一种土壤基底改良方法及促进滨岸带植物定植扩繁的生态建设方法技术

本发明专利技术涉及一种土壤基底改良方法，包括以下步骤：A1：取河湖疏浚底泥为原料，将其平铺于地面，风干后与自然护岸处土壤按照1:1～1:4的质量比例混合，得到泥土混合基底；A2：将秸秆烧制成秸秆类生物质炭，之后与A1中得到的泥土混合基底按照1:15～1:30的质量比例进行机械混合，得到改良后的土壤基底。与现有技术相比，本发明专利技术改良后的基底容重降低，基底含水率、孔隙率、有机质含量、全氮含量、碱解氮含量、全磷、速效磷含量均得到提高，实现了河道滨岸带底泥的资源化利用和提升植物定植扩繁效果的双重目标。

A method of soil base improvement and ecological construction to promote the colonization and propagation of riparian plants

The invention relates to a soil base improvement method, which comprises the following steps: A1: Taking the river lake dredging bottom mud as the raw material, spreading it on the ground, after air drying, mixing it with the soil at the natural revetment according to the mass ratio of 1:1-1:4 to get the soil mixed base; A2: burning the straw to make straw like biomass carbon, and then mixing it with the soil obtained in A1 according to the mass ratio of 1:15-1:30 The improved soil base was obtained by mechanical mixing. Compared with the prior art, the improved base bulk density of the invention is reduced, and the water content, porosity, organic matter content, total nitrogen content, alkali hydrolyzed nitrogen content, total phosphorus and available phosphorus content of the base are increased, realizing the dual goals of resource utilization of the river bank sediment and improving the effect of plant fixed planting and propagation.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤基底改良方法及促进滨岸带植物定植扩繁的生态建设方法
本专利技术涉及生态恢复和河流护岸土壤基底改良领域，尤其是涉及一种土壤基底改良方法及促进滨岸带植物定植扩繁的生态建设方法。
技术介绍
滨岸带是指靠近河边或湖边植物群落包括其组成、植物种类及土壤湿度等同高地植被明显不同的地带，也就是受河溪/湖水有任何直接影响的区域。按照区域和基底组成划分，滨岸带主要包括护岸和水陆交错带两大部分，护岸是为防止河道岸坡受冲刷失稳而在坡面上所做的各种铺垫和栽植的统称，自然状态下其基底主要由土壤组成；水陆交错带则是指水位变动的区域，该区域经常被水淹没，也经常直接暴露于阳光之下，基底主要由沉降底泥组成。滨岸带作为河流/湖泊生态系统的重要组成部分，对增加岸坡稳定性、拦截降解地表径流污染、增加生物多样性、提高水体自净能力具有重要作用，良好的滨岸带生境质量不仅能够改善河道/湖泊生态功能，还能提高水体景观效果。河道和湖泊底泥是在地表河湖水体受到污染过程中，有机污染物由于物理沉降和颗粒吸附作用下沉，在静止或流速缓慢水体内沉降形成的，营养物质浓度积累到一定程度，会在底部形成消化污泥层，从而成为水体内源污染的主要来源，因此在河道治理过程中往往会对底泥进行疏浚从而减少内源污染。疏浚底泥由于其内部富含腐殖质胶体、氮磷等营养元素，因此选择合适的处置利用方式不仅能够有效利用其内部的营养元素含量，还能减少其处置难度和处理量。滨岸带生态恢复的关键是生境质量改善，基底作为滨岸带生境的物质和能量交换介质，其稳定性和理化性质对滨岸带生境改善恢复具有重要影响。护岸是滨岸带生境质量保护的第一道屏障，其基底区位较高、坡度较大、长期裸露时其土壤缺乏翻耕，存在板结硬化、孔隙率和渗透率较低、水分含量不足、营养盐流失过快的问题。在护岸生态恢复过程中，植物的快速定植和繁衍有利于区域植被群落的恢复。芦苇(Phragmitesaustralis(Cav.)Trin.exSteud)作为一种重要的湿地先锋物种，具有较强的环境抵抗力和生存竞争力，发达的根部能够疏松土壤、截流地表污染、提高水体透明度、促进沉水植物的生长，同时其生命周期较长，对浮藻植物具有一定的抑制作用，因此是一种很好的先锋物种。在芦苇定植初期，其自身的根系尚不发达，对基底的透气性、含水率、营养物质含量和营养元素比例等条件有一定的要求，但长期裸露的护岸土壤基底理化性质较差，不利于芦苇幼苗的快速定植和分孽扩繁，从而减缓了护岸带植被群落的恢复速度，使得护岸不能尽快发挥其环境和生态功能。
技术实现思路
本专利技术针对河流滨岸带护岸区位较高、坡度较大，土壤基底存在水分含量不足、营养盐流失过快的问题，以及水陆交错带底泥中絮体较多、物质成分复杂、部分营养元素浓度较高，且存在营养盐释放风险等问题，公开了一种综合利用水陆交错带疏浚底泥和生物质炭的方法，对护岸土壤基底进行改良，使得护岸土壤的含水率、孔隙率、有机质含量、全氮含量、碱解氮含量、全磷、速效磷含量均得到提高，芦苇对于水分、氮磷营养元素等生长所必须的原料的吸收利用得到增强，提高了芦苇在河流滨岸带多类型生境条件下生长适应性，具体表现为其定植生长和分孽扩繁的提高，根部丛植菌根真菌(Arbuscularmycorrhizalfungus,AMF)侵染率降低。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种促进滨岸带植物定植扩繁的生态建设方法，包括以下步骤：S1：取湖湾疏浚底泥为原料，将其平铺于地面，风干后与自然护岸处土壤按照1:1～1:4的质量比例混合，得到泥土混合基底，此过程对水陆交错带的沉积底泥进行疏浚，通过将水陆交错带底泥疏浚、风干处理后与护岸土壤进行机械混合，增加基底营养成分含量。S2：将秸秆烧制成秸秆类生物质炭，之后与S1中得到的泥土混合基底按照1:15～1:30的质量比例进行机械混合，得到改良后的土壤基底。此过程以生物质炭作为补充改良剂，提高基底的水分含量和孔隙率，降低基底容重和营养盐流失。S3：挑选抽芽期芦苇幼苗，将其移栽至S2中得到的改良后的土壤基底中，进行浇水灌溉，完成定植过程，并实现分孽扩繁，此过程确定植物移栽定植的方法，促进其在滨岸带护岸上的定植生长和分孽扩繁。进一步地，S1过程中将疏浚底泥风干至含水率至75％～90％wt。进一步地，S1过程中将疏浚底泥风干至含水率至85％wt。进一步地，S2过程中先将秸秆进行干化粉碎，之后再进行烧制。进一步地，S2过程中将秸秆在400℃下厌氧烧制为秸秆类生物质炭。进一步地，S3过程中按照植物顶端优势原理，减去芦苇幼苗部分茎叶，仅保留一片叶，使芦苇幼苗于木质化状态，之后进行浇水灌溉。进一步地，S3过程中移栽至S2中得到的改良后的土壤基底中，使得抽芽期芦苇幼苗的种植密度为125～150株/m2。本专利技术中用于提高芦苇定植扩繁的土壤基底改良方法，包括以下步骤：A1：取疏浚底泥为原料，将其平铺于地面，风干后与自然护岸处土壤按照1:1～1:4的质量比例混合，得到泥土混合基底；A2：将秸秆烧制成秸秆类生物质炭，之后与A1中得到的泥土混合基底按照1:15～1:30的质量比例进行机械混合，得到改良后的土壤基底。进一步地，A1过程中将疏浚底泥风干至含水率至85％wt。进一步地，A2过程中将秸秆在400℃下厌氧烧制为秸秆类生物质炭。本专利技术中通过无氧烧制的生物质炭作为一种绿色环保的细粒度、多孔性和强吸附性的碳质材料，含有一定的有机质和灰分，将其添加到护岸土壤基底中，不仅能够提高土壤孔隙度和含水率、降低容重、改善土壤的物理结构，还能增加土壤有机质含量、促进土壤固碳和氮循环转化功能、减少土壤营养元素流失、改善微生物的生长环境、为植物提供生长所需要的养分，因此综合其对土壤的物理结构改善和营养物质补充作用能够有效促进植物的定植生长和分孽繁殖。水陆交错带由于岸坡污染汇入和污染物沉降等作用，因此其底部基底主要为河道污染物沉积底泥，若不加以疏浚处理，其容易收到水体波动而产生悬浮和污染物释放作用，严重污染水体健康和水生植物生长；但沉降底泥内部又富含腐殖质胶体和N、P等营养元素，相对于普通肥料而言，若无重金属污染，底泥不仅能促使土壤形成团粒，为植物提供所需的大量营养元素加强供肥保肥功效，还可以防止污染物二次污染，提升生物资源应用价值。可见，考虑到底泥和生物质炭各自的理化特性，为了提升城市河道护岸土壤基底物化性质，促进滨岸带植物快速定植，充分利用疏浚底泥内部的营养元素，在泥土混合的基础上，向泥土混合基底中施加生物质炭能够有效改善基底物理和营养结构，促进先锋植物幼苗的定植生长和分蘖扩繁，从而加快后续的滨岸带植被群落恢复。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1)本专利技术中的技术方案采用疏浚底泥和以水稻秸秆为原料制作的生物质炭为护坡土壤基底的改良剂，控制了工程量和实施成本，固定了大量碳源达到了节能减排的效果，减轻了疏浚底泥的处理量，实现了疏浚底泥和生物质材料的资源化利用。疏浚底泥和生物质炭均为自然来源非工业制肥料/改良剂，对于植物促生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤基底改良方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA1：取河湖疏浚底泥为原料，将其平铺于地面，风干后与自然护岸处土壤按照1:1～1:4的质量比例混合，得到泥土混合基底；/nA2：将秸秆烧制成秸秆类生物质炭，之后与A1中得到的泥土混合基底按照1:15～1:30的质量比例进行机械混合，得到改良后的土壤基底。/n

【技术特征摘要】
1.一种土壤基底改良方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1：取河湖疏浚底泥为原料，将其平铺于地面，风干后与自然护岸处土壤按照1:1～1:4的质量比例混合，得到泥土混合基底；
A2：将秸秆烧制成秸秆类生物质炭，之后与A1中得到的泥土混合基底按照1:15～1:30的质量比例进行机械混合，得到改良后的土壤基底。


2.根据权利要求1所述的一种土壤基底改良方法，其特征在于，A1过程中将疏浚底泥风干至含水率至75％～90％wt。


3.根据权利要求2所述的一种土壤基底改良方法，其特征在于，A1过程中将疏浚底泥风干至含水率至85％wt。


4.根据权利要求1所述的一种土壤基底改良方法，其特征在于，A2过程中先将秸秆进行干化粉碎，之后再进行烧制。


5.根据权利要求1所述的一种土壤基底改良方法，其特征在于，A2过程中将秸秆在400℃下厌氧烧制为秸秆类生物质炭。


6.一种促进滨岸带植物定植扩繁的生态建设方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取河湖疏浚底泥为原料，将其平铺于地面，风干后与自然护岸处土壤按照1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双强，刘佳，黄翔峰，叶广宇，王志，李世阳，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31