CN109348917B - 一种沙化快速治理植生创新材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沙化快速治理植生创新材料，包括由上至下依次设置的可降解防护面层，吸水保水营养层和可降解防护底层；可降解防护面层罩设于吸水保水营养层上，并且可降解防护面层的边缘与可降解防护底层的边缘压合为一体，使可降解防护面层呈隆起状、可降解防护底层呈平铺状；可降解防护面层与可降解防护底层压合为一体的边缘通过固定装置固定于沙化层；可降解防护面层上开设有若干孔洞，孔洞贯通至吸水保水营养层。本发明可贴合于沙化层表面，减少风沙流的形成，并且辅助植物栽种，节水保湿，有效促进沙地植被恢复。

Description

一种沙化快速治理植生创新材料

技术领域

本发明涉及环境治理技术领域，更具体的说是涉及一种沙化快速治理植生创新材料。

背景技术

土地沙漠化是由于干旱少雨、植被破坏、大风吹蚀、流水侵蚀、土壤盐渍化等因素造成的大片土壤生产力下降或丧失的自然或非自然现象，而沙化治理则已成为目前环境治理的重要部分。

防沙治沙的措施大体有三类，一是造林治沙，由于沙漠区干旱，往往造林多成林少，治沙的效果并不显著；二是沙障压沙，虽然沙障的种类很多，但沙障只能就地固沙，且积沙量很容易饱和，治表不治本；三是封沙育草，撒播牧草种子，但因沙化地表风沙流十分活跃，风蚀风积现象频繁，加之沙化地表保水能力差，播种种子或被风蚀而卷走，或因风积而压埋，发芽成活率较低。

因此，发明一种能够防风固沙且辅助植物培育的沙化治理材料成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种沙化快速治理植生创新材料，可与沙化层表面紧密贴合，避免材料下表面的沙被掏蚀；吸水、保水效果好，促进植物的快速发育。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种沙化快速治理植生创新材料，包括由上至下依次设置的可降解防护面层，吸水保水营养层和可降解防护底层；

可降解防护面层罩设于吸水保水营养层上，并且可降解防护面层的边缘与可降解防护底层的边缘压合为一体，使可降解防护面层呈隆起状、可降解防护底层呈平铺状；可降解防护面层与可降解防护底层压合为一体的边缘通过固定装置固定于沙化层；进而使得可降解防护底层紧密贴合于沙化层表面，风从流线形的可降解防护面层表面吹过，不会引起扬沙。

可降解防护面层上开设有若干孔洞，孔洞贯通至吸水保水营养层。可将种子或幼苗通过孔洞置于吸水保水营养层，进而为植物提供所需营养和水分，并且降低风沙对种子或幼苗的影响。

优选地，可降解防护面层与可降解防护底层均为可降解的纤维材料，可降解防护面层与可降解防护底层厚度均为0.2-0.6mm，使用前期能够保证材料的耐磨性，防止吸水保水营养层解体；且待植物发育良好后逐渐降解，促进植物的根扎入沙化层，进而实现生物防治。

可降解防护面层与可降解防护底层结构上均遍布透水透气孔隙，一方面促进水分快速渗入吸水保水营养层，另一方面促进植物根的呼吸。

优选地，吸水保水营养层包括吸水层，保水层和植物营养基质层；吸水层为一层或多层，位于可降解防护面层与植物营养基质层之间；保水层位于吸水层与可降解防护面层之间，和/或植物营养基质层与可降解防护底层之间。

优选地，保水层为植物纤维混纺材料，厚度2-3mm；吸水层为超吸水纤维材料，厚度2-3mm；植物营养基质层包括腐叶土、草炭、菌糠、秸秆、岩棉、蛭石、珍珠岩中的任意一种或几种，植物营养基质层厚度为1-2cm。

保水层、吸水层吸水后膨胀，进而使得孔洞变小，促进植物的固定；此外，保水层、吸水层吸水后厚度增加，同样促进植物的固定。

进一步优选地，一种沙化快速治理植生创新材料，包括由上至下依次设置的可降解防护面层，保水层，吸水层，植物营养基质层，保水层，可降解防护底层。两层保水层既防止水分的快速蒸发，又防止水分渗入沙化层造成的营养流失。

优选地，固定装置包括夹持边框和固沙钉；可降解防护面层和可降解防护底层压合为一体的边缘夹持于夹持边框内；固沙钉顶部固定于夹持边框上，底部埋入沙化层中。

优选地，夹持边框包括上边框和下边框；下边框截面为“L”形，“L”形截面的缺口朝向下边框内侧；上边框安装于缺口处，并且可降解防护面层和可降解防护底层压合为一体的边缘夹持于上边框与下边框之间；优选地，上边框上水平设置有若干第一固定孔，下边框上水平设置有若干第二固定孔；第一固定孔与第二固定孔对应设置，并且第一固定孔与第二固定孔内连接固定栓。

通过将可降解防护面层和可降解防护底层压合为一体的边缘夹入上边框与下边框之间，并且将下边框的底部压入沙化层，进而保证了可降解防护底层与沙化层表面的紧密贴合。

优选地，固沙钉包括钉杆，内杆，弹片和支杆；钉杆底部具有一尖端，顶部具有一开口，并且钉杆内部具有一空腔，开口连通空腔；开口两侧向上凸起形成凸台，凸台上开设有与第一固定孔相匹配的第三固定孔；钉杆侧壁上开设有若干连通空腔的滑槽；内杆经开口穿设于空腔内；弹片两端固定于内杆上，中间隆起呈弧状，并且弹片中间隆起的部分卡于滑槽内；支杆安装于内杆上，且位于弹片上方；支杆的一端通过转轴连接于内杆上，另一端向下倾斜抵于钉杆内壁；并且支杆与内杆之间还连接有拉伸弹簧，拉伸弹簧施以支杆绕转轴向上转动的力。

固沙钉的第三固定孔与夹持边框的第一固定孔与第二固定孔通过固定栓串连，进而防止夹持边框被风卷起。固沙钉的钉杆，内杆，弹片结构保证其快速埋入沙化层，且埋入后支杆展开，增加固沙钉的抓地力。

优选地，弹片中间隆起的部分卡于滑槽内时，内杆顶端凸出于开口；内杆向下移动使弹片中间隆起的部分脱离滑槽，支杆的一端穿过滑槽至钉杆外部。

优选地，固沙钉还包括钉帽，钉帽为倒“凹”状，钉帽扣设于凸台之间。向沙化层埋入固沙钉时，扣好钉帽，敲击钉帽即可快速将固沙钉下沉；固沙钉埋入沙化层后取下钉帽，敲击内杆顶端即可使弹片中间隆起的部分脱离滑槽，进而使得支杆展开。

优选地，固沙钉的长度可根据需要进行制定。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种沙化快速治理植生创新材料，铺设于沙化层上，既能防止扬沙形成风沙流，又能为植物提供良好的生长环境，促进种子萌发和幼苗生长；并且本发明所用材料为环保材料，不会造成新的污染，且随着植物生长，可降解防护底层逐渐降解，植物的根可进一步扎入沙化层，增强固沙效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明材料剖面图。

图2附图为本发明使用安装结构示意图。

图3附图为本发明使用安装结构剖面图。

图4附图为固沙钉结构示意图。

图5附图为未盖钉帽的固沙钉结构示意图。

图6附图为钉帽结构示意图。

图7附图为固沙钉内部结构示意图。

图8附图为支杆支起后固沙钉内部结构示意图。

附图标记：1.可降解防护面层；2.吸水保水营养层；21.第一保水层；22.吸水层；23.植物营养基质层；24.第二保水层；3.可降解防护底层；4.夹持边框；41.上边框；411.第一固定孔；42.下边框；421.第二固定孔；5.固沙钉；51.钉杆；511.开口；512.空腔；513.凸台；5131.第三固定孔；514.滑槽；52.内杆；53.弹片；54.支杆；55.钉帽；56.拉伸弹簧；6.固定栓；7.孔洞。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-8所示，一种沙化快速治理植生创新材料，用于土地沙化层防风固沙及植被恢复，具体包括由上至下依次设置的可降解防护面层1，吸水保水营养层2和可降解防护底层3。

可降解防护面层1罩设于吸水保水营养层2上，并且可降解防护面层1的边缘与可降解防护底层3的边缘压合为一体，使可降解防护面层1呈隆起状、可降解防护底层3呈平铺状；可降解防护面层1与可降解防护底层3压合为一体的边缘通过固定装置固定于沙化层。

可降解防护面层1与可降解防护底层3均为0.5mm厚的可降解无纺布，无纺布上遍布透水透气的微小孔隙。

吸水保水营养层2由上至下依次包括第一保水层21，吸水层22，植物营养基质层23和第二保水层24；其中，第一保水层21和第二保水层24均为玉米纤维、竹炭纤维、海藻纤维重量比例1:1:1的混纺材料，厚度2mm；吸水层22为超吸水纤维树脂纺丝制成的超吸水纤维材料，厚度2mm；植物营养基质层23为腐叶土、草炭、菌糠、秸秆、岩棉、蛭石、珍珠岩按重量比例2:1:0.5:0.5:0.5:0.3:0.2混合得到厚度为1.5cm混合基质。

进一步地，固定装置包括夹持边框4和固沙钉5。夹持边框4包括上边框41和下边框42；上边框41和下边框42均为四边框，并且上边框41或下边框42的四边可通过粘合，钉接或榫卯连接。下边框42截面为“L”形，“L”形截面的缺口朝向下边框42内侧；上边框41安装于缺口处，并且可降解防护面层1和可降解防护底层3压合为一体的边缘夹持于上边框41与下边框42之间。上边框41上各边均水平设置有若干个第一固定孔411，下边框42上各边均水平设置有若干第二固定孔421；第一固定孔411与第二固定孔421对应设置，并且第一固定孔411与第二固定孔421内连接固定栓6。

进一步地，固沙钉5包括钉杆51，内杆52，弹片53，支杆54和钉帽55。钉杆51底部具有一尖端，顶部具有一开口511，并且钉杆51内部具有一空腔512，开口511连通空腔512，且开口511的面积小于空腔512的横截面积。

开口511两侧向上凸起形成两个凸台513，两个凸台513上均开设有与第一固定孔411相匹配的第三固定孔5131，第三固定孔5131、第一固定孔411、第二固定孔421通过固定栓6串连，螺母固定。

钉杆51侧壁上开设有若干连通空腔512的滑槽514，滑槽514的长度方向沿钉杆51轴向布置，并且若干个滑槽514均位于同一水平面上。

内杆52经开口穿设于空腔512内；弹片53数量与滑槽514数量相同，弹片53两端固定于内杆52上、中间隆起呈弧状，并且弹片53中间隆起的部分恰好卡于滑槽514内，将滑槽514的开口堵住，且不凸出于钉杆51外表面。此时内杆52顶端凸出于开口511。

支杆54数量与滑槽514数量相同，安装于内杆52上，并且位于弹片53上方的位置；支杆54的一端通过转轴连接于内杆52上，另一端向下倾斜抵于钉杆51内壁；并且支杆54与内杆52之间还连接有拉伸弹簧56，拉伸弹簧56施以支杆54绕转轴向上转动的力。

钉帽55为倒“凹”状，扣设于两个凸台513之间，且钉帽55的凹陷处的深度与内杆52顶端凸出于开口511的部分相匹配。

在另一个优选的实施方案中，钉杆51底部的尖端可拆卸(如螺纹或卡扣连接)，尖端拆卸后，内杆可由钉杆51底部取出进行更换。

进一步地，沙化快速治理植生创新材料平铺面积1.5m×1.5m，可降解防护面层1上均匀开设有多个直径1.5cm的孔洞7，孔洞7向下贯通至第二保水层24，用于栽种草种。

在另一个优选的实施方案中，沙化快速治理植生创新材料平铺面积1m×3m，可降解防护面层1上均匀开设有多个直径4cm的孔洞7，孔洞7向下贯通至第二保水层24，用于栽种植物幼苗。

使用本发明进行土地沙化层防风固沙及植被恢复包括以下步骤：

(1)先根据沙化快速治理植生创新材料平铺面积选择合适尺寸的夹持边框4，下边框42的四边组合好后将其底部钉入沙化层，使下边框42的缺口处底面与沙化层表面齐平；然后使沙化快速治理植生创新材料可降解防护底层3位于下边框42中央，将可降解防护面层1与可降解防护底层3压合为一体的边缘分别置于下边框42四条边的缺口处；再将组合好的上边框41安装于缺口处，使上边框41与下边框42的接和处压紧可降解防护面层1与可降解防护底层3压合为一体的边缘。

(2)根据第二固定孔421的位置确定固沙钉5的埋入位置，敲击钉帽55，将固沙钉5埋入沙化层，使凸台513上的第三固定孔5131与第二固定孔421对齐，将固定栓6(螺栓)穿入第三固定孔5131、第二固定孔421和第一固定孔411，螺母拧紧活动端。

(3)将钉帽55取下，敲击内杆52顶端，使其逐渐陷入钉杆51内，随着内杆52向下移动，弹片53脱离滑槽514，支杆54一端陷入滑槽514，且朝向钉杆51外部延伸，直至支杆54的自由端向上倾斜，拉伸弹簧7位于自然状态，支杆54处于稳定状态，将钉帽55卡入两凸台513之间即可(如钉帽与凸台之间的卡合不够紧密亦可不盖钉帽)。

(4)向孔洞7内放入少许细沙或营养土，填覆底部的第二保水层24后，放入种子，使其位于植物营养基质层23，然后再添入少许细沙或营养土，浇水，直至吸水层22、第一保水层21吸水膨胀，将孔洞7缩小至不易察觉即可。

对于栽植幼苗，先向孔洞7中栽入幼苗，然后填入入少许细沙或营养土保护根部，浇水，直至吸水层22、第一保水层21吸水膨胀，将孔洞7缩小，使其贴合于幼苗茎即可。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种沙化快速治理植生创新材料，其特征在于，

包括由上至下依次设置的可降解防护面层，吸水保水营养层和可降解防护底层；

所述可降解防护面层罩设于所述吸水保水营养层上，并且所述可降解防护面层的边缘与所述可降解防护底层的边缘压合为一体，使所述可降解防护面层呈隆起状、所述可降解防护底层呈平铺状；

所述可降解防护面层与所述可降解防护底层压合为一体的边缘通过固定装置固定于沙化层；

所述可降解防护面层上开设有若干孔洞，所述孔洞贯通至所述吸水保水营养层；

所述固定装置包括夹持边框和固沙钉；

所述可降解防护面层和所述可降解防护底层压合为一体的边缘夹持于所述夹持边框内；

所述固沙钉顶部固定于所述夹持边框上，底部埋入沙化层中；

所述夹持边框包括上边框和下边框；

所述下边框截面为“L”形，“L”形截面的缺口朝向所述下边框内侧；

所述上边框安装于所述缺口处，并且所述可降解防护面层和所述可降解防护底层压合为一体的边缘夹持于所述上边框与所述下边框之间；

所述上边框上水平设置有若干第一固定孔，所述下边框上水平设置有若干第二固定孔；所述第一固定孔与所述第二固定孔对应设置，并且所述第一固定孔与所述第二固定孔内连接固定栓；

所述固沙钉包括钉杆，内杆，弹片和支杆；

所述钉杆底部具有一尖端，顶部具有一开口，并且所述钉杆内部具有一空腔，所述开口连通所述空腔；所述开口两侧向上凸起形成凸台，所述凸台上开设有与第一固定孔相匹配的第三固定孔；所述钉杆侧壁上开设有若干连通所述空腔的滑槽；

所述内杆经所述开口穿设于所述空腔内；

所述弹片两端固定于所述内杆上，中间隆起呈弧状，并且所述弹片中间隆起的部分卡于所述滑槽内；

所述支杆安装于所述内杆上，且位于所述弹片上方；所述支杆的一端通过转轴连接于所述内杆上，另一端向下倾斜抵于所述钉杆内壁；并且所述支杆与所述内杆之间还连接有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧施以所述支杆绕所述转轴向上转动的力。

2.根据权利要求1所述的一种沙化快速治理植生创新材料，其特征在于，所述可降解防护面层与所述可降解防护底层均为可降解的纤维材料，所述可降解防护面层与所述可降解防护底层厚度均为0.2-0.6mm，且结构上遍布透水透气孔隙。

3.根据权利要求1所述的一种沙化快速治理植生创新材料，其特征在于，

所述吸水保水营养层包括吸水层，保水层和植物营养基质层；

所述吸水层为一层或多层，位于所述可降解防护面层与所述植物营养基质层之间；

所述保水层位于所述吸水层与所述可降解防护面层之间，和/或所述植物营养基质层与所述可降解防护底层之间。

4.根据权利要求3所述的一种沙化快速治理植生创新材料，其特征在于，

所述保水层为植物纤维混纺材料，厚度2-3mm；

所述吸水层为超吸水纤维材料，厚度2-3mm；

所述植物营养基质层包括腐叶土、草炭、菌糠、秸秆、岩棉、蛭石、珍珠岩中的任意一种或几种，所述植物营养基质层厚度为1-2cm。

5.根据权利要求1所述的一种沙化快速治理植生创新材料，其特征在于，所述弹片中间隆起的部分卡于所述滑槽内时，所述内杆顶端凸出于所述开口；所述内杆向下移动使所述弹片中间隆起的部分脱离所述滑槽，所述支杆的一端穿过所述滑槽至所述钉杆外部。

6.根据权利要求5所述的一种沙化快速治理植生创新材料，其特征在于，所述固沙钉还包括钉帽，所述钉帽为倒“凹”状，所述钉帽扣设于所述凸台之间。

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