專利名稱：構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種植物種植技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法。
背景技術(shù)：
隨著人口數(shù)量的增長和城市化進(jìn)程的加快，大量工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活污水的排放導(dǎo)致河流、湖泊等水環(huán)境日益惡化。水體污染一般分為點源污染和面源污染兩類；隨著對點源污染的有效管控，面源污染日漸成為河流、湖泊等地表水體污染最主要的貢獻(xiàn)源；其中農(nóng)業(yè)面源污染貢獻(xiàn)率最高且分布最為廣泛。農(nóng)田中的化肥、農(nóng)藥、泥沙、營養(yǎng)鹽等污染物，在降水或灌溉過程中，通過農(nóng)田地表徑流進(jìn)入水體，造成水體N、P等含量超標(biāo)，水體富營養(yǎng)化污染加?。涣硗庠诔鞘兄?，硬質(zhì)地面及下墊面的比例很高，由暴雨徑流產(chǎn)生的突發(fā)性、高流量、重污染的城市面源污染也是受納水體的重要污染源之一。河岸位于河流與陸地交界處，是面源污染進(jìn)入河流的最后一道屏障，河岸植物群落作為河岸植被緩沖帶的主體，其功能是防止由地表徑流、廢水排放、地下徑流和深層地下水流所帶來的有機物、沉積物等污染物進(jìn)入河流系統(tǒng)。因而，構(gòu)建河岸植物群落截留面源污染是一項行之有效的措施。然而，目前河岸植物群落及生態(tài)系統(tǒng)破壞和退化現(xiàn)象嚴(yán)重，且植物群落的構(gòu)建缺乏對合理的空間布局、寬度、群落種類組成、群落結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計和模式研究，養(yǎng)護(hù)管理費用也較高，河岸植物群落未能較好體現(xiàn)其去除面源污染的生態(tài)治理功能。針對河岸植物群落存在的上述問題，確定合理的植物群落結(jié)構(gòu)與空間布局，提出河岸植物群落構(gòu)建模式，是阻控面源污染、提升河岸景觀功能的重要手段。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利CN200610161264公開了一種高效快速去除面源污染的生態(tài)岸坡構(gòu)建方法，沿河提至河道水體之間構(gòu)建三級濾床系統(tǒng)，最上和最下一級濾床底部裝填礫石、陶粒、沸石等填料，表層種植植物，中間一級濾床在填料層之上鋪設(shè)生態(tài)混凝土預(yù)制塊，每級濾床布設(shè)布水系統(tǒng)，達(dá)到去除面源污染的目的；中國專利 CN200610161261公開了一種兼顧面源控制的護(hù)坡仿自然生態(tài)化構(gòu)建的方法，利用生態(tài)濾石槽等生態(tài)預(yù)處理裝置和自然材料(生態(tài)木、植物纖維網(wǎng))來構(gòu)建河道硬質(zhì)護(hù)坡，以實現(xiàn)其生態(tài)化改造；中國專利CN20101(^97597公開了一種湖濱濕地生態(tài)修復(fù)方法，通過在湖濱帶種植濕生木本植物構(gòu)建濕地植物群落，其中濕生喬木包括柳樹、水杉、中山杉、池杉和竹子，濕生灌木包括滇鼠刺和杞柳。但是這些專利主要從工程技術(shù)角度，通過構(gòu)建生態(tài)護(hù)坡達(dá)到去除面源污染的目的，或者通過構(gòu)建植物群落實現(xiàn)濱湖濕地的生態(tài)修復(fù)，所需構(gòu)筑材料復(fù)雜， 土方工程量大，或是以湖岸生態(tài)修復(fù)為目的，未考慮面源污染的有效去除功能。本發(fā)明針對上述問題，將植物群落配置與面源污染的管控結(jié)合起來，提供一種構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法。在進(jìn)一步的檢索中，尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明主題相同或者類似的文獻(xiàn)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種能夠?qū)⒅参锶郝渑渲门c面源污染的管控結(jié)合起來的構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
本發(fā)明涉及一種構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，構(gòu)建的植物群落位于河道岸邊，呈帶狀，總寬度15 18m，包括水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)，水平結(jié)構(gòu)為將所述植物群落的種植區(qū)域沿平行岸邊方向三等分，得到靠近河道、中間、遠(yuǎn)離河道的三條帶狀區(qū)域， 垂直結(jié)構(gòu)分為上、中、下三層。優(yōu)選的，所述植物群落垂直結(jié)構(gòu)的上層為喬木層；
其中，在所述靠近河道帶狀區(qū)域間隔種植耐水濕落葉喬木和耐水濕常綠喬木，所述耐水濕落葉喬木的種植長度為8m，所述耐水濕常綠喬木的種植長度為細(xì)；胸徑12 15cm，郁閉度50 70% ；
在所述中間帶狀區(qū)域按數(shù)量比等比例混植水杉、池衫和落羽杉，胸徑10 12cm，郁閉度60 70% ；
在所述遠(yuǎn)離河道帶狀區(qū)域間隔種植中生落葉喬木和中生常綠喬木，所述中生落葉喬木的種植長度為8m，所述中生常綠喬木的種植長度為細(xì)；與對應(yīng)的靠近河道耐水濕落葉喬木種植區(qū)相比，中生落葉喬木種植區(qū)位于整體水平下移細(xì)的位置；胸徑12 15cm，郁閉度 50 70%。優(yōu)選的，所述植物群落垂直結(jié)構(gòu)的中層為灌木層；
其中，在所述耐水濕落葉喬木種植區(qū)域?qū)?yīng)的下方種植耐濕灌木，高度60 120cm，郁閉度70 80% ；
在所述中生落葉喬木種植區(qū)域?qū)?yīng)的下方種植中生灌木，高度60 120cm，郁閉度 70 80% ；
其余部分不種植灌木。優(yōu)選的，所述植物群落垂直結(jié)構(gòu)的下層為草本層；所述草本層均種植耐蔭草本植物，郁閉度100%。優(yōu)選的，所述耐水濕落葉喬木，包括按數(shù)量比等比例混植的垂柳、楓楊、刺槐、苦楝中的任意兩種或多種；所述耐水濕常綠喬木，包括按數(shù)量比等比例混植的濕地松、東方杉、 棕櫚、蚊母樹中的任意兩種或多種；所述中生落葉喬木，包括按數(shù)量比等比例混植的青桐、 無患子、臭椿、合歡中的任意兩種或多種；所述中生常綠喬木，包括按數(shù)量比等比例混植的香樟、廣玉蘭、女貞、桂花中的任意兩種或多種。優(yōu)選的，所述耐濕灌木，包括按數(shù)量比等比例混植的八角金盤、夾竹桃、灑金桃葉珊瑚、小葉黃楊、海桐中的任意兩種或多種；所述中生灌木，包括按數(shù)量比等比例混植的小葉女貞、云南黃馨、石楠、珊瑚樹、構(gòu)骨中的任意兩種或多種。優(yōu)選的，所述耐蔭草本植物，包括按數(shù)量比等比例混植的麥冬、狗牙根、蔥蘭、書帶草、鳶尾中的任意兩種或多種。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明方法中的河岸近自然植物群落由喬、灌、草三層構(gòu)成，由于其合理的分布格局及植物搭配方式，使得該植物群落在不同地表徑流情況下和不同季節(jié)都能起到減少或去除面源污染的作用，并能有效發(fā)揮生態(tài)效益，同時也具備良好的景觀美學(xué)功能。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。實施例1
本實施例1是在以下實施條件和技術(shù)要求條件下實施的
1.在上海南匯建造河岸近自然植物群落總寬度18m，分水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)。2.水平結(jié)構(gòu)分三部分，將總寬18m的帶狀種植區(qū)域沿平行岸邊方向三等分，得到靠近河道、中間、遠(yuǎn)離河道的三條帶狀區(qū)域，寬度均為6m。垂直結(jié)構(gòu)分為上、中、下三層。3.上層為喬木層。其中，近河道部分間隔種植耐水濕落葉喬木和耐水濕常綠喬木，落葉喬木的種植長度為8m，常綠喬木的種植長度為細(xì)。胸徑12 Hcm，郁閉度55 65%。所述落葉喬木包括垂柳、楓楊、刺槐、苦楝，等比例混植(數(shù)量比)。所述常綠喬木包括濕地松、東方杉、棕櫚、蚊母樹，等比例混植(數(shù)量比)。中間部分為水杉、池衫、落羽杉等比例混植(數(shù)量比)。胸徑10 12cm，郁閉度60 65%。遠(yuǎn)離河道部分間隔種植中生落葉喬木和中生常綠喬木，落葉喬木的種植長度為 8m，常綠喬木的種植長度為4m，與對應(yīng)的靠近河道耐水濕落葉喬木種植區(qū)相比，中生落葉喬木種植區(qū)位于整體水平下移細(xì)的位置。胸徑12 Hcm，郁閉度55 65%。所述落葉喬木包括青桐、無患子、臭椿、合歡，等比例混植(數(shù)量比)。所述常綠喬木包括香樟、廣玉蘭、女貞、桂花，等比例混植(數(shù)量比)。4.中層為灌木層。在耐水濕落葉喬木區(qū)域(長8m，寬6m)下層種植耐濕灌木，高度60 100cm，郁閉度70 75%。在中生落葉喬木區(qū)域(長8m，寬6m)下層種植中生灌木，高度60 100 cm, 郁閉度70 75%。其余部分不種植灌木。所述的耐濕灌木包括八角金盤、夾竹桃、灑金桃葉珊瑚、小葉黃楊、海桐，等比例混植(數(shù)量比)。所述中生灌木包括小葉女貞、云南黃馨、石楠、珊瑚樹、構(gòu)骨，等比例混植(數(shù)量比)。5.下層為草本層。在整個種植區(qū)域的下層種植耐蔭草本植物，郁閉度100%。所述草本植物包括麥冬、狗牙根、蔥蘭、書帶草、鳶尾，等比例混植(數(shù)量比)。6.按照以上設(shè)計，阻控面源污染的能力是普通植物群落的2倍。實施例2
本實施例2是在以下實施條件和技術(shù)要求條件下實施的
1.在上海青浦建造河岸近自然植物群落總寬度15m，分水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)。2.水平結(jié)構(gòu)分三部分，將總寬15m的帶狀種植區(qū)域沿平行岸邊方向三等分，得到靠近河道、中間、遠(yuǎn)離河道的三條帶狀區(qū)域，寬度均為5m。垂直結(jié)構(gòu)分為上、中、下三層。3.上層為喬木層。
其中，近河道部分間隔種植耐水濕落葉喬木和耐水濕常綠喬木，落葉喬木的種植長度為8m，常綠喬木的種植長度為細(xì)。胸徑13 15cm，郁閉度60 70%。所述落葉喬木包括垂柳、楓楊，等比例混植(數(shù)量比)。所述常綠喬木包括濕地松、東方杉，等比例混植 (數(shù)量比)。中間部分為水杉、池衫、落羽杉等比例混植(數(shù)量比)。胸徑10 12cm，郁閉度65 70%。遠(yuǎn)離河道部分間隔種植中生落葉喬木和中生常綠喬木，落葉喬木的種植長度為 8m，常綠喬木的種植長度為4m，與對應(yīng)的近河道耐水濕落葉喬木種植區(qū)相比，中生落葉喬木種植區(qū)位于整體水平下移細(xì)的位置。胸徑13 15cm，郁閉度60 70%。所述落葉喬木包括青桐、無患子，等比例混植(數(shù)量比)。所述常綠喬木包括香樟、廣玉蘭，等比例混植(數(shù)量比)。4.中層為灌木層。在耐水濕落葉喬木區(qū)域(長8m，寬5m)下層種植耐濕灌木，高度70 120cm，郁閉度75 80%。在中生落葉喬木區(qū)域(長8m，寬5m)下層種植中生灌木，高度70 120 cm，郁閉度75 80%。其余部分不種植灌木。所述的耐濕灌木包括八角金盤、夾竹桃、灑金桃葉珊瑚，等比例混植(數(shù)量比)。所述中生灌木包括小葉女貞、云南黃馨、石楠，等比例混植(數(shù)量比)。5.下層為草本層。在整個種植區(qū)域的下層種植耐蔭草本植物，郁閉度100%。所述草本植物包括麥冬、狗牙根、蔥蘭，等比例混植(數(shù)量比)。6.按照以上設(shè)計，阻控面源污染的能力是普通植物群落的1. 6倍。實施例3
本實施例3是在以下實施條件和技術(shù)要求條件下實施的
1.在上海閔行建造河岸近自然植物群落總寬度16. 5m，分水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)。2.水平結(jié)構(gòu)分三部分，將總寬16. 5m的帶狀種植區(qū)域沿平行岸邊方向三等分，得到靠近河道、中間、遠(yuǎn)離河道的三條帶狀區(qū)域，寬度均為5. 5m。垂直結(jié)構(gòu)分為上、中、下三層。3.上層為喬木層。其中，近河道部分間隔種植耐水濕落葉喬木和耐水濕常綠喬木，落葉喬木的種植長度為8m，常綠喬木的種植長度為細(xì)。胸徑12 15cm，郁閉度50 70%。所述落葉喬木包括刺槐、苦楝，等比例混植(數(shù)量比)。所述常綠喬木包括棕櫚、蚊母樹，等比例混植(數(shù)量比)。中間部分為水杉、池衫、落羽杉等比例混植(數(shù)量比)。胸徑10 12cm，郁閉度64 70%。遠(yuǎn)離河道部分間隔種植中生落葉喬木和中生常綠喬木，落葉喬木的種植長度為 8m，常綠喬木的種植長度為4m，與對應(yīng)的近河道耐水濕落葉喬木種植區(qū)相比，中生落葉喬木種植區(qū)位于整體水平下移細(xì)的位置。胸徑12 15cm，郁閉度50 70%。所述落葉喬木包括臭椿、合歡，等比例混植(數(shù)量比)。所述常綠喬木包括女貞、桂花，等比例混植(數(shù)量比)。4.中層為灌木層。在耐水濕落葉喬木區(qū)域(長8m，寬5. 5m)下層種植耐濕灌木，高度80 110cm，郁閉度72 78%。在中生落葉喬木區(qū)域(長8m，寬5. 5m)下層種植中生灌木，高度80 110cm， 郁閉度72 78%。其余部分不種植灌木。所述的耐濕灌木包括小葉黃楊、海桐，等比例混植(數(shù)量比)。所述中生灌木包括珊瑚樹、構(gòu)骨，等比例混植(數(shù)量比)。5.下層為草本層。在整個種植區(qū)域的下層種植耐蔭草本植物，郁閉度100%。所述草本植物包括書帶草、鳶尾，等比例混植(數(shù)量比)。6.按照以上設(shè)計，阻控面源污染的能力是普通植物群落的1. 8倍。結(jié)合實施例1 3對本發(fā)明做進(jìn)一步的綜合闡述本發(fā)明的河岸近自然植物群落由喬、灌、草三層構(gòu)成，由于其合理的分布格局及植物搭配方式，使得該植物群落在不同地表徑流情況下和不同季節(jié)都能起到減少或去除面源污染的作用，當(dāng)?shù)乇韽搅鬏^小時，地被植物對徑流中懸浮顆粒、營養(yǎng)鹽等污染物起到主要的滯留作用；當(dāng)?shù)乇韽搅鬏^大時，如遇城市暴雨徑流，兩側(cè)交錯種植的塊狀灌木對徑流具有逐級阻擋分流的作用，顯著降低徑流速度，增加徑流時間，促進(jìn)下滲，通過土壤-植物復(fù)合系統(tǒng)的滯留、吸附、滲透、過濾、吸收等作用，去除污染物質(zhì)。實施例1 3中的阻控面源污染的能力的數(shù)據(jù)也表明15 18m的植物群落寬度能有效去除面源污染。此外，本發(fā)明植物的種類選擇以耐水濕、適應(yīng)力強的鄉(xiāng)土植物為主，且通過合理的植物構(gòu)成比例，形成了生態(tài)穩(wěn)定的植物群落結(jié)構(gòu)；落葉喬木與常綠灌木的搭配，有利于灌木在冬季的生長，落葉喬木與常綠喬木、闊葉樹種與針葉樹種搭配種植，有利于提高生態(tài)效益，同時提升景觀美學(xué)價值。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，構(gòu)建的植物群落位于河道岸邊，呈帶狀，總寬度15 18m，包括水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)，水平結(jié)構(gòu)為將所述植物群落的種植區(qū)域沿平行岸邊方向三等分，得到靠近河道、中間、遠(yuǎn)離河道的三條帶狀區(qū)域，垂直結(jié)構(gòu)分為上、中、下三層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述植物群落垂直結(jié)構(gòu)的上層為喬木層；其中，在所述靠近河道帶狀區(qū)域間隔種植耐水濕落葉喬木和耐水濕常綠喬木，所述耐水濕落葉喬木的種植長度為8m，所述耐水濕常綠喬木的種植長度為細(xì)；胸徑12 15cm，郁閉度50 70% ；在所述中間帶狀區(qū)域按數(shù)量比等比例混植水杉、池衫和落羽杉，胸徑10 12cm，郁閉度60 70% ；在所述遠(yuǎn)離河道帶狀區(qū)域間隔種植中生落葉喬木和中生常綠喬木，所述中生落葉喬木的種植長度為8m，所述中生常綠喬木的種植長度為細(xì)；與對應(yīng)的靠近河道耐水濕落葉喬木種植區(qū)相比，中生落葉喬木種植區(qū)位于整體水平下移細(xì)的位置；胸徑12 15cm，郁閉度 50 70%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述植物群落垂直結(jié)構(gòu)的中層為灌木層；其中，在所述耐水濕落葉喬木種植區(qū)域?qū)?yīng)的下方種植耐濕灌木，高度60 120cm，郁閉度70 80% ；在所述中生落葉喬木種植區(qū)域?qū)?yīng)的下方種植中生灌木，高度60 120cm，郁閉度 70 80% ；其余部分不種植灌木。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述植物群落垂直結(jié)構(gòu)的下層為草本層；所述草本層均種植耐蔭草本植物，郁閉度100% O
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述耐水濕落葉喬木，包括按數(shù)量比等比例混植的垂柳、楓楊、刺槐、苦楝中的任意兩種或多種；所述耐水濕常綠喬木，包括按數(shù)量比等比例混植的濕地松、東方杉、棕櫚、蚊母樹中的任意兩種或多種；所述中生落葉喬木，包括按數(shù)量比等比例混植的青桐、無患子、臭椿、合歡中的任意兩種或多種；所述中生常綠喬木，包括按數(shù)量比等比例混植的香樟、廣玉蘭、女貞、桂花中的任意兩種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述耐濕灌木，包括按數(shù)量比等比例混植的八角金盤、夾竹桃、灑金桃葉珊瑚、小葉黃楊、海桐中的任意兩種或多種；所述中生灌木，包括按數(shù)量比等比例混植的小葉女貞、云南黃馨、石楠、珊瑚樹、構(gòu)骨中的任意兩種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，其特征在于，所述耐蔭草本植物，包括按數(shù)量比等比例混植的麥冬、狗牙根、蔥蘭、書帶草、鳶尾中的任意兩種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種構(gòu)建阻控面源污染的河岸近自然植物群落的方法，屬于植物種植技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明構(gòu)建的植物群落位于河道岸邊，呈帶狀，寬度15～18m，包括水平結(jié)構(gòu)和垂直結(jié)構(gòu)，水平結(jié)構(gòu)分為靠近河道、中間、遠(yuǎn)離河道的三條帶狀區(qū)域，垂直結(jié)構(gòu)分為上、中、下層。上層喬木層、中層灌木層和下層草本層，由各種耐濕、中生喬、灌、草植物復(fù)合混交種植而成。本發(fā)明通過合理的植物空間布局及植物配置方法，能夠有效增加地表徑流時間，促進(jìn)污染物下滲、截留和吸附等過程，有效起到阻控面源污染的作用，并能有效發(fā)揮生態(tài)效益，同時也具備良好的景觀美學(xué)功能。
文檔編號A01G23/00GK102428857SQ20111026193
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者車生泉, 郭健康, 陳明玲, 靳思佳 申請人:上海交通大學(xué)