生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)市公開(kāi)課一等獎(jiǎng)省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

4.2生態(tài)工程技術(shù)及其在生態(tài)恢復(fù)中應(yīng)用一、水土流失控制與保持技術(shù)二、生態(tài)工程護(hù)坡技術(shù)

生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第1頁(yè)一、水土流失控制與保持技術(shù)—國(guó)家水土保持重點(diǎn)建設(shè)工程米脂縣城北示范區(qū)

寬幅梯田

水庫(kù)

淤地壩

生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第2頁(yè)谷坊已經(jīng)讓農(nóng)民收益谷坊和梯田

生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第3頁(yè)魚(yú)鱗坑fish－scalepits

為降低水土流失，在山坡上挖掘有一定蓄水容量、交織排列、類似魚(yú)鱗狀半圓型或月牙型土坑,坑內(nèi)蓄水,植樹(shù)造林.魚(yú)鱗坑是一個(gè)水土保持造林整地方法，在較陡梁峁破面和支離破碎溝坡上沿等高線自上而下挖半月型坑，呈品字形排列，形如魚(yú)鱗，故稱魚(yú)鱗坑。魚(yú)鱗坑含有一定蓄水能力，在坑內(nèi)栽樹(shù)，可保土保水保肥。

生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第4頁(yè)二、生態(tài)工程護(hù)坡技術(shù)

利用土工材料與植物結(jié)合，在坡面構(gòu)筑一個(gè)含有自生長(zhǎng)能力功效系統(tǒng)，在土工材料輔助下，經(jīng)過(guò)植物根系固土，植物葉莖和表皮蒸騰排水、防沖蝕和入滲，控制雨水和風(fēng)對(duì)邊坡侵蝕，增加土體抗剪強(qiáng)度，減小孔隙水壓力和土體自重力，提升邊坡穩(wěn)定性和抗沖刷能力，到達(dá)護(hù)坡目標(biāo)。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第5頁(yè)1、剛性護(hù)坡技術(shù)－工程技術(shù)剛性護(hù)坡也稱為礦料防護(hù)或無(wú)機(jī)物防護(hù)，它采取砂石、水泥、石灰等礦質(zhì)材料進(jìn)行坡面防護(hù)，主要用于易風(fēng)化軟質(zhì)巖石或破碎巖石路塹邊坡防護(hù)。優(yōu)點(diǎn)：含有較強(qiáng)抗沖刷、抗風(fēng)化能力，施工受季節(jié)限制小。缺點(diǎn)：防護(hù)層有時(shí)會(huì)坍塌；缺乏綠色，在景觀上顯得單調(diào)。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第6頁(yè)框格防護(hù)－水泥骨架生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第7頁(yè)護(hù)面墻－漿砌片石生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第8頁(yè)柔性護(hù)坡也稱植物防護(hù)或生物防護(hù)，它經(jīng)過(guò)在坡面上種植植物根、莖、葉來(lái)保護(hù)坡面。柔性護(hù)坡主要適合用于土質(zhì)邊坡，石質(zhì)土邊坡在進(jìn)行土壤改良基礎(chǔ)上，配合一些工程上辦法，也能夠開(kāi)展植物護(hù)坡。2、柔性護(hù)坡技術(shù)－傳統(tǒng)植被護(hù)坡技術(shù)生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第9頁(yè)主要優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、有綠化、美化、景觀效果，輕易與道路周圍生態(tài)環(huán)境相融合。缺點(diǎn)：養(yǎng)護(hù)工作量大，植被受外界環(huán)境改變影響大，一旦植被恢復(fù)沒(méi)能到達(dá)要求，邊坡防護(hù)效果要受到影響。要求：只適合用于適宜植物生長(zhǎng)土質(zhì)邊坡；邊坡坡度要比較緩，直接種草或鋪草皮適用坡度要緩于或等于1:1.0，植樹(shù)適用坡度為1:1.5或更緩坡度；樹(shù)種應(yīng)選擇低矮灌木類，高速公路或一級(jí)公路邊坡禁止種植高大喬木。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第10頁(yè)圖22傳統(tǒng)植物護(hù)坡技術(shù)－種草生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第11頁(yè)圖23傳統(tǒng)植物護(hù)坡技術(shù)－植樹(shù)生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第12頁(yè)3、生態(tài)工程護(hù)坡技術(shù)主要優(yōu)點(diǎn)：吸收了剛性防護(hù)技術(shù)抗沖刷、抗風(fēng)化、防護(hù)效果直接優(yōu)點(diǎn)，和柔性防護(hù)技術(shù)綠化、美化效果好、輕易與道路周圍生態(tài)環(huán)境相融合優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)有很好防護(hù)效應(yīng)，又有很好生態(tài)效應(yīng)；既處理了剛性防護(hù)沒(méi)有綠色和防護(hù)體與下層坡體易分離問(wèn)題，又處理了傳統(tǒng)植物防護(hù)在植被層沒(méi)形成之前沒(méi)有防護(hù)能力問(wèn)題。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第13頁(yè)混凝土網(wǎng)格+植草生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第14頁(yè)水泥方磚+植草生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第15頁(yè)植被+掛網(wǎng)+客土：在石質(zhì)土或風(fēng)化巖石坡面上，鋪設(shè)有一定硬度、強(qiáng)度和韌性金屬網(wǎng)或熱塑性樹(shù)脂（聚乙烯）網(wǎng)，然后再將經(jīng)過(guò)改良土壤（客土）噴射在網(wǎng)表面（厚度在15～30cm），最終在客土表面播撒植物種子。巖石邊坡普通是掛金屬網(wǎng)，土質(zhì)邊坡或石質(zhì)土邊坡普通是掛聚乙烯網(wǎng)。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第16頁(yè)掛金屬網(wǎng)（三峽工地）生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第17頁(yè)客土技術(shù)生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第18頁(yè)掛網(wǎng)+客土生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第19頁(yè)掛聚乙烯網(wǎng)生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第20頁(yè)植被網(wǎng)護(hù)坡效果生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第21頁(yè)噴播技術(shù)－液壓噴播（濕法噴播）：濕法噴播是將植物種子（草種）、有機(jī)肥料（N、P、K）、土壤改良劑（腐殖質(zhì)）、纖維（紙漿）、著色劑（綠色、分辨材料）、保水劑、粘合劑和水按一定百分比用攪拌機(jī)混合到一起，再用高壓泵將泥漿噴射到坡面上。－優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)便，作業(yè)快速、發(fā)芽均勻、造價(jià)低。－缺點(diǎn)：噴播基質(zhì)輕易流失。－主要適合用于坡度較緩?fù)临|(zhì)邊坡，耐降雨強(qiáng)度為10mm/h。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第22頁(yè)液壓噴播（濕法噴播）生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第23頁(yè)－客土噴播（干法噴播）：用高壓泵將客土（礫石含量在5％以下，最大粒徑在6mm以下含有豐富有機(jī)質(zhì)土壤）噴射到坡面上，然后再在客土表面栽植植物；形成土層要比濕法噴播為厚，普通要1～3cm，最厚可達(dá)10cm，甚至15cm。與掛網(wǎng)相結(jié)合。－優(yōu)點(diǎn)：含有濕法噴播優(yōu)點(diǎn)，除此之外其優(yōu)點(diǎn)還包含適用坡面多（石質(zhì)土邊坡、巖石邊坡），坡面陡（坡度不陡于1:0.8）－缺點(diǎn)：工序復(fù)雜，造價(jià)較高。－采取水泥作為粘結(jié)劑客土噴播也稱為生態(tài)水泥。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第24頁(yè)客土噴播（干法噴播）生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第25頁(yè)紙質(zhì)植生帶技術(shù)紙質(zhì)植生帶是在將種子均勻地撒在兩層紙之間，并用粘合劑將兩層紙粘在一起，形成一個(gè)含有種子帶狀物，也稱其為種子帶。優(yōu)點(diǎn)：省去傳統(tǒng)播種工序，便于操作，輕易運(yùn)輸。缺點(diǎn)：只能用于非常平緩?fù)临|(zhì)邊坡，植生帶在施工時(shí)輕易扯壞。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第26頁(yè)紙質(zhì)植生帶生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第27頁(yè)北京安定垃圾填埋場(chǎng)植生帶護(hù)坡效果生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第28頁(yè)植生袋技術(shù)帶有網(wǎng)眼、內(nèi)部裝有土壤和植物種子袋子，其材料能夠是麻袋、塑料編織袋、或無(wú)紡布袋。植生袋內(nèi)裝入土壤要有一定肥力，要含有一定沙質(zhì)。植生袋可用于種子直播，也可用于樹(shù)苗移栽。適合用于各種質(zhì)地邊坡和較陡坡度（1:0.8）生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第29頁(yè)植生袋生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第30頁(yè)植生袋效果生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第31頁(yè)4、生態(tài)護(hù)岸主要方式（1）河岸植被緩沖帶植被緩沖帶是指利用永久性植被攔截污染物或有機(jī)物質(zhì)條狀帶，包含緩沖濕地、草地和林帶，是美國(guó)針對(duì)農(nóng)業(yè)非點(diǎn)源污染造成河湖水體富營(yíng)養(yǎng)化，在大量研究基礎(chǔ)上提出生態(tài)技術(shù)辦法。其生態(tài)效應(yīng)表現(xiàn)為:①對(duì)地表徑流能夠起到滯緩作用，調(diào)整入河(水體)洪峰流量。當(dāng)大量從城鎮(zhèn)、農(nóng)田產(chǎn)生地表徑流流經(jīng)岸邊植被緩沖帶時(shí)，徑流速度將會(huì)大大降低，造成大量徑流就地入滲;②能夠降低徑流中污染物含量，截留徑流中有機(jī)污染物。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第32頁(yè)圖13對(duì)河岸植被形成緩沖帶生態(tài)護(hù)坡模式生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第33頁(yè)(2)植物護(hù)坡經(jīng)過(guò)河道水位、流量、水質(zhì)調(diào)查，當(dāng)?shù)赝寥馈夂?、氣溫調(diào)查，當(dāng)?shù)睾拥浪鷦?dòng)植物、陸生動(dòng)植物、生物鏈等生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查，確定當(dāng)?shù)乜尚猩鷳B(tài)模式。選擇適當(dāng)植物，到達(dá)恢復(fù)生態(tài)環(huán)境、治水、凈水、美化景觀、加固堤岸目標(biāo)。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第34頁(yè)生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第35頁(yè)圖14植被護(hù)坡結(jié)構(gòu)示意圖生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第36頁(yè)固土植物可依據(jù)該地域氣候選擇較為適宜植物品種，普通考慮以下條件:①對(duì)土質(zhì)要求不高，適應(yīng)氣候條件強(qiáng)。耐酸、耐堿、耐嚴(yán)寒、耐高溫、耐干旱等。②根系發(fā)達(dá)，莖干低矮、枝葉茂盛,生長(zhǎng)快、綠期長(zhǎng)，能夠快速覆蓋地表。③根性強(qiáng)，成活率高，并能夠吸收深層水分和養(yǎng)分，有效固土。④價(jià)格低廉、管理粗放、無(wú)須養(yǎng)護(hù)、無(wú)病蟲(chóng)害與雜學(xué)競(jìng)爭(zhēng)性強(qiáng)。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第37頁(yè)當(dāng)前，我國(guó)植物護(hù)坡工程中，慣用植物能夠分為冷季型和暖季型。冷季型植物主要有:高羊茅、多年生黑麥草、細(xì)弱翦股穎、無(wú)芒雀麥、草地早熟禾白三葉、紅三葉、百脈根等;暖季型主要有:百幕大(狗芽根)、馬尼拉、野牛草、假儉草等。種草應(yīng)考慮混播。播種方法主要包含:①人工種植或移植法;②草皮卷護(hù)坡法;③水力噴播法等。長(zhǎng)久浸泡在水下、行洪流速大上堤迎水坡面和防洪重點(diǎn)地段(如河流彎道)不宜植草護(hù)坡。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第38頁(yè)用于護(hù)坡草皮主要類型及特點(diǎn)以下：(1)野生草:多年生，低矮，葉柔軟，灰綠色，具匍匐莖，可形成緊實(shí)草皮。野生草植株稠密，需肥量和需水量都較少，垂直生長(zhǎng)極慢，所以修剪間隔時(shí)間長(zhǎng)，是管理最為粗放草坪草種之一。(2)結(jié)縷草:結(jié)縷草系多年生草本植物，具葡旬根莖，其根莖貼地伸長(zhǎng)，莖節(jié)著土可土須根。根莖主要分布在地面20cm以下土層中。該草葉色濃綠，枝葉密集，根系發(fā)達(dá)，分集及再生能力強(qiáng)，適應(yīng)性廣，對(duì)土壤要求不嚴(yán)，耐旱能力極強(qiáng)。含有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力和生態(tài)穩(wěn)定性。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第39頁(yè)(3)早熟禾:多年生草本。疏叢型，具匍匐根莖，根莖主要分布在地面20cm以下土層中，能固結(jié)表土;植株低矮，耐踐踏，因而也是一個(gè)優(yōu)良草坪和地被植物。(4)黑麥草:黑麥草屬多年生草本植物。須根系強(qiáng)大，主要分布在15cm表土層中。(5)扁穗冰草:扁穗冰草為生長(zhǎng)久長(zhǎng)、叢生型禾草，非常耐冬季嚴(yán)寒，其深而廣纖維性根系使其非常耐早。(6)近岸挺水水生植物，如蘆葦、曹蒲等，以及耐濕陸生植物，如楊柳等。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第40頁(yè)在樹(shù)種選擇上，既滿足適地適樹(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又要表達(dá)植物群落結(jié)構(gòu)：（1）河旁樹(shù)種：垂柳、黃馨、地被月季、黃菖蒲、蘆葦。垂柳以列植方式種植于河道邊緣，形成兩岸夾柳盛景；垂柳下種植黃馨及地被月季，利用其柔軟枝條下垂入水，將綠色引入水面，柔化生硬駁岸，使景觀更具親水性。(2)背景樹(shù)種：女貞、意楊、香樟、慈孝竹等。采取高大喬木及含有深綠色葉常綠灌木背景樹(shù)木，形成濃密背景，使林帶含有整體性。(3)路旁樹(shù)種：大規(guī)格香樟為主體樹(shù)種，間植合歡和無(wú)患子等落葉喬木。(4)點(diǎn)景樹(shù)種：造型及色葉樹(shù)種為主，羅漢松、垂枝桃、紅楓等。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第41頁(yè)圖15采取毛石和植物形成生態(tài)護(hù)坡模式生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第42頁(yè)(3)三維植被網(wǎng)護(hù)坡主要利用活性植物并結(jié)合土工合成材料，在坡面構(gòu)建一個(gè)含有本身生長(zhǎng)能力防護(hù)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)植物生長(zhǎng)對(duì)邊坡進(jìn)行加固一門新技術(shù)。依據(jù)岸坡地形地貌、上質(zhì)和區(qū)域氣候等特點(diǎn)，在岸坡表面覆蓋一層土工合成材料并按一定組合間種各種植物，可在坡面形成茂密植被覆蓋，在表上層形成盤根錯(cuò)節(jié)根系，有效抑制暴雨徑流對(duì)邊坡侵蝕，增加土體抗剪強(qiáng)度，減小孔隙水壓力和土體自重力。三維植被網(wǎng)護(hù)坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護(hù)坡優(yōu)點(diǎn)，起到了復(fù)合護(hù)坡作用。邊坡植被覆蓋率到達(dá)30%以上時(shí)，能承受小雨沖刷，覆蓋率達(dá)80%以上時(shí)能承受暴雨沖刷。待植物茂盛時(shí)，能抵抗沖刷徑流流速達(dá)6m/s，為普通草皮2倍多。這種護(hù)坡形式即使比單純植物護(hù)坡抗雨水沖刷效果好，但還不能完全應(yīng)用到堤防迎水坡面?？刹扇∮没炷?、石籠等做成外框來(lái)增加坡面穩(wěn)定性，但還是難以長(zhǎng)時(shí)間抵抗較大洪水侵蝕。生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)第43頁(yè)（4）植被型生態(tài)混凝土護(hù)坡植被型生態(tài)混凝上是日本首先提出，并在河道護(hù)坡方面進(jìn)