一种裸崖边坡绿化抛植袋制作及其应用方法
技术领域
本发明属环境保护技术领域,具体地说涉及一种对裸崖边坡进行绿化抛植袋的制作及其应用方法。
背景技术
因自然因素以及社会发展建设等因素,在大地上形成的流石坡、堰坡、裸石坡、矿墟区域,由于它们的出现,致使水土流失加重,环境、气候遭之影响,在当今人类提出的和谐自然、环境养生工程中,国内外不少单位为恢复生态和美化环境,投入大量资金以及人力物力为边坡复绿工程注掷倾力,近年来创新出一系列绿化方法,例如钢筋水泥框格法、客土喷植法、厚层基材喷射绿化法,以及应用植生袋、铺设植生毯等,都为边坡复绿恢复生态做了一定贡献。尤其是三峡大学具有知识产权的植被混凝土边坡绿化技术,即一种植被防护土壤基材活性化方法,对陡崖边坡生态复绿提供了新的工艺技术。综上科技应用,大多投用于土坡、土夹石坡以及对矿墟区治理,而对裸崖边坡复绿提出的实用技术较少。
较为先进的是三峡大学所创的应用于高陡边坡生态修复混凝土绿化技术,给出的方法是将创新的由固氮菌剂肥料、解磷菌剂肥料、硅酸盐细菌菌剂三种菌剂肥料混合活化而得的混凝土绿化添加剂、有机质、水泥与活化物充分均匀混合后掺入土壤基材中,并结合应用草种,采用喷播机最后喷射于边坡上(中国发明专利号:ZL200910063087.6),旨在通过人工岩面作业完成造绿,其效果较好,但其施工工艺复杂,不仅要用高压风与水对坡面进行原始植物、浮土枯枝等全面清理,还要用水泥沙浆填补凹段、机械置孔铺设安装高强度镀锌土工网和锚钉,制备混凝土基材与喷植,施工结束后还应安装浇灌设施进行养护,并在基材表面加盖一层无纺布以利保墒,废工耗材,这在远离公、铁路交通不便的秃山区、山洪泥石流遗迹峻岭区很难实现。
在新方法上,目前应用广泛的一种由聚乙烯颗粒原料拉丝编织成的植生袋,是把草种或草花混合的种子,均匀地固定在一层纸与一层无纺布的中间,再将其固定在袋的一面,袋内装置营养土再叠垛于边坡,后浇水管护形成造绿。此项技术的缺点是种子撒在纸与无纺布之间,隔离于营养土,不利于胚根伸展,不仅制袋烦锁,还会使芽苗成活力遭致严重影响,往往在应用中需数倍增加用种量,造成种质资源浪费。
到目前为止,国内在对裸崖边坡进行植绿治理进程上因缺少便捷适用技术,而一直受到制约。
景天科植物费菜,为多年生肉质草本,根状茎短,革质叶坚实,茎高30-50厘米,表皮有腊质粉,气孔下陷,可减少蒸腾,其耗水肥很少,耐寒,耐干旱瘠薄,在山坡岩石上和荒地上均能旺盛生长,无性繁殖力强,是典型的旱生植物,可粗放性栽培管理,是我国城市园林,公、铁路沿线绿化地常见的地被植物。
景天科植物垂盆草为多年生肉质草本,不育枝匍匐生根,抗逆性强,绿色期长,生长期间枝叶密集翠绿,其适应性广,极具抗寒、耐高温、抗干旱和潮湿,病虫害极少,即能抗环境条件相对较为恶劣的自然环境。
我国大部分地区石壁上常见的卷柏,为卷柏科卷柏属的土生或石生蕨类植物,呈垫状,干旱时植物体卷缩似拳状,遇水后就又可舒展继而生长,因其耐旱力极强,故而又叫长命草、九死还魂草。
麦冬为百合科多年生常绿草本,高30-50厘米,成丛生长,具细长匍匐根茎,分枝多,不择土壤,耐旱,冬季叶片不凋,在我国分布较广,也是我国南北园林常见的四季长绿,优良的地被植物。
虎耳草为虎耳草科植物,又名石荷叶,多年生草本,具鳞片状叶,基部丛生,高8-45厘米,匍匐茎细长,常生出叶与不定根,密被卷曲长腺毛,冬不枯萎,我国南北地区石壁上常见。
野葛,又名:葛麻藤,为豆科葛藤属多年生藤本植物,茎粗长,蔓生,长5-10米,常匍匐地面或缠绕其他植物之上,三出复叶,叶宽大,小叶长8-20厘米,宽7-12厘米,具有膨大块根,喜光而耐阴,对土壤适应性广,除排水不良的粘土外,山坡、荒谷、砾石地、石缝以及酸性土壤上都可生长,茎蔓韧性强,可编制箱笼家具,皮部纤维加工后可制绳或供纺织、造纸用,在我国除新疆、青海及西藏外,山区各地均有广泛分布,在匍匐茎节上,常萌生不定根,遇土扎根,且耐旱性强,是一种快速增长的水土保持地被植物。
将以上植物定向培育,形成营养钵种苗,并用低位泥炭、园土、骨粉等配置成营养土,将种苗钵栽埋于装入营养土的抗冲蚀网袋中,并按一定密度抛植固定于崖坡面凸凹处,使其自然生长,由于藤蔓作物不断繁衍蔓延,使边坡逐步形成纵横交错绿色植物防护藤网,从而达到投资少,见效快,适应面广,易应用的边坡绿化效果,目前国内还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于针对国内目前普遍存在对裸崖边坡进行植绿工程,一直因缺少便捷适用技术,而致使治理进程缓慢受之制约的不足,通过定向培育出抗逆性强,适应性广的多年生藤本、草本植物钵苗,选用高抗拉强度,网目开孔小,由聚乙烯材质编织制作而成风化程度低的网袋,将钵苗连体埋置于装有营养土的网袋中,外用绳加固,制成抛植袋,通过悬钩式或人工悬崖植入式方法将袋垂、卧置固定在裸崖边坡不规则的痕面上或残存丁块植被处,在自身营养土含水量及豆科植物固氮作用的供给下,随植崖时间、植袋密度布置,茎藤作物可自然生长并不断繁衍蔓延,使边坡逐步形成纵横交错绿色植物防护藤网,从而使裸崖边坡得以复绿。
本发明是这样实现的:
一、抛植袋制作:
A、选定原材料:选取市售长12-13㎝、宽8-9㎝、高10-12㎝长方体以稻草制作的育苗钵,以及直径为5-6㎝、高15-18㎝用农作物秸秆等作为原料制成的、具有透气性好、可以被生物降解的植物纤维柱形硬质花钵,作为育苗载苗用钵;选取市售由聚乙烯 (PE)材质编织制成具有孔径小、有优良的高抗拉强度、材质坚韧抗冲蚀网袋作为载体袋。
B、选配植物种质:选用抗逆性强、适应性广的常见多年生豆科藤本植物野葛,景天科植物费菜、垂盆草,卷柏科植物卷柏,虎耳草科植物虎儿草,百合科植物麦冬等。
C、营养土配置:
a、钵用营养土:选取市售以低位泥炭等为基质的供苗木扦插用营养土;
b、固生营养土:按火烧土5-10%、田间或菜园的表层土(沙壤土)50-55%、堆肥35-40%、骨粉5%比例配置;
要求是:营养土要求肥沃、富含有机质,有良好的物理性状,呈弱酸性至中性,土质疏松,通气性良好,保水性强。
D、定向育苗:
费菜、垂盆草、卷柏、虎儿草、麦冬均采用分根繁殖:早春在选用优良品种后,挖出根部,抖去泥沙,切去盘根状的茎基下部大部分须根和上部茎叶,以茎基不散开、不损芽基健壮苗作为种苗,再按根芽多少,将其分切成每株带有若干根芽的小株用于育苗;将长方体营养钵下层装入选取的钵用营养土,营养土占钵高3/5,上植选取的费菜、垂盆草、卷柏、虎儿草、麦冬一个单品种或多个品种的种苗茎基,再将营养土装满钵压盖在种茎上制作成草本植物种苗载苗钵。
野葛采用扦插繁殖:早春选留健壮藤茎,截去头尾,选中间部分剪成留有一个茎节的藤条作为插条用种苗;将柱形硬质花钵装入钵用营养土至钵高4/5处,再将带有一个茎节的野葛藤条插入钵土中部,使节部与钵面营养土持平,继续将营养土装实至满钵,按实后使土面低于钵口2-3㎝,插条与钵口持平,制作成藤本植物种苗载苗钵。
根据需量,播插完成后,将营养钵紧密排列在育苗床上,喷洒一次透水,尔后按常规营养钵育苗管理,直至萌芽生根生长。
E、抛植袋灌装:将萌芽后的草、藤本植物载苗营养钵从育苗床移出,在钵口处顺钵面用剪刀平剪去抽生的芽茎,再将抗冲蚀编织网袋(载体袋),自袋口向外翻卷至二分之一高度,装入配制的固生营养土并填紧至高15-20㎝,尔后在增填营养土向上翻袋口的同时,将长方体草本载苗营养钵钵口紧朝袋的一侧,按“品”字形每间距20-25㎝并随营养土增填完成,直至距离袋口15-20㎝。压紧后在袋口土面中央垂直向下埋入柱形硬质藤本植物载苗营养钵,并捋紧袋口用绳扎紧使钵体口部显露袋体,再将袋体用绳呈“丰”字形扎实,制成成品抛植袋。
二、抛植方法:
将抛植袋按10-20m间距抛植于陡崖边坡,采用悬钩式或人工悬崖植入式抛植法。
A、悬钩式抛植方法:将抛植袋卧放,并将一侧装有草本植物营养钵一面朝上,用“s”型钢钩勾住外部“丰”字形捆扎绳中部,取与崖坡高度等长绳索一根,绳索一端固系于崖顶顽石或树基部,另一端紧系一个“s”型钢钩,向坡面植袋时,用绳索一端“s”型钢钩勾住抛植袋“s”型钢钩,从坡顶向下悬顺陡崖坡面定向抛掷往边坡凸凹处,袋体就位后,将绳反复拉抖数次使之稳固,再用松绳脱勾法进行连续抛植完成。
B、双绳人工悬崖式植入法:取与崖坡高度等长绳索两根,按常规人工悬崖作业方法,分别将两绳索一端固系于崖顶顽石或树基部,其中一根系于人体,另一根其一端紧系一个“s”型钢钩,钢钩与抛植袋“s”型钢钩相挂,抛植时由人工悬崖确定坡面定位,将抛植袋掷压往边坡凸凹处,并使袋体装有草本植物营养钵一面朝上,再用松绳脱勾法脱去钩绳,并连续作业完成抛植。
本发明所述的松绳脱钩法是指通过松绳,使绳索“s”型钢钩与抛植袋分离。
抛植袋在装制过程中,可根据所在地区、地形、边坡环境需要,在选用本发明所示植物时,在藤本作物固定情况下,草本植物可以为单一或多种;在抛植过程中,抛植袋可垂、卧置放,固定在裸崖边坡凸凹处或残存丁块植被处,以背荫处为佳。为使边坡复绿速度加快,可适当增加抛袋密度和裸崖边际配合栽植藤本植物。
本发明所涉植物品种,均是适应性广、抗逆性强的多年生宿根或根茎类作物,袋体选用网状编织袋,当抛植袋落生于边坡后,根茎盟裂芽则通过袋网孔伸生于袋表,随生长并逐渐覆盖袋体,有利保墒和调节袋体温湿;由于藤本植物的速生性与藤蔓逢茎节生根性,藤蔓伏崖时遇崖隙便落生形成新的植株,不断延伸使坡面形成滕网化,随时间密度的增强,可很快形成对边坡全覆盖。
现有的边坡复绿技术,大部分是采掘、自然灾害形成的裸崖边坡复绿工程,由于坡面不平整且时有石缝泥隙,应用现有基材喷植混凝土绿化技术,采用高压风与水对坡面进行原始植物、浮土枯枝等全面清理,再用水泥沙浆填补凹段以及用机械置孔铺设安装高强度镀锌土工网和锚钉,制备混凝土基材,应用喷播机最后喷射于边坡上,给出的方法不仅工艺复杂费工耗资,还致使坡面上难得的原存植物及存土遭之破坏、流失;而目前边坡绿化应用较广的植生袋,其构成是把草质种或灌木种子先压固在一层纸、一层无纺布的中间,再将其固定在袋的一面,袋内装置营养土,其植生袋共分4层:最外面是聚乙烯颗粒原料拉丝编织成的网,第二层是进口稻浆纸,第三层是种子,第四层是无纺布,这种植生袋主用于护坡植绿,方法是将植生袋固种的一面朝向于坡面平行,并层层叠垛于边坡,不仅用量大,且对大面积裸崖边坡植绿实用性小。
其次是对山顶、深山秃坡即交通不便处植绿,以上以及现有技术不仅机械难能启之应用,原材料因用量之大而往往致使复绿计划年复搁浅。人工植绿的目的是结合地质地貌配以植生营生,为使裸崖边坡尽快得以治理复绿,保护环境恢复生态。根据对裸崖边坡进行植绿工程特征,本发明提供一种优化简易,以抗逆性强,适应性广的常见多年生豆科藤本植物野葛,景天科植物费菜、垂盆草,卷柏科植物卷柏,虎耳草科植物虎儿草,百合科植物麦冬等,用可降解营养钵定向培育植物根茎种苗,并用低位泥炭、园土、骨粉等配置成固生营养土,选用由聚乙烯 (PE)材质编织制作而成具有优良的高抗拉强度,网目开孔小,材质坚韧、土砂粒料不易流失,耐久性的抗冲蚀网袋。网袋的编织线可以随植物茎叶的增粗而被挤压移动,无碍植物正常生长。
本发明将种苗与营养钵连体埋置于装有营养土的网袋中,外用绳加固,制成抛植袋,供人们对裸崖边坡治理复绿应用。根据裸崖边坡高度与地形地貌特征,采用崖顶悬钩式抛袋法或人工悬崖植袋法,其作用机理是:让装有多年生缩根或根茎类作物的抛植袋通过人工便捷方式,按一定密度垂、卧置放,固定在裸崖边坡凸凹处或残存丁块植被处(既是袋体抛植后着落不实,日后随雨水降淋仍可沉降就位)。当抛植袋落生于边坡后,袋内所载抗逆性强的多年生草本植物在植袋后,根茎苗很快形成的萌裂芽并穿过袋网眼伸生于袋表,随生长并逐渐覆盖袋体,遇高温强日照或寒冻等恶劣环境则有利保墒和调节袋体温湿。以后在岩面的湿度与日常天然雨水的间接补充下,既是出现二周内无降水,营养土中含水量较高的泥炭、堆肥基质以及草钵可自身微调水分供给,掩护植物根系以及野葛生长。植后的抛植袋,在自身营养土及豆科植物固氮作用的供给下,藤本植物野葛,通过茎节易产生不定根,藤蔓伏崖时遇崖隙便落生形成新的植株,根据其繁殖迅速的特征特性,随抛植密度、时间递延,自然生长并不断繁衍蔓延,使边坡逐步形成纵横交错绿色植物防护藤网,且很快形成对边坡全覆盖。不仅可对硬石坡、砾石坡以及无表土坡遭风雨侵蚀起一定防护作用,还可固沙栏土,对风、鸟传播来周边地区原生草等杂类外来植物种子生悉都具自行繁衍创造适生条件,从而使裸崖边坡得以复绿。
该抛植袋制作、运输、技术要求简易,固生营养土可就地取材,以现地材料充填处理,可节省工程成本,且施工设备与工艺简单,因地制宜,适地适绿,抛植方便,植物成活率高,成本低,广泛适用于裸崖、硬石、砾石以及无表土边坡应用。
以下结合实施例,对本发明作较为详细的说明。
具体实施方式
实施例1:一种裸崖边坡绿化抛植袋制作方法,采用以下步骤:
一、制作抛植袋:
1.选定原材料:选取市售长12㎝、宽8㎝、高12㎝长方体以稻草制作的常规育苗用草钵,以及直径为6㎝、高15㎝、底部孔径为2.5㎝用农作物秸秆等作为原料制成的具有透气性好、用后可以被生物降解的植物纤维柱形硬质花钵,作为育苗载苗用钵;
选取市售由聚乙烯 (PE)材质编织制成孔径为3㎜、长85㎝、宽48㎝、具有优良高抗拉强度、材质坚韧的抗冲蚀网袋作为载体袋。
2. 选配植物种质:选以抗逆性强,适应性广的常见多年生草本、藤本植物:即景天科植物费菜、垂盆草,卷柏科植物卷柏,虎耳草科植物虎儿草,百合科植物麦冬以及豆科植物野葛等优良品种。
3.营养土配置:
3.1:钵用营养土:选取市售以低位泥炭等为基质的苗木扦插通用营养土;
3.2:固生营养土:按火烧土10%、田间或菜园的表层土(黄壤或红壤土)50%、堆肥35%、骨粉5%比例配置,按常规营养土配置方法进行堆肥高温熟化,晾干过筛后配置。
营养土选配要求是:营养土应含有丰富的有机质,其含量不少于30%;疏松透气,具有浇水不板结,缺水不干裂,总孔隙40-45%,PH值在6.3-7.0之间,具有良好的保水、保肥性能。若有机质含量不足,可用腐熟的堆、厩肥增调。
4.定向育苗:
费菜、垂盆草、卷柏、虎儿草、麦冬,均采用分根繁殖:在选用优良品种后,早春挖出根部,抖去泥沙,用刀切去盘根状的茎基上、下部多余须根和茎叶,其留根长度2㎝,保留茎叶1㎝,选以茎基不散、芽基不损健壮苗作为种苗,再按根芽多少,将其分切成每株带有10个以上根芽的小株用于育苗。将选取的钵用营养土用水调整湿度至20-25%,装入长方体营养钵下层至高7-7.5㎝,上植选取的草本种苗(费菜、瓦松,卷柏,虎儿草,麦冬)一个品种茎基,再将营养土填装压盖在种茎上直指满钵,制作成草本植物种苗载苗钵;
野葛采用扦插繁殖:早春选留健壮自然越冬藤茎或上年秋收的冬藏藤条,截去头尾,选中间部分剪成留有一个茎节的藤条作为插条用种苗,剪条长度为9-10㎝,自茎节上部2.5㎝平剪,节下6.5-7.5㎝用刀削成楔形。将柱形硬质花钵底孔垫入芦席片后,随即装入钵用营养土至钵高13㎝,将带有一个茎节的野葛插条浸水1-2小时后,垂直插入钵体中部,使节部与钵面营养土持平,继续将营养土装实至满钵,用手按实后使土面低于钵口2㎝,插条与钵口持平,制作成藤本植物种苗载苗钵。
根据需量,播插完成后,将载苗钵紧密排列在育苗床上,喷洒一次透水,尔后按常规营养钵育苗进行正常管理,直至新根生长,幼芽萌发6-10㎝。
5.抛植袋灌装:
采用连钵植入法。先将固生营养土用水调整湿度至25-28%,并将萌芽后生长的草、藤本植物载苗营养钵从育苗床移出(移出前3-5天重喷一次0.2%的磷酸二氢钾作为送嫁肥),在钵口处顺钵面用剪刀平剪去抽生的芽茎,再将抗冲蚀编织网袋自袋口向外翻卷至二分之一高度,装入配制的固生营养土并填紧至高20㎝,尔后在增填营养土且不断向上翻袋口的同时,将长方体草本载苗钵钵口紧朝袋的一侧,并按“品”字形每间距20㎝随营养土增填,将袋延一侧垂直植入5个草本载苗营养钵,直至固生营养土装至距离袋口18-20㎝,再在装实后的袋口土面中央垂直向下埋入柱形藤本植物载苗钵12㎝,并捋紧袋口使苗钵上部裹入中部,再用塑料绳扎紧使钵体口部显露袋体1-1.5㎝,最后将袋体用负重70公斤的索绳呈“丰” 字形捆绑扎实,制成成品抛植袋。
成品抛植袋规格是长度65-68㎝,宽32-35㎝,高度20-25㎝,自重57-62公斤;装制应随制随用,贮藏期3-5天,卧状运输,叠放高度不宜超过5层。
实施例2,一种裸崖边坡绿化抛植袋的应用方法,采用以下步骤:
将抛植袋按10-20m间距抛植于陡崖边坡,采用悬钩式或人工悬崖植入式抛植法。
1.悬钩式抛植方法:将抛植袋卧放,并将一侧装有草本植物营养钵一面朝上,用“s”型钢钩勾住外部“丰” 字形捆扎绳中部,取与崖坡高度等长负重80公斤以上绳索一根,绳索一端固系于崖顶顽石或树基部,另一端紧系一个“s”型钢钩,向坡面植袋时,用绳索一端“s”型钢钩勾住抛植袋“s”型钢钩,用小型卷扬机从坡顶向下悬顺陡崖坡面定向吊掷抛往边坡不规则的凸凹痕面上或残存丁块植被处,根据地形,以垂、卧置固定,袋体就位后,钩绳呈力降低,将绳反复拉抖数次使之稳固,再用松绳脱勾法脱钩回绳并进行连续抛植完成。
2.双绳人工悬崖式植入法:取与崖坡高度等长负重80公斤与90公斤以上绳索两根,按常规人工悬崖作业方法,分别将两根绳索一端固系于崖顶顽石或树基部,其中一根负重90公斤以上的绳索系于人体,另一根负重80公斤以上的绳索其一端紧系一个“s”型钢钩,钢钩与抛植袋“s”型钢钩相挂结,抛植时由人工悬崖确定坡面定位,将抛植袋掷压往边坡凸凹处,并使袋体装有草本植物营养钵一面朝上或朝一侧,再用松绳脱勾法脱去钩绳,并连续作业完成抛植。
该抛植袋广泛适用于裸崖、硬石、砾石以及无表土边坡植绿应用。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。