CN112088708A - 一种河岸植被缓冲带及构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种河岸植被缓冲带的构建方法，过程包括：选择距河岸10‑100m的区域作为缓冲带构建区，调整缓冲带构建区的地表坡度，按照河岸由远及近的顺序依次设置强化基质带、乔木带和灌草带；其中，所述强化基质带由土壤和活性炭组成；该方法构建的缓冲带降低了河流水体及地表径流中的氨氮含量，同时，增加了土壤中的有机质含量。

Description

一种河岸植被缓冲带及构建方法

技术领域

本发明涉及生态保护技术领域，更具体地说是涉及一种河岸植被缓冲带及构建方法。

背景技术

在我国，很多地区的河道为人工开挖的河道，周围形成滩涂，含有大量污染物的污水进入河道，严重破坏河流生态系统。且这类地区的土壤盐碱化程度高，护岸措施导致河岸土壤出现大量的硬质化，很少有绿化植物能适应这种恶劣的生境条件，以致目前构建的河岸治理的植被种类相对单调，生态景观和水质净化能力不强。

现如今，河流及沿岸的治理多采用草本植物，并且多为水体中修复，但由于河流中的污染物随水流流动，污染面积大，水生植物在水中吸附污染物的能力有限，对污染物的去除效果不理想。近年来，出现了在河岸构建缓冲带来对河水进行生态治理的方法，但存在植物结构相对单一，阻控农业面源污局限性较大的问题，因此，如何结合北方地域特征及河岸带自然生境筛选植被，提供一种生态治理效果较好的河岸植被缓冲带的构建方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种河岸植被缓冲带的构建方法，降低了河流水体及地表径流中的氨氮含量，同时，增加了土壤中的有机质含量，对于进一步控制农田氮的阻控能力、治理河流水体面源污染及建设健康河岸生境具有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种河岸植被缓冲带的构建方法，包括下述步骤：

1)选择构建区域：选择距河岸10-100m的区域，作为缓冲带构建区；

2)调整坡度：调整缓冲带构建区的地表坡度；

3)种植植被：按照河岸由远及近的顺序依次设置强化基质带、乔木带和灌草带；其中，所述强化基质带由土壤和活性炭组成。

以上技术方案达到的技术效果是：选择长度为10-100m的区域作为缓冲带的构建区，最大程度地减少了缓冲带的面积，符合城市建设用地的需要；由于植物根系对营养物质的固定与利用与地表坡度相关，因此调整地表坡度可提高植物根系对营养物质的固定率；强化基质带可以吸收废水中的有害物质；乔木带和灌草带可以固定废水中的氨氮物质，并提高土壤中的有机质含量，起到改良土壤的效果。

作为本发明优选的技术方案，步骤2)中，缓冲带构建区的地表坡度为 10-20°。

以上技术方案达到的技术效果是：植物根系对营养物质、水分的吸收和利用与地表坡度相关，当坡度为10-20°时，植物根系可以最大限度地实现对营养物质和水分的吸收以及对氨氮的固定。

作为本发明优选的技术方案，在缓冲带构建区中，所述强化基质带占地面积20-30％，所述乔木带占地面积40-50％，所述灌草带占地面积20-40％。

以上技术方案达到的技术效果是：强化基质带、乔木带和灌草带起到的作用各不相同，限定三者的面积比例，利于缓冲带最大限度地发挥效果。

作为本发明优选的技术方案，所述土壤和活性炭的体积比为(3-6)：1。

以上技术方案达到的技术效果是：土壤和活性炭配合使用，当二者的比例为(3-6):1时，可以最大限度地实现对重金属的吸附。

作为本发明优选的技术方案，所述乔木带中依次种植有蒙古栎和暴马丁香，且蒙古栎紧邻所述强化基质带。

以上技术方案达到的技术效果是：蒙古栎根部的微生物群落能够将径流水中不同形态的氮元素大量转换为碱解氮。碱解氮不仅有利于蒙古栎自身的生长利用，而且蒙古栎转换的碱解氮还会随地下径流输送给沿途的暴马丁香。暴马丁香根部有大量孢间菌丝和孢内圈状菌丝，孢子密度高，丛枝菌根真菌 (AMF)侵染暴马丁香的侵染率约为90％以上。由于碱解氮对丛枝菌根真菌侵染暴马丁香具有直接作用，能够提高丛枝菌根真菌侵染暴马丁香的侵染率，促进暴马丁香的生长，同时丛枝菌根真菌的大量增殖也使土壤中更多的氨氮被植物利用；所以将暴马丁香与蒙古栎共同种植，可以通过蒙古栎根部的微生物作用提高暴马丁香的生长，进一步促进径流水中氨氮和其他污染物的去除。

作为本发明优选的技术方案，所述蒙古栎的株行距为2-3m×2-3m；暴马丁香的株行距为1.5-2.5m×1.5-2.5m；种间行距为3-4m。

作为本发明优选的技术方案，灌草带中依次种植有狗尾草和黑麦草，且狗尾草紧邻乔木带。

以上技术方案达到的技术效果是：狗尾草和黑麦草的根系分泌物可以促进微生物的生长，进而促进了土壤中微生物量碳和微生物熵的增加。

作为本发明优选的技术方案，所述狗尾草的株行距为0.2-0.3×0.2-0.3m；黑麦草的株行距为0.3-0.4×0.3-0.4m，且种间行距为0.3m。

综上所述，本发明方法构建的缓冲带可以有效降低地表径流及河流中的氨氮含量，提高了土壤中有机质的含量，具有较好地生态防护效果。

具体实施方式

下面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。

实施例1

一种河岸植被缓冲带的构建方法，包括下述步骤：

1)选择构建区域：选择距河岸10-100m的区域，作为缓冲带构建区；

2)调整坡度：调整缓冲带构建区的地表坡度为10°；

3)种植植被：按照河岸由远及近的顺序依次设置强化基质带、乔木带和灌草带；强化基质带占地面积30％，乔木带占地面积50％，灌草带占地面积 20％，其中，强化基质带由土壤和活性炭组成，土壤和活性炭的体积比为3： 1；

其中，乔木带中依次种植有蒙古栎和暴马丁香，且蒙古栎紧邻强化基质带，蒙古栎的株行距为2m×2m；暴马丁香的株行距为1.5m×1.5m；种间行距为3m；

灌草带中依次种植有狗尾草和黑麦草，且狗尾草紧邻乔木带，狗尾草的株行距为0.2×0.2m；黑麦草的株行距为0.3×0.3m，且种间行距为0.3m。

实施例2

一种河岸植被缓冲带的构建方法，包括下述步骤：

1)选择构建区域：选择距河岸10-100m的区域，作为缓冲带构建区；

2)调整坡度：调整缓冲带构建区的地表坡度为20°；

3)种植植被：按照河岸由远及近的顺序依次设置强化基质带、乔木带和灌草带；强化基质带占地面积20％，乔木带占地面积40％，灌草带占地面积 40％，其中，强化基质带由土壤和活性炭组成，土壤和活性炭的体积比为6： 1；

其中，乔木带中依次种植有蒙古栎和暴马丁香，且蒙古栎紧邻强化基质带，蒙古栎的株行距为3m×3m；暴马丁香的株行距为2.5m×2.5m；种间行距为4m；

灌草带中依次种植有狗尾草和黑麦草，且狗尾草紧邻乔木带，狗尾草的株行距为0.3×0.3m；黑麦草的株行距为0.4×0.4m，且种间行距为0.3m。

实施例3

一种河岸植被缓冲带的构建方法，包括下述步骤：

1)选择构建区域：选择距河岸10-100m的区域，作为缓冲带构建区；

2)调整坡度：调整缓冲带构建区的地表坡度为15°；

3)种植植被：按照河岸由远及近的顺序依次设置强化基质带、乔木带和灌草带；强化基质带占地面积25％，乔木带占地面积46％，灌草带占地面积 29％，其中，强化基质带由土壤和活性炭组成，土壤和活性炭的体积比为5： 1；

其中，乔木带中依次种植有蒙古栎和暴马丁香，且蒙古栎紧邻强化基质带，蒙古栎的株行距为2.5m×2.5m；暴马丁香的株行距为2m×2m；种间行距为3.5m；

灌草带中依次种植有狗尾草和黑麦草，且狗尾草紧邻乔木带，狗尾草的株行距为0.25×0.25m；黑麦草的株行距为0.35×0.35m，且种间行距为0.3m。

2016年春季，在吉林省长春市某条河流沿岸分别按照实施例1、2和3的方法构建缓冲带，于构建前测定地表径流中氨氮含量、土壤有机质含量和河流中氨氮含量；构建后2年，于2018年春再次测定地表径流中氨氮含量、土壤有机质含量和河流中氨氮含量。结果如表1所示；

其中，有机质含量采用重铬酸钾容量法测定；地表径流中氨氮含量和河流中氨氮含量采用纳氏法测定。

表1

由表1可知，实施例1-3构建的缓冲带可以有效降低地表径流和河流中的氨氮含量，提高土壤中的有机质含量。

实施例4

同样于2016年，选取上述河流的河岸的区域构建缓冲带，经检测，与上述检测结果无异，构建缓冲带的区域设置如下几组对照缓冲带：

对照组1：与实施例3不同的是，地表坡度为0°；

对照组2：与实施例3不同的是，地表坡度为5°；

对照组3：与实施例3不同的是，地表坡度为25°；

对照组4：与实施例3不同的是，地表坡度为40°；

于2018年统计每组径流、河流中的氨氮含量和土壤有机质含量，结果见表2。

表2

由表2可知，地表坡度影响氨氮的吸收率，当坡度为10-20°时，植物对氨氮的吸收效果最佳。

实施例5

同样于2016年，选取上述河流的河岸的区域构建缓冲带，经检测，与上述检测结果无异，构建缓冲带的区域设置如下几组对照缓冲带：

对照组5：与实施例3不同的是，强化基质带的面积为10％，乔木带的面积为30％，灌草带的面积为60％；

对照组6：与实施例3不同的是，强化基质带的面积为40％，乔木带的面积为10％，灌草带的面积为50％；

对照组7：与实施例3不同的是，强化基质带的面积为70％，乔木带的面积为20％，灌草带的面积为10％；

于2018年统计每组径流、河流中的氨氮含量和土壤有机质含量，结果见表3。

表3

由表3可知，强化基质带、乔木带和灌草带的比例影响着缓冲带的生态防护效果，因此，当三者的面积占比落入本发明的保护范围时，才能最大限度地发挥生态保护效果。

实施例6

同样于2016年，选取上述河流的河岸的区域构建缓冲带，经检测，与上述检测结果无异，构建缓冲带的区域设置如下几组对照缓冲带：

对照组8：改变蒙古栎的株行距为1m×1m，暴马丁香的株行距为1m×1m，蒙古栎和暴马丁香的行间距为2m；

对照组9：改变蒙古栎的株行距为:3.5m×3.5m，暴马丁香的株行距为 3m×3m，蒙古栎和暴马丁香的行间距为4.5m；

于2018年统计每组径流、河流中的氨氮含量和土壤有机质含量，结果见表4；

表4

由表4可知，蒙古栎和暴马丁香的株行距影响着缓冲带的生态防护效果，只有当其株行距在本发明实施例1-3范围内时，才能更好地提升土壤中有机质的含量，降低径流和河流中的氨氮含量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种河岸植被缓冲带的构建方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)选择构建区域：选择距河岸10-100m的区域，作为缓冲带构建区；

2)调整坡度：调整缓冲带构建区的地表坡度；

3)种植植被：按照河岸由远及近的顺序依次设置强化基质带、乔木带和灌草带；其中，所述强化基质带由土壤和活性炭组成。

2.根据权利要求1所述的一种河岸植被缓冲带的构建方法，其特征在于，步骤2)中，缓冲带构建区的地表坡度为10-20°。

3.根据权利要求1所述的一种河岸植被缓冲带的构建方法，其特征在于，在缓冲带构建区中，所述强化基质带占地面积20-30％，所述乔木带占地面积40-50％，所述灌草带占地面积20-40％。

4.根据权利要求1所述的一种河岸植被缓冲带的构建方法，其特征在于，所述土壤和活性炭的体积比为(3-6)：1。

5.根据权利要求1所述的一种河岸植被缓冲带的构建方法，其特征在于，所述乔木带中依次种植有蒙古栎和暴马丁香，且蒙古栎紧邻所述强化基质带。

6.根据权利要求5所述的一种河岸植被缓冲带的构建方法，其特征在于，所述蒙古栎的株行距为2-3m×2-3m；所述暴马丁香的株行距为1.5-2.5m×1.5-2.5m；所述蒙古栎与所述暴马丁香的种间行距为3-4m。

7.根据权利要求1所述的一种河岸植被缓冲带的构建方法，其特征在于，所述灌草带中依次种植有狗尾草和黑麦草，且狗尾草紧邻所述乔木带。

8.根据权利要求7所述的一种河岸植被缓冲带的构建方法，其特征在于，所述狗尾草的株行距为0.2-0.3×0.2-0.3m；所述黑麦草的株行距为0.3-0.4×0.3-0.4m，且所述狗尾草与所述黑麦草的种间行距为0.3m。