專利名稱：用蘆葦恢復(fù)退化河岸的工程化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
、本發(fā)明屬于對退化河岸生態(tài)系統(tǒng)進行蘆葦群落恢復(fù)的工程化方法。
背景技術(shù)：
基于傳統(tǒng)的水利工程設(shè)計思想，我國城市段河流的護岸工程只考慮工程的耐久性和施工的便利性多采用混凝土或鋼筋混凝土材料，忽略河流也是具有生命的生態(tài)系統(tǒng)，其結(jié)果人工構(gòu)造物隔斷了水生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)的聯(lián)系，破壞了河流的各種生態(tài)過程，導(dǎo)致河流的自我凈化及自我恢復(fù)能力降低，河流污染嚴重。
20世紀70年代以來，德國、瑞士、日本等發(fā)達國家進行了大量的混凝土河岸的生態(tài)修復(fù)實驗研究，大規(guī)模改修了混凝土河岸，恢復(fù)河流的自然生態(tài)系統(tǒng)，積累了大量成果范例。其中重要的一條就是恢復(fù)重建受損河岸生態(tài)系統(tǒng)，首先需要恢復(fù)河岸原有的蘆葦群落。
蘆葦(phragmites)，多年生禾本科蘆葦屬植物。蘆葦?shù)恼麄€植株可分為根、根狀莖、莖、葉、花和種子六個部分。蘆葦?shù)母鶠槔w維狀，隨根狀莖向四面延伸，形成龐大的須根系，借以吸收土壤內(nèi)的養(yǎng)分和水分。蘆葦?shù)母鶢钋o即地下莖，一般誤稱為“根”，根狀莖是蘆葦在土中橫向和豎立生的莖，具有匍匐性，一般分布在30-60厘米處。蘆葦?shù)那o又稱地上莖，直立生長，它的粗細、高矮因品種、土壤、養(yǎng)分、水分、鹽分、氣候條件的不同而有很大的差異，一般高度在2-6米之間，粗1厘米左右。葦葉互生，頂端尖銳，基部鈍圓，呈披針形。蘆葦?shù)氖菑?fù)圓錐花序，種子為穎果，呈長卵圓形。蘆葦適應(yīng)性廣，抗逆性強，多生長在江、河、湖、海岸淤灘等地，是濕地環(huán)境中生長的主要植物之一。由于蘆葦?shù)娜~、葉鞘、莖、根狀莖和不定根都具有通氣組織，所以它在凈化污水中起到重要的作用。
蘆葦在景觀美化和農(nóng)業(yè)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)方面都是非常重要的一種植物，其作為綠化淺水帶和河岸緩沖帶的植物材料已在世界各地廣泛種植。但是，目前使用蘆葦綠化水域時，既費力、又費時，同時經(jīng)濟成本很高，存在許多課題未有解決。蘆葦?shù)脑耘喾椒ㄒ话阌?種方法1用莖栽培、繁殖；方法2用地下莖栽培、繁殖；方法3成株移植；方法4播種繁殖；方法5用種子苗栽培。以上的栽培方法都取得了一些研究成果，但對于大面積恢復(fù)蘆葦群落仍存在一些不足①1用莖栽培的方法要求河岸附近存在著自然蘆葦采集地；②2～3利用蘆葦根莖的繁殖方法破壞了蘆葦原生地，同時栽種過程辛苦，且從遠離城市的蘆葦原生地采取蘆葦，不便于運輸；③4的播種繁殖方法，由于蘆葦種子細小，雖可進行有性繁殖，但播種出苗后主莖生長緩慢，同時在河岸水位變化區(qū)域種子難以定居，發(fā)芽后因河岸漲水滲水容易枯死；④5的種子育苗繁殖方法在培育管理時費力、費時。由于我國城市段河流的混凝土化導(dǎo)致河岸原生蘆葦群落喪失，因此恢復(fù)重建河岸原有蘆葦群落，需要從遠離城市的蘆葦原生地采取蘆葦，這種作法破壞了蘆葦原生地的生態(tài)環(huán)境，還不便于運輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用蘆葦恢復(fù)退化河岸的工程化方法，以解決恢復(fù)退化河岸時成本高，破壞了蘆葦原生地的生態(tài)環(huán)境和蘆葦不便于運輸?shù)膯栴}。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一、蘆葦采集蘆葦采自蘆葦群落自然生長地；在采集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，并將蘆葦葉剪掉，然后分選細桿直徑為2～3毫米、粗桿直徑為3～5毫米，并分別將粗細蘆葦桿剪斷成30厘米長；二、蘆葦發(fā)芽捆狀條件下進行發(fā)芽；將10支細蘆葦桿捆成1束或5支粗蘆葦桿捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每3～5天換水一次，使蘆葦桿發(fā)芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦桿上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便于運輸?shù)氖⒂心嗵客恋拈L方形塑料盒或用可降解材料制成的六邊形植物模塊中培育55～65天，長方形塑料盒的長35～40厘米、寬25～30厘米、高10～12厘米；六邊形植物模塊邊長10～15厘米、高10～12厘米，每日澆水一次，使土壤接近自然蘆葦群落生長的水分條件狀態(tài)，使其成為高為60～80厘米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑大于20厘米、河床比降為1/60～1/50時，采取連接型混凝土板塊體護岸法，在連接混凝土塊體間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗；當河床材料粒徑在2～20厘米、河床比降為1/100～1/400時，或當河床材料粒徑在1～3厘米、河床比降為1/400～1/2000時，采取連接型混凝土板塊體護岸法，在連接混凝土塊體間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗；或采取石籠護岸法，在石籠內(nèi)扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或采取拋石護岸法，在石頭間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊。
當河床材料粒徑在0.3～1厘米、河床比降為1/700～1/5000時，或當河床材料粒徑小于0.3厘米、河床比降為1/5000～水平時，采取石籠護岸法，在石籠內(nèi)扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或采取拋石護岸法，在石頭間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或采取干砌塊石護岸法，在石頭間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗或放置蘆葦植物模塊；或采取鋪墊植物纖維網(wǎng)護岸法，在網(wǎng)眼內(nèi)扦插蘆葦苗。
連接型混凝土板塊體護岸法為連接型混凝土板塊體為立方體型，表面為正方形、邊長為0.8～1.2米，厚為8～12厘米，混凝土板塊體用鋼線連接，混凝土板塊體間的縫隙為1～2厘米，其上端用鋼釬固定在河岸上。
石籠護岸法為石籠是使用鉛絲材料編織成具有網(wǎng)格的長方體形或圓柱形籠，內(nèi)填裝塊石、礫石或卵石；長方體形石籠長度為2.0米～5.0米、寬度為0.6～1.0米、厚度為0.3～0.8米，圓柱形石籠直徑0.2～0.5米、長度為2.0～5.0米；鉛絲石籠一般用直徑2.5～4.0毫米的鉛絲編網(wǎng)及直徑6～8毫米的鉛絲作框架，網(wǎng)眼大小一般為60～80毫米，鉛絲采取鍍鋅鉛絲或普通鉛絲，石籠沿河岸鋪設(shè)，上端用鋼釬固定在河岸上。
拋石護岸法為使用石質(zhì)緊硬的石灰?guī)r、花崗巖等，塊石粒徑為3厘米～50厘米；拋石護岸厚度，近岸部分的拋石厚度為0.6～0.8米，而對離岸較近的拋石厚度為0.8～1.0米。
干砌塊石護岸法，為護岸由面層與墊層構(gòu)成，面層塊石大小及厚度，一般采用20-30千克重的塊石，鋪砌厚度為30厘米。
鋪墊植物纖維網(wǎng)護岸法，為使用植物纖維制成寬0.9～1.1米、長3.0～5.0米的植物纖維網(wǎng)直接鋪設(shè)在河岸上，并用木制釬子固定，網(wǎng)眼大小一般為6～8毫米。
本發(fā)明的優(yōu)點在于在保證能夠達到防止河岸崩塌及侵蝕的同時，在河岸工程設(shè)計中納入生態(tài)學原理，創(chuàng)造出動植物及微生物能夠生存的多孔隙河岸工程生態(tài)結(jié)構(gòu)，促使河岸植物連續(xù)生長?？梢詼p少對蘆葦原生地的破壞，并且能夠快速、大量繁殖蘆葦幼苗，快速恢復(fù)受損河岸的蘆葦群落及其生態(tài)環(huán)境。此方法在減少勞力、時間和成本的基礎(chǔ)上，能夠更容易恢復(fù)淺水帶和河岸緩沖帶蘆葦群落，構(gòu)建出一個蘆葦繁茂的水域。并對世界范圍內(nèi)的景觀美化和農(nóng)業(yè)區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)有所貢獻。
用蘆葦恢復(fù)退化河岸的生態(tài)及經(jīng)濟效益對比項目植物覆蓋率動物數(shù)量景觀優(yōu)劣度水質(zhì)平均經(jīng)濟成本漿砌混凝土對照區(qū)5％ 2 劣IV 120元/m3采取本發(fā)明的方法95％ 47 優(yōu)II 75元/m

圖1、采用連接型混凝土板塊體護岸法時，扦插蘆葦苗示意圖；圖2、采用圓柱形石籠護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖；圖3、采用箱形石籠護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖；圖4、采用拋石護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖；圖5、采用干砌塊石護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖；圖6、采用鋪墊植物纖維網(wǎng)護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖。
實驗例用蘆葦修復(fù)受損河岸生態(tài)系統(tǒng)研究1研究地區(qū)自然概況與實驗設(shè)計1.1自然概況研究點位于長春市東北師范大學凈月校區(qū)內(nèi)，實驗河流段為流經(jīng)校區(qū)的凈月潭水庫泄洪河道下游，距凈月潭國家森林公園約1公里。
該區(qū)屬于溫帶大陸性半濕潤季風氣侯，年平均氣溫為4.6℃，冬季1月份最冷，最低氣溫達-36.5℃，平均氣溫為-17.2℃；夏季7月份最熱，最高氣溫達38℃，平均氣溫為23℃。年平均日照約2866h，平均降水量為567.0mm。
實驗河段長約700米，寬約為8.0米，河床比降約為1/1000，河道深度為1.5～2米，河床構(gòu)成為淤泥和礫石，最大洪水流速約0.1米/秒。河流南側(cè)為混凝土護岸；對岸側(cè)為自然裸露的土質(zhì)岸坡，坡度約為30°～45°，坡腳沖刷侵蝕嚴重，河岸土壤退化比較嚴重(見表1)，其中岸坡種植稀疏河柳(Salix babylonica L.)，雜草優(yōu)勢種主要有野稗(E.crusgalli(L.)Beauv.)、狗尾草(S.viridis(L.)Beauv.)、莧菜(A.retroflexus L.)等。
表1土壤理化性質(zhì)觀測點 w全氮/ 容重/ 毛管孔隙度/％ 總孔隙度/％ 非毛管孔隙度/ 田間持孔隙比(g/kg) (g/cm3) 毛管孔隙度 水量/％坡上 0.7451.50 13.26 44.48 2.3429.80 0.80坡下 0.7321.51 12.97 44.10 2.4029.40 0.791.2實驗設(shè)計在恢復(fù)生態(tài)學人為設(shè)計理論指導(dǎo)下，同時納入工程控制論“反饋-控制”的基本范式，通過“設(shè)定-驗證”假說，即采用工程和植物措施相結(jié)合的方法，構(gòu)建初始河岸生態(tài)系統(tǒng)，在人為啟動下使其向順向演替方向發(fā)展。在恢復(fù)過程中，以能敏感反映生態(tài)系統(tǒng)功能動態(tài)變化的生態(tài)因子為定量評價指標對其恢復(fù)效果加以驗證，根據(jù)驗證結(jié)果，重新調(diào)整實施假說的設(shè)計內(nèi)容，通過“設(shè)定假說，驗證假說”的反復(fù)促使河岸生態(tài)系統(tǒng)向健康方向發(fā)展。
2001年6月，選長50米、寬14米的典型退化自然裸露的土質(zhì)岸坡為實驗區(qū)(A)構(gòu)建初始河岸生態(tài)系統(tǒng)，其對照區(qū)為自然裸露的土質(zhì)岸坡(B)和混凝土護岸(C)。
1.2.1近水區(qū)河岸生境斑塊的構(gòu)建，正常水位線以下的區(qū)域根據(jù)現(xiàn)有河道地貌、水文特點，采用拋石護岸法，即正常水位線以下的區(qū)域鋪設(shè)塊石，同時在塊石縫隙中插栽蘆葦(Phragmites communisTrin.)和千屈菜(Lythrum salicaria L.)等水生植物。估算塊石單粒最小自重約1.25千克，粒徑0.05～0.35米，理論計算略，實驗共用石料26米3。
1.2.2遠水區(qū)河岸生境斑塊的構(gòu)建，洪水位與正常水位之間的區(qū)域為防止坡面侵蝕，參照自然河岸植物群落結(jié)構(gòu)，選取抗逆性強、適生性廣的先鋒植物，主要以蘆葦和河柳(Salix babylonica L.)為主。在河柳區(qū)域的坡上栽植豆科植物紫穗槐(Amorpha fruticosa L.)等，紫穗槐具有固氮作用，可為蘆葦和河柳等植物長期提供養(yǎng)分，實現(xiàn)養(yǎng)分自給并減少后期人工維護管理。同時從城市景觀美學角度考慮，坡上路邊栽植園林樹種垂榆(Ulmus pumila)，試驗區(qū)內(nèi)植物群落優(yōu)化配置的模式為蘆葦-河柳-紫穗槐-垂榆。
1.3測試與分析方法1.3.1取樣方法研究地點分為四個土壤取樣點，分別是A區(qū)即遠水河岸生境斑塊構(gòu)建區(qū)的坡上、坡下和對照區(qū)B即自然裸露的土質(zhì)岸坡的坡上、坡下。2003年7月30日用環(huán)刀按“S”型路線采集土樣，并多點混合，采集深度為0～10cm，充分混合后裝入無菌塑料袋，共計42份土壤，立即帶回實驗室0°～4℃保存，供測試土壤微生物及生化作用強度。
同時在上述A區(qū)、對照區(qū)B和對照區(qū)C即混凝土護岸三區(qū)坡角各設(shè)置50cm×50cm×20cm的底泥采樣點3個，2003年9月26日在每個采樣點各采底泥泥樣3個，混合為代表樣品。
1.3.2分析方法一般研究認為，土壤微生物(包括微生物生物量、土壤呼吸等)是土壤質(zhì)量變化最敏感的指標]。本研究也以最能敏感反映河岸生態(tài)系統(tǒng)在恢復(fù)過程中其功能動態(tài)變化的土壤微生物和底棲動物為主要評價指標。
(1)土壤微生物數(shù)量及生化作用強度的測定。細菌，采用牛肉膏蛋白胨瓊脂平板涂布法；真菌，采用馬丁氏(Martin)培養(yǎng)基平板表面涂布法；放線菌，采用改良的高氏一號合成培養(yǎng)基平板表面涂布法；固氮細菌，采用阿西比(Ashby)無氮瓊脂平板表面涂布法；固氮作用強度，采用土壤培養(yǎng)法；纖維素分解強度，采用埋片法；土壤基礎(chǔ)呼吸，依據(jù)24hCO2釋放的量測定。
(2)底棲動物生物量、密度和多樣性指數(shù)的測定。底棲動物用鋼篩篩選后，撿出肉眼可見的生物放入塑料瓶內(nèi)，用4％的福爾馬林液固定，然后鑒定種類、計數(shù)及稱量。然后，將之換算成生物量(g/m2)，并推算出密度(個/m2)。底棲動物多樣性指數(shù)按Shannon-Wiener生物多樣性指數(shù)方程計算即H=-Σi=1sPilog2Pi.]]>(式中H為生物多樣性指數(shù)；s為物種數(shù)目；Pi為屬于種i的個體在全部個體s中的比例。)2結(jié)果與分析(驗證結(jié)果)2.1土壤微生物數(shù)量及生化作用強度的變化土壤中所進行的生物和化學過程是陸地生態(tài)系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)，土壤微生物幾乎參與土壤中一切生物和化學反映，是維持土壤質(zhì)量的重要組成部分，其數(shù)量變化與分布可以敏感地反映初始河岸生態(tài)系統(tǒng)在恢復(fù)過程中其功能的動態(tài)變化。因此，土壤微生物可作為判斷河岸生態(tài)系統(tǒng)是否向健康方向發(fā)展的重要指標。由表2可知，實驗區(qū)采取工程和植物相結(jié)合的措施，2年后，與B對照區(qū)相比微生物數(shù)量、分布狀況有較明顯的改善。微生物數(shù)量分別提高了1.5倍和1.3倍，其中細菌提高了1.5倍和1.3倍，真菌提高了3.6倍和1.9倍，放線菌提高了1.3倍和1.4倍。說明該實驗區(qū)采用的措施，較好地改善了土壤的理化性質(zhì)，促進了各類微生物的發(fā)育。由于紫穗槐是豆科植物，有較強的固氮作用，同時植物殘落物和根系分泌物較多，固氮菌數(shù)量也大量增加，加速了氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程，隨著雨水的淋溶，也為實驗區(qū)坡下提供了養(yǎng)分。
土壤基礎(chǔ)呼吸代表了土壤微生物的整體活性，并在一定程度上反映了環(huán)境的脅迫情況，與土壤環(huán)境質(zhì)量密切相關(guān)，并且通常把土壤生化作用強度作為土壤微生物活性的綜合指標之一。因此從表2可以看出，B對照區(qū)退化地土壤呼吸作用十分微弱，采取該措施后，土壤的呼吸強度均有明顯增強，分別是對照區(qū)的1.7倍和1.4倍。同時纖維分解強度、固氮強度分別在土壤微生物直接作用下，都有較明顯的提高，其中纖維分解強度是分別是對照區(qū)的2倍和2.1倍，固氮強度是對照區(qū)的3.3倍和3.2倍。
以上實驗結(jié)果表明了本實驗構(gòu)建的生境綴塊為植物根系提供了生存空間的同時，微生物數(shù)量增加及其活性增強，驗證了假說的正確性，實驗結(jié)果也表明構(gòu)建的河岸生態(tài)系統(tǒng)以向健康方向發(fā)展。
表2土壤微生物數(shù)量及生化作用強度觀測點細菌/ 真菌/ 放線菌/ 總數(shù) 固氮菌/％纖維分解固氮作用/呼吸強度/(千個/g)(千個/g)(千個/g)強度/％ (g/kg) (mg/(g·h))A16625.00 61.25 27.88 6714.137.09 13.06 0.89 0.00688A25162.50 32.50 24.14 5219.140.41 11.59 0.67 0.00550B14412.50 17.13 21.25 4450.88-- 6.450.27 0.00413B24112.50 17.50 17.85 4147.85-- 5.400.21 0.00402C1-- -- -- -- -- -- -- --C2-- -- -- -- -- -- -- --注A1表示實驗區(qū)坡上；A2表示實驗區(qū)坡下；其余依次類同。其中B1，B2中“-”示固氮菌數(shù)量極少或未有；C1，C2中“-”示未進行測定(混凝土護岸)。
2.2底棲動物指標對比變化底棲動物是河流生態(tài)系統(tǒng)的主要消費者，其種類和數(shù)量與水生植物及其環(huán)境有密切的關(guān)系。由表3，4可知，各區(qū)底棲動物種類、密度、生物量、多樣性指數(shù)A區(qū)＞B區(qū)＞C區(qū)，說明實驗區(qū)蘆葦?shù)人参锏凝嫶蟾悼梢晕盏啄嘀袩o機鹽類營養(yǎng)物，而且也是大量微生物以生物膜形式附著的良好介質(zhì)，利于水體凈化，同時也改善了底質(zhì)，是底棲動物數(shù)量增多的主要原因。由此證明創(chuàng)設(shè)的生境斑塊為底棲動物提供了良好的繁衍、棲息環(huán)境。
研究點共采集到了8個種屬的底棲動物，其中寡毛類2種，軟體動物2種，水生昆蟲3種，其他動物1種(分布狀況見表3)。在底棲動物各類群中，以寡毛類的水絲蚓和蘇式尾鰓蚓數(shù)量最多，約占底棲動物的97％以上，該物種是研究點的絕對優(yōu)勢鐘。有研究報道，寡毛類動物對水體有機污染和缺氧有很強的耐受能力，可作為水質(zhì)評價的指標，說明該研究點水體污染較為嚴重。
表3底棲動物的種類與分布種類 ABC水絲蚓Limnodrilus sp. +++寡毛類Oligochaeta 蘇式尾鰓蚓Branchiura sowerbyi +++東北田螺Cipangopaludian.Cathayesis++軟體動物Mollusca 蘿卜螺Radix.swinhoei ++羽搖蚊幼蟲Tendipus.Grreductus +水生昆蟲Aquatic Insecta蚊科幼蟲Culieidae +田鱉Kirkaidyia deyrollei +其他動物 扁蛭Glossiphonia sp. +++示分布該種屬。
表4各區(qū)底棲動物的密度、生物量和多樣性指數(shù)項目 A B C密度/(個/m2)22061520500生物量/(g/m2) 7.7 5.9 2.8多樣性指數(shù)(H)1.090.830.72注生物量中未包括軟體動物具體實施方式
實施例1一、蘆葦采集蘆葦采自蘆葦群落自然生長地；在采集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，并將蘆葦葉剪掉，然后分選細桿直徑為2～3毫米、粗桿直徑為3～5毫米，并分別將粗細蘆葦桿剪斷成30厘米長；二、蘆葦發(fā)芽捆狀條件下進行發(fā)芽；將10支細蘆葦桿捆成1束或5支粗蘆葦桿捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每3天換水一次，使蘆葦桿發(fā)芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦桿上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便于運輸?shù)氖⒂心嗵客恋拈L方形塑料盒培育55天，長方形塑料盒的長35厘米、寬25厘米、高10厘米；每日澆水一次，使土壤接近自然蘆葦群落生長的水分條件狀態(tài)，使其成為高為60厘米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑大于20厘米、河床比降為1/60～1/50時，采取連接型混凝土板塊體護岸法，連接型混凝土板塊體為立方體型，表面為正方形、邊長為0.8米，厚為8厘米，混凝土板塊體用鋼線連接，混凝土板塊體間的縫隙為1厘米，其上端用鋼釬固定在河岸上，在連接混凝土塊體間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗。
實施例2一、蘆葦采集蘆葦采自蘆葦群落自然生長地；在采集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，并將蘆葦葉剪掉，然后分選細桿直徑為2～3毫米、粗桿直徑為3～5毫米，并分別將粗細蘆葦桿剪斷成30厘米長；二、蘆葦發(fā)芽捆狀條件下進行發(fā)芽；將10支細蘆葦桿捆成1束或5支粗蘆葦桿捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每4天換水一次，使蘆葦桿發(fā)芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦桿上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便于運輸?shù)氖⒂心嗵客恋拈L方形塑料盒中培育60天，長方形塑料盒的長38厘米、寬27厘米、高11厘米；每日澆水一次，使土壤接近自然蘆葦群落生長的水分條件狀態(tài)，使其成為高為70厘米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在2～20厘米、河床比降為1/100～1/200時，采取石籠護岸法，石籠是使用鉛絲材料編織成具有網(wǎng)格的長方體形籠，內(nèi)填裝塊石、礫石或卵石；長方體形石籠長度為2.0米、寬度為0.6米、厚度為0.3米，網(wǎng)眼大小為600毫米，鉛絲采取鍍鋅鉛絲，石籠沿河岸鋪設(shè)，上端用鋼釬固定在河岸上，在石籠內(nèi)扦插蘆葦苗。
實施例3一、蘆葦采集蘆葦采自蘆葦群落自然生長地；在采集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，并將蘆葦葉剪掉，然后分選細桿直徑為2～3毫米、粗桿直徑為3～5毫米，并分別將粗細蘆葦桿剪斷成30厘米長；二、蘆葦發(fā)芽捆狀條件下進行發(fā)芽；將10支細蘆葦桿捆成1束或5支粗蘆葦桿捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每5天換水一次，使蘆葦桿發(fā)芽培育蘆葦幼苗；
三、蘆葦成苗剪取蘆葦桿上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便于運輸?shù)氖⒂心嗵客恋拈L方形塑料盒中培育65天，長方形塑料盒的長40厘米、寬30厘米、高12厘米；每日澆水一次，使土壤接近自然蘆葦群落生長的水分條件狀態(tài)，使其成為高為80厘米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在1～3厘米、河床比降為1/400～1/600時，采取拋石護岸法，使用石質(zhì)緊硬的石灰?guī)r、花崗巖等，塊石粒徑為3厘米～50厘米；拋石護岸厚度，近岸部分的拋石厚度為0.6米，而對離岸較近的拋石厚度為0.8米，在石頭間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗。
實施例4一、蘆葦采集蘆葦采自蘆葦群落自然生長地；在采集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，并將蘆葦葉剪掉，然后分選細桿直徑為2～3毫米、粗桿直徑為3～5毫米，并分別將粗細蘆葦桿剪斷成30厘米長；二、蘆葦發(fā)芽捆狀條件下進行發(fā)芽；將10支細蘆葦桿捆成1束或5支粗蘆葦桿捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每5天換水一次，使蘆葦桿發(fā)芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦桿上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便于運輸?shù)氖⒂心嗵客恋目山到獾募堉屏呅沃参锬K中培育60天，該六邊形植物模塊邊長10厘米、高10厘米，每日澆水一次，使土壤接近自然蘆葦群落生長的水分條件狀態(tài)，使其成為高為60厘米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在0.3～1厘米、河床比降為1/700～1/1000時，采取石籠護岸法，石籠是使用鉛絲材料編織成具有網(wǎng)格的圓柱形籠，內(nèi)填裝塊石、礫石或卵石；圓柱形石籠直徑0.3米、長度為3.0米；鉛絲石籠一般用直徑2.5毫米的鉛絲編網(wǎng)及直徑6毫米的鉛絲作框架，網(wǎng)眼大小一般為70毫米，鉛絲采取普通鉛絲，石籠沿河岸鋪設(shè)，上端用鋼釬固定在河岸上，在石籠內(nèi)直接放置蘆葦植物模塊。
實施例5步驟一、二同實施例4；三、蘆葦成苗剪取蘆葦桿上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便于運輸?shù)氖⒂心嗵客恋目山到獾募堉屏呅沃参锬K中培育60天，六邊形植物模塊邊長12厘米、高11厘米，每日澆水一次，使土壤接近自然蘆葦群落生長的水分條件狀態(tài)，使其成為高為70厘米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑小于0.3厘米、河床比降為1/5000～水平時，采取鋪墊植物纖維網(wǎng)護岸法，使用植物纖維制成寬1.0米、長3.0米的植物纖維網(wǎng)直接鋪設(shè)在河岸上，并用木制釬子固定，網(wǎng)眼大小一般為6毫米，在網(wǎng)眼內(nèi)扦插蘆葦苗。
實施例6步驟一、二同實施例4；三、蘆葦成苗剪取蘆葦桿上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便于運輸?shù)氖⒂心嗵客恋目山到獾募堉屏呅沃参锬K中培育60天，六邊形植物模塊邊長15厘米、高12厘米，每日澆水一次，使土壤接近自然蘆葦群落生長的水分條件狀態(tài)，使其成為高為70厘米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑10～20厘米、河床比降為1/200～1/400時，采取干砌塊石護岸法，由面層與墊層構(gòu)成，面層塊石大小及厚度，一般采用25千克重的塊石，鋪砌厚度為30厘米，在石頭間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗或放置蘆葦植物模塊；實施例7步驟一、二、三同實施例5；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在1～3厘米、河床比降為1/1000～1/2000時，，采取連接型混凝土板塊體護岸法，連接型混凝土板塊體為立方體型，表面為正方形、邊長為1.0米，厚為10厘米，混凝土板塊體用鋼線連接，混凝土板塊體間的縫隙為2厘米，其上端用鋼釬固定在河岸上，在連接混凝土塊體間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗。
實施例8步驟一、二、三同實施例5；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在0.3～1厘米、河床比降為1/2000～1/3000時，采取石籠護岸法，石籠是使用鉛絲材料編織成具有網(wǎng)格的長方體形籠，內(nèi)填裝塊石、礫石或卵石；長方體形石籠長度為5.0米、寬度為1.0米、厚度為0.8米，鉛絲石籠用直徑4.0毫米的鉛絲編網(wǎng)及直徑8毫米的鉛絲作框架，網(wǎng)眼大小一般為80毫米，鉛絲采取鍍鋅鉛絲或普通鉛絲，石籠沿河岸鋪設(shè)，上端用鋼釬固定在河岸上，在石籠內(nèi)直接放置蘆葦植物模塊。
實施例9步驟一、二、三同實施例5；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在0.3～1厘米、河床比降為1/3000～1/5000時，采取干砌塊石護岸法，為護岸由面層與墊層構(gòu)成，面層塊石大小及厚度，一般采用20-30千克重的塊石，鋪砌厚度為30厘米，在石頭間縫隙內(nèi)放置蘆葦植物模塊。
實施例10步驟一、二、三同實施例5；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑小于0.3厘米、河床比降為1/5000～水平時，采取拋石護岸法，使用石質(zhì)緊硬的石灰?guī)r、花崗巖等，塊石粒徑為30厘米；拋石護岸厚度，近岸部分的拋石厚度為0.6～0.8米，而對離岸較近的拋石厚度為0.8～1.0米，在石頭間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊。
權(quán)利要求
1.一種用蘆葦恢復(fù)退化河岸的工程化方法，包括如下步驟一、蘆葦采集蘆葦采自蘆葦群落自然生長地；在采集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，并將蘆葦葉剪掉，然后分選細桿直徑為2～3毫米、粗桿直徑為3～5毫米，并分別將粗細蘆葦桿剪斷成30厘米長；二、蘆葦發(fā)芽捆狀條件下進行發(fā)芽；將10支細蘆葦桿捆成1束或5支粗蘆葦桿捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每3～5天換水一次，使蘆葦桿發(fā)芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦桿上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便于運輸?shù)氖⒂心嗵客恋拈L方形塑料盒或用可降解材料制成的六邊形植物模塊中培育55～65天，長方形塑料盒的長35～40厘米、寬25～30厘米、高10～12厘米；六邊形植物模塊邊長10～15厘米、高10～12厘米，每日澆水一次，使土壤接近自然蘆葦群落生長的水分條件狀態(tài)，使其成為高為60～80厘米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑大于20厘米、河床比降為1/60～1/50時，采取連接型混凝土板塊體護岸法，在連接混凝土塊體間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗；當河床材料粒徑在2～20厘米、河床比降為1/100～1/400時，或當河床材料粒徑在1～3厘米、河床比降為1/400～1/2000時，采取連接型混凝土板塊體護岸法，在連接混凝土塊體間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗；或采取石籠護岸法，在石籠內(nèi)扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或采取拋石護岸法，在石頭間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；當河床材料粒徑在0.3～1厘米、河床比降為1/700～1/5000時，或當河床材料粒徑小于0.3厘米、河床比降為1/5000～水平時，采取石籠護岸法，在石籠內(nèi)扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或采取拋石護岸法，在石頭間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或采取干砌塊石護岸法，在石頭間縫隙內(nèi)扦插蘆葦苗或放置蘆葦植物模塊；或采取鋪墊植物纖維網(wǎng)護岸法，在網(wǎng)眼內(nèi)扦插蘆葦苗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用蘆葦恢復(fù)退化河岸的工程化方法，其特征在于在步驟四中的連接型混凝土板塊體護岸法為連接型混凝土板塊體為立方體型，表面為正方形、邊長為0.8～1.2米，厚為8～12厘米，混凝土板塊體用鋼線連接，混凝土板塊體間的縫隙為1～2厘米，其上端用鋼釬固定在河岸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用蘆葦恢復(fù)退化河岸的工程化方法，其特征在于在步驟四中的石籠護岸法為石籠是使用鉛絲材料編織成具有網(wǎng)格的長方體形或圓柱形籠，內(nèi)填裝塊石、礫石或卵石；長方體形石籠長度為2.0米～5.0米、寬度為0.6～1.0米、厚度為0.3～0.8米，圓柱形石籠直徑0.2～0.5米、長度為2.0～5.0米；鉛絲石籠一般用直徑2.5～4.0毫米的鉛絲編網(wǎng)及直徑6～8毫米的鉛絲作框架，網(wǎng)眼大小一般為60～80毫米，鉛絲采取鍍鋅鉛絲或普通鉛絲，石籠沿河岸鋪設(shè)，上端用鋼釬固定在河岸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用蘆葦恢復(fù)退化河岸的工程化方法，其特征在于在步驟四中的拋石護岸法為使用石質(zhì)緊硬的石灰?guī)r、花崗巖等，塊石粒徑為3厘米～50厘米；拋石護岸厚度，近岸部分的拋石厚度為0.6～0.8米，而對離岸較近的拋石厚度為0.8～1.0米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用蘆葦恢復(fù)退化河岸的工程化方法，其特征在于在步驟四中的干砌塊石護岸法，為護岸由面層與墊層構(gòu)成，面層塊石大小及厚度，一般采用20-30千克重的塊石，鋪砌厚度為30厘米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用蘆葦恢復(fù)退化河岸的工程化方法，其特征在于在步驟四中的鋪墊植物纖維網(wǎng)護岸法，為使用植物纖維制成寬0.9～1.1米、長3.0～5.0米的植物纖維網(wǎng)直接鋪設(shè)在河岸上，并用木制釬子固定，網(wǎng)眼大小一般為6～8毫米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用蘆葦恢復(fù)退化河岸的工程化方法，屬于對退化河岸生態(tài)系統(tǒng)進行蘆葦群落恢復(fù)的工程化方法。通過蘆葦采集、蘆葦發(fā)芽、蘆葦成苗等步驟、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復(fù)重建的河岸施工區(qū)，進行移植；根據(jù)河道級別，移植蘆葦群落時采取不同的工程化方法。在保證能夠達到防止河岸崩塌及侵蝕的同時，在河岸工程設(shè)計中納入生態(tài)學原理，創(chuàng)造出動植物及微生物能夠生存的多孔隙河岸工程生態(tài)結(jié)構(gòu)，促使河岸植物連續(xù)生長?？梢詼p少對蘆葦原生地的破壞，并且能夠快速、大量繁殖蘆葦幼苗，快速恢復(fù)受損河岸的蘆葦群落及其生態(tài)環(huán)境。
文檔編號B09C1/10GK1559708SQ20041001069
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月19日
發(fā)明者楊海軍 申請人:楊海軍