CN110946041A - 一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带及其构建方法 - Google Patents
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Abstract
一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带及其构建方法，包括：在北方土石山区坡耕地下边缘至河流最高水位线的范围内的构建区域，该构建区域为坡度3～10°的平整坡面，且自所述坡耕地边缘线开始，设有均匀间距的数行水平沟，所述水平沟成品字形配置，所述水平沟内种植有草本植物；依距离坡耕地远近，所述构建区由近及远依次设置有第一灌草区、第二灌草区和乔灌草区；自坡耕地边缘由近及远，所述构建区域内的树种的高度是逐渐增高的，第一灌草区是较为低矮灌木树种，第二灌草区为一种或多种分蘖能力强且较为高大灌木树种，乔灌草区中包含乔木及较耐阴灌木。本发明减少了对坡耕地农作物的遮光等影响且能达到和常用的河岸缓冲带相同的吸收效果。
Description
技术领域
本发明涉及环境污染控制和生态修复领域，尤指一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带及其构建方法。
背景技术
目前，在北方土石山区，由于坡耕地连年耕作而造成了表层土壤结构被破坏，在坡耕地地表径流中不仅夹杂有大量土壤颗粒还有氮、磷等营养物质，在造成水土流失的同时也使北方土石山区河流变得富营养化。
而河岸缓冲带是介于河流与陆地之间的生态过渡带，通常国内外较多的采用河岸缓冲带来截留陆域面源污染物作为改善河道水质的手段，同时河岸植被缓冲带还具有滨岸景观、生物栖息地、廊道连接等多种功能。但是目前常用的河岸缓冲带，其过多的注重氮、磷等污染物防治，而在颗粒物截留方面有待提高，并且在河岸缓冲带植被和农田作物之间相互影响方面欠缺考虑。
而对于北方土石山区的坡耕地径流中的颗粒物流失的治理已经刻不容缓，因而在北方土石山区坡耕地和河流的连接处如何构建既能有效去除坡耕地径流氮、磷等污染物质，又能有效截留坡耕地径流中的颗粒物，且对周围坡耕地作物影响较小的植被缓冲带显得尤为重要。
发明内容
为解决上述问题，本发明主要目的在于，提供一种北方土石山区净化坡耕地径流的植被过滤带构建方法，其是能拦截北方土石山区坡耕地径流中颗粒物和氮、磷等物质，并对其进行沉积、吸附和吸收，从而达到控制坡耕地径流中颗粒物和氮、磷等养分流失，同时使所构建的对河岸缓冲带对坡耕地中作物影响较小，克服现有技术的不足。
为此，本发明提供了一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带，其包括：在北方土石山区坡耕地下边缘至河流最高水位线的范围内的构建区域，该构建区域为坡度3～10°的平整坡面，且自所述坡耕地边缘线开始，设有均匀间距的数行水平沟，所述水平沟成品字形配置，所述水平沟内种植有草本植物；依距离坡耕地远近，所述构建区由近及远依次设置有第一灌草区、第二灌草区和乔灌草区；
其中，自坡耕地边缘由近及远，所述构建区域内的树种的高度是逐渐增高的，而第一灌草区是较为低矮灌木树种，而第二灌草区则为一种或多种分蘖能力强且较为高大灌木树种，至于乔灌草区中包含乔木及较耐阴灌木。
本发明还提供了上述北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带的构建方法，其包括以下步骤：
(1)构建区域选定
选择在北方土石山区坡耕地下边缘至河流最高水位线设置构建区域；通常为坡耕地下边缘至河流最高水位线约15～25米范围内。
较佳的是，本发明划定的构建区域的宽度至少为15米，若构建区域的宽度小于15米，去除径流颗粒物和污染物效果难以保障。同时构建区域宽度不宜超过40米，以免造成资金和土地的浪费。
(2)地形调整
在此步骤中，结合原有地势，将步骤(1)选定的构建区域调整成坡度3～10°的平整坡面；
在此步骤中，为了便于地表径流，需将所选定区域调整成坡度3～10°的平整坡面。对所述构建区域的地形进项调整时，尽量减少土石方开挖，调整后地形和坡度尽可能与原来接近。坡面有凸起，仅消去表层土；坡面有凹坑时，用土填平。
(3)微地形调整
自坡耕地边缘线开始，每隔一预定距离挖一行水平沟，各水平沟成品字形配置；
一般是自坡耕地下边缘1m左右处作为起始点，可每隔3m挖一行水平沟6，水平沟6长约3m，宽约300mm，深约100mm，水平沟6水平方向之间距离2m，品字形配置。
(4)植物群落构建
依距离坡耕地远近，由近及远依次设置第一灌草区、第二灌草区和乔灌草区；
然后在步骤(3)微地形调整时所挖水平沟6内种植草本植物；在坡面相应区域均匀种植灌木和乔木。
其中，较佳的是，为了不影响坡耕地作物生长，自坡耕地边缘由近及远树种高度逐渐增高，第一灌草区可选一种或多种分蘖能力强且较为低矮灌木树种，主要有多花胡枝子、兴安胡枝子、华北绣线菊、溲疏、锦带花、绒毛绣线菊、三裂绣线菊、柠条、木香薷、黄刺玫、大叶小檗、连翘、紫穗槐、虎榛子、金露梅、太平花、水栒子、平榛、欧李、枸杞、悬钩子、薄皮木等；第二灌草区可选一种或多种分蘖能力强且较为高大灌木树种，主要有沙棘、胡枝子、接骨木、金银木、荆条、白鹃梅、毛樱桃、紫丁香、柽柳、杞柳、扁担杆、粉枝柳、蒿柳、文冠果、珍珠梅、文冠果等；乔灌草区4中乔木树种可选枫杨、旱柳、绦柳、杜梨、水曲柳、赤杨、丝绵木、构树、白蜡、洋白蜡、榆树等，乔灌草区4灌木树种可选多花胡枝子、华北绣线菊、虎榛子、三裂绣线菊、连翘、白鹃梅、太平花、薄皮木等较耐阴灌木。各区草本植物可选草本：草木樨、苜蓿、崂峪苔草、华北耧斗菜、黄花铁线莲、大叶铁线莲、委陵菜、紫花地丁、蒲公英、黄芩、风铃草、龙牙草、败酱草等。
其中，较佳的是，第一灌草区灌木种植间距为0.5m×1.0m，水平方向株间距离为0.5m，行间距为1.0m；第二灌草区种植间距为1.0m×1.5m，水平方向株间距离为1.0m，行间距为1.5m。乔灌草区4乔木种植间距为2.0m×3.0m，水平方向株间距离为2.0m，行间距为3.0m；灌木种植间于乔木之间，两棵乔木之间种植一棵灌木。而且较佳的是坡面林下草本可以自然状态为主,不需要人工种植。
本发明有益效果在于，借助上述技术方案，实现了如下效果：
(1)本发明的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带在氮、磷、COD等面源污染物吸收方面，能达到和常用的河岸缓冲带相同的吸收效果。
(2)与传统河岸缓冲带构建方法相比，本发明一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带借助增加了4行品字形配置的水平沟，能起到缓流作用，可更好吸收径流中的悬浮颗粒物。
(3)本发明的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带考虑到了河岸缓冲带构建完成后，植物可能会影响坡耕地中作物生长的情况，故在距坡脚8m范围内栽植较为低矮的灌木，以尽量减少了对坡耕地农作物的遮光等影响。
附图说明
图1为本发明所述河岸缓冲带的俯视图；
图2为本发明所述河岸缓冲带的垂直截面图。
其中：
1 为坡耕地 2 为第一灌草区
3 为第二灌草区 4 为乔灌草区
5 为河流 6 为水平沟
a 为第一灌草区灌木 b 为水平沟内的栽植草本植物，
c 为第二灌草区灌木 d 为乔灌草区乔木
e 为乔灌草区灌木。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明，但不用来限制本发明的范围。
请参见图1及图2，为本发明所述河岸缓冲带的俯视图和本发明所述河岸缓冲带的垂直截面图。
本具体实施例是以承德围场县的土石山区一坡耕地坡脚为例。
(1)构建区域选定
一般是选择在北方土石山区坡耕地1下边缘至河流5最高水位线约15～25米范围内，经试验，本发明所属划定的构建区域的宽度至少为15米，若构建区域的宽度小于15米，则去除径流颗粒物和污染物效果难以保障，同时构建区域宽度不宜超过40米，以免造成资金和土地的浪费。
在本具体实施例中，是在承德围场县的土石山区坡耕地1坡脚，选择了坡耕地1下边缘和河流5最高水位线之间的16m为构建区域。
(2)地形调整
在此步骤中，需结合原有地势，将所选定区域调整成坡度3～10°的平整坡面。
在此步骤中，主要是为了便于控制地表径流，需将所选定区域调整成坡度3～10°的平整坡面。另外，对所述构建区域的地形进行调整时，尽量减少土石方开挖，调整后地形和坡度尽可能与原来接近以增加经济性。如果坡面有凸起，仅需消去表层土；而当坡面有凹坑时，需要用土填平。
经实地测量，该地块原地形坡度6～7°，因此结合原有地势，仅对所选定区域进行了平整。
(3)微地形调整
如图2所示，自坡耕地1边缘线开始(于本具体实施例是自坡耕地1下边缘1m处开始挖第一行)，在灌草区内，每隔3m挖一行水平沟6，水平沟6长约3m，宽约300mm，深约100mm，水平沟6之间距离2m，最好成品字形配置。
(4)植物群落构建
如图1所示，依距离坡耕地1远近，由近及远依次设置第一灌草区2(距离为0～8m)、第二灌草区3(距离为8～12m)和乔灌草区4(距离＞12m)。
然后在步骤(3)微地形调整时所挖水平沟6内种植草本植物b；在坡面相应区域均匀种植灌木(a、c、e)和乔木d。
其中，在水平沟6内撒播草籽，所述草种可为龙牙草、蒲公英和草木樨混合的草籽。
自坡耕地1边缘线以下8m内的区域为第一灌草区2，该第一灌草区2可选择虎榛子、锦带花和多花胡枝子等灌木株间混交栽植，在本具体实施例中是采用了水平方向株间距离为0.5m，行间距为1.0m的方案，其共计7行；
自坡耕地1边缘线以下8～12m为第二灌草区3，该第二灌草区3选择接骨木、毛樱桃、蒿柳、珍珠梅等灌木株间混交栽植，其水平方向株间距离为1.0m，行间距为1.5m，共计3行。
自坡耕地1边缘线以下12～16m为乔灌草区4，该乔灌草区4乔木选择榆树和杜梨株间混交，其水平方向株间距离为2.0m，行间距为3.0m，共计2行；所述灌木可选择栽植三裂绣线菊，较佳的乔木与灌木成交叉种植。
其中，为了不影响坡耕地1作物生长，因此本发明的一种北方土石山区净化坡耕地径流的植被过滤带构建方法中自坡耕地1边缘由近及远树种的高度是逐渐增高的，而第一灌草区2可选一种或多种分蘖能力强且较为低矮灌木树种，可选范围主要有多花胡枝子、兴安胡枝子、华北绣线菊、溲疏、锦带花、绒毛绣线菊、三裂绣线菊、柠条、木香薷、黄刺玫、大叶小檗、连翘、紫穗槐、虎榛子、金露梅、太平花、水栒子、平榛、欧李、枸杞、悬钩子、薄皮木等；而第二灌草区3则可选一种或多种分蘖能力强且较为高大灌木树种，可选范围主要有沙棘、胡枝子、接骨木、金银木、荆条、白鹃梅、毛樱桃、紫丁香、柽柳、杞柳、扁担杆、粉枝柳、蒿柳、文冠果、珍珠梅、文冠果等；至于乔灌草区4中乔木树种，则可选枫杨、旱柳、绦柳、杜梨、水曲柳、赤杨、丝绵木、构树、白蜡、洋白蜡、榆树等，而乔灌草区4灌木树种可选多花胡枝子、华北绣线菊、虎榛子、三裂绣线菊、连翘、白鹃梅、太平花、薄皮木等较耐阴灌木。各区草本植物可选草本：草木樨、苜蓿、崂峪苔草、华北耧斗菜、黄花铁线莲、大叶铁线莲、委陵菜、紫花地丁、蒲公英、黄芩、风铃草、龙牙草、败酱草等。
在本具体实施中，第一灌草区2灌木种植间距为0.5m×1.0m，水平方向株间距离为0.5m，行间距为1.0m；第二灌草区3种植间距为1.0m×1.5m，水平方向株间距离为1.0m，行间距为1.5m。乔灌草区4乔木种植间距为2.0m×3.0m，水平方向株间距离为2.0m，行间距为3.0m；灌木种植间于乔木之间，两棵乔木之间种植一棵灌木。在实际应用中，坡面林下(乔灌草区4)的草本可以自然状态为主,不需要人工种植。
历经数年的培养实验，经测试本发明的一种北方土石山区净化坡耕地径流的植被过滤带构建方法构建的植被过滤带，依距离坡耕地由近及远形成了由矮至高的植被过滤带，不但实现了对所述坡耕地径流中颗粒物和氮、磷等物质的拦截，及对其进行沉积、吸附和吸收，从而达到了控制坡耕地径流中颗粒物和氮、磷等养分流失的目的，同时使所构建的对河岸缓冲带对坡耕地中作物影响较小。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带,其特征在于，包含：在北方土石山区坡耕地下边缘至河流最高水位线的范围内的构建区域，该构建区域为坡度3～10°的平整坡面，且自所述坡耕地边缘线开始，设有均匀间距的数行水平沟，所述水平沟成品字形配置，所述水平沟内种植有草本植物；依距离坡耕地远近，所述构建区由近及远依次设置有第一灌草区、第二灌草区和乔灌草区；
其中，自坡耕地边缘由近及远，所述构建区域内的树种的高度是逐渐增高的，而第一灌草区是较为低矮灌木树种，而第二灌草区则为一种或多种分蘖能力强且较为高大灌木树种，至于乔灌草区中包含乔木及较耐阴灌木。
2.根据权利要求1所述的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带，其特征在于，所述第一灌草区及第二灌草区的灌木是采用株间混交栽植。
3.根据权利要求1所述的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带，其特征在于，所述乔灌草区木选择一种乔木或由数种乔木进行株间混交；所述灌木乔木与灌木成交叉种植。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带，其特征在于：第一灌草区的灌木选自于多花胡枝子、兴安胡枝子、华北绣线菊、溲疏、锦带花、绒毛绣线菊、三裂绣线菊、柠条、木香薷、黄刺玫、大叶小檗、连翘、紫穗槐、虎榛子、金露梅、太平花、水栒子、平榛、欧李、枸杞、悬钩子、薄皮木集合中的数种；而第二灌草区的灌木选自于沙棘、胡枝子、接骨木、金银木、荆条、白鹃梅、毛樱桃、紫丁香、柽柳、杞柳、扁担杆、粉枝柳、蒿柳、文冠果、珍珠梅及文冠果之中；乔灌草区中的乔木树种，则选自枫杨、旱柳、绦柳、杜梨、水曲柳、赤杨、丝绵木、构树、白蜡、洋白蜡及榆树中，而乔灌草区的灌木树种选之多花胡枝子、华北绣线菊、虎榛子、三裂绣线菊、连翘、白鹃梅、太平花及薄皮木之中，各区内的草本植物选自草本：草木樨、苜蓿、崂峪苔草、华北耧斗菜、黄花铁线莲、大叶铁线莲、委陵菜、紫花地丁、蒲公英、黄芩、风铃草、龙牙草及败酱草之中。
5.根据权利要求1所述的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带，其特征在于，所述乔灌草区内的草本是自然状态为主。
6.一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带的构建方法,其特征在于，包含步骤：
(1)构建区域选定
选择在北方土石山区坡耕地下边缘至河流最高水位线设置构建区域；
(2)地形调整
在此步骤中，结合原有地势，将步骤(1)选定的构建区域调整成坡度3～10°的平整坡面；
(3)微地形调整
自坡耕地边缘线开始，每隔一预定距离挖一行水平沟，各水平沟成品字形配置；
(4)植物群落构建
依距离坡耕地远近，由近及远依次设置第一灌草区、第二灌草区和乔灌草区；
然后在步骤(3)微地形调整时所挖水平沟6内种植草本植物；在坡面相应区域均匀种植灌木和乔木。
7.根据权利要求6所述的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带的构建方法,其特征在于，所述构建区域的宽度至少为15米，且小于等于40米。
8.根据权利要求6或7所述的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带的构建方法,其特征在于，自该坡耕地边缘由近及远，树种的高度是逐渐增高的以免影响坡耕地作物生长；其中，第一灌草区的灌木为一种或多种分蘖能力强且较为低矮灌木树种；第二灌草区的灌木为一种或多种分蘖能力强且较为高大灌木树种；乔灌草区的灌木树种为较耐阴的灌木。
9.根据权利要求8所述的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带的构建方法,其特征在于，所述低矮灌木树种为多花胡枝子、兴安胡枝子、华北绣线菊、溲疏、锦带花、绒毛绣线菊、三裂绣线菊、柠条、木香薷、黄刺玫、大叶小檗、连翘、紫穗槐、虎榛子、金露梅、太平花、水栒子、平榛、欧李、枸杞、悬钩子及薄皮木中的至少一种；所述分蘖能力强且较为高大灌木树种为沙棘、胡枝子、接骨木、金银木、荆条、白鹃梅、毛樱桃、紫丁香、柽柳、杞柳、扁担杆、粉枝柳、蒿柳、文冠果、珍珠梅、及文冠果中的一种或数种；乔灌草区中乔木树种为枫杨、旱柳、绦柳、杜梨、水曲柳、赤杨、丝绵木、构树、白蜡、洋白蜡、及榆树中的至少一种，而所述的乔灌草区中较耐阴灌木树种为多花胡枝子、华北绣线菊、虎榛子、三裂绣线菊、连翘、白鹃梅、太平花、及薄皮木中的一种或数种；各草区的草本植物选自草木樨、苜蓿、崂峪苔草、华北耧斗菜、黄花铁线莲、大叶铁线莲、委陵菜、紫花地丁、蒲公英、黄芩、风铃草、龙牙草、及败酱草构成的集合。
10.根据权利要求6所述的一种北方土石山区坡耕地坡脚河岸缓冲带的构建方法,其特征在于，所述灌木种植间于乔木之间，两棵乔木之间种植一棵灌木。
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| CN112088708A (zh) * | 2020-09-08 | 2020-12-18 | 吉林省林业科学研究院 | 一种河岸植被缓冲带及构建方法 |
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