法。

背景技术

随着公路、铁路等工程建设的开发以及自然灾害的发生，我国产生了许多裸露的坡体，这些坡体不仅对自然景观和生态环境造成影响，而且还会危及到当地百姓的生命安全。目前，针对这些坡体的生态恢复专利，主要集中在坡体治理的工程装置以及保持其稳定的施工方法上，如注浆料的制备方法、用于固土的护堤结构等；同时也有一些发明着重于实现坡体绿化材料的研发，如植生土保水剂的配置，用于边坡生态恢复的生态袋等，但是，有关坡体生态恢复的物种筛选、栽种以及配置模式等方面的专利发明却很少见。

目前，常见的坡体生态恢复大多采用客土喷播技术，在坡体上喷撒混有高羊茅(Festucaelata)、黑麦草(Loliumperenne L.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.)等抗逆性较强的草种或人工栽种单一树种，虽然能快速的实现坡体绿化的效果，但物种过于单一或为外来种，不利于物种多样性的保护；而且从坡体生态系统恢复的长远考虑来看，这种坡体生态恢复模式不利于实现生态系统的恢复力和抵抗力稳定性，与周边景观的融合度低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选和配置方法，具体包括物种筛选、种植和配置方案，以解决现有受损坡体生态恢复中存在的喷播物种单一，物种种植模式简单，恢复坡体与周边自然林的融合度低等问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选方法，包括以下步骤：

(1)对西南山地坡体的受损情况进行分析，依据受损坡体的立地条件，将坡体划分为不同类型；

(2)通过对不同受损坡体类型周边的未受损区域的自然林以及自然恢复多年的坡体植被展开实地调查，得到调查初期的物种名录；

(3)将调查得到的初期物种名录根据乡土物种、先锋物种和抗逆性物种对其进行分类；

(4)计算分类后的物种的重要值，筛选出适合不同坡体类型的物种名录。

优选的，所述受损坡体的立地条件包括坡体的坡度和坡体土层的厚度，所述坡体划分的类型为岩质坡体和土质坡体。

优选的，所述受损坡体的坡度划分为：坡度＜30°、30°＜坡度＜45°、30°＜坡度＜60°、坡度＞60°，所述岩质坡体的土层厚度划分为：土层厚度＜10cm，土层厚度＞10cm。

优选的，所述物种重要值的计算公式为：

重要值＝(相对多度+相对频度+相对优势度)/3。

相应的，一种西南山地受损坡体生态恢复的物种配置方法，包括以下步骤：

(1)根据调查初期的物种名录，计算出各物种的平均冠幅，确定物种的栽种间距；并根据调查初期的物种名录中各物种的数量来确定恢复物种的种植数量和种植密度。

(2)根据坡体受损的立地条件的不同，确定坡体生态恢复的物种配置方案。

优选的，所述平均冠幅的计算公式为：

优选的，所述物种的配置方案为：当坡体为岩质坡体时，采用乡土草种和灌木种子相结合，或灌木物种和草本物种相结合；

或，坡体为土质坡体时，采用灌木物种和草本物种相结合，或乔木物种、灌木物种和草本物种相结合。

优选的，当岩质坡体的坡度＜30°、土层厚度＞10cm时，灌木物种选择坡体周边次生林灌木层的优势种，草本物种选择耐性强的乡土物种；

当岩质坡体的坡度30°＜坡度＜45°、土层厚度＜10cm时，选择客土喷播耐贫瘠、抗性强、根系发达的乡土草种和灌木种子。

优选的，当土质坡体的坡度＜30°时，乔木物种选择自然林的建群种，灌木物种选择花期明显的优势物种，草本物种选择土质坡体周边数量最多的物种；

当土质坡体的坡度30°＜坡度＜60°时，灌木物种选择根系发达的物种，草本物种选择土质坡体周边次生林草本层的优势种；

当土质坡体的坡度＞60°时，喷播的草本物种和灌木物种选择土质坡体周边次生林灌木、草本层的优势物种。

本发明具备以下有益效果：

1.本发明基于对西南山地受损坡体周边未受损自然林以及恢复多年的坡体的样方调查，并结合乡土物种、先锋物种以及抗逆性物种优先等原则筛选物种，保证了坡体恢复物种的多样性和适宜性。同时将植被群落样方的调查结果与物种的基础生态位等生态学原理相结合设计出乔灌草的栽种规格和种植密度，提高恢复坡体与周边自然林的融合度。并根据受损坡体的不同立地条件，种植乔灌草、灌草或草(藤)本等不同配置模式，实现受损坡体生态系统的快速恢复。

2.本发明依据受损坡体的不同立地条件，将坡体分为不同类型如：岩质坡体和土质坡体，并对不同坡体类型周边的未受损区域的自然林以及自然恢复多年的坡体植被群落展开实地调查，筛选恢复物种并确定物种的栽种规格。最后，依据坡体土层厚度和坡度设计物种配置方案。

3.本发明科学的筛选出坡体生态恢复的物种名录，增强了坡体生态恢复的物种多样性。同时，该方法针对坡体的不同立地条件设计出不同的栽种模式和物种配置方案，更具有针对性的实现了坡体恢复的因地制宜，不同于以往坡体恢复的草本种植或纯林栽种等的单一模式，物种栽种和配置模式更加多元化，能够较为快速的实现受损坡体的生态恢复，提高了恢复坡体与周边未受损坡体的融合度。

附图说明

图1为本发明坡体种植示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

若未特别指明，实施举例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

本发明公开了一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选方法，包括以下步骤：

(1)对西南山地坡体的受损情况进行分析，依据受损坡体的立地条件，将坡体划分为不同类型；其中，受损坡体的立地条件包括坡体的坡度和坡体土层的厚度，坡体划分的类型为岩质坡体和土质坡体；受损坡体的坡度划分为：坡度＜30°、30°＜坡度＜45°、30°＜坡度＜60°、坡度＞60°，岩质坡体的土层厚度划分为：土层厚度＜10cm，土层厚度＞10cm。

(2)通过对不同受损坡体类型周边的未受损区域的自然林以及自然恢复多年的坡体植被展开实地调查，统计调查样方中乔木物种、灌木物种和草本物种的类型和数量，以及胸径、冠幅和干高等，并计算各物种的重要值和平均冠幅等，得到调查初期的物种名录；其中，重要值＝(相对多度+相对频度+相对优势度)/3；式中：相对多度＝(某物种的株数的数量/所有种的总株数数量)×100％；

相对频度＝(该种在统计样方中出现的次数/所有种出现的总次数)×100％；

相对优势度＝(某个种的胸高断胸面积/所种的胸高度总面积)×100％；

平均冠幅：

(3)通过查阅资料对各物种的生态学特性如根系深浅、耐盐碱、生境、耐贫瘠、适宜海拔高度等进行汇编，并将调查得到的初期物种名录根据乡土物种、先锋物种和抗逆性物种对其进行分类；

(4)结合样方调查结果中乔木层、灌木层和草本层的物种的重要值，筛选出适合不同坡体类型的物种名录。

本发明还公开了一种西南山地受损坡体生态恢复的物种配置方法，具体包括以下步骤：

(1)根据调查初期的物种名录，计算出各物种的平均冠幅，同时也可以结合各物种的平均干高和胸径等，最终确定物种的栽种间距；并根据调查初期的物种名录中乔木物种和灌木物种的数量来确定恢复物种中乔木物种和灌木物种的种植数量和种植密度，而草本物种的种植密度根据种植经验确定，草本物种和灌木种子选择样方调查中草本层重要值排在前十的10种进行混播。

(2)根据坡体受损的立地条件的不同，确定坡体生态恢复的物种配置方案，物种的配置方案为：乔木物种、灌木物种和草本物种结合，或灌木物种和草本物种结合或客土喷播草籽。

具体为：当坡体为岩质坡体时，采用乡土草种和灌木种子相结合，或灌木物种和草本物种相结合。结合立地条件则为：岩质坡体的坡度＜30°、土层厚度＞10cm时，灌木物种选择坡体周边次生林灌木层的优势种即重要值高的物种，如火棘、胡枝子、沙棘等；草本物种选择耐性强的乡土物种，如柳兰、圆头蓼、紫花苜蓿等。

岩质坡体的坡度30°＜坡度＜45°、土层厚度＜10cm时，选择客土喷播耐贫瘠、抗性强、根系发达的乡土草种和灌木种子。

当坡体为土质坡体时，采用灌木物种和草本物种相结合，或乔木物种、灌木物种和草本物种相结合。结合立地条件则为：土质坡体的坡度＜30°时，乔木物种选择自然林的建群种即重要值高的物种，如白桦、糙皮桦、云杉等；灌木物种选择花期明显的优势物种，如珍珠梅、溲疏、桦叶荚蒾等；草本物种选择土质坡体周边数量最多的物种，如华蟹甲、香青、碎米荠、野棉花、醉鱼草等。

土质坡体的坡度30°＜坡度＜60°时，灌木物种选择根系发达的物种，如华山松、胡颓子、金花小檗、唐古特忍冬等；草本物种选择土质坡体周边次生林草本层的优势种。

土质坡体的坡度＞60°时，草本物种和灌木物种选择土质坡体周边次生林灌木、草本层的优势物种。

下面以九寨沟景区灾后坡体的生态恢复为例，对本发明的物种种植规格和配置方案进行进一步的详细说明。

按照上述的物种筛选方法和配置方案对受损坡体进行物种配置。

具体栽种过程为：

(1)对受损坡体进行机械清理，清除不稳定的落石，平整破面后，在坡度＞30°且存在安全隐患的坡体上挂主动网，防止滑坡等自然灾害。

(2)种植的乔木物种和灌木物种均选择实生苗，乔木物种选择5～6年苗龄，树高50～60cm，灌木物种选择2～3生的苗龄，树高在30～40cm。

对岩质坡体进行栽种时，乔木物种坑穴的长宽深为：35cm×35cm×45cm；灌木物种坑穴的长宽深为30cm×30cm×35cm；草本物种的种植密度为40～50g/m²，优选为40g/m²。

对土质坡体进行栽种时，乔木物种坑穴的长宽深为：35cm×35cm×40cm；灌木物种坑穴的长宽深为30cm×30cm×30cm；草本物种的种植密度为40～50g/m²，优选为40g/m²。

应说明的是：无论是土质坡体还是石质坡体，乔木物种和灌木物种的坑穴的长宽深的误差范围均在±3cm。

在栽种苗木时尽可能携带生植土，坑穴用周边次生林的腐殖土填充踏实。

(3)物种配置模式为：

岩质坡体

a)坡度＜30°，土层厚度＞10cm，灌木物种和草本物种种植；

b)30°＜坡度＜45°，土层厚度＜10cm，客土喷播，撒播10种混合草种和灌木种子。

土质坡体

c)坡度＜30°，乔木物种、灌木物种和草本物种混合种植；

d)30°＜坡度＜60°，灌木物种和草本物种混合种植；

e)坡度＞60°，草本物种和灌木物种混合种植。

(4)选择10m×10m的样地面积进行种植，种植的乔木为20株，分别为云杉、蒙古栎、红桦、高山栎，栽种规格为宽2m×长3m，误差范围在±0.2m；种植灌木为16株，分别为桦叶荚蒾、溲疏、杜鹃、扁刺蔷薇，栽种规格为宽1.5m×长2m，误差范围在±0.2m；乔木和灌木的种植间距为1.5m～2.2m，草本物种的种植密度为40g/m²。具体种植如图1所示。

(4)栽种时间一般选择3～5月，高寒地区选择5月份，在栽种初一周，需要对树种进行2～3次适量水分浇灌，以保证树苗的存活率；栽种后期，苗木则依靠自然条件自然生长，并定期记录树种的存活率和生长情况，及时监测火灾及病虫害等自然灾害。

综上，本发明在坡体生态恢复的物种选择上，增加了待恢复坡体的物种多样性；在物种栽种规格上，运用了生态学的相关理论，保证了物种的基础生态位需求；针对不同坡体的立地条件，合理的设置恢复的物种配置模式，体现了因地制宜的恢复理念，乔灌草、灌草或客土喷播草种等实现了坡体的多元化恢复，增强了坡体与周边未受损区域的景观融合度。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)对西南山地坡体的受损情况进行分析，依据受损坡体的立地条件，将坡体划分为不同类型；

(2)通过对不同受损坡体类型周边的未受损区域的自然林以及自然恢复多年的坡体植被展开实地调查，得到调查初期的物种名录；

(3)将调查得到的初期物种名录根据乡土物种、先锋物种和抗逆性物种对其进行分类；

(4)计算分类后的物种的重要值，筛选出适合不同坡体类型的物种名录。

2.根据权利要求1所述的一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选方法，其特征在于：所述受损坡体的立地条件包括坡体的坡度和坡体土层的厚度，所述坡体划分的类型为岩质坡体和土质坡体。

3.根据权利要求2所述的一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选方法，其特征在于：所述受损坡体的坡度划分为：坡度＜30°、30°＜坡度＜45°、30°＜坡度＜60°、坡度＞60°，所述岩质坡体的土层厚度划分为：土层厚度＜10cm，土层厚度＞10cm。

4.根据权利要求1所述的一种西南山地受损坡体生态恢复的物种筛选方法，其特征在于：所述物种重要值的计算公式为：

重要值＝(相对多度+相对频度+相对优势度)/3。

5.如权利要求1～4任一项所述的一种西南山地受损坡体生态恢复的物种配置方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)根据调查初期的物种名录，计算出各物种的平均冠幅，确定物种的栽种间距；并根据调查初期的物种名录中各物种的数量来确定恢复物种的种植数量和种植密度。

(2)根据坡体受损的立地条件的不同，确定坡体生态恢复的物种配置方案。

6.根据权利要求5所述的一种西南山地受损坡体生态恢复的物种配置方法，其特征在于：所述平均冠幅的计算公式为：

7.根据权利要求5所述的一种西南山地受损坡体生态恢复的物种配置方法，其特征在于：所述物种的配置方案为：当坡体为岩质坡体时，采用乡土草种和灌木种子相结合，或灌木物种和草本物种相结合；

或，坡体为土质坡体时，采用灌木物种和草本物种相结合，或乔木物种、灌木物种和草本物种相结合。

8.根据权利要求7所述的一种西南山地受损坡体生态恢复的物种配置方法，其特征在于：当岩质坡体的坡度＜30°、土层厚度＞10cm时，灌木物种选择坡体周边次生林灌木层的优势种，草本物种选择耐性强的乡土物种；

当岩质坡体的坡度30°＜坡度＜45°、土层厚度＜10cm时，选择客土喷播耐贫瘠、抗性强、根系发达的乡土草种和灌木种子。

9.根据权利要求7所述的一种西南山地受损坡体生态恢复的物种配置方法，其特征在于：当土质坡体的坡度＜30°时，乔木物种选择自然林的建群种，灌木物种选择花期明显的优势物种，草本物种选择土质坡体周边数量最多的物种；

当土质坡体的坡度30°＜坡度＜60°时，灌木物种选择根系发达的物种，草本物种选择土质坡体周边次生林草本层的优势种；

当土质坡体的坡度＞60°时，喷播的草本物种和灌木物种选择土质坡体周边次生林灌木、草本层的优势物种。

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