CN107371770A - 一种流动沙地植被快速重建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种流动沙地植被快速重建方法，其特征在于使用工程材料对流动沙地进行区块划分，形成四周具有沙障的网格区块；在区块内均匀铺撒有机肥，然后将植物材料均匀撒播于区块内，耙耱均匀，压实；在其上覆盖无纺布地膜，膜的边缘压入沙地内即可。该方法能快速、经济地恢复高寒流动沙地的植被，且维护成本低、持续效果好。

Description

一种流动沙地植被快速重建方法
技术领域
本发明涉及一种植被快速重建方法，尤其涉及一种流动沙地植被快速重建方法，特别涉及一种高寒地带流动沙地植被快速重建方法。
背景技术
植被和土壤退化会伴随着日益严峻的荒漠化趋势，形成的流动沙地的地表环境极不稳定、养分含量极低、水分蒸散发强烈，且沙地中植物种子库状况极差，严重限制了植被的自然恢复。同时，流动沙地的不稳定性还严重威胁周围环境，例如在青藏铁路沿线的流动沙地对青藏铁路的安全运营存在极大的安全隐患，限制当地的生态环境改善和经济发展。
利用传统工艺单纯采用挡沙墙、阻沙栅栏、石方格等机械措施进行固沙时，需要制备大量的工程材料，材料造价高，运输、安装工作量大，同时开山采石对生态环境的影响也不容小觑。并且由于缺少植物对沙地进行固定，随着积沙增多，固沙作用逐渐降低，达不到根本性固沙及植被恢复的效果(参见附图1所示)。在这种背景之下，利用植物材料进行固沙逐渐受到重视。
在气候、降水等条件较好的植被退化区，单纯的播撒种子能取到较好的植被恢复效果，从而使沙地得以固定。然而在自然环境极其恶劣的青藏高原，受风速大、降水少、辐射强、温度低、温差大、沙地瘠薄等条件限制，不适应该气候区且抗性差的植物存活非常困难，通过单一的播种植物难以恢复植被。因此，有需要开发一种针对高寒环境同样有效的流动沙地植被快速重建方法。
面对在青藏高原工程施工中存在的施工、维护成本高、适生植物繁育难度大、可持续效益差、效益低等限制性问题，亟待开发一种植被再造和防沙治沙新技术，形成针对性强的技术体系，并开展示范研究，为高寒地区铁路防沙提供技术支持。
发明内容
本发明人通过长期的实践，研究出一套系统的流动沙地植被快速重建方法，该方法对高寒流动沙地，特别是青藏铁路沿线的流动沙地能够进行快速植被恢复。
本发明的目的在于提供一种固定流动沙地基质环境、加速植被恢复的快速、经济的方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种流动沙地植被快速重建方法，其特征在于：使用工程材料对流动沙地进行区块划分，形成四周具有沙障的网格区块；在区块内均匀铺撒有机肥，然后将植物材料均匀撒播于区块内，耙耱均匀，压实；在其上覆盖无纺布地膜，膜的边缘压入沙地内即可。
本发明的一个优选方案中，所述工程材料通过就地取材，利用当地的河沙、水泥、钢筋制作成水泥板，其中一侧长边上具有钢筋弯曲形成的倒U钩。
本发明的另一个优选方案中，所述植物材料为耐旱、耐瘠薄的植物材料，可以按照重要值比例、结合所在气候区的沙地植物群落情况混合多种来使用。
本发明的另一个优选方案中，所述有机肥是利用农林废弃物和牲畜粪便进行堆肥获得的，所需原材料亦可就地取材。
本发明的进一步优选方案中包括以下步骤：
步骤一，工程材料制备
a.利用河沙、水泥和钢筋制作水泥板(150cm×60cm×5cm)，其中一侧长边的钢筋弯曲成10cm长的倒“U”钩；
b.利用农林废弃物和牲畜粪便进行堆肥；
c.裁制200cm×200cm的无纺布地膜，无纺布密度30g/cm2左右；
步骤二，生物材料制备
a.调查分析治理区所在气候区的沙地植物群落，分析群落物种重要值并结合市场供应情况选择耐旱、耐瘠薄植物材料；
b.将各植物材料按重要值比例进行混合；
步骤三，施工步骤
a.在流动沙地上用水泥板分隔成150cm×150cm的水泥板方格，将水泥板埋入沙地30cm，露出沙地30cm，倒U钩朝上；
b.将有机堆肥均匀地铺撒于水泥板方格内，形成厚度约0.5cm的沙土层；
c.将混合的植物材料(种子)均匀地撒于方格内，耙耱均匀，深度2～5cm，压实；
d.在其上覆盖无纺布地膜，将膜边压入沙地内。
上述提到的农林废弃物包括秸秆、木屑、树枝粉碎物。
上述无纺布地膜的材料优选可随时间降解的环境友好材料，例如可选用聚烯烃类无纺布，密度约30-40g/cm2。这样适宜的密度能提供保水、保温功能，促进种子发芽，幼苗可钻出无纺布，随着植物生长，无纺布逐渐降解，对环境无污染。并且，无纺布降解后土壤基质露出，为其它随动物、风而来的植物种子提供发芽条件，也保证植物枯落物落入基质中逐渐降解，进一步改良土壤。
针对青藏铁路沿线的流动沙地所在气候区的沙地植物群落情况，所述耐旱、耐瘠薄植物材料可以选择的组合包括：短芒披碱草、多叶老芒麦、青海冷地早熟禾和中华羊茅中的一种或两种以上。根据植物千粒重、播种经验、高寒区恶劣的自然环境对植被恢复初期的限制因素以及植物群落组配机制，特别优选各植物种配比为短芒披碱草∶多叶老芒麦∶青海冷地早熟禾∶中华羊茅＝1/3∶1/3∶1/6∶1/6(重量比)。
附图说明
图1：传统的高立式沙障使用中被掩埋前后的实景图。
图2：本发明的水泥板方格沙障的一个实例图及施工示意图。
图3：本发明实施例1和对比例1使用1个月后恢复效果的对比图。
图4：本发明实施例1和2采用不同植物材料的植被恢复情况示意图。
图5：本发明实施例3采用本发明的植物材料在不同沙地改良措施下的植被恢复情况示意图。
发明效果
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)沙障设计方面。本发明采用的沙障是小型、轻便的水泥板沙障，相对于高立式挡沙墙，本沙障在安装时便于操作。针对流动沙地的立地条件，将沙障埋入沙地中，植被恢复后，利用机械措施挂住上侧边缘设计的10cm倒“U”形弯钩将水泥板起出，可实现水泥板沙障的重复利用，相对于传统的石方格沙障减少了开山采石对生态环境造成的负面影响，且对方格内小环境具有良好的挡风作用。
(2)材料规格方面。本发明裁制200cm×200cm宽的无纺布可在完全覆盖沙方格的基础上，边缘留出20cm左右宽埋入沙地进行固定，同时，此规格可保证无纺布最大限度的贴合地面，增大保墒保温作用。无纺布密度保证植物萌芽能刺破无纺布，且在植物生长稳定后逐渐降解，有利于随动物、风等作用而来的乡土植物种子生根发芽。
(3)播种技术方面。本发明采用撒播有机肥和种子的方式，而非条播方式。在方格内进行条播操作困难，而撒播能保证养分及种子在沙地上均匀分布，在提供植物生长所需养分的同时减少植物生长的竞争效应。耙耱深度在保护种子的同时能保证种子顺利发芽。该方法在播种操作上更为方便快捷，且能构建更为均匀的植物群落。
(4)理论支撑方面。本发明植被重建采用的植物种是通过对治理区所在气候区的沙地植物群落进行全面、科学的植物群落学调查分析确定。同一气候区的沙地乡土植物种能更好的适应治理区的气候、立地条件，通过多种不同植物种按照调查植物群落结构进行物种组配，能迅速形成具有一定多样性的植物群落，增强流动沙地人工重建植物群落的抵抗力稳定性、恢复力稳定性。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
实施例1：一种流动沙地植被快速重建方法，包括以下步骤：
1.工程材料制备
a.利用河沙、水泥和钢筋制作水泥板，水泥板长150cm，宽60cm，厚5cm，其中一侧长边的钢筋加长并弯曲成10cm长的倒“U”钩，一排共3个弯钩；
b.利用园林修剪后的枝条、农业生产中的秸秆等农林废弃物铡碎后和牲畜粪便进行堆肥；
c.裁制200cm×200cm的无纺布地膜，无纺布密度30g/cm2左右，在植物生长稳定后逐渐降解；
2.生物材料制备
a.在植物生长盛期调查分析治理区所在气候区的沙地植物群落，结合市场供应情况选择耐旱、耐瘠薄植物材料；
b.将各植物种按照重要值比例进行混合，在青藏高原高寒沙区根据对沙区植被群落进行群落学调查、分析及市场草种供应情况，选择短芒披碱草∶多叶老芒麦∶青海冷地早熟禾∶中华羊茅按照1/3∶1/3∶1/6∶1/6(重量比)进行混合播种；
3.施工步骤
a.在流动沙地拼接成150cm×150cm，高60cm的水泥板方格，埋入沙地30cm，弯钩朝上，埋设水泥板过程中进行整地，使方格内基质平整；
b.将有机堆肥均匀地铺撒于水泥板方格内，形成厚度约0.5cm的沙土层；
c.将混合的植物材料均匀地撒播于方格内，耙耱均匀，深度2～5cm，压实；
d.在其上覆盖200cm×200cm无纺布地膜，将膜边超出方格大小的部分压入沙地中。
所述植物材料3个月后的生长状况如图4所示。
实施例2(不同的植物材料)
按照实施例1的步骤进行流动沙地植被快速重建方法，其中植物材料分别单独选择短芒披碱草、多叶老芒麦、青海冷地早熟禾、中华羊茅4种植物材料，将其分别单独均匀地撒播于在所述方格内，其他的沙障设置、生物肥及无纺布改良措施与实施例1相同。这4种植物3个月后的生长状况如图4所示。
实施例3(不同的沙地改良措施组合)
按照实施例1的步骤进行流动沙地植被快速重建方法，其中植物材料选择短芒披碱草∶多叶老芒麦∶青海冷地早熟禾∶中华羊茅按照1/3∶1/3∶1/6∶1/6(重量比)进行混合播种。将上述本发明组配后的植物材料分别播种在方格沙障+生物肥+无纺布(ESCF)、方格沙障+生物肥(ESC)、方格沙障+无纺布(ESF)、方格沙障(ES)4种不同沙地改良措施下的3个月后生长状况如图5所示。
对比例1
未采用本发明的技术方案，所得到的1个月后的植被效果与实施例1对比如附图3所示。在同期植物群落学调查中，沙地植被盖度依旧为0。
以上对本发明所提供的一种流动沙地植被快速重建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)

1.一种流动沙地植被快速重建方法，其特征在于：使用工程材料对流动沙地进行区块划分，形成四周具有沙障的网格区块；在区块内均匀铺撒有机肥，然后将植物材料均匀撒播于区块内，耙耱均匀，压实；在其上覆盖无纺布地膜，膜的边缘压入沙地内即可。
2.根据权利要求1所述的流动沙地植被快速重建方法，其特征在于：所述工程材料通过就地取材，利用当地的河沙、水泥、钢筋制作成水泥板，其中一侧长边上具有钢筋弯曲形成的倒U钩。
3.根据权利要求1或2所述的流动沙地植被快速重建方法，其特征在于：所述植物材料为耐旱、耐瘠薄的植物材料，可以按照重要值比例、结合所在气候区的沙地植物群落情况混合多种来使用。
4.根据权利要求3所述的流动沙地植被快速重建方法，其特征在于：所述植物材料为选自青海冷地早熟禾(Poa crymophila cv.Qinghai)、短芒披碱草(Elymusbreviaristatus)、多叶老芒麦(E.sibiricus cv.duoye)、中华羊茅(Festuca sinensis)中的一种或两种以上。
5.根据权利要求3所述的流动沙地植被快速重建方法，其特征在于：所述有机肥是利用农林废弃物和牲畜粪便进行堆肥获得的，材料可就地迅速取材，实现废弃物资源化利用。
6.根据权利要求1或2所述的流动沙地植被快速重建方法，其特征在于施工步骤包括：
a.在流动沙地上用工程材料分隔成150cm×150cm的方格，将工程材料埋入沙地30cm，露出沙地30cm，倒U钩朝上；
b.将有机肥均匀地铺撒于上述方格内，形成厚度0.5cm的沙土层；
c.将混合的植物材料均匀地撒于方格内，耙耱均匀，深度2～5cm，压实；
d.在其上覆盖200cm×200cm无纺布地膜，将膜边压入沙地内。
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