專利名稱：一種水庫消落帶植被快速恢復(fù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水庫地區(qū)消落帶不同地帶植被恢復(fù)的技術(shù)領(lǐng)域，更具體的就是一種以恢復(fù)生態(tài)學(xué)和生態(tài)工程學(xué)相結(jié)合的方法來恢復(fù)消落帶地區(qū)的植被，適合水庫和湖泊消落帶植被的恢復(fù)。
背景技術(shù)：
噴播技術(shù)是一種適用于風(fēng)化程度較高的巖土邊坡和土夾石邊坡綠化的新型技術(shù)。 它利用特制噴射機將草種、保水劑等有機基材噴射到坡面上，有機材在壓力的作用下與坡面緊密結(jié)合，形成一層可供植物生長發(fā)育的基質(zhì)層。三維植被網(wǎng)護坡是指利用活性植物并結(jié)合土工合成材料等工程材料，在坡面上構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物的生長對邊坡進行加固的一門新技術(shù)。狗牙根的繁殖可采用根莖繁殖法，具體操作是將狗牙根的匍匐莖切成4_5cm的小段，將切好的的草莖均勻撒于已整好的坪床上，然后覆薄層細(xì)土壓實，澆透水，保持土壤濕潤，20天左右即可滋生匍匐莖，快速成坪。本發(fā)明將噴播技術(shù)、三維植被網(wǎng)技術(shù)和狗牙根的根莖繁殖法相結(jié)合起來，既能解決三峽消落帶部分巖土邊坡和土夾石邊坡無法用常規(guī)方法恢復(fù)的問題，又能重建和恢復(fù)水庫消落帶的生態(tài)系統(tǒng)。具有改善河岸景觀、減少水土流失、吸收有毒有害物質(zhì)和凈化水源的功能。在淹沒期具有提高河岸穩(wěn)定性、吸收水中營養(yǎng)物質(zhì)的作用；水位回落后，由于其侵占性、再生性和抗惡劣環(huán)境能力極強等優(yōu)點，可迅速完成對水庫消落帶的覆蓋，攔截地表徑流中的各種污染物和營養(yǎng)鹽，減少入庫營養(yǎng)鹽量；另外狗牙根和高羊茅等植物在生長期間可減少土壤中營養(yǎng)鹽的含量，從而降低消落帶在高水位浸泡期間向水體中釋放的各種營養(yǎng)鹽的量，從源頭解決水體富營養(yǎng)化的問題。最終達到恢復(fù)和重建大型水庫消落帶和河岸帶生態(tài)系統(tǒng)的效用，具有廣闊的應(yīng)用前景和較好的環(huán)境效益。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供了一種水庫消落帶植被快速恢復(fù)的方法，方法簡便、操作方便、成本低，消落帶植被恢復(fù)的效果十分明顯，具有較高的環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益。為了達到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案2013年后，三峽水庫145m以下成為永久性的淹沒區(qū)，但145m高程以上垂直30m的部分將季節(jié)性地受到水流浸潤。三峽庫岸多是殘坡積物，是松散堆積體，因含水量的增加就會減少其穩(wěn)定性，導(dǎo)致崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的增加。水位的升降導(dǎo)致干濕變化從而引起巖土體的膨脹，導(dǎo)致庫岸失衡，而常規(guī)的植被恢復(fù)方法無法快速達到目的。為此申請人使用噴播技術(shù)，三維植被網(wǎng)和狗牙根的根莖繁殖法相結(jié)合的辦法，既能恢復(fù)有土區(qū)域的植被，又能解決消落帶部分巖土邊坡和土夾石邊坡植被恢復(fù)的難題，使得消落帶快速為植被所覆蓋。增加植被覆蓋，植物的根系可以固定巖土體，枝葉能攔截雨水，減少雨水對地面的沖濺。植被還可以部分地減少波浪對庫岸的沖擊，這些都能減小水流對庫岸的不良影響，從而加強了庫岸的穩(wěn)定性。在當(dāng)?shù)囟嘤昙竟?jié)的時候，申請人選擇香溪河岸旁的一塊空地上，用所收集到的狗牙根的匍匐莖進行繁殖試驗，一周左右后，觀察狗牙根的生長情況，其生長情況明顯好于相同條件下用種子繁殖的狗牙根。本發(fā)明的技術(shù)思路是根據(jù)三峽庫區(qū)消落帶不同的地帶，選擇合適的辦法。對于巖土邊坡和土夾石邊坡，申請人采用噴播技術(shù)和根莖繁殖法相結(jié)合的技術(shù)；其余的地帶，采用三維植被網(wǎng)技術(shù)。一種水庫消落帶植被快速恢復(fù)的方法，其步驟是1.區(qū)域地質(zhì)的判斷判斷所要恢復(fù)區(qū)域的地質(zhì)情況，從以下兩種方法中選擇一種合適當(dāng)?shù)氐闹脖换謴?fù)辦法巖土邊坡或者土夾石邊坡，采取噴播技術(shù)+狗牙根根莖+高羊茅；其余區(qū)域采用三維網(wǎng)+狗牙根根莖+高羊茅的方法。2.狗牙根的收集夏季在水庫海拔150m處附近收集已生長3-5年的狗牙根，收集的方法用鐮刀距地面4-5cm處，將所選擇的區(qū)域內(nèi)的狗牙根全部割下，該收集方法保留了一部分的狗牙根的根莖，使得原區(qū)域中的狗牙根經(jīng)過二個月的生長仍能恢復(fù)。3.對于消落帶內(nèi)有土區(qū)域，采用三維網(wǎng)+狗牙根根莖+高羊茅的方法(三維網(wǎng)和高羊茅種子均直接從市場上采購，三維網(wǎng)的材質(zhì)為聚乙烯，寬為6m;高羊茅種子的萌發(fā)率為 96% )3. 1整理坡面清除消落帶坡面上的垃圾、大石頭，拔掉雜草。該步驟的重要性在于為植物提供良好的生長條件，確保根域?qū)討?yīng)有利于根的生長。條件允許的話，可對坡面進行適當(dāng)?shù)母伞?. 2播種將經(jīng)過催芽處理的高羊茅種子均勻的散在坡面上，并將所收集到的狗牙根的匍匐莖拉直，平鋪在坡面上。3. 3蓋三維網(wǎng)順勢而鋪，鋪網(wǎng)時應(yīng)讓網(wǎng)盡量與坡面帖附緊實，防止懸空，鋪設(shè)時候應(yīng)保持平整，橫向用6號鐵絲加以固定。3. 4覆土管理取附近的土壤覆蓋，確保三維植被網(wǎng)上泥土厚度不小于1cm，輕輕壓實。3.5日常管理干旱時，于早上6:00-10:00或者下午3:00-6:00澆水，保證土壤中具有充足的水分，有利于高羊茅種子的萌發(fā)和狗牙根的不定根的生成(狗牙根匍匐莖的節(jié)在條件適宜的情況下會向下生成不定根)。4.巖土邊坡或者土夾石邊坡，采用噴播技術(shù)(公路邊坡植被恢復(fù)所常用的辦法)+ 狗牙根根莖+高羊茅的辦法4. 1平整坡面清除坡面上大的石塊、樹根、塑料等雜物。4. 2依次向噴播機中加入水3_4L/m2、綠化噴播保水劑(產(chǎn)品名稱為綠化噴播保水劑。主要成分為鉀基丙烯酰胺/丙烯酸，購于任丘市華北化工有限公司)5g/m2混勻后加入已切好的長約4-6cm的狗牙根匍匐莖800g/m2和高羊茅的種子20g/m2拌勻，最后向噴播機中加入綠化噴播粘合劑(產(chǎn)品名稱為綠化噴播粘合劑。是一種高分子聚合而成的水溶性有機土壤調(diào)理劑，購于任丘市華北化工有限公司)2g/m2和纖維90g/m2拌勻，隨后均勻地噴灑在坡面上，噴播的厚度為2-3cm。4. 3蓋無紡布噴播完后，立即覆蓋無紡布，以防止水分蒸發(fā)過快和緩沖雨水對邊坡的沖刷。
4. 4初期管理在天氣出現(xiàn)連續(xù)干旱的時候，應(yīng)對坡面澆水養(yǎng)護。最好的噴播季節(jié)選擇在當(dāng)?shù)囟嘤昙竟?jié)，此時氣溫比較適宜，施工成本較低，成坪時間快。4. 5待苗長至6-7cm時，揭掉無紡布，以免其影響草的生長。所述的保水劑使用的是高吸水性樹脂，它是一種吸水能力特別強的功能高分子材料。無毒無害，反復(fù)釋水、吸水，因此農(nóng)業(yè)上人們把它比喻為"微型水庫"。同時，它還能吸收肥料、農(nóng)藥、并緩慢釋放，增加肥效、藥效。高吸水性樹脂廣泛用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、建筑材料；在工業(yè)方面可廣泛應(yīng)用于石油化工、電纜、造紙、傳感器、滅火器具、纖維制品、化妝品、食品保鮮、膨脹玩具等。所述的粘合劑主要用于邊坡綠化或其它土壤結(jié)構(gòu)改良，能夠使土壤形成團粒結(jié)構(gòu)，達到保墑的效果。同時，能增強土壤的透水性，防止地表徑流造成的土壤流失，提高土壤滲透力，保土保肥，緩解和調(diào)節(jié)土壤水分蒸發(fā)，讓植物更好的生長。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果1.高羊茅的繁殖速度快，根系十分發(fā)達，根系相互之間緊密的結(jié)合在一起，固土效果十分明顯。高羊茅的根系和三維網(wǎng)的網(wǎng)筋連接在一起，形成一個板塊結(jié)構(gòu)，從而增加防護層的抗張強度和抗剪強度。2.由于采用的是狗牙根的根莖繁殖方法，其生長速度明顯快于種子的繁殖方法， 40天左右即可成坪。匍匐莖的生長速度最高可達1. 4cm/天，可快速的覆蓋所種植區(qū)域，此外庫區(qū)所采集到的狗牙根十分耐淹，即使經(jīng)過幾個月的水淹，在水位回落后能立即恢復(fù)生長。3.因地制宜，根據(jù)不同的地形采用不同辦法，解決了消落帶各種類型邊坡的植被恢復(fù)的難題。4.狗牙根和高羊茅的生長過程需要大量的營養(yǎng)物質(zhì)，大部分的營養(yǎng)物質(zhì)來源于土壤，通過種植狗牙根可以減少土壤中營養(yǎng)物質(zhì)，減少土壤在高水位期間釋放營養(yǎng)鹽的含量。5.高羊茅和狗牙根的匍匐莖能快速覆蓋水位回落后所露出的消落帶地區(qū)，能有效的攔截各種污染物，減少入庫污染物量。6.將恢復(fù)生態(tài)學(xué)和生態(tài)工程學(xué)相結(jié)合起來，充分發(fā)揮兩者的長處，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。 既能在一定程度上解決常規(guī)植被恢復(fù)方法無法解決的問題，也能快速地實現(xiàn)消落帶植被的覆蓋。
具體實施例方式實施例1 在湖北省宜昌市三峽庫區(qū)支流香溪河，選擇典型消落帶開展植被恢復(fù)示范。一種水庫消落帶植被快速恢復(fù)的方法，其步驟是1.區(qū)域的選擇在三峽庫區(qū)支流香溪河沿岸尋找典型的消落帶開展實驗，本實驗所選取的試驗地面積約為2700m2，其中巖土邊坡的面積約為1000m2，有土區(qū)域的面積為 1700m2，試驗區(qū)域平均的坡度為35°左右。巖土邊坡或者土夾石邊坡，采取噴播技術(shù)+狗牙根根莖+高羊茅；有土區(qū)域采用三維網(wǎng)+狗牙根根莖+高羊茅的方法。2.狗牙根的收集由于水庫水位回落后，狗牙根露出水面一段時間后便開始恢復(fù)生長。申請人于5月22號左右，在試驗區(qū)域的對岸長滿狗牙根的地區(qū)隨機選擇三個面積為50cm*50cm的正方形區(qū)域，將狗牙根全部距地面4-5cm割下，帶回實驗室并稱濕重，測得平均地上生物量為1. 45kg/m2。具體的操作辦法為于5月28號選擇狗牙根長勢良好的區(qū)域約1500m2，采用人工收割的方式，用鐮刀距地面4-5cm處，將所選擇區(qū)域內(nèi)的狗牙根全部割下。該辦法的優(yōu)點在于保留了狗牙根的部分匍匐莖，確保其在生長旺季能迅速恢復(fù)原貌。3.消落帶內(nèi)有土區(qū)域，采用三維網(wǎng)+狗牙根根莖+高羊茅的方法3. 1整理坡面清掉垃圾并拔除雜草，該步驟的重要性在于為植物提供良好的生長條件，確保根域?qū)討?yīng)有利于根的生長。條件允許的話，可對坡面進行適當(dāng)?shù)母伞?. 2播種將經(jīng)過催芽處理的高羊茅種子均勻的散在坡面上，并將所收集到的狗牙根的匍匐莖拉直，平鋪在坡面上。3. 3蓋三維網(wǎng)順勢而鋪，鋪網(wǎng)時應(yīng)讓網(wǎng)盡量與坡面帖附緊實，防止懸空，鋪設(shè)時候應(yīng)保持平整，橫向用6號鐵絲加以固定3. 4覆土管理取附近的土壤覆蓋，確保三維植被網(wǎng)上泥土厚度不小于1cm，然后輕輕壓實。3. 5日常管理早晚多澆水，保證土壤中具有充足的水分，有利于高羊茅種子的萌發(fā)和狗牙根的不定根生成。4.巖土邊坡或者土夾石邊坡，采用噴播技術(shù)+狗牙根根莖+高羊茅的辦法4. 1平整坡面清除坡面上大的石塊、樹根、塑料等雜物。4. 2依次向噴播機中加入水3-4L/m2、保水劑5g/m2混勻后加入已切好的長約5cm 左右的狗牙根匍匐莖800g/m2和高羊茅的種子20g/m2拌勻，最后向噴播機中加入粘合劑2g/ m2和纖維90g/m2拌勻，隨后均勻地噴灑在坡面上，噴播的厚度為2-3cm。4. 3蓋無紡布噴播完后，立即覆蓋無紡布，以防止水分蒸發(fā)過快和緩沖雨水對邊坡的沖刷。4. 4初期管理在天氣出現(xiàn)連續(xù)干旱的時候，應(yīng)對坡面澆水養(yǎng)護。最好的噴播季節(jié)選擇在當(dāng)?shù)囟嘤昙竟?jié)，此時氣溫比較適宜，施工成本較低，成坪時間快。4. 5待苗長至6-7cm時，揭掉無紡布，以免其影響草的生長。實例效果20天后，高羊茅的覆蓋率達到了 60%左右，植株生長情況良好，且呈現(xiàn)正常的綠色。另外狗牙根的不定根已經(jīng)生成，節(jié)上腋芽開始形成地上枝，并開始滋生新的匍匐莖，40 天后，植被覆蓋率接近100%。10周左右，進行的地表徑流收集的實驗結(jié)果表明種植高羊茅和狗牙根的試驗組的泥沙攔截效率是空地(對照組)的12. 35倍。通過對比試驗地組和空地(對照組)發(fā)現(xiàn)由于高羊茅的根系十分發(fā)達，且植株之間的根系往往會交織在一起， 固土效果十分明顯。連根將高羊茅拔起時，發(fā)現(xiàn)其根系固土量約是高羊茅生物量的2-3倍。
權(quán)利要求
1. 一種水庫消落帶植被快速恢復(fù)的方法，其步驟是A、區(qū)域地質(zhì)的判斷判斷所要恢復(fù)區(qū)域的地質(zhì)情況，從以下兩種辦法中選擇一種植被恢復(fù)辦法巖土邊坡或者土夾石邊坡，采取噴播技術(shù)+狗牙根根莖+高羊茅；其余區(qū)域采用三維網(wǎng)+狗牙根根莖+高羊茅的方法；B、狗牙根的收集夏季在水庫海拔150m處收集已生長3-5年的狗牙根，收集的方法 用鐮刀距地面4-5cm處，將所選擇的區(qū)域內(nèi)的狗牙根全部割下，收集方法保留了一部分的狗牙根的根莖，使原區(qū)域中的狗牙根經(jīng)過二個月的生長恢復(fù)；C、對于消落帶內(nèi)有土區(qū)域，采用三維網(wǎng)+狗牙根根莖+高羊茅的方法a)整理坡面清除消落帶坡面上的垃圾、石頭，拔掉雜草；b)播種將經(jīng)過催芽處理的高羊茅種子均勻的散在坡面上，并將所收集到的狗牙根的匍匐莖拉直，平鋪在坡面上；c)蓋三維網(wǎng)順勢而鋪，鋪網(wǎng)時讓網(wǎng)與坡面帖附緊實，防止懸空，鋪設(shè)時候保持平整， 橫向用鐵絲加以固定；d)覆土管理取附近的土壤覆蓋，確保三維植被網(wǎng)上泥土厚度不小于1cm，壓實；e)管理干旱時，于早上6:00-10:00或者下午3:00-6:00澆水，保證土壤中有水分；D、巖土邊坡或者土夾石邊坡，采用噴播技術(shù)+狗牙根根莖+高羊茅的辦法a)平整坡面清除坡面上大的石塊、樹根、塑料雜物；b)依次向噴播機中加入水3-4L/m2、綠化噴播保水劑5g/m2混勻后加入已切好的長約 46cm的狗牙根匍匐莖800g/m2和高羊茅的種子20g/m2拌勻，最后向噴播機中加入綠化噴播粘合劑2g/m2和纖維90g/m2拌勻，均勻地噴灑在坡面上，噴播的厚度為2-3cm ；c)蓋無紡布噴播完后，覆蓋無紡布；d)管理在天氣出現(xiàn)連續(xù)干旱的時候，對坡面澆水養(yǎng)護，噴播季節(jié)選擇在多雨季節(jié)；e)待苗長至6-7cm時，揭掉無紡布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水庫消落帶植被快速恢復(fù)的方法，其步驟是A、判斷需要恢復(fù)的消落帶的地質(zhì)條件，并根據(jù)不同區(qū)域的土質(zhì)情況選擇不同的恢復(fù)方法；B、區(qū)域的平整盡量清除要恢復(fù)的區(qū)域的突起部分，使其平整；C、狗牙根的收集，盡量在當(dāng)?shù)氐南鋷У貐^(qū)收集狗牙根；D、將粘合劑、保水劑和纖維的混合料加到液壓噴播機中攪勻，隨后將所收集的狗牙根匍匐莖和高羊茅種子加入到機器中拌勻，最后將其均勻的噴播到坡面上；E、前期的維護，立即用無紡布覆蓋，并經(jīng)常澆透水，保證其萌發(fā)有充足的水分。方法簡便、操作方便、成本低，消落帶植被恢復(fù)的效果十分明顯，具有較高的環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益。
文檔編號A01C1/06GK102379201SQ20111026406
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者張浪, 彭成榮, 李敦海 申請人:中國科學(xué)院水生生物研究所