一种面源污染控制的河滨带植被缓冲带构建方法技术

本发明专利技术公开一种面源污染控制的河滨带植被缓冲带构建方法，属于面源污染治理与生态系统构建领域。包括植被缓冲带树种选择原则、树种配置方法、缓冲带宽度设计、场地修整方案、栽种技术及养护措施等。本发明专利技术所构建的河滨带植被缓冲带具有因地制宜和简便实用特点，能够有效拦截和去除由农业面源产生的氮磷营养元素、有机农药、径流泥沙等物质，兼具景观效益和生态效益，具有一定的实用价值和推广前景。具有一定的实用价值和推广前景。具有一定的实用价值和推广前景。

【技术实现步骤摘要】
一种面源污染控制的河滨带植被缓冲带构建方法


[0001]本专利技术属于面源污染治理与生态系统构建
，涉及一种面源污染控制的河滨带植被缓冲带构建方法。

技术介绍

[0002]农业活动中使用的化肥、杀虫剂、除草剂、杀真菌剂和农用抗生素等，是农业区地表及地下水体面源污染的重要来源(Tuncel,Oztas et al.2008)。在农业密集区，在农业活动所用的有机物可随降雨入渗、地表径流、地下径流等途径进入水文循环系统并进行迁移转化，不仅会对使水质恶化，对饮用水安全造成潜在威胁，同时还会对环境中参与生物地球化学循环的微生物功能及群落结构产生影响。因此，有效治理农业面源营养盐、有机农药污染，水土流失等问题具有重要意义。
[0003]植物修复技术是利用植物根系的吸收和植物的蒸腾作用将污染物从污染的环境介质中吸收到植物体内，能有效抑制表层土壤和浅层地下水中氮磷等营养元素和有机污染物的迁移。河滨带是指介于河溪和陆域之间的生态过渡带，是陆地生态系统与水生生态系统的交错地带，地势低洼，地表径流缓慢，溶解氧小，地下水位浅，有机质积累量高，生物地球化学反应强度大，微生物量及其相关的酶活性、反应速率均较高，对污染物去除效果显著，是农业区面源污染截留的关键区域，也是植物修复技术研究的重要区域。
[0004]目前关于河滨缓冲带进行土壤及地下水植物修复的报道较多，例如：Benjamin Christen等(Christen and Dalgaard 2013)通过对河滨带生物量的综述研究，发现土壤机械组成及下渗容量是影响修复效果的两个重要因素，实例证明上游的河滨带设置能够有效减少暴雨条件下的泥沙汇入及下游洪水的风险，具有明显的调蓄作用。河滨带土壤中的植物根部区域可能是许多农药去除的活性区域。据报道，植被河滨带有机质含量丰富，微生物活动活跃，对甲草胺的降解要高于普通土壤，半衰期从23天降到10天。Din and Chen(1979,1981)研究表明3m缓冲带对普通污染物的短期截流已经足够，而可溶性较强的农药则需要30m宽的过滤带来去除，有时甚至需要扩展到60m以增强效果。Xuyang Zhang等(Zhang,Liu et al.2010)将植物河滨带修复效果的有关报道应用荟萃分析方法进行了系统综述，评价其对农业面源污染的去除效果，量化污染物去除率、河滨带宽度、坡度、土壤类型、植物类型之间的关系。统计结果显示，宽30m、坡度0.1左右的河滨缓冲带可以有效去除85％以上的污染物。申请公布号为CN105923777A的技术专利申请文献公开了一种滨岸缓冲带的植物群落结构模式，包括斌岸缓冲带的坡度设计和植物群落结构，通过滨岸缓冲带的坡度有效设置及植物群落栽植模式，能够使面源污染中氮、磷的去除效率最佳，有效控制面源污染。
[0005]上述研究对于河岸过滤带的植被具体设置方式及其对农业面源污染物的去除效率尚缺乏充分讨论。因此，有必要针对农业面源污染修复，进行河岸过滤植被缓冲带的具体构建方法研究，以确保河岸过滤带对污染物的去除效果，提高农业面源污染修复及管理效率。

技术实现思路

[0006]为解决粮食增产、化肥增施背景下农业集中区平原河网面源污染日益严峻的问题，本专利技术的目的在于提供一种因地制宜、简便实用，能对农业面源产生的营养盐、径流泥沙、有机污染物进行有效的拦截和去除的高效河滨带植被缓冲带的构建方法。
[0007]本专利技术具体采用如下技术方案：
[0008]一种面源污染控制的河滨带植被缓冲带构建方法，其特征在于：
[0009]河滨带植被缓冲带植物品种筛选及配置设计：以土著品种为主，筛选依据主要包括植物对区域土壤和气候的适应程度，植物的生长速度、蒸腾量的大小，植物根系的发达程度；根据植被缓冲带修复目标的不同，分乔木层、灌木层、地被层进行品种配置；其中，以减缓河岸侵蚀为目的的植被缓冲带，优先选择乔木和灌木，以草地辅助；以拦截农业面源污染，过滤营养物质、杀虫剂、微生物、径流泥沙等为目的的植被缓冲带，优先选择草地，以乔木、灌木辅助；以营造河滨生态栖息地、景观美化、防洪为目的的植被缓冲带，优先选择乔木，其次选择灌木，搭配草地进行综合设计；
[0010]河滨带植被缓冲带宽度设计：根据河滨带植被缓冲带构建需求的不同设计植被缓冲带宽度；其中，以水质保护为目的的植被缓冲带宽度为5～30m，以岸坡防护为目的的植被缓冲带宽度为10～20m，以建设河滨生态栖息地为目的的植被缓冲带宽度为30～500m，以防止河岸侵蚀为目的的植被缓冲带宽度为3～10m，以防洪为目的的植被缓冲带宽度宜为20～150m；
[0011]河滨带植被缓冲带设计完成后，进行场地修整、树种栽种、苗木养护。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0013](1)根据不同河滨带植被缓冲带构建需求，确定缓冲带设计宽度范围，具有很强的适应性和可操作性，能够满足不同河滨带修复目标。
[0014](2)根据不同河滨带植被缓冲带修复目标，通过结合当地特征物钟和天然植被类型，提出河滨带缓冲带植被群落结构建议，既保障了河滨带植被缓冲带的面源污染拦截效率，同时又降低了建设成本、增加了景观生态功能，具有较好的应用前景和生态环境效益。
[0015](3)通过提高苗木培育方式的科学性和细致程度，既保证了河滨带植被缓冲带构建的成功率，同时也有效利用了人力、物力资源，因地制宜、简便实用。
[0016](4)本专利技术所构建的河滨带植被缓冲带具有因地制宜和简便实用特点，能够有效拦截和去除由农业面源产生的氮磷营养元素、有机农药、径流泥沙等物质，兼具景观效益和生态效益，具有一定的实用价值和推广前景。
附图说明
[0017]图1为实施例二河滨带植被缓冲带截面图。
[0018]其中：1、河流，2、植被缓冲带，3、农田，4、地被层，5、灌木层，6、乔木层，7、地表径流，8、地下径流，9、潜水含水层。
具体实施方式
[0019]以下结合附图和实施例对本专利技术专利进行进一步说明。
[0020]实施例一
[0021]一种面源污染控制的河滨带植被缓冲带构建方法，包括如下步骤：
[0022]河滨植被缓冲带植物品种筛选及配置设计：
[0023]植物品种选择以土著品种为主，筛选依据主要包括植物对区域土壤和气候的适应程度，植物的生长速度、蒸腾量的大小，植物根系的发达程度，具体来说，应遵循适应区域土壤和气候条件、生长速度较快、蒸腾量较低、根系发达的原则。
[0024]乔木、灌木、草地对不同的修复目标贡献率不同，根据植被缓冲带修复目标的不同，分乔木层、灌木层、地被层进行品种配置。其中，以减缓河岸侵蚀为目的的植被缓冲带，乔木、灌木的作用较为显著，应优先选择，而草地的效果较弱，应作为辅助品种；以拦截农业面源污染，过滤营养物质、杀虫剂、微生物、径流泥沙等为目的的植被缓冲带，草地的作用较为显著，应优先选择，而乔木、灌木的效果较弱，应作为辅助品种；以营造河滨生态栖息地、景观美化、防洪为目的的植被缓冲带，应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面源污染控制的河滨带植被缓冲带构建方法，其特征在于：河滨带植被缓冲带植物品种筛选及配置设计：以土著品种为主，筛选依据主要包括植物对区域土壤和气候的适应程度，植物的生长速度、蒸腾量的大小，植物根系的发达程度；根据植被缓冲带修复目标的不同，分乔木层、灌木层、地被层进行品种配置；其中，以减缓河岸侵蚀为目的的植被缓冲带，优先选择乔木和灌木，以草地辅助；以拦截农业面源污染，过滤营养物质、杀虫剂、微生物、径流泥沙等为目的的植被缓冲带，优先选择草地，以乔木、灌木辅助；以营造河滨生态栖息地、景观美化、防洪为目的的植被缓冲带，优先选择乔木，其次选择灌木，搭配草地进行综合设计；河滨带植被缓冲带宽度设计：根据河滨带植被缓冲带构建需求的不同设计植被缓冲带宽度；其中，以水质保护为目的的植被缓冲带宽度为5～30m，以岸坡防护为目的的植被缓冲带宽度为10～20m，以建设河滨生态栖息地为目的的植被缓冲带宽度为30～500m，以防止河岸侵蚀为目的的植被缓冲带宽度为3～10m，以防洪为目的的植被缓冲带宽度宜为20～150m；河滨带植被缓冲带设计完成后，进行场地修整、树种栽种、苗木养护。2.根据权利要求1所述的面源污染控制的河滨带植被缓冲带构建方法，其特征在于，场地修整方案如下：春、夏两季进行清理和整地，分别按照块状分片清理、穴状翻整方式进行；白杨、桃...

【专利技术属性】
技术研发人员：白莹，王宗志，刘克琳，程亮，杜慧华，单楠，王坤，王磊之，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：