在自然界中,尽管草的形状很小,但却是丰富而有活力的。在祖国辽阔的土地上,草原总面积近60亿亩,约占国土的41%。它们生长迅速,枝叶繁茂,在整个生态系统中发挥着不可替代的重要作用。
“植物群落的演替规律是先有草,后有灌木,再有树。草本植物是植物群落初级演替的先驱。”中国系统工程学会草地系统工程专业委员会常务副主任孙对记者说,草地资源是我国主要河流和水源涵养区的重要生态屏障。紧凑的草本植物可以防风固沙、吸收雨水、延缓径流、保持水土、处理污水、净化きだよ0/气体、调节气候、优化环境和美化景观。
党的十九大以来,“景观、林、湖、草系统协调管理”的理念已经从过去的单一元素的保护与恢复转变为以提高多元生态系统的服务功能为导向的保护与恢复,提醒人们重视并发挥草本植物在生活环境、园林绿化、水土保持、生态恢复和自然生态系统中的独特功能和作用。
在生态文明建设的新时代,小草发挥着巨大的生态作用。越来越多的科研人员和企业将草应用于矿山环境管理、生态恢复、以生物多样性保护为核心的区域系统管理、水质净化和生态农业种植,并将“景观、森林和湖泊草”中的“草”转化为生态管理中的“宝”。
草能修复大型矿井
近日,在深圳水镜大型矿山水土保持生态修复工程现场,参加全国新时期“草本植物造福人类”研讨会的专家学者们,体验了草在矿山水土保持生态修复中的先锋作用。
这个大型矿山是深圳早年建城时开采石料留下的一组石料场。水土保持生态修复后,山坡和平地青翠,鸟语虫鸣,生机勃勃。附近一些矿山的裸露地表正在治理和建设中。
许多年前,这个废弃的矿井曾经充满了砾石和荒凉。负责此次生态修复工程的深圳市自然生态园林科技有限公司董事长孙表示,这里的矿山占地面积超过50万平方米,是广东省最大的矿山之一。几个石场连接成一个大规模的石场群,周围街区密集。水土流失、灰尘和景观破坏对繁华街区的生活环境有很大影响。煤矿内形成了许多高、陡、硬的花岗岩边坡,很难进行生态恢复,尤其是75度以上的岩质边坡。这个行业还没有成功的技术。在看似平坦的矿区,砾石像铁一样坚硬。虽然南方雨水很多,但是什么也没有生长,所以需要进行生态恢复建设来恢复绿化。
针对这一硬骨头,从事草业30多年的孙表示,要实现矿山生态恢复,必须选择合适的草种,科学搭配,采用配套的施工方法。孙凭借多年的科研优势,发现我国南方有一种乡土草本植物叫芦苇,生命力强,根系发达,是一种优良的水土保持和生态景观恢复草。通过进一步研究,他们发现这种草本植物不仅能结实,而且发芽率高,这为芦苇状草的开发利用找到了突破口。经过反复试验,开发出芦苇状种子采集、加工、矮化和喷种系统一体化技术,达到了大规模建设和快速绿化的神奇效果。它不仅成本低,而且不退化,生态景观好,冬季常绿。走草种本土化之路,拥有自主知识产权,达到世界先进水平。随着生产实践的深入,他们把芦苇作为生态恢复的先锋植物,并与蜜草、狗牙根、田菁等其他草种相匹配。,达到多种植物群落的立体绿化效果。
该大型矿山生态修复工程采用芦苇状绿化集成技术,包括直接喷雾法、异形喷雾法、客土喷雾法、喷雾混植法等多种施工技术,以及异形喷雾机、液压喷雾机、干喷雾机、湿喷雾机等多种机械设备。采用因地制宜的原则,采用不同的技术、不同的设备、不同的草种组合和配比,取得了良好的矿山生态恢复效果。
稻草套种效益高
水稻是人类重要的粮食作物之一,其常规栽培多为大规模单一集约化生产。由于对杀虫剂和肥料的高投入的依赖。这种生产方式往往导致农田多样性下降、病虫害频繁发生、农业产区环境污染和农产品安全。然而,一些优良的草本植物在与水稻套种时可以发挥其独特的生态和经济功能,有利于农业生态环境的安全和农产品的安全健康生产。
在广州增城区西南的华南农业大学增城教学科研基地,水稻与美人蕉、水稻与梭鱼共存于一处,阳光照射下充满活力,景观独特。华南农业大学资源与环境学院副院长张家恩教授表示,一年两季的田间试验初步结果表明,与水稻单作相比,水稻与水生花卉间作可以减少稻纵卷叶螟和纹枯病的发生。其他相关研究也表明,间作空心菜、水芹、慈姑、荸荠和合欢可以产生明显的生态效应,提高水稻产量。
总体而言,水稻与一些优良草本植物间作的生态生产模式可以发挥稻田生物多样性的交互作用和功能,改善稻田作物种群结构和小气候,减少水稻病虫害的发生,进而在一定程度上减少甚至替代化学农药和化肥的使用,从而减少农业面源污染,促进绿色有机农业的发展。同时,稻田的多样性生态种植还可以提高单位面积土地利用率、土地生产力和经济社会效益,生产出多种健康安全的农产品。此外,水稻与一些水生花卉间作栽培也可以在受重金属或农药轻度污染的土壤上实现“边生产边生态修复”的目标。
随着农业生态旅游业的发展,稻田间作不同品种的水稻、水生花卉或水生蔬菜,还可以创造出不同形态的景观格局,创造出丰富多彩的稻田艺术品,发展高档创意农业和休闲农业,从而提高稻田生产的综合效益。
沉水植物净化水
一些传统景观水体底部基本硬化,水体与土壤完全隔离,没有渗漏、停滞、储存、净化、使用和排水的海绵措施。水体容易变黑,底质容易沉积。深圳市满铁生态环境有限公司作为中国最早从事水环境综合治理的企业之一,通过多年的研究发现沉水植物可以在生态恢复方面发挥其才能。
广东省梅州市建英公园建英湖水系一度水质较差,富营养化程度中等,总氮严重超标,藻类含量高。曼铁公司采用清水生态系统建设技术净化水质,包括沉积物处理改善、沉水植物净化系统建设、水生动物和微生物控制系统。
修复系统以沉水植物为主要净化单元,在水生态系统初步恢复的基础上,丰富水生动物和分解者的微生物,通过形成相对完整的物质循环和能量流动,实现生态系统的完整性和稳定性。
钢铁生态研究开发中心水生态修复专家郭月华说,沉水植物在水体净化中具有以下功能:防止沉积物的再悬浮,降低水体的水动力交换系数,抑制藻类的生长,从而保持水体的透明度稳定。通过光合作用,增加水中的溶解氧,提高水体的氧化还原电位,深度净化水质,扩大水生动物的有效生存。微生物具有很强的净水能力,沉水植物为好氧微生物提供了良好的生长条件,可以在沉水植物叶片上形成微生物膜,增强水的自净能力。沉水植物是天然的生物絮凝剂,其叶片具有分泌粘液的能力,能够有效吸收水中的悬浮颗粒,提高水的透明度。
修复后,建瀛湖水系清澈见底,水生植物丰富,藻类含量大幅减少,水质达到地表水三级。
来自曼铁公司的研究人员得出结论,沉水植物已被用于修复相对静态的微污染湖泊中的污染水体。沉水植物修复因其处理效果好、建设和运行成本低、能耗少等优点,已成为河流等边界条件较为复杂的环境修复工程的新措施和发展方向。(记者罗兰)
人民日报海外版(2018年10月30日08版)
编辑:陈亚男
标题:小草染绿大生态
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