一种贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法技术

本发明专利技术涉及滩涂湿地环境保护领域，特别公开了一种贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法。该贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法，包括如下步骤：（1）在滩涂湿地上构建中央修复体；（2）在中央修复体四周挖穴坑，用于配置内部保护体；（3）在中央修复体和内部保护体内分别按照土壤层次，在水平和垂直方向上配置混合土；（4）在中央修复体的外围布设凹凸间隔的六边弧形围捻，形成灌草种子截留体；（5）中央修复体、内部保护体和灌草种子截留体组成独立的斑块恢复体；（6）采用至少三个斑块恢复体呈品字形排列组成一个恢复单元体。本发明专利技术可操作性强，可就地取材，成本低，土壤水分物理结构明显改善，灌草成活率、保存率和植被覆盖率显著提高。

A Rehabilitation Method for Degraded Wetlands on Shell Dikes and Beaches

【技术实现步骤摘要】
一种贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法
本专利技术涉及滩涂湿地环境保护领域，特别涉及一种贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法。
技术介绍
潮间带贝类死亡之后的壳体及其碎屑，受海水侵蚀，经波浪搬运，在高潮线附近堆积形成的独特地质地貌，即为贝壳堤。贝壳堤作为淤泥质或粉砂质海岸的一种滩脊类型，在北美及墨西哥湾沿岸、苏里南海岸平原、澳大利亚布洛特海湾，以及中国的渤海湾西岸、莱州湾、苏北与长江三角洲一带分布广泛。黄河三角洲分布两道贝壳堤（图1），向北与天津、河北的贝壳堤相连，形成国内独有的贝壳滩脊地带，该贝壳堤与美国圣路易斯安娜州和南美苏里南的贝壳堤并称为世界三大古贝壳堤，是世界上规模最大、新老并存的贝壳堤，在世界第四纪地质和海岸地貌研究中占有极其重要的位置。黄河三角洲贝壳堤既是东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙重要的中转站和越冬、栖息、繁殖地，也是研究黄河变迁、海岸线变化和贝壳堤岛形成等环境演变的重要基地。因此，在地貌类型的特殊性和生物多样性保护等方面具有重要的生态功能和科学研究价值。黄河三角洲贝壳堤主要以灌草植物为主，但受潜水埋深浅、地下水矿化度高，盐碱含量较重的影响，导致该区域灌草植被结构单一，生物多样性较低，植被生长缓慢，植被覆盖度较低，植被恢复困难，尤其是灌草种子缺少附着体、发芽率较低，幼苗培育、栽植苗木生长困难，难以发挥其生态防护功能，致使泥质海岸带贝壳堤生态系统退化严重。同时，贝壳砂具有独特的层状物理结构，既不同于一般的石英砂，也与当地海岸带的滨海潮土差别较大，贝壳砂土壤含纯贝壳为主的介质材料达95%以上；其中非毛管孔隙度占比高，透水性大、贮存水分潜能较低的水分物理特征导致该区域灌草植被在生长过程中受水分条件的制约较大。目前贝壳堤生态系统主要存在灌草植被成活率和保存率低，导致植被覆盖率低，泥质海岸带防护林结构和功能低下。针对泥质海岸带贝壳砂生境水分缺乏导致灌草植被生长受限这一突出问题，以改变贝壳砂水分物理特性，调节孔隙结构，提高蓄水能力为切入点，以改善灌草植被生长适宜的贝壳砂生境，恢复贝壳堤滩涂退化湿地。
技术实现思路
本专利技术为了弥补现有技术的不足，提供了一种可操作性强、可就地取材、成本低的贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法，以裸露的贝壳堤滩涂湿地为处理对象，包括如下步骤：（1）在滩涂湿地上，按照长×宽×深为1.0m×1.0m×0.8m的尺寸构建独立的中央修复体，尺寸内的原生境贝壳砂全部挖出备用；（2）在中央修复体四周挖深80cm、宽40cm的穴坑，用于配置内部保护体；（3）将原生境贝壳砂与泥质海岸带滨海潮土过筛，按照5-0:0-2的重量比配制混合土，在中央修复体和内部保护体内分别按照土壤层次，在水平和垂直方向上配置混合土；（4）在中央修复体的外围布设凹凸间隔的六边弧形围捻，形成灌草种子截留体；（5）中央修复体内栽植灌木树种和草本植物、内部保护体内栽植草本植物，中央修复体、内部保护体和灌草种子截留体组成独立一体的斑块恢复体；（6）采用至少三个斑块恢复体呈“品字形”排列组成一个恢复单元体。本专利技术在贝壳堤这一特殊生态系统内，通过改变贝壳砂粒级结构，降低贝壳砂含量，提高非毛管孔隙度，在水平结构和垂直结构上合理配置贝壳砂与滨海潮土的比例，有效改善水分运移和储存能力，形成适宜灌草植物生长的贝壳砂生境。本专利技术优化配置内部保护体-中央修复体-外围灌草种子截留体于一体的斑块恢复体，构建“品字形配置”的恢复单元体，在基底面上形成系统的灌草植被恢复群落。本专利技术的更优技术方案为：步骤（3）中，原生境贝壳砂与泥质海岸带滨海潮土常规处理后过2.00mm筛，将过筛后的贝壳砂与滨海潮土混合，其中，1号混合土为质量比为5:1的贝壳砂与滨海潮土的混合土，2号混合土为质量比为3:1的贝壳砂与滨海潮土的混合土，3号混合土为质量比为1:1的贝壳砂与滨海潮土的混合土，4号混合土为质量比为1:2的贝壳砂与滨海潮土的混合土；经改良后的贝壳砂混合土其通气、透水性能比较适宜，极大改善了贮存水分的能力，利于植物生长。步骤（3）中，中央修复体内由下向上，底部0-20cm用过1.00mm筛后的滨海潮土填充，20-30cm用1号混合土填充，30-40cm用2号混合土填充，40-50cm用3号混合土填充，50-70cm用4号混合土填充，70-75cm用原生境＞1.0mm以上的贝壳砂覆盖；75-80cm高度处不再填充，留有5cm的空隙层，以收集雨水、种子和枯枝落叶等。步骤（3）中，内部保护体分为紧邻中央修复体的0-20cm的内侧A层和20-40cm位置的外侧B层；内侧A层由下向上，底部0-20cm用过1.00mm筛后的滨海潮土填充，20-30cm用2号混合土填充，30-50cm用未处理的滨海潮土填充，50-60cm用3号混合土填充，60-70cm用4号混合土填充；外侧B层全用过1.00mm筛的滨海潮土填充；内侧A层剩余70-80cm的表土层10cm不再填充，称为低穴岛，用于自然散播种子的截留区域，并可利用60-70cm处填充的4号混合土进行生长发芽；外侧B层起到减弱透水性、保水保肥的作用。步骤（4）中，所述围捻的高度为0-10cm、宽度为5cm；围捻形状设置为三边高三边低，且高低边对称分布，最低处形成单个口宽为3-5cm的进入口，利于植物灌草种子随风口进入中央修复体内，主要跌落于内部保护体水平方向外侧B层留存的低穴岛，这是种子截留、贮存、发芽生长的适宜区，可与原栽植灌草植物形成一体。步骤（5）中，中央修复体内栽植2-3株灌木树种，配合草本植物形成灌草立体配置，其栽植的灌木成活率和保存率达85%以上，人工撒播的混合草本种子发芽率达90%以上。内部保护体的外侧B层区域，草本密度达5-11株/cm2，多呈聚集状分布。步骤（6）中，两相邻斑块恢复体的高边和低边位置对应，且两者的行间距为2.0m×3.0m，有效提高植被覆盖度。本专利技术主要依据孔隙结构分形和地下水-土壤系统水分运移理论，研发了泥质海岸带贝壳堤生态系统滩涂退化湿地灌草植被的土壤体培育及灌草种子截留、发芽生长技术，极大提高了中央修复体灌草植被的成活率，以及灌草种子截留区的发芽率，增强了柽柳、杠柳、酸枣等灌木的成活率和保存率，提高了植被覆盖率，生态防护效能显著。本专利技术可操作性强，可就地取材，成本低，土壤水分物理结构明显改善，土壤持水性和供植物生长利用的有效水分显著提高，灌草成活率、保存率和植被覆盖率显著提高，适宜在广大贝壳砂生境滩涂退化湿地实施。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。图1为本专利技术斑块恢复体的平面结构示意图。图中，1中央修复体，2内部保护体，3灌草种子截留体，4进入口。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解释，以便于理解本专利技术的技术特点。1.实施地段的原土壤环境恢复地段的生境：泥质海岸带贝壳堤滩涂退化湿地，地下水水位1.5-2.0m，土壤相对含水量为45%-50%，土壤容重在1.21-1.25g/cm3之间，土壤中贝壳砂含量达90%以上，粗砂粒含量达56%-72%，土壤含盐量在0.25%-0.30%，pH值在7.67-7.83之间，植被覆盖率低于3%。总体表现为滩涂退化湿地植被稀少，土壤容重低，粗砂粒含量高，非毛管孔隙度大，土壤颗粒分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法，以裸露的贝壳堤滩涂湿地为处理对象，其特征为，包括如下步骤：（1）在滩涂湿地上，按照长×宽×深为1.0m×1.0m×0.8m的尺寸构建独立的中央修复体，尺寸内的原生境贝壳砂全部挖出备用；（2）在中央修复体四周挖深80cm、宽40cm的穴坑，用于配置内部保护体；（3）将原生境贝壳砂与泥质海岸带滨海潮土过筛，按照5‑0:0‑2的重量比配制混合土，在中央修复体和内部保护体内分别按照土壤层次，在水平和垂直方向上配置混合土；（4）在中央修复体的外围布设凹凸间隔的六边弧形围捻，形成灌草种子截留体；（5）中央修复体内栽植灌木树种和草本植物、内部保护体内栽植草本植物，中央修复体、内部保护体和灌草种子截留体组成独立的斑块恢复体；（6）采用至少三个斑块恢复体呈品字形排列组成一个恢复单元体。

【技术特征摘要】
1.一种贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法，以裸露的贝壳堤滩涂湿地为处理对象，其特征为，包括如下步骤：（1）在滩涂湿地上，按照长×宽×深为1.0m×1.0m×0.8m的尺寸构建独立的中央修复体，尺寸内的原生境贝壳砂全部挖出备用；（2）在中央修复体四周挖深80cm、宽40cm的穴坑，用于配置内部保护体；（3）将原生境贝壳砂与泥质海岸带滨海潮土过筛，按照5-0:0-2的重量比配制混合土，在中央修复体和内部保护体内分别按照土壤层次，在水平和垂直方向上配置混合土；（4）在中央修复体的外围布设凹凸间隔的六边弧形围捻，形成灌草种子截留体；（5）中央修复体内栽植灌木树种和草本植物、内部保护体内栽植草本植物，中央修复体、内部保护体和灌草种子截留体组成独立的斑块恢复体；（6）采用至少三个斑块恢复体呈品字形排列组成一个恢复单元体。2.根据权利要求1所述的贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法，其特征在于：步骤（3）中，原生境贝壳砂与泥质海岸带滨海潮土常规处理后过2.00mm筛，将过筛后的贝壳砂与滨海潮土混合，其中，1号混合土为质量比为5:1的贝壳砂与滨海潮土的混合土，2号混合土为质量比为3:1的贝壳砂与滨海潮土的混合土，3号混合土为质量比为1:1的贝壳砂与滨海潮土的混合土，4号混合土为质量比为1:2的贝壳砂与滨海潮土的混合土。3.根据权利要求2所述的贝壳堤滩涂退化湿地的修复方法，其特征在于：步骤（3）中，中央修复体内由下向上，底部0-20cm用过1.00mm筛后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏江宝，王贵霞，杨红军，刘京涛，屈凡柱，刘萍，李田，
申请(专利权)人：滨州学院，
类型：发明
国别省市：山东,37