CN104762923A - 农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法 - Google Patents

Abstract

农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法，涉及一种生态农业的稳定方法，首先进行人工平整后，沿平行河岸方向，自靠近河道处开始先种植3排一年生杞柳，然后种植3排一年生紫穗槐，按此顺序依次交叉种植杞柳和紫穗槐；边坡防护区进行人工修整，整个边坡防护区段设置成三个小斜坡与两个小平台相连的阶梯状结构；边坡防护区段的小斜坡上均采用丙纶无纺布防护，先将无纺布铺设于小斜坡上，顶端和底部分别用铆钉固定，中间部分扦插植被；边坡防护区段的小斜坡上扦插植被为杞柳，边坡防护区段的小平台中间位置上扦插一行紫穗槐；该方法人工扰动少、花费低廉、恢复快、效果好、近自然景观、后期无需人工养护的生态护坡和污染阻控。

Description

农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法

技术领域

    本发明涉及一种生态农业的稳定方法，特别是涉及一种农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法。

背景技术

河岸带是介于河流与陆地的生态交错带，在调节气候、保持水土、防洪方面具有重要的功能。健康的河岸生态***应具有较好的弹性和较强的稳定性。河道生态护坡的目标正是为了重建受破坏的河岸生态***，恢复其稳定性及固坡、截污和栖息地等生态功能。一直以来，对城市河流的生态护坡技术研究较多，而忽视了农业流域的河流生态修复和适用于农业地区的生态护坡技术。

农业流域是以农业生产为支柱产业或以农业用地为主要土地利用形式的流域，包括城市的部分郊区和广大农村地区。由于农业流域河流水域面积大、河网密布，又缺乏对河流生态***的管理，生态环境十分脆弱，河流水体与农业生产区之间缺失良好的植被缓冲带，导致河岸带土壤侵蚀严重、植被稀少、河道淤阻、水体面源污染严重。

传统的护坡技术多采用工程措施，主要有浆砌或干砌石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土体护坡、挡土墙护坡等。这些结构形式的护坡技术在保持岸坡结构稳定，防止水土流失方面起到一定的作用，短期护坡作用较显著，但由于其工程量大，特别是对自然河道边坡的扰动大，改变了河岸带的自然状态，长期下去会改变河岸带生态***的自然演替，造成水体和陆地环境的恶化。

后期发展起来的生态护坡技术主要形式有植物型护坡、土工材料复合种植基护坡和生态混凝土护坡等。植物的种植方式主要为人工种草、铺设草皮、液压喷薄植草和三维植草等。该类技术虽然具有施工简单、景观效果好的优点，但草籽易被雨水冲走，成活率低，雨后易造成坡面沟蚀、表土流失等边坡问题，而且后期人工养护要求极高，养护费用较大，不适合较为偏远的农业流域河岸带。直接种植灌木护坡技术，虽然具有人工扰动少、施工简单、价格低廉、养护低的优点，但由于河岸带有一定的坡度，坡面至上而下土壤的含水率相差较大，土壤保墒能力差异大，处于坡顶位置的土壤含水率较低，不利于植物生长，农业流域河岸带距离人居环境较远，管护较难，河岸边坡垂直分布上就会呈现出从下而上覆盖度越来越低的现象，或出现“斑块化”，不利于护坡景观的美化，更不利于护坡水土保持。

针对这种情况，后期人们采用覆盖农用薄膜或者无纺布来减少土壤水分蒸发，并维持一个稳定的内部温度，起到一个保墒的作用。但是，在植被成活后，废弃的农用薄膜和无纺布在自然界中不宜分解，对环境会造成二次污染。

    目前，现有的生态护坡技术主要分为两类，一类是植物-工程措施复合护坡，该类技术通常以混凝土、砂石、水泥类工程为基质，景观效果较好，但坡体的自然性能被彻底改变，其应有的栖息地、源汇、污染阻控能力均受到限制或丧失，而且该类技术也主要用于城市河段；另一类是单纯利用植物护坡，其特点是近自然景观，但防冲刷和滑、塌能力受到一定局限，而且需要的人工养护费用较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法，针对农业流域河岸带的特征及生态需求，提供一种人工扰动少、花费低廉、恢复快、效果好、近自然景观、后期无需人工养护的生态护坡和污染阻控。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明一种适用于农业流域的河岸边坡土壤-植物-生物稳定方法，本发明中将河岸带分为岸堤区和边坡防护区。

所述岸堤区宽度设置为10-15 m，首先进行人工平整后，沿平行河岸方向，自靠近河道处开始先种植3排一年生杞柳，种植杞柳行距为1 m，株距为0.8 m。然后种植3排一年生紫穗槐，种植紫穗槐行距1m，株距为1 m，按此顺序依次交叉种植杞柳和紫穗槐。在所述种植的杞柳和紫穗槐下方播撒草本植物草木樨、小冠花、黑麦草或紫花苜蓿。

所述边坡防护区进行人工修整，自岸堤区至常水位区修筑成小斜坡与小平台相连接的阶梯型边坡防护带，每段小斜坡均小于45°，相连的小平台宽度设置为20cm。整个边坡防护区段设置成三个小斜坡与两个小平台相连的阶梯状结构。

所述边坡防护区段的小斜坡上均采用丙纶无纺布防护。先将无纺布铺设于小斜坡上，顶端和底部分别用铆钉固定，中间部分扦插植被。

所述边坡防护区段的小斜坡上扦插植被为杞柳，杞柳段均采用20cm长、上面有2-3个芽孢的一年生杞柳枝。靠近岸堤区和靠近常水位区的小斜坡上杞柳扦插密度为60-100株/m²，中间小斜坡上杞柳扦插密度为10-25株/m²。

所述边坡防护区段的小平台中间位置上扦插一行紫穗槐，株距为15cm。

所述河岸带边坡防护区段的下端常水位处设置木桩围栏，木桩设置为长1.5-2.5 m、直径为10-20 cm、底部削为斜角的松木桩。

所述木桩嵌钉于河道内，深度为1.0-2.0m，两根木桩间距为30-50 cm，木桩间采用交叉的铁丝相连接。

本发明的优点与效果是：

1.采用简单适用的植物-土壤工程措施对河岸边坡进行修整，对边坡原有的自然性能扰动较小，边坡采用小斜坡与小平台相连接的模式，可以显著减少边坡滑塌及雨水溅蚀作用；

2.采用豆科/非豆科植物搭配，灌木与草本植物搭配种植，植被生长过程中可以有效改善河岸带土壤肥力；

3.采用可降解的丙纶无纺布进行边坡覆盖，起到保墒作用，增加边坡土壤的防冲刷和滑、塌能力，改善植物初期生长环境。待植被成活后，后期无需再人工养护，可降解的无纺布自然分解后也不会对环境造成二次污染。本发明适宜于水土流失较重、距离人居环境较远、养护较难的农业流域河岸带，技术实施后可以有效起到防护河岸边坡、降低水土流失、减少面源污染的作用，对于营造健康、自然的河岸带、改善河流水质及河岸带生态环境起到了积极的作用。

附图说明

图1河岸带边坡土壤-植物-生物稳定技术结构示意图。

1为岸堤区，2为岸堤区种植植被，3为边坡防护区，4为小斜坡，5为小平台，6为边坡防护区扦插植被，7为丙纶无纺布，8为木桩围栏，9为河岸常水位区。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

实施例1：

在铁岭市双安桥辽河保护区河段建立河岸边坡土壤-植物-生物稳定技术恢复区1000米，通过跟踪观测，效果良好。

岸堤区宽度设置为12米，自靠近河道处开始，沿着河岸平行方向种植3排一年生杞柳，行距为1 m，株距为0.8 m，然后种植3排一年生紫穗槐，种植紫穗槐行距1m，株距为1 m，依次分别种植了2组杞柳和2组紫穗槐。灌木种植区域的下层等比例混植草本植物小冠花、紫花苜蓿和草木犀，郁闭度100%。

边坡防护区长4米，倾斜度为45°，自岸堤区至常水位区修筑成三个小斜坡与两个小平台相连接的阶梯型边坡防护带，每段小斜坡长1.2米，倾斜角小于45°，靠近岸堤区和靠近常水位区的小斜坡上杞柳扦插密度为80株/m²，中间小斜坡上杞柳扦插密度为20株/m²。相连的小平台宽度设置为20cm，小平台上扦插一排紫穗槐，株距15 cm。

在河岸带边坡防护区段的下端常水位处设置木桩围栏，木桩选用长2 m、直径为10-20 cm、底部削为斜角的松木桩。木桩嵌钉于河道内，深度为1.5m，两根木桩间距为40 cm，木桩间采用交叉的铁丝相连接。

工程完成6个月，单株杞柳的新生根系平均生长深度可达50cm，新生枝条高度可达70cm以上，单株紫穗槐新生主根长度可达30cm以上；目测其植被覆盖度达到90%以上，而对照河岸带植被覆盖度只有40-50%。

工程区坡岸浅表层土壤紧实度得到改善，土壤紧实度、含水率均高于对照坡岸，土壤抗剪强度增强。植被根系形成网状结构，增强了土壤的结构性，使岸坡侵蚀得到一定的控制。经历暴雨（最大小时雨量85 mm）后，岸坡坍塌面积仅为对照坡岸的25%。

实施例2：

在辽河保护区秀水河段建立河岸边坡土壤-植物-生物稳定技术恢复区500米，岸堤区宽度设置为10米，自靠近河道处开始，沿着河岸平行方向种植3排一年生杞柳，行距为1 m，株距为0.8 m，然后种植3排一年生紫穗槐，种植紫穗槐行距1 m，株距为1 m，依次分别种植了2组杞柳和1组紫穗槐。灌木种植区域的下层等比例混植草本植物小冠花、黑麦草和草木犀，郁闭度100%。

边坡防护区长3米，倾斜度为30°，自岸堤区至常水位区修筑成三个小斜坡与两个小平台相连接的阶梯型边坡防护带，每段小斜坡长1米，倾斜角小于30°，靠近岸堤区和靠近常水位区的小斜坡上杞柳扦插密度为60株/m²，中间小斜坡上杞柳扦插密度为10株/m²。相连的小平台宽度设置为20cm，小平台上扦插一排紫穗槐，株距15 cm。

在河岸带边坡防护区段的下端常水位处设置木桩围栏，木桩选用长1.5m、直径为10-20 cm、底部削为斜角的松木桩。木桩嵌钉于河道内，深度为1.0 m，两根木桩间距为50cm，木桩间采用交叉的铁丝相连接。

工程完成后，植被成活率可达80%以上，一年后工程区植被覆盖度可达70-80%，对照河岸带植被覆盖度只有40-50%。坡岸浅表层土壤紧实度得到改善，土壤紧实度、含水率均高于对照坡岸，土壤抗剪强度增强。植被根系形成网状结构，增强了土壤的结构性，使岸坡侵蚀得到一定的控制。

实施例3

本实施例3是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：

在辽河保护区石佛寺段建立河岸边坡土壤-植物-生物稳定技术恢复区500米，岸堤区宽度设置为15米，

在辽河保护区秀水河段建立河岸边坡土壤-植物-生物稳定技术恢复区500米，岸堤区宽度设置为15米，自靠近河道处开始，沿着河岸平行方向种植3排一年生杞柳，行距为1 m，株距为0.8 m，然后种植3排一年生紫穗槐，种植紫穗槐行距1m，株距为1 m，依次分别种植了3组杞柳和2组紫穗槐。灌木种植区域的下层等比例混植草本植物小冠花、黑麦草、草木犀和紫花苜蓿，郁闭度100%。

边坡防护区长3米，倾斜度为50°，自岸堤区至常水位区修筑成三个小斜坡与两个小平台相连接的阶梯型边坡防护带，每段小斜坡长1米，倾斜角小于45°，靠近岸堤区和靠近常水位区的小斜坡上杞柳扦插密度为100株/m²，中间小斜坡上杞柳扦插密度为25株/m²。相连的小平台宽度设置为20cm，小平台上扦插两排紫穗槐，行距10cm，株距15 cm。

在河岸带边坡防护区段的下端常水位处设置木桩围栏，木桩选用长2.5 m、直径为10-20 cm、底部削为斜角的松木桩。木桩嵌钉于河道内，深度为2 m，两根木桩间距为30 cm，木桩间采用交叉的铁丝相连接。

工程完成后，植被成活率可达70%以上，一年后工程区植被覆盖度可达90%以上，显著高于对照河岸带的40-50%。工程区坡岸浅表层土壤紧实度得到改善，土壤紧实度、含水率均高于对照坡岸，土壤抗剪强度增强。植被根系形成网状结构，增强了土壤的结构性，使岸坡侵蚀得到一定的控制。

Claims (5)

1.农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法，其特征在于，所述方法包括将河岸带分为岸堤区和边坡防护区，区域设计包括以下方案：岸堤区宽度设置为10-15 m，首先进行人工平整后，沿平行河岸方向，自靠近河道处开始先种植3排一年生杞柳，种植杞柳行距为1 m，株距为0.8 m；然后种植3排一年生紫穗槐，种植紫穗槐行距1m，株距为1 m，按此顺序依次交叉种植杞柳和紫穗槐；在所种植的杞柳和紫穗槐下方播撒草本植物草木樨、小冠花、黑麦草或紫花苜蓿；边坡防护区进行人工修整，自岸堤区至常水位区修筑成小斜坡与小平台相连接的阶梯型边坡防护带，每段小斜坡均小于45°，相连的小平台宽度设置为20cm；整个边坡防护区段设置成三个小斜坡与两个小平台相连的阶梯状结构；边坡防护区段的小斜坡上均采用丙纶无纺布防护，先将无纺布铺设于小斜坡上，顶端和底部分别用铆钉固定，中间部分扦插植被；边坡防护区段的小斜坡上扦插植被为杞柳，杞柳段均采用20cm长、上面有2-3个芽孢的一年生杞柳枝；边坡防护区段的小平台中间位置上扦插一行紫穗槐；河岸带边坡防护区段的下端常水位处设置木桩围栏。

2.根据权利要求1所述的农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法，其特征在于，所述边坡防护区段的小斜坡上扦插植被为杞柳，靠近岸堤区和靠近常水位区的小斜坡上杞柳扦插密度为60-100株/m²，中间小斜坡上杞柳扦插密度为10-25株/m²。

3.根据权利要求1所述的农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法，其特征在于，所述边坡防护区段扦插一行紫穗槐，株距为15cm。

4.根据权利要求1所述的农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法，其特征在于，所述河岸带边坡防护区段木桩设置为长1.5-2.5 m、直径为10-20 cm、底部削为斜角的松木桩。

5.根据权利要求4所述的农业流域河岸带边坡的土壤-植物-生物稳定方法，其特征在于，所述木桩嵌钉于河道内，深度为1.0-2.0m，两根木桩间距为30-50 cm，木桩间采用交叉的铁丝相连接。