CN112028248A - 一种多层次模块化植物生态恢复构建方法 - Google Patents
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Abstract
一种多层次模块化植物生态恢复构建方法，包括如下步骤：S1、河道生境调查；S2、植物物种筛选；S3、生态修复带修建；S4、植物纤维毯带建立；S5、在河道上栽植沉水植被；S6、在河道上种植滨水植物；S7、在河道上植被恢复；S8、河道植被的栽后管理。本发明的多层次模块化植物生态恢复构建方法，植物在后期便于养护管理，管理期间不会耗费大量精力或增加养护成本，河道修复物种耐污能力均较强，能显著提高河道的自净能力，不会对生态环境有不利影响；本项目研发内容打破传统的植被生态修复技术，在达到显著成效的同时，美化生态环境，增加城市沿岸环境的审美度，具有良好的社会和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于生态修复技术领域，具体地，涉及一种多层次模块化植物生态恢复构建方法。
背景技术
随着社会的进步、工业化的发展，城市规模不断扩大，人口增加，河道被大量占用，生态恶化，河道生物多样性和自净能力消失减退。河道是水陆交错带，在调节气候、保持水土、防洪方面具有重要的功能。人类的活动已经改变了河道原有的水文平衡和水循环模式，使河岸植被与水中生物完全丧失了栖息空间，生物多样性减少到最低，河道生态功能削弱，水体自净能力减退，加上大量工业与生活污水未经有效处理排入河道，使河道水体黑臭或富营养。河岸带生态系统由于受人类活动的干扰而严重退化，世界20％以上的河岸带植被已不复存在，剩余部分也在极迅速的消失。
退化生态系统的恢复与恢复生态学已成为国际生态学研究领域的热点。国外学者在试验的基础上进行了大量的研究，而我国河岸带及其退化生态系统重建理论与实践研究均较为薄弱。河岸植被缓冲带系统是一个非常复杂的系统，包括缓冲带的大小尺度、带内植物的组成、土壤类型、地貌、水文、微气候等，都是需要考虑的因素，因此，设计河岸植被缓冲带是一个十分复杂的过程。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种多层次模块化植物生态恢复构建方法，水生植物的种植要充分考虑到各种植物的要求，从土壤要求、种植深度、水位调控、种植密度以及栽培季节等充分的加以考虑。种植密度过大则出现营养面积小、通风条件差、光照差等问题，过小则导致在植物群体种间竞争中处于不利地位，极易被杂草侵占，影响存活率。
技术方案：本发明提供了一种多层次模块化植物生态恢复构建方法，包括如下步骤：
S1、河道生境调查：对河道的周边环境、土壤环境，水位情况进行进一步的调查，确定预选水生植物种的生态习性；
S2、植物物种筛选：根据河岸带底质和土壤因子、河岸地形地貌、河流水文因子等生境因子，以及区域气候气象等大尺度环境因子，确定适生的植物物种，保证河岸植物的本地化、多样化；
S3、生态修复带修建：在河道的两侧修建阶梯式的台阶结构，修建四阶台阶结构，按照距离河道的距离按照由远至近的距离依次为，湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带；
S4、植物纤维毯带建立：在河道和沉水植物带之间预留植物纤维毯带，并且植物纤维毯带以倾斜的方式建造，植物纤维毯带高的一侧与沉水植物带相接，并且植物纤维毯带低的一侧与河道相接；
S5、在河道上栽植沉水植被：在工程全区域，分散种植耐污能力较强的沉水植物，恢复与重建沉水植被；
S6、在河道上种植滨水植物：在工程全区域河流坡岸处，分别种植耐污能力较强、耐水淹的挺水植物与扎根浮叶植物；
S7、在河道上植被恢复：在工程全区域，除部分建筑用地外，全面恢复滩地植被，根据不同的地形特征，配置不同的植物类群；
S8、河道植被的栽后管理：在水生植物恢复初期，整个水体初级生产者以藻类为主，整个水体环境达到稳态转换，在这一时期除了防止湖泊稳态转换过程的逆转外，要植物种间关系的调控、水生植物发展规模的控制。
进一步的，上述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，上述S3中湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带的区域划分分别为：
湿生植物带：3.1-3.42m
挺水植物带：2.8-3.1m
浮叶植物带：2.7-2.8m
沉水植物带：2.5-2.7m。
进一步的，上述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，上述S3中湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带的植物物种分别为：
湿生植物带：乔本为香樟、水杉、池杉、垂柳、河柳，灌本为石楠、紫薇、桂花、夹竹桃、木槿，草本为仲华结缕草、铁线草、小麦冬；
挺水植物带：芦苇、香蒲、菖蒲、菱草、荷花、再力花、美人蕉、慈姑、席草、莎草；
浮叶植物带：荇菜、菱、金银莲花、睡莲；
沉水植物带：马来眼子菜、黑藻、狐尾藻、苦草。
进一步的，上述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，上述S3中湿生植物带中：在该区域建设植物篱工程，由密植灌木和藤本观赏植物或藤本带刺植物构成，以密植灌木构成生物隔离中心，以藤本观赏植物或藤本带刺植物增加植物篱对人类活动的隔离功能，配置品种可选择侧柏、黄刺梅、地槿，初种方式为以侧柏为核心树种，种植1~2行，株距1.0m，其他植物间隔种植在两侧。
进一步的，上述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，上述S3中挺水植物带：该区域主要以恢复挺水植物为主，设计宽度为20~100m，配置品种为芦苇、香蒲、菖蒲、荷花、再力花、慈姑，湖湾地区还可小面积选种荷花，初植密度为芦苇16株/平方米、香蒲20株/平方米、菖蒲2芽/丛且20丛/平方米、再力花10芽/丛且1丛/平方米、慈姑10株/平方米
进一步的，上述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，上述S3中浮叶植物带：在该区域逐步恢复浮叶植物，浮叶植物可以选择荇菜、菱、金银莲花、水鳖，局部区域可选睡莲，初植密度设定为荇菜和金银莲花20株/平方米、水鳖60株/平方米、菱3株/平方米、睡莲1头/平方米。
进一步的，上述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，上述S3中沉水植物带：在该区域实施沉水植物恢复。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的多层次模块化植物生态恢复构建方法：
1、先对河道周边环境、土壤环境，水位情况进行进一步的调查，以确定预选水生植物种的生态习性是否满足条件；
2、植物筛选与搭配：在选择植物时，应充分考虑河道及河岸带生态因子的复杂性，选择适合该地生长的植物，并且尽可能地使植物种类多样化；
3、针对不同区域分层次进行沉水植被恢复、滨水植物恢复、河滩地植被恢复。并配置耐污能力较强，可对富营养化的水体和底泥可起到一定的净化作用的植物群，增强对植物生态对外来污染冲击的缓冲能力；
4、在植物恢复初期，整个水体初级生产者以藻类为主，整个水体环境达到稳态转换，在这一时期除了防止湖泊稳态转换过程的逆转外，要进行植物物种间关系的调控、水生植物发展规模的控制。
附图说明
图1为本发明所述拼接式的植物生态恢复种植毯的结构示意图；
图2为本发明所述种植毯本体的拼接结构示意图；
图3为本发明所述拼接式的植物生态恢复种植毯的侧向图；
图4为本发明所述种植毯本体的结构示意图；
图5为本发明所述种植毯本体的剖面图；
图6为本发明图3中A处的局部放大图；
图7为本发明图所述水槽固定座和长水槽连接的结构示意图；
图8为本发明所述水槽固定座的结构示意图；
图9为本发明所述水槽固定座的俯视图；
图10为本发明所述水槽固定座的剖面图；
图11为本发明所述长水槽的结构示意图；
图12为本发明所述长水槽的剖面图；
图13为本发明所述紧固螺栓的结构示意图；
图14为本发明所述多层次模块化植物生态恢复构建方法的原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
如图14所示的多层次模块化植物生态恢复构建方法，包括如下步骤：
S1、河道生境调查：对河道的周边环境、土壤环境，水位情况进行进一步的调查，确定预选水生植物种的生态习性；
S2、植物物种筛选：根据河岸带底质和土壤因子、河岸地形地貌、河流水文因子等生境因子，以及区域气候气象等大尺度环境因子，确定适生的植物物种，保证河岸植物的本地化、多样化；
S3、生态修复带修建：在河道的两侧修建阶梯式的台阶结构，修建四阶台阶结构，按照距离河道的距离按照由远至近的距离依次为，湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带；
S4、植物纤维毯带建立：在河道和沉水植物带之间预留植物纤维毯带，并且植物纤维毯带以倾斜的方式建造，植物纤维毯带高的一侧与沉水植物带相接，并且植物纤维毯带低的一侧与河道相接；
S5、在河道上栽植沉水植被：在工程全区域，分散种植耐污能力较强的沉水植物，恢复与重建沉水植被；
S6、在河道上种植滨水植物：在工程全区域河流坡岸处，分别种植耐污能力较强、耐水淹的挺水植物与扎根浮叶植物；
S7、在河道上植被恢复：在工程全区域，除部分建筑用地外，全面恢复滩地植被，根据不同的地形特征，配置不同的植物类群；
S8、河道植被的栽后管理：在水生植物恢复初期，整个水体初级生产者以藻类为主，整个水体环境达到稳态转换，在这一时期除了防止湖泊稳态转换过程的逆转外，要植物种间关系的调控、水生植物发展规模的控制。
上述S3中湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带的区域划分分别为：
湿生植物带：3.1-3.42m
挺水植物带：2.8-3.1m
浮叶植物带：2.7-2.8m
沉水植物带：2.5-2.7m。
上述S3中湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带的植物物种分别为：
湿生植物带：乔本为香樟、水杉、池杉、垂柳、河柳，灌本为石楠、紫薇、桂花、夹竹桃、木槿，草本为仲华结缕草、铁线草、小麦冬；
挺水植物带：芦苇、香蒲、菖蒲、菱草、荷花、再力花、美人蕉、慈姑、席草、莎草；
浮叶植物带：荇菜、菱、金银莲花、睡莲；
沉水植物带：马来眼子菜、黑藻、狐尾藻、苦草。
上述S3中湿生植物带中：在该区域建设植物篱工程，由密植灌木和藤本观赏植物或藤本带刺植物构成，以密植灌木构成生物隔离中心，以藤本观赏植物或藤本带刺植物增加植物篱对人类活动的隔离功能，配置品种可选择侧柏、黄刺梅、地槿，初种方式为以侧柏为核心树种，种植1~2行，株距1.0m，其他植物间隔种植在两侧。
上述S3中挺水植物带：该区域主要以恢复挺水植物为主，设计宽度为20~100m，配置品种为芦苇、香蒲、菖蒲、荷花、再力花、慈姑，湖湾地区还可小面积选种荷花，初植密度为芦苇16株/平方米、香蒲20株/平方米、菖蒲2芽/丛且20丛/平方米、再力花10芽/丛且1丛/平方米、慈姑10株/平方米
上述S3中浮叶植物带：在该区域逐步恢复浮叶植物，浮叶植物可以选择荇菜、菱、金银莲花、水鳖，局部区域可选睡莲，初植密度设定为荇菜和金银莲花20株/平方米、水鳖60株/平方米、菱3株/平方米、睡莲1头/平方米。
上述S3中沉水植物带：在该区域实施沉水植物恢复。
实施例二
基于实施例一的基础上，上述植物纤维毯的结构为，如图1-5所示的拼接式的植物生态恢复植物纤维毯，包括一组植物纤维毯本体1、一组长水槽2、一组短水槽3和一组水槽固定座4，所述一组植物纤维毯本体1按照矩形阵列的方式设置，所述一组长水槽2和一组短水槽3分别沿着横纵的方式设置，所述长水槽2的两侧均设有一组短水槽3，并且长水槽2和一组短水槽3呈鱼骨形设置，所述水槽固定座4位于一组植物纤维毯本体1矩形阵列的十字节点上，所述长水槽2和水槽固定座4固定连接；其中，所述植物纤维毯本体1包括框架11、防护网层12、种子层13、粘附层14、保温层15、蓄水层16和四个水槽支撑板17，所述框架11的截面为正方形，所述防护网层12、种子层13、粘附层14、保温层15和蓄水层16按照由上至下依次设置在框架11内，所述水槽支撑板17和框架11的外壁固定连接，所述一组短水槽3和水槽支撑板17通过螺钉固定连接，所述长水槽2和水槽支撑板17贴合。
此外，所述水槽支撑板17远离框架11的端部上设有弧形凹槽一18，所述弧形凹槽一18呈四分之一弧形设置，所述长水槽2和短水槽3的截面均为半圆形，并且长水槽2和短水槽3的上端面上设有水流通道21，所述水流通道21的截面为半圆形，所述框架11、长水槽2和短水槽3上均设有一组过水孔22。所述一组植物纤维毯本体1的水槽支撑板17之间贴合在一起，所述长水槽2和短水槽3均设置在水槽支撑板17上。
如图7-12所示的水槽固定座4包括固定板41、支撑套筒42、锁紧螺母43、螺柱44和水槽连接板一45，所述支撑套筒42的下端部固定设置在固定板41上，所述螺柱44的下端部和支撑套筒42螺纹连接，所述锁紧螺母43和螺柱44螺纹连接，所述水槽连接板一45固定设置在螺柱44的上端部上，所述长水槽2的外壁上间隔设有一组水槽连接板二23，所述水槽连接板一45和水槽连接板二23之间设有紧固螺栓46和紧固螺母47，所述水槽连接板一45和水槽连接板二23通过紧固螺栓46和紧固螺母47固定连接。
其中，所述水槽连接板一45的上端面上设有导向块451，所述导向块451的截面为圆形，并且导向块451上设有环形凹槽452，所述长水槽2的下端面上固定设有导向头24，所述导向头24的截面为圆环形，所述导向头24设置在环形凹槽452内。所述导向块451的中心位置设有导向柱453，所述导向柱453呈圆柱形设置，所述导向柱453的外壁和导向块451的内壁之间为环形凹槽452，所述导向柱453的上端面设有倒角454。
如图13所示的紧固螺栓46包括螺栓头461、螺栓本体462、固定环463、垫片464和弹簧465，所述螺栓头461固定设置在螺栓本体462的一端，所述固定环463固定设置在螺栓本体462的外壁上，并且固定环463靠近螺栓本体462的一侧设置，所述垫片464固定设置在固定环463的内壁上，并且垫片464套设在螺栓本体462上，所述弹簧465套设在螺栓本体462上，并且弹簧465位于螺栓头461和垫片464之间。并且，所述垫片464朝向螺栓头461一侧呈凸起设置。
如图6所示的框架11上两个相对边上连接的水槽支撑板17上分别设有卡槽171和卡扣连接块172，所述卡扣连接块172设置在卡槽171内，所述一组植物纤维毯本体1的水槽支撑板17之间通过卡槽171和卡扣连接块172连接。并且，所述短水槽3和水槽支撑板17之间通过紧固螺栓46固定连接。
将植物纤维毯本体1通过卡槽171和卡扣连接块172依次拼接在一起，这样相邻的植物纤维毯本体1的水槽支撑板17之间贴合在一起，将一组长水槽2和一组短水槽3分别放置在植物纤维毯本体1的水槽支撑板17之间，短水槽3通过紧固螺栓46锁紧在水槽支撑板17上，长水槽2通过紧固螺栓46和紧固螺母47锁紧在水槽固定座4上，从而将一组植物纤维毯本体1拼接呈一整片。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种多层次模块化植物生态恢复构建方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、河道生境调查：对河道的周边环境、土壤环境，水位情况进行进一步的调查，确定预选水生植物种的生态习性；
S2、植物物种筛选：根据河岸带底质和土壤因子、河岸地形地貌、河流水文因子等生境因子，以及区域气候气象等大尺度环境因子，确定适生的植物物种，保证河岸植物的本地化、多样化；
S3、生态修复带修建：在河道的两侧修建阶梯式的台阶结构，修建四阶台阶结构，按照距离河道的距离按照由远至近的距离依次为，湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带；
S4、植物纤维毯带建立：在河道和沉水植物带之间预留植物纤维毯带，并且植物纤维毯带以倾斜的方式建造，植物纤维毯带高的一侧与沉水植物带相接，并且植物纤维毯带低的一侧与河道相接；
S5、在河道上栽植沉水植被：在工程全区域，分散种植耐污能力较强的沉水植物，恢复与重建沉水植被；
S6、在河道上种植滨水植物：在工程全区域河流坡岸处，分别种植耐污能力较强、耐水淹的挺水植物与扎根浮叶植物；
S7、在河道上植被恢复：在工程全区域，除部分建筑用地外，全面恢复滩地植被，根据不同的地形特征，配置不同的植物类群；
S8、河道植被的栽后管理：在水生植物恢复初期，整个水体初级生产者以藻类为主，整个水体环境达到稳态转换，在这一时期除了防止湖泊稳态转换过程的逆转外，要植物种间关系的调控、水生植物发展规模的控制。
2.根据权利要求1所述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，其特征在于：上述S3中湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带的区域划分分别为：
湿生植物带：3.1-3.42m
挺水植物带：2.8-3.1m
浮叶植物带：2.7-2.8m
沉水植物带：2.5-2.7m。
3.根据权利要求1所述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，其特征在于：上述S3中湿生植物带、挺水植物带、浮叶植物带、沉水植物带的植物物种分别为：
湿生植物带：乔本为香樟、水杉、池杉、垂柳、河柳，灌本为石楠、紫薇、桂花、夹竹桃、木槿，草本为仲华结缕草、铁线草、小麦冬；
挺水植物带：芦苇、香蒲、菖蒲、菱草、荷花、再力花、美人蕉、慈姑、席草、莎草；
浮叶植物带：荇菜、菱、金银莲花、睡莲；
沉水植物带：马来眼子菜、黑藻、狐尾藻、苦草。
4.根据权利要求1所述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，其特征在于：上述S3中湿生植物带中：在该区域建设植物篱工程，由密植灌木和藤本观赏植物或藤本带刺植物构成，以密植灌木构成生物隔离中心，以藤本观赏植物或藤本带刺植物增加植物篱对人类活动的隔离功能，配置品种可选择侧柏、黄刺梅、地槿，初种方式为以侧柏为核心树种，种植1~2行，株距1.0m，其他植物间隔种植在两侧。
5.根据权利要求4所述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，其特征在于：上述S3中挺水植物带：该区域主要以恢复挺水植物为主，设计宽度为20~100m，配置品种为芦苇、香蒲、菖蒲、荷花、再力花、慈姑，湖湾地区还可小面积选种荷花，初植密度为芦苇16株/平方米、香蒲20株/平方米、菖蒲2芽/丛且20丛/平方米、再力花10芽/丛且1丛/平方米、慈姑10株/平方米。
6.根据权利要求5所述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，其特征在于：上述S3中浮叶植物带：在该区域逐步恢复浮叶植物，浮叶植物可以选择荇菜、菱、金银莲花、水鳖，局部区域可选睡莲，初植密度设定为荇菜和金银莲花20株/平方米、水鳖60株/平方米、菱3株/平方米、睡莲1头/平方米。
7.根据权利要求4所述的多层次模块化植物生态恢复构建方法，其特征在于：上述S3中沉水植物带：在该区域实施沉水植物恢复。
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