本发明涉及一种寒区砂质陡坡生物栖息地构建方法。
背景技术：
在天然河流蜿蜒演变过程中，凹岸下端的岸坡存在一定的冲刷，常会自然形成陡坡。陡坡一般出现在复合型河流山区与平原交接的河段，在我国东北地区尤其是松花江流域较为常见。自然的陡坡植被盖度高，土壤腐殖层较厚，作为连接水体和缓冲带的廊道，是物种源和生物最重要的栖息地之一。然而，松花江流域农垦及采砂活动在保障国家粮食安全、促进黑龙江省经济发展的同时，也破坏了河岸带原有的沼泽湿地，改变了河流的水文水动力状况，使得岸坡土壤含沙量增大，水土保持能力变差，，由此而形成了松花江流域岸坡类型中极具代表性的砂质陡坡。砂质陡坡本身蓄水保土能力差，加上日益严重的人为干扰，陡坡及与之相连的河岸带水土流失严重，崩岸现象时有发生，生物栖息地遭到严重破坏，从而影响整个河流生态系统健康，进而威胁三江平原生态安全。
为响应国家生态文明建设与环境保护战略需求，东北地区在松花江流域开始实施大规模的河岸带环境介质改造及生物栖息地保护工程，但多集中在河漫滩湿地。而某些构建方法采用了造价昂贵的生态袋、生态护坡基材等，尽管为生物打造了多样化的栖息环境，却由于造价较高而不利于大面积推广。目前来看，寒区砂质陡坡生物栖息地构建研究并未得到充分的重视，同时，该区域生物栖息地恢复技术也存在一定的改进空间。本发明借鉴欧美发达国家的研究成果，结合东北地区的实际情况，采用削坡客土、木桩固岸、柳枝编栅等方法，较好地解决了砂质边坡的蓄水固土能力差的问题；它们与坡上的河柳及岸上的榆树林一起在软性护岸的同时，也为生物提供适宜的栖息环境。本发明可实现砂质陡坡植被盖度的快速恢复，改善鸟类、鱼类及两栖爬行等类群的栖息地质量，进而提高砂质陡坡的生态稳定性。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种寒区砂质陡坡生物栖息地构建方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种寒区砂质陡坡生物栖息地构建方法，包括以下实施步骤：
1）坡面修整
在4月中下旬，选取欲进行生物栖息地构建的砂质陡坡，根据同一河流相似地貌的河岸带坡度均值，同时考虑到近10年来的洪水期最高水位，采用挖掘机将坡度降低至15~40度之间，然后平整坡面，同时将修坡多出的原土放置岸上以备河柳种植时使用；
2）木桩固岸
坡面修整完成后，沿河道自然蜿蜒度，在河道枯水位线往上打2~4排松木桩，木桩间距为1.0~1.5m，行距为1.0~3.0m。木桩直径8~10cm，长度2.0m，粗端朝上，细端削尖，采用挖掘机与岸坡呈45°角按压入边坡1.0~1.2m；
3）河柳种植
打桩完成后，沿木桩挖成宽30~40cm、高20~30cm的沟，用以栽植柳树；在不影响自然生境的情况下，在阴雨天或雨后从同一区域废弃河道或其它河沟边坡上挖取带土柳树，土团直径20~60cm，高10~20cm；即挖即种，客土后踩实并连续浇水3天；
4）柳条编栅
取柳树未萌芽的枝条，搭配充足的藤条沿木桩底部斜向上15°角编50~80cm长的柳栅，保证柳条在下、藤条在上；柳栅编好后，将有机质丰富的草甸土或泥炭土填至柳栅与柳根之间，以加固岸带，同时为柳条生长提供基质；填土高度以盖住栽植河柳的根为基准，并与柳栅平齐；
5）榆树林种植
在岸上垂直河道方向，种植宽度为18米以上的榆树防护带；榆树选取胸径3cm以上的树苗，且无机械损伤和病虫害，在4月初未萌芽前进行移栽；栽种前对枝干、根系进行修剪，伤口处涂抹愈伤防腐膜；栽植穴先长宽高为40cm×40cm×30cm，穴内放置适量的土并夯实，以保证栽植穴有较好的保水能力；榆树的株行距设计为2.3m×2.3m，即126株/亩；栽后将土压实，浇水时需做到不干不浇，浇则浇透，严禁土壤积水；
全部步骤完成后，要围栏并放置警示牌以防牲畜啃食践踏及人类蓄意破坏。
优选地，步骤1）中的同一河流相似地貌的河岸带坡度均值，可通过最新的高精度遥感图片进行解译，而近10年来的洪水期最高水位可向当地的水文站索取。
优选地，步骤2）中的木桩，可回收当地用于房屋建设的废弃松木架，按照相应的技术参数进行截取削尖，以最大程度降低对环境的破坏，节约成本；木桩行数，可根据边坡的长度灵活确定；而采用挖掘机打桩时，可根据边坡冻层厚度调整按压深度。
优选地，步骤2）中的木桩，滨水区木桩应在枯水位线30cm以上，第二行在常水位线上，第三行木桩在丰水位线上。
优选地，步骤3）中移栽的柳树，需为本地自然生长的松江柳、卷边柳等河柳；为防止蒸腾作用过于强烈，浇水需在傍晚进行，同时对柳树适当去枝，去除的柳枝可用于步骤三的编栅。
优选地，步骤3）中移栽的柳树行数，视边坡长度而定，与木桩行数一致；一般情况下，柳树行距为1.5~2.0m。
本发明借助“木桩—栅栏—柳丛—榆树林”四位一体的技术体系，快速提高陡坡的植被盖度，增强陡坡的蓄水固土能力；木桩、茂盛的柳丛及榆树林可为鸟类或两栖动物提供栖木、筑巢、藏身、求偶和觅食场所；柳根及浓密的柳荫可为鱼类提供休憩、避难、觅食场所；树木的枯枝败叶及多年后腐烂的木桩是腐殖质的重要来源，为底栖生物和水生昆虫提供食物和多样化的栖息环境，进而间接影响水生昆虫的分布；柳丛和树林及自然演替出的花草吸引昆虫聚集繁衍，为水生生物提供充足的食物来源，进而也影响鱼群种类及栖息密度的空间分布。本发明方法简便，见效快，成本低，可广泛应用于松花江流域砂质陡坡生物栖息地的构建。
本发明的有益效果是：
本发明中木桩、编栅所用的藤条、柳条等均就地取材，且以回收的废弃材料为主，在固岸护坡的同时，环境效益良好。
本发明可使得砂质陡坡的侵蚀土方量明显降低，边坡植被盖度达到90%以上，鸟类和两栖动物的栖息地质量明显改善。
本发明中四位一体的生物栖息地构建方案，在固土保水的同时又便于鱼类及鸟类筑巢、觅食或避难；种植的榆树林及柳丛可形成缓冲带生态廊道，其枯枝败叶既增加土壤中有机质含量，又为陆生昆虫提供栖境，有助于提高河流滨水带生态系统的稳定性。
本发明简便易行，见效快，成本低且管理容易，可广泛应用于松花江流域砂质陡坡生物栖息地的构建。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种寒区砂质陡坡生物栖息地构建方法，包括以下实施步骤：
1）坡面修整
在4月中下旬，选取欲进行生物栖息地构建的砂质陡坡，根据同一河流相似地貌的河岸带坡度均值，同时考虑到近10年来的洪水期最高水位，采用挖掘机将坡度降低至15~40度之间，然后平整坡面，同时将修坡多出的原土放置岸上以备河柳种植时使用；
2）木桩固岸
坡面修整完成后，沿河道自然蜿蜒度，在河道枯水位线往上打2~4排松木桩，木桩间距为1.0~1.5m，行距为1.0~3.0m。木桩直径8~10cm，长度2.0m，粗端朝上，细端削尖，采用挖掘机与岸坡呈45°角按压入边坡1.0~1.2m；
3）河柳种植
打桩完成后，沿木桩挖成宽30~40cm、高20~30cm的沟，用以栽植柳树；在不影响自然生境的情况下，在阴雨天或雨后从同一区域废弃河道或其它河沟边坡上挖取带土柳树，土团直径20~60cm，高10~20cm；即挖即种，客土后踩实并连续浇水3天；
4）柳条编栅
取柳树未萌芽的枝条，搭配充足的藤条沿木桩底部斜向上15°角编50~80cm长的柳栅，保证柳条在下、藤条在上；柳栅编好后，将有机质丰富的草甸土或泥炭土填至柳栅与柳根之间，以加固岸带，同时为柳条生长提供基质；填土高度以盖住栽植河柳的根为基准，并与柳栅平齐；
5）榆树林种植
在岸上垂直河道方向，种植宽度为18米以上的榆树防护带；榆树选取胸径3cm以上的树苗，且无机械损伤和病虫害，在4月初未萌芽前进行移栽；栽种前对枝干、根系进行修剪，伤口处涂抹愈伤防腐膜；栽植穴先长宽高为40cm×40cm×30cm，穴内放置适量的土并夯实，以保证栽植穴有较好的保水能力；榆树的株行距设计为2.3m×2.3m，即126株/亩；栽后将土压实，浇水时需做到不干不浇，浇则浇透，严禁土壤积水；
全部步骤完成后，要围栏并放置警示牌以防牲畜啃食践踏及人类蓄意破坏。
优选地，步骤1）中的同一河流相似地貌的河岸带坡度均值，可通过最新的高精度遥感图片进行解译，而近10年来的洪水期最高水位可向当地的水文站索取。
优选地，步骤2）中的木桩，可回收当地用于房屋建设的废弃松木架，按照相应的技术参数进行截取削尖，以最大程度降低对环境的破坏，节约成本；木桩行数，可根据边坡的长度灵活确定；而采用挖掘机打桩时，可根据边坡冻层厚度调整按压深度。
优选地，步骤2）中的木桩，滨水区木桩应在枯水位线30cm以上，第二行在常水位线上，第三行木桩在丰水位线上。
优选地，步骤3）中移栽的柳树，需为本地自然生长的松江柳、卷边柳等河柳；为防止蒸腾作用过于强烈，浇水需在傍晚进行，同时对柳树适当去枝，去除的柳枝可用于步骤三的编栅。
优选地，步骤3）中移栽的柳树行数，视边坡长度而定，与木桩行数一致；一般情况下，柳树行距为1.5~2.0m。
实施例1
下面以黑龙江省松花江一级支流梧桐河左岸某段砂质陡坡为例进行本发明的具体描述。
砂质陡坡位于梧桐河s101大桥北侧左岸，全场120米。该河段在大桥修建过程中受工程施工影响，河岸带林地破坏殆尽，而大桥修建完成后自然演替而成的杂草草甸常年受放牧干扰，河岸带的水土保持能力较差。河水的天然冲刷加上牲畜的践踏导致崩岸，土壤斑块大面积裸露，生物栖息地质量较差。针对以上问题，研究人员于2017年4月中下旬开始进行陡坡生物栖息地构建的施工。具体步骤如下：
（1）坡面修整
在4月中旬，根据梧桐河相似地貌的河岸带坡度均值，同时考虑到近10年来的洪水期最高水位，采用挖掘机将坡度降低至35~40度并平整坡面。
（2）木桩固岸
坡面修整完成后，沿河道自然蜿蜒度，在河道枯水位线往上打3排松木桩，木桩间距为1.0m，行距为1.0-1.5m。木桩直径10cm，长度2.0m，粗端朝上，细端削尖，采用挖掘机按压入边坡1.0~1.2米。滨水区第一排木桩高程为枯水位线上30cm，第二排为常水位线处（1.0米），第三排为丰水位线处（1.8米左右）
（3）河柳种植
沿木桩挖成宽30~40cm、高20~30cm的沟，用以栽植柳树。在不影响自然生境的情况下，在阴雨天或雨后从下游废弃河道边坡上挖取带土的松江柳和卷边柳，土团直径20~40cm，高10~20cm。即挖即种，客土后踩实并连续浇水3天。柳树行距与木桩间距一致。
（4）柳条编栅
取柳树未萌芽的枝条，搭配充足的藤条或柳条沿木桩底部向上编约50~70cm，保证柳条在下，藤条或木材在上。柳栅编好后，将边坡的原土回填至栅栏与陡坡之间，以加固岸带，同时为柳条生长提供基质。
（5）榆树林种植
在岸上垂直河道方向，距离岸坡2.0m处开始种植宽度为约19m的榆树防护带，共计8行400株。从当地的苗圃基地选取胸径3cm以上的树苗，且无机械损伤和病虫害进行移栽。栽种前对枝干、根系进行修剪，伤口处涂抹愈伤防腐膜。除不施农药及肥料外，栽植及维护的方式同一般的园林绿化。
2017年6月，宝泉岭地区连日降雨，最大日降水量超过50mm，陡坡所在位置的水位线比枯水期提高1.0m左右。本次丰水期过后，根据实地调查结果，陡坡的水土保持能力明显提升，侵蚀土方量约为下游类似陡坡的1/10；植被盖度显著提高，从2016年6月份的<5%提升至2017年的90%以上；遮蔽物的出现和食物来源的增多有助于提升鸟类和两栖动物栖息地的质量，距离陡坡3米处的碟形洼地内黑斑侧褶蛙蝌蚪量从2016年6月的10个/m2增加至2017年6月的55个/m2；木桩、密集的柳根及自然演替出的伴生水草减缓了水流速度，并为栖居于此的水生昆虫和鱼类提供了产卵场和丰富的食物来源，昆虫稚虫及鱼卵量从2016年7月的0个（粒）/m2增加至2017年7月的60个（粒）/m2左右。由此可见，本方法花费小，见效快，简便易行，适宜于在松花江全流域相似地貌推广使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。