用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法
2023-08-12 15:46:26 1
專利名稱：用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法
技術領域：
、本發明屬於對退化河岸生態系統進行蘆葦群落恢復的工程化方法。
背景技術：
基於傳統的水利工程設計思想，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採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系統，其結果人工構造物隔斷了水生態系統和陸地生態系統的聯繫，破壞了河流的各種生態過程，導致河流的自我淨化及自我恢復能力降低，河流汙染嚴重。
20世紀70年代以來，德國、瑞士、日本等發達國家進行了大量的混凝土河岸的生態修復實驗研究，大規模改修了混凝土河岸，恢復河流的自然生態系統，積累了大量成果範例。其中重要的一條就是恢復重建受損河岸生態系統，首先需要恢復河岸原有的蘆葦群落。
蘆葦(phragmites)，多年生禾本科蘆葦屬植物。蘆葦的整個植株可分為根、根狀莖、莖、葉、花和種子六個部分。蘆葦的根為纖維狀，隨根狀莖向四面延伸，形成龐大的鬚根系，藉以吸收土壤內的養分和水分。蘆葦的根狀莖即地下莖，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釐米處。蘆葦的莖又稱地上莖，直立生長，它的粗細、高矮因品種、土壤、養分、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釐米左右。葦葉互生，頂端尖銳，基部鈍圓，呈披針形。蘆葦的是復圓錐花序，種子為穎果，呈長卵圓形。蘆葦適應性廣，抗逆性強，多生長在江、河、湖、海岸淤灘等地，是溼地環境中生長的主要植物之一。由於蘆葦的葉、葉鞘、莖、根狀莖和不定根都具有通氣組織，所以它在淨化汙水中起到重要的作用。
蘆葦在景觀美化和農業區生態系統恢復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衝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，同時經濟成本很高，存在許多課題未有解決。蘆葦的栽培方法一般有5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，但對於大面積恢復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採集地；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採取蘆葦，不便於運輸；③4的播種繁殖方法，由於蘆葦種子細小，雖可進行有性繁殖，但播種出苗後主莖生長緩慢，同時在河岸水位變化區域種子難以定居，發芽後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。由於我國城市段河流的混凝土化導致河岸原生蘆葦群落喪失，因此恢復重建河岸原有蘆葦群落，需要從遠離城市的蘆葦原生地採取蘆葦，這種作法破壞了蘆葦原生地的生態環境，還不便於運輸。
發明內容
本發明提供一種用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法，以解決恢復退化河岸時成本高，破壞了蘆葦原生地的生態環境和蘆葦不便於運輸的問題。
本發明採用的技術方案是一、蘆葦採集蘆葦採自蘆葦群落自然生長地；在採集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，並將蘆葦葉剪掉，然後分選細杆直徑為2～3毫米、粗杆直徑為3～5毫米，並分別將粗細蘆葦杆剪斷成30釐米長；二、蘆葦發芽捆狀條件下進行發芽；將10支細蘆葦杆捆成1束或5支粗蘆葦杆捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每3～5天換水一次，使蘆葦杆發芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦杆上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便於運輸的盛有泥炭土的長方形塑料盒或用可降解材料製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釐米、寬25～30釐米、高10～12釐米；六邊形植物模塊邊長10～15釐米、高10～12釐米，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，使其成為高為60～80釐米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復重建的河岸施工區，進行移植；據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑大於20釐米、河床比降為1/60～1/50時，採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扦插蘆葦苗；當河床材料粒徑在2～20釐米、河床比降為1/100～1/400時，或當河床材料粒徑在1～3釐米、河床比降為1/400～1/2000時，採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扦插蘆葦苗；或採取石籠護岸法，在石籠內扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或採取拋石護岸法，在石頭間縫隙內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釐米、河床比降為1/700～1/5000時，或當河床材料粒徑小於0.3釐米、河床比降為1/5000～水平時，採取石籠護岸法，在石籠內扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或採取拋石護岸法，在石頭間縫隙內扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或採取幹砌塊石護岸法，在石頭間縫隙內扦插蘆葦苗或放置蘆葦植物模塊；或採取鋪墊植物纖維網護岸法，在網眼內扦插蘆葦苗。
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釐米，混凝土板塊體用鋼線連接，混凝土板塊體間的縫隙為1～2釐米，其上端用鋼釺固定在河岸上。
石籠護岸法為石籠是使用鉛絲材料編織成具有網格的長方體形或圓柱形籠，內填裝塊石、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毫米的鉛絲編網及直徑6～8毫米的鉛絲作框架，網眼大小一般為60～80毫米，鉛絲採取鍍鋅鉛絲或普通鉛絲，石籠沿河岸鋪設，上端用鋼釺固定在河岸上。
拋石護岸法為使用石質緊硬的石灰巖、花崗巖等，塊石粒徑為3釐米～50釐米；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。
幹砌塊石護岸法，為護岸由面層與墊層構成，面層塊石大小及厚度，一般採用20-30千克重的塊石，鋪砌厚度為30釐米。
鋪墊植物纖維網護岸法，為使用植物纖維製成寬0.9～1.1米、長3.0～5.0米的植物纖維網直接鋪設在河岸上，並用木製釺子固定，網眼大小一般為6～8毫米。
本發明的優點在於在保證能夠達到防止河岸崩塌及侵蝕的同時，在河岸工程設計中納入生態學原理，創造出動植物及微生物能夠生存的多孔隙河岸工程生態結構，促使河岸植物連續生長。可以減少對蘆葦原生地的破壞，並且能夠快速、大量繁殖蘆葦幼苗，快速恢復受損河岸的蘆葦群落及其生態環境。此方法在減少勞力、時間和成本的基礎上，能夠更容易恢復淺水帶和河岸緩衝帶蘆葦群落，構建出一個蘆葦繁茂的水域。並對世界範圍內的景觀美化和農業區生態系統的恢復有所貢獻。
用蘆葦恢復退化河岸的生態及經濟效益對比項目植物覆蓋率動物數量景觀優劣度水質平均經濟成本漿砌混凝土對照區5％ 2 劣IV 120元/m3採取本發明的方法95％ 47 優II 75元/m
圖1、採用連接型混凝土板塊體護岸法時，扦插蘆葦苗示意圖；圖2、採用圓柱形石籠護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖；圖3、採用箱形石籠護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖；圖4、採用拋石護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖；圖5、採用幹砌塊石護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖；圖6、採用鋪墊植物纖維網護岸法示意圖，扦插蘆葦苗示意圖。
實驗例用蘆葦修復受損河岸生態系統研究1研究地區自然概況與實驗設計1.1自然概況研究點位於長春市東北師範大學淨月校區內，實驗河流段為流經校區的淨月潭水庫洩洪河道下遊，距淨月潭國家森林公園約1公裡。
該區屬於溫帶大陸性半溼潤季風氣侯，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，河床構成為淤泥和礫石，最大洪水流速約0.1米/秒。河流南側為混凝土護岸；對岸側為自然裸露的土質岸坡，坡度約為30°～45°，坡腳衝刷侵蝕嚴重，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實驗設計在恢復生態學人為設計理論指導下，同時納入工程控制論「反饋-控制」的基本範式，通過「設定-驗證」假說，即採用工程和植物措施相結合的方法，構建初始河岸生態系統，在人為啟動下使其向順向演替方向發展。在恢復過程中，以能敏感反映生態系統功能動態變化的生態因子為定量評價指標對其恢復效果加以驗證，根據驗證結果，重新調整實施假說的設計內容，通過「設定假說，驗證假說」的反覆促使河岸生態系統向健康方向發展。
2001年6月，選長50米、寬14米的典型退化自然裸露的土質岸坡為實驗區(A)構建初始河岸生態系統，其對照區為自然裸露的土質岸坡(B)和混凝土護岸(C)。
1.2.1近水區河岸生境斑塊的構建，正常水位線以下的區域根據現有河道地貌、水文特點，採用拋石護岸法，即正常水位線以下的區域鋪設塊石，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遠水區河岸生境斑塊的構建，洪水位與正常水位之間的區域為防止坡面侵蝕，參照自然河岸植物群落結構，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分，實現養分自給並減少後期人工維護管理。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)，試驗區內植物群落優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區即遠水河岸生境斑塊構建區的坡上、坡下和對照區B即自然裸露的土質岸坡的坡上、坡下。2003年7月30日用環刀按「S」型路線採集土樣，並多點混合，採集深度為0～10cm，充分混合後裝入無菌塑膠袋，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、對照區B和對照區C即混凝土護岸三區坡角各設置50cm×50cm×20cm的底泥採樣點3個，2003年9月26日在每個採樣點各採底泥泥樣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)是土壤質量變化最敏感的指標]。本研究也以最能敏感反映河岸生態系統在恢復過程中其功能動態變化的土壤微生物和底棲動物為主要評價指標。
(1)土壤微生物數量及生化作用強度的測定。細菌，採用牛肉膏蛋白腖瓊脂平板塗布法；真菌，採用馬丁氏(Martin)培養基平板表面塗布法；放線菌，採用改良的高氏一號合成培養基平板表面塗布法；固氮細菌，採用阿西比(Ashby)無氮瓊脂平板表面塗布法；固氮作用強度，採用土壤培養法；纖維素分解強度，採用埋片法；土壤基礎呼吸，依據24hCO2釋放的量測定。
(2)底棲動物生物量、密度和多樣性指數的測定。底棲動物用鋼篩篩選後，撿出肉眼可見的生物放入塑料瓶內，用4％的福馬林液固定，然後鑑定種類、計數及稱量。然後，將之換算成生物量(g/m2)，並推算出密度(個/m2)。底棲動物多樣性指數按Shannon-Wiener生物多樣性指數方程計算即H=-i=1sPilog2Pi.]]>(式中H為生物多樣性指數；s為物種數目；Pi為屬於種i的個體在全部個體s中的比例。)2結果與分析(驗證結果)2.1土壤微生物數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系統功能的基礎，土壤微生物幾乎參與土壤中一切生物和化學反映，是維持土壤質量的重要組成部分，其數量變化與分布可以敏感地反映初始河岸生態系統在恢復過程中其功能的動態變化。因此，土壤微生物可作為判斷河岸生態系統是否向健康方向發展的重要指標。由表2可知，實驗區採取工程和植物相結合的措施，2年後，與B對照區相比微生物數量、分布狀況有較明顯的改善。微生物數量分別提高了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。說明該實驗區採用的措施，較好地改善了土壤的理化性質，促進了各類微生物的發育。由於紫穗槐是豆科植物，有較強的固氮作用，同時植物殘落物和根系分泌物較多，固氮菌數量也大量增加，加速了氮物質的轉化過程，隨著雨水的淋溶，也為實驗區坡下提供了養分。
土壤基礎呼吸代表了土壤微生物的整體活性，並在一定程度上反映了環境的脅迫情況，與土壤環境質量密切相關，並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對照區退化地土壤呼吸作用十分微弱，採取該措施後，土壤的呼吸強度均有明顯增強，分別是對照區的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的2倍和2.1倍，固氮強度是對照區的3.3倍和3.2倍。
以上實驗結果表明了本實驗構建的生境綴塊為植物根系提供了生存空間的同時，微生物數量增加及其活性增強，驗證了假說的正確性，實驗結果也表明構建的河岸生態系統以向健康方向發展。
表2土壤微生物數量及生化作用強度觀測點細菌/ 真菌/ 放線菌/ 總數 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表示實驗區坡上；A2表示實驗區坡下；其餘依次類同。其中B1，B2中「-」示固氮菌數量極少或未有；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系統的主要消費者，其種類和數量與水生植物及其環境有密切的關係。由表3，4可知，各區底棲動物種類、密度、生物量、多樣性指數A區＞B區＞C區，說明實驗區蘆葦等水生植物的龐大根系可以吸收底泥中無機鹽類營養物，而且也是大量微生物以生物膜形式附著的良好介質，利於水體淨化，同時也改善了底質，是底棲動物數量增多的主要原因。由此證明創設的生境斑塊為底棲動物提供了良好的繁衍、棲息環境。
研究點共採集到了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量最多，約佔底棲動物的97％以上，該物種是研究點的絕對優勢鍾。有研究報導，寡毛類動物對水體有機汙染和缺氧有很強的耐受能力，可作為水質評價的指標，說明該研究點水體汙染較為嚴重。
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 蘿蔔螺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各區底棲動物的密度、生物量和多樣性指數項目 A B C密度/(個/m2)22061520500生物量/(g/m2) 7.7 5.9 2.8多樣性指數(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、蘆葦採集蘆葦採自蘆葦群落自然生長地；在採集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，並將蘆葦葉剪掉，然後分選細杆直徑為2～3毫米、粗杆直徑為3～5毫米，並分別將粗細蘆葦杆剪斷成30釐米長；二、蘆葦發芽捆狀條件下進行發芽；將10支細蘆葦杆捆成1束或5支粗蘆葦杆捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每3天換水一次，使蘆葦杆發芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦杆上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便於運輸的盛有泥炭土的長方形塑料盒培育55天，長方形塑料盒的長35釐米、寬25釐米、高10釐米；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，使其成為高為60釐米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑大於20釐米、河床比降為1/60～1/50時，採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釐米，混凝土板塊體用鋼線連接，混凝土板塊體間的縫隙為1釐米，其上端用鋼釺固定在河岸上，在連接混凝土塊體間縫隙內扦插蘆葦苗。
實施例2一、蘆葦採集蘆葦採自蘆葦群落自然生長地；在採集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，並將蘆葦葉剪掉，然後分選細杆直徑為2～3毫米、粗杆直徑為3～5毫米，並分別將粗細蘆葦杆剪斷成30釐米長；二、蘆葦發芽捆狀條件下進行發芽；將10支細蘆葦杆捆成1束或5支粗蘆葦杆捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每4天換水一次，使蘆葦杆發芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦杆上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便於運輸的盛有泥炭土的長方形塑料盒中培育60天，長方形塑料盒的長38釐米、寬27釐米、高11釐米；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，使其成為高為70釐米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在2～20釐米、河床比降為1/100～1/200時，採取石籠護岸法，石籠是使用鉛絲材料編織成具有網格的長方體形籠，內填裝塊石、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，網眼大小為600毫米，鉛絲採取鍍鋅鉛絲，石籠沿河岸鋪設，上端用鋼釺固定在河岸上，在石籠內扦插蘆葦苗。
實施例3一、蘆葦採集蘆葦採自蘆葦群落自然生長地；在採集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，並將蘆葦葉剪掉，然後分選細杆直徑為2～3毫米、粗杆直徑為3～5毫米，並分別將粗細蘆葦杆剪斷成30釐米長；二、蘆葦發芽捆狀條件下進行發芽；將10支細蘆葦杆捆成1束或5支粗蘆葦杆捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每5天換水一次，使蘆葦杆發芽培育蘆葦幼苗；
三、蘆葦成苗剪取蘆葦杆上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便於運輸的盛有泥炭土的長方形塑料盒中培育65天，長方形塑料盒的長40釐米、寬30釐米、高12釐米；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，使其成為高為80釐米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在1～3釐米、河床比降為1/400～1/600時，採取拋石護岸法，使用石質緊硬的石灰巖、花崗巖等，塊石粒徑為3釐米～50釐米；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，在石頭間縫隙內扦插蘆葦苗。
實施例4一、蘆葦採集蘆葦採自蘆葦群落自然生長地；在採集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，並將蘆葦葉剪掉，然後分選細杆直徑為2～3毫米、粗杆直徑為3～5毫米，並分別將粗細蘆葦杆剪斷成30釐米長；二、蘆葦發芽捆狀條件下進行發芽；將10支細蘆葦杆捆成1束或5支粗蘆葦杆捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每5天換水一次，使蘆葦杆發芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦杆上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便於運輸的盛有泥炭土的可降解的紙制六邊形植物模塊中培育60天，該六邊形植物模塊邊長10釐米、高10釐米，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，使其成為高為60釐米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在0.3～1釐米、河床比降為1/700～1/1000時，採取石籠護岸法，石籠是使用鉛絲材料編織成具有網格的圓柱形籠，內填裝塊石、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毫米的鉛絲編網及直徑6毫米的鉛絲作框架，網眼大小一般為70毫米，鉛絲採取普通鉛絲，石籠沿河岸鋪設，上端用鋼釺固定在河岸上，在石籠內直接放置蘆葦植物模塊。
實施例5步驟一、二同實施例4；三、蘆葦成苗剪取蘆葦杆上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便於運輸的盛有泥炭土的可降解的紙制六邊形植物模塊中培育60天，六邊形植物模塊邊長12釐米、高11釐米，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，使其成為高為70釐米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑小於0.3釐米、河床比降為1/5000～水平時，採取鋪墊植物纖維網護岸法，使用植物纖維製成寬1.0米、長3.0米的植物纖維網直接鋪設在河岸上，並用木製釺子固定，網眼大小一般為6毫米，在網眼內扦插蘆葦苗。
實施例6步驟一、二同實施例4；三、蘆葦成苗剪取蘆葦杆上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便於運輸的盛有泥炭土的可降解的紙制六邊形植物模塊中培育60天，六邊形植物模塊邊長15釐米、高12釐米，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，使其成為高為70釐米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑10～20釐米、河床比降為1/200～1/400時，採取幹砌塊石護岸法，由面層與墊層構成，面層塊石大小及厚度，一般採用25千克重的塊石，鋪砌厚度為30釐米，在石頭間縫隙內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重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在1～3釐米、河床比降為1/1000～1/2000時，，採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釐米，混凝土板塊體用鋼線連接，混凝土板塊體間的縫隙為2釐米，其上端用鋼釺固定在河岸上，在連接混凝土塊體間縫隙內扦插蘆葦苗。
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重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在0.3～1釐米、河床比降為1/2000～1/3000時，採取石籠護岸法，石籠是使用鉛絲材料編織成具有網格的長方體形籠，內填裝塊石、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毫米的鉛絲編網及直徑8毫米的鉛絲作框架，網眼大小一般為80毫米，鉛絲採取鍍鋅鉛絲或普通鉛絲，石籠沿河岸鋪設，上端用鋼釺固定在河岸上，在石籠內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重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑在0.3～1釐米、河床比降為1/3000～1/5000時，採取幹砌塊石護岸法，為護岸由面層與墊層構成，面層塊石大小及厚度，一般採用20-30千克重的塊石，鋪砌厚度為30釐米，在石頭間縫隙內放置蘆葦植物模塊。
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重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑小於0.3釐米、河床比降為1/5000～水平時，採取拋石護岸法，使用石質緊硬的石灰巖、花崗巖等，塊石粒徑為30釐米；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，在石頭間縫隙內扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊。
權利要求
1.一種用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法，包括如下步驟一、蘆葦採集蘆葦採自蘆葦群落自然生長地；在採集地選擇長勢良好的蘆葦齊地面剪下，並將蘆葦葉剪掉，然後分選細杆直徑為2～3毫米、粗杆直徑為3～5毫米，並分別將粗細蘆葦杆剪斷成30釐米長；二、蘆葦發芽捆狀條件下進行發芽；將10支細蘆葦杆捆成1束或5支粗蘆葦杆捆成1束，分別放入水池中浸泡15天；其間每3～5天換水一次，使蘆葦杆發芽培育蘆葦幼苗；三、蘆葦成苗剪取蘆葦杆上新萌生的蘆葦幼苗，將其栽植到便於運輸的盛有泥炭土的長方形塑料盒或用可降解材料製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釐米、寬25～30釐米、高10～12釐米；六邊形植物模塊邊長10～15釐米、高10～12釐米，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，使其成為高為60～80釐米的蘆葦成苗；四、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採取不同的工程化方法，具體如下當河床材料粒徑大於20釐米、河床比降為1/60～1/50時，採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扦插蘆葦苗；當河床材料粒徑在2～20釐米、河床比降為1/100～1/400時，或當河床材料粒徑在1～3釐米、河床比降為1/400～1/2000時，採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扦插蘆葦苗；或採取石籠護岸法，在石籠內扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或採取拋石護岸法，在石頭間縫隙內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釐米、河床比降為1/700～1/5000時，或當河床材料粒徑小於0.3釐米、河床比降為1/5000～水平時，採取石籠護岸法，在石籠內扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或採取拋石護岸法，在石頭間縫隙內扦插蘆葦苗或直接放置蘆葦植物模塊；或採取幹砌塊石護岸法，在石頭間縫隙內扦插蘆葦苗或放置蘆葦植物模塊；或採取鋪墊植物纖維網護岸法，在網眼內扦插蘆葦苗。
2.根據權利要求1所述的一種用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法，其特徵在於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釐米，混凝土板塊體用鋼線連接，混凝土板塊體間的縫隙為1～2釐米，其上端用鋼釺固定在河岸上。
3.根據權利要求1所述的一種用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法，其特徵在於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格的長方體形或圓柱形籠，內填裝塊石、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毫米的鉛絲編網及直徑6～8毫米的鉛絲作框架，網眼大小一般為60～80毫米，鉛絲採取鍍鋅鉛絲或普通鉛絲，石籠沿河岸鋪設，上端用鋼釺固定在河岸上。
4.根據權利要求1所述的一種用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法，其特徵在於在步驟四中的拋石護岸法為使用石質緊硬的石灰巖、花崗巖等，塊石粒徑為3釐米～50釐米；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.根據權利要求1所述的一種用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法，其特徵在於在步驟四中的幹砌塊石護岸法，為護岸由面層與墊層構成，面層塊石大小及厚度，一般採用20-30千克重的塊石，鋪砌厚度為30釐米。
6.根據權利要求1所述的一種用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法，其特徵在於在步驟四中的鋪墊植物纖維網護岸法，為使用植物纖維製成寬0.9～1.1米、長3.0～5.0米的植物纖維網直接鋪設在河岸上，並用木製釺子固定，網眼大小一般為6～8毫米。
全文摘要
本發明涉及一種用蘆葦恢復退化河岸的工程化方法，屬於對退化河岸生態系統進行蘆葦群落恢復的工程化方法。通過蘆葦採集、蘆葦發芽、蘆葦成苗等步驟、將培育的蘆葦成苗運到將要恢復重建的河岸施工區，進行移植；根據河道級別，移植蘆葦群落時採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，在河岸工程設計中納入生態學原理，創造出動植物及微生物能夠生存的多孔隙河岸工程生態結構，促使河岸植物連續生長。可以減少對蘆葦原生地的破壞，並且能夠快速、大量繁殖蘆葦幼苗，快速恢復受損河岸的蘆葦群落及其生態環境。
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 優先權日2004年2月19日
發明者楊海軍 申請人:楊海軍