一种利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法及其应用。该方法包括选取适应崩岗环境的植物，种植于崩岗内过水通道上，并采取适宜的种植措施保证存活率，从而利用植物活体构建柔性坝，实现对崩岗泥沙的拦截。本发明专利技术实现了在无工程措施辅助情况下，于崩岗沟道内成功种植植物，为首个纯植物崩岗治理措施。本发明专利技术有效地克服了大型机械难以进驻这一崩岗治理瓶颈因素，不仅建造费用低，而且由于该柔性坝后续可自行增高(即具有自增长特性)，后期管理也简易方便。本发明专利技术景观效果好，且具有一定的经济效益。本发明专利技术实施当年即可实现显著的拦沙效应，不仅可用于对未治理崩岗进行治理，也可用于对已淤满的崩岗拦沙坝进行功能修复。

【技术实现步骤摘要】
一种利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法及其应用
本专利技术属于水土流失治理领域，特别涉及一种利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法及其应用。
技术介绍
崩岗为我国南方侵蚀强度最大、危害最为严重的一种侵蚀地貌类型，被喻为我国南方的“生态溃疡”。崩岗侵蚀不仅破坏土地资源，其产生的巨量泥沙也会掩埋下游农田、造成河道淤积，引发严重的生态及公共安全问题。我国崩岗总数约23.91万个，广布于我国南方7省(自治区)362县(市、区)，分布区总面积48.34万km2，涉及人口总数1.62亿。崩岗一般包括上坡汇水区、崩壁、崩积体、沟道和冲积扇5个部分。我国崩岗治理研究已有几十年的历史，目前以“上截、下堵、中绿化”(又称“上截、下堵、中削、内外绿化”)治理模式为主。“上截”指在崩岗顶部开挖截水沟拦截汇入崩口的径流，“下堵”是指在崩岗出口修建谷坊和拦沙坝等，“中绿化”是指在崩岗集水区范围内植树种草，条件合适的情况下对崩壁削坡开级，使陡壁台阶化或修成窄梯田。也有利用工程机械推平崩岗，以达彻底治理崩岗的目的，这种方法仅适用于低矮崩岗，在高差较大地区难以应用。目前崩岗治理并无有效的方法，可认为是一个几十年都未解决的老难题，其主要原因为：1)目前几乎所有方法均严重依赖工程措施，即使号称植物措施的某些方法，也需要施以“上截”、“下堵”等工程措施，以保证植物存活。由于大多数崩岗所处地的最后几百米路程为极狭窄土路甚至无路，大型机械难以进驻，这显著增加了工程措施的施工难度和费用；2)拦沙坝(含谷坊)是目前最常用的崩岗治理措施，但由于崩岗侵蚀量巨大，巨量来沙往往数年内就可淤满拦沙坝，使之失去拦沙功能。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种成本可接受、后续维护简易、无需大型机械参与的、可替代拦砂坝的利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法。本专利技术的另一目的在于提供上述崩岗治理方法的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法，包括如下步骤：(1)选取适应崩岗环境的植物，种植于崩岗内过水通道上，采取适宜的种植措施保证存活率，利用植物活性干支构建柔性坝；(2)柔性坝后期管理。所述的柔性坝亦称为植物谷坊或生物坝。步骤(1)中所述的过水通道指崩岗沟道的沟床区域，一般全域种植，不需整地。步骤(1)中所述的过水通道也可包括崩岗冲积扇部位。步骤(1)中所述的适应崩岗环境的植物为竹类植物，优选为丛生竹和混生竹中的至少一种。所述的丛生竹优选为花吊丝竹和小叶龙竹中的一种或两种。本专利技术选择竹类植物构建柔性坝的原因为：1)崩岗沟床地表物质以石英砂砾为主，养分缺乏，竹子耐贫瘠，喜松散深厚土层，能较好适应这一特性；2)作为过水通道，崩岗沟道内水份条件一般尚可，且积水浸掩历时短，能满足竹子生长；3)竹子在泥沙掩埋情形下仍可存活，其机理为：竹子基部一般发育有气生根，茎节上的根点也可长出不定根，气生根和不定根可在泥沙掩埋情形供给竹子养分和水分；4)竹子在泥沙掩埋情形下仍可繁衍，其机理包括：①竹类为无性繁殖，其地上茎的侧芽和枝条可发育为新个体；②地下茎的芽眼(对丛生竹)或竹鞭(对散生竹)也可逐年上移；5)竹子高生长迅速，盛期一昼夜高度增加普遍超过10cm，几十天就可生长几米甚至十几米，远超泥沙淤积速率；6)竹类植物在崩岗发育区分布广泛，种植成本低，易推广。竹类植物优选为丛生竹和混生竹的原因为：1)散生竹茎秆上的隐芽一般较少，萌发力也不强，故抗掩埋能力可能不如丛生竹；2)华南为全国崩岗主要分布区，但华南地区属散生竹的分布边缘区，散生竹在这里栽培难度大、个体生长慢、株型小。步骤(1)中所述的适宜的种植措施优选为密植措施、沙袋压土护根措施和构建垄沟相间地形措施中的至少一种。一般同时采用，如过水通道上水流流速有限时，可仅采用密植措施。所述的密植措施指的是：母竹种植行距为1～1.5m、株距为0.2～0.25m，该种植密度远超常规种植的密度。所述的沙袋压土护根措施指的是：将沙袋填土后放置于每排竹子的上下游两侧。所述的沙袋可选择透水透气较好的植生袋或生态袋。所述的构建垄沟相间地形措施指的是：于种植行间取土填充沙袋，放置于竹蔸部位，这样，在每排竹子之间形成负地形，为沟；而竹蔸部位则形成正地形，为垄(如图1所示)。密植、沙袋压土护根和构建垄沟相间地形等措施的主要目的是抵御崩岗沟道内的逆境条件，提高竹林的存活率。崩岗沟道内对竹类生长最主要的逆境条件包括：1)南方高强度暴雨导致的强烈水流冲刷；2)沟道地表物质主要为松散的石英砂，夏季地表高温常可超过70℃，而竹子为浅根型，地表高温可造成严重威胁。密植的目的为：1)使竹林尽快郁闭，从而有效防止地表高温；2)竹类喜集聚生长，竹林形成的小气候可有效帮助竹林度过最为艰险的第一年。垄沟相间地形可有效抑制水流对竹子根部的冲刷，提高竹林存活率。沙袋压土护根具有防止水流冲刷和地表高温危害的双重效应。尽管数场大雨或一个汛期后，泥沙淤积就可能完全掩埋沙袋、消除垄沟地形，但这时母竹已成活并抽枝展叶，抗逆境能力已显著提高。步骤(1)中所述的种植措施还包括其它常规竹林种植措施。所述的其它常规竹林种植措施包括种植时机的选择、植株的选择等等。主要是指：1)种植时间一般选择1-3月丛生竹休眠期间，可在雨后种植；2)种植行垂直于水流方向；3)母竹高度1-1.5m左右为宜，过高搬运成本高，过矮则枝叶少，影响成活后的光合作用；4)非雨后种植时，应浇足定根水；5)4月以后种植时，如气温已升高，可用山草覆盖竹根，并用遮阳网覆盖竹林；6)造林第一年，久旱不雨时应及时浇水。步骤(2)中所述的柔性坝后期管理基本按常规林地管理方案。当选用竹类植物构建柔性坝时，所述的管理方案主要包括间伐和施肥等。尤其注意，由于步骤(1)采取了密植措施，后期如竹林生长空间受限时，应及时进行间伐。所述的间伐应尽量按品字形进行，以保证水流下泄过程中被充分消能。所述的施肥方案一般为：施肥期2年，每年于春(孕笋期)、夏(出笋前期)、秋季(出笋盛期)各施肥一次，为方便，可施化肥。所述的常规管理方案不包含除草和培土，原因在于泥沙淤积相当于自然培土，同时泥沙淤积情形下杂草很难存活。上述利用自增长性柔性坝的崩岗治理方法的应用，包括应用该方法对未治理崩岗进行治理，以及运用该方法对已淤满坝进行功能修复，均为以植物活体构建柔性坝，实现拦截崩岗泥沙的目的。本专利技术相对于现有技术具有如下的特色和优点：1)治理理念与常规不同：①在常规“上截、下堵、中削、内外绿化”治理模式下，崩岗各个部位全面施工，而本专利技术仅在崩岗沟道施工；②常规方法在崩岗沟道内种植植物时，其种植目的一般为固土，而非拦沙，未将“柔性坝”理念运用于崩岗治理。2)尽管已有在崩岗沟道内种植植物(包括竹子)的先例，但均需辅以“上截、下堵”等工程措施才能保证植物存活。本专利技术中竹类柔性坝的建造不需要“上截本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法，其特征在于包括如下步骤：/n(1)选取适应崩岗环境的植物，种植于崩岗内过水通道上，采取适宜的种植措施保证存活率，利用植物活性干支构建柔性坝；/n(2)柔性坝后期管理。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)选取适应崩岗环境的植物，种植于崩岗内过水通道上，采取适宜的种植措施保证存活率，利用植物活性干支构建柔性坝；
(2)柔性坝后期管理。


2.根据权利要求1所述的利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的过水通道为崩岗沟道的沟床区域和/或崩岗冲积扇部位。


3.根据权利要求1所述的利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的适应崩岗环境的植物为竹类植物。


4.根据权利要求3所述的利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法，其特征在于：所述的竹类植物丛生竹和混生竹中的至少一种。


5.根据权利要求4所述的利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法，其特征在于：所述的丛生竹为花吊丝竹和小叶龙竹中的一种或两种。


6.根据权利要求1所述的利用自增长性柔性坝进行崩岗治理的方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的适宜的种植措施为密植措施、沙袋压土护根措施和构...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑明国，袁再健，李定强，廖义善，黄斌，梁晨，王泉泉，谢真越，
申请(专利权)人：广东省科学院生态环境与土壤研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44