4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)課件

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

4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)一、水土流失控制與保持技術(shù)

—國家水土保持重點建設(shè)工程米脂縣城北示范區(qū)

寬幅梯田

水庫

淤地壩

4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)谷坊已經(jīng)讓農(nóng)民收益的谷坊和梯田

4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)魚鱗坑fish－scalepits

為減少水土流失，在山坡上挖掘有一定蓄水容量、交錯排列、類似魚鱗狀的的半圓型或月牙型土坑,坑內(nèi)蓄水,植樹造林.魚鱗坑是一種水土保持造林整地方法，在較陡的梁峁破面和支離破碎的溝坡上沿等高線自上而下的挖半月型坑，呈品字形排列，形如魚鱗，故稱魚鱗坑。魚鱗坑具有一定蓄水能力，在坑內(nèi)栽樹，可保土保水保肥。

4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)二、生態(tài)工程護坡技術(shù)

利用土工材料與植物的結(jié)合，在坡面構(gòu)筑一個具有自生長能力的功能系統(tǒng)，在土工材料的輔助下，通過植物的根系固土，植物的葉莖和表皮蒸騰排水、防沖蝕和入滲，控制雨水和風(fēng)對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重力，提高邊坡的穩(wěn)定性和抗沖刷能力，達到護坡的目的。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)1、剛性護坡技術(shù)－工程技術(shù)剛性護坡也稱為礦料防護或無機物防護，它采用砂石、水泥、石灰等礦質(zhì)材料進行坡面防護，主要用于易風(fēng)化的軟質(zhì)巖石或破碎巖石的路塹邊坡防護。優(yōu)點：具有較強的抗沖刷、抗風(fēng)化能力，施工受季節(jié)限制小。缺點：防護層有時會坍塌；缺少綠色，在景觀上顯得單調(diào)。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)框格防護－水泥骨架4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)護面墻－漿砌片石4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)柔性護坡也稱植物防護或生物防護，它通過在坡面上種植的植物的根、莖、葉來保護坡面。柔性護坡主要適用于土質(zhì)邊坡，石質(zhì)土邊坡在進行土壤改良的基礎(chǔ)上，配合一些工程上的措施，也可以開展植物護坡。2、柔性護坡技術(shù)－傳統(tǒng)植被護坡技術(shù)4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)主要優(yōu)點：施工簡單經(jīng)濟、有綠化、美化、景觀效果，容易與道路周邊的生態(tài)環(huán)境相融合。缺點：養(yǎng)護工作量大，植被受外界環(huán)境變化影響大，一旦植被恢復(fù)沒能達到要求，邊坡防護效果要受到影響。要求：只適用于適宜植物生長的土質(zhì)邊坡；邊坡的坡度要比較緩，直接種草或鋪草皮的適用坡度要緩于或等于1:1.0，植樹的適用坡度為1:1.5或更緩的坡度；樹種應(yīng)選擇低矮灌木類，高速公路或一級公路的邊坡嚴禁種植高大喬木。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)圖22傳統(tǒng)植物護坡技術(shù)－種草4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)圖23傳統(tǒng)植物護坡技術(shù)－植樹4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)3、生態(tài)工程護坡技術(shù)主要優(yōu)點：吸取了剛性防護技術(shù)的抗沖刷、抗風(fēng)化、防護效果直接的長處，和柔性防護技術(shù)綠化、美化效果好、容易與道路周邊的生態(tài)環(huán)境相融合的長處，既有較好的防護效應(yīng)，又有較好的生態(tài)效應(yīng)；既解決了剛性防護沒有綠色和防護體與下層坡體易分離的問題，又解決了傳統(tǒng)植物防護在植被層沒形成之前沒有防護能力的問題。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)混凝土網(wǎng)格+植草4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)水泥方磚+植草4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)植被+掛網(wǎng)+客土：在石質(zhì)土或風(fēng)化巖石的坡面上，鋪設(shè)有一定硬度、強度和韌性的金屬網(wǎng)或熱塑性樹脂（聚乙烯）網(wǎng)，然后再將經(jīng)過改良的土壤（客土）噴射在網(wǎng)的表面（厚度在15～30cm），最后在客土的表面播撒植物種子。巖石邊坡一般是掛金屬網(wǎng)，土質(zhì)邊坡或石質(zhì)土邊坡一般是掛聚乙烯網(wǎng)。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)掛金屬網(wǎng)（三峽工地）4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)客土技術(shù)4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)掛網(wǎng)+客土4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)掛聚乙烯網(wǎng)4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)植被網(wǎng)護坡效果4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)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、粘合劑和水按一定比例用攪拌機混合到一起，再用高壓泵將泥漿噴射到坡面上。－優(yōu)點：施工簡便，作業(yè)迅速、發(fā)芽均勻、造價低。－缺點：噴播的基質(zhì)容易流失。－主要適用于坡度較緩的土質(zhì)邊坡，耐降雨強度為10mm/h。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)液壓噴播（濕法噴播）4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)

－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以下的含有豐富有機質(zhì)的土壤）噴射到坡面上，然后再在客土表面栽植植物；形成的土層要比濕法噴播為厚，一般要1～3cm，最厚可達10cm，甚至15cm。與掛網(wǎng)相結(jié)合。－優(yōu)點：具有濕法噴播的優(yōu)點，除此之外其長處還包括適用的坡面多（石質(zhì)土邊坡、巖石邊坡），坡面陡（坡度不陡于1:0.8）－缺點：工序復(fù)雜，造價較高。－采用水泥作為粘結(jié)劑的客土噴播也稱為生態(tài)水泥。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)客土噴播（干法噴播）4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)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，形成一種含有種子的帶狀物，也稱其為種子帶。優(yōu)點：省去傳統(tǒng)的播種工序，便于操作，容易運輸。缺點：只能用于非常平緩的土質(zhì)邊坡，植生帶在施工時容易扯壞。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)紙質(zhì)植生帶4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)北京安定垃圾填埋場植生帶護坡效果4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)植生袋技術(shù)帶有網(wǎng)眼的、內(nèi)部裝有土壤和植物種子的袋子，其材料可以是麻袋、塑料編織袋、或無紡布袋。植生袋內(nèi)裝入的土壤要有一定的肥力，要具有一定的沙質(zhì)。植生袋可用于種子直播，也可用于樹苗移栽。適用于各種質(zhì)地的邊坡和較陡的坡度（1:0.8）4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)植生袋4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)植生袋效果4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)4、生態(tài)護岸主要方式（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物質(zhì)的條狀帶，包括緩沖濕地、草地和林帶，是美國針對農(nóng)業(yè)非點源污染造成河湖水體富營養(yǎng)化，在大量研究的基礎(chǔ)上提出的生態(tài)技術(shù)措施。其生態(tài)效應(yīng)表現(xiàn)為:①對地表徑流可以起到滯緩作用，調(diào)節(jié)入河(水體)的洪峰流量。當大量從城鎮(zhèn)、農(nóng)田產(chǎn)生的地表徑流流經(jīng)岸邊植被緩沖帶時，徑流的速度將會大大降低，導(dǎo)致大量的徑流就地入滲;②可以降低徑流中污染物的含量，截留徑流中的有機污染物。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)圖13對河岸植被形成緩沖帶的生態(tài)護坡模式4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)(2)植物護坡通過河道水位、流量、水質(zhì)調(diào)查，當?shù)赝寥?、氣候、氣溫調(diào)查，當?shù)睾拥浪鷦又参铩㈥懮鷦又参?、生物鏈等生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查，確定當?shù)乜尚械纳鷳B(tài)模式。選擇合適的植物，達到恢復(fù)生態(tài)環(huán)境、治水、凈水、美化景觀、加固堤岸的目的。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)圖14植被護坡的結(jié)構(gòu)示意圖4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)

固土植物可根據(jù)該地區(qū)的氣候選擇較為適宜的植物品種，一般考慮以下條件:①對土質(zhì)要求不高，適應(yīng)氣候條件強。耐酸、耐堿、耐寒冷、耐高溫、耐干旱等。②根系發(fā)達，莖干低矮、枝葉茂盛,生長快、綠期長，能夠迅速覆蓋地表。③根性強，成活率高，并能夠吸收深層水分和養(yǎng)分，有效固土。④價格低廉、管理粗放、無須養(yǎng)護、無病蟲害與雜學(xué)競爭性強。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)

目前，我國植物護坡工程中，常用的植物可以分為冷季型和暖季型。冷季型的植物主要有:高羊茅、多年生黑麥草、細弱翦股穎、無芒雀麥、草地早熟禾白三葉、紅三葉、百脈根等;暖季型的主要有:百幕大(狗芽根)、馬尼拉、野牛草、假儉草等。種草應(yīng)考慮混播。播種方法主要包括:①人工種植或移植法;②草皮卷護坡法;③水力噴播法等。長期浸泡在水下、行洪流速大的上堤迎水坡面和防洪重點地段(如河流彎道)不適宜植草護坡。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)用于護坡的草皮的主要類型及特點如下：

(1)野生草:多年生，低矮，葉柔軟，灰綠色，具匍匐莖，可形成緊實的草皮。野生草植株稠密，需肥量和需水量都較少，垂直生長極慢，所以修剪間隔時間長，是管理最為粗放的草坪草種之一。

(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，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，分集及再生能力強，適應(yīng)性廣，對土壤要求不嚴，耐旱能力極強。具有很強的競爭能力和生態(tài)穩(wěn)定性。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)(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，因而也是一種優(yōu)良的草坪和地被植物。

(4)黑麥草:黑麥草屬多年生草本植物。須根系強大，主要分布在15cm的表土層中。

(5)扁穗冰草:扁穗冰草為生長期長、叢生型禾草，非常耐冬季嚴寒，其深而廣的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。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)在樹種選擇上，既滿足適地適樹原則，又要體現(xiàn)植物的群落結(jié)構(gòu)：（1）河旁樹種：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沿，形成兩岸夾柳的盛景；垂柳下種植黃馨及地被月季，利用其柔軟的枝條下垂入水，將綠色引入水面，柔化生硬駁岸，使景觀更具親水性。(2)背景樹種：女貞、意楊、香樟、慈孝竹等。采用高大喬木及具有深綠色葉的常綠灌木背景樹木，形成濃密背景，使林帶具有整體性。(3)路旁樹種：大規(guī)格香樟為主體樹種，間植合歡和無患子等落葉喬木。(4)點景樹種：造型及色葉樹種為主，羅漢松、垂枝桃、紅楓等。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)圖15采用毛石和植物形成的生態(tài)護坡模式4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)(3)三維植被網(wǎng)護坡主要利用活性植物并結(jié)合土工合成材料，在坡面構(gòu)建一個具有自身生長能力的防護系統(tǒng)，通過植物的生長對邊坡進行加固的一門新技術(shù)。根據(jù)岸坡地形地貌、上質(zhì)和區(qū)域氣候等特點，在岸坡表面覆蓋一層土工合成材料并按一定的組合間種多種植物，可在坡面形成茂密的植被覆蓋，在表上層形成盤根錯節(jié)的根系，有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，增加土體的抗剪強度，減小孔隙水壓力和土體自重力。三維植被網(wǎng)護坡技術(shù)綜合了土工網(wǎng)和植物護坡的優(yōu)點，起到了復(fù)合護坡的作用。邊坡的植被覆蓋率達到30%以上時，能承受小雨的沖刷，覆蓋率達80%以上時能承受暴雨的沖刷。待植物茂盛時，能抵抗沖刷的徑流流速達6m/s，為一般草皮的2倍多。這種護坡形式雖然比單純植物護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。可采用用混凝上、石籠等做成外框來增加坡面穩(wěn)定性，但還是難以長時間抵御較大洪水侵蝕。4.2生態(tài)恢復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)（4）植被型生態(tài)混凝土護坡植被型生態(tài)混凝上是日本首先提出的，并在河道護坡方面進行了應(yīng)用。近幾年，