一种无居民海岛受损裸地的生态修复方法

摘要

本发明涉及一种无居民海岛受损裸地的生态修复方法，包括受损裸地预处理，土壤改良；草本植物喷播；乔灌木种植和集水‑施肥‑灌溉。本发明通过海岛受损裸地预处理，整理地形，便于植物修复和集水灌溉。通过土壤改良，改善受损裸地的种植土壤基础，土壤改良包括种植土更换、覆盖基质土。所述集水系统用于收集雨水并将其输送至灌溉系统，解决了海岛面积小，淡水资源缺乏的问题，为植物生长后期提供水源。所述缓释肥将缓释肥药包置于配药桶内，缓慢释放肥力，药效时间长，通过灌溉系统送水施肥，为受损裸地的生态修复提供长效保障，逐步恢复受损裸地土壤的肥力和蓄水能力，增加海岛的生物多样性，提高无居民海岛生态系统的稳定性和抗逆性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种无居民海岛受损裸地的生态修复方法，属于环境治理技 术领域。

背景技术

无居民海岛，是指不隶属居民户籍管理的住址登记地的海岛。我国海岛 众多，其中约94％为无居民海岛。无居民海岛作为独立的地域单元，往往地域 结构简单，面积狭小，土地贫瘠，淡水资源缺乏，陆域生态系统植被种类少， 生态系统结构简单，导致海岛生态系统极为脆弱、敏感，抵御自然灾害能力 弱。无居民海岛植被一旦被破坏，容易造成水土流失，土壤营养成分低，基 岩裸露，作物难以生长，使得海岛生态系统修复往往比较困难。

现有的海岛修复方法大多采用客土回填再进行植物引种的办法，即先在 海岛裸地上回填客土，然后再于其上种植先锋植物，初步形成一种简单的生 态系统。客土回填主要有两种方式，一种是从外界运输大量的肥性较高的客 土，但这种方式成本高；另外一种对客土进行简单的改良再回填，成分简单， 以纤维素添加为主，成本低。两种回填客土的修复方式均容易出现后期肥力 不足的现象，难以形成长期稳定的生态系统。如中国专利申请号为 2016110809740公开了一种海岛裸地生态修复方法，包括如下步骤：(1)海岛 裸地浅挖；(2)客土回填；(3)缓释活性营养包填埋；(4)结缕草的播种；(5) 铺地柏的扦插。该方法针对的是华东地区的海岛，前期海岛裸地预处理未进 行相关锚固，后期植被生长缺少持续性的水量及肥力补充，植被恢复对雨水 依赖性高，无水土保护措施，植被恢复速度慢，后期水源和肥力不足，修复 长效性差。同时，客土的成分和种类比较简单。

发明内容

本发明的目的是提供一种无居民海岛受损裸地的生态修复方法，解决现 有海岛生态修复方法恢复速度慢、长效性差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无居民海岛受损裸地 的生态修复方法，包括以下步骤：

1)受损裸地预处理，对无居民海岛受损裸地进行清理，清除垃圾和石头， 然后移除15-25cm厚的表层土壤并对受损裸地进行平整；对局部地区采用加 密锚杆或挂多层网等措施进行加糙、锚固处理，以防种植土下滑。

2)土壤改良，采用改良的客土回填到去除表层土壤的受损裸地上，铺设 厚度为30cm，所述客土包括生物炭、泥炭土、牛粪、鸡粪、木纤维、锯木屑、 高吸水性树脂、pH缓冲剂、复合肥；

3)草本植物喷播，选取适合海岛环境生长的草本植物进行喷播；

4)乔灌木种植，选取适合海岛环境生长的灌木和乔木于温暖湿润的雨后 进行种植；

5)集水灌溉，修建集水系统进行雨水收集，并建立灌溉系统与雨水收集 系统连接用于对种植的乔灌木和草本植物进行灌溉；还设置有缓释肥系统， 缓释肥系统与灌溉系统连通将缓释肥通过灌溉系统进行施加。

具体的，所述集水系统包括截水沟，与截水沟连通的排水沟，在排水沟 的线路上依次设置有粗格栅、细格栅以及沉砂井。汇集后的雨水依次经粗格 栅、细格栅拦截杂质后进入用于收集排水沟内雨水的沉砂井；沉砂井的出水 管连接雨水过滤器，雨水过滤器内设置有细筛网箱；雨水过滤器的出水端设 置有连接灌溉系统储水箱的蓄水管。所述灌溉系统包括与蓄水管连通的储水 箱，所述储水箱连接设置有灌溉主管，灌溉主管上连接设置有灌溉支管，灌 溉支管上连接设置有一组毛管，毛管上设置有灌水器。灌水器为滴灌结构， 具有流速慢的特点，滴灌速度为0.75-2.0L/h，滴头间距根据作物株距可任意 调整，且具有抗农用化学制品和肥料的腐蚀和紫外线，使用寿命长。

具体的，所述的集水系统的排水沟表面设置阻挡石块、垃圾的玻璃钢格 栅板，距离沉砂井2m的距离分别设置有细格栅、粗格栅，细格栅、粗格栅之 间的距离为1m。所述格栅板为玻璃钢材料制得，格栅板为网状结构，网孔大 小为38mm×38mm。粗格栅的栅条间隙为25mm×25mm，细格栅的栅条间隙 为10mm×10mm。

为进一步过滤雨水，所述雨水过滤装置内设置有细筛网箱，所述沉砂井 出水管的出水端连通至细筛网箱内；所述细筛网箱的筛网为30目筛网，细筛 网箱的两端设置有挂耳，挂耳挂在雨水过滤装置的侧壁上。

具体的，所述缓释肥系统包括配药桶，设置在配药桶内的缓释肥药包， 所述配药桶与储水箱间设置有给药管，所述缓释肥药包为树脂包膜缓释肥药 包，缓释肥药包的外部包覆有一层抗老化生态袋，所述配药桶的底部设置有 固定网笼，所述缓释肥药包置于固定网笼内。

所述的树脂包膜缓释肥药包，由2层500目的尼龙筛网袋包裹缓释肥颗 粒，防止颗粒散落，进一步控制肥料缓释速度。另外，可以根据植物生长需 要，缓释肥系统可以定期更换缓释肥药包和缓释肥种类。植物种植初期，可 以添加适量的促生根的肥料。

为达到更好的保水稳固效果，所述步骤2)中的客土包括熟土800～1000 份，生物炭50～70份、泥炭土20～40份、有机肥40～60、碎木屑50～100、 高吸水性树脂10～25份、复合肥10～20；并在客土种加入pH缓冲剂调节客 土pH至6.8～7.2。

优选的，所述客土包括熟土800份，生物炭50份、泥炭土20份、有机 肥40、碎木屑65、高吸水性树脂10份、复合肥10。

为提高植被的成活率，便于快速生产，所述步骤3)中草本植物为结缕草， 在播种前，结缕草种子用氢氧化钠溶液进行浸泡，在喷播之前将处理好的草 种连同木纤维、染色剂、黏和剂、复合肥、营养液、保水剂等其它混喷填料 拌和均匀，形成草种面层土，使用喷播机进行播种。

进一步的，所述结缕草种子喷播完之后，在表面覆盖一层遮挡强光直射 的覆盖物，喷水保证湿度，10天左右将覆盖物揭掉；所述覆盖物包括一层木 屑土和覆盖在木屑土上的一层稻草。

进一步的，所述步骤4)中的乔灌木种植，灌木为金叶女贞，种植的乔木 为木麻黄；灌木种植植株行距为1米×1米，乔木种植植株行距为3米×3米。

优选的，所述截水沟的宽度为200mm；沉砂井的尺寸为1.5m×1.5m；排 水沟的宽度为300mm。

本发明的有益效果：本方法前期场地预处理，根据海岛岩层和结构进行 了锚固，客土改良中添加了生物炭、泥炭以及高吸水性树脂，利用客土回填， 提高海岛受损裸地的土壤品质。生物炭不仅有良好的吸水能力，而且具有巨 大的比表面积、发达的孔隙结构和丰富的表面官能团，有利于营养物质的吸 附，维持土壤肥力，增加土壤有机物含量，同时能使土壤更加疏松，有利于 植物的快速生长。泥炭土富含腐殖质，改善土壤的物理性、化学性及生物性 时效较长，可称为固态有机肥料之冠，并且保水保肥的能力很强，减少水分流 失的速度，也能避免土壤贫瘠。高吸水性树脂可以有效提高土壤含水率，改 善土壤的通透性，维持植物生长所需要的营养物质；所述集水系统用于收集 雨水，通过多次过滤后，有利于去除水中的树叶、垃圾、大颗粒物质以及悬 浮物等杂质，有利于水资源长期保存，防止储水水质恶化以及防止灌溉管道、 滴灌器堵塞。将储存的雨水输送至灌溉系统用于植物生长后期的灌溉，从而 解决了海岛面积小，淡水资源缺乏，植被后期生长水源无法保证的问题，保证植被种植后生长所需，提高植被恢复的速度。同时，通过将缓释肥系统与 灌溉系统连通，在灌溉的时候对植被进行施肥，从而保证肥力。所述缓释肥 采用将缓释肥药包置于配药桶内，缓慢释放肥力，且可以定期更换药包和肥 料种类，施肥时间长。设置的集水-施肥-灌溉系统，为海岛岛陆植物的生长恢 复提供长期水源和营养，有利于海岛的水土保持，提高海岛植物生态恢复的 速度和效果。因此，本发明的受损裸地生态修复方法修复效果好，效果维持 时间长。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为发明的方法系统图。

图2为本发明的平面布置图。

图3为本发明中集水-灌溉-释肥的结构示意图。

具体实施方式

实施例，一种无居民海岛受损裸地的生态修复方法，主要对亚热带地区无 居民海岛进行修复，本实施例具体是对广东省汕头某无居民海岛进行岛陆生 态修复项目，受损裸地修复海岛面积为2150m

1)受损裸地预处理，对海岛上山坡、平地、草丛等区域的垃圾和石头进 行清理，然后移除15-25cm厚的表层土壤，保证坡面凹凸度平均在20mm以 内。对于光滑岩面，需要对其表面进行挖掘横沟，局部加密锚杆或挂多层网 等措施进行加糙、锚固处理，以防种植土下滑。锚钉的布置及间距，根据现 场岩层结构和地质情况确定。

2)土壤改良，采用改良的客土回填到去除表层土壤的受损裸地上，铺设 厚度为30cm，所述客土包括熟土800～1000份，生物炭50～70份、泥炭土 20～40份、有机肥40～60、碎木屑50～100、高吸水性树脂10～25份、复合 肥10～20；拌和充分均匀后，加入pH缓冲剂，调节土壤pH至6.8～7.2，晾 晒至干爽程度。优选采用熟土800份，生物炭50份、泥炭土20份、有机肥 40、碎木屑70、高吸水性树脂10份、复合肥10份进行混配。

修复区域的土壤为赤红壤，针对赤红壤的特性，采用的高吸水性树脂的 主要成分是聚丙烯酸钠。本发明使用的高吸水性树脂量为1％。使用高吸水性 树脂不仅增加了土壤吸附氮、磷和钾的能力，同时也能提高土壤对这三种养 分的解吸能力，有利于植物的生长。

3)草本植物喷播，选取结缕草，于3月底4月初播种，播种密度为45g/m

4)乔灌木种植，主要种植灌木和乔木，优先选择海岛原生植物，于4月 中旬雨后种植。种植灌木种类为金叶女贞，种植的乔木种类为木麻黄。灌木 种植植株行距为1米×1米，乔木种植植株行距为3米×3米。

5)集水灌溉，如图2、图3所示，修建集水系统1进行雨水收集，并建 立灌溉系统3与集水系统1连接用于对种植的乔灌木和草本植物进行灌溉； 还设置有缓释肥系统2，缓释肥系统2与灌溉系统1连通将缓释肥通过灌溉系 统3进行施加。所述的集水系统1的沉砂井16，根据系统要求以及海岛地形 地貌，放置沉砂井16于未受损土壤的高地，主要汇水区域为未受损较高区域， 储水箱31和配药系统2位于沉砂井16下方，受损待修复区域上方。以此满足重力灌溉的需求。

具体的，所述集水系统1包括截水沟11，用于拦截、汇集雨水，宽度为 200mm。截水沟11可根据地势的高低呈阶梯状排布，也可以根据实际地形进 行调整从而拦截从高处流下的雨水。还设置有用于汇聚截水沟11内的雨水的 排水沟12，所述排水沟12的宽度为300mm，排水沟12从地势高的位置向地 势低的位置延伸，截水沟11汇集的雨水流入排水沟12。在排水沟12的路径 上设置有沉砂井16、粗格栅13、细格栅14。所述排水沟12上安装有一根通 向沉砂井底部的延伸管15。粗格栅13、细格栅14依次位于距离延伸管152～ 3m的位置。所述粗格栅的栅条间隙为25mm×25mm，细格栅的栅条间隙为 10mm×10mm。

所述的沉砂井16通过沉砂井出水管17与雨水过滤器18相连，雨水过滤 器18内设置有细筛网箱19，所述沉砂井出水管17的出水端置于细筛网箱19 内，通过细筛网箱19的过滤再流到雨水过滤器18内。所述细筛网箱19为方 形箱式，由SUS304不锈钢筛网制成，筛网规格为30目，挂篮式，在细筛网 箱19的两端设置有挂耳，挂耳挂在雨水过滤器18的侧壁上。所述的雨水过 滤器18为砖砌，大小为600mm×1200mm×1000mm，内置挂篮式细筛网箱 19，细筛网箱大小为500mm×1000mm×600mm，可定期清理和更换。

所述的延伸管15的目的在于防止短流，以及增加雨水停留时间，更有利 于水中的泥沙沉积。所述沉砂井16采用砖砌，规格为1500*1500*1200mm。 雨水过滤器18的上部连接设置有蓄水管110，所述的蓄水管110与灌溉系统 的储水箱31连接，为储水箱31供水，管径大小为DN200。

所述灌溉系统3包括储水箱31，储水箱31的进水端与集水系统1上的蓄 水管110连通，通过蓄水管110对储水箱31进行蓄水。所述储水箱31连接 设置有灌溉主管32，灌溉主管32上连接设置有灌 溉支管33，灌溉支管33上连接设置有一组毛管34，毛管34上间隔设置有一 组灌水器35。储水箱31尺寸为

所述缓释肥系统2包括配药桶21，配药桶21的高度和储水箱31一致， 直径尺寸为

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受 上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非 实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其 它场合的，均在本发明的保护范围之内。