CN102487778B - 一种人工防风沙系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种人工防风沙系统。风沙林种植于含水土层上，含水土层从上到下依次是沙粒层、土层、防冻膜、有机土层、防渗膜。含水土层本身具有防冻保水的功能并设有灌溉系统，同时在含水土层中种植真假植物从而达到防沙固土的效果。防冻膜可以防止下面土层里的水结冰，这也使得地下灌溉系统能够正常的运行。有机土层给植物提供养料，防渗膜可以防止水分流失。假植物与真植物混合方式排列，假植物地上部分有防风作用，地下部分有输水管道并通过灌溉系统可以向旁边植物输水。由于浇水管道设置在地下不必担心结冰的问题。而且这样给浇水不仅方便而且减少水分的流失。该方法可用于寒冷干旱环境下的防沙固土有很好的效果，且成本较低。

Description

一种人工防风沙系统

技术领域

本发明涉及一种防风沙林，特别涉及一种沙漠寒冷地区适用的人工防风沙系统。

背景技术

近年来，由于气候异常和水资源的困乏，我国北部的土壤沙漠化情况越来越严重。防治土地沙漠化和水土流失，促进沙漠绿化和水土保持是目前环境保护的两个重大课题。目前进行沙漠绿化和防止水土流失的主要办法是种植树木，但由于干旱，树木成活率极低，有的地方采用地下灌溉系统，但对于寒冷地区，地下水管极易冻裂，需要采取保护措施。

发明内容

技术问题：为解决背景技术中存在的问题，本发明提出一种人工防风沙系统，能在低温环境下防沙固土。此系统在缺水及寒冷条件下，通过在含水土层中混种真假植物达到防沙固土的目的。对寒冷地区的防沙固土以及绿化具有一定意义，且施工容易，耗时不长。

技术方案：一种人工防风沙系统，风沙林种植于含水土层上，所述的含水土层分为五层，从上到下依次是沙粒层、土层、防冻膜、有机土层、防渗膜；所述的风沙林包括真植物和假植物，真植物和假植物混和分布在含水土层上，有机土层中设有灌溉系统，灌溉系统与假植物一体化。

所述含水土层中，沙粒层厚度在10-30cm之间，土层厚度在10-30cm之间，防冻膜厚度在5-20cm之间，有机土层厚度在3-20m之间，防渗膜厚度在10-40cm之间。

所述的防冻膜为防水透气膜或者无纺布复合PE膜。

所述的防渗膜为膨润土防水毯。

所述含水土层系统中真植物和假植物混种，混种方式为：真植物排成正多边形，假植物在其中心。

所述的正多边形为正三边形、正四边形、正五边形、正六边形，正多边形的边长为3-10m。

所述的灌溉系统的输水管道设置在假植物地下部分的主干中，并且向四周伸出至少3个输水管道，分别通向四周真植物根系所在之处。

所述的人工防风沙系统的假植物，由地上部分和地下部分组成，地上部分由至少2个基本单位组成，基本单位包括主干和分枝；地下部分由主干、分根和输水管道组成，输水管道设置在地下主干和/或分根中，地下部分任意位置设有传感器。

所述假植物的基本单位的主干长度在2-4m之间，直径范围在50-200cm之间，基本单位有三个分枝，相互之间夹角为120度，分枝长度在1.5-3m范围内，直径在15-50cm范围内，分枝上设有假树叶。

所述假植物的假树叶形状按杨树树叶的形状来做，材料选用塑料。

所述假植物的地下部分主干做成圆柱形，直径在50-200cm之间；分根直径范围在5-20cm之间，且分根直径随着远离主干而逐渐变小，分根表面做成凹凸不平。

有益效果：

(1)、本系统中的含水土层中防冻膜可以防止下面土层里的水结冰，使得地下灌溉系统能够正常的运行；有机土层给植物提供养料，防渗膜可以防止水分流失，维持下层土壤的温度；有机土层给植物提供养分，具有维持植物生长的养分；防渗膜可以防止水往下渗透，保证在寒冷环境中含水土层能够防冻、保水。

(2)、本系统采用真假植物混种，在假植物中设置输水管道，为真植物灌溉，由于浇水管道设置在地下且与假植物一体化，不必担心冻裂的问题，而且这样给浇水不仅方便而且减少水分的流失；同时假植物地上部分可以防沙，地下部分可以输水灌溉以及固土。

(3)、本系统在缺水及寒冷条件下，对防沙固土以及绿化具有一定意义，且施工容易，耗时不长。

附图说明

图1是含水土层结构示意图；

图2是真假植物排列示意图；

图3是假植物结构剖面图；

图4是图3中①-①截面图；

图5是图3中假植物地上部分基本单位俯视图；

其中：1、沙粒层 2、土层 3、防冻膜 4、有机土层 5、防渗膜 6、真树 7、假树 8、假树分根 9、输水管道 10、假树树干 11、地上基本单位 12、假树树枝。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本方法作进一步详细描述：

通过图1可见，本含水层一共铺设五层。分别是：沙粒层(1)、土层(2)、防冻膜(3)、有机土层(4)、防渗膜(5)。

采取机械施工，挖足够深的坑，铺设含水土层。首先铺防渗膜(5)，厚度25cm，防渗膜取材要求不透水，且有一定的抗腐蚀能力，选用膨润土防水毯；然后是铺设有机土层(4) 以及有机土层中的灌溉系统，有机土层厚度15m，并在其中种植真植物(7)以及假植物(8)。然后铺设防冻膜(3) ，厚度13cm，防冻膜选取材料要求能够隔热且具有一定的透气性及防腐性，选用市场上已有的防水透气膜、无纺布复合PE膜等类似材料；最后铺设土层(2) 厚度20cm和沙粒层(1) 厚度20cm，沙粒取自当地受风沙侵蚀，地面上的沙粒即可。

在含水土层中种植植物采取真植物与假植物混种的方式，参见图2。真植物选取乔木与灌木搭配，乔木可选胡杨，灌木可选红柳，假植物与乔木分布方式为：乔木排成正六边形，正六边形的边长范围在3-8m之间。假植物放置在六边形正中间。灌木种在乔木和假植物之间。

假树的结构分为两个部分，地上部分和地下部分，参见图3-5。地上部分用于防沙；地下部分用于输水灌溉以及固土。地上部分形状见附图，它由2-5个基本单位组装而成，这样便于生产和运输。地上部分基本单位上的三个分枝相互之间夹角120度，分支长度范围是1.5-3m，直径范围15-50cm。基本单位的主干长度在2-4m之间，直径范围在50-200cm之间。假树树枝上有大量的假树叶用于防风，假树叶形状按杨树树叶的形状来做，材料选用塑料。地下部分包括主干、分根、输水管道等。主干可做成为圆柱形，直径在50-200cm之间。分根的主要作用是加强假树的固土能力。分根最粗直径范围在5-20cm之间，且分根直径随着远离主干而逐渐变小。输水通道向四周伸出6个管道，相邻管道之间夹角为60度。假树树根表面应做的凹凸不平，以增加与土壤的接触面积，加强固土能力。假树的材料可选取钢筋、塑料、混凝土等。

假植物与灌溉系统一体化。假植物内部输水管道与有机土层内灌溉系统相连，输水管道分成六个方向，分别通向四周六个乔木根系所在之处。在假植物根部设有传感器，主要用来测量有机土层土壤含水量，灌溉系统根据所测的的含水量来进行浇灌。

Claims (9)

1.一种人工防风沙系统，包括风沙林和含水土层，风沙林种植于含水土层上，其特征在于：所述的含水土层分为五层，从上到下依次是沙粒层、土层、防冻膜、有机土层、防渗膜；所述的风沙林包括真植物和假植物，真植物和假植物混和分布在含水土层上，所述假植物由地上部分和地下部分组成，有机土层中设有灌溉系统，灌溉系统的输水管道设置在假植物地下部分的主干中，并且向四周伸出至少3个输水管道，分别通向四周真植物根系所在之处。

2.根据权利要求1所述的一种人工防风沙系统，其特征在于：所述含水土层中，沙粒层厚度在10-30cm之间，土层厚度在10-30cm之间，防冻膜厚度在5-20cm之间，有机土层厚度在3-20m之间，防渗膜厚度在10-40cm之间。

3.根据权利要求2所述的一种人工防风沙系统，其特征在于：防冻膜为防水透气膜或者无纺布复合PE膜；防渗膜为膨润土防水毯。

4.根据权利要求1所述的一种人工防风沙系统，其特征在于：真植物和假植物混种方式为：真植物排成正多边形，假植物在其中心。

5.根据权利要求4所述的一种人工防风沙系统，其特征在于：所述的正多边形为正三边形、正四边形、正五边形、正六边形，正多边形的边长为3-10m。

6.一种用于权利要求1所述的人工防风沙系统的假植物，由地上部分和地下部分组成，其特征在于：地上部分由至少2个基本单位组成，基本单位包括主干和分枝；地下部分由主干、分根和输水管道组成，输水管道设置在地下主干和/或分根中，地下部分任意位置设有传感器。

7.根据权利要求6所述的一种假植物，其特征在于：基本单位的主干长度在2-4m之间，直径范围在50-200cm之间，基本单位有三个分枝，相互之间夹角为120度，分枝长度在1.5-3m范围内，直径在15-50cm范围内，分枝上设有假树叶。

8.根据权利要求7所述的一种假植物，其特征在于：假树叶形状按杨树树叶的形状来做，材料选用塑料。

9.根据权利要求6所述的一种假植物，其特征在于：地下部分主干做成圆柱形，直径在50-200cm之间；分根直径范围在5-20cm之间，且分根直径随着远离主干而逐渐变小，分根表面做成凹凸不平。

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