CN112359775A - 一种消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了植被恢复生态学技术领域的一种消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，旨在解决现有技术中传统的工程海堤无法有效应对海滩侵蚀和阻止沙滩泥化的技术问题。所述方法包括如下步骤：沿海岸线方向布设波浪形连续分布或前后交错分布的生态栅栏带，所述生态栅栏带不少于两条且彼此平行，相邻两条生态栅栏带之间形成有植被区；在植被区构建植被带，构建植被带的方法包括种植本地植物。

Description

一种消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法
技术领域
本发明涉及一种消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，属于植被恢复生态学技术领域。
背景技术
为养护沙滩，目前通常采用滩肩补沙+丁坝和潜坝等硬质工程相结合的沙滩修复技术。然而从实际效果看，该传统的工程海堤不能从根本上解决海滩侵蚀的问题，在高泥沙输入区也不能阻止沙滩的泥化。在进行沙滩补沙工程设计时，往往只能在考虑气象、水文、地质条件等少量影响因素的基础上，借助数值模拟进行沙滩剖面演变计算来建设防波堤。由于工程海堤建设忽视了当地的生态环境平衡，导致部分区域喂养的沙滩持续受到侵蚀。以黄海为例，携带大量泥沙的黄河入海，周围岸线大量悬浮物沉积，工程海堤并不能阻止泥沙淤积和沙滩衰亡。单一的工程海堤易使人工沙滩受到侵蚀，无法解决岸线泥化现象。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种一种消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，以解决现有技术中传统的工程海堤无法有效应对海滩侵蚀和阻止沙滩泥化的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，包括如下步骤：
沿海岸线方向布设波浪形连续分布或前后交错分布的生态栅栏带，所述生态栅栏带不少于两条且彼此平行，相邻两条生态栅栏带之间形成有植被区；
在植被区构建植被带，构建植被带的方法包括种植本地植物。
进一步地，所述植被带的宽度为5～40m。
进一步地，构建植被带的方法还包括种植能够适应当地环境的乡土品种，在植被区构建植被带所种植的本地植物和乡土品种不少于三种。
进一步地，所述乡土品种包括沿海耐盐植物，所述本地植物包括米草，所述沿海耐盐植物包括碱蓬、芦苇、柽柳。
进一步地，所述生态栅栏带包括打桩入滩的木桩，木桩间横向固定有长度不短于相邻木桩间隔的木质材料，所述木质材料在木桩间按不同角度交叉固定。
进一步地，不少于25%的木质材料与至少三个木桩固定连接，所述木质材料包括竹子、树枝、树干中的至少任一项。
进一步地，所述木桩的直径为0.2～0.5m，相邻木桩间隔为1～5m，木桩的入滩深度为1.5～5m，木桩的滩上高度为1.5～6m。
进一步地，在植被区采用本地植物种植构建植被带的方法，包括：在植被区装填育有本地植物的生态基质袋或在植被区装填袋装生态基质，所述袋装生态基质中定植有本地植物。
进一步地，所述生态基质袋或／和袋装生态基质中的生态基质，其有机物料颗粒粒径为3～50mm，陶粒粒径为10～50mm。
进一步地，在沿海岸线方向布设波浪形连续分布或前后交错分布的生态栅栏带之前，还包括：对拟布设生态栅栏带的土地进行平整，清除土地上的多余物，所述多余物包括塑料、石块、垃圾中的至少任一项。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：利用木桩以及竹子、树枝、树干等木质材料构建生态栅栏带，相邻生态栅栏带之间形成有植被区；依托当地已有的米草或者适合当地环境的芦苇、碱蓬、柽柳等沿海耐盐植物，种植于植被区中，并利用生态基质快速构建植被。本发明方法相对于传统的工程海堤具有如下优点：
（1）利用竹子、木桩、树枝等生物质材料构建的生态护栏，在植被生长后期降解，有效减少对环境的影响；
（2）利用本地植物组成生态带，护滩的同时不影响当地原生生态系统；人工干预增加一部分乡土品种，加速群落演替，利于当地环境质量的快速提升；
（3）采用生态基质育苗，有效避免幼苗移栽难适应环境导致成活率低的弊端，提升植被带植物成活率；同时袋装基质在岸上操作装填，吊装到栅栏保护的植物带内，显著地提升工程施工效率；
（4）不同于以往的岸肩补沙和离岸潜坝、丁坝辅助的硬质工程，生态带在向海侧植物带减少海浪对沙滩冲刷，沉降泥沙悬浮物，防止后方的沙滩泥化，在背海侧，植被带的筛网作用阻滞沙子流失，降低后期补沙等一系列经济损失；另外，植被建设减少生态破坏，环境优美，利于发展当地特色旅游产业。
附图说明
图1是本发明方法实施例中生态带的构建方式示意图；
图2是本发明方法实施例中生态栅栏带的组成示意图；
图3是本发明方法实施例中植被带的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
经研究发现，植被作为海岸带生态系统的物质基础，在消波减浪、拦沙固岸、净化海水、防灾减灾等方面有巨大的生态效益。海浪在穿越植物繁茂的茎叶时，随着流程的增长，枝叶的阻挡会使波浪携带的能量逐渐消散，达到消浪作用，同时，密集的茎叶在落潮时相当于巨大的筛网，阻滞沙子冲刷入海。在沙滩植被建设的植物物种选择上，考虑物种的生态位领域宽度与抗逆能力，宜使用当地已有的物种。由于硬质海堤改变了沿岸水流带来的营养物质流向、当地海岸的栖息地环境，影响底栖生物及其他海洋生物的群落分布，对原生生态系统具有毁灭性打击，并且缺乏景观生态性及旅游价值，已逐渐无法满足国家生态建设需求。
本发明摈弃以往滩肩补沙+防波堤的硬质海堤，构建以当地植物物种为基础的生态带，以达到消减波浪与减少沙滩泥化的目的。同时，考虑到植被生长初期易遭受海浪冲刷影响，通过辅以生态栅栏等构筑物以利于植被顺利生长，从而快速构建植被带。生态栅栏由两部分组成，分别为打桩入滩的木桩与木桩间横向放置固定的木质材料，均能够在自然环境下降解，不对环境造成污染。生态带在向海侧消波减浪、拦挡泥沙，背海侧阻滞沙滩流失。生态带中的生态栅栏后期降解，防止对当地环境造成压力。
基于上述技术思路，本发明具体实施方式提供了一种消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，包括如下步骤：
步骤一，现场清理。对将要布置生态栅栏带的生态栅栏区的土地进行平整，并清除大块塑料、石块、垃圾等多余物，防止木桩的基础不稳。
步骤二，打桩。在生态栅栏区布置木桩，木桩可以线性木桩排，也可以是木桩带。木桩直径0.2～0.5m，间隔1～5m，土壤/沉积物内木桩深度为1.5～5m，土壤/沉积物以上木桩部分高度为1.5～6m。
步骤三，布设生态栅栏带。将竹子、树枝、树干等木质材料横向放置于相邻木桩间并进行固定。具体如图2所示，是本发明方法实施例中生态栅栏带的组成示意图。木质材料在木桩间按不同方向呈不同角度交叉固定，固定高度和土壤/沉积物以上部分木桩同高。同时，为提高木桩受力均一性，横向放置的木质材料的长度应不短于相邻木桩间隔，且不少于25%的木质材料均一地连接任意相邻的3根木桩。生态栅栏带不少于两条且彼此平行，相邻生态栅栏带之间区域作为植被区，用于种植本地植物以构建植被带。生态栅栏带的长度及其数量，可根据生态带建设地波流动力强度以及生态带与岸线之间的海面面积决定。布设生态栅栏带的目的在于，依托生态栅栏带减少强波流动力对新定植植被带的冲刷；当由木桩、木质材料所构建的生态栅栏带消解后，由植被带单独发挥消减波浪和拦截泥沙的作用。构建以植被带为基础的生态带，替换传统的硬质工程，既能满足消减波浪和拦截泥沙的需要，同时也能满足生态岸线建设要求和有利于岸线生物多样性发展的要求。
步骤四，植物定植。在相邻生态栅栏带间的植被区装填育有本地植物的生态基质袋，或者在植被区装填单纯的袋装生态基质，并在袋装生态基质上定植本地植物。本地植物在生态基质袋或袋装生态基质中有利于快速生长，最终形成的植被带的宽度为5～40m。具体如图3所示，是本发明方法实施例中植被带的组成示意图。生态基质袋或袋装生态基质中的生态基质，由促生微生物、有机物料、缓释植物元素、陶粒和当地泥沙混合而成，其有机物料颗粒粒径范围3～50mm，陶粒粒径范围10～50mm，每袋基质重量50～2000kg。按照工程实施地潮高，袋装基质可以为均一的生态基质，也可以为底层本土泥沙较多、上层有机物料较多的非均一装填。基于生态栅栏带和植被带所构建的生态带不必严格平行于海岸线，考虑到景观作用、波浪来浪方向等因素，可采用沿海岸线方向呈波浪形连续分布的方式，也可采用沿海岸线方向前后交错分布的方式，对生态栅栏带和植被带进行布设，具体如图1所示，是本发明方法实施例中生态带的构建方式示意图，方式一为采用沿海岸线方向前后交错分布的方式布设生态栅栏带和植被带，方式二为采用沿海岸线方向呈波浪形连续分布的方式布设生态栅栏带和植被带。采用本地植物种植形成生态带的目的在于，护滩的同时不影响当地原生生态系统。在此基础上，还可根据潮位和海水水体含盐量，人工干预增加一部分能够适应当地环境的乡土品种，加速群落演替，利于当地环境质量的快速提升。本地植物可采用项目实施地已有的米草，乡土品种包括碱蓬、芦苇、柽柳等沿海耐盐植物，具体植物物种还要考虑当地温度等环境因素。为增加生物多样性、提升生态带护滩功能，在植被区构建植被带所种植的本地植物和乡土品种至少为3种。
下面，结合具体实施例对本发明技术方案作进一步阐述。
实施例1
在海水盐度≤20‰、强波流动力地区建设生态带，该区域已布置人工补沙。实际构建过程如下：
（1）布设生态栅栏带。沙滩侵蚀区域近海侧按图1中的方式二布设2条波浪形生态带，间隔5m。具体如下：①在将要布置生态栅栏地方平整土地，清除大块塑料、石块、垃圾等多余物，防止木桩的基础不稳。②打桩使用木桩直径0.3～0.5m，间隔2～5m，土壤/沉积物内木桩长度2～5m，土壤/沉积物以上木桩部分高3～5m。每条生态带两侧各布置3排木桩。③直径5～20cm的竹子横向放置并固定于木桩。
（2）植被定植：植被区域布设宽度30～40m，由于生态带为波浪形，不同长度处植被宽度可适宜改变。生态基质使用量为1000～2000吨/公顷，在生态基质袋中移栽并培育当地滩面已有的米草、柽柳、碱蓬、碱茅等植物，培育2个月。吊装1500kg/袋的生态基质袋放置于植被定植区域，生态基质袋放置方式如图3所示。
实施例2
在海水盐度≤30‰、强波流动力地区建设生态带，该区域已布置人工补沙。实际构建过程如下：
（1）布设生态栅栏。在沙滩近海侧按图1中的方式一布设2条前后交错分布的生态带，具体如下：①在将要布置生态栅栏地方平整土地，清除大块塑料及石块等垃圾，防止木桩的基础不稳。②打桩使用木桩直径0.3～0.5m，间隔1～2m，土壤/沉积物内木桩长度2～5m，土壤/沉积物以上木桩部分高3～5m。每条生态带两侧布置1木桩带。③直径3～10cm的树枝捆扎成堆，横向固定在木桩上。
（2）植被定植：植被区域布设宽度20～30m。生态基质使用量为1500～2000吨/公顷，在生态基质袋中移栽并培育当地滩面已有的米草、柽柳、碱蓬、碱茅等植物，培育2个月。吊装1500kg/袋的生态基质袋放置于植被定植区域，生态基质袋放置方式如图3所示。
实施例3
在海水盐度≤10‰、弱波流动力地区建设生态带，该区域已布置人工补沙。实际构建过程如下：
（1）布设生态栅栏。在沙滩近海侧按图1中的方式一布设2条前后交错分布的生态带，具体如下：①在将要布置生态栅栏地方平整土地，清除大块塑料及石块等垃圾，防止木桩的基础不稳。②打桩使用木桩直径0.1～0.3m，间隔1～2m，土壤/沉积物内木桩长度2～3m，土壤/沉积物以上木桩部分高2～3m。每条生态带两侧布置1排木桩。③直径3～8cm的树枝捆扎成堆，横向放置于木桩间且固定。
（2）植被定植：植被区域布设宽度20～30m。生态基质使用量为1500～2000吨/公顷。吊装300kg/袋的生态基质于植物带区域，就地铲动滩面已有的米草放置于植被定植区域基质上，移植密度20～100株/㎡。同时在较高区域基质上移栽碱蓬，定植密度按10～50株/㎡。
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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，包括如下步骤：
沿海岸线方向布设波浪形连续分布或前后交错分布的生态栅栏带，所述生态栅栏带不少于两条且彼此平行，相邻两条生态栅栏带之间形成有植被区；
在植被区构建植被带，构建植被带的方法包括种植本地植物。
2.根据权利要求1所述的消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，所述植被带的宽度为5～40m。
3.根据权利要求1所述的消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，构建植被带的方法还包括种植能够适应当地环境的乡土品种，在植被区构建植被带所种植的本地植物和乡土品种不少于三种。
4.根据权利要求3所述的消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，所述乡土品种包括沿海耐盐植物，所述本地植物包括米草，所述沿海耐盐植物包括碱蓬、芦苇、柽柳。
5.根据权利要求1所述的消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，所述生态栅栏带包括打桩入滩的木桩，木桩间横向固定有长度不短于相邻木桩间隔的木质材料，所述木质材料在木桩间按不同角度交叉固定。
6.根据权利要求5所述的消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，不少于25%的木质材料与至少三个木桩固定连接，所述木质材料包括竹子、树枝、树干中的至少任一项。
7.根据权利要求5所述的消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，所述木桩的直径为0.2～0.5m，相邻木桩间隔为1～5m，木桩的入滩深度为1.5～5m，木桩的滩上高度为1.5～6m。
8.根据权利要求1所述的消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，在植被区采用本地植物种植构建植被带的方法，包括：在植被区装填育有本地植物的生态基质袋或在植被区装填袋装生态基质，所述袋装生态基质中定植有本地植物。
9.根据权利要求8所述的消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，所述生态基质袋或／和袋装生态基质中的生态基质，其有机物料颗粒粒径为3～50mm，陶粒粒径为10～50mm。
10.根据权利要求1所述的消减波浪和减少沙滩泥化的生态带构建方法，其特征是，在沿海岸线方向布设波浪形连续分布或前后交错分布的生态栅栏带之前，还包括：对拟布设生态栅栏带的土地进行平整，清除土地上的多余物，所述多余物包括塑料、石块、垃圾中的至少任一项。
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