CN108651179B - 一种利用藤本植物修复重度石漠化方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用藤本植物修复重度石漠化方法，包括如下步骤：选定重度石漠化修复区，根据实地情况布设窝坑，以窝坑为圆心，采用窝状整地设置藤本植物栽植穴；将窝坑中填充复合型纳米营养块，所述复合型纳米营养块上填充肥沃土壤并与窝坑边沿齐平；将稻糠、干草颗粒充分混合作为填充料填充于藤本植物栽植穴底部，再使用草木灰、农家肥或有机肥进行填充、压平直至与栽植穴边沿齐平；选择适宜藤本植物以及按照其空间配置模式栽植于窝坑中，并辅以人工措施引导藤本植物向不同方向蔓延生长。本发明方法成本低廉、操作简单，通过重度石漠化区藤本植物种植穴土壤基质的特殊构建，以及藤本植物的科学选择和栽植，进一步提升重度石漠化的修复效果。

Description

一种利用藤本植物修复重度石漠化方法

技术领域

本发明涉及生态修复技术领域，尤其涉及一种利用藤本植物修复重度石漠化方法。

背景技术

石漠化是指在热带、亚热带湿润、半湿润气候条件的石灰岩地区及其发育的背景下，受人为活动的干扰，地表植被受到破坏，土壤受到严重侵蚀，基岩大面积裸露，地表荒漠化、土地退化现象的极端形式。根据国家林业局第二次石漠化监测结果，以云贵高原为主体的贵州、广西、云南、湖南、重庆、四川、湖北、广东等8省市组成的西南岩溶区有石漠化土地面积1200.2万hm 2，石漠化现象十分严重，被称为“生态癌症”，并且该区域是长江的重要水源补给区，也是三峡水库、南水北调等国家重大工程所在地，生态区位十分重要，其严重的生态问题已经制约了区域经济社会发展，危及国土生态安全。党中央、国务院多次强调要加强石漠化治理，促进生态修复。石漠化区域“缺土少水，植被稀少”是其核心生态问题。多数研究表明，西南岩溶地区石漠化植物群落演替过程一般分为草本群落阶段、灌草群落阶段、灌木灌丛阶段、灌乔过渡阶段、次生乔木林阶段、顶级群落等6个阶段。在恢复早期阶段，群落组成以喜光先锋植物占优势，群落高度低、盖度小，先锋植物的种实小、重量轻，易到达退化群落中，并能适应早期群落环境，迅速萌芽生长，恢复潜力高。自然恢复过程中，藤本植物是植物群落演替的先锋植物类群，它具有速生速长、适应性强和旺盛的生命力，占地面小但覆盖率大，且具扩展性等特点，能较充分地利用岩溶生境中各类小生境资源，如石面、石缝、石沟等，达到快速覆盖地面的目的，这是退化石漠化自然恢复早期阶段，其它植物群落无法具备的。

藤本植物是石漠化生态恢复过程中植物群落演替的先锋植物类群和理想植物材料，其具有发达的根系和旺盛的生命力、生态适应性强，许多具有匍匐茎的藤本植物能够充分利用小生境的空间分布格局开拓自己的生存空间,由此适应喀斯特生境资源分布的空间异质性。其生长迅速，能快速覆盖地表、山石，并随着其枯枝落叶的积累，可使石漠化地区的土壤层厚度不断增加、土壤肥力增强、涵水量增加、生物多样性提高。更为主要的是，其能有效改变石漠化生境条件，为其它植物群系生长创造有利条件和打下环境基础，比如，在石漠化地区的表层只要有藤本植物覆盖，苔藓植物和蕨类植物就可以正常生长，而苔藓植物可以部分替代土壤，起到涵养水源作用，同时，其生长过程中分泌的酸性物质，能促进岩面溶解而自身残骸堆积在岩面上，从而促进岩石矿化成土，并为其它高等植物的生存创造了条件。当然，藤本植物中不乏有经济价值高的种类，比如金银花、藤本植物等。

虽然藤本植物在石漠化治理上具有诸多先天优势，但就简单的栽培利用，其修复效果以及修复周期很难达到预期目标，极大的限制了藤本植物在石漠化治理中的应用前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低廉、操作简单、环保无污染、可持续改善藤本植物生长环境，进一步提升藤本植物修复重度石漠化能力的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用藤本植物修复重度石漠化方法，包括如下步骤：

藤本植物空间配置模式：采用草质藤本和木质藤本搭配、常绿藤本和落叶藤本搭配、生态型藤本和经济型藤本搭配、不同攀援习性藤本搭配等方式配置藤本植物，对于重度石漠化修复区，应以吸附型和匍匐型藤本植物为主，约占80％-90％，并可根据实际情况，零星搭配攀缘型和缠绕型藤本植物，约占10％-20％；

栽植穴整地：尽量保留原生植被，结合所设窝坑位置，且充分利用修复区具备植被生长的一切土壤条件，比如石沟、石缝、石洞、石面等，也可根据实际情况部分客土，进行栽植穴窝状整地，密度为80-120穴/亩；

藤本植物栽植：选择在秋冬季采用2年生藤本植物合格苗进行植苗造林，栽植前苗木蘸生根粉或泥浆处理，之后将苗木放置窝中，确保根系舒正，扶正，覆土，踩实，压紧，然后用碎石或枯落物覆盖于表面，根据前述空间配置模式进行藤本植物混交，多以星状混交或株间混交为宜；

日常管护：防止人畜破坏，辅以人工措施修正藤本植物拓展生长方向，也可人工辅以藤本植物附着物或支撑物，促进藤本植物向四周不同方向生长和拓展。

所述在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述草质藤本植物包括：野葡萄、栝楼、乌蔹莓、何首乌、鸡屎藤一种或几种；木质藤本植物包括：葛藤、油麻藤、地枇杷型、络石、菝葜、爬山虎、常春藤、野生猕猴桃、金银花、八月瓜一种或几种。

进一步，所述重度石漠化区整地处理还包括如下步骤：选择岩石裸露程度高于50％、植被覆盖率低于30％的石漠化区域作为中心构建修复区；

在修复区中心位置设置窝坑，并以窝坑为圆心，辐射半径为0.5m-1m设置藤本植物栽植穴；

将窝坑中填充复合型纳米营养块，所述复合型纳米营养块上填充肥沃土壤并与窝坑边沿齐平；

将稻糠、干草颗粒充分混合作为填充料填充于藤本植物栽植穴底部，再使用草木灰、农家肥或有机肥进行填充、压平直至与藤本植物栽植穴边沿齐平；

选择藤本植物种植于修复区窝坑中，并朝不同方向引导藤本植物生长方向；

选择不同藤本植物合理种植于藤本植物栽植穴中。

进一步，所述在修复区中心位置设置窝坑，并以窝坑为圆心，辐射半径为0.5m-1m设置藤本植物栽植穴步骤的具体实现如下：

在修复区中心位置设置边长为1m x 1m、深度为0.5m-1m的窝坑，并以窝坑为圆心，辐射半径为0.5m-1m设置30cmx30cmx20cm的圆弧形窝状藤本植物栽植穴；

所述窝坑内壁设置为阶梯结构，所述阶梯结构设置于纵深方向二分之一处，所述纵深方向二分之一处还设置有导流通道，所述导流通道与藤本植物栽植穴导通。

所述窝坑二分之一下部用于修复区蓄水储备，同时当窝坑中水位高于预订位置，对藤本植物生长产生不利影响时，窝坑中的水会通过导流通道排泄至藤本植物栽植穴中实现灌溉。

进一步，所述将窝坑中填充复合型纳米营养块，所述复合型纳米营养块上填充肥沃土壤并与窝坑边沿齐平步骤的具体实现如下：

将制备好的复合型纳米营养块设置于窝坑内壁阶梯结构处，所述复合型纳米营养块上方填充肥沃土壤并与窝坑边沿齐平，从而实现窝坑上部栽植区，下部蓄水区的隔离构建；

所述复合型纳米营养块制备方法如下：

按照质量份数，将60-80份贝壳粉、30-50份的花生壳粉、40-50份核桃壳粉、30-40份吸水树脂微胶囊、20-30份缓释肥充分混合得到混合粉体A；

按照质量份数，将30-50份去离子水、5-7份发泡剂、3-5份胶黏剂与70-90份混合粉体A，在恒温研磨机中充分研磨混合，得到均匀混合浆料B；

以混合浆料B为材料本体，通过模压成型机制备得到复合膜C；

将复合膜C放入100-150℃煅烧炉中，退火0.5-1h，得到复合型纳米营养块；

其中，吸水树脂微胶囊制备方法如下：

按照重量份，将15份明胶、25份阿拉伯胶充分混合，加入10份的大分子减水剂，并用高速分散器进行乳化，低速搅拌乳状液，在30-50℃条件下，降低pH至5-7，进行复合凝聚反应，得到吸水树脂微胶囊制。

进一步，所述将稻糠、干草颗粒充分混合作为填充料填充于藤本植物栽植穴底部，再使用草木灰、有机肥或农家肥进行填充、压平直至与藤本植物栽植穴边沿齐平步骤的具体实现如下：

将稻糠、干草颗粒充分混合作为填充料填充于藤本植物栽植穴底部，其填充厚度为藤本植物栽植穴深度的三分之一；

将草木灰、有机肥或农家肥交替填充于藤本植物栽植穴中，同时均匀浇水、压平，采用此方式持续对藤本植物栽植穴进行填充直至填充料与藤本植物栽植穴边沿齐平。

本发明通过废弃原材料的再次利用及改性制备得到复合型纳米营养块，该复合型纳米营养块中由于复合有吸水树脂微胶囊，具有极强的吸水性和水分的缓释放能力，可以持续保障藤本植物生长水分需要，同时复合型纳米营养块中复合有缓释肥，可长期为藤本植物提供营养补给。

同时利用复合型纳米营养块特殊隔离，实现窝坑上部栽植区，下部蓄水区的构建，尤其下部蓄水区不但可以为藤本植物保障生长水源，更为重要的是为藤本植物根系的拓展提供较大空间，使得藤本植物根系可在修复区内部快速拓展，从而加速修复区土壤形成。

进一步，所述选择藤本植物合理种植于藤本植物栽植穴中步骤具体实现如下：

选择藤本植物合理种植于藤本植物栽植穴中，所述栽植前苗木蘸生根粉或泥浆处理，将苗木放置窝中，扶正，覆土，踩实，压紧，然后用碎石或枯落物覆盖于表面，每穴也可混交两种或三种不同类型藤本植物。

本发明的有益效果是：

1.本发明核心是遵循重度石漠化区特殊生境条件，充分利用藤本植物的自然属性，选择适宜藤本植物以及进行空间配置、栽植与管理，建立多维修复层，实现重度石漠化藤本植物快速修复；

2.利用废弃原材料进行改性制备复合型纳米营养块，并利用复合型纳米营养块为藤本植物构建良好的生长环境；

3.利用稻糠、干草、草木灰等材料作为藤本植物栽植穴的填充料，极大改善了藤本植物栽植穴的保湿、保温特性，同时填充料不断的降解可为植物提供持续的营养补给；

4.藤本植物栽植穴与窝坑的结构配合以及藤本植物空间配置模式的配合，可以进一步增强修复区藤本植物的抵御自然灾害能力。

具体实施方式

以下结合本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种利用藤本植物修复重度石漠化方法，包括如下步骤：

藤本植物空间配置模式：采用草质藤本和木质藤本搭配、常绿藤本和落叶藤本搭配、生态型藤本和经济型藤本搭配、不同攀援习性藤本搭配等方式配置藤本植物，对于重度石漠化修复区，应以吸附型和匍匐型藤本植物为主，约占80％-90％，并可根据实际情况，零星搭配攀缘型和缠绕型藤本植物，约占10％-20％；

栽植穴整地：尽量保留原生植被，且充分利用修复区具备植被生长的一切土壤条件，比如石沟、石缝、石洞、石面等，也可根据实际情况部分客土，进行藤本植物栽植穴窝状整地，密度为80-120穴/亩；

藤本植物栽植：选择在秋冬季采用2年生藤本植物合格苗进行植苗造林，栽植前苗木蘸生根粉或泥浆处理，苗木放置窝中，确保根系舒正，将苗木扶正，覆土，踩实，压紧，之后用碎石或枯落物覆盖于表面，根据前述空间配置模式进行藤本植物混交，多以星状混交或株间混交为宜；

日常管护：防止人畜破坏，辅以人工措施修正藤本植物拓展生长方向，也可人工辅以藤本植物附着物或支撑物，促进藤本植物向四周不同方向生长和拓展。

选择岩石裸露程度高于50％、植被覆盖率低于30％的石漠化区域作为中心构建修复区；

在修复区中心位置设置窝坑，并以窝坑为圆心，辐射半径为0.5m-1m设置藤本植物栽植穴；

将窝坑中填充复合型纳米营养块，所述复合型纳米营养块上填充肥沃土壤并与窝坑边沿齐平；

将稻糠、干草颗粒充分混合作为填充料填充于藤本植物栽植穴底部，再使用草木灰、农家肥或有机肥进行填充、压平直至与藤本植物栽植穴边沿齐平；

选择藤本植物种植于修复区窝坑中，并朝不同方向引导藤本植物生长方向；

选择不同类型藤本植物合理种植于藤本植物栽植穴中。

实施例1：修复区的构建

在修复区中心位置设置边长为1m x 1m、深度为0.5m-1m的窝坑，并以窝坑为圆心，辐射半径为0.5m-1m设置30cmx30cmx20cm的圆弧形藤本植物栽植穴；所述窝坑内壁设置为阶梯结构，所述阶梯结构设置于纵深方向二分之一处，所述纵深方向二分之一处还设置有导流通道，所述导流通道与藤本植物栽植穴导通。将制备好的复合型纳米营养块设置于窝坑内壁阶梯结构处，所述复合型纳米营养块上方填充肥沃土壤并与窝坑边沿齐平，从而实现窝坑上部栽植区，下部蓄水区的隔离构建；

实施例2：复合型纳米营养块制备

按照质量份数，将60-80份贝壳粉、30-50份的花生壳粉、40-50份核桃壳粉、30-40份吸水树脂微胶囊、20-30份缓释肥充分混合得到混合粉体A；按照质量份数，将30-50份去离子水、5-7份发泡剂、3-5份胶黏剂与70-90份混合粉体A，在恒温研磨机中充分研磨混合，得到均匀混合浆料B；以混合浆料B为材料本体，通过模压成型机制备得到复合膜C；将复合膜C放入100-150℃煅烧炉中，退火0.5-1h，得到复合型纳米营养块。

实施例3：吸水树脂微胶囊制备

按照重量份，将15份明胶、25份阿拉伯胶充分混合，加入10份的大分子减水剂，并用高速分散器进行乳化，低速搅拌乳状液，在30-50℃条件下，降低pH至5-7，进行复合凝聚反应，得到吸水树脂微胶囊制。

实施例4：藤本植物栽植穴填充

将稻糠、干草颗粒充分混合作为填充料填充于藤本植物栽植穴底部，其填充厚度为藤本植物栽植穴深度的三分之一；将草木灰、有机肥或农家肥交替填充于藤本植物栽植穴中，同时均匀浇水、压平，采用此方式持续对藤本植物栽植穴进行填充直至填充料与藤本植物栽植穴边沿齐平。

实施例5：适宜藤本植物选择

草质藤本植物包括：野葡萄、栝楼、乌蔹莓、何首乌、鸡屎藤一种或几种；木质藤本植物包括：葛藤、油麻藤、地枇杷型、络石、菝葜、爬山虎、常春藤、野生猕猴桃、金银花、八月瓜一种或几种。实施例6：藤本植物空间配置模式

在以上藤本植物种类中，采用草质藤本和木质藤本搭配、常绿藤本和落叶藤本搭配、生态型藤本和经济型藤本搭配、不同攀援习性藤本搭配等方式配置藤本植物，对于重度石漠化修复区，应以吸附型和匍匐型藤本植物为主，约占80％-90％，并可根据实际情况，零星搭配攀缘型和缠绕型藤本植物，约占10％-20％。

实施例7：藤本植物栽植

选择在秋冬季采用2年生藤本植物合格苗进行植苗造林，栽植前苗木蘸生根粉或泥浆处理，之后将苗木放置窝中，确保根系舒正，扶正，覆土，踩实，压紧，然后用碎石或枯落物覆盖于表面，根据前述空间配置模式进行藤本植物混交，多以星状混交或株间混交为宜。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种利用藤本植物修复重度石漠化方法，其特征在于，包括如下步骤：

藤本植物空间配置模式：采用草质藤本和木质藤本搭配、常绿藤本和落叶藤本搭配、生态型藤本和经济型藤本搭配、不同攀援习性藤本搭配方式配置藤本植物，对于重度石漠化修复区，应以吸附型和匍匐型藤本植物为主，占80％-90％，并可根据实际情况，搭配攀缘型和缠绕型藤本植物，占10％-20％；

栽植穴整地：尽量保留原生植被，结合所设窝坑位置，且充分利用修复区具备植被生长的一切土壤条件，石沟、石缝、石洞、石面，也可根据实际情况部分客土，进行栽植穴窝状整地，密度为80-120穴/亩；

其中，选择重度石漠化修复区，即岩石裸露程度高于50％、植被覆盖率低于30％的石漠化区域；

栽植穴采用窝状整地，若需客土为20-30kg/穴，以窝坑为圆心，设置规格为30cm×30cm×20cm的藤本植物栽植穴，其整地规格可根据实际情况进行微调；

将窝坑中填充复合型纳米营养块，所述复合型纳米营养块上填充肥沃土壤并与窝坑边沿齐平；

将稻糠、干草颗粒充分混合作为填充料填充于栽植穴底部，再使用草木灰、农家肥或有机肥进行填充、压平直至与藤本植物栽植穴边沿齐平；

选择适宜藤本植物栽植于栽植穴中，并辅以人工措施引导藤本植物向不同方向蔓延生长；

在修复区中心位置设置边长为1m×1m、深度为0.5m-1m的窝坑，并以窝坑为圆心，辐射半径为0.5m-1m设置30cm×30cm×20cm圆弧形藤本植物栽植穴；

所述窝坑内壁设置为阶梯结构，所述阶梯结构设置于纵深方向二分之一处，所述纵深方向二分之一处还设置有导流通道，所述导流通道与藤本植物栽植穴分别导通；

藤本植物栽植：在秋冬季采用2年生藤本植物合格苗进行植苗造林，栽植前苗木蘸生根粉或泥浆处理，之后将苗木放置窝中，确保根系舒正，扶正，覆土，踩实，压紧，然后用碎石或枯落物覆盖于表面，根据前述空间配置模式进行藤本植物混交，多以星状混交或株间混交为宜；

日常管护：防止人畜破坏，辅以人工措施修正藤本植物拓展生长方向，也可人工辅以藤本植物附着物或支撑物，促进藤本植物向四周不同方向生长和拓展。

2.根据权利要求1所述的一种利用藤本植物修复重度石漠化方法，其特征在于，所述草质藤本植物包括：野葡萄、栝楼、乌蔹莓、何首乌、鸡屎藤一种或几种；木质藤本植物包括：葛藤、油麻藤、地枇杷型、络石、菝葜、爬山虎、常春藤、野生猕猴桃、金银花、八月瓜一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种利用藤本植物修复重度石漠化方法，其特征在于，将所述窝坑中填充复合型纳米营养块，所述复合型纳米营养块上填充肥沃土壤并与窝坑边沿齐平步骤的具体实现如下：

将制备好的复合型纳米营养块设置于窝坑内壁阶梯结构处，所述复合型纳米营养块上方填充肥沃土壤并与窝坑边沿齐平，从而实现窝坑上部栽植区，下部蓄水区的隔离构建。

4.根据权利要求3所述的一种利用藤本植物修复重度石漠化方法，其特征在于，所述将稻糠、干草颗粒充分混合作为填充料填充于藤本植物栽植穴，再使用草木灰、农家肥或有机肥进行填充、压平直至与藤本植物栽植穴边沿齐平步骤的具体实现如下：

将稻糠、干草颗粒充分混合作为填充料填充于藤本植物栽植穴，其填充厚度为藤本植物栽植穴深度的三分之一；

将草木灰有机肥或农家肥交替填充于藤本植物栽植穴中，同时均匀浇水、压平，采用此方式持续对藤本植物栽植穴进行填充直至填充料与藤本植物栽植穴边沿齐平。

5.根据权利要求4所述的一种利用藤本植物修复重度石漠化方法，其特征在于，所述选择藤本植物合理种植于藤本植物栽植穴中步骤具体实现如下：

选择藤本植物合理种植于藤本植物栽植穴中，所述栽植前苗木蘸生根粉或泥浆处理，将苗木放置窝中，扶正，覆土，踩实，压紧，然后用碎石或枯落物覆盖于表面，每穴也可混交两种或三种不同类型藤本植物。