CN104817182A - 构建阻控农业面源污染寒冷地区河岸缓冲带的方法 - Google Patents

Abstract

构建阻控农业面源污染寒冷地区河岸缓冲带的方法，涉及一种生态与环境保护方法，所述方法从农田至河道之间构筑三级不同的自然植被阻隔带：其中缓坡区采用豆科植物刺槐与自然草本植被组合，不但可以有效阻控农田径流的下渗作用，还可以通过植物根际作用吸附固定氮磷等营养元素；经过缓坡区的阻滞作用后，农田径流进入生态阻隔区，该区域设置了乔灌草的植被带和生物炭吸附带，不但对降雨径流有显著的截留、吸收转化作用，而且在冬雪春融时期，生物炭吸附带对融雪径流中污染物也有很好的吸附作用，待冬季休眠期过后，又可被植物、根际微生物吸收转化或降解。既可以进一步阻控农业面源污染，又不会影响到河岸缓冲带的防洪泄洪功能。

Description

构建阻控农业面源污染寒冷地区河岸缓冲带的方法

技术领域

    本发明涉及一种生态与环境保护方法，特别是涉及一种构建阻控农业面源污染寒冷地区河岸缓冲带的方法。

背景技术

随着社会经济和城市化水平的迅猛发展，水生态***受到了严峻考验。水体污染一般分为点源污染和面源污染两类，点源污染是指工业生产过程与城市生活中通过集中排污等途径所产生的污染物，这种污染源相对较集中，排污途径明确。非点源污染是指在降水、融冰雪和灌溉等过程中所产生的地表径流，经过淋溶和冲刷作用，携带自然或人为污染物质最终汇入受纳水体中所引起的水体污染。随着近年来对水体污染治理工作的大力开展，点源污染已经得到了有效管控，面源污染日渐成为河流、湖泊等地表水体污染最主要的贡献源。

河岸缓冲带是介于河流与陆地之间的生态过渡带，特殊的地理位置决定了其具有防治面源污染、截污滞污、营造河岸景观等生态功能。河岸植物群落作为河岸缓冲带的主体，对阻控农业面源污染起到了决定性的作用。然而，由于受人类活动的影响，目前河岸带植物群落及生态***破坏和退化现象十分严重，农业面源污染所带来的水体污染问题也日益突出。因此，合理构建河岸植被缓冲带，通过河岸带植被群落的截留、吸收、吸附和阻滞作用有效阻控地表径流、地下渗流、废水排放及融雪径流中污染物进入河流***。

经过对现有技术检索发现，中国专利CN201310167982.9公开了一种水库区污染拦截生态***，通过建立库岸沼气工程、经济林带、截洪工程，消落区牧草带、库区淡水鱼等拦截***进行面源污染阻控；中国专利CN201110261936.6公开了一种构建阻控面源污染的近河岸自然植物群落的方法，由各种耐湿、中生乔、灌、草植物复合混交种植而成，通过合理的植物空间布局及植物配置方法有效起到阻控面源污染的作用；中国专利CN201010297597.2公开了一种湖滨湿地生态修复方法，通过在湖滨带种植湿生木本植物构建湿地植物群落，湿生木本植物主要包括湿生乔木柳树、水杉、中山杉、池杉、竹子和湿生灌木滇鼠刺和杞柳；中国专利CN200610161264.0公开了一种高效快速去除面源污染的生态岸坡构建方法，沿河堤岸坡至河道水体之间构建三级滤床***，按阶梯式方式布置，滤床底部装填砾石、陶粒、沸石等填料，表层种植植物，每级滤床布设布水***，达到去除面源污染的目的。

这些专利有从工程技术角度出发，通过构建生态护坡或循环农业生态***达到去除农业面源污染的，也有通过构建湿地或近河岸植物群落来进行湖/岸修复的。然而，这些技术措施要么工程量大、实施复杂，造价高昂，要么种植植被都适宜于气候较温暖地带，并未考虑到北方寒冷地区融雪径流所造成的水体污染现象。本发明针对上述问题，结合北方地区气候特点及面源污染特征，在河岸缓冲带构建中将河岸植被的截留转化作用与化学吸附阻控作用有效结合起来，提供一种有效阻控农业面源污染的寒冷地区河岸缓冲带构建方法。在进一步检索中，尚未发现与本发明有相同或者相似的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种构建阻控农业面源污染寒冷地区河岸缓冲带的方法，本发明针对北方寒冷地区植被生长习性及农业面源污染特征，提供一种既能够有效阻控夏季农田降雨径流/渗流中污染物，同时又能够在冬季植被休眠期有效阻控融雪径流/渗流中污染物的河岸缓冲带构建方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种构建阻控农业面源污染寒冷地区河岸缓冲带的方法，将河岸缓冲带分为靠近农田缓坡区、中间生态阻隔区和靠近河道植被区三部分。

农田与河岸带相连接的部分修筑成坡体宽度为2-3米，倾斜角小于30°的靠近农田缓坡区。种植植被为灌木刺槐，行距1.2米，株距1.5米，与坡体自然生长的杂草组成灌草阻隔带。

在靠近农田缓坡区下方设置3-5米宽的生态阻隔区，该阻隔区由植被种植带和生物炭吸附带组成。所述中间生态阻隔区中植被种植模式为乔/灌/草组合模式。种植乔木为枫杨，灌木为杞柳与紫穗槐。乔木种植行距为2米，株距为2米；灌木种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐进行混植；乔木与灌木下方播撒耐寒的草本植物二月兰和三叶草。

在中间生态阻隔区中设置两条生物炭吸附带，两条吸附带间隔1-2米，分别位于两排乔木中间。所述生物炭吸附带的构建方法为：沿平行河岸方向挖置深0.5米、宽0.2米的沟渠，下层铺垫10cm厚生物炭，压实后上面覆盖20cm厚小粒径砾石层，砾石层上覆盖20cm厚表土层，压实后吸附带高度低于两边河岸带2-3cm。压实后土壤上等比例播撒二月兰与三叶草草籽。

靠近河道植被区以灌/草模式进行植被种植，灌木为一年生杞柳和紫穗槐，种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐等比例混植。灌木下方播撒小冠花与草木犀。

与现有方法相比较，本发明具有如下优点：

本发明所构建的河岸缓冲带选用耐寒旱植被，通过豆科/非豆科，乔/灌/草不同组合种植模式，在农田与河道之间形成三级不同的自然植被阻隔带：①靠近农田处修整为小于30°的缓坡区可以有效减少农田径流的下渗作用，降低对地下水体的污染；②生态阻隔区设置为植被种植带与生物炭吸附带相结合的模式，既可以有效阻控夏季农田降雨径流/渗流中污染物，又能够截留、吸附融冰雪径流/渗流中污染物；③三级自然植被阻隔带分别采用不同的植被搭配模式，在有效阻控农业面源污染的同时还具有良好的生态及景观美学功能。

附图说明

图1为本发明河岸缓冲带结构示意图。

1为农田，2为靠近农田缓坡区，3为中间生态阻隔区，4为靠近河道植被区，5为河流，6为灌木，7为乔木，8为生物炭吸附带，9为草本植物。

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：

本实施例1是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：

在铁岭市双安桥辽河保护区河段构建30米宽的河岸植被缓冲带，分为靠近农田缓坡区、中间生态阻隔区和靠近河道植被区三部分。

农田与河岸带相连接的部分修筑成坡体宽度为2米，倾斜角为20°-25°的靠近农田缓坡区。种植植被为灌木刺槐，行距1.2米，株距1.5米，与坡体自然生长的杂草组成灌草阻隔带。

在靠近农田缓坡区下方设置5米宽的生态阻隔区，该阻隔区由植被种植带和生物炭吸附带组成。中间生态阻隔区中植被种植模式为乔/灌/草组合模式。种植乔木为枫杨，灌木为杞柳与紫穗槐。乔木种植行距为2米，株距为2米；灌木种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐进行混植；乔木与灌木下方播撒耐寒的草本植物二月兰和三叶草。

在中间生态阻隔区中设置两条生物炭吸附带，两条吸附带间隔2米，分别位于两排乔木中间。生物炭吸附带的构建方法为：沿平行河岸方向挖置深0.5米、宽0.2米的沟渠，下层铺垫10cm厚生物炭，压实后上面覆盖20cm厚小粒径砾石层，砾石层上覆盖20cm厚表土层，压实后吸附带高度低于两边河岸带3cm。压实后土壤上等比例播撒二月兰与三叶草，郁闭度为100%。

靠近河道植被区宽度为23米，以灌/草模式进行植被种植，灌木为一年生杞柳和紫穗槐，草本植物选择小冠花和草木犀。灌木种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐等比例混植。灌木下方播撒小冠花与草木犀，郁闭度为80%。

按照以上设计，农业面源污染阻控率可达85%以上。

实施例2：

本实施例2是在以下实施条件和技术要求条件下实施的：

在铁岭市银州区辽河保护区河段构建20米宽的河岸植被缓冲带，分为靠近农田缓坡区、中间生态阻隔区和靠近河道植被区三部分。

农田与河岸带相连接的部分修筑成坡体宽度为3米，倾斜角为15°-20°的靠近农田缓坡区。种植植被为灌木刺槐，行距1.2米，株距1.5米，与坡体自然生长的杂草组成灌草阻隔带。

在靠近农田缓坡区下方设置4米宽的生态阻隔区，该阻隔区由植被种植带和生物炭吸附带组成。中间生态阻隔区中植被种植模式为乔/灌/草组合模式。种植乔木为枫杨，灌木为杞柳与紫穗槐。乔木种植行距为2米，株距为2米；灌木种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐进行混植；乔木与灌木下方播撒耐寒的草本植物二月兰和三叶草。

在中间生态阻隔区中设置两条生物炭吸附带，两条吸附带间隔1.5米，分别位于两排乔木中间。生物炭吸附带的构建方法为：沿平行河岸方向挖置深0.5米、宽0.2米的沟渠，下层铺垫10cm厚生物炭，压实后上面覆盖20cm厚小粒径砾石层，砾石层上覆盖20cm厚表土层，压实后吸附带高度低于两边河岸带2cm。压实后土壤上等比例播撒二月兰与三叶草，郁闭度为100%。

靠近河道植被区宽度为13米，以灌/草模式进行植被种植，灌木为一年生杞柳和紫穗槐，草本植物选择小冠花和草木犀。灌木种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐等比例混植。灌木下方播撒小冠花与草木犀，郁闭度为80%。

按照以上设计，农业面源污染阻控率可达80%以上。

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河段构建18米宽的河岸植被缓冲带，分为靠近农田缓坡区、中间生态阻隔区和靠近河道植被区三部分。

农田与河岸带相连接的部分修筑成坡体宽度为2.5米，倾斜角为25°-30°的靠近农田缓坡区。种植植被为灌木刺槐，行距1.2米，株距1.5米，与坡体自然生长的杂草组成灌草阻隔带。

在靠近农田缓坡区下方设置4.5米宽的生态阻隔区，该阻隔区由植被种植带和生物炭吸附带组成。中间生态阻隔区中植被种植模式为乔/灌/草组合模式。种植乔木为枫杨，灌木为杞柳与紫穗槐。乔木种植行距为2米，株距为2米；灌木种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐进行混植；乔木与灌木下方播撒耐寒的草本植物二月兰和三叶草。

在中间生态阻隔区中设置两条生物炭吸附带，两条吸附带间隔2米，分别位于两排乔木中间。生物炭吸附带的构建方法为：沿平行河岸方向挖置深0.5米、宽0.2米的沟渠，下层铺垫10cm厚生物炭，压实后上面覆盖20cm厚小粒径砾石层，砾石层上覆盖20cm厚表土层，压实后吸附带高度低于两边河岸带3cm。压实后土壤上等比例播撒二月兰与三叶草，郁闭度为100%。

靠近河道植被区宽度为11米，以灌/草模式进行植被种植，灌木为一年生杞柳和紫穗槐，草本植物选择小冠花和草木犀。灌木种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐等比例混植。灌木下方播撒小冠花与草木犀，郁闭度为80%。

按照以上设计，农业面源污染阻控率可达72%以上。

结合实施例1～3对本发明做进一步的综合阐述：本发明从农田至河道之间构筑三级不同的自然植被阻隔带：其中缓坡区采用豆科植物刺槐与自然草本植被组合，不但可以有效阻控农田径流的下渗作用，还可以通过植物根际作用吸附固定氮磷等营养元素；经过缓坡区的阻滞作用后，农田径流进入生态阻隔区，该区域设置了乔灌草的植被带和生物炭吸附带，不但对降雨径流有显著的截留、吸收转化作用，而且在冬雪春融时期，生物炭吸附带对融雪径流中污染物也有很好的吸附作用，待冬季休眠期过后，又可被植物、根际微生物吸收转化或降解。而且该区域草本植物选用了耐寒旱的二月兰，即使在冬季的时候依然绿叶葱葱，在早春时节更是花开成片，具有很好的景观美学功效；最后一道屏障为靠近河道植被区，采用灌木杞柳与豆科植物紫穗槐混植，草本植物选用对氮磷去除效果较好的小冠花与草木犀混植，既可以进一步阻控农业面源污染，又不会影响到河岸缓冲带的防洪泄洪功能。

Claims (1)

1.构建阻控农业面源污染寒冷地区河岸缓冲带的方法，其特征在于，所述方法包括将河岸缓冲带分为靠近农田缓坡区、中间生态阻隔区和靠近河道植被区三部分；

农田与河岸带相连接的部分修筑成坡体宽度为2-3米，倾斜角小于30°的靠近农田缓坡区；种植植被为灌木刺槐，行距1.2米，株距1.5米，与坡体自然生长的杂草组成灌草阻隔带；

在靠近农田缓坡区下方设置3-5米宽的生态阻隔区，该阻隔区由植被种植带和生物炭吸附带组成；中间生态阻隔区中植被种植模式为乔/灌/草组合模式；种植乔木为枫杨，灌木为杞柳与紫穗槐；乔木种植行距为2米，株距为2米；灌木种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐进行混植；乔木与灌木下方播撒耐寒的草本植物二月兰和三叶草；

在中间生态阻隔区中设置两条生物炭吸附带，两条吸附带间隔1-2米，分别位于两排乔木中间；生物炭吸附带的构建方法为：沿平行河岸方向挖置深0.5米、宽0.2米的沟渠，下层铺垫10cm厚生物炭，压实后上面覆盖20cm厚小粒径砾石层，砾石层上覆盖20cm厚表土层，压实后吸附带高度低于两边河岸带2-3cm；压实后土壤上等比例播撒二月兰与三叶草草籽；

靠近河道植被区以灌/草模式进行植被种植，灌木为一年生杞柳和紫穗槐，种植行距为1米，株距为1米，杞柳与紫穗槐等比例混植；灌木下方播撒小冠花与草木犀。