CN112982294A - 构建河岸稳定-缓冲-调控功能提升缓冲带的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及构建河岸稳定‑缓冲‑调控功能提升缓冲带的方法。本发明公开了一种适宜于北方地区的，能够改善河岸侵蚀、有效阻控农业面源污染，同时调控抑制外来植物入侵，有效提升河岸带稳定‑缓冲‑调控功能的河岸缓冲带构建方法，属于生态及环境保护领域。本发明所述方法是针对生态功能退化的河岸带，特别是边坡侵蚀较重、河岸植被单一、外来植物入侵、农业面源污染影响大的河岸区域。分为边坡防护区和缓冲调控区。边坡防护区进行人工修整，自常水位区到缓冲调控区进行削坡，坡脚处采用石笼稳固，坡面上采用密植扦插与种植相结合的方式栽种杞柳。缓冲调控区由三部分组成：靠近岸坡处为紫穗槐与草地早熟禾调控带，中间为一条生态阻隔带，外侧为灌草阻控带。本发明适宜于受人为干扰大、存在严重外来植物入侵且水土流失较重的退化河岸带，可以起到防护河岸稳定、提升河岸植物多样性、减少面源污染的作用，同时还具有良好的经济及景观美学功能。

Description

构建河岸稳定-缓冲-调控功能提升缓冲带的方法
技术领域
本发明属于生态与环境保护领域。具体地说是一种能够提升河岸带稳定性、缓冲能力及调控河岸带外来入侵植物的河岸缓冲带构建方法。
背景技术
河岸缓冲带是河流生态系统与陆地生态系统之间的生态过渡带，具有明显的边缘效应和较高的生物多样性。特殊的地理位置决定了其在防治面源污染、截污滞污、生物多样性维护和营造河岸景观等方面发挥着重要作用。河岸植物群落作为河岸缓冲带的主体，对河岸防护、阻控农业面源污染起到了决定性的作用。然而，由于受人类活动的影响，目前河岸带植物群落及生态系统破坏和退化现象十分严重，植被种类单一，甚至外来植物入侵严重，农业面源污染所带来的水体污染问题也较突出。因此，通过人为干预调控，合理构建河岸植被缓冲带，选择多种适应性强、生长快、具有较高经济价值、在短时间内可达到较高郁闭度的土著植物，合理种植在外来入侵植物大面积危害的区域，来取代外来入侵植物的种群优势，同时配合土壤改良措施，有效提升河岸带稳定、缓冲及植被多样性功能。
经过对现有技术检索发现，中国专利CN201310167982.9公开了一种水库区污染拦截生态系统，通过建立库岸沼气工程、经济林带、截洪工程，消落区牧草带、库区淡水鱼等拦截系统进行面源污染阻控；中国专利CN201110261936.6公开了一种构建阻控面源污染的近河岸自然植物群落的方法，由各种耐湿、中生乔、灌、草植物复合混交种植而成，通过合理的植物空间布局及植物配置方法有效起到阻控面源污染的作用；中国专利CN201010297597.2公开了一种湖滨湿地生态修复方法，通过在湖滨带种植湿生木本植物构建湿地植物群落，湿生木本植物主要包括湿生乔木柳树、水杉、中山杉、池杉、竹子和湿生灌木滇鼠刺和杞柳；中国专利CN200610161264.0公开了一种高效快速去除面源污染的生态岸坡构建方法，沿河堤岸坡至河道水体之间构建三级滤床系统，按阶梯式方式布置，滤床底部装填砾石、陶粒、沸石等填料，表层种植植物，每级滤床布设布水系统，达到去除面源污染的目的；中国专利CN201510186513.0公开了一种阻控农业面源污染寒冷地区河岸缓冲带的构建方法，主要是在农田与河道之间设置三级不同的自然植被阻隔带：靠近农田缓坡区种植枫杨；中间为生物炭生态阻隔区，设置乔灌草植被种植带；靠近河道植被区种植灌草植被带。通过植被搭配实现农田面源污染阻控；中国专利CN201510186513.0公开了一种农业流域河岸带边坡土壤-植物-生物稳定方法，通过在河岸边坡铺设无纺布，扦插/种植杞柳和紫穗槐进行河岸边坡防护。
这些专利有从工程技术角度出发，通过构建生态护坡或循环农业生态系统达到去除农业面源污染的，也有通过构建湿地或近河岸植物群落来进行湖/岸修复的，但均未考虑外来植物入侵严重影响河岸带植物多样性的情况。本发明针对河岸侵蚀、面源污染、外来植物入侵等问题，结合北方地区气候特点，在河岸缓冲带构建中，将人工干预替代控制、植被截留转化作用与化学吸附阻控作用有效结合起来，提供一种能够有效提升河岸带稳定性、缓冲能力及调控外来植物入侵的河岸缓冲带构建方法，在进一步检索中，尚未发现与本发明有相同或者相似的文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种人工扰动小、花费低廉、恢复效果好、能够有效提升河岸带稳定性、缓冲能力及调控外来植物入侵的河岸缓冲带构建方法，适用于河岸边坡不稳、河滩裸露、植被单一、外来植物入侵、面源污染较重的区域。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明一种构建河岸稳定-缓冲-调控功能提升缓冲带的方法，本发明将河岸带分为边坡防护区和缓冲调控区两部分。
所述边坡防护区，自常水位至缓冲调控区坡体进行人工修整、削坡，坡脚处采用石笼稳固，石笼下铺设无纺布包裹的杞柳捆，坡面上每50cm 钉入一根2-3m的圆木桩；坡面上采用密植扦插与种植相结合的方式栽种杞柳。密植扦插密度为20-30枝/m2，种植密度依据杞柳苗大小设为株/行距0.5-0.7米；岸坡与缓冲调控区相接处种植两排杞柳，种植密度为1.0-1.5m。
所述缓冲调控区分为三部分：靠近岸坡处为紫穗槐与草地早熟禾调控带，中间为一条生态阻隔带，随后为水腊、草地早熟禾和紫穗槐组成的灌草阻控带。
所述靠近岸坡防护区的紫穗槐与草地早熟禾调控带，宽度为10-30m，先进行翻土除草，除去豚草、三裂叶豚草等外来入侵植物及杂草。植被种植前喷洒配置好的植物调控液，然后种植紫穗槐，种植株/行距均为1.0-1.5m，紫穗槐下方播撒草地早熟禾。
所述中间生态阻隔带由石砾、生物炭和河岸土壤组成：沿平行河岸方向挖置深0.6米、宽0.5米的沟渠，下层铺垫10cm厚生物炭，压实后上面覆盖25cm厚小粒径砾石层，砾石层上覆盖25cm厚表土层，每一层铺设后进行压实。
所述灌草阻控带由水腊、紫穗槐和草地早熟禾组成，依据河岸带地理环境特征及周边土地利用方式设置为20-50m宽度。种植前进行翻土除草，紫穗槐行距为3.0m，株距为1.0m，两行紫穗槐中间种植两行水腊，水腊种植株/行距为1.0m。紫穗槐与水腊下方播撒草地早熟禾。
所述植物调控液是由紫穗槐枝叶和草地早熟禾植株阴干后，进行粉碎，再加入自来水中浸泡72小时以上，然后再过滤所得。喷洒浸提液浓度为0.05-0.15g/mL，喷洒量为0.1-0.2L/m2。
所述植物调控液共需喷洒两次，第一次在植物种植前10天进行，第二次在植物种植前1天进行；植物调控液喷洒后12 h内立刻将土壤翻耕混匀。
本发明的优点与效果是：
1.本发明所构建的河岸缓冲带通过人工干预调控措施，喷施植物调控液改变河岸土壤微环境，种植适应性强、生长快、具有较高经济价值的土著植物，有效防治外来植物入侵，提高河岸植被多样性；
2. 边坡防护区与三级缓冲调控区采用不同的植被搭配模式，同时结合生物炭吸附作用，既可以防护河岸稳定，又可以有效阻控农业面源污染，同时还具有良好的生态及景观美学功能；
3. 本发明种植的植被不但具有较好的水土保持、美化环境性能，还具有较高的经济价值，特别是水腊在提升河岸稳定、缓冲、景观功能的同时，还能获得显著的经济效益。
附图说明
图1河岸稳定-缓冲-调控功能提升缓冲带结构示意图。
1为边坡防护区，2为植物调控带，3为生态阻隔带，4为灌草阻控带，5为石笼，6为无纺布杞柳捆，7为圆木桩，8密植扦插，9为种植杞柳，10为紫穗槐，11为草地早熟禾，12为生物炭层，13为石砾层，14为土壤层，15为水腊。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1：
本实施例1是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：
在铁岭市双安桥辽河保护区河段构建35米宽的河岸植被缓冲带，分为边坡防护区和缓冲调控区两部分。
边坡防护区先进行人工修整，从常水位开始将侵蚀较重的边坡削坡，坡度设置为30°，坡脚处采用石笼进行稳固，石笼下先铺设无纺布包裹的杞柳捆。坡面从石笼处开始，每50cm 钉入一根2-3m的杞柳木桩，两段木桩之间采用密植扦插与种植相结合的方式栽种杞柳。杞柳枝扦插密度为30枝/m2，一年生杞柳苗种植密度为株距0.5 m、行距0.5 m。
在岸坡与缓冲调控区相接处种植两排杞柳，种植密度为株距1.0 m，行距1.5 m。
缓冲调控区分为三部分：植物调控带、生态阻隔带和灌草阻控带。
从岸坡防护区开始，设置10 m宽的植物调控带，先进行翻土除草，除去豚草、三裂叶豚草等外来入侵植物及杂草。植被种植前10天时喷洒配置好的植物调控液，植物调控液喷洒后12 h内立刻将土壤翻耕混匀，静置一段时间。植被种植前1天进行第二次植物调控液的喷施，植物调控液喷洒后12 h内再次将土壤翻耕混匀。然后种植紫穗槐，种植株/行距为1.0 m，紫穗槐下方播撒草地早熟禾，郁闭度为100%。
中间为生态阻隔带，沿平行河岸方向挖置深0.6米、宽0.5米的沟渠，下层铺垫10cm厚生物炭，压实后上面覆盖25 cm厚小粒径砾石层，砾石层上覆盖25cm厚表土层，压实。
生态阻隔带外侧为宽30 m的灌草阻控带，种植前进行翻土除草，植被种植前10天时喷洒配置好的植物调控液，植物调控液喷洒后12 h内立刻将土壤翻耕混匀，静置一段时间。植被种植前1天进行第二次植物调控液的喷施，植物调控液喷洒后12 h内再次将土壤翻耕混匀。然后种植紫穗槐，行距为3.0 m，株距为1.0 m；两行紫穗槐中间种植两行水腊，水腊种植株/行距均为1.0 m；紫穗槐与水腊下方播撒草地早熟禾，郁闭度为100%。
植物调控液是由采集的紫穗槐枝叶和草地早熟禾植株阴干后，进行粉碎，再加入自来水中浸泡72小时以上，然后再过滤所得。植物调控带和灌草阻控带上所喷洒浸提液浓度为0.05-0.15g/mL，喷洒量为0.1-0.2L/m2。
按照以上设计，工程完成一年后，边坡防护区植被覆盖度可达85%，坡岸浅表层土壤紧实度得到改善，植被根系形成网状结构，增强土壤结构性，岸坡侵蚀得到一定控制，同时在人工干预下，草地早熟禾、水腊和紫穗槐植被郁闭度可达90%以上，有效抑制该区域外来入侵植物三裂叶豚草的生长，农业面源污染阻控率可达85%以上。
实施例2：
本实施例2是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：
在新民市柳河入辽河口处辽河干流河段构建50米宽的河岸植被缓冲带，分为坡防护区和缓冲调控区两部分。
边坡防护区先进行人工修整，从常水位开始将侵蚀严重的边坡削坡，坡度为45°，坡脚处采用石笼进行稳固，石笼下铺设无纺布包裹的杞柳捆。坡面上从石笼处向上，每50cm钉入一根2-3m的杞柳木桩，两段木桩之间采用密植扦插与种植交替的方式栽种杞柳。杞柳枝扦插密度为35枝/m2，一年生杞柳苗种植密度为株距0.5 m、行距0.5 m。
在岸坡与缓冲调控区相接处种植两排杞柳，种植密度为株距1.0 m，行距1.5 m。
缓冲调控区分为三部分：植物调控带、生态阻隔带和灌草阻控带。
与岸坡防护区相连处开始，设置15 m宽的植物调控带，先进行翻土除草，除去豚草、三裂叶豚草等外来入侵植物及杂草。植被种植前10天时喷洒配置好的植物调控液，植物调控液喷洒后12 h内立刻将土壤翻耕混匀，静置一段时间。植被种植前1天进行第二次植物调控液的喷施，植物调控液喷洒后12 h内再次将土壤翻耕混匀。然后种植紫穗槐，种植株距为1.0 m ，行距为1.0 m，紫穗槐下方播撒草地早熟禾，郁闭度为100%。
中间为生态阻隔带，沿平行河岸方向挖置深0.6米、宽0.5米的沟渠，下层铺垫10cm厚生物炭，压实后上面覆盖25 cm厚小粒径砾石层，砾石层上覆盖25cm厚表土层，压实。
生态阻隔带外侧为宽35 m的灌草阻控带，种植前进行翻土除草，植被种植前10天时喷洒配置好的植物调控液，植物调控液喷洒后12 h内立刻将土壤翻耕混匀，静置一段时间。植被种植前1天进行第二次植物调控液的喷施，植物调控液喷洒后12 h内再次将土壤翻耕混匀。然后种植紫穗槐，行距为3.0 m，株距为1.0 m；两行紫穗槐中间种植两行水腊，水腊种植株/行距均为1.0 m；紫穗槐与水腊下方播撒草地早熟禾，郁闭度为100%。
植物调控液是由采集的紫穗槐枝叶和草地早熟禾植株阴干后，进行粉碎，再加入自来水中浸泡72小时以上，然后再过滤所得。植物调控带和灌草阻控带上所喷洒浸提液浓度为0.05-0.15g/mL，喷洒量为0.1-0.2L/m2。
按照以上设计，工程完成后，边坡防护区植被覆盖度可达70-80%，坡岸植被根系形成网状结构，增强土壤结构性，岸坡侵蚀得到有效控制；在人工干预下，草地早熟禾、水腊、紫穗槐和杞柳植被郁闭度可达90%以上，有效抑制该区域外来入侵植物三裂叶豚草的生长，农业面源污染阻控率可达90%以上，河岸景观功能也得到显著提升。

Claims (3)

1.构建河岸稳定-缓冲-调控功能提升缓冲带的方法，其特征在于：该方法将河岸带分为边坡防护区和缓冲调控区两部分；缓冲调控区又分为三部分：靠近岸坡处为紫穗槐与草地早熟禾调控带，中间为一条生态阻隔带，外侧为水腊、草地早熟禾和紫穗槐组成的灌草阻控带；具体实施步骤如下：
（1）自常水位区至缓冲调控区坡体进行人工修整、削坡，坡脚处采用石笼稳固，石笼下铺设无纺布包裹的杞柳捆，坡面上每50cm 钉入一根2-3m的圆木桩；坡面上采用密植扦插与种植相结合的方式栽种杞柳；密植扦插密度为20-30枝/m2，种植密度依据杞柳苗大小设为株/行距0.5-0.7米；岸坡与缓冲调控区相接处种植两排杞柳，种植密度为株/行距1.0-1.5m；
（2）靠近岸坡防护区的10-30m宽河岸带设为紫穗槐与草地早熟禾调控带；调控带进行翻土除草，除去豚草、三裂叶豚草等外来入侵植物及杂草；植被种植前喷洒配置好的植物调控液，然后种植紫穗槐，种植株/行距均为1.0-1.5m，紫穗槐下方播撒草地早熟禾；
（3）中间生态阻隔带由石砾、生物炭和河岸土壤组成：沿平行河岸方向挖置深0.6米、宽0.5米的沟渠，下层铺垫10cm厚生物炭，压实后上面覆盖25cm厚小粒径砾石层，砾石层上覆盖25cm厚表土层，每一层铺设后进行压实；
（4）灌草阻控带由水腊、紫穗槐和草地早熟禾组成，依据河岸带地理环境特征及周边土地利用方式设置为20-50m宽度；种植前进行翻土除草，紫穗槐行距为3.0m，株距为1.0m，两行紫穗槐中间种植两行水腊，水腊种植株/行距为1.0m；紫穗槐与水腊下方播撒草地早熟禾。
2.根据权利要求1所述的一种构建河岸稳定-缓冲-调控功能提升缓冲带的方法，其特征在于喷洒的植物调控液是由紫穗槐枝叶和草地早熟禾植株阴干后，进行粉碎，再加入自来水中浸泡72小时以上，然后再过滤所得；喷洒浸提液浓度为0.05-0.15g/mL，喷洒量为0.1-0.2L/m2。
3.根据权利要求1所述的一种构建河岸稳定-缓冲-调控功能提升缓冲带的方法，其特征在于植物调控液共喷洒两次，第一次在植物种植前10天进行，第二次在植物种植前1天进行；植物调控液喷洒后12 h内立刻将土壤翻耕混匀。
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