专利名称：一种水库消落带植被快速恢复的方法
技术领域：
本发明涉及水库地区消落带不同地带植被恢复的技术领域，更具体的就是一种以恢复生态学和生态工程学相结合的方法来恢复消落带地区的植被，适合水库和湖泊消落带植被的恢复。
背景技术：
喷播技术是一种适用于风化程度较高的岩土边坡和土夹石边坡绿化的新型技术。 它利用特制喷射机将草种、保水剂等有机基材喷射到坡面上，有机材在压力的作用下与坡面紧密结合，形成一层可供植物生长发育的基质层。三维植被网护坡是指利用活性植物并结合土工合成材料等工程材料，在坡面上构建一个具有自身生长能力的防护系统，通过植物的生长对边坡进行加固的一门新技术。狗牙根的繁殖可采用根茎繁殖法，具体操作是将狗牙根的匍匐茎切成4_5cm的小段，将切好的的草茎均勻撒于已整好的坪床上，然后覆薄层细土压实，浇透水，保持土壤湿润，20天左右即可滋生匍匐茎，快速成坪。本发明将喷播技术、三维植被网技术和狗牙根的根茎繁殖法相结合起来，既能解决三峡消落带部分岩土边坡和土夹石边坡无法用常规方法恢复的问题，又能重建和恢复水库消落带的生态系统。具有改善河岸景观、减少水土流失、吸收有毒有害物质和净化水源的功能。在淹没期具有提高河岸稳定性、吸收水中营养物质的作用；水位回落后，由于其侵占性、再生性和抗恶劣环境能力极强等优点，可迅速完成对水库消落带的覆盖，拦截地表径流中的各种污染物和营养盐，减少入库营养盐量；另外狗牙根和高羊茅等植物在生长期间可减少土壤中营养盐的含量，从而降低消落带在高水位浸泡期间向水体中释放的各种营养盐的量，从源头解决水体富营养化的问题。最终达到恢复和重建大型水库消落带和河岸带生态系统的效用，具有广阔的应用前景和较好的环境效益。
发明内容
本发明的目的是在于提供了一种水库消落带植被快速恢复的方法，方法简便、操作方便、成本低，消落带植被恢复的效果十分明显，具有较高的环境、社会和经济效益。为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案2013年后，三峡水库145m以下成为永久性的淹没区，但145m高程以上垂直30m的部分将季节性地受到水流浸润。三峡库岸多是残坡积物，是松散堆积体，因含水量的增加就会减少其稳定性，导致崩塌、滑坡等地质灾害的增加。水位的升降导致干湿变化从而引起岩土体的膨胀，导致库岸失衡，而常规的植被恢复方法无法快速达到目的。为此申请人使用喷播技术，三维植被网和狗牙根的根茎繁殖法相结合的办法，既能恢复有土区域的植被，又能解决消落带部分岩土边坡和土夹石边坡植被恢复的难题，使得消落带快速为植被所覆盖。增加植被覆盖，植物的根系可以固定岩土体，枝叶能拦截雨水，减少雨水对地面的冲溅。植被还可以部分地减少波浪对库岸的冲击，这些都能减小水流对库岸的不良影响，从而加强了库岸的稳定性。在当地多雨季节的时候，申请人选择香溪河岸旁的一块空地上，用所收集到的狗牙根的匍匐茎进行繁殖试验，一周左右后，观察狗牙根的生长情况，其生长情况明显好于相同条件下用种子繁殖的狗牙根。本发明的技术思路是根据三峡库区消落带不同的地带，选择合适的办法。对于岩土边坡和土夹石边坡，申请人采用喷播技术和根茎繁殖法相结合的技术；其余的地带，采用三维植被网技术。一种水库消落带植被快速恢复的方法，其步骤是1.区域地质的判断判断所要恢复区域的地质情况，从以下两种方法中选择一种合适当地的植被恢复办法岩土边坡或者土夹石边坡，采取喷播技术+狗牙根根茎+高羊茅；其余区域采用三维网+狗牙根根茎+高羊茅的方法。2.狗牙根的收集夏季在水库海拔150m处附近收集已生长3-5年的狗牙根，收集的方法用镰刀距地面4-5cm处，将所选择的区域内的狗牙根全部割下，该收集方法保留了一部分的狗牙根的根茎，使得原区域中的狗牙根经过二个月的生长仍能恢复。3.对于消落带内有土区域，采用三维网+狗牙根根茎+高羊茅的方法(三维网和高羊茅种子均直接从市场上采购，三维网的材质为聚乙烯，宽为6m;高羊茅种子的萌发率为 96% )3. 1整理坡面清除消落带坡面上的垃圾、大石头，拔掉杂草。该步骤的重要性在于为植物提供良好的生长条件，确保根域层应有利于根的生长。条件允许的话，可对坡面进行适当的耕松。3. 2播种将经过催芽处理的高羊茅种子均勻的散在坡面上，并将所收集到的狗牙根的匍匐茎拉直，平铺在坡面上。3. 3盖三维网顺势而铺，铺网时应让网尽量与坡面帖附紧实，防止悬空，铺设时候应保持平整，横向用6号铁丝加以固定。3. 4覆土管理取附近的土壤覆盖，确保三维植被网上泥土厚度不小于1cm，轻轻压实。3.5日常管理干旱时，于早上6:00-10:00或者下午3:00-6:00浇水，保证土壤中具有充足的水分，有利于高羊茅种子的萌发和狗牙根的不定根的生成(狗牙根匍匐茎的节在条件适宜的情况下会向下生成不定根)。4.岩土边坡或者土夹石边坡，采用喷播技术(公路边坡植被恢复所常用的办法)+ 狗牙根根茎+高羊茅的办法4. 1平整坡面清除坡面上大的石块、树根、塑料等杂物。4. 2依次向喷播机中加入水3_4L/m2、绿化喷播保水剂(产品名称为绿化喷播保水剂。主要成分为钾基丙烯酰胺/丙烯酸，购于任丘市华北化工有限公司)5g/m2混勻后加入已切好的长约4-6cm的狗牙根匍匐茎800g/m2和高羊茅的种子20g/m2拌勻，最后向喷播机中加入绿化喷播粘合剂(产品名称为绿化喷播粘合剂。是一种高分子聚合而成的水溶性有机土壤调理剂，购于任丘市华北化工有限公司)2g/m2和纤维90g/m2拌勻，随后均勻地喷洒在坡面上，喷播的厚度为2-3cm。4. 3盖无纺布喷播完后，立即覆盖无纺布，以防止水分蒸发过快和缓冲雨水对边坡的冲刷。
4. 4初期管理在天气出现连续干旱的时候，应对坡面浇水养护。最好的喷播季节选择在当地多雨季节，此时气温比较适宜，施工成本较低，成坪时间快。4. 5待苗长至6-7cm时，揭掉无纺布，以免其影响草的生长。所述的保水剂使用的是高吸水性树脂，它是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。无毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它比喻为"微型水库"。同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。高吸水性树脂广泛用于农业、林业、园艺、建筑材料；在工业方面可广泛应用于石油化工、电缆、造纸、传感器、灭火器具、纤维制品、化妆品、食品保鲜、膨胀玩具等。所述的粘合剂主要用于边坡绿化或其它土壤结构改良，能够使土壤形成团粒结构，达到保墒的效果。同时，能增强土壤的透水性，防止地表径流造成的土壤流失，提高土壤渗透力，保土保肥，缓解和调节土壤水分蒸发，让植物更好的生长。本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果1.高羊茅的繁殖速度快，根系十分发达，根系相互之间紧密的结合在一起，固土效果十分明显。高羊茅的根系和三维网的网筋连接在一起，形成一个板块结构，从而增加防护层的抗张强度和抗剪强度。2.由于采用的是狗牙根的根茎繁殖方法，其生长速度明显快于种子的繁殖方法， 40天左右即可成坪。匍匐茎的生长速度最高可达1. 4cm/天，可快速的覆盖所种植区域，此外库区所采集到的狗牙根十分耐淹，即使经过几个月的水淹，在水位回落后能立即恢复生长。3.因地制宜，根据不同的地形采用不同办法，解决了消落带各种类型边坡的植被恢复的难题。4.狗牙根和高羊茅的生长过程需要大量的营养物质，大部分的营养物质来源于土壤，通过种植狗牙根可以减少土壤中营养物质，减少土壤在高水位期间释放营养盐的含量。5.高羊茅和狗牙根的匍匐茎能快速覆盖水位回落后所露出的消落带地区，能有效的拦截各种污染物，减少入库污染物量。6.将恢复生态学和生态工程学相结合起来，充分发挥两者的长处，实现优势互补。 既能在一定程度上解决常规植被恢复方法无法解决的问题，也能快速地实现消落带植被的覆盖。
具体实施例方式实施例1 在湖北省宜昌市三峡库区支流香溪河，选择典型消落带开展植被恢复示范。一种水库消落带植被快速恢复的方法，其步骤是1.区域的选择在三峡库区支流香溪河沿岸寻找典型的消落带开展实验，本实验所选取的试验地面积约为2700m2，其中岩土边坡的面积约为1000m2，有土区域的面积为 1700m2，试验区域平均的坡度为35°左右。岩土边坡或者土夹石边坡，采取喷播技术+狗牙根根茎+高羊茅；有土区域采用三维网+狗牙根根茎+高羊茅的方法。2.狗牙根的收集由于水库水位回落后，狗牙根露出水面一段时间后便开始恢复生长。申请人于5月22号左右，在试验区域的对岸长满狗牙根的地区随机选择三个面积为50cm*50cm的正方形区域，将狗牙根全部距地面4-5cm割下，带回实验室并称湿重，测得平均地上生物量为1. 45kg/m2。具体的操作办法为于5月28号选择狗牙根长势良好的区域约1500m2，采用人工收割的方式，用镰刀距地面4-5cm处，将所选择区域内的狗牙根全部割下。该办法的优点在于保留了狗牙根的部分匍匐茎，确保其在生长旺季能迅速恢复原貌。3.消落带内有土区域，采用三维网+狗牙根根茎+高羊茅的方法3. 1整理坡面清掉垃圾并拔除杂草，该步骤的重要性在于为植物提供良好的生长条件，确保根域层应有利于根的生长。条件允许的话，可对坡面进行适当的耕松。3. 2播种将经过催芽处理的高羊茅种子均勻的散在坡面上，并将所收集到的狗牙根的匍匐茎拉直，平铺在坡面上。3. 3盖三维网顺势而铺，铺网时应让网尽量与坡面帖附紧实，防止悬空，铺设时候应保持平整，横向用6号铁丝加以固定3. 4覆土管理取附近的土壤覆盖，确保三维植被网上泥土厚度不小于1cm，然后轻轻压实。3. 5日常管理早晚多浇水，保证土壤中具有充足的水分，有利于高羊茅种子的萌发和狗牙根的不定根生成。4.岩土边坡或者土夹石边坡，采用喷播技术+狗牙根根茎+高羊茅的办法4. 1平整坡面清除坡面上大的石块、树根、塑料等杂物。4. 2依次向喷播机中加入水3-4L/m2、保水剂5g/m2混勻后加入已切好的长约5cm 左右的狗牙根匍匐茎800g/m2和高羊茅的种子20g/m2拌勻，最后向喷播机中加入粘合剂2g/ m2和纤维90g/m2拌勻，随后均勻地喷洒在坡面上，喷播的厚度为2-3cm。4. 3盖无纺布喷播完后，立即覆盖无纺布，以防止水分蒸发过快和缓冲雨水对边坡的冲刷。4. 4初期管理在天气出现连续干旱的时候，应对坡面浇水养护。最好的喷播季节选择在当地多雨季节，此时气温比较适宜，施工成本较低，成坪时间快。4. 5待苗长至6-7cm时，揭掉无纺布，以免其影响草的生长。实例效果20天后，高羊茅的覆盖率达到了 60%左右，植株生长情况良好，且呈现正常的绿色。另外狗牙根的不定根已经生成，节上腋芽开始形成地上枝，并开始滋生新的匍匐茎，40 天后，植被覆盖率接近100%。10周左右，进行的地表径流收集的实验结果表明种植高羊茅和狗牙根的试验组的泥沙拦截效率是空地(对照组)的12. 35倍。通过对比试验地组和空地(对照组)发现由于高羊茅的根系十分发达，且植株之间的根系往往会交织在一起， 固土效果十分明显。连根将高羊茅拔起时，发现其根系固土量约是高羊茅生物量的2-3倍。
权利要求
1. 一种水库消落带植被快速恢复的方法，其步骤是A、区域地质的判断判断所要恢复区域的地质情况，从以下两种办法中选择一种植被恢复办法岩土边坡或者土夹石边坡，采取喷播技术+狗牙根根茎+高羊茅；其余区域采用三维网+狗牙根根茎+高羊茅的方法；B、狗牙根的收集夏季在水库海拔150m处收集已生长3-5年的狗牙根，收集的方法 用镰刀距地面4-5cm处，将所选择的区域内的狗牙根全部割下，收集方法保留了一部分的狗牙根的根茎，使原区域中的狗牙根经过二个月的生长恢复；C、对于消落带内有土区域，采用三维网+狗牙根根茎+高羊茅的方法a)整理坡面清除消落带坡面上的垃圾、石头，拔掉杂草；b)播种将经过催芽处理的高羊茅种子均勻的散在坡面上，并将所收集到的狗牙根的匍匐茎拉直，平铺在坡面上；c)盖三维网顺势而铺，铺网时让网与坡面帖附紧实，防止悬空，铺设时候保持平整， 横向用铁丝加以固定；d)覆土管理取附近的土壤覆盖，确保三维植被网上泥土厚度不小于1cm，压实；e)管理干旱时，于早上6:00-10:00或者下午3:00-6:00浇水，保证土壤中有水分；D、岩土边坡或者土夹石边坡，采用喷播技术+狗牙根根茎+高羊茅的办法a)平整坡面清除坡面上大的石块、树根、塑料杂物；b)依次向喷播机中加入水3-4L/m2、绿化喷播保水剂5g/m2混勻后加入已切好的长约 46cm的狗牙根匍匐茎800g/m2和高羊茅的种子20g/m2拌勻，最后向喷播机中加入绿化喷播粘合剂2g/m2和纤维90g/m2拌勻，均勻地喷洒在坡面上，喷播的厚度为2-3cm ；c)盖无纺布喷播完后，覆盖无纺布；d)管理在天气出现连续干旱的时候，对坡面浇水养护，喷播季节选择在多雨季节；e)待苗长至6-7cm时，揭掉无纺布。
全文摘要
本发明公开了一种水库消落带植被快速恢复的方法，其步骤是A、判断需要恢复的消落带的地质条件，并根据不同区域的土质情况选择不同的恢复方法；B、区域的平整尽量清除要恢复的区域的突起部分，使其平整；C、狗牙根的收集，尽量在当地的消落带地区收集狗牙根；D、将粘合剂、保水剂和纤维的混合料加到液压喷播机中搅匀，随后将所收集的狗牙根匍匐茎和高羊茅种子加入到机器中拌匀，最后将其均匀的喷播到坡面上；E、前期的维护，立即用无纺布覆盖，并经常浇透水，保证其萌发有充足的水分。方法简便、操作方便、成本低，消落带植被恢复的效果十分明显，具有较高的环境、社会和经济效益。
文档编号A01C1/06GK102379201SQ20111026406
公开日2012年3月21日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年9月7日
发明者张浪, 彭成荣, 李敦海 申请人:中国科学院水生生物研究所