CN111172943A - 一种北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法 - Google Patents

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Abstract

一种北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法，本发明涉及一种河流岸边带生态构建的方法。本发明解决了现有的低山丘陵区河流岸边带生态修复的方法成本高、树种选择不合理、生态功能有限的问题。本发明的方法：一、修整河流岸边带；二、在河流岸边带岸上种植乔木，在岸坡底部种植灌木植物，在岸坡坡面上种植草本植物；三、河流岸边带上的植被进行浇水或者补种的维护；本发明方法北方低山丘陵区河流岸边带生态构建，使得岸边带土壤表层0～1m范围内抗剪强度提高了50％，岸边带植被覆盖度达到了95％以上；岸边带区域内的水土保持能力显著提高，效果好；本发明方法科学合理，增加了生物多样性，就有很好的生态功能。

Description

一种北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法
技术领域
本发明涉及一种河流岸边带生态构建的方法。
背景技术
我国北方低山丘陵区面积广布，尤其是东部地区，由于降水资源丰富，河谷开阔、河道弯曲，成为我国大江大河的源头区。历史上，由于气候湿润、土质肥沃，低山丘陵区河流两岸植物生长茂盛，形成了天然的河流岸边带，在防风固堤、净化水质、控制水土流失、维持生物多样性等方面发挥了巨大的作用。近半个世纪以来，受到农业垦殖、乱砍乱伐和采沙等人类活动过度利用的影响，低山丘陵区河流岸边带面积萎缩、河岸沙化、植被破坏严重、河道频繁摆动，部分地区河流岸边带已经基本丧失原有的生态功能，造成了严重的经济损失。
目前低山丘陵区河流岸边带生态修复的方法主要包括两种，一种是不进行任何人工干预，消除人为破坏后，进行自然恢复，然而由于河流岸边带已经受到严重破坏，且缺乏原有的土壤和植被基础，自然恢复的效果非常有限；另一种方法是进行河岸硬质化，即使用建筑工程措施建立无任何植被覆盖的非生态河岸，这种方法虽然暂时起到了固定河岸的作用，但是成本高昂，而且丧失了原有的水土保持、水质净化、生物多样性维持等生态功能，同时，由于缺乏植被，硬质化河岸建成一段时间后，会重新面临河道泥沙淤积等问题。也有部分地区开始采用种树、种草等单一生态措施，然而由于树种草种选择不合理、方法单一等问题，河岸带侵蚀等问题依然严重，生态功能十分有限。因此，目前急需发明一种适宜于我国北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的技术。
发明内容
本发明为了解决现有的低山丘陵区河流岸边带生态修复的方法成本高、树种选择不合理、生态功能有限的问题，而提供一种北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法。
本发明北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法按照以下步骤进行：
一、修整河流岸边带，河流岸边带由河流岸边带岸上和岸坡组成；
二、在河流岸边带岸上种植乔木，在岸坡底部种植灌木植物，在岸坡坡面上种植草本植物；
三、待河流岸边带上的植被生长0.5～1.5年后，进行浇水或者补种的维护；即完成了北方低山丘陵区河流岸边带的生态构建。
在北方低山丘陵区具有明显的干湿季，当雨季到来时，短期急速的洪水会瞬间冲刷侵蚀河岸，造成河流岸边带植被破坏，水土流失严重，洪水侵蚀最初发生和最严重的部位位于岸坡底部，本发明在岸坡底部种植灌木，防护好岸坡底部，有效的防止岸边带水土流失，本发明利用湿生、丛生、速生、深根的灌木植物在岸坡底部迅速构建灌木带，一方面，灌木根系发达，能够迅速固定住岸坡底部的土壤层，防止该部位被洪水侵蚀，即使受到极端洪水的扰动破坏，由于根系极强的无性繁殖性状，干扰过后可迅速再生，恢复原状；另一方面，在洪水发生时，灌木不仅可以缓冲降低洪水流速，削减洪水侵蚀能力，而且灌木地上枝叶被洪水冲刷时自然覆盖于岸坡坡面的草本层之上，起到了天然侵蚀屏障的作用，最大限度的控制坡面草本层的水土流失。本发明所使用的乔木、灌木和草本物种适合北方低温环境的生长，具有很强的水土保持能力，本发明采用乔木-草本植物-灌木植物模式(乔-草-灌模式)不仅控制水土流失，且具有观赏价值，同时形成多种生境，增加了生物多样性。
本发明包括以下有益效果：
1、本发明的河流岸边带构建完成后，岸边带土壤表层0～1m范围内抗剪强度提高了50％以上。
2、本发明的河流岸边带构建完成后，岸边带植被覆盖度达到了95％以上；
3、本发明的河流岸边带构建完成后，岸边带区域内的水土保持能力显著提高；
4、在发明的河流岸边带构建完成后，能够有效的抵御雨季雨水的侵蚀，实现防风固堤、控制水土流失、减少泥沙淤积、维持生物多样性等生态功能；
5、本发明的河流岸边带构建完成后，为湿地水鸟、河流鱼类等提供适宜的生物栖息环境。
本发明的方法科学合理，不需要使用建筑工程措施，节省了人力物力成本，树种选择合理、增加了生物多样性，就有很好的生态功能。
附图说明
图1为本发明北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的示意图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法按照以下步骤进行：
一、修整河流岸边带，河流岸边带由河流岸边带岸上和岸坡组成；
二、在河流岸边带岸上种植乔木，在岸坡底部种植灌木植物，在岸坡坡面上种植草本植物；
三、待河流岸边带上的植被生长0.5～1.5年后，进行浇水或者补种的维护；即完成了北方低山丘陵区河流岸边带的生态构建。
图1为本实施方式北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的示意图，本实施方式步骤一中河岸顶部水平且靠近河流地带为河流岸边带岸上(如图1所示)，岸坡由岸坡坡面和岸坡底部组成，河面沿岸坡向上0～2米为岸坡底部，岸坡底部上端至岸上为岸坡坡面。
本实施方式步骤一中在春季4月初至4月中旬期间，根据河流岸边带退化现状，采用挖掘机等工程机械措施对河流岸边带进行地形修整。
本实施方式步骤一中的岸坡是指距离水面较近的有一定坡度的岸边。
本实施方式步骤二是河流岸边带地形修整完成后，在春季4月下旬至5月中旬期间，岸上、岸坡坡坡面、岸坡底部种植相应的植物进行植被恢复，河流岸边带岸坡坡面、岸坡底部的植被恢复与岸上同步进行。
本实施方式步骤二中乔木植物的种植方法：首先使用铁锹挖掘土穴，土穴位于岸上距离河岸岸线1.8～2.2m处呈直线分布，相邻土穴的距离为1.8～2.2m，土穴规格为直径30～40cm，深度30～40cm；土穴挖好后，进行乔木植物的移栽，乔木植物的规格是胸径3～5cm、根部土球直径为25～40cm，乔木植物经过断干处理，断干高度为2.5～3.5m；将乔木植物的根部置于土穴进行表土回填，表土回填后进行人工踩实；最后对移栽的乔木植物进行浇水，水量为12～17L；两周后进行重新浇水，水量为12～17L，保证移栽乔木植物成活。
本实施方式步骤二中草本植物的种植方法：采用种子萌发的方法的进行种植，该方法更有利于草本植物种子在退化的北方低山丘陵区河流岸坡上生长(退化的岸坡一般由大量的沙子组成，缺乏植物生长所需的土壤层)，草本植物种子和土壤混合均匀后平铺在岸坡表面，草本植物种子撒播密度为40m2/1kg，混有种子的土层厚度为20cm；土层平铺完成后，对土层进行浇水，直至土层全部湿润为止；一到三周后进行重新浇水，直至土层全部湿润为止，保证种子萌发成活；所述的植物种子可由市场或苗圃购买获得，平铺的混有植物种子的土层来自附近土质良好的农田。
本实施方式步骤二中灌木的种植方法：灌木的种植采用幼苗移栽的方法，即在岸坡底部与水面交界处，进行土穴的挖掘，相邻土穴的间距为20cm，土穴规格为直径20cm，深度20cm；将草本植物幼苗的根部整体置入土穴后，进行土壤回填；土壤回填后对土穴进行人工踩实；灌木幼苗为两年生以上实生苗，根系发达，高度在50cm以上。
本实施方式步骤三中的维护是根据当年天气情况及岸边带土壤湿润状况，进行适度浇水等处理，同时对极少部分未成活的植物进行补种。
在北方低山丘陵区具有明显的干湿季，当雨季到来时，短期急速的洪水会瞬间冲刷侵蚀河岸，造成河流岸边带植被破坏，水土流失严重，洪水侵蚀最初发生和最严重的部位位于岸坡底部，本实施方式在岸坡底部种植灌木，防护好岸坡底部，有效的防止岸边带水土流失，本发明利用湿生、丛生、速生、深根的灌木植物在岸坡底部迅速构建灌木带，一方面，灌木根系发达，能够迅速固定住岸坡底部的土壤层，防止该部位被洪水侵蚀，即使受到极端洪水的扰动破坏，由于根系极强的无性繁殖性状，干扰过后可迅速再生，恢复原状；另一方面，在洪水发生时，灌木不仅可以缓冲降低洪水流速，削减洪水侵蚀能力，而且灌木地上枝叶被洪水冲刷时自然覆盖于岸坡坡面的草本层之上，起到了天然侵蚀屏障的作用，最大限度的控制坡面草本层的水土流失。本实施方式所使用的乔木、灌木和草本物种适合北方低温环境的生长，具有很强的水土保持能力，本发明采用乔木-草本植物-灌木植物模式(乔-草-灌模式)不仅控制水土流失，且具有观赏价值，同时形成多种生境，增加了生物多样性。
本实施方式的河流岸边带构建完成后，岸边带土壤表层0～1m范围内抗剪强度提高了50％以上，岸边带植被覆盖度达到了95％以上；本实施方式的河流岸边带构建完成后，岸边带区域内的水土保持能力显著提高；本实施方式的河流岸边带构建完成后，能够有效的抵御雨季雨水的侵蚀，实现防风固堤、控制水土流失、减少泥沙淤积、维持生物多样性等生态功能，且在无特大洪涝灾害发生的情况下，新构建的岸边带区域将无明显土壤侵蚀现象；本实施方式的河流岸边带构建完成后，将为湿地水鸟、河流鱼类等提供适宜的生物栖息环境。
本实施方式适用于小空间尺度的岸边带的恢复，尤其是东北低山丘陵区源头区的河流岸边带的构建，这类河流岸边带洪水影响的空间范围很小，同时由于受周围人类农业活动所限，需要在极小的空间氛围内进行构建，一般岸边带由水向岸的水平距离不超过10m，洪水影响的由岸底到岸上的高程不超过10m，本实施方式尤其适用于我国北方尤其是东北低山丘陵区河流源头区的河流岸边带的生态构建，已在吉林省辽河流域开展了技术应用。
具体实施方式二：具体实施方式一不同的是：步骤一中河流岸边带岸上宽度不小于4m，地形平整。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式三：具体实施方式一或二不同的是：步骤一中河流岸边带岸坡与水平面的角度小于60°，岸坡坡面平整。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：具体实施方式一至三不同的是：步骤二中乔木由沼柳、垂柳、朝鲜柳、钻天柳中的一种或者几种组成。其他与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：具体实施方式一至四不同的是：步骤二中草本植物由高茅草、早熟禾、黑麦草、剪股颖中的一种或者几种组成；其他与具体实施方式一至四相同。
本实施方式草本植物中高羊茅和早熟禾选用具有活力的成熟种子，按1：1的质量比组成。
本实施方式草本植物中高羊茅、和黑麦草选用具有活力的成熟种子，按1：1：1的质量比组成。
本实施方式草本植物中高羊茅、早熟禾、黑麦草和剪股颖选用具有活力的成熟种子，按1：1：1：1的质量比组成。
具体实施方式六：具体实施方式一至五不同的是：步骤二中灌木由杞柳、灌木柳、越桔柳、细柱柳中的一种或者几种组成；其他与具体实施方式一至五相同。
实施例1利用本发明的方法在吉林省辽河流域河流岸边带上进行生态构建
具体的构建方法按照以下步骤进行：
一、修整河流岸边带，河流岸边带由河流岸边带岸上和岸坡组成；其中，在春季4月初至4月中旬期间，根据河流岸边带退化现状，采用挖掘机等工程机械措施对河流岸边带进行地形修整；修整后的河流岸边带岸上部分宽度不小于4m，地形保持平整；修整后的河流岸边带岸坡坡面平整，与水平面的角度小于60°；
二、在河流岸边带岸上种植乔木，在岸坡坡面上种植草本植物，在岸坡底部种植灌木植物；其中，在春季4月下旬至5月中旬期间，进行河流岸边带岸上部分植被的恢复；采用乔木-沼柳进行岸上植被的恢复，沼柳的种植方法：先使用铁锹挖掘土穴，土穴位于岸上距离河岸岸线2m处呈直线分布，相邻土穴的距离为2m，土穴规格为直径30～40cm，深度30～40cm；土穴挖好后，进行沼柳的移栽，沼柳的规格是胸径3～5cm、根部土球直径为30cm；沼柳经过断干处理，断干高度为3m；沼柳根部置于土穴后，进行表土回填；表土回填后进行人工踩实；最后对移栽的沼柳进行浇水，水量为15L；两周后进行重新浇水，水量为15L，保证移栽沼柳成活；河流岸边带岸坡坡面植被恢复与岸上同步进行，采用草本植物-高茅草和早熟禾进行岸坡植被的恢复，具体的种植方法：退化的岸坡一般由大量的沙子组成，缺乏植物生长所需的土壤层，草本植物的恢复采用种子萌发的方法进行，岸坡坡面的植被恢复采用植物种子和土壤混合均匀后平铺在岸坡表面的方法，植物种子为高羊茅和早熟禾具有活力的成熟种子，高羊茅和早熟禾种子按1：1的质量比例混合，混合后的种子撒播密度为40m2/1kg，植物种子可由市场或苗圃购买获得；平铺的混有植物种子的土层来自附近土质良好的农田，混有种子的土层厚度为20cm；土层平铺完成后，对土层进行浇水，直至土层全部湿润为止；两周后进行重新浇水，直至土层全部湿润为止，保证种子萌发成活；河流岸边带岸坡底部植被恢复与岸上同步进行，采用灌木植物-杞柳，进行岸坡底部植被的恢复，具体的种植方法：杞柳的恢复采用幼苗移栽的方法进行，在岸坡底部与水面交界处，进行土穴的挖据，相邻土穴的间距为20cm，土穴规格为直径20cm，深度20cm；将杞柳幼苗的根部整体置入土穴后，进行土壤回填；土壤回填后对土穴进行人工踩实，杞柳幼苗的规格为两年生以上实生苗，根系发达，高度50cm以上。
三、待河流岸边带上的植被生长1年后，进行浇水或者补种的维护；其中，河流岸边带生态构建完成后1年内需定期进行维护，应根据当年天气情况及岸边带土壤湿润状况，进行适度浇水等处理，同时对极少部分未成活的沼柳和杞柳进行补植，生态构建完成1年后，实现了河流岸边带的自然维持；即完成了北方低山丘陵区河流岸边带的生态构建。
本发明的应用，完成了吉林省辽河流域河流岸边带的生态构建，现已构建河流岸边带5km，取得了良好的生态效益。其中，岸边带土壤表层0～1m范围内抗剪强度提高了50％以上，岸边带植被覆盖度达到了95％以上；本实施方式的河流岸边带构建完成后，岸边带区域内的水土保持能力显著提高；本实施方式的河流岸边带构建完成后，在雨季雨水较多的季节，有效的抵御雨水的侵蚀，实现了防风固堤、控制水土流失、减少泥沙淤积、维持生物多样性等生态功能，且在无特大洪涝灾害发生的情况下，新构建的岸边带区域将无明显土壤侵蚀现象；本实施方式的河流岸边带构建完成后，为湿地水鸟、河流鱼类等提供适宜的生物栖息环境。
实施例2对比试验
在2018年春季吉林省辽河流域辽河源头区(辽河源镇拉津河河段)，按照“乔-草”模式和本发明的实施例1的方法(“乔-草-灌”模式)分别构建了河流岸边带各200m进行了对比技术分析。其中，“乔-草”模式即是利用实施例1的方法，在河流岸边带岸上和岸坡上分别种植乔木和草本植物；
2019年夏秋季，该地区遭到了十年一遇的较大的洪水，洪水过后，“乔-草”模式构建的河流岸边带侵蚀严重，河岸整体侵蚀后退了1～2m，坡面植被全部消失，水土流失严重。而本发明的“乔-草-灌”模式构建的河流岸边带虽遭到了侵蚀，但侵蚀程度非常小，虽有个别灌木被冲倒，但绝大部分灌木和草本仍维持原状并迅速恢复，岸坡底部的灌木带有效防护了河岸的整体侵蚀后退。
由此可见，本发明的北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法能够有效的抵御雨季雨水的侵蚀，实现防风固堤、控制水土流失、减少泥沙淤积、维持生物多样性等生态功能。

Claims (6)

1.一种北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法，其特征在于北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法按照以下步骤进行：
一、修整河流岸边带，河流岸边带由河流岸边带岸上和岸坡组成；
二、在河流岸边带岸上种植乔木，在岸坡底部种植灌木植物，在岸坡坡面上种植草本植物；
三、待河流岸边带上的植被生长0.5～1.5年后，进行浇水或者补种的维护；即完成了北方低山丘陵区河流岸边带的生态构建。
2.根据权利要求1所述的北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法，其特征在于步骤一中河流岸边带岸上宽度不小于4m，地形平整。
3.根据权利要求1所述的北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法，其特征在于步骤一中河流岸边带岸坡与水平面的角度小于60°，岸坡坡面平整。
4.根据权利要求1所述的北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法，其特征在于步骤二中乔木由沼柳、垂柳、朝鲜柳、钻天柳中的一种或者几种组成。
5.根据权利要求1所述的北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法，其特征在于步骤二中草本植物由高茅草、早熟禾、黑麦草、剪股颖中的一种或者几种组成。
6.根据权利要求1所述的北方低山丘陵区河流岸边带生态构建的方法，其特征在于步骤二中灌木由杞柳、灌木柳、越桔柳、细柱柳中的一种或者几种组成。
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