本發(fā)明涉及湖泊治理,具體是涉及一種湖泊萎縮區(qū)鹽堿地植被生態(tài)修復(fù)的方法。
背景技術(shù):
1、受全球變化影響,許多地區(qū)正面臨水資源短缺的風(fēng)險(xiǎn)。氣溫升高和降水變化已經(jīng)導(dǎo)致了內(nèi)陸多地湖泊的劇烈變化。內(nèi)陸湖特別是面積較小的湖泊在氣候變化和人類活動(dòng)的影響下比外流湖更脆弱,湖泊萎縮容易造成水生態(tài)失衡、土地鹽漬化、生物多樣性降低等一系列生態(tài)問題,在某些極端氣候條件下可能面臨完全消失的風(fēng)險(xiǎn)。
2、干旱區(qū)湖泊萎縮后產(chǎn)生的鹽堿地是一種新的困難立地,亟待實(shí)施林草植被恢復(fù)和氣候變化風(fēng)險(xiǎn)的適應(yīng)性管理。研究表明,植被恢復(fù)作為提升湖泊萎縮區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)力的關(guān)鍵措施,在維持生境、保持土壤、保護(hù)水質(zhì)等方面發(fā)揮著重要的作用。一方面,不同的植被恢復(fù)措施可影響湖泊周邊的土壤有機(jī)碳庫(kù)、理化性質(zhì)、微生物群落組成、碳氮循環(huán)等;另一方面,土壤ph和養(yǎng)分含量變化又對(duì)植被恢復(fù)過程產(chǎn)生正反饋。因此,植被恢復(fù)與土壤保持是互相促進(jìn)的過程,對(duì)于維護(hù)湖泊生態(tài)功能穩(wěn)定具有重要作用。不同的植被恢復(fù)模式能夠促進(jìn)土壤中細(xì)菌和真菌群落變化,進(jìn)而極大地促進(jìn)土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化過程;也有報(bào)道指出,植被恢復(fù)可使土壤結(jié)皮及土壤表層微生物群落發(fā)生演替,引發(fā)土壤微生物群落功能和理化性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。
3、目前,對(duì)于湖泊萎縮區(qū)的綜合治理還不完善,一般只是在湖泊沿岸種植大量植物,但這樣一來非但沒有緩解湖泊的繼續(xù)萎縮,同時(shí)也沒有將萎縮區(qū)進(jìn)行很好地利用。因此,針對(duì)湖泊萎縮區(qū),需要有一種科學(xué)合理的綜合治理方法來提高對(duì)湖泊萎縮區(qū)的生態(tài)保護(hù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述存在的問題,本發(fā)明提供了一種湖泊萎縮區(qū)鹽堿地植被生態(tài)修復(fù)的方法。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案是:
3、一種湖泊萎縮區(qū)鹽堿地植被生態(tài)修復(fù)的方法,包括以下步驟:
4、s1、修復(fù)區(qū)域劃分:
5、s1-1、采樣點(diǎn)位布設(shè):以垂直于湖泊萎縮區(qū)湖泊岸線的方向,布設(shè)若干個(gè)采樣點(diǎn)條帶,在每個(gè)所述采樣點(diǎn)條帶上等間距布設(shè)若干個(gè)采樣點(diǎn)位,進(jìn)行土壤采集;
6、s1-2、樣品采集檢測(cè):對(duì)采樣點(diǎn)位采集到的土壤進(jìn)行ph值檢測(cè)、土壤肥力檢測(cè);
7、s1-3、檢測(cè)結(jié)果分析:因垂直于湖泊萎縮區(qū)向外土壤堿性增強(qiáng)ph值呈逐漸增大,因此將一個(gè)采樣點(diǎn)條帶上各個(gè)采樣點(diǎn)位的ph值匯總后由低到高分為三等份,得到兩個(gè)閾值點(diǎn)位,靠近湖泊岸線的為第一閾值點(diǎn)位,遠(yuǎn)離湖泊岸線的為第二閾值點(diǎn)位,依次連接各個(gè)樣點(diǎn)條帶上的第一閾值點(diǎn)位,圍成的湖泊萎縮區(qū)域作為近湖裸地區(qū),依次連接各個(gè)樣點(diǎn)條帶上的第二閾值點(diǎn)位,圍成的湖泊萎縮區(qū)域作為堿蓬修復(fù)區(qū),依次連接各個(gè)樣點(diǎn)條帶上最外側(cè)的一個(gè)采樣點(diǎn)位,圍成的湖泊萎縮區(qū)域作為濕地修復(fù)區(qū);
8、s2、近湖裸地區(qū)修復(fù):
9、s2-1、區(qū)塊劃分:將近湖裸地區(qū)按照采樣點(diǎn)條帶劃分為若干個(gè)第一子區(qū)塊;
10、s2-2、肥力判斷:若第一子區(qū)塊中的全部采樣點(diǎn)位中,有一半以上的采樣點(diǎn)位土壤肥力達(dá)到全國(guó)土壤普查的土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)1級(jí),則認(rèn)為該第一子區(qū)塊肥力達(dá)標(biāo),平整除雜草后作為耕地使用;
11、s2-3、生態(tài)修復(fù):若第一子區(qū)塊肥力未達(dá)標(biāo),則對(duì)該第一子區(qū)塊植被覆蓋率進(jìn)行優(yōu)化,統(tǒng)計(jì)該第一子區(qū)塊植被覆蓋率,若植被覆蓋率>30%,則鏟除部分植被保證植被覆蓋率≤30%,若植被覆蓋率≤20%,則在該第一子區(qū)塊種植水生植物,保證20%<植被覆蓋率≤30%;
12、s3、堿蓬修復(fù)區(qū)修復(fù):
13、s3-1、區(qū)塊劃分:將堿蓬修復(fù)區(qū)采樣點(diǎn)條帶劃分為若干個(gè)第二子區(qū)塊;
14、s3-2、肥力判斷:若第二子區(qū)塊中的全部采樣點(diǎn)位中,有一半以上的采樣點(diǎn)位土壤肥力達(dá)到全國(guó)土壤普查的土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)2級(jí),則認(rèn)為該第二子區(qū)塊肥力達(dá)標(biāo),平整除雜草后作為耕地使用;
15、s3-3、生態(tài)修復(fù):若第二子區(qū)塊肥力未達(dá)標(biāo),則對(duì)該第二子區(qū)塊植被覆蓋率進(jìn)行優(yōu)化,統(tǒng)計(jì)該第二子區(qū)塊植被覆蓋率,若植被覆蓋率>50%,則保持該第二子區(qū)塊植被自然生長(zhǎng),若植被覆蓋率≤40%,則在該第二子區(qū)塊種植堿篷,保證40%<植被覆蓋率;
16、s4、濕地修復(fù)區(qū)修復(fù):
17、s4-1、區(qū)塊劃分:將濕地修復(fù)區(qū)采樣點(diǎn)條帶劃分為若干個(gè)第三子區(qū)塊;
18、s4-2、肥力判斷:若第三子區(qū)塊中的全部采樣點(diǎn)位中,有一半以上的采樣點(diǎn)位土壤肥力達(dá)到全國(guó)土壤普查的土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)3級(jí),則認(rèn)為該第三子區(qū)塊肥力達(dá)標(biāo),平整除雜草后作為耕地使用;
19、s4-3、生態(tài)修復(fù):若第三子區(qū)塊肥力未達(dá)標(biāo),則對(duì)該第三子區(qū)塊植被覆蓋率進(jìn)行優(yōu)化,統(tǒng)計(jì)該第三子區(qū)塊植被覆蓋率,若植被覆蓋率>70%,則保持該第三子區(qū)塊植被自然生長(zhǎng),若植被覆蓋率≤60%,則在該第三子區(qū)塊種植水生植物,保證60%<植被覆蓋率。
20、進(jìn)一步地,所述s1中采樣點(diǎn)條帶為5~20個(gè),每個(gè)所述采樣點(diǎn)條帶上采樣點(diǎn)位為9~30個(gè),采樣點(diǎn)條帶間距為50~5000m,采樣點(diǎn)位間距為10~100m,土壤采集的深度為5~20cm。
21、說明:通過布設(shè)采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣能夠了解整個(gè)湖泊萎縮區(qū)的鹽堿化程度和走勢(shì),從而為后續(xù)制定相關(guān)措施提供理論基礎(chǔ)。
22、進(jìn)一步地,所述s2-3和s4-3中水生植物為蘆葦、荻、香蒲、水燭、荊三棱、水蔥等。
23、說明:通過種植水生植物能夠保護(hù)湖泊萎縮區(qū)的物種多樣性。
24、進(jìn)一步地,所述s2-2中,土壤肥力等級(jí)劃分如下:
25、土壤肥力檢測(cè)包括5個(gè)指標(biāo):有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效磷和全鉀,上述5個(gè)指標(biāo)達(dá)到全國(guó)土壤普查的土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)1級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)分別為:有機(jī)質(zhì)>40g/kg,全氮>2g/kg,全磷>1g/kg,速效磷>40g/kg,全鉀>25g/kg,在步驟s2-2中,當(dāng)采樣點(diǎn)位中有任意2個(gè)指標(biāo)達(dá)到1級(jí),即可認(rèn)為該采樣點(diǎn)位土壤肥力達(dá)到全國(guó)土壤普查的土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)1級(jí)。
26、說明:對(duì)于近湖裸地區(qū),由于比較靠近湖泊,需要較高的肥力等級(jí)才具有開發(fā)耕地的價(jià)值,而選取2個(gè)肥力指標(biāo)的目的是,可以根據(jù)達(dá)到指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的肥力選擇合適的農(nóng)作物進(jìn)行種植。
27、進(jìn)一步地,所述s3-2中,土壤肥力等級(jí)劃分如下:
28、土壤肥力檢測(cè)包括5個(gè)指標(biāo):有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效磷和全鉀,上述5個(gè)指標(biāo)達(dá)到全國(guó)土壤普查的土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)2級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)分別為:30g/kg<有機(jī)質(zhì)≤40g/kg,1.5g/kg<全氮≤2g/kg,0.8g/kg<全磷≤1g/kg,20g/kg<速效磷≤40g/kg,20g/kg<全鉀≤25g/kg,在步驟s3-2中,當(dāng)采樣點(diǎn)位中有任意3個(gè)指標(biāo)達(dá)到2級(jí),即可認(rèn)為該采樣點(diǎn)位土壤肥力達(dá)到全國(guó)土壤普查的土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)2級(jí)。
29、說明:對(duì)于堿蓬修復(fù)區(qū),其主要以種植堿篷為主,農(nóng)作物為輔,因此對(duì)于肥力指標(biāo)的要求數(shù)量要多于近湖裸地區(qū)。
30、進(jìn)一步地,所述s4-2中,土壤肥力等級(jí)劃分如下:
31、土壤肥力檢測(cè)包括5個(gè)指標(biāo):有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效磷和全鉀,上述5個(gè)指標(biāo)達(dá)到全國(guó)土壤普查的土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)3級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)分別為:20g/kg<有機(jī)質(zhì)≤30g/kg,1g/kg<全氮≤1.5g/kg,0.6g/kg<全磷≤0.8g/kg,10g/kg<速效磷≤20g/kg,15g/kg<全鉀≤20g/kg,在步驟s4-2中,當(dāng)采樣點(diǎn)位中有任意4個(gè)指標(biāo)達(dá)到3級(jí),即可認(rèn)為該采樣點(diǎn)位土壤肥力達(dá)到全國(guó)土壤普查的土壤肥力標(biāo)準(zhǔn)3級(jí)。
32、說明:對(duì)于濕地修復(fù)區(qū),距離湖泊較遠(yuǎn),可以較多的開發(fā)耕地,但鹽堿化更高,對(duì)于肥力指標(biāo)的要求可以適當(dāng)降低,但應(yīng)多選取達(dá)到要求的肥力指標(biāo)的個(gè)數(shù),盡量保持各個(gè)區(qū)塊肥力相近,從而種植同一種農(nóng)作物,便于管理。
33、進(jìn)一步地,所述s2-2、s3-2和s4-2中,平整除雜草后還需要向土壤中施加耕地用酵素,所述耕地用酵素的制備方法為:
34、將水果、水生植物莖葉和水按照1:2~3:10~15的重量比混合,置于密閉容器中發(fā)酵90~100天,取上層液體得到耕地用酵素;
35、其中,水果為沙棘、沙果、蘋果梨、藍(lán)莓、李子、杏子、脆棗、香瓜中的一種或多種,水生植物莖葉為s2-3和s4-3中收割的水生植物莖葉;
36、在s2-2中,平整除雜草后,首先向土壤中加水使第一子區(qū)塊內(nèi)部土壤含水率保持在50~60%,隨后將耕地用酵素與動(dòng)物糞便和水按照1:2:50的重量比混合,加入到土壤中,使土壤含水率上升1~3%,隨后每隔5~7天施加一次,每次使土壤含水率上升0.2~0.4%,持續(xù)5次;
37、在s3-2中,平整除雜草后,首先向土壤中加水使第二子區(qū)塊內(nèi)部土壤含水率保持在45~55%,隨后將耕地用酵素與動(dòng)物糞便和水按照1:2:80的重量比混合,加入到土壤中,使土壤含水率上升2~4%,隨后每隔5~7天施加一次,每次使土壤含水率上升0.5~1%,持續(xù)5次;
38、在s3-2中,平整除雜草后,首先向土壤中加水使第三子區(qū)塊內(nèi)部土壤含水率保持在40~50%,隨后將耕地用酵素與動(dòng)物糞便和水按照1:2:100的重量比混合,加入到土壤中,使土壤含水率上升3~5%,隨后每隔5~7天施加一次,每次使土壤含水率上升0.6~1.2%,持續(xù)5次。
39、說明:針對(duì)不同區(qū)域采用不同的耕地用酵素比例,這是因?yàn)樵竭h(yuǎn)離湖泊,鹽堿化越高,所需要的耕地用酵素量也就越大,同時(shí)近湖裸地區(qū)初始含水率高,因此每次施加量不宜過高,濕地修復(fù)區(qū)初始含水率不高,且區(qū)域面積較大,每次施加可適當(dāng)增加施加量。
40、更進(jìn)一步地,所述s3-3和s4-3中,在種植植被前,向土壤中施加土壤改良劑,所述土壤改良劑的制備方法為:
41、將酵素渣、水生植物莖葉和黏土礦物按照1:4~6:7~9的重量比攪拌混合,粉碎烘干后過30目篩;
42、其中酵素渣為制備所述耕地用酵素時(shí)產(chǎn)生的下層殘?jiān)?,水生植物莖葉為s2-3和s4-3中收割的水生植物莖葉,黏土礦物為高嶺石、蒙脫石、伊利石或海泡石;
43、所述土壤改良劑的施加量為20~25kg/畝。
44、說明:通過土壤改良劑能夠有效改善土壤環(huán)境,有利于土壤微生物和其他生物的活動(dòng),黏土礦物還能夠降低土壤中重金屬含量。
45、進(jìn)一步地,所述s3-3中,堿蓬每隔3~6個(gè)月進(jìn)行一次收割。
46、說明:收割堿篷能夠避免高含鹽的堿篷殘?bào)w在湖區(qū)內(nèi)造成鹽分累積。
47、本發(fā)明的有益效果是:
48、(1)本發(fā)明的一種湖泊萎縮區(qū)鹽堿地植被生態(tài)修復(fù)的方法通過對(duì)湖泊萎縮區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的區(qū)塊劃分,從而更加具有針對(duì)性的做出修復(fù)方針,對(duì)于符合肥力要求的區(qū)塊進(jìn)行耕地改造,對(duì)于其他地塊則分別采用相應(yīng)的方法進(jìn)行生態(tài)修復(fù),提高了對(duì)湖泊萎縮區(qū)的生態(tài)利用,實(shí)現(xiàn)了因地制宜,對(duì)于湖泊萎縮區(qū)的生態(tài)治理具有一定的指導(dǎo)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
49、(2)本發(fā)明的一種湖泊萎縮區(qū)鹽堿地植被生態(tài)修復(fù)的方法在控制劃分的各個(gè)區(qū)域內(nèi)植被覆蓋率,從而避免水資源進(jìn)一步流失,避免護(hù)坡進(jìn)一步萎縮,尤其是近湖裸地區(qū)需要控制植被在較低的覆蓋率,避免對(duì)湖泊內(nèi)水資源帶來過大壓力,而遠(yuǎn)離湖泊的區(qū)域則可選擇較高的植被覆蓋率,這是因?yàn)樵搮^(qū)域一般可以利用較豐富的地下水資源和地表水資源,提高植被覆蓋率有利于提高該區(qū)域的物種多樣性。
50、(3)本發(fā)明的一種湖泊萎縮區(qū)鹽堿地植被生態(tài)修復(fù)的方法通過耕地用酵素能夠幫助即將作為耕地的土壤進(jìn)一步修復(fù)改良,緩解鹽堿化,提高有機(jī)質(zhì)含量,具有一定的抑菌作用,同時(shí),制備耕地用酵素的部分酵素渣可作為土壤改良劑的原材料之一,取材方便的同時(shí)也能夠最大化提高濕地修復(fù)區(qū)的土壤修復(fù)效果,最終實(shí)現(xiàn)了近湖裸地區(qū)、堿蓬修復(fù)區(qū)、濕地修復(fù)區(qū)三地同步促進(jìn)修復(fù)的目的。