CN104542220B - 一种边坡修复用植生网毯及边坡修复方法 - Google Patents

一种边坡修复用植生网毯及边坡修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种边坡修复用植生网毯及边坡修复方法。本发明的植生网毯，从上到下包括下列部分：细网格麻网表层、种子层、椰网土工格室、细网格麻网底层，其中椰网土工格室中填充有植生基质；各部分通过可降解纤维固定成为毯状卷材。本发明的植生网毯，柔韧性强，可随意弯曲，适用于各种不平整坡面；种子层可根据需要随意搭配，生根发芽效果好，短期内可改善边坡的生态环境，生态效益巨大，且效益期长，制作成本低廉，材料易得，养护成本低，具有可观的经济效益，并营造良好的景观效果。

Description

一种边坡修复用植生网毯及边坡修复方法
技术领域
本发明涉及一种边坡修复用植生网毯及边坡修复方法。
背景技术
随着经济的快速发展，全国各地公路、铁路等交通道路的建造、矿山的开挖及房地产商开发半山别墅等对山体生态环境的破坏，形成了大量裸露的边坡，造成原有地表植被破坏、水土流失、泥石流、山体滑坡等各种环境问题，因此裸露边坡成为生态修复领域里备受关注的问题。
目前边坡修复常采用的方法主要有：栽植绿化植物、挂网喷覆客土、挖沟植草、土工格室植草、放置植生袋/毯等，都存在着一些缺点：
栽植绿化植物：存在着见效慢，成本高，养护费用高，对坡面的生长条件要求高等问题，如对于石质边坡或边坡生长环境极其恶劣的地方，很难直接采用栽植植物的方法改善边坡环境。
喷覆客土：①浪费大量农田种植用土并在开挖过程中破坏农田生态环境，且土壤质量重，会加重边坡及支架负荷；②喷播的附着率和发芽率关系到边坡修复成功与否，喷播附着率主要靠喷播基质本身的性质及矿山边坡的客观情况决定，存在着喷播基质附着情况不理想，加入的粘结剂使喷播草种发芽率低，养护成本高等问题。
土工格室通常是塑料材质，难以降解，日晒雨淋容易破坏，且弯曲幅度不大，只能在较平整的坡面上使用。
植生袋又称绿网袋或绿化袋是一种新生的绿化产品，它具有质量轻、运输方便、铺设简单。现有的植生袋/毯有：
(1)无纺布作种子垫层：草根短浅难以穿过无纺布扎根到边坡上，影响其生根定植；
(2)塑料编织网或尼龙纤维网：有一定的防水分蒸发作用，但因其材料不吸水，同时也阻止了降水进入袋内，经风吹日晒后破坏较为严重，后期使用不佳；
(3)综合中国专利CN2212882Y、CN203313630U、CN101538622A、CN2671324Y等植生袋/毯有以下缺点：①种子与生长基质混合装填在植生袋/毯内，在运输过程或安装过程中，种子易移动，导致植物分布不均、密度无法控制；②种子与基质混合夹在植生毯中间，生长受抑制易致畸形；③密集的纤维层孔隙度较小，不利于阳光透过和幼苗穿越，使幼苗在袋内生长，同样贴近坡面的底层也是密集的纤维层，阻碍草根的穿越依附稳固坡面的功能；④植生袋/毯上下表面之间非立体结构，若用于高陡边坡，长年降雨或重力作用下，袋中生长基质附着力不够会下垂，植物移动。即使是中国专利CN203313630U的植生毯中每隔1m缝有井字形椰纤维线，但由于间隔太宽，且椰纤维袋质地软、无支撑结构，基质也会下垂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种边坡修复用的植生网毯及边坡修复方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种用于边坡修复的植生网毯，从上到下包括下列部分：细网格麻网表层、种子层、椰网土工格室、细网格麻网底层，其中椰网土工格室中填充有植生基质；细网格麻网表层、种子层、椰网土工格室和细网格麻网底层通过可降解纤维固定成为毯状卷材。
进一步的，细网格麻网表层和细网格麻网底层是由黄麻制成的、孔隙大小为1.0mm×1.0mm～5.0mm×5.0mm的麻网。
进一步的，种子层是由两层内表面喷有无毒性生物胶黏剂的可溶性纤维纸夹着种子构成。
进一步的，无毒性生物胶黏剂可选择PP胶黏剂、PVP固体胶或生物基无醛胶黏剂中的一种或多种。
进一步的，椰网土工格室是由3～5层网格孔隙为5.0cm×5.0cm～15.0cm×15.0cm，线径为0.8～1.5cm的椰纤维网重叠，重叠时上下层网格对齐，用椰纤维线编织在一起形成。
进一步的，植生基质中，园林绿化废弃物好氧堆肥产物：有益微生物菌剂：椰糠：泥炭：复合肥的重量比为(5.68～9.96)：0.03：(1.03～4.32)：(2.24～3.24)：(0～0.04)。
进一步的，可降解纤维为麻线或椰纤维线。
一种边坡修复方法，将上述植生网毯，固定在清理后的边坡基面上，适时浇水，通过种子层的生根发芽来修复固定边坡。
本发明的有益效果是：
本发明的植生网毯整体，均采用各种可降解的植物纤维材料，环保及不会对环境造成二次污染，具备良好的生态价值。
本发明表层和底层均采用细网格麻网，既能使幼苗获得阳光，也能让幼苗穿越网格自由生长，同时能有效阻隔植物根部和基质被雨水冲刷流失，起到一定的固苗作用。
本发明的种子层是由两层可溶性纸夹着均匀分布的种子压制而成，能根据设计需要在植生毯不同的部位配制不同种类的种子，且能有效控制种子密度。
本发明利用数层粗椰纤维网重叠编织在一起形成的土工格室是一种立体结构，具高抗拉强度，可有效防止长年降雨和重力作用下基质附着力不够引起的基质下垂、植物移动，而且椰网适宜植物根系缠绕依附，进一步防止植物移动，因此优于一般的植生袋。
本发明植生网毯中的椰网土工格室柔韧性强，可随意弯曲，适用于各种不平整坡面；具保湿性，能吸收部分雨水提供植物根系吸收；具较高的耐腐蚀能力，日晒雨淋不易损坏，能用于酸雨地区；可自然降解；这四个性质均能弥补传统塑料材质的土工格室的缺点。
本发明采用的植生基质为无土栽培材料，免去喷混植生法中常用的喷覆客土，较大程度地减轻边坡的负荷，又降低了运输成本，减少土壤板结使种子发芽率降低问题及挖土对农田生态环境的破坏。
本发明加入了园林绿化废弃物的堆肥产物作为植生基质的主要成分之一，生产方法简单高效，既能让枯枝落叶变废为宝、实现资源循环利用，又省去化肥的使用，另外加入了有益微生物菌剂，能有效改善植被生长环境。
本发明的植生网毯实用性强，可根据现场边坡条件随意修剪调整规格，利用麻线进行缝合连接，因而可用于各种规模的边坡。
本发明的植生网毯重量轻，可随意卷起，方便运输，制作过程简单，具有较强的推广和应用价值。
本发明较大程度地降低了边坡修复的成本，具有良好的经济价值。
附图说明
图1为本发明植生网毯的整体结构示意图；
其中：1为细网格麻网表层，2为种子层，3为椰网土工格室，4为植生基质，5为细网格麻网底层；
图2为本发明植生网毯的侧视剖视图；
其中：1为细网格麻网表层，2为种子层，3为椰网土工格室，4为植生基质，5为细网格麻网底层；
图3为本发明植生网毯固定在不平整坡面上的效果图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
如图1所示，一种用于边坡修复的植生网毯，从上到下包括下列部分：细网格麻网表层1、种子层2、椰网土工格室3、细网格麻网底层5，其中椰网土工格室3中填充有植生基质4；细网格麻网表层1、种子层2、椰网土工格室3和细网格麻网底层5通过可降解纤维固定成为毯状卷材。
其中细网格麻网表层和细网格麻网底层是由黄麻制成的一种麻布料，选择麻网做上下层是因为其透气性甚佳、抑菌、适合种子健康发芽，柔软、适合不平整的边坡，耐晒、防腐、强度极高、外观较为粗糙、能降低流速，变坡面径流为漫流，减少坡面冲刷，同时其吸湿性能截留部分雨水，增加坡面的保水能力，增加与坡面摩擦，减少滑坡的几率。
细网格麻网表层和细网格麻网底层底端相连不开口，且选择孔隙大小为1.0mm×1.0mm～5.0mm×5.0mm的细网格是为了有效防止种子和植生基质漏出来而流失，同时幼苗能透过网格孔隙呼吸及钻出麻网生长。麻网左右两边及上端可根据边坡实际状况进行裁剪，最后用麻线缝合封口。
种子层是由两层内表面喷有无毒性生物胶黏剂的可溶性纤维纸夹着均匀分布的种子压制而成，与细网格麻网表层和下层的椰网土工格室通过可降解纤维缝合在一起。植生网毯被初次充分浇水后，水分透过麻网的孔隙渗进，使可溶性纤维纸缓慢溶解，种子便均匀依附在底下的基质和椰网土工格室表面。
其中无毒性生物胶黏剂可选择PP胶黏剂、PVP固体胶或生物基无醛胶黏剂中的一种或多种。
种子可根据需要自行选择搭配，可以是单一或混合种类的，本发明选择用草种，播种密度为12～18g/m2，发芽快且成坪快。
种子层底下的椰网土工格室是由3～5层网格孔隙均为5.0cm×5.0cm～15.0cm×15.0cm、线径为0.8～1.5cm的椰纤维网重叠，重叠时上下层网格对齐，用椰纤维线编织在一起，形成一种多孔状能装填并有效承托基质的土工格室立体结构。可根据坡面情况随意弯曲，天然可降解、能持水且适合草根缠绕固着，免去粘结剂的使用，解决了因粘结剂使种子发芽率降低的问题。草根一般1～2年能交织缠绕，而椰网的生物降解时间为3～5年，足以让草根充分与椰网和植生基质缠绕固定，最终根植坡面，真正达到边坡修复的目的。
植生基质充填在椰网土工格室中，植生基质包括园林绿化废弃物(枯枝落叶)好氧堆肥产物、有益微生物菌剂、泥炭.、椰糠和复合肥。
绿化废弃物堆肥的制备方法如下：将绿化废弃物削片及粉碎制得粒径小于2cm的纤维状堆肥物料；向堆肥物料中添加尿素，调节碳氮比为20～25:1；向堆肥物料添加腐熟菌剂，调节堆肥物料的含水率为60～65％和pH值，其中pH值根据种子生长需要来调节，用翻堆机翻堆使其混匀；在发酵过程中，根据温度的高低每3～6天用翻堆机翻堆，适当加水，使含水率保持在60～65％；经充分腐熟后，晾干，放置干燥处备用。
园林绿化废弃物(枯枝落叶)来源丰富，其好氧堆肥产物制作成本低廉，加工便捷，高温发酵阶段杀死各种病原菌和虫卵，是一种生态环保型植生基质。园林绿化废弃物好氧堆肥，能有效开发利用绿化废弃物，变废为宝，减少因焚烧和填埋造成的环境问题，实现资源循环利用。
此外泥炭是市售花卉栽培常用的泥炭，椰糠是椰子深加工的副产品，来源广泛、价格低廉，两者均具有轻质、疏松、透气、保温的性能，此外还具有高效持水能力，可免去保水剂的使用。
将下列组分按照一定比例混合制备得到植生基质，其中园林绿化废弃物好氧堆肥产物：有益微生物菌剂：椰糠：泥炭：复合肥的重量比为(5.68～9.96)：0.03：(1.03～4.32)：(2.24～3.24)：(0～0.04)。也可以根据种子和气候的不同，对植生基质的组成进行相应的调整。
最后将细网格麻网表层、种子层、椰网土工格室和细网格麻网底层通过可降解纤维如麻线或椰纤维线固定制备得到植生网毯。
使用本发明的植生网毯进行边坡修复时，先清理边坡基面，根据边坡的地貌对植生网毯进行修剪，调整其规格和形状，利用可降解纤维进行缝合连接，在边坡上铺设并用长铁钉按纵横相间距1～2m固定植生网毯，铁钉的长度和固定的间距可根据边坡坚固程度而定，一般土质较松软的边坡可适当选用较长的铁钉和间距较短的方式固定；同理，岩质较结实的边坡可选用长度中等的铁钉和间距较长的方式固定；在较不平整的坡面可适当不规律地增加铁钉固定，如图3所示，防止植生网毯与边坡间孔隙过大，利于植物根系扎根边坡，适时浇水，通过种子层的生根发芽来修复固定边坡。
以下几种实施例均采用上述的植生网毯结构，不同的是植生基质的混合组成材料及配比不同。也可以根据现有情况，自行选择搭配制备得到植生基质。
以下是几种植生基质的混合组成配比：
表1植生网毯内植生基质各实施例配比设置(质量比)
(其中——表示零添加)
将上述组分按质量比均匀混合。本发明具体实施种子层选取狗牙根:百喜草的质量比为7:3的混合草种，播种量为0.375g/0.025m2(即15g/m2)进行试验。
表2对照组(质量比)
表3不同配比植生基质性能比较
(其中——表示零添加)
由表3可知：本发明的6种实施例均能很大程度地节省了边坡修复的成本，最高比对照节省了98.2％，而最低也能节省80.1％；减轻了69.6％～80.6％的重量，加上本发明的椰网土工格室立体结构，取代了粘合剂的使用；有机质含量及总孔隙度均大幅度提升；持水能力增强了1.8～4.5倍；持水孔隙增加了1.2～1.9倍，良好的持水性取代了保水剂的使用；因此6种实施例性价比均很好。
表4各实施例各个时期草苗生长密度(株/0.025m2)
由表4可知：本发明可使草种发芽数多，草苗生长密度大即植生网毯覆盖度较大，另外，草苗能钻出表层麻网孔隙正常生长，分布均匀。
表5各实施例各个时期苗长(cm)生长情况
由表5可知：本发明植生网毯可使草种发芽快，草苗生长快。
表6各实施例第50天根长(cm)生长情况
由表6可知：本发明植生网毯可使草种的根部更好地生长。
表7各实施例第50天成活率(％)
(备注：第50天成活率是以草苗第50天与第40天发芽株数的百分比值)
由表7可知：本发明植生网毯的6种实施例均可使草苗的成活率显著提高。
综上所述，本发明植生网毯可以使草种很好的生长发育，成活率高，分布均匀，有效防止如其他植生袋出现草苗袋内生长的问题；富含有机质的植生基质，肥效长，不需再施用其他肥料，透气保水性能良好；表底层的细网格麻网有效阻隔了基质流失；椰网土工格室立体结构，天然可降解，抗拉可弯曲，不需使用粘结剂就能有效防止基质下垂和植物移动。本发明植生网毯除上述优势外，其重量和生产成本大幅下降。

Claims (5)

1.一种用于边坡修复的植生网毯， 其特征在于：从上到下包括下列部分：细网格麻网表层（1）、种子层（2）、椰网土工格室（3）、细网格麻网底层（5），其中细网格麻网表层（1）和细网格麻网底层（5）是由黄麻制成的、孔隙大小为1.0mm×1.0mm～5.0mm×5.0mm的麻网；椰网土工格室（3）是由3～5层网格孔隙为5.0 cm×5.0cm～15.0 cm×15.0cm，线径为0.8～1.5cm的椰纤维网重叠，重叠时上下层网格对齐，用椰纤维线编织在一起形成；椰网土工格室（3）中填充有植生基质（4）；细网格麻网表层（1）、种子层（2）、椰网土工格室（3） 和细网格麻网底层（5）通过麻线或椰纤维线固定成为毯状卷材。
2.根据权利要求1所述的一种用于边坡修复的植生网毯，其特征在于：所述的种子层（2）是由两层内表面喷有无毒性生物胶黏剂的可溶性纤维纸夹着种子构成。
3.根据权利要求2所述的一种用于边坡修复的植生网毯，其特征在于：无毒性生物胶黏剂选择PP胶黏剂、PVP固体胶或生物基无醛胶黏剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种用于边坡修复的植生网毯，其特征在于：所述的植生基质（4）中，园林绿化废弃物好氧堆肥产物：有益微生物菌剂：椰糠：泥炭：复合肥的重量比为（5.68～9.96）：0.03：（1.03～4.32）：（2.24～3.24）：（0～0.04）。
5.一种边坡修复方法，其特征在于：将权利要求1～4任一项所述植生网毯，固定在清理后的边坡基面上，适时浇水，通过种子层的生根发芽来修复固定边坡。
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