本發(fā)明涉及一種能削減湖濱退耕區(qū)污染物輸出的植物群落構(gòu)建方法，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

雨水在經(jīng)過植物群落林冠之后，其原有的動(dòng)能受到了極大的削弱，因而降低了對(duì)土壤的沖擊、減弱了土壤侵蝕。但是，不同的植物群落在經(jīng)受暴雨沖擊后所面臨對(duì)土壤沖擊的壓力不同，林相單一的喬木植物群落在削弱了雨滴動(dòng)能的同時(shí)，亦顯著地增大了林冠雨滴的體積，從而形成更為明顯的土壤侵蝕，而合理的植物群落結(jié)構(gòu)則可以有效減弱暴雨雨滴的動(dòng)能，并減緩其雨滴體積在葉面的積累效應(yīng)，從而降低對(duì)土壤的侵蝕，有效削減湖濱帶土壤污染物的輸出。

高原湖泊湖濱帶(Lakeside zone)是連接湖泊水域生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)的一種功能過渡區(qū)，其作為湖泊的天然保護(hù)屏障，具有緩沖帶功能、生物多樣性與生境保護(hù)、護(hù)岸等方面的功能。但是退耕形成的湖濱帶由于匯集不同層面的污染物來源，其土壤表層往往積累了一定量的氮磷，雨季不可預(yù)測的暴雨沖擊往往帶來嚴(yán)重的湖濱帶土壤侵蝕與污染物輸出，造成湖泊的富營養(yǎng)現(xiàn)象，因此，如何穩(wěn)定和削減高原湖泊湖濱帶的污染物輸入湖泊是高原湖泊治理面臨的關(guān)鍵問題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明以湖濱帶為基礎(chǔ)，針對(duì)湖濱退耕區(qū)在雨季土壤侵蝕和土壤污染物輸出等問題，通過對(duì)湖濱帶3種不同植物群落類型構(gòu)建技術(shù)，選擇不同的植物物種配置，采用標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)監(jiān)測不同植物物種配置構(gòu)建的相應(yīng)植物群落類型對(duì)湖濱帶土壤污染物的削減效果，最終提出了適合季節(jié)性明顯的南方高原湖泊湖濱帶喬-灌-草植物群落構(gòu)建技術(shù)，達(dá)到削減湖濱帶污染物輸出的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。

一種能削減湖濱退耕區(qū)污染物輸出的植物群落構(gòu)建方法，通過3種不同類型 植物群落構(gòu)建技術(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)監(jiān)測2年的徑流污染物輸出值比較分析，采用3種湖濱帶植物群落進(jìn)行構(gòu)建，這3種湖濱帶植物群落分別如下：

(1)喬-灌-草植物群落：喬木采用孤植方式，灌木采用列植和叢植，草本和地被植物則采用叢植和片植方式進(jìn)行；喬木株行距為2m×2m～4m×4m，灌木株行距為1m×1m～2m×2m，對(duì)于小型灌木，株行距適當(dāng)小一點(diǎn)；喬木層選擇闊葉樹種與針葉樹種搭配，其中闊葉樹種為枇杷、滇樸，針葉樹種為柏木、藏柏；灌木層植物選擇火棘、紅葉石楠、女貞和云南含笑，草本層植物選擇吉祥草、金邊吊蘭、杭菊、迷迭香；群里構(gòu)建時(shí)以保持群落中喬木層蓋度20-25％，灌木層蓋度35-40％，草本層蓋度85-90％的要求進(jìn)行；

(2)灌-草植物群落：灌木采用列植和叢植，草本和地被植物則采用叢植和片植方式進(jìn)行；灌木層植物選擇火棘、紅葉石楠、女貞和金銀花，草本層植物選擇吉祥草、杭菊、迷迭香；群里構(gòu)建時(shí)以保持群落中灌木層蓋度35-40％，草本層蓋度85-90％的要求進(jìn)行；

(3)灌-草自然恢復(fù)植物群落：這種群落構(gòu)建從節(jié)約成本的角度考慮，選擇依托土壤種子庫技術(shù)進(jìn)行草本層的自然恢復(fù)，灌木層人工配置植物，選擇植物為女貞、紅葉石楠、火棘；其中灌木層蓋度為35-40％，草本層蓋度則隨年度變化而變化。

該發(fā)明的有益效果在于：該發(fā)明具有以下優(yōu)勢：(1)將生態(tài)工程、環(huán)境工程和景觀效果相結(jié)合，經(jīng)濟(jì)有效：湖濱帶不僅是湖泊的天然保護(hù)屏障，同時(shí)也具有景觀美學(xué)價(jià)值，本技術(shù)在植物物種配置及群落構(gòu)建時(shí)既考慮物種的生態(tài)學(xué)特性(即是否適應(yīng)區(qū)域環(huán)境)，兼顧其對(duì)湖濱帶土壤養(yǎng)分的穩(wěn)定與吸附作用，同時(shí)也考慮所選擇物種的景觀效果。本技術(shù)選擇喬-灌-草相搭配的植物群落，符合植物群落演替規(guī)律，在群落演替過程中無需過多人為干預(yù)，節(jié)省了相關(guān)的成本。在物種選擇上，選擇多年生常綠植物和一定的彩葉植物，構(gòu)建了較好的景觀效果。通過對(duì)3種構(gòu)建的群落結(jié)構(gòu)可以明顯的看出，本技術(shù)提出的以喬-灌-草構(gòu)建的立體式植物群落對(duì)地表徑流的削減效果最佳，對(duì)懸浮物(削減率67.40％)、COD(削減率34.74％)、總氮(削減率40.58％)、硝氮(削減率64.46％)和總磷(削減率55.00％)均有良好的凈化作用。(2)群落結(jié)構(gòu)合理，耐沖擊負(fù)荷，能適應(yīng)南方不定暴雨等突發(fā)性事件對(duì)湖濱帶的影響：選擇喬灌草立體式植物群落結(jié) 構(gòu)，并在喬木層選擇針葉和闊葉植物搭配，不僅降低了雨滴的動(dòng)能，也降低了雨滴在葉面的自積累效應(yīng)，減少了暴雨對(duì)土壤的沖擊。此外，提高草本層的覆蓋，不僅提高了植物對(duì)土壤坡面的穩(wěn)定，也增加了雨滴的毛細(xì)管滲入，最終有效削減了污染物的輸出。(3)物種選擇科學(xué)、可行：以南方常見、經(jīng)濟(jì)型的綠化樹種為主，且能適應(yīng)湖濱帶的生態(tài)環(huán)境條件，符合生態(tài)學(xué)中“近自然”植物群落構(gòu)建理念。(4)湖濱帶入湖水質(zhì)凈化：湖濱帶作為入湖水質(zhì)最后的屏障，其往往積累較高的氮磷，通過本技術(shù)不僅可以穩(wěn)定湖濱帶的土壤養(yǎng)分，顯著提升入湖水質(zhì)。(5)湖濱帶生態(tài)恢復(fù)過程中入湖水質(zhì)提升：通過生態(tài)恢復(fù)技術(shù)打造具有多功能的湖濱帶植物群落體系目前已經(jīng)被公認(rèn)為較佳的高原湖泊治理模式之一。但是在構(gòu)建過程中對(duì)土壤表層的擾動(dòng)極易在雨季造成災(zāi)難性的氮磷隨地表徑流入湖，采用本技術(shù)構(gòu)建植物群落，可以顯著削減入湖地表徑流的養(yǎng)分。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行描述，以便更好的理解本發(fā)明。

實(shí)施例

本發(fā)明實(shí)施例中的能削減湖濱退耕區(qū)污染物輸出的植物群落構(gòu)建方法，通過3種不同類型植物群落構(gòu)建技術(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)監(jiān)測2年的徑流污染物輸出值比較分析，采用3種湖濱帶植物群落進(jìn)行構(gòu)建，這3種湖濱帶植物群落分別如下：

(1)喬-灌-草植物群落：喬木采用孤植方式，灌木采用列植和叢植，草本和地被植物則采用叢植和片植方式進(jìn)行；喬木株行距為2m×2m～4m×4m，灌木株行距為1m×1m～2m×2m，對(duì)于小型灌木，株行距適當(dāng)小一點(diǎn)；喬木層選擇闊葉樹種與針葉樹種搭配，其中闊葉樹種為枇杷、滇樸，針葉樹種為柏木、藏柏；灌木層植物選擇火棘、紅葉石楠、女貞和云南含笑，草本層植物選擇吉祥草、金邊吊蘭、杭菊、迷迭香；群里構(gòu)建時(shí)以保持群落中喬木層蓋度20-25％，灌木層蓋度35-40％，草本層蓋度85-90％的要求進(jìn)行；

(2)灌-草植物群落：灌木采用列植和叢植，草本和地被植物則采用叢植和片植方式進(jìn)行；灌木層植物選擇火棘、紅葉石楠、女貞和金銀花，草本層植物選擇吉祥草、杭菊、迷迭香；群里構(gòu)建時(shí)以保持群落中灌木層蓋度35-40％，草本 層蓋度85-90％的要求進(jìn)行；

(3)灌-草自然恢復(fù)植物群落：這種群落構(gòu)建從節(jié)約成本的角度考慮，選擇依托土壤種子庫技術(shù)進(jìn)行草本層的自然恢復(fù)，灌木層人工配置植物，選擇植物為女貞、紅葉石楠、火棘；其中灌木層蓋度為35-40％，草本層蓋度則隨年度變化而變化。

不同植物群落對(duì)湖濱帶土壤污染物輸出監(jiān)測：

對(duì)上述構(gòu)建的3種植物群落分別設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)分別采用標(biāo)準(zhǔn)徑流小區(qū)收集和監(jiān)測地表徑流污染物的輸出。通過不同年際、不同植物群落類型間湖濱帶土壤污染物輸出的對(duì)比分析，提出最適的植物群落構(gòu)建技術(shù)與模式。如表1所示。

表1不同植物群落構(gòu)建對(duì)地表徑流養(yǎng)分輸出的年際(2年)對(duì)比分析

通過對(duì)喬-灌-草、灌-草和灌-草(自然恢復(fù))3種植物群落在2年期間地表徑流不同養(yǎng)分輸出的比較及削減率計(jì)算表明，懸浮物(SS)、COD、TN、TP和NO3-N均表現(xiàn)出明顯的削減效果，其中3個(gè)群落類型對(duì)懸浮物、TP和NO3-N的削減率達(dá)到了45％以上。整體來看，三種植物群落類型中，以喬-灌-草構(gòu)建的立體式植物群落對(duì)地表徑流的削減效果最佳。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。