專利名稱:一種優(yōu)化臺(tái)田格局調(diào)控草型湖泊優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種優(yōu)化臺(tái)田格局調(diào)控草型湖泊優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延的方法。通過(guò)確定適宜局域植被蔓延控制的調(diào)控方案，對(duì)已有的臺(tái)田格局進(jìn)行改造和優(yōu)化。
背景技術(shù)：
在自然狀態(tài)下，草型湖泊往往需要經(jīng)過(guò)上千年或者更長(zhǎng)的時(shí)間，來(lái)完成貧營(yíng)養(yǎng)化-營(yíng)養(yǎng)化-富營(yíng)養(yǎng)化-沼澤化的湖泊生長(zhǎng)消亡周期過(guò)程。近年來(lái)，由于氣候變化和人為干擾超過(guò)了草型湖泊生態(tài)系統(tǒng)自身的調(diào)控能力，嚴(yán)重破壞了湖泊內(nèi)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的平衡性湖泊營(yíng)養(yǎng)鹽水平的不斷提高導(dǎo)致水生植物蔓延生長(zhǎng)，死亡的有機(jī)生物殘?bào)w加速沉積， 湖底累積抬高，水深變淺，水生植物和濕生植物不斷的從湖岸向湖心發(fā)展，湖泊沼澤化進(jìn)程明顯加快。在我國(guó)，水生植物過(guò)度蔓延已成為導(dǎo)致湖泊加速消亡的主要原因，對(duì)河湖地區(qū)的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外廣泛采取人工打撈、機(jī)械收割、噴灑化學(xué)藥劑、生物防治等方式來(lái)控制水生植物的過(guò)度蔓延。
目前，世界上已有多項(xiàng)用于控制草型湖泊內(nèi)水生植物過(guò)度生長(zhǎng)的專利技術(shù)。專利號(hào)為ZL200720067478. 1的實(shí)用新型專利提出了一種滾刀式的水草收割機(jī)，由一為雙體船的船體，船體后端部的左右內(nèi)側(cè)壁上端之間的操作座，操作座下端的后端的帶手柄的舵、操作座下端的葉輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，雙體船前端部的左、右內(nèi)側(cè)壁之間的切割滾刀部件及集草機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。該收割機(jī)的收割效率高并能及時(shí)收集被割除的水草，無(wú)二次污染的產(chǎn)生，適宜于河道和景觀水域中水生植物的收割。專利號(hào)為ZL200320122835. 1的實(shí)用新型專利提出了一種水下行走式水生植物收割裝置，由箱體裝置、割草裝置、液壓控制裝置、行走裝置四個(gè)部分組成，該裝置能夠在水下底泥及沼澤地等環(huán)境收割作業(yè)，同時(shí)具有高效率收割水生植物秸稈，進(jìn)行粉碎處理，在很大程度上加快了植物秸稈的處理與再利用過(guò)程，具有快捷、收割效率高、操作靈活等特點(diǎn)，對(duì)水下在高低及軟硬相差較大的淤泥層中自如行走。公開號(hào)為 CN101416623A的發(fā)明專利公布了一種選自醌類、蒽醌類、萘二酮類、奎寧、華法令、香豆素類、氨苯酞胺、環(huán)己二烯-1，4-二酮、碘阿芬東、pirdone、枚棕酸鈉、apirulosin和百里醌的殺水生生物化合物，能夠有效的控制包含在封閉水體中的植物、有效細(xì)菌和動(dòng)物的遷徙和蔓延。
上述方法在控制草型湖泊優(yōu)勢(shì)沼澤植被方面取得了一定的效果，但在操作上存在一定的不足。人工打撈和機(jī)械收割費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且不能從根本上遏制優(yōu)勢(shì)沼澤植物的過(guò)度生長(zhǎng)，特別是大面積的沉水植物，收割需要大量人力物力的投入，同時(shí)需要不間斷的定期清理才能控制水生植物的蔓延狀況；化學(xué)藥劑的使用存在相應(yīng)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，在對(duì)目標(biāo)植物起到調(diào)控作用的同時(shí)，也破壞了其它動(dòng)植物的生存環(huán)境；食物鏈調(diào)控的方式存在一定的不可控制性，魚蝦等水生動(dòng)物與水生植物生長(zhǎng)矛盾尖銳，一旦生長(zhǎng)過(guò)量，便造成沉水植物系統(tǒng)的破壞。針對(duì)日益嚴(yán)峻的草型湖泊優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延問(wèn)題，利用局域尺度臺(tái)田格局優(yōu)化-生態(tài)水文調(diào)控-優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延控制技術(shù)，從根本上控制住水生植物的過(guò)量生長(zhǎng)，具有更重要理論和現(xiàn)實(shí)意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)調(diào)控目標(biāo)區(qū)域沼澤植被生長(zhǎng)的優(yōu)化臺(tái)田格局，實(shí)現(xiàn)水域的生態(tài)水文治理。通過(guò)對(duì)臺(tái)田高度改造、分水廊道建設(shè)和邊緣形態(tài)塑造，確定具有顯著植被蔓延控制作用的臺(tái)田類型和格局類型組合。該方法從根本上遏制了植物的過(guò)度生長(zhǎng)，打破了過(guò)去以治理為主的常規(guī)方式，對(duì)草型湖泊的生態(tài)恢復(fù)起到了積極的作用。
本發(fā)明的特征在于通過(guò)對(duì)原有臺(tái)田格局的優(yōu)化和改造以及對(duì)新建臺(tái)田格局進(jìn)行合理設(shè)計(jì)來(lái)增加臺(tái)田區(qū)域水道的水動(dòng)力和水流通，以實(shí)現(xiàn)對(duì)水生植物生長(zhǎng)關(guān)鍵水文水動(dòng)力參數(shù)的有效控制。綜合考慮農(nóng)業(yè)灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖和生態(tài)旅游等方面的需求，構(gòu)建一套適合目標(biāo)區(qū)域的優(yōu)化臺(tái)田格局組合。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于強(qiáng)調(diào)水文水動(dòng)力、生態(tài)修復(fù)和人工干預(yù)等手段的綜合運(yùn)用，通過(guò)對(duì)優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延擴(kuò)展具有顯著抑制作用的水文水動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，從根本上抑制草型湖泊優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。臺(tái)田是河湖地區(qū)人民在不斷的探索和積累中形成的有效適應(yīng)區(qū)域環(huán)境的土地利用方式，格局的優(yōu)化和改造便于在河湖地區(qū)推廣，且不破壞區(qū)域生態(tài)功能，臺(tái)田、藕田、魚塘依次布設(shè)，形成相互作用的多層立體農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖系統(tǒng)，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。


附圖給出了本發(fā)明的技術(shù)實(shí)施示意圖。
其中_為臺(tái)田□為水道
具體實(shí)施方式
以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的工作原理和實(shí)施方式
本發(fā)明所述的優(yōu)化臺(tái)田格局調(diào)控草型湖泊優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延方法通過(guò)對(duì)臺(tái)田高度改造、分水廊道建設(shè)和邊緣形態(tài)塑造，實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)田區(qū)水域水文水動(dòng)力的調(diào)控。優(yōu)化臺(tái)田格局大大提高了相鄰水域間的水體連通性，增加了水道的水動(dòng)力及生態(tài)水位，從根本上抑制了適宜靜水、固定水位的單優(yōu)沼澤植被繁殖生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)。
根據(jù)臺(tái)田格局優(yōu)化特征，本專利提出四種不同類型的優(yōu)化臺(tái)田格局模式(A)縱向矩形分布、(B)縱橫矩形分布、(C)縱向梯形分布、(D)縱橫梯形分布?？v向水道、橫向水道的寬度保持在2. 5-3. 0m，水道深度保持在1. 5-2. Om。根據(jù)湖泊主要的水體流動(dòng)方向，確定(C)縱向梯形分布和(D)縱橫梯形分布的寬窄分布，其中寬水道的一側(cè)為入水口。四種優(yōu)化方式的具體操作方法如下
(A)縱向矩形分布適宜于輕度沼澤化和中度沼澤化的靜水水域，縱向水道寬度為2. 5-3. Om，水道深度1. 5m。
(B)縱橫矩形分布適宜于中度沼澤化和重度沼澤化的靜水水域，縱向水道、橫向水道寬度為2. 5-3. Om，水道深度2. Om。
(C)縱向梯形分布適宜于輕度沼澤化和中度沼澤化的流水水域，根據(jù)水流方向，
4確定入水口的水道寬度為2. 5m,出水口的水道寬度為3. Om,水道深度1. 5m。
(D)縱橫梯形分布適宜于中度沼澤化和重度沼澤化的流水水域，根據(jù)水流方向， 確定入水口的水道寬度為2. 5m，出水口的水道寬度為3. 0m，橫向水道的寬度為2. 5m，水道深度為2. Om0
實(shí)施例1
針對(duì)白洋淀馬堡某靜水水域中度沼澤化問(wèn)題，將臺(tái)田格局優(yōu)化為縱向矩形分布和縱橫矩形分布兩種臺(tái)田格局，優(yōu)化前后優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延生長(zhǎng)情況如表1所示
表1白洋淀馬堡某水域臺(tái)田格局優(yōu)化前后優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延生長(zhǎng)情況
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化臺(tái)田格局調(diào)控草型湖泊優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延的方法，其特征在于根據(jù)臺(tái)田格局優(yōu)化特征，將其分為縱向矩形分布、縱橫矩形分布、縱向梯形分布、縱橫梯形分布四種優(yōu)化方式；其中，(1)針對(duì)輕度沼澤化和中度沼澤化的靜水水域，確定臺(tái)田優(yōu)化方式為縱向矩形分布，縱向水道寬度為2. 5-3. 0m，水道深度1. 5m ；(2)針對(duì)中度沼澤化和重度沼澤化的靜水水域，確定臺(tái)田優(yōu)化方式為縱橫矩形分布，縱向水道、橫向水道寬度為2. 5-3. Om，水道深度2. Om ；(3)針對(duì)輕度沼澤化和中度沼澤化的流水水域，確定臺(tái)田優(yōu)化方式為縱向梯形分布， 根據(jù)湖泊主要的水體流動(dòng)方向，確定縱向梯形分布的水道寬窄分布，寬水道的一側(cè)為入水 Π ；(4)針對(duì)中度沼澤化和重度沼澤化的流水水域，確定臺(tái)田優(yōu)化方式為縱橫梯形分布，根據(jù)湖泊主要的水體流動(dòng)方向，確定縱橫梯形分布的水道寬窄分布，寬水道的一側(cè)為入水口。
2.如權(quán)利要求
1所述的優(yōu)化臺(tái)田格局調(diào)控草型湖泊優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延的方法，其特征在于對(duì)目標(biāo)區(qū)域的生態(tài)特征參數(shù)進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)，在保證區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定的前提下，有效控制優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延。
專利摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境生態(tài)學(xué)領(lǐng)域，其目的在于解決草型湖泊水生植物過(guò)度蔓延的環(huán)境問(wèn)題，涉及一種通過(guò)優(yōu)化臺(tái)田格局，調(diào)控湖泊水文水動(dòng)力以控制草型湖泊植物蔓延擴(kuò)展的技術(shù)和方法。以草型湖泊現(xiàn)有臺(tái)田類型和水文連通為背景，結(jié)合水域的優(yōu)勢(shì)沼澤植被和沼澤化程度，將臺(tái)田格局分別調(diào)整為縱向矩形分布、縱橫矩形分布、縱向梯形分布、縱橫梯形分布等四種不同的優(yōu)化方式。該方法不影響湖泊生態(tài)系統(tǒng)原有生態(tài)功能，通過(guò)對(duì)臺(tái)田格局和水文水動(dòng)力調(diào)控參數(shù)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)勢(shì)沼澤植被蔓延的調(diào)控，尤其適宜于固定水位單優(yōu)沼澤植被繁殖生長(zhǎng)的控制。該調(diào)控技術(shù)簡(jiǎn)便易行，經(jīng)濟(jì)高效，從根本上控制了草型湖泊優(yōu)勢(shì)沼澤植物的過(guò)度蔓延，有效的減緩了草型湖泊的沼澤化趨勢(shì)。
文檔編號(hào)A01G1/00GKCN101965765 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 201010273042
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年9月6日
發(fā)明者崔保山, 張永濤, 李夏, 李曉文, 藍(lán)艷, 韓禎 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan