CN104106325B - 一种用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统 - Google Patents

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一种用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统，包括排水系统、根域微环境土体结构系统和通气系统，排水系统包括管道和蓄水容器，根域微环境土体结构系统包括土体、侧壁、出水管和缓冲层，侧壁设置在土体周边，缓冲层由沙石或者碎石组成，缓冲层设置在土体的下侧并位于出水管上侧，排水系统中的管道位于出水管下方，出水管与排水系统中的管道相连，通气系统包括两个以上的通气管，通气管管壁上均分布有若干个通孔，通气管埋设在土体中，通气管的上口延伸到土体的上表面并用滤网包扎。缓冲层可缓解地下水对植物根系的影响，排水系统避免了地上部分有毒物质通过淋溶进入地下水，侧壁使土壤中有毒物质不能通过横向迁移进入到植物根系的微域环境。

Description

一种用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统
技术领域
本发明涉及城市绿化土壤改良技术领域，确切的说是通过人为构建植物根系生长的微域环境，阻滞影响土壤退化的因子来进行城市绿化土壤的改良技术，同时也涉及到城市景观设计中地下部分土壤的设计领域。
背景技术
绿化土壤是城市园林植物立地生长和提供水、肥、气、热等生长必须要素的载体。绿化土壤的质量直接关系到城市绿化景观效果的发挥，进而影响城市生态环境的等级。城市绿化土壤的发生、发育受城市硬质化基础设施建设影响十分明显，在土壤的发生层次、通气、透水、养分供应等方面与自然土壤存在明显差异，突出表现在城市土壤压实、土壤发生层次混乱、养分不均衡、排水不畅通等各个方面。城市绿化土壤显著特点是土壤中含有大量的建筑垃圾，影响植物根系的正常生长。现有技术中，城市绿化土壤改良主要关注土壤的养分状况，一般采用疏松土壤、增施有机肥、添加土壤改良剂等方法，但这些改良措施未能从根本上消除城市绿化土壤的退化因子，会带来绿化土壤的二次退化，造成人力、物力的多次重复浪费。制约城市绿化土壤的主要限制因子在于土壤的物理结构退化。此外，传统的城市园林景观设计，主要集中在地上部分，如植物的种植技术、植物种类的选择、景观配置等方面，很少从景观设计的源头对城市绿化土壤进行规范设计及施工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统，所述的这种用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统要解决现有技术中城市绿化土壤改良方法效果不理想、会带来绿化土壤的二次退化的技术问题。
本发明的这种用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统，包括排水系统、根域微环境土体结构系统和通气系统，其中，所述的排水系统包括管道和蓄水容器，所述的管道与所述的蓄水容器连接，所述的根域微环境土体结构系统包括土体、侧壁或者包围物、出水管和缓冲层，所述的侧壁或者包围物设置在所述的土体的周边，所用材料为土工布，所述的缓冲层由沙石或者碎石组成，缓冲层设置在土体的下侧，所述的出水管设置在缓冲层的下侧，出水管的上口连接在缓冲层的底面的中部，排水系统中的管道位于出水管的下方，出水管的下口与排水系统中的管道相连，所述的通气系统包括两个以上数目的通气管，任意一个所述的通气管的管壁上均分布有若干个通孔，通气管埋设在土体中，通气管的上口延伸到土体的上表面并用滤网包扎。
进一步的，排水系统中的管道由PVC打孔波纹管构成，所述的PVC打孔波纹管沿水平方向设置，PVC打孔波纹管的管壁的上侧分布有小孔，小孔密度为管壁面积的3%～5%，PVC打孔波纹管的一端密封，PVC打孔波纹管的另一端用滤网包扎后与所述的蓄水容器连接。
或者，排水系统中的管道由建筑构件构成，管道内填充有鹅卵石，鹅卵石的粒径为10～15cm，鹅卵石之间设置有间隙。
进一步的，通气管由PVC打孔波纹管构成，通气管的管壁中的通孔密度为管壁面积的3%～5%，通气管的直径为10～15cm，通孔的孔径为3mm。
进一步的，侧壁的高度为40～60cm，缓冲层的厚度大于或者等于15cm。
进一步的，出水管的长度为10～15cm，出水管的直径为10～15cm。
进一步的，土体添加有有机介质，有机介质的重量小于或者等于土体重量的15%，或者有机介质的体积小于或者等于土体体积的33%。
本发明的工作原理是：采用PVC打孔波纹管的排水系统管道用于片状（如片林）土壤的改良，采用鹅卵石填充的的排水系统管道用于条带状（例如行道树）土壤的改良。地上景观植物种植在土体中，对于乔木品种，主根深度为100-150cm。
本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明利用排水系统、根域微环境土体结构系统和通气系统构成用于城市绿化土壤的植物根系微域环境系统，在土体中设置了缓冲层，可以有效缓解地下水对植物根系的影响，特别是一些沿海城市地区，地下水中盐分通过毛管作用上升对土壤根系的毒害作用。同时，也有利于地上降雨通过土体快速入渗，降低土壤中盐分含量，并导出植物根系区域，避免烂根现象。由于设置了排水系统，也避免了地上部分有毒物质通过淋溶进入地下水，造成水体的污染。在土体横向设置了侧壁，使得土壤中有毒物质不能通过横向的迁移，进入到植物根系的微域环境，因此，土壤改良可以限制在根域附近，无需对整个区域土壤进行全部改良，也节约了成本。缓冲层避免了地下水中盐分随土壤水分的蒸发，迁移到上层土壤之中，克服了沿海地区土壤盐分对植物根系毒害的影响。本发明可直接用于城市行道树树穴改良，并且可以从最大程度上降低改良成本，避免重复投入。
附图说明
图1是本发明的用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统的局部示意图。
图2是本发明的用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统中的排水系统的示意图。
图3是本发明的用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统的一个实施例的示意图。
图4是本发明的用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统的另一个实施例的示意图。
图5是图4所示实施例中的排水方向示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，本发明一种用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统，包括排水系统、根域微环境土体结构系统和通气系统，其中，所述的排水系统包括管道1和蓄水容器（图中未示），所述的管道1与所述的蓄水容器连接，所述的根域微环境土体结构系统包括土体2、侧壁3、出水管6和缓冲层5，所述的侧壁3由土工布构成，设置在所述的土体2的周边，所述的缓冲层5由沙石或者碎石组成，缓冲层5设置在土体2的下侧并位于出水管6的上口的上侧，排水系统中的管道1位于出水管6的下方，出水管6的下口与排水系统中的管道1相连，所述的通气系统包括两个以上数目的通气管（图中未示），任意一个所述的通气管的管壁上均分布有若干个通孔，通气管埋设在土体2中，通气管的上口延伸到土体2的上表面并包扎有滤网。
图2中的箭头方向表示了排水的水流方向。
进一步的，排水系统中的管道1由PVC打孔波纹管构成，所述的PVC打孔波纹管沿水平方向设置，PVC打孔波纹管的管壁的上侧分布有小孔，小孔密度为管壁面积的3%～5%，PVC打孔波纹管的一端密封，PVC打孔波纹管的另一端包扎滤网后与所述的蓄水容器连接。
或者，排水系统中的管道1由建筑构件构成，管道1内填充有鹅卵石11，鹅卵石11的粒径为10～15cm，鹅卵石11之间设置有间隙。
进一步的，通气管由PVC打孔波纹管构成，通气管的管壁中的通孔密度为管壁面积的3%～5%，通气管的直径为10～15cm，通孔的孔径为3mm。
进一步的，侧壁3的高度为40～60cm，缓冲层5的厚度大于或者等于15cm。
进一步的，出水管6的长度为10～15cm，出水管6的直径为10～15cm。
进一步的，土体2添加有有机介质，有机介质的重量小于或者等于土体2重量的15%，或者有机介质的体积小于或者等于土体2体积的33%。
本发明的工作原理是：采用PVC打孔波纹管的排水系统管道1用于片状（如片林）土壤的改良，采用鹅卵石11填充的排水系统管道1用于条带状（例如行道树）土壤的改良。地上景观植物7种植在土体2中，对于乔木品种，主根深度为100-150cm。
如图3所示，本发明的用于城市绿化土壤的植物根系微域环境系统用于片林土壤的改良。
如图4所示，本发明的用于城市绿化土壤的植物根系微域环境系统用于条带状土壤的改良。
如图5所示，在条带状土壤中，排水系统中的管道成鱼鳞形或人字形排列。
图3、图4和图5中的箭头方向表示了排水的水流方向。

Claims (5)

1.一种用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统，包括排水系统、根域微环境土体结构系统和通气系统，其特征在于：所述的排水系统包括管道和蓄水容器，所述的管道与所述的蓄水容器连接，所述的根域微环境土体结构系统包括土体、侧壁、出水管和缓冲层，所述的侧壁设置在所述的土体的周边，所用材料为土工布，所述的缓冲层由沙石或者碎石组成，缓冲层设置在土体的下侧，所述的出水管设置在缓冲层的下侧，出水管的上口连接在缓冲层的底面的中部，排水系统中的管道位于出水管的下方，出水管的下口与排水系统中的管道相连，所述的通气系统包括两个以上数目的通气管，任意一个所述的通气管的管壁上均分布有若干个通孔，通气管埋设在土体中，通气管的上口延伸到土体的上表面并用滤网包扎，排水系统中的管道由PVC打孔波纹管构成，所述的PVC打孔波纹管沿水平方向设置，PVC打孔波纹管的管壁的上侧分布有小孔，小孔的面积为管壁面积的3%～5%，PVC打孔波纹管的一端密封，PVC打孔波纹管的另一端用滤网包扎后与所述的蓄水容器连接，排水系统中的管道内填充有鹅卵石，鹅卵石的粒径为10～15cm，鹅卵石之间设置有间隙。
2.如权利要求1所述的用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统，其特征在于：通气管由PVC打孔波纹管构成，通气管的管壁中的通孔的面积为管壁面积的3%～5%，所述的通气管的直径为10～15cm，通孔的孔径为3mm。
3.如权利要求1所述的用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统，其特征在于：侧壁的高度为40～60cm，缓冲层的厚度大于或者等于15cm。
4.如权利要求1所述的用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统，其特征在于：出水管的长度为10～15cm，出水管的直径为10～15cm。
5.如权利要求1所述的用于城市绿化土壤改良的植物根系微域环境系统，其特征在于：土体添加有有机介质，有机介质的重量小于或者等于土体重量的15%，或者有机介质的体积小于或者等于土体体积的33%。
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