專利名稱：扁穗牛鞭草和牛鞭草在水庫(kù)和江河湖泊消落區(qū)的植被構(gòu)建與生態(tài)治理中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及禾本科牛鞭草屬兩種植物在消落 區(qū)的植被構(gòu)建與生態(tài)治理中的應(yīng)用，特別涉及扁穗牛鞭草(Memeirthriei compressa)和牛鞭 取Hemarthria Wii^iffl3)在水庫(kù)和江河湖泊消落區(qū)的植被構(gòu)建與生態(tài)治理中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
我國(guó)修建有幾萬(wàn)座水庫(kù)，由于灌溉、發(fā)電、航運(yùn)、防洪等需要，水庫(kù)水位會(huì)發(fā)生漲落 導(dǎo)致水庫(kù)庫(kù)岸產(chǎn)生淹沒-出水暴露交替出現(xiàn)的消落區(qū)。不同的水庫(kù)其消落區(qū)的水位落差是 有差異的，有的水庫(kù)消落區(qū)水位落差可高達(dá)數(shù)十米。由于連續(xù)每年水淹的影響，消落區(qū)常常 表現(xiàn)出明顯的生態(tài)退化，環(huán)境質(zhì)量低下。以我國(guó)的三峽水庫(kù)為例，三峽工程為世界上的特大 型水利工程，三峽水庫(kù)建成后為長(zhǎng)約660公里的河道形水庫(kù)。根據(jù)三峽水庫(kù)的運(yùn)行調(diào)度方 案，水庫(kù)正常蓄水位175米(高程)，汛期防洪限制水位145米(高程)。由于三峽水庫(kù)水位的 周期性漲落，河道兩邊庫(kù)岸形成明顯的消落區(qū)。三峽水庫(kù)消落區(qū)面積巨大，總面積達(dá)300多 平方公里；水位落差大，垂直高差最大達(dá)30米；被水淹沒的時(shí)間長(zhǎng)，每年水淹時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)8 個(gè)月。三峽水庫(kù)大面積消落區(qū)的產(chǎn)生對(duì)整個(gè)庫(kù)區(qū)的生態(tài)環(huán)境有很大影響，主要體現(xiàn)在消落 區(qū)植被退化甚至消亡、庫(kù)岸剝蝕和土壤流失、庫(kù)岸生態(tài)屏障能力降低、庫(kù)區(qū)景觀質(zhì)量下降等 方面。與水庫(kù)消落區(qū)類似，由于洪枯水量變化和水位變化，我國(guó)很多江河湖泊的河(湖) 岸也存在水位漲落的消落區(qū)，這些消落區(qū)同樣也存在植被退化和水土流失等明顯的生態(tài)環(huán) 境問題。要解決水庫(kù)和江河湖泊消落區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量低下的問題，一個(gè)很重要的措施就是 恢復(fù)消落區(qū)的植被，通過恢復(fù)植被的方式來(lái)對(duì)消落區(qū)進(jìn)行生態(tài)治理，提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量?？?慮到消落區(qū)被水淹沒時(shí)水力侵蝕和水流沖刷嚴(yán)重以及消落區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱的特殊性，為達(dá) 到真正的生態(tài)治理目的和良好的治理效果，構(gòu)建的植被不能是季節(jié)性的、臨時(shí)性的植被，而 必須是持續(xù)存在的永久性植被，并且構(gòu)建的植被對(duì)連續(xù)每年發(fā)生的水淹能很好地耐受而不 會(huì)逐漸衰退。因此，在消落區(qū)的植被構(gòu)建和生態(tài)治理中，關(guān)鍵是選育到在水淹后特別是在大 深度、長(zhǎng)時(shí)間水淹后不會(huì)死亡，在退水出露后又能很快進(jìn)行生長(zhǎng)的植物物種，且該物種還具 有發(fā)達(dá)的根系能夠很好地固持土壤，防止土壤流失。關(guān)于消落區(qū)的植被構(gòu)建和生態(tài)治理，已有一些研究報(bào)道，如《水體消漲帶植被 護(hù)坡方法》(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00510033601. 3)提出了在消漲帶構(gòu)建李氏禾草被進(jìn)行 護(hù)坡，以防治消漲帶水土流失并綠化消漲帶；《消落帶草被構(gòu)建方法》(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?20051002^62. X)提出了在感潮河段的消落帶栽植麥冬，進(jìn)行感潮河段消落帶生態(tài)修復(fù)和 植被構(gòu)建；《一種水面消漲帶植物護(hù)坡的方法》(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00610062150. 0)采用向 消漲帶坡面噴播兩棲植物種子為主、栽種兩棲植物苗木為輔的植物護(hù)坡方案，在消漲帶坡 面形成喬、灌、草立體配置的，具有水土保持和景觀效果的生態(tài)防護(hù)植物群落；《一種用于河提水庫(kù)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)提出了采 用種植香根草來(lái)進(jìn)行河提水庫(kù)防沖護(hù)岸的生態(tài)工程技術(shù)。但仔細(xì)分析后可以看出，這些技 術(shù)中有的是在水淹深度不大的試驗(yàn)基礎(chǔ)上提出來(lái)的而不適用于大深度水淹的情況，有的是 在水淹時(shí)間不長(zhǎng)的試驗(yàn)基礎(chǔ)上提出來(lái)的而不適用于長(zhǎng)時(shí)間水淹的情況。我國(guó)現(xiàn)有的水庫(kù)和 江河湖泊消落區(qū)類型多樣，不同消落區(qū)的水淹深度和水淹時(shí)間長(zhǎng)短也有很大差異，有的消 落區(qū)存在水淹深度大、水淹時(shí)間長(zhǎng)的特性，現(xiàn)有技術(shù)尚不能滿足這些消落區(qū)特別是大深度、 長(zhǎng)時(shí)間水淹消落區(qū)永久性植被構(gòu)建與生態(tài)治理的需要。因此，迫切需要研發(fā)不僅能用于小 深度、短時(shí)間水淹消落區(qū)，而且能用于大深度、長(zhǎng)時(shí)間水淹消落區(qū)永久性植被構(gòu)建與生態(tài)治 理的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種適用于水庫(kù)和江河湖泊消落區(qū)的植被 構(gòu)建與生態(tài)治理的技術(shù)，該技術(shù)不僅能用于小深度、短時(shí)間水淹消落區(qū)，而且能用于大深 度、長(zhǎng)時(shí)間水淹消落區(qū)，可使消落區(qū)全年具有存活的發(fā)達(dá)植被，且該植被能經(jīng)受連續(xù)每年發(fā) 生的水淹而不發(fā)生衰退和死亡；還可使消落區(qū)很好地保持水土，屏障和消減污染，并極大地 提高消落區(qū)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案
扁穗牛鞭草("efflariAria coffl/Tressa)和牛鞭草GfefflariAria altissima)在水庫(kù)和江 河湖泊消落區(qū)的植被構(gòu)建與生態(tài)治理中的應(yīng)用。進(jìn)一步，所述水庫(kù)和江河湖泊消落區(qū)的水位漲落垂直高差為(Γ30米，水淹時(shí)間為 0、個(gè)月。進(jìn)一步，所述水庫(kù)為三峽水庫(kù)。扁穗牛鞭草OfesariAria)，禾本科牛鞭草屬，多年生草本植物，具橫走 根莖；稈直立部分高2(Γ40厘米，直徑廣2毫米；葉片線形，長(zhǎng)可達(dá)10厘米，鞘口及葉舌具纖 毛。年糖(Meimrthria Wii^iaa),禾本科牛鞭草屬，多年生草本植物，有長(zhǎng)而橫走的根 莖；稈直立部分可高達(dá)1米，直徑約3毫米；葉鞘邊緣膜質(zhì)，鞘口具纖毛，葉舌膜質(zhì)，白色，長(zhǎng) 約0. 5毫米；葉片線形，長(zhǎng)15 20厘米，寬4 6毫米。應(yīng)用扁穗牛鞭草和/或牛鞭草進(jìn)行水庫(kù)和江河湖泊消落區(qū)的植被構(gòu)建與生態(tài)治 理，可采用如下方法①在野外采集扁穗牛鞭草和/或牛鞭草植株，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得大量 小株后，分株栽植于土壤肥沃、舒松透水的苗圃中，進(jìn)行澆水和除雜草等常規(guī)管理，生長(zhǎng)到 合適大小后作為種苗。②對(duì)于水庫(kù)消落區(qū)的植被構(gòu)建，因我國(guó)水庫(kù)多數(shù)在秋冬季蓄水處于 高水位而春夏季處于低水位，植被構(gòu)建應(yīng)在水位下降、消落區(qū)出露后進(jìn)行；對(duì)于江河湖泊消 落區(qū)的植被構(gòu)建，因我國(guó)江河湖泊通常在夏季為漲水期而秋冬季為枯水期，植被構(gòu)建應(yīng)在 夏季漲水期結(jié)束后進(jìn)行。③在種植扁穗牛鞭草和/或牛鞭草前，應(yīng)清除消落區(qū)的枯枝、石 頭等雜物，對(duì)于坡度大具有陡坎的消落區(qū)要采取石條、石壟或混凝土等方法護(hù)坡，對(duì)于水浪 沖刷明顯的消落區(qū)要修建圍堰或擋墻等進(jìn)行防浪刷處理。④在構(gòu)建植被時(shí)，既可以單獨(dú) 種植扁穗牛鞭草或者牛鞭草構(gòu)建單種植被，也可以同時(shí)種植扁穗牛鞭草和牛鞭草構(gòu)建混交 植被，還可以采用扁穗牛鞭草和/或牛鞭草與其它植物混交種植的方式；另外，既可以采用 扁穗牛鞭草和/或牛鞭草構(gòu)建完整連續(xù)的植被，也可以構(gòu)建塊狀、團(tuán)狀或點(diǎn)狀的不連續(xù)植被。⑤扁穗牛鞭草和/或牛鞭草的種植可采用播穴或條播的方法。采用播穴的方法時(shí)，在 擬種植扁穗牛鞭草和/或牛鞭草的消落區(qū)挖出直徑15厘米、深20厘米的播穴，穴距3(Γ40 厘米，將培育好的扁穗牛鞭草或牛鞭草種苗移栽于播穴內(nèi)，用壤土壓實(shí)種苗根系，澆水定根 后壤土壅土，壅土高出地表3飛厘米。采用條播的方法時(shí)，在消落區(qū)以平行于水面的方式橫 坡開挖寬1(Γ15厘米、深20厘米的播溝，播溝間距2(Γ30厘米，將培育好的扁穗牛鞭草或牛 鞭草種苗移栽于播溝內(nèi)，種苗株距10厘米，用壤土壓實(shí)種苗根系，澆水定根后壤土壅土。在 種植后6 10天左右，扁穗牛鞭草和牛鞭草植株即開始生長(zhǎng)，約3(Γ40天后可形成穩(wěn)定群落。 ⑥在構(gòu)建植被的早期管護(hù)中，需要去除雜草，防止野兔、牛羊等草食動(dòng)物啃食破壞，如遇干 旱需澆水抗旱。通過上述管護(hù)措施，可使構(gòu)建的扁穗牛鞭草和/或牛鞭草植被在消落區(qū)被 漲水淹沒前生長(zhǎng)良好，營(yíng)養(yǎng)積累順利，并具有最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)；次年消落區(qū)退水出露后，扁 穗牛鞭草和/或牛鞭草仍然存活并能夠迅速恢復(fù)生長(zhǎng)形成繁茂的植被。⑦由于扁穗牛鞭 草和牛鞭草抗泥沙淤積掩埋的能力很強(qiáng)，因此一般的泥沙淤積掩埋對(duì)扁穗牛鞭草和牛鞭草 植被的影響不大，只要植被沒有被完全掩埋均可很好生長(zhǎng)恢復(fù)。對(duì)于河流庫(kù)灣或回水區(qū)域， 如果泥沙淤積掩埋特別嚴(yán)重，導(dǎo)致整個(gè)植被完全被掩埋且淤積的泥沙超過被掩埋植被高度 5厘米以上，可通過以下兩種方法來(lái)促進(jìn)植被盡快生長(zhǎng)恢復(fù)一種方法是用鐵鏟或鋤頭以 開條溝的形式去除覆蓋的淤積泥沙，使植被在去除泥沙的條溝中暴露出來(lái)，條溝間距2(Γ30 厘米；另一種方法是通過補(bǔ)種促進(jìn)泥沙淤積過厚消落區(qū)植被的盡快恢復(fù)。本發(fā)明的有益效果在于①扁穗牛鞭草和牛鞭草具有很強(qiáng)的水淹耐受能力和很 好的耐貧瘠土壤、耐旱的特性，對(duì)于連續(xù)每年發(fā)生的水淹深度為(Γ30米、水淹時(shí)間為(Γ8個(gè) 月的消落區(qū)水淹環(huán)境及消落區(qū)退水后的陸生環(huán)境均能很好適應(yīng)；其植株具有發(fā)達(dá)的地上匍 匐莖，在水淹后不會(huì)死亡，待消落區(qū)退水出露;Γ6天后即萌發(fā)新葉，恢復(fù)生長(zhǎng)迅速，可使消 落區(qū)特別是大深度、長(zhǎng)時(shí)間水淹消落區(qū)全年均有存活的植被，植被覆蓋率達(dá)到100%，極大地 改善消落區(qū)的景觀質(zhì)量。②扁穗牛鞭草和牛鞭草的植株具有在大深度、長(zhǎng)時(shí)間水淹后仍能 存活的發(fā)達(dá)茂密根系，加上具有很強(qiáng)水淹耐受能力的地上匍匐莖形成的致密地被層，采用 扁穗牛鞭草和/或牛鞭草構(gòu)建的植被對(duì)消落區(qū)特別是大深度、長(zhǎng)時(shí)間水淹消落區(qū)的土壤具 有很強(qiáng)的固持能力和減少?gòu)搅鳑_刷的能力，可極大幅度地降低甚至完全控制消落區(qū)的土壤 流失，同時(shí)可成為優(yōu)良的庫(kù)岸水陸屏障帶，截留、吸收、分解消落區(qū)以上陸域產(chǎn)生的土壤流 失和面源污染物。③扁穗牛鞭草和牛鞭草植株莖葉的蛋白質(zhì)含量高、適口性好，牛、馬、羊、 兔、雞等動(dòng)物均喜食，是優(yōu)良的動(dòng)物飼草，因此，應(yīng)用扁穗牛鞭草和/或牛鞭草大規(guī)模構(gòu)建 消落區(qū)植被除了具有極高的生態(tài)效益外，還具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。④扁穗牛鞭草和牛鞭草 在我國(guó)有廣泛分布，適應(yīng)我國(guó)廣大地域的氣候條件，因此，本發(fā)明廣泛適用于我國(guó)水庫(kù)特別 是三峽水庫(kù)以及江河湖泊消落區(qū)的植被恢復(fù)和生態(tài)治理，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn) 行詳細(xì)的描述。2007年春，野外采集健壯、生長(zhǎng)良好的扁穗牛鞭草和牛鞭草植株，采用分株繁殖的 方式在苗圃培育扁穗牛鞭草和牛鞭草種苗，經(jīng)過一年的生長(zhǎng)和培育，繁育出足夠數(shù)量的扁 穗牛鞭草和牛鞭草種苗用于構(gòu)建消落區(qū)植被。
2008年春，在長(zhǎng)江三峽水庫(kù)消落區(qū)(海拔高程176 145米)選擇試驗(yàn)用地約15畝， 消落區(qū)的水位受三峽水庫(kù)調(diào)度的控制，水位漲落垂直高差最大達(dá)30米；所在地區(qū)的年平均 氣溫為17 19°C，無(wú)霜期大于330天，年降雨量約1200毫米。試驗(yàn)用地位于三個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)， 每個(gè)試驗(yàn)區(qū)具有不同的坡度和不完全相同的土壤條件(表1)。對(duì)各試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行場(chǎng)地清理以 備植株栽植和構(gòu)建植被。表1.三個(gè)試驗(yàn)區(qū)的特征
從2008年3月初開始，每個(gè)試驗(yàn)區(qū)同時(shí)單獨(dú)種植扁穗牛鞭草或者牛鞭草構(gòu)建單種植 被，每種植物構(gòu)建的植被均覆蓋145 176米高程區(qū)域。扁穗牛鞭草或牛鞭草的種植采用條 播的方法在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)挖平行于江面(橫坡方式)的寬1(Γ15厘米、深20厘米的播溝，播溝間 距2(Γ30厘米，將培育好的扁穗牛鞭草或牛鞭草種苗移栽于播溝內(nèi)，種苗株距10厘米。由 于退水出露的時(shí)間不同，不同高程區(qū)域種植扁穗牛鞭草或牛鞭草并完成植被構(gòu)建的時(shí)間不 同，最低高程區(qū)域因出露最晚其植被構(gòu)建在當(dāng)年5月底完成。在種植后6、天，扁穗牛鞭草 和牛鞭草植株即開始生長(zhǎng)，同時(shí)地上匍匐莖產(chǎn)生并以植株為中心向周圍擴(kuò)展；種植1個(gè)月 后，各試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的扁穗牛鞭草或牛鞭草植被覆蓋率達(dá)到95%以上；在當(dāng)年9月底三峽水庫(kù) 開始蓄水前，各試驗(yàn)區(qū)內(nèi)已形成茂盛致密的扁穗牛鞭草或牛鞭草植被，植被覆蓋率達(dá)100%。 另外，于當(dāng)年6月上旬，在盛滿相應(yīng)試驗(yàn)區(qū)土壤的60X60X30厘米的竹筐中栽植扁穗牛鞭 草或牛鞭草植株，到當(dāng)年9月底時(shí)竹筐內(nèi)的扁穗牛鞭草或牛鞭草已形成茂密的植叢，覆蓋 率達(dá)100%。在當(dāng)年9月底水庫(kù)開始蓄水前，把長(zhǎng)滿扁穗牛鞭草或牛鞭草植叢的竹筐置入 143^145米高程的庫(kù)岸內(nèi)進(jìn)行水淹。從2008年9月底開始，3個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的扁穗牛鞭草和 牛鞭草植被以及竹筐內(nèi)的扁穗牛鞭草和牛鞭草植叢均被長(zhǎng)江三峽水庫(kù)蓄水淹沒。2009年5 月退水至消落區(qū)完全出露后，經(jīng)過時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月、最深約30米的水淹，各試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的扁 穗牛鞭草和牛鞭草植株仍然存活(表2，表3)，地上匍匐莖完好并完全覆蓋整個(gè)試驗(yàn)區(qū)(表 4)；出露后的3個(gè)試驗(yàn)區(qū)均無(wú)地表暴露，無(wú)明顯土壤流失(表5)；出露后的植被快速返綠并 生長(zhǎng)旺盛；由降雨產(chǎn)生的陸上徑流經(jīng)過試驗(yàn)區(qū)植被后流量明顯減弱、渾濁度明顯降低。同樣 地，2009年5月底出水的竹筐內(nèi)的扁穗牛鞭草和牛鞭草植叢仍然存活，地上匍匐莖完好，出 水后植叢很快產(chǎn)生新葉并迅速恢復(fù)生長(zhǎng)。 2009年9月，長(zhǎng)江三峽水庫(kù)再次蓄水水位上漲，3個(gè)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的扁穗牛鞭草和牛鞭 草植被以及竹筐內(nèi)的扁穗牛鞭草和牛鞭草植叢再次被完全淹沒。2010年5月退水至消落區(qū) 出露后，再次經(jīng)過時(shí)間最長(zhǎng)達(dá)8個(gè)月、最深約30米的水淹，各試驗(yàn)區(qū)內(nèi)的扁穗牛鞭草和牛鞭 草植株完全存活(表2，表3)，且植被的茂密程度和地上匍匐莖形成的地被層厚度優(yōu)于2009 年5月退水出露后的植被(表4)；出露后的3個(gè)試驗(yàn)區(qū)的地表無(wú)明顯土壤流失(表5)；出露 后的植被快速返綠并生長(zhǎng)旺盛。同樣地，出水的竹筐內(nèi)的扁穗牛鞭草和牛鞭草植叢完全存 活，地上匍匐莖完好，出水后植叢很快產(chǎn)生新葉并迅速恢復(fù)生長(zhǎng)。
6
表2.不同深度水淹后扁穗牛鞭草植株的存活率
權(quán)利要求
1.扁穗牛鞭草GfefflariAria coffl/Tressa)和牛鞭草 OfefflariAria a/iissiffla)在水庫(kù)禾口 江河湖泊消落區(qū)的植被構(gòu)建與生態(tài)治理中的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扁穗牛鞭草和牛鞭草的應(yīng)用，其特征在于所述水庫(kù)和江河 湖泊消落區(qū)的水位漲落垂直高差為(Γ30米，水淹時(shí)間為(Γ8個(gè)月。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扁穗牛鞭草和牛鞭草的應(yīng)用，其特征在于所述水庫(kù)為三峽 水庫(kù)。
全文摘要
本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理技術(shù)領(lǐng)域，涉及扁穗牛鞭草(Hemarthriacompressa)和牛鞭草(Hemarthriaaltissima)在水庫(kù)和江河湖泊消落區(qū)的植被構(gòu)建與生態(tài)治理中的應(yīng)用；由扁穗牛鞭草和/或牛鞭草構(gòu)建的植被在淹沒深度為0~30米、淹沒時(shí)間為0~8個(gè)月的水淹后能夠存活并很好地生長(zhǎng)，能適應(yīng)水陸交替的嚴(yán)酷環(huán)境，可使水位漲落垂直高差為0~30米、水淹時(shí)間為0~8個(gè)月的消落區(qū)全年具有存活的發(fā)達(dá)植被，還能夠穩(wěn)定地固持土壤，極大幅度的降低甚至完全控制土壤流失，適用于我國(guó)水庫(kù)特別是三峽水庫(kù)以及江河湖泊的消落區(qū)植被恢復(fù)和生態(tài)治理，生長(zhǎng)的扁穗牛鞭草和牛鞭草還是優(yōu)良的動(dòng)物飼草。
文檔編號(hào)A01G1/00GK102144480SQ20101061187
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者曾波 申請(qǐng)人:曾波