专利名称：用芦苇恢复退化河岸的工程化方法
技术领域：
、本发明属于对退化河岸生态系统进行芦苇群落恢复的工程化方法。
背景技术：
基于传统的水利工程设计思想，我国城市段河流的护岸工程只考虑工程的耐久性和施工的便利性多采用混凝土或钢筋混凝土材料，忽略河流也是具有生命的生态系统，其结果人工构造物隔断了水生态系统和陆地生态系统的联系，破坏了河流的各种生态过程，导致河流的自我净化及自我恢复能力降低，河流污染严重。
20世纪70年代以来，德国、瑞士、日本等发达国家进行了大量的混凝土河岸的生态修复实验研究，大规模改修了混凝土河岸，恢复河流的自然生态系统，积累了大量成果范例。其中重要的一条就是恢复重建受损河岸生态系统，首先需要恢复河岸原有的芦苇群落。
芦苇(phragmites)，多年生禾本科芦苇属植物。芦苇的整个植株可分为根、根状茎、茎、叶、花和种子六个部分。芦苇的根为纤维状，随根状茎向四面延伸，形成庞大的须根系，借以吸收土壤内的养分和水分。芦苇的根状茎即地下茎，一般误称为“根”，根状茎是芦苇在土中横向和竖立生的茎，具有匍匐性，一般分布在30-60厘米处。芦苇的茎又称地上茎，直立生长，它的粗细、高矮因品种、土壤、养分、水分、盐分、气候条件的不同而有很大的差异，一般高度在2-6米之间，粗1厘米左右。苇叶互生，顶端尖锐，基部钝圆，呈披针形。芦苇的是复圆锥花序，种子为颖果，呈长卵圆形。芦苇适应性广，抗逆性强，多生长在江、河、湖、海岸淤滩等地，是湿地环境中生长的主要植物之一。由于芦苇的叶、叶鞘、茎、根状茎和不定根都具有通气组织，所以它在净化污水中起到重要的作用。
芦苇在景观美化和农业区生态系统恢复方面都是非常重要的一种植物，其作为绿化浅水带和河岸缓冲带的植物材料已在世界各地广泛种植。但是，目前使用芦苇绿化水域时，既费力、又费时，同时经济成本很高，存在许多课题未有解决。芦苇的栽培方法一般有5种方法1用茎栽培、繁殖；方法2用地下茎栽培、繁殖；方法3成株移植；方法4播种繁殖；方法5用种子苗栽培。以上的栽培方法都取得了一些研究成果，但对于大面积恢复芦苇群落仍存在一些不足①1用茎栽培的方法要求河岸附近存在着自然芦苇采集地；②2～3利用芦苇根茎的繁殖方法破坏了芦苇原生地，同时栽种过程辛苦，且从远离城市的芦苇原生地采取芦苇，不便于运输；③4的播种繁殖方法，由于芦苇种子细小，虽可进行有性繁殖，但播种出苗后主茎生长缓慢，同时在河岸水位变化区域种子难以定居，发芽后因河岸涨水渗水容易枯死；④5的种子育苗繁殖方法在培育管理时费力、费时。由于我国城市段河流的混凝土化导致河岸原生芦苇群落丧失，因此恢复重建河岸原有芦苇群落，需要从远离城市的芦苇原生地采取芦苇，这种作法破坏了芦苇原生地的生态环境，还不便于运输。
发明内容
本发明提供一种用芦苇恢复退化河岸的工程化方法，以解决恢复退化河岸时成本高，破坏了芦苇原生地的生态环境和芦苇不便于运输的问题。
本发明采用的技术方案是一、芦苇采集芦苇采自芦苇群落自然生长地；在采集地选择长势良好的芦苇齐地面剪下，并将芦苇叶剪掉，然后分选细杆直径为2～3毫米、粗杆直径为3～5毫米，并分别将粗细芦苇杆剪断成30厘米长；二、芦苇发芽捆状条件下进行发芽；将10支细芦苇杆捆成1束或5支粗芦苇杆捆成1束，分别放入水池中浸泡15天；其间每3～5天换水一次，使芦苇杆发芽培育芦苇幼苗；三、芦苇成苗剪取芦苇杆上新萌生的芦苇幼苗，将其栽植到便于运输的盛有泥炭土的长方形塑料盒或用可降解材料制成的六边形植物模块中培育55～65天，长方形塑料盒的长35～40厘米、宽25～30厘米、高10～12厘米；六边形植物模块边长10～15厘米、高10～12厘米，每日浇水一次，使土壤接近自然芦苇群落生长的水分条件状态，使其成为高为60～80厘米的芦苇成苗；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径大于20厘米、河床比降为1/60～1/50时，采取连接型混凝土板块体护岸法，在连接混凝土块体间缝隙内扦插芦苇苗；当河床材料粒径在2～20厘米、河床比降为1/100～1/400时，或当河床材料粒径在1～3厘米、河床比降为1/400～1/2000时，采取连接型混凝土板块体护岸法，在连接混凝土块体间缝隙内扦插芦苇苗；或采取石笼护岸法，在石笼内扦插芦苇苗或直接放置芦苇植物模块；或采取抛石护岸法，在石头间缝隙内扦插芦苇苗或直接放置芦苇植物模块。
当河床材料粒径在0.3～1厘米、河床比降为1/700～1/5000时，或当河床材料粒径小于0.3厘米、河床比降为1/5000～水平时，采取石笼护岸法，在石笼内扦插芦苇苗或直接放置芦苇植物模块；或采取抛石护岸法，在石头间缝隙内扦插芦苇苗或直接放置芦苇植物模块；或采取干砌块石护岸法，在石头间缝隙内扦插芦苇苗或放置芦苇植物模块；或采取铺垫植物纤维网护岸法，在网眼内扦插芦苇苗。
连接型混凝土板块体护岸法为连接型混凝土板块体为立方体型，表面为正方形、边长为0.8～1.2米，厚为8～12厘米，混凝土板块体用钢线连接，混凝土板块体间的缝隙为1～2厘米，其上端用钢钎固定在河岸上。
石笼护岸法为石笼是使用铅丝材料编织成具有网格的长方体形或圆柱形笼，内填装块石、砾石或卵石；长方体形石笼长度为2.0米～5.0米、宽度为0.6～1.0米、厚度为0.3～0.8米，圆柱形石笼直径0.2～0.5米、长度为2.0～5.0米；铅丝石笼一般用直径2.5～4.0毫米的铅丝编网及直径6～8毫米的铅丝作框架，网眼大小一般为60～80毫米，铅丝采取镀锌铅丝或普通铅丝，石笼沿河岸铺设，上端用钢钎固定在河岸上。
抛石护岸法为使用石质紧硬的石灰岩、花岗岩等，块石粒径为3厘米～50厘米；抛石护岸厚度，近岸部分的抛石厚度为0.6～0.8米，而对离岸较近的抛石厚度为0.8～1.0米。
干砌块石护岸法，为护岸由面层与垫层构成，面层块石大小及厚度，一般采用20-30千克重的块石，铺砌厚度为30厘米。
铺垫植物纤维网护岸法，为使用植物纤维制成宽0.9～1.1米、长3.0～5.0米的植物纤维网直接铺设在河岸上，并用木制钎子固定，网眼大小一般为6～8毫米。
本发明的优点在于在保证能够达到防止河岸崩塌及侵蚀的同时，在河岸工程设计中纳入生态学原理，创造出动植物及微生物能够生存的多孔隙河岸工程生态结构，促使河岸植物连续生长。可以减少对芦苇原生地的破坏，并且能够快速、大量繁殖芦苇幼苗，快速恢复受损河岸的芦苇群落及其生态环境。此方法在减少劳力、时间和成本的基础上，能够更容易恢复浅水带和河岸缓冲带芦苇群落，构建出一个芦苇繁茂的水域。并对世界范围内的景观美化和农业区生态系统的恢复有所贡献。
用芦苇恢复退化河岸的生态及经济效益对比项目植物覆盖率动物数量景观优劣度水质平均经济成本浆砌混凝土对照区5％ 2 劣IV 120元/m3采取本发明的方法95％ 47 优II 75元/m
图1、采用连接型混凝土板块体护岸法时，扦插芦苇苗示意图；图2、采用圆柱形石笼护岸法示意图，扦插芦苇苗示意图；图3、采用箱形石笼护岸法示意图，扦插芦苇苗示意图；图4、采用抛石护岸法示意图，扦插芦苇苗示意图；图5、采用干砌块石护岸法示意图，扦插芦苇苗示意图；图6、采用铺垫植物纤维网护岸法示意图，扦插芦苇苗示意图。
实验例用芦苇修复受损河岸生态系统研究1研究地区自然概况与实验设计1.1自然概况研究点位于长春市东北师范大学净月校区内，实验河流段为流经校区的净月潭水库泄洪河道下游，距净月潭国家森林公园约1公里。
该区属于温带大陆性半湿润季风气侯，年平均气温为4.6℃，冬季1月份最冷，最低气温达-36.5℃，平均气温为-17.2℃；夏季7月份最热，最高气温达38℃，平均气温为23℃。年平均日照约2866h，平均降水量为567.0mm。
实验河段长约700米，宽约为8.0米，河床比降约为1/1000，河道深度为1.5～2米，河床构成为淤泥和砾石，最大洪水流速约0.1米/秒。河流南侧为混凝土护岸；对岸侧为自然裸露的土质岸坡，坡度约为30°～45°，坡脚冲刷侵蚀严重，河岸土壤退化比较严重(见表1)，其中岸坡种植稀疏河柳(Salix babylonica L.)，杂草优势种主要有野稗(E.crusgalli(L.)Beauv.)、狗尾草(S.viridis(L.)Beauv.)、苋菜(A.retroflexus L.)等。
表1土壤理化性质观测点 w全氮/ 容重/ 毛管孔隙度/％ 总孔隙度/％ 非毛管孔隙度/ 田间持孔隙比(g/kg) (g/cm3) 毛管孔隙度 水量/％坡上 0.7451.50 13.26 44.48 2.3429.80 0.80坡下 0.7321.51 12.97 44.10 2.4029.40 0.791.2实验设计在恢复生态学人为设计理论指导下，同时纳入工程控制论“反馈-控制”的基本范式，通过“设定-验证”假说，即采用工程和植物措施相结合的方法，构建初始河岸生态系统，在人为启动下使其向顺向演替方向发展。在恢复过程中，以能敏感反映生态系统功能动态变化的生态因子为定量评价指标对其恢复效果加以验证，根据验证结果，重新调整实施假说的设计内容，通过“设定假说，验证假说”的反复促使河岸生态系统向健康方向发展。
2001年6月，选长50米、宽14米的典型退化自然裸露的土质岸坡为实验区(A)构建初始河岸生态系统，其对照区为自然裸露的土质岸坡(B)和混凝土护岸(C)。
1.2.1近水区河岸生境斑块的构建，正常水位线以下的区域根据现有河道地貌、水文特点，采用抛石护岸法，即正常水位线以下的区域铺设块石，同时在块石缝隙中插栽芦苇(Phragmites communisTrin.)和千屈菜(Lythrum salicaria L.)等水生植物。估算块石单粒最小自重约1.25千克，粒径0.05～0.35米，理论计算略，实验共用石料26米3。
1.2.2远水区河岸生境斑块的构建，洪水位与正常水位之间的区域为防止坡面侵蚀，参照自然河岸植物群落结构，选取抗逆性强、适生性广的先锋植物，主要以芦苇和河柳(Salix babylonica L.)为主。在河柳区域的坡上栽植豆科植物紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)等，紫穗槐具有固氮作用，可为芦苇和河柳等植物长期提供养分，实现养分自给并减少后期人工维护管理。同时从城市景观美学角度考虑，坡上路边栽植园林树种垂榆(Ulmus pumila)，试验区内植物群落优化配置的模式为芦苇-河柳-紫穗槐-垂榆。
1.3测试与分析方法1.3.1取样方法研究地点分为四个土壤取样点，分别是A区即远水河岸生境斑块构建区的坡上、坡下和对照区B即自然裸露的土质岸坡的坡上、坡下。2003年7月30日用环刀按“S”型路线采集土样，并多点混合，采集深度为0～10cm，充分混合后装入无菌塑料袋，共计42份土壤，立即带回实验室0°～4℃保存，供测试土壤微生物及生化作用强度。
同时在上述A区、对照区B和对照区C即混凝土护岸三区坡角各设置50cm×50cm×20cm的底泥采样点3个，2003年9月26日在每个采样点各采底泥泥样3个，混合为代表样品。
1.3.2分析方法一般研究认为，土壤微生物(包括微生物生物量、土壤呼吸等)是土壤质量变化最敏感的指标]。本研究也以最能敏感反映河岸生态系统在恢复过程中其功能动态变化的土壤微生物和底栖动物为主要评价指标。
(1)土壤微生物数量及生化作用强度的测定。细菌，采用牛肉膏蛋白胨琼脂平板涂布法；真菌，采用马丁氏(Martin)培养基平板表面涂布法；放线菌，采用改良的高氏一号合成培养基平板表面涂布法；固氮细菌，采用阿西比(Ashby)无氮琼脂平板表面涂布法；固氮作用强度，采用土壤培养法；纤维素分解强度，采用埋片法；土壤基础呼吸，依据24hCO2释放的量测定。
(2)底栖动物生物量、密度和多样性指数的测定。底栖动物用钢筛筛选后，捡出肉眼可见的生物放入塑料瓶内，用4％的福尔马林液固定，然后鉴定种类、计数及称量。然后，将之换算成生物量(g/m2)，并推算出密度(个/m2)。底栖动物多样性指数按Shannon-Wiener生物多样性指数方程计算即H=-Σi=1sPilog2Pi.]]>(式中H为生物多样性指数；s为物种数目；Pi为属于种i的个体在全部个体s中的比例。)2结果与分析(验证结果)2.1土壤微生物数量及生化作用强度的变化土壤中所进行的生物和化学过程是陆地生态系统功能的基础，土壤微生物几乎参与土壤中一切生物和化学反映，是维持土壤质量的重要组成部分，其数量变化与分布可以敏感地反映初始河岸生态系统在恢复过程中其功能的动态变化。因此，土壤微生物可作为判断河岸生态系统是否向健康方向发展的重要指标。由表2可知，实验区采取工程和植物相结合的措施，2年后，与B对照区相比微生物数量、分布状况有较明显的改善。微生物数量分别提高了1.5倍和1.3倍，其中细菌提高了1.5倍和1.3倍，真菌提高了3.6倍和1.9倍，放线菌提高了1.3倍和1.4倍。说明该实验区采用的措施，较好地改善了土壤的理化性质，促进了各类微生物的发育。由于紫穗槐是豆科植物，有较强的固氮作用，同时植物残落物和根系分泌物较多，固氮菌数量也大量增加，加速了氮物质的转化过程，随着雨水的淋溶，也为实验区坡下提供了养分。
土壤基础呼吸代表了土壤微生物的整体活性，并在一定程度上反映了环境的胁迫情况，与土壤环境质量密切相关，并且通常把土壤生化作用强度作为土壤微生物活性的综合指标之一。因此从表2可以看出，B对照区退化地土壤呼吸作用十分微弱，采取该措施后，土壤的呼吸强度均有明显增强，分别是对照区的1.7倍和1.4倍。同时纤维分解强度、固氮强度分别在土壤微生物直接作用下，都有较明显的提高，其中纤维分解强度是分别是对照区的2倍和2.1倍，固氮强度是对照区的3.3倍和3.2倍。
以上实验结果表明了本实验构建的生境缀块为植物根系提供了生存空间的同时，微生物数量增加及其活性增强，验证了假说的正确性，实验结果也表明构建的河岸生态系统以向健康方向发展。
表2土壤微生物数量及生化作用强度观测点细菌/ 真菌/ 放线菌/ 总数 固氮菌/％纤维分解固氮作用/呼吸强度/(千个/g)(千个/g)(千个/g)强度/％ (g/kg) (mg/(g·h))A16625.00 61.25 27.88 6714.137.09 13.06 0.89 0.00688A25162.50 32.50 24.14 5219.140.41 11.59 0.67 0.00550B14412.50 17.13 21.25 4450.88-- 6.450.27 0.00413B24112.50 17.50 17.85 4147.85-- 5.400.21 0.00402C1-- -- -- -- -- -- -- --C2-- -- -- -- -- -- -- --注A1表示实验区坡上；A2表示实验区坡下；其余依次类同。其中B1，B2中“-”示固氮菌数量极少或未有；C1，C2中“-”示未进行测定(混凝土护岸)。
2.2底栖动物指标对比变化底栖动物是河流生态系统的主要消费者，其种类和数量与水生植物及其环境有密切的关系。由表3，4可知，各区底栖动物种类、密度、生物量、多样性指数A区＞B区＞C区，说明实验区芦苇等水生植物的庞大根系可以吸收底泥中无机盐类营养物，而且也是大量微生物以生物膜形式附着的良好介质，利于水体净化，同时也改善了底质，是底栖动物数量增多的主要原因。由此证明创设的生境斑块为底栖动物提供了良好的繁衍、栖息环境。
研究点共采集到了8个种属的底栖动物，其中寡毛类2种，软体动物2种，水生昆虫3种，其他动物1种(分布状况见表3)。在底栖动物各类群中，以寡毛类的水丝蚓和苏式尾鳃蚓数量最多，约占底栖动物的97％以上，该物种是研究点的绝对优势钟。有研究报道，寡毛类动物对水体有机污染和缺氧有很强的耐受能力，可作为水质评价的指标，说明该研究点水体污染较为严重。
表3底栖动物的种类与分布种类 ABC水丝蚓Limnodrilus sp. +++寡毛类Oligochaeta 苏式尾鳃蚓Branchiura sowerbyi +++东北田螺Cipangopaludian.Cathayesis++软体动物Mollusca 萝卜螺Radix.swinhoei ++羽摇蚊幼虫Tendipus.Grreductus +水生昆虫Aquatic Insecta蚊科幼虫Culieidae +田鳖Kirkaidyia deyrollei +其他动物 扁蛭Glossiphonia sp. +++示分布该种属。
表4各区底栖动物的密度、生物量和多样性指数项目 A B C密度/(个/m2)22061520500生物量/(g/m2) 7.7 5.9 2.8多样性指数(H)1.090.830.72注生物量中未包括软体动物具体实施方式
实施例1一、芦苇采集芦苇采自芦苇群落自然生长地；在采集地选择长势良好的芦苇齐地面剪下，并将芦苇叶剪掉，然后分选细杆直径为2～3毫米、粗杆直径为3～5毫米，并分别将粗细芦苇杆剪断成30厘米长；二、芦苇发芽捆状条件下进行发芽；将10支细芦苇杆捆成1束或5支粗芦苇杆捆成1束，分别放入水池中浸泡15天；其间每3天换水一次，使芦苇杆发芽培育芦苇幼苗；三、芦苇成苗剪取芦苇杆上新萌生的芦苇幼苗，将其栽植到便于运输的盛有泥炭土的长方形塑料盒培育55天，长方形塑料盒的长35厘米、宽25厘米、高10厘米；每日浇水一次，使土壤接近自然芦苇群落生长的水分条件状态，使其成为高为60厘米的芦苇成苗；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径大于20厘米、河床比降为1/60～1/50时，采取连接型混凝土板块体护岸法，连接型混凝土板块体为立方体型，表面为正方形、边长为0.8米，厚为8厘米，混凝土板块体用钢线连接，混凝土板块体间的缝隙为1厘米，其上端用钢钎固定在河岸上，在连接混凝土块体间缝隙内扦插芦苇苗。
实施例2一、芦苇采集芦苇采自芦苇群落自然生长地；在采集地选择长势良好的芦苇齐地面剪下，并将芦苇叶剪掉，然后分选细杆直径为2～3毫米、粗杆直径为3～5毫米，并分别将粗细芦苇杆剪断成30厘米长；二、芦苇发芽捆状条件下进行发芽；将10支细芦苇杆捆成1束或5支粗芦苇杆捆成1束，分别放入水池中浸泡15天；其间每4天换水一次，使芦苇杆发芽培育芦苇幼苗；三、芦苇成苗剪取芦苇杆上新萌生的芦苇幼苗，将其栽植到便于运输的盛有泥炭土的长方形塑料盒中培育60天，长方形塑料盒的长38厘米、宽27厘米、高11厘米；每日浇水一次，使土壤接近自然芦苇群落生长的水分条件状态，使其成为高为70厘米的芦苇成苗；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径在2～20厘米、河床比降为1/100～1/200时，采取石笼护岸法，石笼是使用铅丝材料编织成具有网格的长方体形笼，内填装块石、砾石或卵石；长方体形石笼长度为2.0米、宽度为0.6米、厚度为0.3米，网眼大小为600毫米，铅丝采取镀锌铅丝，石笼沿河岸铺设，上端用钢钎固定在河岸上，在石笼内扦插芦苇苗。
实施例3一、芦苇采集芦苇采自芦苇群落自然生长地；在采集地选择长势良好的芦苇齐地面剪下，并将芦苇叶剪掉，然后分选细杆直径为2～3毫米、粗杆直径为3～5毫米，并分别将粗细芦苇杆剪断成30厘米长；二、芦苇发芽捆状条件下进行发芽；将10支细芦苇杆捆成1束或5支粗芦苇杆捆成1束，分别放入水池中浸泡15天；其间每5天换水一次，使芦苇杆发芽培育芦苇幼苗；
三、芦苇成苗剪取芦苇杆上新萌生的芦苇幼苗，将其栽植到便于运输的盛有泥炭土的长方形塑料盒中培育65天，长方形塑料盒的长40厘米、宽30厘米、高12厘米；每日浇水一次，使土壤接近自然芦苇群落生长的水分条件状态，使其成为高为80厘米的芦苇成苗；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径在1～3厘米、河床比降为1/400～1/600时，采取抛石护岸法，使用石质紧硬的石灰岩、花岗岩等，块石粒径为3厘米～50厘米；抛石护岸厚度，近岸部分的抛石厚度为0.6米，而对离岸较近的抛石厚度为0.8米，在石头间缝隙内扦插芦苇苗。
实施例4一、芦苇采集芦苇采自芦苇群落自然生长地；在采集地选择长势良好的芦苇齐地面剪下，并将芦苇叶剪掉，然后分选细杆直径为2～3毫米、粗杆直径为3～5毫米，并分别将粗细芦苇杆剪断成30厘米长；二、芦苇发芽捆状条件下进行发芽；将10支细芦苇杆捆成1束或5支粗芦苇杆捆成1束，分别放入水池中浸泡15天；其间每5天换水一次，使芦苇杆发芽培育芦苇幼苗；三、芦苇成苗剪取芦苇杆上新萌生的芦苇幼苗，将其栽植到便于运输的盛有泥炭土的可降解的纸制六边形植物模块中培育60天，该六边形植物模块边长10厘米、高10厘米，每日浇水一次，使土壤接近自然芦苇群落生长的水分条件状态，使其成为高为60厘米的芦苇成苗；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径在0.3～1厘米、河床比降为1/700～1/1000时，采取石笼护岸法，石笼是使用铅丝材料编织成具有网格的圆柱形笼，内填装块石、砾石或卵石；圆柱形石笼直径0.3米、长度为3.0米；铅丝石笼一般用直径2.5毫米的铅丝编网及直径6毫米的铅丝作框架，网眼大小一般为70毫米，铅丝采取普通铅丝，石笼沿河岸铺设，上端用钢钎固定在河岸上，在石笼内直接放置芦苇植物模块。
实施例5步骤一、二同实施例4；三、芦苇成苗剪取芦苇杆上新萌生的芦苇幼苗，将其栽植到便于运输的盛有泥炭土的可降解的纸制六边形植物模块中培育60天，六边形植物模块边长12厘米、高11厘米，每日浇水一次，使土壤接近自然芦苇群落生长的水分条件状态，使其成为高为70厘米的芦苇成苗；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径小于0.3厘米、河床比降为1/5000～水平时，采取铺垫植物纤维网护岸法，使用植物纤维制成宽1.0米、长3.0米的植物纤维网直接铺设在河岸上，并用木制钎子固定，网眼大小一般为6毫米，在网眼内扦插芦苇苗。
实施例6步骤一、二同实施例4；三、芦苇成苗剪取芦苇杆上新萌生的芦苇幼苗，将其栽植到便于运输的盛有泥炭土的可降解的纸制六边形植物模块中培育60天，六边形植物模块边长15厘米、高12厘米，每日浇水一次，使土壤接近自然芦苇群落生长的水分条件状态，使其成为高为70厘米的芦苇成苗；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径10～20厘米、河床比降为1/200～1/400时，采取干砌块石护岸法，由面层与垫层构成，面层块石大小及厚度，一般采用25千克重的块石，铺砌厚度为30厘米，在石头间缝隙内扦插芦苇苗或放置芦苇植物模块；实施例7步骤一、二、三同实施例5；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径在1～3厘米、河床比降为1/1000～1/2000时，，采取连接型混凝土板块体护岸法，连接型混凝土板块体为立方体型，表面为正方形、边长为1.0米，厚为10厘米，混凝土板块体用钢线连接，混凝土板块体间的缝隙为2厘米，其上端用钢钎固定在河岸上，在连接混凝土块体间缝隙内扦插芦苇苗。
实施例8步骤一、二、三同实施例5；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径在0.3～1厘米、河床比降为1/2000～1/3000时，采取石笼护岸法，石笼是使用铅丝材料编织成具有网格的长方体形笼，内填装块石、砾石或卵石；长方体形石笼长度为5.0米、宽度为1.0米、厚度为0.8米，铅丝石笼用直径4.0毫米的铅丝编网及直径8毫米的铅丝作框架，网眼大小一般为80毫米，铅丝采取镀锌铅丝或普通铅丝，石笼沿河岸铺设，上端用钢钎固定在河岸上，在石笼内直接放置芦苇植物模块。
实施例9步骤一、二、三同实施例5；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径在0.3～1厘米、河床比降为1/3000～1/5000时，采取干砌块石护岸法，为护岸由面层与垫层构成，面层块石大小及厚度，一般采用20-30千克重的块石，铺砌厚度为30厘米，在石头间缝隙内放置芦苇植物模块。
实施例10步骤一、二、三同实施例5；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径小于0.3厘米、河床比降为1/5000～水平时，采取抛石护岸法，使用石质紧硬的石灰岩、花岗岩等，块石粒径为30厘米；抛石护岸厚度，近岸部分的抛石厚度为0.6～0.8米，而对离岸较近的抛石厚度为0.8～1.0米，在石头间缝隙内扦插芦苇苗或直接放置芦苇植物模块。
权利要求
1.一种用芦苇恢复退化河岸的工程化方法，包括如下步骤一、芦苇采集芦苇采自芦苇群落自然生长地；在采集地选择长势良好的芦苇齐地面剪下，并将芦苇叶剪掉，然后分选细杆直径为2～3毫米、粗杆直径为3～5毫米，并分别将粗细芦苇杆剪断成30厘米长；二、芦苇发芽捆状条件下进行发芽；将10支细芦苇杆捆成1束或5支粗芦苇杆捆成1束，分别放入水池中浸泡15天；其间每3～5天换水一次，使芦苇杆发芽培育芦苇幼苗；三、芦苇成苗剪取芦苇杆上新萌生的芦苇幼苗，将其栽植到便于运输的盛有泥炭土的长方形塑料盒或用可降解材料制成的六边形植物模块中培育55～65天，长方形塑料盒的长35～40厘米、宽25～30厘米、高10～12厘米；六边形植物模块边长10～15厘米、高10～12厘米，每日浇水一次，使土壤接近自然芦苇群落生长的水分条件状态，使其成为高为60～80厘米的芦苇成苗；四、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法，具体如下当河床材料粒径大于20厘米、河床比降为1/60～1/50时，采取连接型混凝土板块体护岸法，在连接混凝土块体间缝隙内扦插芦苇苗；当河床材料粒径在2～20厘米、河床比降为1/100～1/400时，或当河床材料粒径在1～3厘米、河床比降为1/400～1/2000时，采取连接型混凝土板块体护岸法，在连接混凝土块体间缝隙内扦插芦苇苗；或采取石笼护岸法，在石笼内扦插芦苇苗或直接放置芦苇植物模块；或采取抛石护岸法，在石头间缝隙内扦插芦苇苗或直接放置芦苇植物模块；当河床材料粒径在0.3～1厘米、河床比降为1/700～1/5000时，或当河床材料粒径小于0.3厘米、河床比降为1/5000～水平时，采取石笼护岸法，在石笼内扦插芦苇苗或直接放置芦苇植物模块；或采取抛石护岸法，在石头间缝隙内扦插芦苇苗或直接放置芦苇植物模块；或采取干砌块石护岸法，在石头间缝隙内扦插芦苇苗或放置芦苇植物模块；或采取铺垫植物纤维网护岸法，在网眼内扦插芦苇苗。
2.根据权利要求1所述的一种用芦苇恢复退化河岸的工程化方法，其特征在于在步骤四中的连接型混凝土板块体护岸法为连接型混凝土板块体为立方体型，表面为正方形、边长为0.8～1.2米，厚为8～12厘米，混凝土板块体用钢线连接，混凝土板块体间的缝隙为1～2厘米，其上端用钢钎固定在河岸上。
3.根据权利要求1所述的一种用芦苇恢复退化河岸的工程化方法，其特征在于在步骤四中的石笼护岸法为石笼是使用铅丝材料编织成具有网格的长方体形或圆柱形笼，内填装块石、砾石或卵石；长方体形石笼长度为2.0米～5.0米、宽度为0.6～1.0米、厚度为0.3～0.8米，圆柱形石笼直径0.2～0.5米、长度为2.0～5.0米；铅丝石笼一般用直径2.5～4.0毫米的铅丝编网及直径6～8毫米的铅丝作框架，网眼大小一般为60～80毫米，铅丝采取镀锌铅丝或普通铅丝，石笼沿河岸铺设，上端用钢钎固定在河岸上。
4.根据权利要求1所述的一种用芦苇恢复退化河岸的工程化方法，其特征在于在步骤四中的抛石护岸法为使用石质紧硬的石灰岩、花岗岩等，块石粒径为3厘米～50厘米；抛石护岸厚度，近岸部分的抛石厚度为0.6～0.8米，而对离岸较近的抛石厚度为0.8～1.0米。
5.根据权利要求1所述的一种用芦苇恢复退化河岸的工程化方法，其特征在于在步骤四中的干砌块石护岸法，为护岸由面层与垫层构成，面层块石大小及厚度，一般采用20-30千克重的块石，铺砌厚度为30厘米。
6.根据权利要求1所述的一种用芦苇恢复退化河岸的工程化方法，其特征在于在步骤四中的铺垫植物纤维网护岸法，为使用植物纤维制成宽0.9～1.1米、长3.0～5.0米的植物纤维网直接铺设在河岸上，并用木制钎子固定，网眼大小一般为6～8毫米。
全文摘要
本发明涉及一种用芦苇恢复退化河岸的工程化方法，属于对退化河岸生态系统进行芦苇群落恢复的工程化方法。通过芦苇采集、芦苇发芽、芦苇成苗等步骤、将培育的芦苇成苗运到将要恢复重建的河岸施工区，进行移植；根据河道级别，移植芦苇群落时采取不同的工程化方法。在保证能够达到防止河岸崩塌及侵蚀的同时，在河岸工程设计中纳入生态学原理，创造出动植物及微生物能够生存的多孔隙河岸工程生态结构，促使河岸植物连续生长。可以减少对芦苇原生地的破坏，并且能够快速、大量繁殖芦苇幼苗，快速恢复受损河岸的芦苇群落及其生态环境。
文档编号B09C1/10GK1559708SQ20041001069
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月19日 优先权日2004年2月19日
发明者杨海军 申请人:杨海军