一种通过修复河流潜流带从而修复采砂河流河岸带的方法与流程

文档序号:16896754发布日期:2019-02-15 23:47阅读:583来源:国知局

本发明属于生态工程的技术领域,更具体涉及一种通过修复河流潜流带从而修复采砂河流河岸带的方法。适用于中国热带、亚热带、暖温带地区河流,还适用于中国湿润、半湿润、半干旱地区河流,适用于山地、丘陵和平原河流和strahler分级3级以上河流。



背景技术:

河流河岸带潜流区是位于溪流或河流河溪边岸带下的水分饱和的沉积物层,地下水和地表水在此交混。潜流区是溪流地表水和地下水相互作用的界面,占据着在地表水、河道之下的可渗透的沉积缓冲带、侧向的河岸带和地下水之间的中心位置。在大多数溪流或河流的河岸带内都可以发现潜流区。潜流区是一个典型的动态生态交错带,水文交换的许多过程发生在此。潜流区为水生生物提供产卵场、避难地,也是潜流生物重要的栖息地;河流生态系统主要的生物地化循环也可能发生在潜流区,因此其也是净化水质的主要场所。采砂是对河流生态系统破坏最为严重的人类活动之一,不仅破坏了河床结构和河岸带植被,而且通过改变基质粒径、破碎生境等方式破坏了潜流带,最终影响河流河岸带生态结构和功能。

现有的河岸带恢复技术主要强调河岸带表层土壤和河岸带植被的恢复,忽视了河岸带潜流区的恢复。《一种淮河河道生态恢复植被的构建方法》(中国专利申请号201110404037.7)是针对淮河河道确定了植被的构建方法,而《一种适用于北方采砂河道河岸带生态恢复植被的构建方法》(中国专利申请号201410736931.8)是针对中国北方地区植被的构建方法,《北方河岸带采砂迹地的生态修复方法》(中国专利申请号201710080504.2)包括土壤基质和整理和改良、人工构造小生境(开挖鱼鳞坑)和人工植被构建。



技术实现要素:

本发明的目的是在于提供了一种通过修复河流潜流带从而修复采砂河流河岸带的方法,是一种至下而上和自里及表的修复河流河岸带的方法,不再需要对土壤基质进行改良,不再需要构造小生境,不再需要人工构建植被,成本低廉,操作简便,有效的解决了河岸带采砂后生境破碎、生态系统严重退化的问题,提高了河流的自净能力,该方法精简了施工流程,避免了植被构建这一繁琐耗时的步骤,使生态修复不再受季节的限制(植被构建需要考虑植物物候特征)。

为实现上述目的,本发明采用以下技术措施:

其技术构思是:通过修复河岸带潜流带间接修复采砂干扰后的河岸带生态系统。健康的潜流带能够增加河水在河岸带带的滞留时间,降低河流流速,减少水流对河岸带的侵蚀,同时为河岸带植物的拓殖提供充足的水分和营养元素。

一种通过修复河流潜流带从而修复采砂河流河岸带的方法,包括以下步骤:

a、河岸带生境调查:对采砂后废弃的河岸带水塘深度及其边坡坡度、人工岛高度及其边坡坡度、水塘连通状况和植被群落结构进行调查。

b、深塘填埋:其中深塘填埋是指将采砂后一些深水塘用采砂后堆积的砾石填埋,不得使用采砂后堆积的细沙和粉砂填埋,水塘深度不低于1米,不超过2米。

c、人工岛消减:其中人工岛消减是指将采砂后堆积的砾石形成的人工岛消减到常水位上1-2米高度,将采砂后堆积的细沙和粘土形成的人工岛消减到常水位上2-3米高度。

d、陡坡缓降:其中陡坡缓降是指将深塘坡度人工消减到30度以下,人工岛坡度消减到20度以下,有利于形成连续的水生和湿生生物群落。

e、水网联通:其中水网联通是指将填埋后的深塘之间及深塘和主河道主河道之间联通,形成网状结构。

f、干物质填埋:其中干物质填埋是指如果深塘填埋施工在冬季进行,将河岸带植被地上部分收割,和砾石或细沙一起填埋。干物质可为河流基质提供碳源,增加基质的反硝化潜能。

所述的砾石是指平均粒径大于2毫米,小于64毫米的岩石或矿物碎屑物,地质学中将粒径小于2毫米的定义为砂,大于64毫米至256毫米的为卵石。

所述的基质是由生物大分子构成的无定形胶状物,无色透明,具有一定黏性,孔隙中有组织液。细胞外基质的物理性质主要受细胞外基质中蛋白聚糖所携带的多糖基团的影响,蛋白聚糖是由糖胺聚糖(glycosaminoglycans,gag)以共价的形式同线性多肽连接而成的多糖和蛋白复合物。另外一种基质是植物栽培用的一种人工土壤。

通过上述五个步骤的技术措施,最关键的是步骤b深塘填埋和f干物质填埋,扩大了河岸带潜流带区域,解决了潜流区淤积和堵塞的问题,为大型底栖无脊椎动物何小型鱼类提供避难所和产卵场地,为微生物膜的发育提供了优质界面,促进有机质的快速分解和矿化作用。与此同时,砾石的填埋将减少植被传播繁殖的物理屏障,增加植被斑块之间的联通性,促进植被的迅速恢复。

本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:

现有技术主要考虑河岸带植被的恢复情况,本发明不仅考虑河岸带植被的恢复,还考虑水生生物群落结构和生物地球化学循环作用,对河流生态系统功能的恢复效率更高更全面;本发明通过为植被自然演替提供优良的物理生境,增加其扩散速率,省略了人工植被的构建过程,使生态恢复工程不再受物候作用的影响,因而大大节约了生态修复的时间和成本。

具体实施方式

实施例1:

一种适用于采砂干扰后河岸带潜流区生境恢复的物理方法,其步骤是:

a、深塘填埋:其中深塘填埋是指将采砂后一些深水塘用采砂后堆积的砾石填埋,不得使用采砂后堆积的细沙和粉砂填埋,水塘深度不低于一米,不超过二米。

b、人工岛消减:其中人工岛消减是指将采砂后堆积的砾石形成的人工岛消减到常水位上1或2米高度,将采砂后堆积的细沙和粘土形成的人工岛消减到常水位上2或2.5或3米高度。

c、陡坡缓降:其中陡坡缓降是指将深塘坡度人工消减到30度以下,人工岛坡度消减到20度以下,有利于形成连续的水生和湿生生物群落。

d、水网联通:其中水网联通是指将填埋后的深塘和主河道联通,形成网状结构。

e、干物质填埋:其中干物质填埋是指如果深塘填埋施工在冬季进行,将河岸带植被地上部分收割,和砾石或细沙一起填埋。

通过上述在河南淅川大石桥乡进行试验,在丹江河岸带的具体修复方式是:

示范样地调查:在200平米示范样地内,对水塘深度、人工岛高度、人工岛基质类型和植被群落结构进行调查,同时对水塘岸边坡度和人工岛坡地进行调查。调查结果:水塘4个,深度平均3或3.5或4米,人工岛高度4或4.5或5米,人工岛分两种,基质分别为直径大于10cm砾石和小于0.5mm细沙;人工岛数量5个,1个细沙基质,4个砾石基质;4个水塘堤岸坡度大于60度,人工岛坡度大于40度;示范样地内4个水塘没有联通;示范区有部分荻草分布。

潜流带修复:用挖掘机将4个砾石到消减到2米,1个细沙岛消减到3米,4个水塘先砾石后细沙填埋深度至1.5米;水塘坡度消减到20度,人工岛坡度消减到30度;用50-100cm水渠将4个水塘相连;收割荻草地上部分和砾石一起填埋。

修复结果:修复60天后,植物种类由6种增加到10种(表1),水生植物盖度由5%增加到20%,陆生植物盖度由10增加到40%。大型无脊椎动物丰富度由6科增加至12科(表2);密度由1000个/m3增加至4000个/m3;生物量由20g/m3增加到60g/m3。鱼类种数由5种增加到10种(表3)。水质溶氧显著增加,tn轻微下降,反硝化速率增加1倍(表4)。

表1修复前后植物物种变化

表2修复前后大型无脊椎底栖动物种类

表3修复前后鱼类物种数变化

表4修复前后水质变化

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1