CN109197553A - 植物生态控制器 - Google Patents

Abstract

一种植物生态控制器，由人工或天然材料制备成空间结构，通过对温度、光照、水分、养分、空气、空间结构以及植物萌发、生长的控制，实现对植物的生长调控与培育，包含设置于上部的光照反射装置、保温装置和力学加固装置，位于中部的萌发装置、储水装置、支撑装置、气热传递空腔和透气带，位于下部的养分供给装置、根系定植装置、阻隔装置；以及贯穿上部结构与中部结构连接的萌发通道、水分入渗通道、透气通道和养分回收通道，覆盖在萌发通道上的风光罩和覆盖在养分回收通道上的拦截装置。本发明的植物生态控制器不仅可以实现无土化种植并适应各种生境以及植物，在实际使用过程中，无需浇水，利用自然降水，储存水分并缓慢释放供给植物生长。

Description

植物生态控制器

技术领域

本发明涉及一种植物生态控制器，特别是涉及一种基于植物种植、生态恢复及景观绿化的植物生态控制器及构造。

背景技术

人工植物生态系统是指在自然或非自然生态系统的基础上按照人类的某种或某些需求构建、由植物参与并维持的生态系统。一般而言，人工植物生态系统的构建是通过构建能够对植物进行生长调控和培育的设备来进行。在非自然生态系统基础上的植物生态系统构建，主要是利用相关的人造设备模仿植物在自然状态下所需的生长环境，以使得植物能在该系统中生长并维持系统的循环运作。地外空间站上的植物生长系统便是如此。P.Zabel及其合作者总结了40多年来人类研究出的20多种空间植物生长系统(P.Zabel,M.Bamsey,D.Schubert,M.Tajmar,Review and analysis of over 40 years of spaceplant growth systems,Life Sciences in Space Research(2016))，这些系统很多已经在空间站实际运行使用了。不过，在这些系统中，理论上可行的种植作物与实际可种植作物往往不一致，导致这些植物生态系统有很大的局限性。也就是说，人类尚未实现对该类型植物植物生态系统的很好的控制。

与上述系统类似的、不用于地外空间站的植物生态系统也一直受人们所关注。如CN 103098674 B通过设置光源侦测系统、人造光源系统、遮光系统、二氧化碳系统、氧气系统、灌溉水系统、温度系统、湿度系统和中央控制系统，实现了对植物生长因素的温度控制，提升了植物生长效率和质量。与此类似的，CN 103098665 B通过设置人造光源控制系统、二氧化碳供应系统、氧气供应系统、温度控制系统、营养灌溉系统、湿度控制系统、节奏韵律播放系统和中央控制系统，并通过更为精确的对各个系统的运作方式的控制，提升了植物的光合作用利用率、缩短了育苗时间以及实现了无需施用农药的技术效果。CN 104920111 A通过将骨架结构、换热覆盖层、加湿除湿系统和采光系统组合后，构建了一种适于多种动植物生长的人工环境，该人工环境不受地域、维度、气候的影响，可实现无差别和跨地域的种植和养殖。

不过，上述全人造的植物生态系统的正常运转需要依赖系统对于各个生境因素的严格控制，而植物本身是无法参与系统本身的构建的，当系统出错时，植物的生长将受到严重的甚至是不可逆的影响。因此，有自然环境参与的植物生态系统成为人们的另一研究重点。这种系统能在人造设施出现故障时，依赖自然环境的自我修复能力而避免整个系统的崩溃，更重要的是这种系统由于有植物的主动参与，更利于初期的建立和后续的维持。CN106277334 A构建了一种清水型生态系统，该生态系统可以实现对河道水域的生态恢复和稳定维持。CN 106430608 A同样通过在河道设置一些人工设施获得了可以提高水质和生态系统稳定性的人工生态系统。US 7220018 B2利用LED光系统对海洋生境进行照射，并构建了一种适于单一物种的生境。WO 2009/066231在US 7220018 B2的基础上，通过对设备的改进，获得了可以同时适合多种物种生长的生态系统。荷兰的植物实验室集团公司在其专利WO 2010/044662中提供了一种至少部分环境受调节的植物生长系统，该系统通过对植物发育的三大因素，即光合作用、在优势根压影响下植物向上的茎流以及主要通过植物叶系统的二氧化碳同化作用的控制，实现了对系统内植物生长的精确控制。日本的国立大学法人山口大学在其专利WO 2013/021952中提供了一种利用红光和蓝光照射植物从而促进植物生长、缩短栽培时间的装置，这种装置通过将人工设备和自然环境相结合，获得了更利于植物生长的生态系统。瑞典的赫利奥斯派克特拉股份公司在其专利WO 2015/004179中通过将预定类型的植物布置在处于接收自然光照射条件下的受控环境中，实现了对植物生长的控制。在此基础上，该专利还提供了相应的计算机程序产品。

然而，上述半依赖自然环境而构建的植物生态系统仍然具有不可忽略的缺点。该系统一般受地域或者植物种类的限制，而且需要大量的能源(如电力)来支撑，只能适用于工厂化的农业种植。用于支撑系统正常运作的设备常常对环境造成一定程度的不利影响。更为重要的是，由于该类系统内的植物生长特性与自然环境下常常具有较大的区别，使得该类系统难以与系统外的自然生态系统兼容，难以用于自然生态系统的恢复和维持领域。

综上所述，虽然许多上述或者类似于上述生态系统已经投入实际使用，但是由于所构建的生态系统具有局限性，难以用于当今人类所亟待解决的植物生态环境修复问题。

目前，在植物生态环境修复方面，存在的困难包括构建适于植物生长的生态环境。由于很多地域具有复杂的小生境，因此，在修复该地域的植物生态环境时，所构建的植物生态环境需适应多种且复杂的小生境。小生境是小尺度的供生物生活栖息或生长发育的环境，根据不同情况其尺度的划分有所区别。具体在占中国国土面积的喀斯特地区而言，小生境的尺度约几米。云南师范大学的俞筱押在其硕士论文中通过对石林国家地质公园的小生境进行分析，提出了适于具体小生境的植被恢复的方法，从而在整体上实现喀斯特地区的制备恢复。因此，小生境概念的引入对于如何构建一种高效的植物生态控制器或者装置，对于植被的恢复或者植被的人工养殖而言，是非常重要的。

在构建适合不同小生境的植物生态控制器或者装置时，需要使得植物对具体的小生境具有自适应能力。也就是说，这种生态系统利于植物的萌发和生长，同时使得植物尽快适应所处的自然环境。在这方面，本领域人员进行了一些积极的探索。韩国的京畿道校产学协力团在其专利WO 2016/167440中提供了一种基于发泡混凝土的、用于植物生长的的人造生物土壤集料，该人造生物土壤集料可以使得植物在无土条件下向植物的生长提供足够的水分和植物养分。不过该专利仅仅是模拟了土壤在提供水分和养分方面的功能，而难以控制温度、气体和光照等植物所需环境。重要的是该专利产品难以保证植物种子的良好萌发，因而无法简易而方便的进行植被恢复和实现其他目的的植物栽培工作。CN 106386086 A同样也仅仅是提供了植物生长所需水分的产品。虽然CN 102577872 A、CN 102960097 A、《护坡植物在植物卷材中的适应性研究》和《植物卷材基质中保水剂失水特性研究》进行了更深一步的探索，可获得利于植物种子萌发并在其内部生长的装置，然而这些研究中所得的装置均需要加入土壤或者种子萌发和生长用的基质。根据常识，不同的植物种子萌发生长一般需要特定的土壤或者其替换物。因此，该类装置无疑是很难应用在具有不同小生境地区的植物栽培工作，无法构建所需的植物生态控制器。另外，由于需要添加土壤或作为土壤替换物的基质，这类装置的重量通常较大，大面积使用时，成本较高。

综上所述，如何构建一种不依赖土壤或人工基质、低成本、不需人工管理、适于多种植物生长、易于构建和维持的植物生态控制器，是本领域当下所亟需的。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的之一在于提供一种植物生态控制器，所述植物生态控制器由人工或天然材料制备成空间结构，通过分布在空间结构里的温光控制系统、透气控制系统、水分控制系统、萌发控制系统、根系生长控制系统、养分控制系统和力学结构控制系统进行温度、光照、水分、养分、空气、空间结构以及植物萌发、生长的控制，提供植物所需的生长环境，实现对植物的生长调控与培育。

所述温光控制系统通过光照反射装置、保温装置和气热传递空腔来控制植物生态控制器中的温度和光照；

所述水分控制系统通过收集所述植物生态控制器外部的水并对其进行控释，用于植物种子的萌发和植物生长，同时通过阻水材料防止水分泄露至所述植物生态控制器外部；

所述根系生长控制系统与所述水控制系统中的水控释机构连接，用于植物的定植、防止植物根系穿破至所述植物生态控制器外部、以及引导植物根系插入所述植物生态控制器外部的土壤；

所述养分控制系统用于将适量养分传输至所述根系生长控制系统，以及用于回收包括植物枯落物和大气沉降物在内的所述植物生态控制器的外部物质；

所述透气控制系统中含有供所述植物生态控制器内外部空气交换的透气通道，该透气通道与所述气热传递空腔连通；

所述萌发控制系统与根系生长系统连接并穿过温光控制系统，用于控制植物的萌发环境，保障植物种子的安全萌发和出苗，诱导植物幼苗根系向根系生长控制系统生长；

所述力学结构控制系统用于控制植物生态控制器以及其中各控制系统的结构的稳定。

本发明通过上述各个控制系统的相互配合，可以实现在无土的条件下促进植物的萌发和生长，从而实现对不同小生境下的植物种植，进而可以应用于治沙工程、水保工程、护坡工程、绿化工程、墙面工程和屋面工程等领域，以起到生态防护、景观绿化、水土保持和防沙治沙的作用。

本发明的植物生态控制器可无需灌溉，在降雨量不低于30mm的区域均可直接收集雨水或者周边环境水，并通过吸水控释材料将水通入种子或者植物根系中。本发明的温光控制系统、气控制系统和水控制系统的相互配合，使得本发明人工植物生态系统内的温度不至于过高或过低而适于植物的萌发和生长。同时，本发明的根系控制系统即防止了根系穿破本发明人工植物生态系统具有的空间结构，又可以引导根系插入至外部的土壤中，以使得植物适应于当地自然环境。

所述温光控制系统包括用于反射辐照降低热量吸收的光照反射装置、降低热量传递效率的保温装置和通过气体交换进行散热保温的气热传递空腔；

所述透气控制系统包括透气通道、透气带和所述气热传递空腔；透气通道贯穿光照反射装置和保温装置，用于连通外部环境和所述气热传递空腔；透气带位于所述植物生态控制器两侧，其中设有透气孔以连通植物生态控制器外部环境和所述气热传递空腔。

所述萌发控制系统包括为种子萌发提供水分和为植物幼苗根系生长提供通道的种子萌发装置、用于种子出苗的贯穿光照反射装置和保温装置的种子萌发通道、覆盖在种子萌发通道上方用于控制水分蒸发和光照强度的风光罩、以及植物种子。

所述水分控制系统包括用于使外部水渗入所述植物生态控制器的水入渗通道、用于储存所收集到的水的储水装置、用于控释水的连通所述根系定植装置和种子萌发装置的吸水控释机构以及用于阻隔水外渗的水阻隔装置。

所述根系生长控制系统包括用于水分传输与植物根系生长的根系定植装置、诱导根系沿根系定植装置生长的根系阻隔装置以及引导根系插入植物生态控制器外部土壤的根系引导通道。

所述养分控制系统包括拦截植物枯落物和大气沉降物的拦截装置、回收植物枯落物和大气沉降物的养分回收通道以及对植物进行养分均匀供给的养分供给装置。

所述力学结构控制系统包括为所述植物生态控制器提供力学强度的力学加固装置、为所述植物生态控制器提供空间结构的力学支撑装置以及用于安装和固定所述植物生态控制器的安装固定装置。

为了更便于本领域技术人员理解本发明，本发明所述植物生态控制器的空间结构分为上部、中部和下部；

所述光照反射装置和保温装置设置在空间结构的上部；所述保温装置位于光照反射装置下方；所述光照反射装置由具有光照反射功能的材料制成，所述保温装置由具有保温功能的材料制成；

空间结构的中部为非实心的密闭空腔结构，在其中设置所述储水装置、气热传递空腔、力学支撑装置和种子萌发装置，在所述中部两侧设置透气带；

所述根系定植装置、根系阻隔装置、根系引导通道和养分供给装置设置在空间结构的下部；

设置使外部水渗入所述植物生态控制器内部的水入渗通道；

设置将种子萌发装置和所述植物生态控制器外部连通的萌发通道，所述萌发通道用于将包括种子、水分在内的萌发所需物质从外界置于种子萌发装置中；

所述养分回收通道连通所述空间结构中部和所述生态系统外部，用于将包括植物凋落物和大气沉降物在内的所述空间结构外部物质导入所述中部结构中；

所述萌发通道、水分入渗通道和透气通道穿过所述空间结构的上部，并与所述空间结构中部连通；

所述气热传递空腔设置于所述储水装置旁；

所述力学支撑装置由具有合适力学强度的材料制成，用于支撑中部结构所具有的空腔结构；

所述根系定植装置用于植物生长的定植，水分由储水装置渗入根系定植装置中并继续渗入种子萌发装置中；

所述根系阻隔装置用于防止植物根系穿透所述空间结构；

所述根系定植装置设于所述根系阻隔装置上方，所述根系定植装置和根系阻隔装置形成密闭空腔，在该空腔内设置养分供给装置；

所述养分供给装置用于向植物提供植物生长所需养分。

在本发明的一个实施方案中，所述光照反射装置由具有反射功能的柔性材料制成，其辐照反射率≥80％，用于降低能量的吸收和内部能量的损失；所述柔性材料包括铝箔或镀铝膜。

在本发明的一个实施方案中，所述保温装置由具有较低热传导系数的材料制成，厚度为3～20mm，热传导系数≤0.04W/(m·K)，用于降低热量的传递效率，用于控制植物生态控制器内部温度，为植物提供适宜的根系生长温度；所述材料包括发泡材料、纤维材料或充气材料。

所述气热传递空腔分布在所述萌发控制系统、水分控制系统和力学结构控制系统之间，其体积占所述植物生态控制器的空间结构体积的10～30％，通过气体的交换降低热量的传递。

所述透气通道贯穿光照反射装置和保温装置，用于连通所述植物生态控制器外部环境和所述气热传递空腔；所述透气带上设置若干透气孔，通过气流的交换，降低生态卷材内部温度，并保障植物生态控制器内部的气体交换；所述透气通道直径为1～5mm，横截面积为10～100cm²/m².植物生态控制器横截面积；所述透气孔直径或边长为2～15mm，各透气孔的间距为5～200mm。

所述水分入渗通道包括导水槽、水流通道和入渗孔，用于收集水并将其储存在储水装置中；所述导水槽设置在所述光照反射装置上，呈凹形，深度为1～3mm；所述水流通道设置在所述保温装置中，一头连接导水槽，一头连接入渗孔，所述入渗孔与所述储水装置连通；

优选的，导水槽设置为波浪形，以提高自然降水入渗的均匀性；

所述水流通道为管状或长方体状，并设置一定的长度，以降低储水装置中水分的蒸发，其由保温装置折叠或在保温装置内部开孔或通过粘贴导水材料而得；

所述入渗孔与水流通道顺接，呈管状或长方体状，通过开孔形成。

作为本发明的一个实施方案，利用微孔膜、薄膜或不透水材料制成的袋或利用所得的袋包裹可吸水材料作为储水装置，所述可吸水材料包括高吸水树脂或有机质；所述储水装置与入渗孔连通，用于储存收集的水分，其储水量为5～100kg/m²·植物生态控制器横截面积；储水装置底部设有开孔，并与吸水控释机构连通；使用微孔膜时，微孔孔径0.1～50μm。

作为本发明的一个实施方案，所述吸水控释机构由微孔膜或发泡材料制成并复合在储水装置上，用于将水分释放水势控制在-0.01～-3.5Mpa以及将供水速度控制在50～2000g/(m².植物生态控制器横截面积·天)；所述微孔膜的孔径为0.1～50μm。

作为本发明的一个实施方案，所述根系阻隔装置由根系无法穿透的透气不透水的薄膜、布或纸制成，位于植物生态控制器最下层，用于阻隔水分向土壤渗透和减少水分的蒸发损失，提高水分的利用率。

作为本发明的一个实施方案，所述萌发装置包括供水部件和阻隔部件，所述供水部件由根系可穿透的吸水材料制成，并与根系定植装置连接，用于将储水袋中的水分输送至萌发控制系统中，为根系生长提供通道和附着物，所述根系可穿透的吸水材料包括无纺布、纺织布或纤维毯；所述阻隔部件由覆盖在萌发装置表面的阻隔透气膜组成，用于降低水分的蒸发损失，阻止根系向空腔生长而造成根系缺水死亡，并诱导植物根系向根系定植装置生长，提高植物的生长速度和成活率；所述阻隔透气膜由孔径≤30μm的微孔膜或纺织布料制成。

作为本发明的一个实施方案，所述种子萌发装置与保温装置形成密闭的萌发腔，在所述萌发腔中放置植物种子或植物种子与萌发基质的混合物；所述萌发基质包括有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂中的至少一种。

作为本发明的一个实施方案，所述萌发通道贯穿光照反射装置和保温装置，为植物萌发出苗提供通道；萌发通道长度为5～50mm。

作为本发明的一个实施方案，所述风光罩具有开合的功能，覆盖于萌发通道上，植物萌发出苗时可将其顶开，由透光率0～50％的不透水的薄膜、无纺布或纸进行折叠或开孔形成，用于降低水分的蒸发损失、控制植物萌发幼苗期接受的光照波段和光照强度以调控植物幼苗的生长。

作为本发明的一个实施方案，所述植物种子包括草本植物种子、灌木植物种子或草本植物与灌木植物的混合种子；所述草本植物包括黑麦草、狗尾草、三叶草等；所述灌木植物包括多花木兰、紫穗槐、胡枝子等。

作为本发明的一个实施方案，所述的根系定植装置的制备原料包括根系可穿透的吸水材料，所述根系定植装置与水分控制系统中的吸水控释机构连接，用于将储水装置释放出的水分传输分布均匀，供给植物萌发和生长需求，并为植物根系生长提供空间和附着物；所述根系可穿透的吸水材料包括无纺布、纺织布或纤维毯；优选的，所述原料还包括由包括有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂中至少一种制成的生长基质。

作为本发明的一个实施方案，所述根系阻隔装置由根系不可穿透的不透水的薄膜、布或纸制成，位于根系定植装置下方，诱导根系在根系定植装置中生长。

作为本发明的一个实施方案，所述根系引导通道由根系阻隔装置开孔形成，开孔直径为1～20mm，开孔数量10～1000个/m²·植物生态控制器横截面积，用于将生长到一定程度的植物根系引向土壤中生长。

作为本发明的一个实施方案，所述养分回收通道贯穿反射装置和保温装置，并在所述养分回收通道上方设置拦截装置，用于拦截包括植物枯落物、大气沉降物在内的所述植物生态控制器外部的物质；拦截的物质经过微生物自然分解后，随降水经回收通道进入植物生态控制器内部；所述养分回收通道尺寸为5～30mm，数量5～200个/m²·植物生态控制器横截面积；所述拦截装置由包括薄膜或纤维网在内的材料通过折叠或热加工成型制成，位于所述植物生态控制器最上层，拦截装置的高度为5～50mm。

作为本发明的一个实施方案，所述养分供给装置通过置于其中的利用纸或水溶性膜包装控释肥制成的养分供给颗粒均匀的控制养分的释放，供给植物生长。

作为本发明的一个实施方案，所述力学加固装置由具有较高强度的包括柔性纤维网、薄膜或布料在内的材料制成，位于植物生态控制器内部，为整个系统提供力学强度。

作为本发明的一个实施方案，所述力学支撑装置由高强度复合材料或金属材料杆件制成，或由薄膜袋充气制成，位于力学加固装置和根系定植装置之间。

作为本发明的一个实施方案，所述安装固定装置位于力学加固装置两侧，包含锁边增强带和安装孔，所述锁边增强带由高力学强度的薄膜或布制成，用于对力学加固装置边缘进行增强，以提高植物生态控制器整体的力学强度；锁边增强带的宽度为10～50mm，安装孔布置在锁边增强带上。

作为本发明的一个实施方案，将一层具有反射阻光隔热功能的材料作为光照反射装置，所述材料包括具有反射阻光隔热功能的薄膜或布，所述薄膜包括镀铝膜或铝箔复合膜；一层高分子发泡材料时作为保温装置，所述高分子发泡材料包括聚乙烯发泡材料、聚苯乙烯泡沫材料或聚氨酯发泡材料；通过热复合或胶粘复合的方式将光照反射装置和保温装置复合成整体；同时在复合过程中，通过加热模压的方式在复合所得整体的表面形成深度1～3mm的纹路作为导流槽；所述纹路包括菱形、方形、圆形或波浪线；

在所述复合所得整体中，通过冲切或辊切或热刺的方式，制备上下贯穿所得整体的萌发通道、透气通道和养分回收通道；所述萌发通道的形状包括圆形、方形、三角形、条状缝或半圆形缝，在所述保温装置上用通过热压或辊切的方式形成凹槽，作为水流通道，并在凹槽的一端底部通过热刺或辊切或冲切的方式贯穿保温装置，形成入渗孔；所述凹槽深度为1～5mm，宽度为1～5mm，长度为0.1～100mm，布置间距为50～200mm；所述入渗孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述入渗孔直径或边长为1～5mm，布置间距为50～200mm。

在所述导流槽底部通过热刺或辊切的方式进行开孔，所述开孔与保温装置上的凹槽顶端顺接。

作为本发明的一个实施方案，将一层具有反射阻光隔热功能的材料作为光照反射装置，所述材料包括具有反射阻光隔热功能的薄膜或布，所述薄膜包括镀铝膜或铝箔复合膜；将纤维材料制备成一层毯状结构，或将纸、无纺布或纤维网与纤维材料复合制备成一层毯状结构，作为保温装置；所述纤维材料包括植物纤维、无机纤维、高分子纤维或植物秸秆，制备毯状结构时采用的工艺包括编织、针刺或缝合；在保温装置下表面固定一层不透水薄膜或布，固定的方式包括胶粘或缝合；利用胶粘或缝合产生的深度为1～3mm的纹路，作为导流槽；所述纹路包括菱形、方形、圆形或波浪线；

在所述光照反射装置和保温装置，通过冲切或辊切或热刺的方式，形成上下贯穿的萌发通道、透气通道和养分回收通道；

在所述导流槽底部通过热刺、冲切、辊切的方式在光照反射装置上开孔，在保温装置下表面所固定的薄膜或布上通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成入渗孔。

作为本发明的一个实施方案，将一层具有反射阻光隔热功能的材料作为光照反射装置，所述材料包括具有反射阻光隔热功能的薄膜或布，所述薄膜包括镀铝膜或铝箔复合膜；所述保温装置包括一层密闭充气膜，所述密闭充气膜由一层薄膜通过热压或胶粘的方式复合成袋而得，所述密闭充气膜充气后封口厚度为3～20mm；

将光照反射装置和保温装置进行复合，在保温装置通过冲切或辊切或热刺的方式开孔，形成充气连通孔；

所述充气连通孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述充气连通孔直径或边长为1～5mm，布置间距为30～100mm；

将光照反射装置和保温装置进行复合时，光照反射装置和保温装置至少一种为平直状态，复合时形成的复合缝的形状包括波浪状、平直状或菱形状；当光照反射装置或保温装置为折叠状时，该折叠状通过折叠、加热模压或负压吸附成型获得，或通过挤出机挤出流延膜后直接模腔负压吸附成型而得；

在将光照反射装置和保温装置进行复合后所得的整体中，通过冲切或辊切或热刺的方式，制备上下贯穿的萌发通道、透气通道和养分回收通道，在所述通道四周通过热封方式将对密闭充气膜进行密封；

在光照反射装置和保温装置复合形成的复合缝底部通过热刺、冲切或辊切的方式贯穿开孔形成第一孔；在开孔处下方复合一层无纺布或纺织布或透水发泡材料，作为水流通道，在所述无纺布或纺织布或透水发泡材料外表面再复合一层不透水薄膜，在该不透水薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成与所述第一孔对应的第二孔，所述第一孔与第二孔共同形成入渗孔，该不透水薄膜与保温装置复合将所述无纺布或纺织布或透水发泡材料完全包裹；所述无纺布或纺织布或透水发泡材料的宽度为10～50mm，在长度方向上为连续或非连续的，当为非连续时，每段长度为10～200mm；所述不透水薄膜的宽度为15～50mm，在长度方向上为连续或非连续的，当为非连续时，每段长度为10～200mm；

优选的，所述保温装置还有一层气阀膜，位于所述密闭充气膜之上，用于充气；

更优选的，在密闭充气膜下方还复合一层薄膜共同构成保温装置，所述复合的方式包括胶粘或热压；将光照反射装置和保温装置进行复合时，在光照反射装置和密闭充气膜形成的复合缝底部通过热刺、冲切或辊切的方式开孔，在密闭充气膜下方的薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成入渗孔。

作为本发明的一个实施方案，所述萌发通道直径或边长为5～50mm，布置间距为50～200mm；所述透气通道的形状包括圆形、方形或三角形，所述透气通道直径或边长为1～5mm，布置间距为50～200mm；所述养分回收通道的形状包括圆形、方形或三角形，所述养分回收通道直径或边长为5～30mm，布置间距为50～200mm；所述入渗孔的形状包括圆形、方形、或三角形，所述入渗孔直径或边长为1～5mm，布置间距为50～200mm。

作为本发明的一个实施方案，所述透气带为具有开孔的、不透水且根系不可穿透的薄膜或布或纸，设置在所述植物生态控制器两侧并与保温装置垂直；所述透气带为折叠状或非折叠平面状；所述透气带中的开孔通过热刺、辊切或冲切的方式获得；

所述透气带宽度为20～100mm，当所述透气带为折叠状时，其宽度为20～50mm；所述透气孔包括圆形、方形或三角形，所述透气孔直径或边长为2～15mm，布置间距为5～200mm；

作为本发明的一个实施方案，在微孔薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成入水孔后，将微孔薄膜对折或覆盖另一层微孔薄膜后通过纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的储水袋，并在储水袋的热压/粘接处将储水袋切断一部分或完全切断形成储水装置；所述微孔薄膜的微孔孔径为0.1～30μm；所述入水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述入水孔的直径或边长为2～15mm；所述储水袋的长度为30～300mm，宽度为30～400mm；

所述储水装置为折叠状或非折叠状，当将所述储水装置进行S形折叠后，宽度为30～100mm，入水孔位于所述储水装置的最上部；

所述储水装置为连续或非连续的，当为非连续时，布置间距为50～200mm。

作为本发明的一个实施方案，在一层不透水薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成入水孔和释水孔后，将该不透水薄膜对折或覆盖另一层不透水薄膜后通过纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的储水袋，并在储水袋的热压/粘接处切断一部分或完全切断形成储水装置；在释水孔处通过热压或胶粘的方式复合一层控水材料作为吸水控释机构；

所述不透水薄膜为包括聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜；所述入水孔和释水孔分别位于储水袋的两侧；所述控水材料包括微孔膜或低透水速度的发泡材料，所述微孔膜的孔径为0.1～30μm；所述控水材料复合在释水孔处；

所述入水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述入水孔的直径或边长为2～15mm；所述释水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述释水孔的直径或边长为5～100mm；所述储水袋的长度为30～300mm，宽度为30～400mm；

所述储水装置为折叠状或非折叠状，当将所述储水装置进行S形折叠后，宽度为30～100mm，所述入水孔位于储水装置的最上部，吸水控释机构位于储水装置的最下部。

所述储水装置为连续或非连续的，当为非连续时，布置间距为50～200mm。

作为本发明的一个实施方案，所述储水装置的制备方式为如下述两种方式中的一种：

(1)将两层不透水薄膜分别通过折叠、加热模压或负压吸附的方式将该两层不透水薄膜制成凹形，或通过挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹形，在该两层不透水薄膜的凹形底部分别开孔形成入水孔和释水孔；

(2)将一层不透水薄膜通过折叠、加热模压或负压吸附的方式制成凹型，或通过挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后，在该不透水薄膜的凹形底部开孔形成入水孔，在另一层不透水薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成释水孔，然后通过热压或胶粘的方式与呈凹形的不透水薄膜复合；再在释水孔处通过热压或胶粘的方式复合一层控水材料作为吸水控释机构；

在上述两种方式中，所述不透水薄膜包括聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜；所述入水孔和吸水控释机构分别位于储水袋的上部和下部；所述吸水控释机构控水材料包括微孔膜或低透水速度的发泡材料，所述微孔膜的孔径为0.1～30μm；所述控水材料复合在释水孔处；

所述入水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述入水孔的直径或边长为2～15mm；所述释水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述释水孔的直径或边长为5～100mm；所述储水袋的长度为30～300mm，宽度为30～400mm；

所述储水装置为折叠状或非折叠状，当将所述储水装置进行折叠后，宽度为30～100mm，所述入水孔位于储水装置的最上部，吸水控释机构位于储水装置的最下部。

所述储水装置为连续或非连续的，当为非连续时，布置间距为50～200mm。

作为本发明的一个实施方案，在一层布或薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成入水孔，将该层布或薄膜对折或覆盖另一层布或薄膜后，通过纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的储水袋，并在储水袋内填入可吸水材料，所述可吸水材料包括高吸水树脂或有机质；在储水袋的热压/粘接处切断一部分或完全切断形成储水装置；

所述布为可透水布，空隙≤1mm，包括无纺布或纺织布；所述薄膜为孔径为0.1～1mm的开孔薄膜；

所述入水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述入水孔的直径或边长为2～15mm；所述储水袋的长度为30～300mm，宽度为30～400mm；

所述储水装置为折叠状或非折叠状，当将所述储水装置进行折叠后，宽度为30～100mm，所述入水孔位于所述储水装置的最上部；

所述储水装置为连续或非连续的，当为非连续时，布置间距为50～200mm。

作为本发明的一个实施方案，在一层布的两侧各用一层薄膜通过喷胶、涂胶或热焊的方式与该层布进行复合，形成种子萌发装置；其中，所述薄膜的宽度不大于布的宽度，所述布的宽度为50～250mm，所述薄膜的宽度为30～200mm；

所述布在与薄膜复合前，所述布的形状包括Y形、T形、Γ形或П形，当所述布为Y形时，漏斗口内部无薄膜复合，当所述布为T形、Γ形或П形时，在布的上表面无薄膜复合；

所述布为供水部件，所述布包括无纺布、纺织布或由植物纤维或高分子纤维制成的毯状材料；所述薄膜为阻隔部件；所述薄膜包括普通薄膜、微孔薄膜或打孔薄膜；

所述种子萌发装置为可折叠或不可折叠形态，当为可折叠形态时，折叠后的宽度为30～100mm；

所述萌发装置为连续或非连续的，当为非连续时，每段长度为15～50mm，布置间距为50～200mm；

所述植物种子直接或通过水溶性膜或纸包装后放置在所述萌发腔中。

作为本发明的一个实施方案，在所述种子萌发装置中，在所述布和薄膜之间还铺设一层萌发基质，所述萌发基质由包括有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂、植物纤维中至少一种制成；所述萌发基质的铺设厚度为0.02～5mm。

作为本发明的一个实施方案，所述风光罩为将一层薄膜或布通过Z形或Ω形折叠后，间隔一定距离通过热压或胶粘的方式进行固定，再将折叠固定后的薄膜或布切成30～100mm的一段作为风光罩，通过热压或胶粘的方式将风光罩三边固定在萌发通道上方；或将一层薄膜或布通过Z或Ω形折叠后，通过热切、辊切或冲切的方式每隔50～200mm进行部分横切，得到风光罩，以连续的形式固定在萌发通道上方；所述风光罩的宽度为10～60mm；

或将薄膜或布通过加热模压成型的方式将其拉伸呈∩形后并裁切得到风光罩，再将风光罩固定在萌发通道上方；

所述薄膜或布为透水或不透水的，其透光率为0～50％。

作为本发明的一个实施方案，在一层折叠状或非折叠状的根系可穿透的吸水材料上，在宽度方向上进行多次Z形或Ω形折叠，间隔一定的距离通过辊切或冲切的方式进行横向切缝，得到根系定植装置；所述根系可穿透的吸水材料包括无纺布、纺织布或纤维毯；所述横向切缝为连续或间断切缝；

当所述根系可穿透的吸水材料为折叠状时，所述折叠状通过在所述根系可穿透的吸水材料的宽度方向上进行多次Z形或Ω形折叠而得；

所述折叠宽度为5～50mm；所述横向切缝长度为10～300mm，所述横向切缝的纵向间距为10～300mm；

所述纤维毯的原料包括植物纤维、无机纤维、高分子纤维、植物秸秆、纸、无纺布或纤维网，制备工艺包括编织、针刺、缝合或夹合。

作为本发明的一个实施方案，所述根系阻隔装置为一层不透水且根系不可穿透的材料；在所述阻隔装置上通过热刺、辊切或冲切的方式开孔形成根系连通孔，再在其宽度方向上进行多次Z形或Ω形折叠或不进行所述折叠，并间隔一定的距离通过辊切或冲切的方式进行横向切缝或不进行所述切缝，所述切缝为连续或间断切缝；所述根系连通孔均匀的分布在根系阻隔装置上；所述不透水且根系不可穿透的材料包括薄膜或布；

所述横向切缝长度为10～300mm，横向切缝的纵向间距为10～300mm；所述根系连通孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述根系连通孔的直径或边长为2～15mm，布置间距为20～200mm。

作为本发明的一个实施方案，所述拦截装置的制备和安装方式为如下两种方式中的一种：

(1)将薄膜或布或纤维网折叠呈⊥形后，间隔一定距离通过热压或胶粘的方式进行固定而得；将所得拦截装置通过热压或胶粘的方式进行固定在养分回收通道上方；

(2)将一层薄膜或布或纤维网通过Z形或Ω形折叠后，间隔一定距离通过热压或胶粘的方式进行固定，再将折叠固定后的薄膜或布或纤维网切成30～100mm的一段，得到拦截装置；将所得拦截装置通过热压或胶粘的方式三边固定在养分回收通道上方；

所述薄膜或布或纤维网为透水或不透水的，所述纤维网的网孔尺寸≤10mm。

作为本发明的一个实施方案，所述力学加固装置的制备方式如下：

在一层无机纤维网或有机纤维网的两侧用锁边材料进行锁边复合并形成锁边增强带；锁边后，在锁边材料上，通过热刺、冲切或辊切的方式进行开孔形成安装孔；

或，

在锁边材料上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔后再将其在一层无机纤维网或有机纤维网的两侧进行锁边复合并形成锁边增强带；

所述锁边材料包括高强度的薄膜或布；

锁边的方式包括热压、胶粘或缝纫；

所述纤维网的网孔尺寸为5～50mm，抗拉强度≥500N/50mm；所述锁边材料的宽度为10～50mm，所述安装孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述安装孔的直径或边长为3～15mm，布置间距为200～1000mm。

作为本发明的一个实施方案，力学加固装置为将一层高强度薄膜两侧卷起后，再将一层无机纤维网或有机纤维网放置在其中间，通过热压、胶粘或缝纫的方式复合形成锁边增强带，并在与所述高强度薄膜的两侧对应的复合纤维网处通过热刺、冲切或辊切的方式进行开孔形成安装孔；

在所述高强度薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成与萌发通道、透气通道、养分回收通道和入渗孔对位且形态尺寸相同的孔；

所述高强度薄膜的抗拉强度≥20Mpa；纤维网的网孔尺寸为5～20mm，抗拉强度≥500N/50mm；所述安装孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述安装孔的直径或边长为3～15mm，布置间距为200～1000mm。

作为本发明的一个实施方案，所述支撑装置的制备和布置方法为：

将一个弹性橡胶材料制成的⊥形支座，在支座上固定一根刚性杆件，刚性杆件与支座间用胶粘或弹性锚固的方式固定；将支座的下平面部分与力学加固装置通过热压或胶粘的方式进行复合固定，形成支撑结构；

所述支撑装置为可折叠的，当折叠时，用水溶性胶或水溶性薄膜固定；

所述支座的平面直径或边长为5～20mm；所述刚性杆件由包括金属材料或高分子材料的原料制成，直径为2～5mm，长度为30～100mm。

所述支撑装置的布置间距为50～200mm。

作为本发明的一个实施方案，所述支撑装置的制备和布置方法为：

将一个弹性片材或棒材折弯呈Γ或T形形成支座，将支座的Γ或T形的上平面与力学加固装置通过热压或胶粘的方式固定，形成支撑结构；

所述支撑装置为可折叠的，当折叠时，用水溶性胶或水溶性薄膜固定。

所述刚性杆件由包括金属材料或高分子材料的原料制成，直径为2～5mm，长度为30～100mm。

所述支撑装置的布置间距为50～200mm。

作为本发明的一个实施方案，所述支撑装置的制备和布置备方法为：

将一层薄膜对折或用两层薄膜通过纵横向热压、胶粘复合的方式复合成袋，充气后封口形成密闭充气袋并与力学加固装置通过热压或胶粘复合形成支撑装置；

优选的，对所述薄膜进行复合时，在薄膜上通过冲切或辊切或热刺的方式开孔，形成充气孔；所述充气孔的形状包括圆形、方形或三角形，

所述入渗孔直径或边长为1～5mm，布置间距为30～100mm；

更优选的，对所述薄膜进行复合时，添加一层气阀膜，通过纵、横向热压、胶粘复合的方式复合成密闭袋，并与力学加固装置通过热压或胶粘复合，复合后通过充气形成支撑装置；所述支撑装置在热压/粘接处切断一部分或完全切断；

所述支撑装置的宽度为30～150mm，长度为30～100mm；

所述支撑装置为折叠状或非折叠状，当所述支撑装置为折叠状时，其宽度为30～50mm；

所述支撑装置的布置间距为50～200mm。

作为本发明的一个实施方案，所述支撑装置的制备和布置方法为：

将两层膜分别通过折叠、加热模压或负压吸附制成凹型或使用挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后复合；或将两一层膜通过折叠、加热模压或负压吸附制成凹型或使用挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后，再与另一层薄膜通过热压或胶粘的方式与呈凹形的薄膜复合；复合后充气形成密闭充气袋并与力学加固装置通过热压或胶粘复合形成支撑装置；

优选的，进行所述薄膜复合时，在一层薄膜上通过冲切或辊切或热刺的方式开孔，形成充气孔；所述充气孔的形状包括圆形、方形或三角形；所述入渗孔的直径或边长为1～5mm，布置间距为30～100mm；

更优选的，进行所述薄膜复合时，还添加一层气阀膜，通过纵、横向热压、胶粘复合的方式复合成密闭袋，并与力学加固装置通过热压或胶粘复合，复合后通过充气形成支撑装置；所述支撑装置在热压/粘接处切断一部分或完全切断；

所述支撑装置的宽度为30～150mm，长度为30～100mm；

所述支撑装置为折叠状或非折叠状，当所述支撑装置为折叠状时，其宽度为30～50mm；

所述支撑装置的布置间距为50～200mm。

作为本发明的一个实施方案，所述植物生态控制器为利用各装置按照从上到下的顺序通过包括胶粘或热压在内的方式对位复合而得；

所述萌发装置、储水装置和力学支撑装置在同一平面呈交错或线性排列复合在力学加固装置和根系定植装置之间；所述透气带位于植物生态控制器两侧并与萌发装置、储水装置和支撑装置处于同一平面，且位于力学加固装置和根系定植装置之间，所述养分供给装置位于根系阻隔装置和根系定植装置之间；

所述储水装置上的入水孔与反射装置和保温装置上入渗孔对位复合；所述支撑装置上的充气孔与反射装置和保温装置上的充气连通孔对位复合；所述透气通道和养分回收通道与萌发装置、储水装置和支撑装置之间的孔隙对位复合；

将植物生态控制器重可折叠装置进行折叠后，所述植物生态控制器经压缩后，厚度为3～10mm；

当所述植物生态控制器中可折叠装置为非折叠状态时，所述植物生态控制器的高度为30～100mm。

在实际运用中，本发明的植物生态控制器的厚度可为5mm，重量仅为600g/m²。相对于其它产品而言，本发明的植物生态控制器不仅可以实现无土化种植并适应各种生境以及植物，重要的是，本发明的植物生态控制器可节约至少90％的工期和至少90％的工程劳动力消耗。

值得一提的是，本发明植物生态控制器在实际使用过程中，无需浇水，可充分的利用降雨和周边环境水，在雨季时储水，在旱季时控释使用，可以抵挡30年一遇的极端干旱。

附图说明

图1本发明植物生态控制器结构图；

图2本发明植物生态控制器俯视图；

图3本发明植物生态控制器中部结构平面图，其中，A中的植物生态控制器中部结构中的各装置为非连续的，B中的植物生态控制器中部结构中的各装置为连续的；

图4本发明中的反射装置-保温装置的两种复合结构图；

图5本发明中的萌发装置的三种结构图；

图6本发明一种实施方案中的储水装置结构图，其中，A为非折叠状态，B为折叠状态；

图7本发明中的支撑装置的三种结构图，其中，A为利用弹性材料制备，为非折叠状态，B和C为利用充气材料制备，B为非折叠状态，C为折叠状态；

图8利用本发明植物生态控制器种植在60°的坡度下种植紫穗槐的效果图；

图9利用本发明植物生态控制器在不同地域环境种植植物的效果图，其中A为坡度60°的混凝土坡面，B为碎石渣场，C为混凝土屋面，D为弃土场。

具体实施方式

下面结合附图对本发明植物生态控制器进行描述，不过应该理解的是本发明并不局限于该描述，本领域的技术熟练人员根据该描述做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。需说明的是，本说明书中的方位“上”和“下”是以植物生长的茎叶向上、根部向下来定位的。

所述植物生态控制器包括分布在空间结构里的温光控制系统1、透气控制系统2、水分控制系统3、萌发控制系统4、根系控制系统5、养分控制系统6和力学结构控制系统7。

所述温光控制系统1通过光照反射装置8、保温装置9和气热传递空腔10来控制所述植物生态控制器中的温度和光照；

所述透气控制系统2设有供所述植物生态控制器内外部空气交换的透气通道11，该通道与所述气热传递空腔10连通，以及设有位于植物生态控制器两侧的透气带38和设置其上的透气孔39；

所述水分控制系统3通过收集所述生态系统外部水并对其进行控释，用于植物种子的萌发和生长，同时通过阻水材料防止水分渗漏至外部；

所述萌发控制系统4设有降低蒸发和光照强度的风光罩18、用于种子萌发出苗的萌发通道19、用于传输与保存水分并提供根系伸根空间的种子萌发装置20、固定种子的萌发腔23。

所述根系控制系统5与所述水分控制系统3中的水控释机构连接，设置有用于植物定植的根系定植装置27、防止植物根系穿破至所述生态系统外部的根系阻隔装置28和引导植物根系插入所述生态系统外部土壤的根系引导通道30；

所述养分控制系统6将适量养分传输至所述根系控制系统5，并通过拦截装置32和养分回收通道31回收植物枯落物和大气沉降物等外部物质；

所述力学结构控制系统7用于支撑和固定各控制系统的结构。

本发明通过上述各个控制系统的相互配合，可以在无土壤的条件下实现植物的萌发和生长，从而实现在混凝土、岩石、戈壁沙漠等不同环境下的植物种植，进而可以应用于治沙工程、水保工程、护坡工程、绿化工程、墙面工程和屋面工程等领域，以起到生态防护、景观绿化、水土保持和防沙治沙的作用。

本发明的植物生态控制器可无需灌溉，在降雨量不低于30mm的区域均可直接收集雨水或者周边环境水，并通过储水装置15和水控释机构16将水供给给种子或者植物根系。本发明的温光控制系统1、透气控制系统2和水分控制系统3的相互配合，使得本发明植物生态控制器内的温度不至于过高或过低而适于植物的萌发和生长。同时，本发明的根系控制系统5即防止了根系穿破本发明植物生态控制器具有的空间结构，又可以引导根系插入至外部的土壤中，以使得植物适应于当地自然环境。

作为本发明的一个实施方案，所述植物生态控制器构成的空间结构分为上部、中部和下部。

所述光照反射装置8和保温装置9设置在空间结构的上部；所述保温装置9位于光照反射装置8下方；所述光照反射装置8由具有光照反射功能的材料制成，所述保温装置9由具有保温功能的材料制成。

空间结构的中部为非实心的密闭空腔结构，在其中设置所述储水装置15、气热传递空腔10、支撑装置37、种子萌发装置20，以及设置位于植物生态控制器两侧的透气带38。

所述根系定植装置27、根系阻隔装置28、根系引导通道30和养分供给装置33设置在空间结构的下部。

所述萌发通道19、水入渗通道13和透气通道11穿过所述空间结构的上部，并与所述空间结构中部连通；设置将种子萌发装置20和所述生态系统外部连通的萌发通道19，用于将包括种子、水分在内的萌发所需物质从外界置于种子萌发腔23中；设置连通所述空间结构中部和所述生态系统外部的养分回收通道31，用于将包括植物凋落物和大气沉降物在内的所述空间结构外部物质导入所述中部结构中。

所述气热传递空腔10设置于所述储水装置15、支撑装置37、萌发装置20之间；所述支撑装置37由具有合适力学强度的材料制成，用于支撑中部结构所具有的空腔结构。

所述根系定植装置27用于植物生长的定植，水分由储水装置15渗入根系定植装置27中并继续渗入种子萌发装置中；所述根系阻隔装置28用于防止植物根系穿透所述空间结构；所述根系定植装置27设于所述根系阻隔装置28上方，所述根系定植装置27和根系阻隔装置28形成密闭空腔，在该空腔内设置养分供给装置33；所述养分供给装置33用于向定植于根系定植装置27中的植物提供植物生长所需的养分。

进一步的，在所述上部结构中，还包括由柔性高强度材料制成的力学加固装置34，其位于所述保温装置9和所述空间结构中部之间，用于增强所述空间结构上部的力学支撑能力。

进一步的，在所述萌发通道19上方设置可对萌发通道进行开合的风光罩18。

进一步的，在所述养分回收通道31上方设置拦截装置32，用于拦截所述人工生境系统外部物质。

进一步的，所述水入渗通道包括导水槽12、水流通道13和入渗孔14；所述导水槽12设置在所述光照反射装置8上，所述水流通道13设置在所述保温装置9中，一头连接导水槽12，一头连接入渗孔14，所述入渗孔14与所述储水装置15连通。

进一步的，所述种子萌发装置20包括萌发供水部件21和阻隔部件22，所述萌发供水部件21用于吸取根系定植装置27中的水分至萌发装置20，所述阻隔部件22覆盖在供水部件21表面，降低水分的蒸发损失，阻止根系向空腔生长造成根系缺水死亡，诱导植物根系向根系定植装置生长。

进一步的，所述萌发腔23由萌发装置与保温装置9复合形成，植物种子24放置于萌发腔23中，用于固定植物种子24的位置。也可以在萌发腔23中添加一定量的由有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂中一种或多种混合制成萌发基质26，使用时可根据实际情况选择是否进行添加。

进一步的，所述植物种子24可为草本植物种子(如：黑麦草、狗尾草、三叶草等)，也可为低矮的灌木植物种子(如多花木兰、紫穗槐、胡枝子等)，或草本植物与灌木植物混合种子。

进一步的，养分供给装置33通过使用不同控释期的控释肥，控制养分材料的释放。

进一步的，所述透气腔体占所述空腔结构体积的10～30％。

进一步的，所述力学结构控制系统包括支撑装置37，连接所述上部结构和下部结构。

进一步的，也可以在根系定植装置27中添加一定量的由有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂等一种或多种混合制成生长基质28，使用时可根据实际情况选择是否进行添加。

进一步的，所述植物生态控制器厚度为30～100mm。

在实际运用中，本发明的植物生态控制器在制造时可以通过将各装置进行折叠、压缩的方式将厚度控制到不超过5mm的，植物生态控制器的重量仅为600g/m²。相对于其它产品而言，本发明的植物生态控制器不仅可以实现无土化种植并适应各种生境以及植物，重要的是，本发明的植物生态控制器可节约至少90％的工期和至少90％的工程劳动力消耗。

值得一提的是，本发明植物生态控制器在实际使用过程中，无需浇水，可充分的利用降水和周边环境水，在雨季时储水，通过水分通量的控制，可以抵挡30年一遇的极端干旱。

优选的，所述光照反射装置8由具有反射功能的柔性材料制成。所述柔性材料包括铝箔或镀铝膜。

所述保温装置9由低导热传导系数的材料制成，厚度3～20mm。

进一步的，所述材料的导热系数不大于0.04W(m·k)。所述材料包括发泡材料、纤维材料或充气材料。优选的，所述材料为充气材料。

当采用充气材料时，可以在植物生态控制器施工后现场进行充气，从而降低了运输成本。

作为本发明的一个实施方案，所述光照反射装置8和/或保温装置9为层状结构。进一步的，所述光照反射装置8部分呈内凹状。优选的，所述内凹深度为1～3mm。

作为本发明的一个实施方案，所述水流通道13为管状或长方体状。优选的，所述水流通道13由保温装置9折叠或在保温装置9内部开孔而得。优选的，所述入渗孔14与水流通道13顺接，呈管状或长方体状。更优选的，所述入渗孔14与水流通道13呈90°顺接。

作为本发明的一个优选实施方案，所述萌发供水部件21由根系可穿透的吸水材料制成。

所述根系可穿透的吸水材料包括无纺布、纺织布或植物纤维毯。

作为本发明的一个优选实施方案，在所述萌发吸水部件21外设置一层将其外缘包裹的阻隔部件22。进一步的，所述阻隔部件为膜孔径不大于30微米的微孔膜。所述微孔膜还将萌发腔23包裹。

作为本发明的一个优选实施方案，所述储水装置15由透水材料包裹吸收材料制成。所述储水装置15最好为储水袋。

所述透水材料可以选择但不限于微孔薄膜。

所述吸水材料包括吸水树脂或吸水有机质。

作为本发明的一个优选实施方案，根系定植装置27为层状结构。所述根系定植装置27由可吸水材料制备。所述可吸水材料包括无纺布、纺织布或植物纤维毯。

作为本发明的一个优选实施方案，所述根系阻隔装置28为层状结构。所述根系阻隔装置28由具有阻根功能的不透水材料制成。所述不透水材料包括不透水薄膜、布或纸。

作为本发明的一个优选实施方案，所述力学加固装置34还包括锁边装置35。优选的，所述加固装置34优选为纤维网。更优选的，所述纤维网的网孔为3～20mm。

作为本发明的一个优选实施方案，所述锁边装置35为锁边带。优选的，所述锁边带由高强度薄膜或布制成，所述锁边装置35上还设置有安装孔36。

进一步的，通过一层镀铝膜或铝箔复合膜或其它具有反射阻光隔热功能的薄膜或布等材料作为光照反射装置8，一层聚乙烯发泡材料或聚苯乙烯泡沫材料或聚氨酯发泡材料或其它高分子发泡材料作为保温装置9，通过热复合或胶粘复合的方式将光照反射装置8和保温装置9复合成整体；同时在复合过程中，通过加热模压的方式在表面形成深度1～3mm的纹路作为导水槽12；所述纹路可为菱形、方形、圆形、波浪线等；进一步的，在所述薄膜或布和发泡材料上单独或复合后通过冲切或辊切或热刺的方式，形成上下贯穿的萌发通道19、透气通道11、养分回收通道31；进一步的，在所述发泡材料上用通过热压或辊切的方式形成凹槽，作为水流通道13，并在凹槽的一端底部通过热刺或辊切或冲切的方式贯穿发泡材料，形成入渗孔14。进一步的，在所述薄膜或布与泡材料复合形成的导水槽12底部通过热刺、辊切的方式在薄膜或布上开孔，所述开孔与发泡材料上的凹槽顶端顺接。

进一步的，通过一层镀铝膜或铝箔复合膜或其它具有反射阻光隔热功能的薄膜或布作为光照反射装置8，一层植物纤维或无机纤维或高分子纤维或植物秸秆通过编织、针刺、缝合等工艺或采用纸、无纺布、纤维网等将纤维材料夹合等复合成毯状结构作为为保温装置9，将光照反射装置8与保温装置9和添加一层位于下表面的不透水薄膜或布通过胶粘、缝合等方式复合固定。通过胶粘复合压力或缝合拉力、缝合线形成形成深度1～3mm的纹路，作为导水槽12；所述纹路可为菱形、方形、圆形、波浪线等。进一步的，在所述薄膜或布和纤维毯上单独或复合后通过冲切或辊切或热刺的方式，形成上下贯穿的萌发通道19、透气通道11、养分回收通道31。所述透气通道11只需在上层薄膜或布和下层薄膜或布上进行开孔，所述养分回收通道31可只需在上层薄膜或布和下层薄膜或布上进行开孔、也可将两侧薄膜或布和纤维毯全部贯穿；在所述上层薄膜或布与纤维毯复合形成的导水槽12底部通过热刺、冲切、辊切的方式在上层薄膜或布上开孔，在下层薄膜或布上通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成入渗孔14；所述薄膜或布的开孔可先单独开孔后复合，也可复合后在进行开孔。

进一步的，通过一层镀铝膜或铝箔复合膜或其它具有反射阻光隔热功能的薄膜作为光照反射装置8，其于一层薄膜通过热压、胶粘复合的方式复合成袋，充气后封口形成厚度3～20mm的密闭充气膜制成保温装置9。所述两层薄膜复合时，还可以添加一层气阀膜，复合后直接充气或施工后到现场充气。所述两层薄膜复合充气密封后，还可以在最下层通过胶粘、热压的方式再复合一层平直的薄膜。同时，还可以在所述两层薄膜的下层或三层薄膜的下两层上通过冲切或辊切或热刺的方式开孔，形成充气连通孔40。所述薄膜的开孔可先单独开孔后复合，也可复合后在进行开孔。进一步的，所述两层薄膜复合时，可以两层薄膜都是平直状态复合、也可以将一层薄膜折叠后与另一层呈平直的薄膜复合；所述折叠的薄膜可以是上层薄膜，也可以是下层薄膜；所述两层薄膜复合时，复合缝可以设置成波浪状、平直状、菱形状等。进一步的，所述两层薄膜复合时需要折叠的一层膜可以使用制备好的成品膜通过折叠、加热模压、负压吸附成型，也可使用挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成型再与另一层薄膜复合。进一步的，在所述两层或三层薄膜上单独或复合后通过冲切或辊切或热刺的方式，形成上下贯穿的萌发通道19、透气通道11、养分回收通道31，在所述通道四周通过热封方式将两层薄膜复合密闭充气袋。在使用三层薄膜复合时，在所述上两层薄膜形成的复合缝底部通过热刺、冲切、辊切的方式开孔，在所述最下层薄膜上通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成入渗孔14；所述薄膜的开孔可先单独开孔后复合，也可复合后在进行开孔。进一步的，在使用两层薄膜复合时，在所述上两层薄膜形成的复合缝底部通过热刺、冲切、辊切的方式贯穿开孔，在开孔处的最下层再复合一层无纺布或纺织布或透水发泡材料，作为水流通道13，在所述无纺布或纺织布或透水发泡材料外表面再复合一层不透水薄膜，在薄膜上通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成入渗孔14，所述薄膜与保温装置9薄膜复合将无纺布或纺织布或透水发泡材料完全包裹。所述无纺布或纺织布或透水发泡材料宽度10～50mm，长度方向可为连续的，也可切割成10～200mm一段，按照一定的间距进行布置；所述薄膜宽度15～50mm，长度方向可为连续的，也可切割成10～200mm一段，按照一定的间距进行布置；

进一步的，所述萌发通道19可为圆形、方形、三角形、条状缝、半圆形缝等，所述萌发通道19直径或边长5～50mm，布置间距50～200mm；所述透气通道11可为圆形、方形、三角形等，所述透气通道11直径或边长1～5mm，布置间距50～200mm；所述养分回收通道31可为圆形、方形、三角形等，所述养分回收通道31直径或边长5～20mm，布置间距50～200mm；所述水流通道13深度1～5mm，宽度1～5mm，长度0.1～100mm，布置间距50～200mm；所述入渗孔14可为圆形、方形、三角形等，所述入渗孔14直径或边长1～5mm，布置间距50～200mm。所述薄膜的开孔可先单独开孔后复合，也可复合后在进行开孔。所述充气连通孔40直径或边长1～5mm，布置间距30～100mm。

进一步的，所述力学加固装置34为一层无机纤维网或有机纤维网两侧用高强度的薄膜或布进行锁边，锁边材料可用热压、胶粘或缝纫的方式与纤维网复合。并在锁边后上通过热刺、冲切或辊切的方式进行开孔形成安装孔36；所述安装孔36也可在锁边材料上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔后再与纤维网进行锁边复合形成锁边增强带35。所述纤维网网孔尺寸5～50mm，抗拉强度≥500N/50mm；所述锁边材料宽度10～50mm，所述安装孔36可为圆形、方形、三角形等，所述入渗孔14直径或边长3～15mm，布置间距200～1000mm。

进一步的，所述力学加固装置34为将一层高强度薄膜两侧卷起后用一层无机纤维网或有机纤维网放置在中间通过热压、胶粘或缝纫的方式复合形成锁边增强带35，并在薄膜两侧复合纤维网处通过热刺、冲切、辊切的方式进行开孔形成安装孔36。在所述薄膜上通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成与萌发通道19、透气通道11、养分回收通道31、入渗孔14对位且形态尺寸相同的孔。所述薄膜上的安装孔36或其它开孔可先在薄膜上开孔后，再与纤维网进行复合。所述薄膜抗拉强度≥20Mpa；纤维网网孔尺寸5～20mm，抗拉强度≥500N/50mm；所述安装孔36可为圆形、方形、三角形等，所述入渗孔14直径或边长3～15mm，布置间距200～1000mm。进一步的，所述薄膜可以根据实际情况，与反射装置、保温装置9复合的最下方的一层薄膜进行合并使用。

进一步的，所述风光罩18为一层薄膜或布通过Z、Ω形折叠后，间隔一定距离通过热压或胶粘的方式进行固定，再将折叠后的薄膜切成30～100mm的一段后，使用热压或胶粘的方式三边固定在反射装置上的萌发通道19处。也可以在薄膜折叠后，通过热切、辊切、冲切的方式每隔50～200mm进行部分横切，以连续的形式固定在反射装置上的萌发通道19处；所述风光罩18的宽度10～60mm。进一步的，所述薄膜还可以使用加热模压成型的方式，拉伸薄膜呈∩形后通过裁切形成风光罩18。进一步的，所述薄膜或布可为透水的、也可为不透水的，其透光率0～50％。

进一步的，所述拦截装置30为一层薄膜或布或纤维网折叠呈⊥形后间隔一定距离通过热压或胶粘的方式进行固定，通过热压或胶粘的方式进行固定在反射装置上的养分回收通道31处。进一步的，所述拦截装置30，也可将一层薄膜或布或纤维网通过Z、Ω形折叠后，间隔一定距离通过热压或胶粘的方式进行固定，再将折叠后的薄膜或布或纤维网切成30～100mm的一段后，使用热压或胶粘的方式三边固定在反射装置上的养分回收通道31处。所述薄膜或布或纤维网可为透水的、也可为不透水的，所述纤维网网孔尺寸≤10mm。

进一步的，所述所述萌发装置20为一层布两侧分别用一层薄膜覆盖，并通过喷胶、涂胶或热焊的方式复合在一起形成萌发装置20，其中所述两层薄膜在宽度上可比布窄，露出部分布。所述布宽度50～250mm，所述薄膜宽度30～200mm。进一步的，所述布在与薄膜复合前，还可以通过折叠或两层布复合的方式做成Y形、T形、Γ、П形等。所述布Y形漏斗口内部或T形、Γ、П形上表面无薄膜覆盖。所述布为导水部件21，可为无纺布或纺织布，也可为植物纤维或高分子纤维制成的毯状材料；所述薄膜为阻隔部件22，可为普通薄膜或微孔薄膜或打孔薄膜，也可为根系不可穿透的布或纸。进一步的，所述萌发装置20复合后，可通过折叠的方式折叠起来，折叠后的宽度30～100mm；所述萌发装置20复合后也可以不进行折叠，直接复合到植物生态控制器中使用。进一步的，所述萌发装置20在前后方向可以为连续的，也可以切割成15～50mm一段，并按照50～200mm的间距进行布置。

进一步的，在所述萌发装置20的布和薄膜复合时，还可在薄膜和布之间铺设一层的由有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂、植物纤维等一种或多种混合制成萌发基质26。所述萌发基质26铺设厚度0.02～5mm。

进一步的，将种子颗粒24直接或通过水溶性膜或纸或可降解膜包装后放置在所述萌发装置20中的Y形漏斗口里或T形、Γ形、П形的上表面与力学加固装置34复合形成的萌发腔23中，并通过胶粘或热压的方式与布复合固定。

进一步的，所述储水装置15为将一层微孔薄膜上通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成入水孔41后，将薄膜对折或或覆盖另一层薄膜后通过纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的薄膜袋，并在储水袋热压/粘接处切断一部分或完全切断形成储水袋。所述微孔薄膜微孔孔径0.1～30μm；所述入水孔41可为圆形、方形、三角形等，所述入水孔41直径或边长2～15mm；所述制成的储水袋长度30～300mm，宽度30～400mm。进一步的，所述储水装置15可以通过S形折叠的方式折叠起来，折叠后的宽度30～100mm，所述折叠后入水孔41位于最上层；所述储水装置15也可以不进行折叠，直接复合到植物生态控制器中使用。进一步的，所述储水装置15也可以先对微孔薄膜进行折叠后，再进行纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的薄膜。

进一步的，所述储水装置15为将一层不透水薄膜上通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成入水孔41和释水孔42后，再在释水孔42处通过热压或胶粘的方式复合一层控水材料作为吸水控释机构16，将薄膜对折或覆盖另一层薄膜后通过纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的薄膜袋，并在储水袋热压/粘接处切断一部分或完全切断形成储水袋。所述不透水薄膜为普通的聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等；所述入水孔41和释水孔42分别位于储水袋的左右两侧；所述吸水控释机构16控水材料为微孔膜或低透水速度的发泡材料，所述微孔薄膜微孔孔径0.1～30μm；所述控水材料可以切成片状、也可以呈连续的状态复合在释水孔42处。进一步的，所述入水孔41可为圆形、方形、三角形等，所述入水孔41直径或边长2～15mm；所述释水孔42可为圆形、方形、三角形等，所述释水孔42直径或边长5～100mm；所述制成的储水袋长度30～300mm，宽度30～400mm。进一步的，所述储水装置15可以通过S形折叠的方式折叠起来，折叠后的宽度30～100mm，所述折叠后入水孔41位于最上层，吸水控释机构16位于最下层；所述储水装置15也可以不进行折叠，直接复合到植物生态控制器中使用。进一步的，所述储水装置15也可以先对微孔薄膜进行折叠后，再进行纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的薄膜。

进一步的，所述储水装置15为将两层膜分别通过折叠、加热模压、负压吸附成凹型或使用挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后，在两层膜的凹形底部分别开孔形成入水孔41和释水孔42；或将两一层膜通过折叠、加热模压、负压吸附成凹型或使用挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后，在膜的凹形底部分别开孔形成入水孔41，在将另一层薄膜通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成释水孔42后，通过热压或胶粘的方式与呈凹形的薄膜复合；再在释水孔42处通过热压或胶粘的方式复合一层控水材料作为吸水控释机构16。所述薄膜为普通的聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜等；进一步的，所述入水孔41和吸水控释机构16分别位于储水袋的上、下两面；进一步的，所述吸水控释机构16控水材料为微孔膜或低透水速度的发泡材料，所述微孔薄膜微孔孔径0.1～30μm；进一步的，所述吸水控释机构16控水材料可以切成片状、也可以呈连续的状态复合在释水孔42处。进一步的，所述入水孔41可为圆形、方形、三角形等，所述入水孔41直径或边长2～15mm；所述释水孔42可为圆形、方形、三角形等，所述释水孔42直径或边长5～100mm；所述制成的储水袋长度30～300mm，宽度30～400mm。

进一步的，所述储水装置15为，将一层布或薄膜上通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成入水孔41，将布或薄膜对折或覆盖另一层布或薄膜后通过纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的袋，并在袋内填入高吸水树脂、有机质等可吸水材料。并在储水袋热压/粘接处切断一部分或完全切断形成储水袋。所述布为无纺布、纺织布等可透水且孔隙≤1mm的材料；所述薄膜为具有孔径0.1～1mm开孔的开孔薄膜，所述开孔可为均布，也可为局部具有开孔。进一步的，所述入水孔41可为圆形、方形、三角形等，所述入水孔41直径或边长2～15mm；所述制成的储水袋长度30～300mm，宽度30～400mm。进一步的，所述储水装置15可以通过S形折叠的方式折叠起来，折叠后的宽度30～100mm，所述折叠后入水孔41位于最上层；所述储水装置15也可以不进行折叠，直接复合到植物生态控制器中使用。进一步的，所述储水装置15也可以先对布或薄膜进行折叠后，再进行纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的薄膜。

进一步的，所述储水装置15的布置可以根据实际需求进行布置，在前后方向可以为连续的，也可以按照50～200mm的间距进行布置。

进一步的，所述支撑装置37为，将一个弹性橡胶材料制成的⊥形支座43，在支座43上固定一根刚性杆件44，刚性杆件44与支座43间用胶粘或弹性锚固的方式固定。将弹性支座43的平面与力学加固装置34通过热压或胶粘的方式固定，形成支撑结构。所述支撑装置37在复合时可以通过压力将其向一侧压倒放平后复合，同时还可以用水溶性胶或水溶性薄膜固定。进一步的，所述弹性支座43平面直径或边长5～20mm；所述刚性杆件44可以是金属材料，也可是高分子材料，直径2～5mm，长度30～100mm。

进一步的，所述支撑装置37为，将一个弹性片材或棒材折弯呈Γ或T形，将弹性支座的Γ或T形平面与力学加固装置34通过热压或胶粘的方式固定，形成支撑结构。所述支撑装置37在复合时可以通过压力将其向一侧压倒放平后复合，同时还可以用水溶性胶或水溶性薄膜固定。进一步的，所述弹性片材或棒材可以是金属材料，也可是高分子材料，宽度或直径2～10mm，长度30～100mm。

进一步的，所述支撑装置37为，将一层薄膜对折或用两层薄膜通过纵横向热压、胶粘复合的方式复合成袋，充气后封口形成密闭充气袋并与力学加固装置34通过热压或胶粘复合形成支撑装置37。所述薄膜复合时，还可在上一层薄膜上通过冲切或辊切或热刺的方式开孔，形成充气孔45，所述充气孔45可为圆形、方形、三角形等，所述入渗孔14直径或边长1～5mm，布置间距30～100mm。所述薄膜的开孔可先单独开孔后复合，也可复合后在进行开孔。进一步的，所述薄膜复合时，还可以添加一层气阀膜46，通过纵横向热压、胶粘复合的方式复合成密闭袋，直接与力学加固装置34通过热压或胶粘复合，复合后直接充气或施工后在现场进行充气形成支撑装置37；所述支撑装置37可在热压/粘接处切断一部分或完全切断；所述支撑装置37宽度30～150mm，长度30～100mm。进一步的，所述支撑装置37可以通过S形折叠的方式折叠起来，折叠后的宽度30～50mm；所述支撑装置37也可以不进行折叠，直接复合到植物生态控制器中使用。

进一步的，所述支撑装置37为，将两层膜分别通过折叠、加热模压、负压吸附成凹型或使用挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后复合；或将两一层膜通过折叠、加热模压、负压吸附成凹型或使用挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后，在与另一层薄膜通过热压或胶粘的方式与呈凹形的薄膜复合；复合后充气封口形成密闭充气袋并与力学加固装置34通过热压或胶粘复合形成支撑装置37。进一步的，所述薄膜复合时，还可在一层薄膜上通过冲切或辊切或热刺的方式开孔，形成充气孔45，所述充气孔45可为圆形、方形、三角形等，所述入渗孔14直径或边长1～5mm，布置间距30～100mm。所述薄膜的开孔可先单独开孔后复合，也可复合后在进行开孔。进一步的，所述薄膜复合时，还可以添加一层气阀膜46，通过纵横向热压、胶粘复合的方式复合成密闭袋，直接与力学加固装置34通过热压或胶粘复合，复合后直接充气或施工后在现场进行充气形成支撑装置37；所述支撑装置37可在热压/粘接处切断一部分或完全切断；所述支撑装置37宽度30～150mm，长度30～100mm。进一步的，所述支撑装置37可以通过折叠的方式折叠起来，折叠后的宽度30～50mm；所述支撑装置37也可以不进行折叠，直接复合到植物生态控制器中使用。

进一步的，所述支撑装置37的布置可以根据实际需求进行布置，布置间距50～200mm。

进一步的，所述养分供给装置33为将养分材料通过水溶性膜或纸包装后连续或切成小袋均匀的用热压或胶粘的方式复合在植物生态控制器中。

进一步的，所述透气带为，在一层薄膜或布或纸上通过热刺、辊切、冲切的方式开孔形成透气孔39或利用具有开孔的薄膜或布或纸制作，再在宽度方向上进行S形折叠。所述薄膜或布或纸也可以不进行折叠，直接复合到植物生态控制器两侧。进一步的，所述透气带宽度20～100mm；所述透气带折叠后宽度20～50mm；所述透气孔39可为圆形、方形、三角形等，所述透气孔39直径或边长2～15mm，按照5～200mm的间距进行布置。进一步的，所述薄膜或布或纸为不透水且根系不可穿透的材料。

进一步的，所述根系定植装置27为，将一层无纺布或纺织布或纤维毯在宽度方向上进行多次Z、Ω形折叠，并间隔一定的距离通过热切、辊切或冲切的方式进行横向连续或间断切缝；所述无纺布或纺织布或纤维毯也可以不进行折叠，直接通过辊切或冲切的方式进行横向连续或间断切缝。进一步的，所述折叠宽度5～50mm；所述横向切缝长度10～300mm，横向切缝纵向间距10～300mm；进一步的，所述无纺布或纺织布为具有吸水导水功能的，根系可穿透的材料；进一步的，所述纤维毯可为植物纤维或无机纤维或高分子纤维或植物秸秆通过编织、针刺、缝合等工艺或采用纸、无纺布、纤维网等将纤维材料夹合等复合成毯状结构。进一步的，可在无纺布或纤维毯折叠后，铺设一层的由有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂、植物纤维等一种或多种混合制成生长基质29；所述生长基质29铺设厚度0.02～5mm。

进一步的，所述阻隔装置28为，在一层薄膜或布或纸上通过热刺、辊切、冲切的方式开孔形成根系连通孔30，再在宽度方向上进行多次Z、Ω形折叠，并间隔一定的距离通过辊切或冲切的方式进行横向连续或间断切缝；所述薄膜或布或纸也可以不进行折叠和/或横向连续或间断切缝；所述根系连通孔30均匀的分布在阻隔装置28上。进一步的，所述横向切缝长度10～300mm，横向切缝纵向间距10～300mm；所述根系连通孔30可为圆形、方形、三角形等，所述根系连通孔30直径或边长2～15mm，按照20～200mm的间距进行布置。进一步的，所述薄膜或布或纸为不透水且根系不可穿透的材料。

进一步的，所述植物生态控制器，风光罩18和拦截带位于最上层，所述光照反射装置8和保温装置9位于其下，所述力学加固装置34位于光照反射装置8和保温装置9下，所诉阻隔装置28位于最下层，所述根系定植装置27位于阻隔装置28上层，所述萌发装置20、储水装置15、支撑装置37在同一平面呈交错或线性排列复合在力学加固装置34下和根系定植装置27之间，所述透气带位于植物生态控制器两侧并与萌发装置20、储水装置15、支撑装置37处于同一平面，且位于力学加固装置34下和根系定植装置27之间，所述养分供给装置位于储水袋和根系定植装置27之间。

进一步的，所述种子颗粒24与光照反射装置8和保温装置9上的萌发通道19对位复合；所述储水装置15上的入水孔41与光照反射装置8和保温装置9上入渗孔14对位复合；所述支撑装置37上的充气孔45与光照反射装置8和保温装置9上的充气连通孔40对位复合；所述透气通道11和养分回收通道31与萌发装置20、储水装置15、支撑装置37之间的孔隙对位复合。

在本发明的植物生态控制器中，光照反射装置8不仅可以降低热量的吸收和减少传热，保障本发明的植物生态控制器具有适宜的温度，还可以避光，营造适合根系生长的黑暗环境。保温装置9可以减少热量的传递。空气可以在透气腔体中进行气流交换以带走热量，进一步维持本发明植物生态控制器处于适宜的温度。

本发明的萌发装置可以保障幼苗的安全萌发，降低水分蒸发并提高水分的利用率。本发明的幼苗萌发装置可以不添加有机质或土壤，降低了种子萌发期和幼苗期的病虫害发生率。

如本发明的实施例所示，本发明的植物生态控制器对于多种植物的萌发均具有十分优异的效果。

本发明的根系阻隔装置28可以限制引导根系向下生长，避免根系向空腔生长造成缺水死亡。

按照如下结构制备植物生态控制器：

所述植物生态控制器构成的空间结构包括上部结构、中部结构和下部结构；

所述上部结构包括光照反射装置8和用于对所述空间结构进行保温的保温装置9，所述保温装置9位于反射装置下方；所述光反射装置8由具有辐照反射功能的材料制成，达到反射光照降低热量吸收，辐照反射率≥80％，材料功能有效年限3～10年；所述保温装置9由具有较低热传导系数的发泡材料、纤维材料、充气材料等制成，厚度3～20mm，热传导系数≤0.04W/(m·K)，降低热量传递效率，材料功能有效年限3～10年；

所述中部结构为非实心的密闭空腔结构，在其空腔中包括幼苗萌发装置20、储水装置15、气热传递空腔10和支撑装置37；

所述下部结构包括根系定植装置27、根系阻隔装置28和养分供给装置33；

在所述上部结构中，设置贯穿所述光照反射装置8和保温装置9的萌发通道19、水入渗通道13、透气通道11和养分回收通道31；所述萌发通道上覆盖风光罩18，降低水分蒸发，减少光照直射，提高种子萌发率和出苗率；养分回收通道31上设置拦截装置32，拦截枯落物和大气沉降物。

所述光照反射装置8下凹形成导水槽12并与水入渗通道13相通。所述导流槽12可设置成波浪形，深度1～3mm，以增加水分入渗的均匀性；所述水入渗通道13利用保温装置9材料本身具有的孔隙或开孔或折叠形成；所述水入渗通道13经过水分入渗孔14连接所述储水装置15和所述空间结构外部，用于将空间结构外部的水收集入储水装置15中，所述储水装置15由薄膜制成，储水量10～100kg/m²,材料功能有效年限5～20年；所述储水装置连接水控释机构16，控制储水装置中的水分供给速度，所述水控释机构16由微孔膜制成，供水速度50～2000g/(m².d)，材料功能有效年限5～20年。储水袋20的水势划分种类、释水通量和储水袋储水量可以根据自然环境进行设置。

所述透气通道11连接所述中部结构和所述空间结构的外部。

所述萌发通道19连接萌发装置20和所述空间结构外部，用于将包括种子、水分在内的萌发所需物质从外界置于幼苗萌发装置中；所述萌发通道19表面覆盖风光罩18，所述风光罩由透光率0～50％的不透水薄膜、无纺布、纸折叠或开孔形成；使用不同植物时可以选择不同颜色的材料制作，控制植物萌发幼苗期接受的光照波段，调控植物幼苗的生长。

所述萌发装置20由供水部件21、阻隔部件22、萌发腔23、种子24、萌发基质26组成；所述供水部件21用于将水分从根系定植装置传输至种子，并为植物幼苗根系生长提供物理空间和附着物；所述阻隔部件22覆盖在供水部件21和萌发腔23表面，减少水分蒸发，诱导根系生长。所述供水部件21由无纺布、纺织布、纤维毯等根系可穿透的吸水材料制成，材料重量不超过50g/m²，材料功能有效年限3～8年；所述阻隔部件21由微孔膜制成，微孔孔径≤30μm，材料功能有效年限3～8年；所述种子24可为草本植物种子(如：黑麦草、狗尾草、三叶草等)，也可为低矮的灌木植物种子(如：多花木兰、紫穗槐、胡枝子等)，或草本植物与灌木植物混合种子。

所述根系定植装置27用于植物生长的定植，所述根系阻隔装置28用于防止植物根系穿透所述空间结构；所述根系定植装置27设于所述根系阻隔装置28上方，所述根系定植装置27和根系阻隔装置28形成密闭空腔，在该空腔内设置养分供给装置33；所述养分供给装置33用于向定植于根系定植装置27中的植物提供植物生长所需的养分。所述的根系定植装置27由无纺布、纺织布、纤维毯等根系可穿透的吸水材料制成，材料重量不超过60g/m²，材料功能有效年限5～8年；所述的根系定植装置27中还可添加一定量的由有机质、多孔无机材料等一种或多种混合制成生长基质29；所述根系阻隔装置28由根系不可穿透的不透水薄膜、布或纸制成，材料重量不超过30g/m²，材料功能有效年限5～8年。

所述养分回收通道31尺寸5～30mm，数量5～200个/m²；上部设置有拦截装置32，所述拦截装置由薄膜、纤维网等材料通过折叠或热加工成型制成，位于植物生态控制器最上层，拦截装置高度5～50mm。

所述养分供给装置33，通过使用不同控释期的控释肥，控制养分的均匀释放。养分含量为有效量≥150g/m²，养分控释期＞5年。

在所述上部结构中，还包括力学加固装置34，其位于所述保温装置9和所述空间结构中部之间，用于增强所述空间结构上部的力学支撑能力。所述力学加固装置34还包括锁边装置35。所述锁边装置35上还设置有安装孔36。所述力学加固装置34由柔性高强度玻璃纤维网材料制成的，纤维网网孔直径5～20mm，抗拉强度＞500N/50mm；所述锁边装置35由高强度薄膜或布料制成，宽度10～50mm，厚度50～200μm，抗拉强度≥100Mpa；所述安装孔36孔径3～15mm，贯穿锁边带。

所述支撑装置37由薄膜袋充气制成，用于支撑中部结构所具有的空腔结构；支撑装置37支撑高度30～100mm。

使用中，水分经照反射装置8下凹形成的导水槽12、水入渗通道13和水分入渗孔14进入储水装置15，在经过水控释机构16释放进入根系定植装置27和萌发装置20，由此被植物种子或根系吸收利用，供给植物萌发和生长。

上述内容中“m²”所指的面积均为本发明植物生长控制器的横截面积，当本发明的植物生长控制器为长方体时，可以理解为本发明植物生长控制器的上表面面积。

本发明利用储水装置、根系定植装置和养分供给装置的设置，满足植物生长的养分、水分需求；通过温光控制系统的设置，控制温度、光照；通过萌发控制系统的设置，提供植物种子萌发的环境、物质需求；摆脱植物对土壤的依赖，进而可以使用于岩石上、混凝土上、钢板上、戈壁沙漠上，不需要额外借土，且不需浇水、不需施肥、不需打药。

本发明利用光照反射装置和保温装置，可在夏季将植物生态控制器内部根系层最高温度控制在30℃以下；利用水分控制系统，将水分收入率提高到95％以上，水分蒸发量较裸露地面降低95％以上；利用养分控制系统可将养分材料的利用率提高至60～80％。

利用上述任意材料以任意上述方式获得的本发明的植物生态控制器(如按照图1～图7所示方案组合制备得到的植物生态控制器)可以在任何地区进行使用，可在全年任何时间段进行施工，施工后不需浇水，收集自然降水进行使用：

在年降雨量≥800mm的地区，黑麦草、狗尾草、三叶草等草本植物的萌发率可达到95％以上，成活率可达95％，施工1年后，植被盖度可达到98％以上；紫穗槐种子萌发率可达到90％以上，幼苗成活率可达95％，施工1年后，植株高度可达120cm以上，植被盖度可达到95％以上；多花木兰种子的萌发率可达到90％以上，幼苗成活率可达95％，施工1年后，植株高度可达120cm以上，植被盖度可达到95％以上。

在年降雨量300～800mm的地区，黑麦草、狗尾草、三叶草等草本植物的萌发率可达到95％以上，成活率可达95％，施工1年后，植被盖度可达到95％以上；紫穗槐种子的萌发率可达到95％以上，成活率可达90％，施工1年后，植株高度可达100cm以上，植被盖度可达到95％以上；胡枝子种子的萌发率可达到90％以上，成活率可达95％，施工1年后，植株高度可达100cm以上，植被盖度可达到90％以上。

在年降雨量100～300mm的地区，黑麦草、狗尾草、三叶草等草本植物的萌发率可达到90％以上，成活率可达95％，施工2年后，植被盖度可达到95％以上；紫穗槐种子的萌发率可达到90％以上，成活率可达90％，施工2年后，植株高度可达100cm以上，植被盖度可达到80％以上。胡枝子种子的萌发率可达到90％以上，成活率可达90％，施工2年后，植株高度可达120cm以上，植被盖度可达到80％以上。

在年降雨量30～100mm的地区，黑麦草、狗尾草、三叶草等草本植物的萌发率可达到90％以上，成活率可达90％，施工3年后，植被盖度可达到80％以上；紫穗槐种子的萌发率可达到90％以上，成活率可达85％，施工3年后，植株高度可达80cm以上，植被盖度可达到80％以上。胡枝子种子的萌发率可达到90％以上，成活率可达85％，施工3年后，植株高度可达80cm以上，植被盖度可达到80％以上。

Claims (52)

1.一种植物生态控制器，所述植物生态控制器由人工或天然材料制备成空间结构，通过分布在空间结构里的温光控制系统、透气控制系统、水分控制系统、萌发控制系统、根系生长控制系统、养分控制系统和力学结构控制系统进行温度、光照、水分、养分、空气、空间结构以及植物萌发、生长的控制，提供植物所需的生长环境，实现对植物的生长调控与培育。

2.根据权利要求1所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述温光控制系统通过光照反射装置、保温装置和气热传递空腔来控制植物生态控制器中的温度和光照；

所述水分控制系统通过收集所述植物生态控制器外部的水并对其进行控释，用于植物种子的萌发和植物生长，同时通过阻水材料防止水分泄露至所述植物生态控制器外部；

所述根系生长控制系统与所述水控制系统中的水控释机构连接，用于植物的定植、防止植物根系穿破至所述植物生态控制器外部、以及引导植物根系插入所述植物生态控制器外部的土壤；

所述养分控制系统用于将适量养分传输至所述根系生长控制系统，以及用于回收包括植物枯落物和大气沉降物在内的所述植物生态控制器的外部物质；

所述透气控制系统中含有供所述植物生态控制器内外部空气交换的透气通道，该透气通道与所述气热传递空腔连通；

所述萌发控制系统与根系生长系统连接并穿过温光控制系统，用于控制植物的萌发环境，保障植物种子的安全萌发和出苗，诱导植物幼苗根系向根系生长控制系统生长；

所述力学结构控制系统用于控制植物生态控制器以及其中各控制系统的结构的稳定。

3.根据权利要求1或2所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述温光控制系统包括用于反射辐照降低热量吸收的光照反射装置、降低热量传递效率的保温装置和通过气体交换进行散热保温的气热传递空腔；

所述透气控制系统包括透气通道、透气带和所述气热传递空腔；透气通道贯穿光照反射装置和保温装置，用于连通外部环境和所述气热传递空腔；透气带位于所述植物生态控制器两侧，其中设有透气孔以连通植物生态控制器外部环境 和所述气热传递空腔。

4.根据权利要求1～3任一项所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述萌发控制系统包括为种子萌发提供水分和为植物幼苗根系生长提供通道的种子萌发装置、用于种子出苗的贯穿光照反射装置和保温装置的种子萌发通道、覆盖在种子萌发通道上方用于控制水分蒸发和光照强度的风光罩、以及植物种子。

5.根据权利要求4所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述水分控制系统包括用于使外部水渗入所述植物生态控制器的水入渗通道、用于储存所收集到的水的储水装置、用于控释水的连通所述根系定植装置和种子萌发装置的吸水控释机构以及用于阻隔水外渗的水阻隔装置。

6.根据权利要求5所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述根系生长控制系统包括用于水分传输与植物根系生长的根系定植装置、诱导根系沿根系定植装置生长的根系阻隔装置以及引导根系插入植物生态控制器外部土壤的根系引导通道。

7.根据权利要求6所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述养分控制系统包括拦截植物枯落物和大气沉降物的拦截装置、回收植物枯落物和大气沉降物的养分回收通道以及对植物进行养分均匀供给的养分供给装置。

8.根据权利要求7所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述力学结构控制系统包括为所述植物生态控制器提供力学强度的力学加固装置、为所述植物生态控制器提供空间结构的力学支撑装置以及用于安装和固定所述植物生态控制器的安装固定装置。

9.根据权利要求8所述的植物生态控制器，其特征在于：所述植物生态控制器的空间结构分为上部、中部和下部；

所述光照反射装置和保温装置设置在空间结构的上部；所述保温装置位于光照反射装置下方；所述光照反射装置由具有光照反射功能的材料制成，所述保温装置由具有保温功能的材料制成；

空间结构的中部为非实心的密闭空腔结构，在其中设置所述储水装置、气热传递空腔、力学支撑装置和种子萌发装置，在所述中部两侧设置透气带；

所述根系定植装置、根系阻隔装置、根系引导通道和养分供给装置设置在空间结构的下部；

设置使外部水渗入所述植物生态控制器内部的水入渗通道；

设置将种子萌发装置和所述植物生态控制器外部连通的萌发通道，所述萌发通道用于将包括种子、水分在内的萌发所需物质从外界置于种子萌发装置中；

所述养分回收通道连通所述空间结构中部和所述生态系统外部，用于将包括植物凋落物和大气沉降物在内的所述空间结构外部物质导入所述中部结构中；

所述萌发通道、水分入渗通道和透气通道穿过所述空间结构的上部，并与所述空间结构中部连通；

所述气热传递空腔设置于所述储水装置旁；

所述力学支撑装置由具有合适力学强度的材料制成，用于支撑中部结构所具有的空腔结构；

所述根系定植装置用于植物生长的定植，水分由储水装置渗入根系定植装置中并继续渗入种子萌发装置中；

所述根系阻隔装置用于防止植物根系穿透所述空间结构；

所述根系定植装置设于所述根系阻隔装置上方，所述根系定植装置和根系阻隔装置形成密闭空腔，在该空腔内设置养分供给装置；

所述养分供给装置用于向植物提供植物生长所需养分。

10.根据权利要求9所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述光照反射装置由具有反射功能的柔性材料制成，其辐照反射率≥80％，用于降低能量的吸收和内部能量的损失；所述柔性材料包括铝箔或镀铝膜。

11.根据权利要求9或10所述的植物生态控制器，其特征在于：所述保温装置由具有较低热传导系数的材料制成，厚度为3～20mm，热传导系数≤0.04W/(m·K)，用于降低热量的传递效率，用于控制植物生态控制器内部温度，为植物提供适宜的根系生长温度；所述材料包括发泡材料、纤维材料或充气材料。

12.根据权利要求11所述的植物生态控制器，其特征在于：所述气热传递空腔分布在所述萌发控制系统、水分控制系统和力学结构控制系统之间，其体积占所述植物生态控制器的空间结构体积的10～30％，通过气体的交换降低热量的传递。

13.根据权利要求9、10或12所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述透气通道贯穿光照反射装置和保温装置，用于连通所述植物生态控制器外部环境和所述气热传递空腔；所述透气带上设置若干透气孔，通过气流的交换，降低生态卷材内部温度，并保障植物生态控制器内部的气体交换；所述透气通道直径为1～5mm，横截面积为10～100cm²/m²·植物生态控制器横截面积；所述透气孔直径或边长为2～15mm，各透气孔的间距为5～200mm。

14.根据权利要求13所述的植物生态控制器，其特征在于：所述水分入渗通道包括导水槽、水流通道和入渗孔，用于收集水并将其储存在储水装置中；所述导水槽设置在所述光照反射装置上，呈凹形，深度为1～3mm；所述水流通道设置在所述保温装置中，一头连接导水槽，一头连接入渗孔，所述入渗孔与所述储水装置连通；

优选的，导水槽设置为波浪形，以提高自然降水入渗的均匀性；

所述水流通道为管状或长方体状，并设置一定的长度，以降低储水装置中水分的蒸发，其由保温装置折叠或在保温装置内部开孔或通过粘贴导水材料而得；

所述入渗孔与水流通道顺接，呈管状或长方体状，通过开孔形成。

15.根据权利要求9、10、12或14所述的植物生态控制器，其特征在于：利用微孔膜、薄膜或不透水材料制成的袋或利用所得的袋包裹可吸水材料作为储水装置，所述可吸水材料包括高吸水树脂或有机质；所述储水装置与入渗孔连通，用于储存收集的水分，其储水量为5～100kg/m²·植物生态控制器横截面积；储水装置底部设有开孔，并与吸水控释机构连通；使用微孔膜时，微孔孔径0.1～50μm。

16.根据权利要求15所述的植物生态控制器，其特征在于：所述吸水控释机构由微孔膜或发泡材料制成并复合在储水装置上，用于将水分释放水势控制在-0.01～-3.5Mpa以及将供水速度控制在50～2000g/(m²·植物生态控制器横截面积·天)；所述微孔膜的孔径为0.1～50μm。

17.根据权利要求9、10、12、14或16所述的植物生态控制器，其特征在于：所述根系阻隔装置由根系无法穿透的透气不透水的薄膜、布或纸制成，位于植物生态控制器最下层，用于阻隔水分向土壤渗透和减少水分的蒸发损失，提高水分的利用率。

18.根据权利要求17所述的植物生态控制器，其特征在于：所述萌发装置包括供水部件和阻隔部件，所述供水部件由根系可穿透的吸水材料制成，并与根系定植装置连接，用于将储水袋中的水分输送至萌发控制系统中，为根系生长提供通道和附着物，所述根系可穿透的吸水材料包括无纺布、纺织布或纤维毯；所述阻隔部件由覆盖在萌发装置表面的阻隔透气膜组成，用于降低水分的蒸发损失，阻止根系向空腔生长而造成根系缺水死亡，并诱导植物根系向根系定植装置生长，提高植物的生长速度和成活率；所述阻隔透气膜由孔径≤30μm的微孔膜或纺织布料制成。

19.根据权利要求9、10、12、14、16或18所述的植物生态控制器，其特征在于：所述种子萌发装置与保温装置形成密闭的萌发腔，在所述萌发腔中放置植物种子或植物种子与萌发基质的混合物；所述萌发基质包括有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂中的至少一种。

20.根据权利要求19所述的植物生态控制器，其特征在于：所述萌发通道贯穿光照反射装置和保温装置，为植物萌发出苗提供通道；萌发通道长度为5～50mm。

21.根据权利要求9、10、12、14、16、18或20所述的植物生态控制器，其特征在于：所述风光罩具有开合的功能，覆盖于萌发通道上，植物萌发出苗时可将其顶开，由透光率0～50％的不透水的薄膜、无纺布或纸进行折叠或开孔形成，用于降低水分的蒸发损失、控制植物萌发幼苗期接受的光照波段和光照强度以调控植物幼苗的生长。

22.根据权利要求21所述的植物生态控制器，其特征在于：所述植物种子包括草本植物种子、灌木植物种子或草本植物与灌木植物的混合种子；所述草本植物包括黑麦草、狗尾草、三叶草中的至少一种；所述灌木植物包括多花木兰、紫穗槐、胡枝子中的至少一种。

23.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20或22所述的植物生态控制器，其特征在于：所述的根系定植装置的制备原料包括根系可穿透的吸水材料，所述根系定植装置与水分控制系统中的吸水控释机构连接，用于将储水装置释放出的水分传输分布均匀，供给植物萌发和生长需求，并为植物根系生长提供空间和附着物；所述根系可穿透的吸水材料包括无纺布、纺织布或纤维毯；优选的， 所述原料还包括由包括有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂中至少一种制成的生长基质。

24.根据权利要求23所述的植物生态控制器，其特征在于：所述根系阻隔装置由根系不可穿透的不透水的薄膜、布或纸制成，位于根系定植装置下方，诱导根系在根系定植装置中生长。

25.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22或24所述的植物生态控制器，其特征在于：所述根系引导通道由根系阻隔装置开孔形成，开孔直径为1～20mm，开孔数量10～1000个/m²·植物生态控制器横截面积，用于将生长到一定程度的植物根系引向土壤中生长。

26.根据权利要求25所述的植物生态控制器，其特征在于：所述养分回收通道贯穿反射装置和保温装置，并在所述养分回收通道上方设置拦截装置，用于拦截包括植物枯落物、大气沉降物在内的所述植物生态控制器外部的物质；拦截的物质经过微生物自然分解后，随降水经回收通道进入植物生态控制器内部；所述养分回收通道尺寸为5～30mm，数量5～200个/m²·植物生态控制器横截面积；所述拦截装置由包括薄膜或纤维网在内的材料通过折叠或热加工成型制成，位于所述植物生态控制器最上层，拦截装置的高度为5～50mm。

27.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24或26所述的植物生态控制器，其特征在于：所述养分供给装置通过置于其中的利用纸或水溶性膜包装控释肥制成的养分供给颗粒均匀的控制养分的释放，供给植物生长。

28.根据权利要求27所述的植物生态控制器，其特征在于：所述力学加固装置由具有较高强度的包括柔性纤维网、薄膜或布料在内的材料制成，位于植物生态控制器内部，为整个系统提供力学强度。

29.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26或28所述的植物生态控制器，其特征在于：所述力学支撑装置由高强度复合材料或金属材料杆件制成，或由薄膜袋充气制成，位于力学加固装置和根系定植装置之间。

30.根据权利要求29所述的植物生态控制器，其特征在于：所述安装固定装置位于力学加固装置两侧，包含锁边增强带和安装孔，所述锁边增强带由高力学强度的薄膜或布制成，用于对力学加固装置边缘进行增强，以提高植物生态控制器整体的力学强度；锁边增强带的宽度为10～50mm，安装孔布置在锁边增强 带上。

31.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

将一层具有反射阻光隔热功能的材料作为光照反射装置，所述材料包括具有反射阻光隔热功能的薄膜或布，所述薄膜包括镀铝膜或铝箔复合膜；一层高分子发泡材料时作为保温装置，所述高分子发泡材料包括聚乙烯发泡材料、聚苯乙烯泡沫材料或聚氨酯发泡材料；通过热复合或胶粘复合的方式将光照反射装置和保温装置复合成整体；同时在复合过程中，通过加热模压的方式在复合所得整体的表面形成深度1～3mm的纹路作为导流槽；所述纹路包括菱形、方形、圆形或波浪线；

在所述复合所得整体中，通过冲切或辊切或热刺的方式，制备上下贯穿所得整体的萌发通道、透气通道和养分回收通道；所述萌发通道的形状包括圆形、方形、三角形、条状缝或半圆形缝，在所述保温装置上用通过热压或辊切的方式形成凹槽，作为水流通道，并在凹槽的一端底部通过热刺或辊切或冲切的方式贯穿保温装置，形成入渗孔；所述凹槽深度为1～5mm，宽度为1～5mm，长度为0.1～100mm，布置间距为50～200mm；所述入渗孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述入渗孔直径或边长为1～5mm，布置间距为50～200mm。

在所述导流槽底部通过热刺或辊切的方式进行开孔，所述开孔与保温装置上的凹槽顶端顺接。

32.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

将一层具有反射阻光隔热功能的材料作为光照反射装置，所述材料包括具有反射阻光隔热功能的薄膜或布，所述薄膜包括镀铝膜或铝箔复合膜；将纤维材料制备成一层毯状结构，或将纸、无纺布或纤维网与纤维材料复合制备成一层毯状结构，作为保温装置；所述纤维材料包括植物纤维、无机纤维、高分子纤维或植物秸秆，制备毯状结构时采用的工艺包括编织、针刺或缝合；在保温装置下表面固定一层不透水薄膜或布，固定的方式包括胶粘或缝合；利用胶粘或缝合产生的深度为1～3mm的纹路，作为导流槽；所述纹路包括菱形、方形、圆形或波浪线；

在所述光照反射装置和保温装置，通过冲切或辊切或热刺的方式，形成上下贯穿的萌发通道、透气通道和养分回收通道；

在所述导流槽底部通过热刺、冲切、辊切的方式在光照反射装置上开孔，在保温装置下表面所固定的薄膜或布上通过热刺、冲切、辊切的方式开孔形成入渗孔。

33.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

将一层具有反射阻光隔热功能的材料作为光照反射装置，所述材料包括具有反射阻光隔热功能的薄膜或布，所述薄膜包括镀铝膜或铝箔复合膜；所述保温装置包括一层密闭充气膜，所述密闭充气膜由一层薄膜通过热压或胶粘的方式复合成袋而得，所述密闭充气膜充气后厚度为3～20mm；

将光照反射装置和保温装置进行复合，在保温装置通过冲切或辊切或热刺的方式开孔，形成充气连通孔；

所述充气连通孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述充气连通孔直径或边长为1～5mm，布置间距为30～100mm；

将光照反射装置和保温装置进行复合时，光照反射装置和保温装置至少一种为平直状态，复合时形成的复合缝的形状包括波浪状、平直状或菱形状；当光照反射装置或保温装置为折叠状时，该折叠状通过折叠、加热模压或负压吸附成型获得，或通过挤出机挤出流延膜后直接模腔负压吸附成型而得；

在将光照反射装置和保温装置进行复合后所得的整体中，通过冲切或辊切或热刺的方式，制备上下贯穿的萌发通道、透气通道和养分回收通道，在所述通道四周通过热封方式将对密闭充气膜进行密封；

在光照反射装置和保温装置复合形成的复合缝底部通过热刺、冲切或辊切的方式贯穿开孔形成第一孔；在开孔处下方复合一层无纺布或纺织布或透水发泡材料，作为水流通道，在所述无纺布或纺织布或透水发泡材料外表面再复合一层不透水薄膜，在该不透水薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成与所述第一孔对应的第二孔，所述第一孔与第二孔共同形成入渗孔，该不透水薄膜与保温装置复合将所述无纺布或纺织布或透水发泡材料完全包裹；所述无纺布或纺织布或透水发泡材料的宽度为10～50mm，在长度方向上为连续或非连续的，当为非连 续时，每段长度为10～200mm；所述不透水薄膜的宽度为15～50mm，在长度方向上为连续或非连续的，当为非连续时，每段长度为10～200mm；

优选的，所述保温装置还有一层气阀膜，位于所述密闭充气膜之上，用于充气；

更优选的，在密闭充气膜下方还复合一层薄膜共同构成保温装置，所述复合的方式包括胶粘或热压；将光照反射装置和保温装置进行复合时，在光照反射装置和密闭充气膜形成的复合缝底部通过热刺、冲切或辊切的方式开孔，在密闭充气膜下方的薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成入渗孔。

34.根据权利要求31～33任一项所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述萌发通道直径或边长为5～50mm，布置间距为50～200mm；所述透气通道的形状包括圆形、方形或三角形，所述透气通道直径或边长为1～5mm，布置间距为50～200mm；所述养分回收通道的形状包括圆形、方形或三角形，所述养分回收通道直径或边长为5～30mm，布置间距为50～200mm；所述入渗孔的形状包括圆形、方形、或三角形，所述入渗孔直径或边长为1～5mm，布置间距为50～200mm。

35.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述透气带为具有开孔的、不透水且根系不可穿透的薄膜或布或纸，设置在所述植物生态控制器两侧并与保温装置垂直；所述透气带为折叠状或非折叠平面状；所述透气带中的开孔通过热刺、辊切或冲切的方式获得；

所述透气带宽度为20～100mm，当所述透气带为折叠状时，其宽度为20～50mm；所述透气孔包括圆形、方形或三角形，所述透气孔直径或边长为2～15mm，布置间距为5～200mm。

36.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

在微孔薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成入水孔后，将微孔薄膜对折或覆盖另一层微孔薄膜后通过纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的储水袋，并在储水袋的热压/粘接处将储水袋切断一部分或完全切断形成储水装置；所述微孔薄膜的微孔孔径为0.1～30μm；所述入水孔的形状包括圆形、方形或三角 形，所述入水孔的直径或边长为2～15mm；所述储水袋的长度为30～300mm，宽度为30～400mm；

所述储水装置为折叠状或非折叠状，当将所述储水装置进行S形折叠后，宽度为30～100mm，入水孔位于所述储水装置的最上部；

所述储水装置为连续或非连续的，当为非连续时，布置间距为50～200mm。

37.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

在一层不透水薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成入水孔和释水孔后，将该不透水薄膜对折或覆盖另一层不透水薄膜后通过纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的储水袋，并在储水袋的热压/粘接处切断一部分或完全切断形成储水装置；在释水孔处通过热压或胶粘的方式复合一层控水材料作为吸水控释机构；

所述不透水薄膜为包括聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜；所述入水孔和释水孔分别位于储水袋的两侧；所述控水材料包括微孔膜或低透水速度的发泡材料，所述微孔膜的孔径为0.1～30μm；所述控水材料复合在释水孔处；

所述入水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述入水孔的直径或边长为2～15mm；所述释水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述释水孔的直径或边长为5～100mm；所述储水袋的长度为30～300mm，宽度为30～400mm；

所述储水装置为折叠状或非折叠状，当将所述储水装置进行S形折叠后，宽度为30～100mm，所述入水孔位于储水装置的最上部，吸水控释机构位于储水装置的最下部。

所述储水装置为连续或非连续的，当为非连续时，布置间距为50～200mm。

38.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述储水装置的制备方式为如下述两种方式中的一种：

(1)将两层不透水薄膜分别通过折叠、加热模压或负压吸附的方式将该两层不透水薄膜制成凹形，或通过挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹形，在该两层不透水薄膜的凹形底部分别开孔形成入水孔和释水孔；

(2)将一层不透水薄膜通过折叠、加热模压或负压吸附的方式制成凹型，或通过挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后，在该不透水薄膜的凹形底 部开孔形成入水孔，在另一层不透水薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成释水孔，然后通过热压或胶粘的方式与呈凹形的不透水薄膜复合；再在释水孔处通过热压或胶粘的方式复合一层控水材料作为吸水控释机构；

在上述两种方式中，所述不透水薄膜包括聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜；所述入水孔和吸水控释机构分别位于储水袋的上部和下部；所述吸水控释机构控水材料包括微孔膜或低透水速度的发泡材料，所述微孔膜的孔径为0.1～30μm；所述控水材料复合在释水孔处；

所述入水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述入水孔的直径或边长为2～15mm；所述释水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述释水孔的直径或边长为5～100mm；所述储水袋的长度为30～300mm，宽度为30～400mm；

所述储水装置为折叠状或非折叠状，当将所述储水装置进行折叠后，宽度为30～100mm，所述入水孔位于储水装置的最上部，吸水控释机构位于储水装置的最下部。

所述储水装置为连续或非连续的，当为非连续时，布置间距为50～200mm。

39.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

在一层布或薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成入水孔，将该层布或薄膜对折或覆盖另一层布或薄膜后，通过纵、横热压或胶粘的方式制成密闭的储水袋，并在储水袋内填入可吸水材料，所述可吸水材料包括高吸水树脂或有机质；在储水袋的热压/粘接处切断一部分或完全切断形成储水装置；

所述布为可透水布，空隙≤1mm，包括无纺布或纺织布；所述薄膜为孔径为0.1～1mm的开孔薄膜；

所述入水孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述入水孔的直径或边长为2～15mm；所述储水袋的长度为30～300mm，宽度为30～400mm；

所述储水装置为折叠状或非折叠状，当将所述储水装置进行折叠后，宽度为30～100mm，所述入水孔位于所述储水装置的最上部；

所述储水装置为连续或非连续的，当为非连续时，布置间距为50～200mm。

40.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

在一层布的两侧各用一层薄膜通过喷胶、涂胶或热焊的方式与该层布进行复合，形成种子萌发装置；其中，所述薄膜的宽度不大于布的宽度，所述布的宽度为50～250mm，所述薄膜的宽度为30～200mm；

所述布在与薄膜复合前，所述布的形状包括Y形、T形、Γ形或П形，当所述布为Y形时，漏斗口内部无薄膜复合，当所述布为T形、Γ形或П形时，在布的上表面无薄膜复合；

所述布为供水部件，所述布包括无纺布、纺织布或由植物纤维或高分子纤维制成的毯状材料；所述薄膜为阻隔部件；所述薄膜包括普通薄膜、微孔薄膜或打孔薄膜；

所述种子萌发装置为可折叠或不可折叠形态，当为可折叠形态时，折叠后的宽度为30～100mm；

所述萌发装置为连续或非连续的，当为非连续时，每段长度为15～50mm，布置间距为50～200mm；

所述植物种子直接或通过水溶性膜或纸包装后放置在所述萌发腔中。

41.根据权利要求40所述的植物生态控制器，其特征在于：

在所述种子萌发装置中，在所述布和薄膜之间还铺设一层萌发基质，所述萌发基质由包括有机质、多孔无机材料、高分子吸水树脂、植物纤维中至少一种制成；所述萌发基质的铺设厚度为0.02～5mm。

42.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述风光罩为将一层薄膜或布通过Z形或Ω形折叠后，间隔一定距离通过热压或胶粘的方式进行固定，再将折叠固定后的薄膜或布切成30～100mm的一段作为风光罩，通过热压或胶粘的方式将风光罩三边固定在萌发通道上方；或将一层薄膜或布通过Z或Ω形折叠后，通过热切、辊切或冲切的方式每隔50～200mm进行部分横切，得到风光罩，以连续的形式固定在萌发通道上方；所述风光罩的宽度为10～60mm；

或将薄膜或布通过加热模压成型的方式将其拉伸呈∩形后并裁切得到风光罩，再将风光罩固定在萌发通道上方；

所述薄膜或布为透水或不透水的，其透光率为0～50％。

43.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

在一层折叠状或非折叠状的根系可穿透的吸水材料上，在宽度方向上进行多次Z形或Ω形折叠，间隔一定的距离通过辊切或冲切的方式进行横向切缝，得到根系定植装置；所述根系可穿透的吸水材料包括无纺布、纺织布或纤维毯；所述横向切缝为连续或间断切缝；

当所述根系可穿透的吸水材料为折叠状时，所述折叠状通过在所述根系可穿透的吸水材料的宽度方向上进行多次Z形或Ω形折叠而得；

所述折叠宽度为5～50mm；所述横向切缝长度为10～300mm，所述横向切缝的纵向间距为10～300mm；

所述纤维毯的原料包括植物纤维、无机纤维、高分子纤维、植物秸秆、纸、无纺布或纤维网，制备工艺包括编织、针刺、缝合或夹合。

44.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述根系阻隔装置为一层不透水且根系不可穿透的材料；在所述阻隔装置上通过热刺、辊切或冲切的方式开孔形成根系连通孔，再在其宽度方向上进行多次Z形或Ω形折叠或不进行所述折叠，并间隔一定的距离通过辊切或冲切的方式进行横向切缝或不进行所述切缝，所述切缝为连续或间断切缝；所述根系连通孔均匀的分布在根系阻隔装置上；所述不透水且根系不可穿透的材料包括薄膜或布；

所述横向切缝长度为10～300mm，横向切缝的纵向间距为10～300mm；所述根系连通孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述根系连通孔的直径或边长为2～15mm，布置间距为20～200mm。

45.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述拦截装置的制备和安装方式为如下两种方式中的一种：

(1)将薄膜或布或纤维网折叠呈⊥形后，间隔一定距离通过热压或胶粘的方式进行固定而得；将所得拦截装置通过热压或胶粘的方式进行固定在养分回收通道上方；

(2)将一层薄膜或布或纤维网通过Z形或Ω形折叠后，间隔一定距离通过 热压或胶粘的方式进行固定，再将折叠固定后的薄膜或布或纤维网切成30～100mm的一段，得到拦截装置；将所得拦截装置通过热压或胶粘的方式三边固定在养分回收通道上方；

所述薄膜或布或纤维网为透水或不透水的，所述纤维网的网孔尺寸≤10mm。

46.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述力学加固装置的制备方式如下：

在一层无机纤维网或有机纤维网的两侧用锁边材料进行锁边复合并形成锁边增强带；锁边后，在锁边材料上，通过热刺、冲切或辊切的方式进行开孔形成安装孔；

或，

在锁边材料上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔后再将其在一层无机纤维网或有机纤维网的两侧进行锁边复合并形成锁边增强带；

所述锁边材料包括高强度的薄膜或布；

锁边的方式包括热压、胶粘或缝纫；

所述纤维网的网孔尺寸为5～50mm，抗拉强度≥500N/50mm；所述锁边材料的宽度为10～50mm，所述安装孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述安装孔的直径或边长为3～15mm，布置间距为200～1000mm。

47.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

力学加固装置为将一层高强度薄膜两侧卷起后，再将一层无机纤维网或有机纤维网放置在其中间，通过热压、胶粘或缝纫的方式复合形成锁边增强带，并在与所述高强度薄膜的两侧对应的复合纤维网处通过热刺、冲切或辊切的方式进行开孔形成安装孔；

在所述高强度薄膜上通过热刺、冲切或辊切的方式开孔形成与萌发通道、透气通道、养分回收通道和入渗孔对位且形态尺寸相同的孔；

所述高强度薄膜的抗拉强度≥20Mpa；纤维网的网孔尺寸为5～20mm，抗拉强度≥500N/50mm；所述安装孔的形状包括圆形、方形或三角形，所述安装孔的直径或边长为3～15mm，布置间距为200～1000mm。

48.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述支撑装置的制备和布置方法为：

将一个弹性橡胶材料制成的⊥形支座，在支座上固定一根刚性杆件，刚性杆件与支座间用胶粘或弹性锚固的方式固定；将支座的下平面部分与力学加固装置通过热压或胶粘的方式进行复合固定，形成支撑结构；

所述支撑装置为可折叠的，当折叠时，用水溶性胶或水溶性薄膜固定；

所述支座的平面直径或边长为5～20mm；所述刚性杆件由包括金属材料或高分子材料的原料制成，直径为2～5mm，长度为30～100mm。

所述支撑装置的布置间距为50～200mm。

49.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述支撑装置的制备和布置方法为：

将一个弹性片材或棒材折弯呈Γ或T形形成支座，将支座的Γ或T形的上平面与力学加固装置通过热压或胶粘的方式固定，形成支撑结构；

所述支撑装置为可折叠的，当折叠时，用水溶性胶或水溶性薄膜固定；

所述刚性杆件由包括金属材料或高分子材料的原料制成，直径为2～5mm，长度为30～100mm。

所述支撑装置的布置间距为50～200mm。

50.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述支撑装置的制备和布置备方法为：

将一层薄膜对折或用两层薄膜通过纵横向热压、胶粘复合的方式复合成袋，充气后封口形成密闭充气袋并与力学加固装置通过热压或胶粘复合形成支撑装置；

优选的，对所述薄膜进行复合时，在薄膜上通过冲切或辊切或热刺的方式开孔，形成充气孔；所述充气孔的形状包括圆形、方形或三角形，

所述入渗孔直径或边长为1～5mm，布置间距为30～100mm；

更优选的，对所述薄膜进行复合时，添加一层气阀膜，通过纵、横向热压、 胶粘复合的方式复合成密闭袋，并与力学加固装置通过热压或胶粘复合，复合后通过充气形成支撑装置；所述支撑装置在热压/粘接处切断一部分或完全切断；

所述支撑装置的宽度为30～150mm，长度为30～100mm；

所述支撑装置为折叠状或非折叠状，当所述支撑装置为折叠状时，其宽度为30～50mm；

所述支撑装置的布置间距为50～200mm。

51.根据权利要求9、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28或30所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述支撑装置的制备和布置方法为：

将两层膜分别通过折叠、加热模压或负压吸附制成凹型或使用挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后复合；或将两一层膜通过折叠、加热模压或负压吸附制成凹型或使用挤出机挤出流延膜直接模腔负压吸附成凹型后，再与另一层薄膜通过热压或胶粘的方式与呈凹形的薄膜复合；复合后充气形成密闭充气袋并与力学加固装置通过热压或胶粘复合形成支撑装置；

优选的，进行所述薄膜复合时，在一层薄膜上通过冲切或辊切或热刺的方式开孔，形成充气孔；所述充气孔的形状包括圆形、方形或三角形；所述入渗孔的直径或边长为1～5mm，布置间距为30～100mm；

更优选的，进行所述薄膜复合时，还添加一层气阀膜，通过纵、横向热压、胶粘复合的方式复合成密闭袋，并与力学加固装置通过热压或胶粘复合，复合后通过充气形成支撑装置；所述支撑装置在热压/粘接处切断一部分或完全切断；

所述支撑装置的宽度为30～150mm，长度为30～100mm；

所述支撑装置为折叠状或非折叠状，当所述支撑装置为折叠状时，其宽度为30～50mm；

所述支撑装置的布置间距为50～200mm。

52.根据权利要求9～51任一项所述的植物生态控制器，其特征在于：

所述植物生态控制器为利用各装置按照从上到下的顺序通过包括胶粘或热压在内的方式对位复合而得；

所述萌发装置、储水装置和力学支撑装置在同一平面呈交错或线性排列复合在力学加固装置和根系定植装置之间；所述透气带位于植物生态控制器两侧并与 萌发装置、储水装置和支撑装置处于同一平面，且位于力学加固装置和根系定植装置之间，所述养分供给装置位于根系阻隔装置和根系定植装置之间；

所述储水装置上的入水孔与反射装置和保温装置上入渗孔对位复合；所述支撑装置上的充气孔与反射装置和保温装置上的充气连通孔对位复合；所述透气通道和养分回收通道与萌发装置、储水装置和支撑装置之间的孔隙对位复合；

将植物生态控制器重可折叠装置进行折叠后，所述植物生态控制器经压缩后，厚度为3～10mm；

当所述植物生态控制器中可折叠装置为非折叠状态时，所述植物生态控制器的高度为30～100mm。