CN106612692B

CN106612692B - 一种基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法及景观树种栽种构造

Info

Publication number: CN106612692B
Application number: CN201610825192.9A
Authority: CN
Inventors: 韩建刚; 范弟武; 朱咏莉
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2016-09-18
Filing date: 2016-09-18
Publication date: 2019-11-12
Anticipated expiration: 2036-09-18
Also published as: CN106612692A

Abstract

本发明提供一种工程量小、树种成活率高的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，包括以下步骤：开挖种植穴；在种植穴底部铺填一定厚度的沙层，在沙层表面覆盖一层土工布；在土工布上沿种植穴内周填装以生物炭构成的生物炭构件；在生物炭构件内填充种植土；栽种适宜树种；在树周地表铺垫一定厚度的生物炭层；在地表的生物炭层上栽植草皮。本发明同时提供了一种结构简单、成本低廉、树种成活率高的适于滨海盐碱地的景观树种栽种构造,其是在滨海盐碱地上开挖的种植穴的底部有沙层，沙层表面覆盖一层土工布，在内周有以生物炭构成的生物炭构件，生物炭构件内为用于栽植景观树种的种植土，种植土的上面和种植穴周边地表是生物炭层。

Description

一种基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法及景观树种栽种构造

技术领域

本发明属于滨海盐碱土景观绿化技术领域，具体涉及到的是一种基于生物炭隔层的滨海盐碱地高效、快速景观绿化方法，以及适于滨海盐碱地的景观树种栽种构造。

技术背景

滨海盐碱地是我国重要的土地资源。我国滨海地区15 m等深线以内的盐碱土、滩涂和浅海有1.4×10⁷hm²，占我国盐渍土总面积的近40%。滩涂含盐量高是区域土地资源利用最主要的限制因子。土壤改良首先必须降低含盐量。目前，最常见的降盐方法是洗盐。即，借助工程技术，用淡水淋洗土壤直至表层土壤含盐量降至较低范围。盐度降低后的土壤一般用作水塘养殖和水稻种植两种主要方式，“以水压盐”防止返盐。然而，随着滩涂资源的综合高效利用，重要滩涂点位景观绿化的需求愈来愈多。因此，除水面养殖和发展稻田种植之外，高效、快速的在滩涂区域实现景观绿化显得尤为必要。

目前关于滩涂盐碱地景观绿化的技术积累较多，但普遍存在工程成本高，持续性差等问题。例如，客土植树法，需要客土量大，但客土来源受限（耕作层土壤保护力度愈加严格），工程成本高。点位绿化需求下的规模性洗盐方法及对应的台田-浅池排盐、暗管排盐、深沟台田排盐、秸秆填埋等同样面临工程量大、淡水需求量高、工期长等问题。已有报道的坑穴式植树法，尽管辅以有机肥、营养土等改土措施，但由于缺乏有效技术阻止土壤返盐，植树1-2年植物生长正常，但此后慢慢受胁迫死亡和存活率大幅降低的现象时有发生。此外，也有学者尝试采用客土起垅法植树，该技术存在的明显不足是，地表起伏度高，美观度较差，并且易于加速水土流失。

发明内容

本发明的目的是提供一种工程量小、树种成活率高的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法。

本发明所述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，包括以下步骤：

步骤一，开挖种植穴；

步骤二，在种植穴底部铺填一定厚度的沙层，在沙层表面覆盖一层土工布；

步骤三，在土工布上沿种植穴内周填装以生物炭构成的生物炭构件；

步骤四，在生物炭构件内填充种植土；

步骤五，栽种适宜树种；

步骤六，在树周地表铺垫一定厚度的生物炭层；

步骤七，在地表的生物炭层上栽植草皮。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，在步骤七后有步骤八，灌透草皮和种植穴。这样可以保持种植穴较高土壤含水量，增加周边土壤水盐迁移至种植穴的阻力，进一步提高植物成活率。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，将开挖的盐碱土堆在林带两侧。这样形成的有起伏高程差的地形有助于加速自然洗盐过程，同时减少盐碱土运输量及相应成本。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，所述种植穴规格为方形，长×宽×高= 1.3～1.5 m × 1.3～1.5 m ×1.5～2.0 m，种植穴下层铺垫沙子的厚度为0.15～0.20 m。沙子太薄，毛细管隔断效果减弱，下层盐分有可能越层返盐，造成和种植穴盐度升高，胁迫植物根系；沙层太厚，沙子及运沙成本高，且由于沙子本身并不是土壤组分，太多不利于土壤结构与功能提升。从隔断土壤毛细管的基本原理出发，也不需要太厚。由于沙层的作用在于以低成本易获取的材料隔断土壤毛细管以防止返盐，对粒度的要求并不高，只要有一定厚度即可。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，每个种植穴内的四个内壁各贴覆有一个生物炭构件，每个生物炭构件在垂直于内壁方向上的厚度为15-20cm；生物炭构件的密度为0.2-0.45 g/cm³。原理上而言，生物炭构件厚度越厚阻盐效果越好，但同时越厚意味着炭的成本高、施工成本也增加；太薄，阻盐效果变差。生物炭构件密度高于建议值后，工程施工过程填装难度增加，且太过紧实会导致毛细管阻断效果变差，水盐穿透力增加；太过疏松，降雨、老化等影响下自然紧实后易于在构建与地表炭层间形成较大间隙，影响阻盐效果。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，生物炭构件还包括材料为可降解塑料的外包装，外包装内填充生物炭。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，所述各生物炭构件是由多块规格完全相同生物炭模块组成；单个生物炭模块的规格为长×宽×高= 1.1～1.4 m ×0.15～0.2 m × 0.3～0.4 m。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，生物炭由稻壳、秸秆和林木残枝在隔绝氧气下燃烧后制备而成。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，所述种植土为配方营养土，充分混匀后使用。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，所述地表铺垫的生物炭层厚度为0.10～0.15 m。为何生物炭层厚度为0.10～0.15 m。地表铺垫的生物炭层厚度太厚，铺种其上的草皮易于物理滑移，结构不稳定，也涉及到成本问题；太薄对土壤水分蒸发的阻隔力降低，易于造成干旱季节土壤返盐。

上述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，所述栽植的树种为女贞、樟树、苦楝、乌桕、红花槐、海滨木槿、紫薇、北美海棠等耐盐植物种类，株距为1～1.5 m，相邻两条植被带间距为1～2 m。

本发明同时提供了一种结构简单、成本低廉、树种成活率高的适于滨海盐碱地的景观树种栽种构造。

本发明所述的适于滨海盐碱地的景观树种栽种构造，在滨海盐碱地上开挖的种植穴的底部有沙层，沙层表面覆盖一层土工布，在内周有以生物炭构成的生物炭构件，生物炭构件内为用于栽植景观树种的种植土，种植土的上面和种植穴周边地表是生物炭层。

上述的适于滨海盐碱地的景观树种栽种构造，地表的生物炭层上铺栽草皮。

生物炭属于现有材料，它是生物质在缺氧或绝氧环境中，经高温热裂解后生成的固态产物。本发明中，生物炭构件可以由纯生物炭压制或挤压构成。为了使用的方便与环境友好，生物炭构件还包括材料为可降解塑料的外包装，外包装内填充生物炭即可。可降解塑料为现有材料，优选选用广泛应用于农用地膜、包装袋的生物降解塑料。为了操作的更加便利，生物炭构件可以是由多块规格完全相同生物炭模块组成；单个生物炭模块的规格为长×宽×高= 1.1～1.4 m ×0.15～0.2 m × 0.3～0.4 m。生物炭模块可以由纯生物炭压制或挤压构成，生物炭模块也可以包括材料为可降解塑料的外包装，外包装内填充生物炭即可。

生物炭有良好吸附性、抗氧化、抗分解，且在土壤中可留存几十年甚至上百年时间，不存在二次污染情况。如果生物炭由稻壳、秸秆和林木残枝在隔绝氧气下燃烧后制备而成，那么本发明对生物炭的大量需求有望带动滨海农田和林场地区秸秆处理与处置产业的快速发展，形成农林业—废弃物炭化—盐碱地改良和再利用的可持续发展模式。

本发明利用生物炭吸附性强，与土壤亲和力好、稳定性高等特性，通过在种植穴周边以及地表布设生物炭阻盐层的方式，在滨海盐碱土地区“点穴式客土植树法”，实现景观绿化。与传统客土法相比较，客土量以及相应工程量大幅度缩减，可以快速低成本进行景观绿化。种植穴周边的生物炭层可较高量吸附来自穴外盐碱离子，逐渐形成较高浓度的扩散障，使外周土层中的盐碱离子难以越障迁移至种植穴，保证穴内植物生长不受盐碱胁迫。生物炭层缓慢解吸的少量盐碱离子可经由植物吸收或随降雨和灌溉水向下淋洗至底部。底部沙层允许上层盐碱离子继续向下淋洗，但由于其隔断了土壤毛细管，下层土壤及地下水中的盐碱离子无法在干旱季向上迁移到种植穴。种植穴上部的生物炭层允许降雨或灌溉水下渗淋洗地表盐碱离子，但由于炭层隔断了土壤毛细管，使得蒸发条件下土壤难以返盐。生物炭层吸附的养分可提供给其上草皮生长，草皮覆盖可物理固定炭层。

种植穴内的种植土为配方营养土，可有效保证栽植树木的成活率及其快速生长。

所选择的树种为女贞、樟树、苦楝、乌桕、红花槐、海滨木槿、紫薇、北美海棠等适应性强，生长快且具有较好观赏性的品种，景观效果显著。

因此，本发明是一种基于生物炭隔层的滨海盐碱地高效、快速景观绿化方法。在滨海盐碱地区，特别是淡水资源缺乏、洗盐成本高，耗时长，点位景观绿化需求度高的地区尤其更为适宜。

附图说明

图1为本发明的植被恢复带平面图；

图2为本发明的种植穴等示意图；

图3为本发明的5个生物炭模块组成生物炭构件的示意图。

图中，1-植被恢复带，2-种植穴，3-中间隔离带，11-草皮，12-生物炭垫层，21-栽植树种，22-生物炭模块，23-种植土，24-土工布，25-沙子层，26-盐碱土。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对使本专业技术人员更全面地理解本发明，但本发明并不仅仅局限于此。

（1）机械或人为开挖种植穴，规格为长×宽×高=1.3～1.5m×1.3～1.5m×1.5～2.0 m；

（2）种植穴下层铺垫一层沙子，厚度为0.15～0.20m，沙子表面覆盖一层针刺无纺土工布，防止上层的种植土混入下层沙子中；

（3）制备生物炭模块。所用生物炭为由市场购置水稻秸秆生物炭或者小麦秸秆生物炭。也可以是由稻壳、秸秆和林木残枝等原料在隔绝氧气下燃烧后制备而成。生物炭模块的外包材料为生物可降解塑料。每个生物炭模块独立封装，以保证物理外形结构。单个生物炭模块规格为长×宽×高= 1.1～1.4 m ×0.15～0.2 m × 0.3～0.4 m，填充的生物炭重量为15～33kg。

（4）将五块大小完全相同的单个生物炭模块紧密排列，组成生物炭构件。沿种植穴四周填装生物炭构件。

（5）将种植土填装至种植穴中，所述种植土为市场购置的配方营养土，容重控制为1.35～1.45 g/cm³，充分混匀后使用。土壤容重太大会导致紧实度增加，根系延展受阻；容重太小，土壤疏松，重力沉降后导致种植穴结构变形，造成阻盐效果变差，甚至失败。

（6）选择生长快、适应性强且具有较强观赏价值的女贞、樟树、苦楝、乌桕、红花槐、海滨木槿、紫薇、北美海棠等适宜树种进行栽植，株距为1～1.5 m，相邻两条植被带间距为1～2 m；

（7）以树为中心，在地表铺垫一层生物炭，厚度为0.10～0.15m；

（8）在地表生物炭层上移植草皮；

（9）灌溉草皮及栽植树种。

（10）将开挖的盐碱土堆在林带两侧。

本发明提出的是一种基于生物炭隔层的滨海盐碱地高效、快速景观绿化方法，主要包括开挖种植穴；种植穴底部填埋一定厚度的沙层，在沙层表面覆盖一层土工布，沿种植穴四周填装生物炭构件，在坑穴填充种植土；选择适宜树种栽植；以种植穴为中心在地表铺垫一层生物炭；在炭层上移植草皮；灌溉草皮及灌木树种；将开挖的盐碱土堆在林带两侧。本发明能高效、快速的在滨海盐碱地进行高质量景观绿化，毋需对盐碱土进行长时间洗盐，返盐控制效果好，工程成本低，特别适用于淡水资源匮乏的盐碱地区的防风林营建、厂矿、居民区等的周边绿化等。

Claims

1.一种基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一，开挖种植穴；

步骤三，在土工布上沿种植穴内周填装以生物炭构成的生物炭构件；生物炭构件在垂直于种植穴内壁方向上的厚度为15-20cm，生物炭构件的密度为0.2-0.45 g/cm³；

步骤四，在生物炭构件围成的坑穴空间内填充种植土；

步骤五，栽种适宜树种；

步骤六，在树周地表铺垫一定厚度的生物炭层；

步骤七，在地表的生物炭层上铺栽草皮。

2.根据权利要求1所述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，其特征在于：在步骤七后有步骤八，灌透草皮和种植穴。

3.根据权利要求1所述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，其特征在于所述种植穴规格为方形，长×宽×高= 1.3～1.5 m × 1.3～1.5 m ×1.5～2.0 m，种植穴下层铺垫沙子的厚度为0.15～0.20 m。

4.根据权利要求3所述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，其特征是：生物炭构件还包括材料为可降解塑料的外包装，外包装内填充生物炭。

5.根据权利要求3所述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，其特征在于所述生物炭构件是由多块规格完全相同生物炭模块组成；单个生物炭模块的规格为长×宽×高= 1.1～1.4 m ×0.15～0.2 m × 0.3～0.4 m。

6.根据权利要求1所述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，其特征在于：生物炭由稻壳、秸秆和林木残枝在隔绝氧气下燃烧后制备而成。

7.根据权利要求1所述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，其特征在于所述地表铺垫的生物炭层厚度为0.10～0.15 m。

8. 根据权利要求1所述的基于生物炭隔层的滨海盐碱地景观绿化方法，其特征在于栽种的树种为女贞、樟树、苦楝、乌桕、红花槐、海滨木槿、紫薇、北美海棠，株距为1～1.5 m，相邻两条植被带间距为1～2 m。

9. 适于滨海盐碱地的景观树种栽种构造，其特征是：在滨海盐碱地上开挖的种植穴的底部有沙层，沙层表面覆盖一层土工布，在内周有以生物炭构成的生物炭构件，生物炭构件内为用于栽植景观树种的种植土，种植土的上面和种植穴周边地表是生物炭层；生物炭构件在垂直于种植穴内壁方向上的厚度为15-20cm，生物炭构件的密度为0.2-0.45 g/cm³。