專利名稱：一種消落帶的生態(tài)修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消落帶的生態(tài)修復(fù)方法，屬于生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大中型水庫建成后，往往采取冬蓄夏泄的調(diào)度模式，從而在水庫四周形成水位落差達(dá)十米甚至數(shù)十米的消落區(qū)。消落區(qū)或稱消落帶是水庫特有的一種現(xiàn)象，是指由于水庫水位季節(jié)性漲落，庫區(qū)周期性淹沒和露出水面的區(qū)域。其淹沒期可長(zhǎng)達(dá)半年，通常為冬季淹沒。 由于改變了自然環(huán)境下的夏淹冬露，原有的植物生態(tài)系統(tǒng)遭到了很大程度的破環(huán)。消落帶如果處理不當(dāng)，不及時(shí)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，會(huì)帶來一系列的生態(tài)和環(huán)境問題，如嚴(yán)重的坍塌、水土流失、水源污染，自然景觀遭到破壞，形成一條寸草不生的“黃腰帶”。針對(duì)消落區(qū)的生態(tài)修復(fù)已有不少研究。利用四面自鎖結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)正方形磚體構(gòu)件之間的連接，形成消落帶自鎖定消浪植生型生態(tài)護(hù)坡結(jié)構(gòu)(中國(guó)專利授權(quán)號(hào)CN101581084B)。 坡頂種植馬尾松，消落深度％以內(nèi)種植香根草，2-10m之間混植香根草與狗牙根，使水庫消落帶陡坡地區(qū)形成植被坡面恢復(fù)帶(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01010102730. 4)。一種改善水庫消落區(qū)生態(tài)環(huán)境的濕地治理方法，對(duì)消落范圍在5m以內(nèi)、存在大面積緩坡平地的消落區(qū)進(jìn)行保護(hù)，根據(jù)消落深度依次種植沉水植物、浮葉沉水植物、挺水植物和濕生喬灌木(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00910099098. X)。還有種植香根草、百慕大、百喜草用于河提水庫防沖護(hù)岸的新型植物配置及生態(tài)工程技術(shù)(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?3146885. 3)。種植狗牙根的方法修復(fù)水庫消落帶和河岸受損生態(tài)系統(tǒng)(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0081003^95. 1)。以上方法僅從植物或結(jié)構(gòu)上對(duì)邊坡進(jìn)行修復(fù)，不能形成在穩(wěn)固邊坡結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上又同時(shí)進(jìn)行植物綠化的穩(wěn)定的復(fù)合型結(jié)構(gòu)，不能從根本上既保護(hù)消落帶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、解決水土流失和又實(shí)現(xiàn)植被修復(fù)。硬質(zhì)消落帶邊坡能有效的防止邊坡坍塌，保持邊坡的穩(wěn)定性，但不能提供綠化植物的生長(zhǎng)空間，在水位回落期易形成大片的混凝土覆蓋區(qū)，影響美觀；而對(duì)于純植物方法的消落帶修復(fù)，雖然能夠滿足消落帶綠化功能，但邊坡不夠穩(wěn)定，易引發(fā)坍塌和滑坡。對(duì)于消落帶的生態(tài)治理及修復(fù)，構(gòu)建適合的物理結(jié)構(gòu)及選擇適宜的植物種類是生態(tài)修復(fù)的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，將二者完整的結(jié)合才能構(gòu)建穩(wěn)定的邊坡綠化，實(shí)現(xiàn)持久的消落帶生態(tài)修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種消落帶的生態(tài)修復(fù)方法，可改善消落帶景觀，同時(shí)能保持水土、防止邊坡坍塌，對(duì)改善水庫環(huán)境有重要意義。本發(fā)明的技術(shù)方案包括如下具體步驟
1)預(yù)制混凝土模塊選擇碎石、水泥、無機(jī)礦粉、減水劑、水為原料，按重量份 1500-1700 =250-300 30-40 :3_5 :50-80配比攪拌、澆筑而成，所述無機(jī)礦粉由粉煤灰和硅鐵冶煉電爐回收二氧化硅微粉按質(zhì)量比例3 :7混合而成；混凝土模塊厚度為4-8cm，成型之后再養(yǎng)護(hù)7-10天；
2)在混凝土模塊上建植狗牙根草坪在養(yǎng)護(hù)成型的混凝土模塊表面播種狗牙根種子， 覆蓋無紡布，澆水養(yǎng)護(hù)40-50天后即可成坪；
3)消落帶邊坡構(gòu)建鋼筋混凝土格構(gòu)框整平夯實(shí)消落帶邊坡，然后澆筑鋼筋混凝土格構(gòu)框；
4)消落帶邊坡格構(gòu)框回填種植基質(zhì)格構(gòu)框內(nèi)回填植基質(zhì)，從上至下依次為3-5cm深的中粗砂、25-35cm深的種植土、l-3cm深的基肥，整平，夯實(shí)度90-93% ；
5)安裝狗牙根混凝土草坪在回填了種植基質(zhì)的格構(gòu)框內(nèi)安裝建植了狗牙根的混凝土草坪，并用水泥砂漿勾縫；
6)養(yǎng)護(hù)安裝后需對(duì)消落帶邊坡進(jìn)行日常澆水、施肥、除草及病蟲害防治管理，以促進(jìn)邊坡景觀快速恢復(fù)；消落帶邊坡采用本技術(shù)修復(fù)后的第一年水位回落期，需密切觀察復(fù)綠情況，及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)。澆筑混凝土模塊的碎石可以采用粒徑為0. 8-1. Ocm的石灰?guī)r或輝綠巖或玄武巖。 制成的混凝土模塊抗壓強(qiáng)度可達(dá)15MPa以上。上述方案中，為了施工方便，混凝土模塊長(zhǎng)寬為30-50cm的長(zhǎng)方形或正方形。在消落帶邊坡構(gòu)建的鋼筋混凝土格構(gòu)框，寬度為3_5m，其格構(gòu)梁寬度為20-30cm， 深度為30-40cm。格構(gòu)框回填的種植基質(zhì)中，中粗砂粒徑0.5-3mm，種植土的要求為壤土， ρΗ6· 0-7. 5，有機(jī)質(zhì)含量> 10g/kg,含鹽量彡 1. 2g/kg，有效 N ^ 60mg/kg,速效 P ^ 8mg/kg, 速效K > 75mg/kg，容重彡1. 3g/cm3，粒徑彡2cm，石礫含量< 10wt%。硅鐵冶煉電爐回收二氧化硅微粉的主要成分為SiO2,還有少量氧化鐵、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂等雜質(zhì)，部分代替水泥，有利于降低混凝土模塊的堿性。本發(fā)明方法選擇了黃河流域以南的耐水淹時(shí)間長(zhǎng)達(dá)半年的狗牙根。采用本發(fā)明可使消落帶邊坡防護(hù)、修復(fù)在半年內(nèi)完成，不僅可大大提高消落帶邊坡生態(tài)修復(fù)的效率，而且具有較大的社會(huì)效益和環(huán)境效益，有廣闊的推廣應(yīng)用前景。對(duì)消落帶進(jìn)行植被生態(tài)修復(fù)處理，可改善消落帶景觀、保持水土、防止邊坡坍塌， 對(duì)改善水域環(huán)境有重要意義。


圖1是混凝土模塊結(jié)構(gòu)圖。圖2是消落帶邊坡格構(gòu)框示意圖。圖3是格構(gòu)梁結(jié)構(gòu)圖。圖4是修復(fù)后的邊坡剖面圖。圖中標(biāo)號(hào)1碎石，2水泥及無機(jī)礦粉，3混凝土格構(gòu)框，4基肥，5種植土，6中粗砂， 7建植狗牙根的混凝土草坪。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
1)預(yù)制能種植狗牙根的混凝土模塊選擇粒徑為0. 8-1. Ocm的石灰?guī)r骨料、水泥、無機(jī)礦粉、減水劑、水按照重量比例1550 255 32 3 65攪拌、澆筑制作而成，無機(jī)礦粉由粉煤灰和硅鐵冶煉電爐回收二氧化硅微粉按質(zhì)量比例3 :7混合而成(其它實(shí)施例相同)。原料攪拌前清洗或過篩去除石料中的泥沙、樹枝等雜質(zhì)，攪拌過程中分次加入水，以免水分過多影響空隙。混凝土厚度為5-6cm，邊長(zhǎng)為35cm的正方形，混凝土澆筑后12小時(shí)即可成型脫模， 脫模之后在濕度為90%以上的養(yǎng)生室養(yǎng)護(hù)7-10天；2)在混凝土模塊上建植狗牙根草坪平均氣溫大于18°C以上時(shí)，在養(yǎng)護(hù)成型的混凝土上播種狗牙根種子，播種時(shí)不需要基質(zhì)；播種后覆蓋無紡布(發(fā)芽后揭開)，每天澆水養(yǎng)護(hù)， 每周噴施葉面肥一次(0. lwt%復(fù)合肥或尿素),40-50天后即可成坪；發(fā)芽后20天左右草坪成坪前撒粉碎餅肥以促進(jìn)成坪。3)消落帶邊坡構(gòu)建鋼筋混凝土格構(gòu)框待修復(fù)消落帶邊坡整平夯實(shí)后澆筑鋼筋混凝土格構(gòu)框；格構(gòu)框的作用是防止邊坡坍塌，格構(gòu)梁寬度為30cm，深度為40cm，格構(gòu)框?qū)挾葹?-5m (根據(jù)地形，格構(gòu)框?qū)挾扔兴煌?。4)消落帶邊坡格構(gòu)框回填種植基質(zhì)格構(gòu)框內(nèi)回填特殊種植基質(zhì)，從上至下依次為3-5cm深的中粗砂、25-35cm深的肥沃種植土、l-3cm厚的基肥、整平夯實(shí)，(圖4中基肥4、 種植土 5、中粗砂6)，夯實(shí)度90-93%?；史旁谧钕聦樱菫榱舜偈构费栏母肯蛳律L(zhǎng)。5)安裝狗牙根混凝土草坪在回填了種植基質(zhì)的格構(gòu)框內(nèi)安裝建植狗牙根的混凝土草坪，并用MlO以上水泥砂漿勾縫；
6)養(yǎng)護(hù)安裝后植被混凝土的消落帶邊坡進(jìn)行日常澆水、施肥、除草及病蟲害防治管理，以促進(jìn)邊坡景觀快速恢復(fù)；消落帶邊坡采用本技術(shù)修復(fù)后的第一年水位回落需密切觀察復(fù)綠情況，及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，及時(shí)清除花序促進(jìn)走莖的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。實(shí)施例2
1)預(yù)制能種植狗牙根的混凝土模塊選擇粒徑為0.8-1. Ocm的輝綠巖骨料、水泥、無機(jī)礦粉、減水劑、水按照重量比例1600 260 30 3. 5 68攪拌澆筑制作而成，原料攪拌前清洗或過篩去除石料中的泥沙、樹枝等雜質(zhì)，攪拌過程中分次加入水，以免水分過多影響空隙。 混凝土厚度為5cm，邊長(zhǎng)為50cm的正方形，混凝土澆筑后12小時(shí)即可成型脫模，脫模之后在濕度為90%以上的養(yǎng)生室養(yǎng)護(hù)7-10天；
2)在混凝土模塊上建植狗牙根草坪平均氣溫大于18°C以上時(shí)，在養(yǎng)護(hù)成型的混凝土上播種狗牙根種子，播種時(shí)不需要基質(zhì)；播種后覆蓋無紡布(發(fā)芽后揭開)，每天澆水養(yǎng)護(hù)， 每周噴施葉面肥一次(0. lwt%復(fù)合肥或尿素),40-50天后即可成坪；發(fā)芽后20天左右草坪成坪前撒粉碎餅肥以促進(jìn)成坪。3)消落帶邊坡構(gòu)建鋼筋混凝土格構(gòu)框待修復(fù)消落帶邊坡整平夯實(shí)后澆筑鋼筋混凝土格構(gòu)框；格構(gòu)框的作用是防止邊坡坍塌，格構(gòu)梁寬度為30cm，深度為40cm，格構(gòu)框?qū)挾葹?-5m (根據(jù)地形，格構(gòu)框?qū)挾扔兴煌?。4)消落帶邊坡格構(gòu)框回填種植基質(zhì)格構(gòu)框內(nèi)回填特殊種植基質(zhì)，從上至下依次為3-5cm深的中粗砂、25-35cm深的肥沃種植土、l-3cm厚的基肥、整平夯實(shí)，夯實(shí)度 90-93% ；
5)安裝狗牙根混凝土草坪在回填了種植基質(zhì)的格構(gòu)框內(nèi)安裝建植狗牙根的混凝土草坪，并用MlO以上水泥砂漿勾縫；
6)養(yǎng)護(hù)安裝后植被混凝土的消落帶邊坡進(jìn)行日常澆水、施肥、除草及病蟲害防治管理，以促進(jìn)邊坡景觀快速恢復(fù)；消落帶邊坡采用本技術(shù)修復(fù)后的第一年水位回落需密切觀察復(fù)綠情況，及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，及時(shí)清除花序促進(jìn)走莖的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。實(shí)施例3
本實(shí)例為在消落帶現(xiàn)場(chǎng)播種狗牙根，需要較長(zhǎng)的施工時(shí)間，需要選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)，以保證修復(fù)工程不受水位消落的影響。
1)預(yù)制能種植狗牙根的混凝土模塊選擇粒徑為0. 8-1. Ocm的玄武巖骨料、水泥、 無機(jī)礦粉、水按照比例(1650 255 32 :3. 5 :65)攪拌澆筑制作而成，原料攪拌前清洗或過篩去除石料中的泥沙、樹枝等雜質(zhì)，攪拌過程中分次加入水，以免水分過多影響空隙?；炷梁穸葹?-6cm，邊長(zhǎng)為35cm的正方形，混凝土澆筑后12小時(shí)即可成型脫模，脫模之后在濕度為90%以上的養(yǎng)生室養(yǎng)護(hù)7-10天；
2)消落帶邊坡構(gòu)建鋼筋混凝土格構(gòu)框待修復(fù)消落帶邊坡整平夯實(shí)后澆筑鋼筋混凝土格構(gòu)框；格構(gòu)框的作用是防止邊坡坍塌，格構(gòu)梁寬度為20cm，深度為30cm，格構(gòu)框?qū)挾葹? (根據(jù)地形，格構(gòu)框?qū)挾扔兴煌?。3)消落帶邊坡格構(gòu)框回填種植基質(zhì)格構(gòu)框內(nèi)回填特殊種植基質(zhì)，從上至下依次為3-5cm的中粗砂、25-35cm深的肥沃種植土、l-3cm厚的基肥、整平夯實(shí)，，夯實(shí)度90-93%;
4)安裝混凝土模塊在回填了種植基質(zhì)的格構(gòu)框內(nèi)安裝混凝土模塊，并用MlO以上水泥砂漿勾縫；
5)在混凝土模塊上建植狗牙根草坪平均氣溫大于18°C以上時(shí)，在消落帶邊坡的混凝土上播種狗牙根種子，播種時(shí)不需要基質(zhì)；播種后覆蓋無紡布(發(fā)芽后揭開)，每天澆水養(yǎng)護(hù)，每周噴施葉面肥一次(0. lwt%復(fù)合肥或尿素)，40-50天后即可成坪；發(fā)芽后20天左右草坪成坪前撒粉碎餅肥以促進(jìn)成坪。6)養(yǎng)護(hù)從播種后即對(duì)消落帶邊坡進(jìn)行日常澆水、施肥、除草及病蟲害防治管理， 以促進(jìn)邊坡景觀快速恢復(fù)；消落帶邊坡采用本技術(shù)修復(fù)后的第一年水位回落需密切觀察復(fù)綠情況，及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)，及時(shí)清除花序促進(jìn)走莖的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.一種消落帶的生態(tài)修復(fù)方法，其特征在于，包括如下步驟1)預(yù)制混凝土模塊選擇碎石、水泥、無機(jī)礦粉、減水劑、水為原料，按重量份 1500-1700 =250-300 30-40 :3_5 :50-80配比攪拌、澆筑而成，所述無機(jī)礦粉由粉煤灰和硅鐵冶煉電爐回收二氧化硅微粉按質(zhì)量比例3 :7混合而成；混凝土模塊厚度為4-8cm，成型之后再養(yǎng)護(hù)7-10天；2)在混凝土模塊上建植狗牙根草坪在養(yǎng)護(hù)成型的混凝土模塊表面播種狗牙根種子， 覆蓋無紡布，澆水養(yǎng)護(hù)40-50天后即可成坪；3)消落帶邊坡構(gòu)建鋼筋混凝土格構(gòu)框整平夯實(shí)消落帶邊坡，然后澆筑鋼筋混凝土格構(gòu)框；4)消落帶邊坡格構(gòu)框回填種植基質(zhì)格構(gòu)框內(nèi)回填植基質(zhì)，從上至下依次為3-5cm深的中粗砂、25-35cm深的種植土、l-3cm深的基肥，整平，夯實(shí)度90-93% ；5)安裝狗牙根混凝土草坪在回填了種植基質(zhì)的格構(gòu)框內(nèi)安裝建植了狗牙根的混凝土草坪，并用水泥砂漿勾縫；6)養(yǎng)護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復(fù)方法，其特征在于，選擇了黃河流域以南的耐水淹時(shí)間長(zhǎng)達(dá)半年的狗牙根，播種時(shí)選擇不添加任何基質(zhì)或基質(zhì)層的直播方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復(fù)方法，其特征在于，澆筑混凝土模塊的碎石采用粒徑為 0. 8-1. Ocm的石灰?guī)r或輝綠巖或玄武巖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的修復(fù)方法，其特征在于，混凝土模塊長(zhǎng)寬為30-50cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的修復(fù)方法，其特征在于，在消落帶邊坡構(gòu)建的鋼筋混凝土格構(gòu)框，寬度為3-5m，格構(gòu)梁寬度為20-30cm，深度為30-40cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的修復(fù)方法，其特征在于，格構(gòu)框回填的種植基質(zhì)中，中粗砂粒徑0. 5-3mm，種植土的要求為壤土，pH6. 0-7. 5，有機(jī)質(zhì)含量> 10g/kg，含鹽量< 1. 2g/ kg,有效 N ^ 60mg/kg,速效 P ^ 8mg/kg,速效 K ^ 75mg/kg,容重彡 1. 3g/cm3，粒徑彡 2cm， 石礫含量< 10wt%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種消落帶的生態(tài)修復(fù)方法。本發(fā)明方法先預(yù)制可種植狗牙根的混凝土模塊，并在其上建植耐水淹的狗牙根草坪，同時(shí)對(duì)消落帶邊坡進(jìn)行平整、夯實(shí)，構(gòu)建鋼筋混凝土格構(gòu)框，回填種植基質(zhì)；最后建植狗牙根草坪的混凝土塊并養(yǎng)護(hù)，形成完整的消落帶全覆蓋混凝土綠化邊坡。本發(fā)明方法能形成穩(wěn)定的邊坡防護(hù)結(jié)構(gòu)，防止消落帶邊坡受水浪直接沖刷，保護(hù)消落帶土壤不受侵蝕，具有保持水土的功能；同時(shí)形成完整的植被覆蓋景觀，改善生態(tài)環(huán)境，具有廣闊的應(yīng)用前景和良好的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)A01G1/00GK102409637SQ20111023375
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者劉宏濤, 宋利平, 袁玲, 謝開驥, 郝鈺斌 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢植物園