CN107172906A - 一种裸露沙地植被快速恢复方法 - Google Patents

一种裸露沙地植被快速恢复方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种裸露沙地植被快速恢复方法，方法步骤如下，步骤一，种子选取；步骤二，制备平铺型植生袋a.根据优势度比例进行多种植物种子的混合配置；b.将有机堆肥与沙子按照1∶3的体积比例混合均匀作为种子生长基质；c.将种子播种于生长基质上制成平铺型植生袋；与现有技术相比，本发明通过植物群落学调查方法，多样性分析，优势度计算进行种子选取，模拟治理区天然或次生植物群落结构，根据植物群落自然组配规律，对所选的多个物种按照优势度比例进行种子配置，确保种子在当地环境中的适应性，不易死亡，影响植被恢复效果。并通过精准的计算植生袋的尺寸，使植生袋运输和铺设方便，能够短时间内被风沙全部掩埋、保水保肥、快速降解。

Description

一种裸露沙地植被快速恢复方法
技术领域
本发明涉及一种植被快速恢复方法，尤其涉及一种裸露沙地植被快速恢复方法。
背景技术
土地荒漠化形势日益严峻，存在裸露沙地地表温度高、有机质含量低、地表活跃程度大等诸多影响植被恢复的突出问题。常规的沙害防治措施常采用机械沙障固沙，由于积沙中缺乏养分或者植被恢复种子选择不当等问题，致使恢复后植物很难适应当地环境，容易死亡，沙地植被恢复效果很不理想。
堆肥是利用含有肥料成分的动植物遗体和排泄物，加上泥土和矿物质混合堆积，在高温、多湿的条件下，经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。堆肥所含营养物质比较丰富，且肥效长而稳定，同时有利于促进土壤团粒结构的形成，能增加土壤保水、保温、透气、保肥的能力，而且与化肥混合使用又可弥补化肥所含养分单一，使用化肥致使土壤板结，保水、保肥性能减退的缺陷。长期施用有机肥可增加土壤微生物数量，特别是有益微生物如固氮菌、氨化菌、硝化菌等。
堆肥材料按性质可分为三类：1)不易分解的物质，如秸秆、杂草、垃圾等，这类物质含纤维素、木质素、果胶较多，碳氮比较大，一般在60-100∶1之间；2)促进分解的物质，如禽畜粪便、污泥和适量的化肥，其目的是补充足够的氮、磷、钾营养，调解碳氮比增加各种促进腐熟的微生物；3)吸收性强的物质，主要是加入一些草炭、秸秆或锯末，用于吸附腐熟过程中分解出来的易流失的氮、钾等营养元素，促进养分转化，形成高质量的有机肥。现有的堆肥材料虽然含有一定量的养分，但大都不能被植物直接吸收和利用。
发明内容
本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，将机械沙障与自然植被恢复技术结合的裸露沙地植被快速恢复方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种裸露沙地植被快速恢复方法，方法步骤如下，
步骤一，种子选取
a.采用植物群落调查方法，记录当地区域的植物盖度、高度和株数；
b.通过多样性指数、均匀度指数、丰富度指数，分析调查区域的植物群落多样性；
c.进行优势度计算，通过优势度对植物进行排序，选择优势种及伴生种作为植被恢复的植物材料；
步骤二，制备平铺型植生袋
a.将所选植物种子按照自然群落物种组配进行混合配置；
b.将堆肥与沙子按照1∶3的体积比例混合均匀作为种子生长基质；
c.将种子播种于生长基质上制成平铺型植生袋；
作为优选，所述植生袋的长、宽、厚分别为20cm、30cm、2-5cm，其中一个底面长和宽比另一底面分别大10cm，制作后形成“裙边”。
作为优选，所述植生袋采用在2-3年内降解的无纺布制作。
作为优选，所述堆肥为动植物废弃物堆肥。
作为优选，所述动植物废弃物堆肥方法如下，
a.前期堆肥材料处理，将大块农田废弃物进行粉碎，粉粹后进行灌水处理，并参入一定量的生石灰，破坏其蜡质层；将动物粪便用翻抛机进行翻抛粉碎；
b.材料堆肥，以原料C/N值(25-30)∶1为基准，将动物粪便和秸秆混合，采用一层粪便一层秸秆的方法均匀铺设，每层厚度在10cm左右，堆积后，用翻抛机进行两种材料的充分混合，每翻抛一次进行洒水和添加菌液一次，两者喷洒均匀，翻抛的同时完成洒水和堆肥发酵菌液的添加工作，保持材料的含水量在50％-60％左右；
c.升温阶段，堆制初期，堆体温度上升到50℃，此过程中温性的微生物活动，持续1-2天；
d.高温阶段，堆制2-3天后，堆内温度达到60-65℃，持续15-20天，堆体颜色逐渐变成褐色，待堆体臭味消失时，出现大量好热性的微生物，应进行第一次翻堆，此后应每2天翻堆一次，直至高温阶段结束；
e.降温阶段，高温结束后，堆温逐渐降到50℃以下，应每4天翻堆一次；
f.腐熟保肥阶段，腐熟阶段应压实堆体，使其处于嫌气状态，当温度降到30℃以下，堆体变黑，材料变烂后，腐熟发酵完成；
g.腐熟完成后，将肥料通过半湿物料粉碎机，粉碎后的肥料呈粉末状，粉碎完成后装袋。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
①物种选择方面。本发明在植被恢复中采用的物种是通过对与治理区地形、气候条件一致区域的植物群落进行群落学调查，获取植物材料选择的范围。
②物种配置方面。本发明在植被恢复物种配置中是通过多样性分析及优势度计算，选择群落中的优势种及伴生种作为植被恢复物种材料，按天然植被物种组配规律进行物种配置，确保种子在当地环境中的适应性，不易死亡。
③基质配置方面。本发明的植被恢复措施采用了基质添加手段，所采用的基质是有机堆肥与治理区沙土按体积比1∶3混合，保证符合治理区基质条件的基础上，提供植被恢复初期所需要的养分元素。
④植生袋设计方面。通过精准的计算植生袋的尺寸，使植生袋运输、铺设方便，并且可通过对边缘沙埋抵抗大风天气，保水保肥，2-3年的降解期可为植被恢复初期提供相对稳定的生长环境。
附图说明
图1为本发明平铺型植生袋结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
实施例：一种裸露沙地植被快速恢复方法，其特征在于：方法步骤如下，
步骤一，种子选取
a.采用植物群落学调查方法，调查治理区方圆5km范围内与治理区地形条件一致的区域的植物群落的植物盖度、高度和多度；
b.通过多样性指数、均匀度指数、丰富度指数，分析调查区域的植物群落多样性；植被调查，是生态学和植被修复研究的基本方法，可以系统了解植被修复区域的植被状况
c.进行优势度计算，通过优势度对植物进行排序，选择优势种和伴生种作为植被恢复的植物材料，优势度计算能够科学选取出植被修复区域的原生物种和群落构建中的主要物种；优势度的排序决定哪些物种作为植被恢复的植物材料，如收集种子较为困难，可采用人工育种获取种子或用同一功能群内其他植物材料代替；
在植被修复的实践中，所用植物材料的选取，是第一步工作，通过植被调查和优势度排序的筛选方法能解决以下两方面的技术问题
一方面，科学选取乡土植物材料，有效提高植被修复实践中，逐渐形成稳定植被群落的概率。
一方面，有效避免因盲目引入外来物种而有可能导致的物种入侵，甚至大规模的生态灾害。
步骤二，制备平铺型植生袋
a.根据优势度比例进行四种植被种子的混合配置；
b.将堆肥与沙子按照1∶3的体积比例混合均匀作为种子生长基质；1∶3的体积比例保证基质与治理区基质条件基本一致，提供了足够植物生长的养分，且成本低；
c.将种子播种于生长基质上制成平铺型植生袋；如图1，
所述植生袋采用在2-3年降解的无纺布制作，保证植生袋的透气性和透水性，能够保湿保肥、可降解，且不影响草种发芽、出苗；所述植生袋体积小，长、宽、厚分别为20cm、30cm、2-5cm，其中一底面的长和宽比另一底面大10cm，制作后形成“裙边”。便于施工操作，此尺寸植生袋制作完成后的重量在2-3千克左右，方便单人铺设。厚度2-5公分，是依据绝大多数草本植物种子覆土2-5公分，出芽率较好。尺寸过大，无纺布材料包裹的植生袋在运输和铺设过程中容易破损。将底面较大一面朝上，对“裙边”覆沙，保证植生袋固定。
通过前期对不同尺寸植生袋的应用实验表明，长，宽，高为20cm，30cm，2-5cm的植生袋能够短时间内被风沙全部掩埋，保水保肥。另外2-3年的降解时间，可为植被恢复初期提供相对稳定的环境。
所述堆肥为动植物废弃物堆肥，所述动植物废弃物堆肥方法如下，
a.前期堆肥材料处理，将大块农田废弃物进行粉碎，粉碎物越细，后期堆肥过程中完全腐熟所需时间越短，粉粹后进行灌水处理，由于农田废弃物如秸秆表面含蜡质层，不易吸水，可参入一定量的生石灰，破坏其蜡质层，以促进秸秆吸水，此过程最好在堆肥前三天开始处理；
将动物粪便用翻抛机进行翻抛粉碎，由于羊圈中含有未食尽的草料，混合粪便后在动物的踩踏下容易结成大块，对后期的腐熟非常不利，应提前用翻抛机进行翻抛粉碎，最大块最好不要超过5cm大小；
b.材料堆肥，以原料C/N值(25-30)∶1为基准，将动物粪便和秸秆混合，采用一层粪便一层秸秆的方法均匀铺设，每层厚度在10cm左右，堆积后，用翻抛机进行两种材料的充分混合，每翻抛一次进行洒水和添加发酵菌液一次，两者喷洒均匀，翻抛的同时完成洒水和堆肥发酵菌液的添加工作，保持材料的含水量在50％-60％左右；发酵菌液采用发酵菌加水稀释，培菌4-8小时，不同厂家的产品应根据其说明进行相应的预处理；
c.升温阶段，堆制初期，堆体温度上升到50℃，此时堆内温度适合芽孢杆菌、球菌、放线菌、真菌和硝化细菌等中温性的微生物活动，它们能先利用水溶性的有机物质而迅速繁殖，继而分解蛋白质和部分的半纤维素和纤维素，同事同时释放出氨气、二氧化碳和热量。升温阶段一般在堆制完成后两天内完成，此时堆体中氧气充足，不必要进行翻堆；
d.高温阶段，堆制2-3天后，堆内温度达到60-65℃，称为高温阶段，高温阶段一般持续15-20天，堆体颜色逐渐变成褐色，7天左右时，堆体臭味消失。此时出现大量好热性的微生物，应进行第一次翻堆，翻堆时把堆体内部翻到中间，中间的翻到外部，此后应每2天翻堆一次，直至高温阶段结束。翻堆主要作用是补充氧气，保证好气性微生物如氨化细菌、硝化细菌、纤维素分解细菌等的正常活动，避免好气性微生物繁殖受到抑制；
e.降温阶段，高温结束后，堆温逐渐降到50℃以下，应每4天翻堆一次；
f.腐熟保肥阶段，这个阶段堆内可分解的有机物料基质大幅度减少，腐殖化作用占绝对优势。随着腐殖质的积累，分解腐殖质等有机物的放线菌数量也相应增加，嫌气纤维分解细菌、嫌气固氮菌和反硝化细菌逐渐增多，此时应压实堆体，使其处于嫌气状态，防止反硝化作用损失氮素。当温度降到30℃以下，堆体变黑，材料变烂后，腐熟发酵完成；通过腐熟过程，使有机物料尽快释放养分，还可经过发酵过程中产生的高温杀灭寄生虫卵和各种病原菌，杀死各种危害作物的病虫害及杂草种子，达到无害化的目的，同时还可缩小有机肥料庞大的体积；
g.腐熟完成后，将肥料通过半湿物料粉碎机，粉碎后的肥料呈粉末状，如果湿度过大，粉碎无法完成，可将肥料摊开晾晒，降低其含水量，将肥料通过半湿物料粉碎机粉碎完成后装袋。
以上对本发明所提供的一种裸露沙地植被快速恢复方法进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种裸露沙地植被快速恢复方法，其特征在于：方法步骤如下，
步骤一，种子选取
a.采用植物群落学调查方法，调查治理区域方圆5km范围内，与治理区地形相似(海拔、坡度、坡向、坡位)区域的天然或次生植物群落的植物盖度、高度和多度；
b.通过多样性指数、均匀度指数、丰富度指数，分析调查区域的植物群落多样性；
c.进行优势度计算，通过优势度对植物进行排序，选择群落中的优势种及伴生种，并根据市场种子供应情况，确定植被恢复的植物材料；
步骤二，制备平铺型植生袋
a.将多种植物种子按照天然植物群落物种组配进行混合配置；
b.将堆肥与沙子按照1∶3的体积比例混合均匀作为种子生长基质；
c.将种子播种于生长基质上制成平铺型植生袋。
2.根据权利要求1所述的一种裸露沙地植被快速恢复方法，其特征在于：所述植生袋的长、宽、厚分别为20cm、30cm、2-5cm，其中一个底面的长和宽比另一底面分别大10cm，制作后形成裙边。
3.根据权利要求2所述的一种裸露沙地植被快速恢复方法，其特征在于：所述植生袋采用在2-3年内降解的无纺布制作。
4.根据权利要求1所述的一种裸露沙地植被快速恢复方法，其特征在于：所述有机堆肥为动植物废弃物堆肥，有机质含量在50％以上。
5.根据权利要求1所述的一种裸露沙地植被快速恢复方法，其特征在于：所述动植物废弃物堆肥方法如下，
a.前期堆肥材料处理，将大块农田废弃物进行粉碎，粉粹后进行灌水处理，并参入一定量的生石灰，破坏其蜡质层；将动物粪便用翻抛机进行翻抛粉碎；
b.材料堆肥，以原料C/N值(25-30)∶1为基准，将动物粪便和秸秆混合，保持材料的含水量在50％-60％左右；
c.升温阶段，堆制初期，堆体温度上升到50℃，此过程中温性的微生物活动，持续1-2天；
d.高温阶段，堆制2—3天后，堆内温度达到60-65℃，持续15-20天，堆体颜色逐渐变成褐色，待堆体臭味消失时，出现大量好热性的微生物，应进行第一次翻堆，此后应每2天翻堆一次，直至高温阶段结束；
e.降温阶段，高温结束后，堆温逐渐降到50℃以下，应每4天翻堆一次；
f.腐熟保肥阶段，腐熟阶段应压实堆体，使其处于嫌气状态，当温度降到30℃以下，堆体变黑，材料变烂后，腐熟发酵完成；
g.腐熟完成后，将肥料通过半湿物料粉碎机，粉碎后的肥料呈粉末状，粉碎完成后装袋。
6.根据权利要求5所述的一种裸露沙地植被快速恢复方法，其特征在于：步骤b中，采用一层粪便一层秸秆的方法均匀铺设，每层厚度在10cm左右，堆积后，用翻抛机进行两种材料的充分混合，每翻抛一次进行洒水和添加菌液一次，两者喷洒均匀，翻抛的同时完成洒水和堆肥发酵菌液的添加工作。
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