本發明涉及消落帶生態治理技術領域，尤其涉及一種三峽庫區消落帶植被重建與恢復方法。

背景技術：

三峽工程是當今世界最大的水利樞紐工程，其建成運行后，在三峽庫區形成一個垂直落差達30m(145m-175m)、面積達437-446km²的消落帶。消落帶是一類特殊的濕地生態系統，該區域具有面積變化和水位漲落幅度大、水位漲落逆反自然洪枯規律、冬水夏陸的特征。

由于三峽水庫水位頻繁和大幅度波動以及淹沒時間過長，使得植被成活及保存難度大，加上土壤裸露、易受水體沖刷，植物生長的基礎條件不斷被破壞，即使已經存活的植被也可能因此而破壞消失。此外，消落帶土壤基質通常礫石含量較高、砂性較強，基質保水能力極為有限，退水后水分滲漏嚴重，導致干旱頻發，都直接影響著植被的自然恢復。并且，無植被覆蓋的消落帶還會出現污染加重、水土流失加劇、地質災害頻繁等多種生態環境問題，從而威脅到水庫水質安全與庫區生態系統的良性循環。通過人工恢復和重建植被是實現消落帶治理和可持續發展的有效方法之一。

然而，目前三峽庫區消落帶治理普遍存在的問題是植物存活率低，植物種類相對比較單一，植物結構配置不足，植被恢復未能充分考慮消落帶立地條件，欠缺遵循適地適樹原則，其種植方式未能進行統一規范與高效管理，缺乏合理的配套工程措施，使得植被存活率低、所恢復的植被未構成一個結構合理、功能高效的綜合體。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的是提供一種三峽庫區消落帶植被重建與恢復方法，解決了傳統的消落帶生態修復中，植物種類單一、植被結構簡單以及尚未能充分考慮消落帶海拔、坡度、土壤等立地條件進行植被合理配置，未能結合有效的配套工程措施來保證樹種的存活率的問題。

本發明通過以下技術手段達到上述技術目的：

一種三峽庫區消落帶植被重建與恢復方法，包括以下步驟：

步驟1)垂直分區；

將消落帶按照所處的海拔高度分成三個垂直分區，分別為海拔145m-160m區段、海拔160m-170m區段、海拔170m-175m區段；

步驟2)水平分區；

在垂直分區的基礎上，再根據消落帶的立地條件進一步進行水平分區，將地形平緩，坡度<20°，土壤為新沖積土，土層厚度>40cm，質地為沙壤的區域分為河漫灘地類型；

將地形為臺階地或坡地，坡度>20°，土壤為新沖積土、紫色土，土層厚度>30cm，質地沙質或沙壤質的區域分為河岸階(坡)地類型；

將土層厚度<30cm，土體緊實，質地壤重，巖石出露>30％，或卵石含量>30％的區域分為河岸瘠薄地類型；

步驟3)植物種選擇及其結構配置；

在170m-175m區段，河漫灘地類型的植被配置方法采用水平結構行間或株間混交，垂直結構喬、灌、草配置，喬木的造林密度為222株/畝，灌木覆蓋度10％，草本覆蓋度50％；河岸階(坡)地類型的植被配置方法采用水平結構行間或株間混交，垂直結構喬、灌、草配置，喬木的造林密度為166株/畝，灌木覆蓋度10％，草本覆蓋度50％；河岸瘠薄地類型的植被配置方法采用水平結構星狀混交，垂直結構喬、灌、草配置，喬木的造林密度為110株/畝，灌木覆蓋度20％，草本覆蓋度60％；

在160m-170m區段，河漫灘地類型的植被配置方法采用水平結構塊狀或帶狀混交，垂直結構灌、草配置，灌木覆蓋度＞40％，草本覆蓋度＞60％；河岸階(坡)地類型的植被配置方法采用水平結構塊狀或帶狀混交，垂直結構喬、灌、草配置，灌木覆蓋度＞30％，草本覆蓋度＞50％；河岸瘠薄地類型的植被配置方法采用水平結構星狀混交，垂直結構喬、灌、草配置，灌木覆蓋度＞20％，草本覆蓋度＞50％；

在145m-160m區段，河漫灘地類型的植被配置方法采用草本單層結構配置，草本覆蓋度＞85％；河岸階(坡)地類型的植被配置方法采用草本單層結構配置，草本覆蓋度＞60％；河岸瘠薄地類型的植被配置方法采用草本單層結構配置，草本覆蓋度＞50％；

其中：喬木樹種選擇落羽杉、立柳、中山杉、竹柳、楓楊、水樺、水紫樹、池杉中的一種或多種；灌木樹種選擇秋華柳、中華蚊母、小梾木、桑樹中的一種或多種；草本植物選擇苔草、節草、狗牙根、牛鞭草、香附子、香莎草、小巴茅、蘆竹中的一種或多種。

步驟4)造林

首先進行造林地清理和提前局部整地，然后根據選擇的植物種及其配置，其中，喬木和灌木采用穴狀整地和植苗造林，整地規格為喬木0.4m×0.4m×0.3m，灌木0.3m×0.3m×0.2m；草本則采用撒播造林。所述穴狀整地為圓形穴或方形穴，穴面與原坡面持平，穴側立面為豎直方向；在穴底鋪設保水裝置，覆蓋種植土，栽植植物后在穴面上覆蓋尼龍網將植物根部的松動土進行固定，并沿尼龍網的周緣連接有多個混凝土樁，所述混凝土樁一端帶有尖端并插入固定于地表，并固定好混凝土樁后尼龍網呈拉緊狀態。

進一步的，所述河漫灘地類型中喬木樹種的配置密度為株行距1.5m×2m，混交比例為1：1。

進一步的，所述河岸階(坡)地類型中喬木樹種的配置密度為株行距2m×2m，混交比例為1：1。

進一步的，所述河岸瘠薄地類型中喬木樹種的配置密度為株行距2m×2m，混交比例為1：1。

進一步的，所述保水裝置由環保材料制成的管件內部填充保水劑制成，并在管件的表面上設有多個擴散孔，所述保水裝置呈平面螺旋狀。

進一步的，所述擴散孔上還設有防漏紗網。

本發明的有益效果：本發明充分考慮三峽庫區消落帶的海拔高度以及淹水周期，并結合消落帶地形、土壤等立地條件，嚴格遵循適地適樹原則，對消落帶進行合理的植被配置，并與有效的配套工程措施相結合，達到提高消落帶植被恢復的存活率、物種多樣性以及結構穩定性的目的，從而實現三峽庫區消落植被的恢復重建，進而減少水土流失、環境污染等生態環境問題的發生。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。

圖1是本發明的區域劃分示意圖；

圖2是本發明穴狀整地結構示意圖；

圖3是本發明中保水裝置的俯視圖；

圖4是本發明中保水裝置的結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖1-4對本發明進行詳細說明：

實施例一種三峽庫區消落帶植被重建與恢復方法。

一種三峽庫區消落帶植被重建與恢復方法，包括以下步驟：

步驟1)垂直分區；

將消落帶按照所處的海拔高度分成三個垂直分區，分別為海拔145m-160m區段、海拔160m-170m區段、海拔170m-175m區段；

步驟2)水平分區；

在垂直分區的基礎上，再根據消落帶的立地條件進一步進行水平分區，將地形平緩，坡度<20°，土壤為新沖積土，土層厚度>40cm，質地為沙壤的區域分為河漫灘地類型；

將地形為臺階地或坡地，坡度>20°，土壤為新沖積土、紫色土，土層厚度>30cm，質地沙質或沙壤質的區域分為河岸階(坡)地類型；

將土層厚度<30cm，土體緊實，質地壤重，巖石出露>30％，或卵石含量>30％的區域分為河岸瘠薄地類型；

步驟3)植物種選擇及其結構配置；

在170m-175m區段，河漫灘地類型的植被配置方法采用水平結構行間或株間混交，垂直結構喬、灌、草配置，喬木的造林密度為222株/畝，灌木覆蓋度10％，草本覆蓋度50％；河岸階(坡)地類型的植被配置方法采用水平結構行間或株間混交，垂直結構喬、灌、草配置，喬木的造林密度為166株/畝，灌木覆蓋度10％，草本覆蓋度50％；河岸瘠薄地類型的植被配置方法采用水平結構星狀混交，垂直結構喬、灌、草配置，喬木的造林密度為110株/畝，灌木覆蓋度20％，草本覆蓋度60％；

在160m-170m區段，河漫灘地類型的植被配置方法采用水平結構塊狀或帶狀混交，垂直結構灌、草配置，灌木覆蓋度＞40％，草本覆蓋度＞60％；河岸階(坡)地類型的植被配置方法采用水平結構塊狀或帶狀混交，垂直結構喬、灌、草配置，灌木覆蓋度＞30％，草本覆蓋度＞50％；河岸瘠薄地類型的植被配置方法采用水平結構星狀混交，垂直結構喬、灌、草配置，灌木覆蓋度＞20％，草本覆蓋度＞50％；

在145m-160m區段，河漫灘地類型的植被配置方法采用水平結構塊狀，垂直結構草本帶層結構配置，草本覆蓋度＞85％；河岸階(坡)地類型的植被配置方法采用水平結構塊狀或帶狀，垂直結構草本單層結構配置，草本覆蓋度＞60％；河岸瘠薄地類型的植被配置方法采用水平結構星狀，垂直結構草本單層結構配置，草本覆蓋度＞50％；

其中：喬木樹種選擇落羽杉、立柳、中山杉、竹柳、楓楊、水樺、水紫樹、池杉中的一種或多種；灌木樹種選擇秋華柳、中華蚊母、小梾木、桑樹中的一種或多種；草本植物選擇苔草、節草、狗牙根、牛鞭草、香附子、香莎草、小巴茅、蘆竹中的一種或多種。

垂直布局(沿等高線)主要依據淹水周期，在170m-175m地段開展種植耐淹、耐旱的適生喬木樹種，并選擇抗逆性強的鄉土灌木樹種，組成以喬灌木為主體的植被林帶；160m-170m地段，種植耐淹灌木、草本植物，草本應選擇水生植物和挺水植物，形成以草本植物為主、灌木為輔的植被主體；在145-160m地段已草本植物為主。

步驟4)造林

首先進行造林地清理和提前局部整地，然后根據選擇的植物種及其配置，其中，喬木和灌木采用穴狀整地和植苗造林，整地規格為喬木0.4m×0.4m×0.3m，灌木0.3m×0.3m×0.2m；草本則采用撒播造林。所述穴狀整地為圓形穴或方形穴，穴面與原坡面持平，穴側立面為豎直方向；在穴底鋪設保水裝置，然后覆蓋種植土，栽植植物后在穴面上覆蓋尼龍網將植物根部的松動土進行固定，并沿尼龍網的周緣連接有多個混凝土樁，所述混凝土樁一端帶有尖端并插入固定于地表，并固定好混凝土樁后尼龍網呈拉緊狀態。

整地方法采用穴狀整地，多為圓形坑穴，穴面與原坡面持平或稍向內傾斜，盡量減少對原狀土壤的擾動和破壞，并且靈活變化選定整地位置，有利于充分利用巖石裸露山地土層較厚的地方和采伐跡地伐根間土壤肥沃的地方。

由于種植地段的特殊情況，在雨量較大或者突發情況都會引起水位上漲，對于新種植的植物來說，植物根部的松動土極易被水沖走，并且容易造成穴坑邊部的土體被沖蝕，不利于新栽植植物的存活。通過在穴底預埋保水裝置，使在水下滲到穴坑中時，可對水分進行吸收并儲存，在旱季水位消落后供植物根部進行吸收；并且上部的尼龍網和混凝土樁的固定，可以很好的保證穴坑的完整性和松動土的土體保持，增加植物的存活率。

所述河漫灘地類型中喬木樹種的配置密度為株行距1.5m×2m，混交比例為1：1。造林季節：春季(3、4月份)造林，植苗造林。幼林撫育：及時補植，連續2年窩撫，包括穴內除草，培土，正苗，每年2-3次，加強水分以及封育管理。

所述河岸階(坡)地類型中喬木樹種的配置密度為株行距2m×2m，混交比例為1：1。造林季節：春季(3、4月份)造林，植苗造林。幼林撫育：及時補植，連續2年窩撫，包括穴內除草，培土，正苗，每年2-3次，加強水分以及封育管理。

所述河岸瘠薄地類型中喬木樹種的配置密度為株行距2m×2m，混交比例為1：1。造林季節：春季(3、4月份)造林，植苗造林。幼林撫育：及時補植，連續2年窩撫，穴內除草，培土，正苗，每年2-3次，加強水分以及封育管理。

所述保水裝置由環保材料制成的管件內部填充保水劑制成，所述管件采用frpp管(玻纖增強聚丙烯管)，耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、衛生無毒，可回收利用，具有較優良的抗沖擊性和拉伸強度，重量輕，并在管件的表面上設有多個擴散孔，所述保水裝置呈平面螺旋狀。

所述擴散孔上還設有防漏紗網。

這樣，在干旱季節由于水位消落，保水裝置可以很好的對植物的根部進行二次供水，提高植被對干旱的耐受度。保水裝置中的保水劑是一種新型功能高分子材料，這類物質含有大量的強吸水基團，結構特異，在樹脂內部可產生高滲透締合作用并通過其網孔結構吸水，它的最大吸水力達13-14kg/cm²，可吸收并保持自身重量幾百倍的純水，并且這些被貯存在保水劑中的水分可以為各種家作物、果樹、蔬菜、花卉、樹木等根系直接吸收(由于樹木根系的吸水力為17-18kg/cm²)，這一特性決定了保水劑在農林抗旱節水中的廣泛應用前景。在水位上漲淹沒時，可以吸收滲下的水分并保存起來，在水位消落后，保水劑中的水分通過擴散孔緩慢析出，保持植被在干旱期的水分供應，螺旋狀的保水裝置使得作業方便，使根部吸收水分均勻，防漏紗網可以有效的防止保水劑漏出造成的吸水效果降低的影響，保證植被的有效存活便于工程應用。

其中保水劑的制備過程如下：按照百分比，稱取10-20％丙烯酸于冷水浴中，用0.1-1.0％氫氧化鈉溶液進行中和，將1-5％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及8-13％甲基烯丙基聚氧乙烯醚加入中和之后的丙烯酸/丙烯酸鈉溶液中，并加入適量的去離子水，攪拌下通n2驅氧0.5h，并將所得溶液同等分成a、b兩份。

按照百分比，將10-15％的過硫酸銨溶液及n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺溶液加入到a溶液中，攪拌下升溫至特定溫度預熱2min之后，向溶液中滴加亞硫酸氫鈉溶液，滴速為4～5s一滴，滴加完成后，將所得溶液移入塑料管中，恒溫靜置3h后得到凝膠。將上述所得凝膠浸泡在去離子水中，每隔6h換水，浸泡2天，洗去未反應的反應物，然后用無水乙醇浸泡，除去表面水分，最后在60℃烘箱中烘干粉碎得到最終產物c。

按照百分比，將0.3-1.0％交聯劑、15-20％的過硫酸銨溶液及n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺溶液加入到a溶液中，攪拌下升溫至特定溫度預熱2min之后，向溶液中滴加亞硫酸氫鈉溶液，滴速為4～5s一滴，滴加完成后，將所得溶液移入塑料管中，恒溫靜置3h后得到凝膠。將上述所得凝膠浸泡在去離子水中，每隔6h換水，浸泡2天，洗去未反應的反應物，然后用無水乙醇浸泡，除去表面水分，最后在80℃烘箱中烘干粉碎得到最終產物d。

將產物c與產物d放入研磨機中充分研磨混合，并經過100目篩網篩選得到所需保水劑。

本發明的有益效果：充分考慮三峽庫區消落帶的海拔高度以及淹水周期，并結合消落帶地形、土壤等立地條件，遵循適地適樹原則，對消落帶進行合理的植被配置，并與有效的配套工程措施相結合，達到提高消落帶植被恢復的存活率、物種多樣性以及結構穩定性的目的，從而實現三峽庫區消落帶植被重建與恢復及其生態系統的可持續。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。