專利名稱:促進濱海鹽堿化濕地復壯的方法
技術領域:
本發(fā)明屬于濱海鹽 堿濕地恢復領域,特別是涉及一種促進濱海鹽堿濕地復壯的方 法。
背景技術:
黃河三角洲是我國三大三角洲之一,亦是開發(fā)最晚、最為年輕的三角洲。黃河三 角洲濕地是在新構造運動、黃河泥沙沉積、當地降雨和徑流以及潮流作用下發(fā)展起來的,主 要分布在臨海區(qū)域,以灘涂濕地為主,形成了一個寬廣的扇帶,整個三角洲濕地類型豐富, ΜΜΜΜ^Ψ (Xu J Μ. Studies on the ecological evaluation, proper protection and utilization of the wetland resource in Yellow River Delta. Journal of China Agricultural Resources and Regional Planning,2001,22(2) :45 49 ;Cui B S, Liu X T.Ecological character changes and sustainability management of wetlands in the Yellow River Delta. Geographical Science, 2001, 21 (3) :250 256.)。但當地農業(yè) 及油田開發(fā)對該區(qū)域濕地生態(tài)系統造成嚴重影響,濕地萎縮加速(Chen W F, Zhou W Ζ, Shi Y X. Crisis of wetlands in the Yellow River Delta and its protection. Journal of Agro-Environmental Science, 2003, 22 (4) 499 502),生態(tài)環(huán)境問題突出,嚴重影響到 黃河三角洲區(qū)域及環(huán)渤海經濟圈的生態(tài)安全。黃河三角洲內陸鹽堿地區(qū)存在面積較大的蘆葦群落,但因蒸降比大的氣候條件、 黃河斷流、淡水資源缺乏的水文狀況及人為因素等造成的干旱發(fā)生頻率及程度越來越嚴 重,同時因為灌溉不當、植被破壞導致的次生鹽堿化問題也較突出,這些環(huán)境脅迫致使該區(qū) 域大面積蘆葦群落出現不同程度的退化。黃河三角洲重度退化濱海鹽堿濕地土壤主要是濱海鹽土,鹽分以NaCl為主,高鹽 分低養(yǎng)分土壤嚴重制約了濕地植物的生長,該區(qū)域年蒸發(fā)量遠大于降水量,干旱缺水,加之 地下水礦化度高無法使用,淡水資源匱乏,水已成為該區(qū)域退化濕地恢復的瓶頸。造紙產業(yè)是黃河三角洲地區(qū)的重要產業(yè),該行業(yè)耗水量較高,能夠產生大量的造 紙廢水。造紙廢水不含有重金屬等污染物,其中鈉離子和氯離子的含量僅相當于海水的 5-10%,且富含有機質、氮和磷等營養(yǎng)物質,因而,用造紙廢水恢復退化鹽堿濕地具有可行 性。目前針對濱海鹽堿濕地復壯,多采用單因素復壯措施,由于野外生境存在諸多影 響因素,濱海鹽堿地復壯需要多因素的交互影響,所以通過單一因素很難獲得較好的改良 效果。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種促進濱海鹽堿濕地復壯的方法。本發(fā)明提供的促進濱海鹽堿濕地復壯的方法,是對待復壯的濱海鹽堿濕地進行深 翻。
上述方法的所述深翻步驟中,劃犁深度為15-30厘米,具體為15-25厘米、15-20厘 米、20-30厘米、20-25厘米或25-30厘米,優(yōu)選25厘米,犁距為50-80厘米,具體可為50-70 厘米、50-60厘米、60-80厘米、60-70厘米或70-80厘米,優(yōu)選50厘米。為了獲得更好的復壯效果,在所述深翻步驟之后,還對所述濱海鹽堿濕地澆灌 造紙廢水。所述造紙廢水的COD值為200-800mg/L,具體為200-600mg/L、200-400mg/L、 400-800mg/L,400-600mg/L或600_800mg/L,優(yōu)選600mg/L。所述澆灌步驟中,所述造紙廢水 的灌溉深度為5-30厘米,具體為5-20厘米、5-10厘米、10-30厘米、10-20厘米或20-30厘 米,優(yōu)選30cm,澆灌的次數為每月1-4次,具體為1-3次、2_4次、1-2次、2_3次或3_4次,優(yōu) 選2次,每次見干。本發(fā)明提供的促進濱海鹽堿濕地復壯的方法,是通過野外試驗,設定劃犁深度、犁 距、造紙廢水COD、灌溉水深和灌溉次數,經過2年現場試驗,示范區(qū)內蘆葦的平均株高、蓋 度、蘆葦密度、植株鮮重、土壤含鹽量、土壤有機質、速效磷和速效鉀的改善效果較好,篩選 得到了最佳的濕地復壯方法。該方法適用于各種退化程度的濱海鹽堿濕地,如輕度、中度和 重度退化的濱海鹽堿濕地。利用該方法對濕地復壯之后,可使復壯濕地區(qū)域的生態(tài)環(huán)境狀 況獲得極大改善,具有重要的應用價值。
圖1為實施例1中濱海鹽堿濕地復壯處理對蘆葦平均株高的影響。
圖2為實施例1中濱海鹽堿濕地復壯處理對蓋度的影響。
圖3為實施例1中濱海鹽堿濕地復壯處理對蘆葦密度的影響。
圖4為實施例1中濱海鹽堿濕地復壯處理對植株鮮重的影響。
圖5為實施例1中濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤含鹽量的影響。
圖6為實施例1中濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤有機質的影響。
圖7為實施例1中濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤堿解氮的影響。
圖8為實施例1中濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤速效磷的影響。
圖9為實施例1中濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤速效鉀的影響。
具體實施例方式
本發(fā)明中所述濱海鹽堿濕地是海平面以下6m至大潮高潮位之上與外流江河流域 相連的微咸水和淡淺水湖泊、沼澤以及相應的河段間的區(qū)域(Lu JJ,He W S,Tong CF,Wang W. Wetland Ecology. Beijing =Higher Education Press,2006,7 14);所述退化的濱海 鹽堿濕地是濕地土壤含鹽量升高、生物量減少且生態(tài)功能顯著降低的濱海鹽堿濕地;所述 輕度退化的濱海鹽堿濕地是指土壤含鹽量小于1%、植物生物量有所降低的濱海鹽堿濕地; 所述中度退化的濱海鹽堿濕地是指土壤含鹽量小于1. 5%、植物生物量和種類顯著降低、 蓋度小于50%的濱海鹽堿濕地;所述重度退化的濱海鹽堿濕地是指土壤含鹽量在1. 5%以 上、幾乎沒有濕地植物生存、蓋度小于5%的濱海鹽堿濕地。下述實施例中所用造紙廢水均 來自山東海韻造紙廠,該造紙廠廢水處理工藝流程為原水一沉淀池一厭氧塘一好氧塘一 兼性塘一儲存塘。下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明,但本發(fā)明并不限于以下實 施例。
實施例11、試驗設計選擇重度退化的濱海鹽堿蘆葦濕地,蘆葦蓋度不到5%,土壤含鹽量高達2. 4%,對該濕地進行深翻。試驗共設置劃犁深度和犁距2個因素,每個因素設計4個 水平,試驗采用隨機區(qū)組設計,以未深翻作為CK,具體見表1。每個處理重復3次,共51個 實驗小區(qū)。3月份開始試驗處理,次年9月份各試驗區(qū)有關指標進行調查及分析測試。表1、濱海鹽堿濕地的深翻方法 2、結果與分析表2、深翻處理對濱海鹽堿濕地部分生物指標的影響 表2是深翻處理對濱海鹽堿濕地部分生物指標的影響結果,從表中可以看出,隨 著劃犁深度的增加,蘆葦株高、樣地蓋度、密度、植株鮮重逐漸增加,但劃犁深度為30cm時, 蘆葦株高、樣地蓋度、密度、植株鮮重接近或低于不深翻的對照;隨著犁距的增加,蘆葦株 高、密度、植株鮮重成下降趨勢,但犁距對樣地蓋度沒有產生顯著影響。表3、深翻處理對濱海鹽堿濕地部分土壤指標的影響 表3是深翻處理對濱海鹽堿濕地部分土壤指標的影響結果,從表中可以看出,隨 著劃犁深度的增加,土壤含鹽量有下降趨勢,隨著犁距的減小,土壤含鹽量逐漸下降,但深 翻處理沒有對土壤有機質、堿解氮、速效磷和速效鉀產生明顯影響。3、結論由上述結果可知,深翻處理對蘆葦的平均株高、蓋度、蘆葦密度、植株鮮重和土壤 含鹽量產生了一定的影響,但沒有對土壤有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀產生影響。劃犁深度為20-25cm、犁距為50-60cm時,蘆葦的平均株高、蓋度、蘆葦密度和植株鮮重的增加幅度 顯著高于未深翻處理,劃犁深度越深,犁距越小,土壤含鹽量越低。實施例21、試驗設計選擇重度退化的濱海鹽堿蘆葦濕地,蘆葦蓋度不到5%,土壤含鹽量高達2.4%。 試驗共設置劃犁深度、犁距、COD值、澆灌深度、每月澆灌次數5個因素,每個因素設計4個 水平,試驗采用正交設計,具體見表4。每個處理重復3次,共48個實驗小區(qū),小區(qū)采用正交 設計的方式進行布置。各個小區(qū)之間利用土工布下埋30cm隔離開,防止實驗小區(qū)之間互相影響。3月份開始試驗處理,次年9月份各試驗區(qū)有關指標進行調查及分析測試。表4、濱海鹽堿濕地的復壯方法(正交設計) 2、結果與分析2. 1濱海鹽堿濕地復壯處理對蘆葦平均株高的影響濱海鹽堿濕地復壯處理對蘆葦平均株高的產生了不同的影響,Cl、C2、C3、C4、C5、 C6、C7、C8、C9、CIO、ClU C12、C13、C14、C15、C16 蘆葦平均株高為110cm、122cm、133cm、 120cm、135cm、136cm、130cm、130cm、162cm、137cm、150cm、140cm、133cm、136cm、138cm、 145cm。其中,C9蘆葦平均株高最高,為162cm,Cl處理蘆葦平均株高最低,為112cm。
2. 2濱海鹽堿濕地復壯處理對蓋度的影響濱海鹽堿濕地復壯處理對蓋度的產生了不同的影響,Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、 C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16 蓋度分別為50%,55%,60%,55%,60%,60%,55%, 55%,80%,60%,70%,75%,60%,65%,65%,70% ο 其中,C9 蓋度最高,為 75%,Cl 處理 蓋度最低,為50%。2. 3濱海鹽堿濕地復壯 處理對蘆葦密度的影響濱海鹽堿濕地復壯處理對蘆葦密度的產生了不同的影響,Cl、C2、C3、C4、C5、C6、 C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16 蘆葦密度分別為248 株 /m2、267 株 /m2、278 株 /m2、270 株 /m2、281 株 /m2、280 株 /m2、265 株 /m2、270 株 /m2、364 株 /m2、307 株 /m2、336 株 / m2、342 株 /m2、315 株 /m2、335 株 /m2、339 株 /m2、331 株 /m2。其中,C9 蘆葦密度最高,為 364 株/m2,Cl處理蘆葦平均株高最低,為248株/m2。2. 4濱海鹽堿濕地復壯處理對植株鮮重的影響濱海鹽堿濕地復壯處理對蘆葦植株鮮重的產生了不同的影響,Cl、C2、C3、C4、C5、 C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16 蘆葦植株鮮重分別為2. 15Kg/m2、2. 24Kg/ m2、2. 63Kg/m2、2. 36Kg/m2、2. 49Kg/m2、2. 53Kg/m2、2. 29Kg/m2、2. 34Kg/m2、3. 15Kg/m2、2. 56Kg/ m2、2. 87Kg/m2、2. 94Kg/m2、2. 65Kg/m2、2. 76Kg/m2、2. 79Kg/m2、2. 85Kg/m2。其中,C9 蘆葦植株 鮮重最重,為3. 15Kg/m2,Cl處理蘆葦平均株高最低,為2. 15Kg/m2。2. 5濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤含鹽量的影響濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤含鹽量的產生了不同的影響,Cl、C2、C3、C4、C5、C6、 C7、C8、C9、CIO、ClU C12、C13、C14、C15、C16 土壤含鹽量分別為2. 13%,2. 04%U. 95%, 1. 89%U. 36%U. 52%,2. 06%,2. 13%U. 24%,2. 17%U. 37%U. 68%U. 48%U. 36% ,
I.68%、1. 58%。其中,C9 土壤含鹽量最低,為1. 24%,ClO處理土壤含鹽量最高,為2. 17%。2. 6濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤有機質的影響濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤有機質的產生了不同的影響,Cl、C2、C3、C4、C5、 C6、C7、C8、C9、CIO、Cll、C12、C13、C14、C15、C16 土壤有機質分別為8. 56g/kg、9. 67g/kg、
II.34g/kg、12. 35g/kg、ll. 87g/kg、10. 39g/kg、9. 06g/kg、9. 04g/kg、ll. 53g/kg、9. 16g/kg、 9. 98g/kg、9. 56g/kg、ll. 58g/kg、ll. 23g/kg、8. 56g/kg、9. 34g/kg。其中,C5 土壤有機質最 高,為11. 87g/kg,Cl和C15 土壤有機質最低,均為8. 56g/kg。2. 7濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤堿解氮的影響濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤堿解氮產生了不同的影響,Cl、C2、C3、C4、C5、C6、 C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16 土壤堿解氮分別為16. 48mg/kg、17. 69mg/kg、 21. 35mg/kg、24. 65mg/kg、20. 34mg/kg、16. 58mg/kg、16. 57mg/kg、17. 58mg/kg、19. 97mg/kg、 15. 68mg/kg>16. 78mg/kg>16. 75mg/kg、21. 03mg/kg、20. 98mg/kg>15. 33mg/kg>18. 55mg/kg。 其中,C4 土壤堿解氮最高,為24. 65mg/kg, C15 土壤堿解氮最低,為15. 33mg/kg。2. 8濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤速效磷的影響濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤速效磷產生了不同的影響,Cl、C2、C3、C4、C5、C6、 C7、C8、C9、CIO、ClU C12、C13、C14、C15、C16 土壤速效磷分別為9. 68mg/kg、10. 13mg/kg、 13. 64mg/kg>14. 58mg/kg>13. 88mg/kg、9. 46mg/kg、9. 86mg/kg、9. 67mg/kg>15. 34mg/kg、 8. 67mg/kg、9. 97mg/kg、9. 88mg/kg、13. 12mg/kg、12. 88mg/kg、8. 99mg/kg、ll. 26mg/kg。其中,C9 土壤速效磷最高,為15. 34mg/kg, ClO 土壤速效磷最低,為8. 67mg/kg。2. 9濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤速效鉀的影響濱海鹽堿濕地復壯處理對土壤速效鉀產生了不同的影響,Cl、C2、C3、C4、C5、C6、 C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16 土壤速效磷分別為195. 3mg/kg、210. 6mg/kg、 235. 6mg/kg、254. 8mg/kg、230. 4mg/kg、203. 8mg/kg、206. 7mg/kg、199. 8mg/kg、273. 5mg/kg、 186. 7mg/kg、190. 3mg/kg、192. 6mg/kg、240. 6mg/kg、238. 4mg/kg、188. 2mg/kg、225. 7mg/kg。 其中,C9 土壤速效鉀最高,為273. 5mg/kg, ClO 土壤速效磷最低,186. 7mg/kg。3、結論 從上面的結果可以看出,C9處理(即劃犁深度25cm,犁距50cm,造紙廢水的COD值 為600mg/L,澆灌深度為30cm,每月澆灌2次)對蘆葦平均株高,蓋度,蘆葦密度,植株鮮重, 土壤含鹽量,土壤有機質,速效磷、速效鉀綜合改善效果最好。
權利要求
一種促進濱海鹽堿濕地復壯的方法,是對待復壯的濱海鹽堿濕地進行深翻。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于所述深翻步驟中,劃犁深度為15-30厘 米,犁距為50-80厘米。
3.根據權利要求2所述的方法,其特征在于所述深翻步驟中,劃犁深度為25厘米,犁 距為50厘米。
4.根據權利要求1-3任一所述的方法,其特征在于在所述深翻步驟之后,還對所述濱 海鹽堿濕地澆灌造紙廢水。
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于所述造紙廢水的COD值為200-800mg/L。
6.根據權利要求5所述的方法,其特征在于所述造紙廢水的COD值為600mg/L。
7.根據權利要求4-6任一所述的方法,其特征在于所述澆灌步驟中,所述造紙廢水的 澆灌深度為5-30cm。
8.根據權利要求7所述的方法,其特征在于所述澆灌步驟中,所述造紙廢水的澆灌深 度為30cm。
9.根據權利要求3-5任一所述的方法,其特征在于所述澆灌步驟中,澆灌的次數為每 月1-4次。
10.根據權利要求9所述的方法,其特征在于所述澆灌步驟中,澆灌的次數為每月2次。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種促進濱海鹽堿濕地復壯的方法。該方法,是對待復壯的濱海鹽堿濕地進行深翻。上述方法的所述深翻步驟中,劃犁深度為15-30厘米,優(yōu)選25厘米犁距為50-80厘米,優(yōu)選50厘米。在所述深翻步驟之后,還對所述濱海鹽堿濕地澆灌造紙廢水。所述造紙廢水的COD值為200-800mg/L,優(yōu)選600mg/L。所述澆灌步驟中,所述造紙廢水的灌溉深度為5-30cm,優(yōu)選30cm,澆灌的次數為每月1-4次,優(yōu)選2次,每次見干。該方法適用于各種退化程度的濱海鹽堿濕地,如輕度、中度和重度退化的濱海鹽堿濕地。利用該方法對濕地復壯之后,可使復壯濕地區(qū)域的生態(tài)環(huán)境狀況獲得極大改善,具有重要的應用價值。
文檔編號A01B79/02GK101884263SQ20101021170
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月21日 優(yōu)先權日2010年6月21日
發(fā)明者劉京濤, 劉慶, 夏孟婧, 夏江寶, 孫景寬, 謝文軍, 陸兆華 申請人:濱州學院