植物护坡及其生态效应研究

河道生态系统中的河岸侵蚀和滨水缓冲带建设倍受关注。以上海市浦东新区机场镇的生态河道示范工程为例,探讨了以生态修复和稳定坡岸为目标的植物护坡技术在生态河道坡岸修复中的应用及其生态效应。在不同河段分别采用了全系列生态护坡、土壤生物工程护坡和复合式生物稳定等3类植物护坡技术。通过对工程实施后3a（2004年～2006年）来的生态监测发现,护坡植物生长良好,新生枝叶和根系的护坡作用明显,土壤抗剪强度明显增加,河岸土壤侵蚀得到有效控制,坡岸的结构稳定性增强;同时河岸生境得到改善,本地植物快速恢复,生物多样性增加,河岸植物群落结构由单一结构向复杂结构转变,生态稳定性逐渐增强。生态河道的植物坡岸修复技术可以在我国各类岸坡的生态修复和边坡稳定中广泛运用。     

河岸带植被重建的生态修复技术及应用

以上海市崇明生态岛的杜鹃河坡岸示范工程为例,探讨了以生态修复和稳定坡岸为目标的植物护岸技术在城镇生态型河道坡岸修复中的应用.在不同河段分别采用了全系列生态护岸、土壤生物工程护岸和复合式生物稳定等3类植物护岸技术;对比了工程实施后河道坡岸10个月来的坡岸土壤剪切力、生境条件和生物多样性变化.研究和示范工程表明,在生态型河道中采用植物护岸技术可以稳定坡岸、改善坡岸的栖息地质量、修复河道的生态环境.生态型河道的植物护岸技术可以在我国各类岸坡的生态修复和边坡稳定中广泛运用.     

河道生态护坡技术的水土保持效益研究

2004年春季在上海市浦东新区机场镇实施了河道生态护坡示范工程，主要采用了全系列生态护坡、土壤生物工程以及复合式生物稳定技术等3类生态护坡技术。护坡工程完成后，对生态护坡进行了连续3年（2004～2006年）的现场监测，以研究护坡工程的水土保持效益。杞柳枝、垂柳枝、结缕草等护坡植物生长良好，其新生枝叶和根系的水土保持效益明显，有效地控制了河岸土壤侵蚀，并为其他生物创造了稳定生境。本地草本植被逐渐得到恢复，物种数和盖度均增加，植物的水土保持效应增强。表层土壤和浅层土壤的抗剪强度测定结果显示生态护坡的土壤抗侵蚀性明显增强，3年中各类生态护坡均未出现明显的土壤侵蚀。     

城市河道岸坡近自然治理技术及其生态效应评价

根据国内外先进的河道护岸技术,并结合重庆市桃花溪的立地条件在该河道岸坡开展示范区,以河岸生物多样性和岸坡稳定性为目的的河道护岸技术研究。在示范区各观测带采用了抛石结合植物扦插、自然原型护岸、土工织物扁袋结合扦插、天然材料织物垫4类护坡技术,并植入土壤生物工程的理念,对4种模式下的岸坡进行连续两年的生态监测,研究护坡工程的水土保持功能。经过整治,岸坡的植物种类明显增加,生物多样性更加丰富,植物群落由单一结构向复杂结构转变,坡面的抗剪强度也大幅提高,岸坡稳定性增强。     

综合生物工程在恢复河岸垃圾场中的应用

随着人们对植物在增强土壤稳定性方面研究的深入,综合采用生物措施和工程措施稳定河岸边坡越来越受到青睐。美国学者K.Barrett等采用以植物为基础的生物措施和工程措施相结合的方法对美国米尔小溪的一个垃圾场进行生态恢复。设计的特点是采用处于休眠状态的天然灌木丛配置:在岩石坡脚的缝隙中安置原木;在土工格栅上面放置灌丛垫;通过椰子壳纤维垫层的活枝扦插;在岸顶附近的沟渠中放置活枝柴笼等。综合生物工程建成后,植被生长茂盛,河岸保持稳定,没有出现侵蚀问题。实践表明,此种护坡技术在类似河道生态修复中有广阔的推广空间。     

农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术

当前,我国农村水体普遍污染严重,作为农村面源污染治理技术体系中的最后一环,农村水环境生态修复技术的实施具有十分重要的现实意义。本文在自己已有工作的基础上,总结和梳理了国内外适合我国农村的水环境生态修复技术,并分别按技术原理进行了阐述。研究表明,其中的生态浮床技术具有投资少、见效快、管理方便等优点,是一种行之有效的水体原位生态修复技术,尤其是采用水稻等能产生经济效益的植物作为浮床植物,不仅可以改善水质,其收益也能补偿部分投资成本;水生植物恢复技术是提高水体自净能力、恢复水生态系统结构和功能的必然选择,按照目标要求进行水生植物恢复,可以有效降低水体污染物浓度,促进水生态系统良性发展;以土壤生物工程为主的生态护坡技术适合我国农村河道的边坡修复,河岸植被群落能够得到良好恢复,坡岸土壤侵蚀和农业面源污染均能得到有效控制。生态修复技术的应用需与生态拦截技术和养分利用技术相协调,要以不同功能和目标需求为导向,注重采用组合技术工艺进行修复,以提高水环境生态修复的效果。     

基于模糊层次-主成分分析法的城市河道生态护坡综合评价

[目的]探讨城市河道生态护坡综合评价方法,为城市河道建设提供理论依据。[方法]从护坡安全性、生态环境性、景观适宜性和社会经济效益4个方面构建城市河道生态护坡综合评价指标体系,采用模糊层次—主成分分析综合评价方法。[结果]合肥市四里河、南淝河和十五里河3种生态护坡综合评价值分别为:多孔生态砖护坡1.57,生态混凝土护坡-2.39,生态砌块直立挡墙为0.82,多孔生态砖护坡评价结果较好。影响生态护坡综合评价的主要因素有结构稳定性、生物多样性、水环境修复、亲水性和公众认可度;评价结果与模糊层次分析法及主成分分析法评价结果一致。[结论]模糊层次—主成分分析法具有较好的适用性和合理性,易于确定影响生态护坡的主要因素,可作为城市河道生态护坡综合评价方法。     

永定河生态护岸模式的适宜性观测研究

生态护岸是河道治理的新方法、新趋势,已成为城市河流修复的关键环节。为解决北京市段永定河生态系统退化的问题,以"莲石湖—门城湖"河段护岸和上辛庄生态护坡为示范,采取数据定量和调查定性的分析方法,研究了永定河不同河段适宜应用的生态护岸模式。结果表明:(1)生态护坡与生态护岸的关联度主要是河岸坡的坡度特点、防护措施和抗土壤侵蚀度。生长迅速、成活率高、绿期长的乡土树种和多年生草本植物最适合护岸;(2)生态护岸指标有河流弯曲度、河岸高程、河岸坡度、抗水流冲刷度、岸坡抗土壤侵蚀度等,护岸模式要兼顾河流的防洪、生态、景观、亲水功能;(3)工程+植物复合护岸比单纯的工程或植物护岸效果好。8种互补的护岸和6种护坡模式适宜推广,H8松木桩拦挡扦插柳复合护岸和K4土工格栅+客土种植灌草护坡的最好,适合优先推广。该结果为永定河不同河段的岸坡治理提供参考价值,为永定河绿色生态廊道的建设提供理论依据。     

河道生态修复及堤防护岸技术模式探讨

以青口河整治工程为例,提出了赣榆县河道生态修复和堤防护岸技术模式,根据河段的土壤理化性和生态环境要求,选择不同植物品种,提出了各河段应采取的生态防护措施及生态修复技术,指出河道生态修复后的水环境稳定性及管理技术的探讨是今后河道生态修复的一个重要研究内容     

蜂巢格室在河道硬质驳岸生态复绿中的应用——以天水成纪新城滨河景观工程边坡生态修复试验段为例

蜂巢格室柔性护坡技术是一门新兴的边坡生态复绿技术,它将蜂巢格室与植物措施结合起来,主要解决河道硬质驳岸与河道景观、生态环境之间的矛盾。蜂巢格室柔性护坡技术在甘肃省运用尚属首次,在天水成纪新城滨河景观工程边坡生态修复试验段中,对该技术在西北半干旱地区的适应性进行了一定的探索。阐述了蜂巢格室柔性护坡技术的原理与要点,介绍了施工工艺,分析了工程应用前景。     

土壤生物工程在北京河流生态恢复中的应用研究

为了研究土壤生物工程措施在河流生态修复中效果,选择北京怀九一渡河段裸露坡岸为研究对象,针对该河段坡面存在着溅蚀,面蚀,沟蚀及侧渗侵蚀等土壤侵蚀现象,采用扦插、生物垫和梢捆3种土壤生物工程措施对河流岸坡进行治理,分别对施工4个月、8个月后植物的生长特征、稳固岸坡效果进行了调查观测,结果表明:在不同土壤生物工程措施下,成活金丝柳的生长情况均达到较高水平,但在以水分、覆土过厚等制约因素下,金丝柳的生长表现出明显差异;扦插措施根系扎根深,易成活,对深层土壤的加固作用良好;土壤生物工程施工后河流岸坡植物快速恢复,生物多样性增加。最后总结了北京地区土壤生物工程施工以及后期管理防护中的注意问题,以期为北京地区河流的生态治理提供一定的技术指导和理论支持。     

三峡库区消落带两个重要高程段边坡的生态修复模式

以三峡库区185m观景平台上游消落带生态治理试点为例,阐述了库区消落带两个重要高程段(夏季防洪水位145～152m和冬季蓄水位170～177m)内岸坡遭涌浪侵蚀破坏的现状,并对涌浪的成因及其对消落带岸坡的侵蚀机理进行了分析。研究表明,涌浪是造成库区消落带土壤侵蚀的主导因素;传统硬性加固措施应与生态河岸带构建技术有机结合。根据消落带坡度差异,分别提出了几种可行的生态修复措施,初步构建了一套针对库区消落带两个重要高程段内边坡的生态修复模式。     

密云水库集水区河岸生物工程措施初探

密云水库作为北京城区的重要饮用水源地,水库集水区流域多山,夏季降水高度集中,水土流失面积大,严重的水土流失威胁着水库集水区生态环境,如何治理集水区内的水土流失,改善集水区生态环境非常重要.生物工程以其具有生物生态学属性这一最突出的特点,而不同于传统的土木工程.它把植物及其对坡面、河岸不稳定的影响与侵蚀过程联系起来,在防治侵蚀和保护环境中具有快速的工程效应和持久的防护作用双重功能.从河岸带的功能出发,阐述了河岸生物工程措施的复合功能,介绍了河岸生物工程措施植物的选取原则,以此为基础,详细介绍了集水区河岸生物工程措施的类型及设计模式,以期为密云水库集水区河岸整治提供理论基础.     

干热河谷生态修复模式及其效应——以中国科学院东川泥石流观测研究站为例

 金沙江干热河谷水土流失严重,滑坡、泥石流等山地灾害强烈,生态环境十分脆弱。以中国科学院东川泥石流观测研究站为研究区,根据立地条件和植物生物学特性,提出了荒坡地乔灌草恢复性生态修复模式和坡耕地农、林、牧开发性生态修复模式,并对生态修复效应进行了监测和调查。结果表明:通过生态修复,林草地地表径流量降为裸地的14.9%,泥沙流失量降为裸地的6.4%;修复灌草地稳渗率为0.58mm/min,裸地稳渗率为修复灌草地的62%,退化灌草丛地为修复灌草地的84%;植物品种由10余种发展到30多种,土壤种子库密度由300余粒/m2增加到1217～1450粒/m2,动物种类增加10多种;坡耕地产量从750～1500kg/hm2增加到4500～6000kg/hm2,人均年经济收入从200元增加到800～1000元。     

农田河道河岸土壤含水量变化特性分析研究

河岸土壤含水量是选择农田河道护岸植物的一个重要影响因素。根据2008年10月~2009年9月对宁波农村地区3条典型农田河道河岸土壤含水量的周年监测结果,同时结合同期的降水量数据和河道水位数据,开展宁波农村地区农田河道河岸土壤含水量的变化特征研究。结果表明:(1)农田河道河岸不同位置的平均土壤含水量顺序为位置3(常水位至洪水位河岸区域)>CK(岸边蔬菜地)>位置2(洪水位至岸顶河岸区域)>位置1(岸顶区域),岸顶及洪水位以上河岸区域的土壤相对干燥,而常水位至洪水位之间河岸区域相对湿润,但此区域土壤含水量变化幅度大,长期处于旱湿交替状态;(2)河岸位置1和位置2的土壤含水量与采样当地3日内的降水量之和存在显著相关关系,河岸位置3的土壤含水量与降水量相关性不显著,而与河道水位高低存着极显著相关关系。(3)农田河道河岸不同位置的护岸植物选种需根据土壤含水量变化特征进行确定。