CN109964718A - 一种消落带土质贫瘠区域植物种植结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消落带土质贫瘠区域植物种植结构，包括设置在消落带区域的种植坑，种植坑内表面设有可降解的防渗层，防渗层上设有植土层，植土层中种植有耐水淹乔灌木树种。本发明还公开了实现上述消落带土质贫瘠区域植物种植结构的消落带土质贫瘠区域植物种植方法。本发明通过设置可降解的防渗层，在植物生长初期降低消落带土质贫瘠区枯水期的水分渗漏,起到良好的保水保肥作用,另外,在植物生长过程中防渗层逐渐降解变得柔软和具有一定的空隙率，使得植物根系生长一定时间后可以穿透防渗层继续生长,形成稳定的生长状态，防渗层最终能够自然降解，不会污染环境。本发明针对消落带区域严苛多变的土壤环境为植物的种植提供一个稳定的环境，实现消落带区域的植被修复进而解决水土流失带来的土壤贫瘠的问题。

Description

一种消落带土质贫瘠区域植物种植结构及方法

技术领域

本发明涉及消落带土质贫瘠地区生态修复技术领域，尤其涉及一种消落带土质贫瘠区域植物种植结构及方法。

背景技术

大中型水库建成后,往往采取冬蓄夏泄的调度模式，因此水库四周会形成水位落差达数米甚至数十米的消落带。消落带又称为消落区，是水库特有的一种地理环境，是指由于水库水位的季节性涨落，从而出现的周期性淹没及露出水面的区域。消落带区域如果长期处于无植物覆盖的状态，会带来一系列的生态和环境问题，如坍塌、水土流失、水源污染、自然景观遭到破坏等。然而，消落带的淹没期可长达半年，通常为冬季淹没，由于消落带环境与自然的夏淹冬露环境的不同，这会使消落带的植物生态系统遭到很大程度的破环；根据调查，目前消落带自然生长的植被主要为狗牙根、香附子、苍耳等草本植物，群落结构单一，生物多样性较差。因此，消落带植被恢复对于水库生态环境治理尤为重要。

现有技术中，CN101581084公开了消落带自锁定消浪植生型生态护坡构件，利用四面自锁结构实现正方形砖体构件之间的连接，形成消落带自锁定消浪植生型生态护坡结构；CN102409637公开了一种消落带的生态修复方法，构建了一个消落带全覆盖混凝土绿化边坡；CN102888826公开了一种基于生态袋的消落带边坡生态治理方法，在护坡铺砌生态袋给植物营造了一个种植环境；CN10179093公开了一种水库消落带陡坡地区受损生态系统修复方法，坡顶种植马尾松，消落深度2m以内种植香根草，2-10m之间混植香根草与狗牙根，使水库消落带陡坡地区形成植被坡面恢复带。以上方法仅从结构技术上对边坡进行修复或从植物配置方向构建生态系统，并未针对消落带区域严苛多变的土壤环境为植物的种植提供一个稳定的环境，不能实现消落带区域的植被修复进而解决水土流失带来的土壤贫瘠的问题。

发明内容

综上所述，本发明实际需要解决的问题是，如何针对消落带区域严苛的土壤环境为耐淹乔木的种植提供一个稳定的环境，从而实现消落带区域植物群落结构修复，促进稳定的消落带植被系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种消落带土质贫瘠区域植物种植结构，其特征在于，包括设置在消落带区域的种植坑，种植坑内表面设有可降解的防渗层，防渗层上设有植土层，植土层中种植有植物。

优选地，所述防渗层的厚度为0.1-10mm，由种植坑内表面喷覆的可降解树脂溶液凝固而成。

优选地，植土层上表面低于种植坑边缘5-15cm，植土层上设置有由有机材料制成的覆盖层，覆盖层上表面为中间区域向下凹陷的弧面，覆盖层上设置有覆土层。

优选地，所述覆盖层厚度为10-30mm，覆盖层由有机材料压实而成。

优选地，所述有机材料包括树皮、干草及木屑中的任意一种或多种。

优选地，植土层包括壤土、膨化蛭石及缓释型有机肥，壤土、膨化蛭石和缓释型有机肥配比为4：1：1。

一种消落带土质贫瘠区域植物种植方法，包括如下步骤：

S1、在消落带区域挖种植坑；

S2、在种植坑内表面设置可降解的防渗层；

S3、在种植坑内填土形成植土层，并在植土层内种下植物，植物包括耐水淹灌木及耐水淹乔木，耐水淹灌木包括秋华柳、南川柳及小梾木，耐水淹乔木包括落羽杉、池杉、中山杉、竹柳。

优选地，步骤S2中：

在种植坑内表面喷覆可降解树脂溶液，形成厚度为0.1-10mm的防渗层。

优选地，还包括：

S4、植土层上表面低于种植坑边缘5-10cm，在植土层上设置由有机材料制成的覆盖层，覆盖层上表面为中间区域向下凹陷的弧面；

S5、在覆盖层上设置覆土层。

优选地，步骤S4中，在植土层的上表面覆盖有机材料并压实形成10-30mm厚的覆盖层。

综上所述，本发明公开了一种消落带土质贫瘠区域植物种植结构，包括设置在消落带区域的种植坑，种植坑内表面设有可降解的防渗层，防渗层上设有植土层，植土层中种植有植物。本发明还公开了实现上述消落带土质贫瘠区域植物种植结构的消落带土质贫瘠区域植物种植方法。本发明通过在种植坑内设置可降解的防渗层，能够极大降低消落带地区枯水期的水分渗漏,起到良好的保水保肥作用,另外,在植物生长过程中防渗层逐渐降解变得柔软和具有一定的空隙率，植物根系生长一定时间后可以穿透防渗层继续生长,且防渗层能够降解，不会污染环境。本发明针对消落带区域严苛的土壤环境为植物的种植提供一个稳定的环境，实现消落带区域的植被修复进而解决水土流失带来的土壤贫瘠的问题。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明公开的一种消落带土质贫瘠区域植物种植结构的结构示意图。

附图标记说明：消落带1、防渗层2、植土层3、覆盖层4、覆土层5、植物6。

种植坑1、连通缝2、缓冲带3、植物4、可降解材料5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明公开了一种消落带土质贫瘠区域植物种植结构，包括设置在消落带区域的种植坑，种植坑内表面设有可降解的防渗层，防渗层上设有植土层，植土层中种植有植物。

本发明中可以直接在植土层中种植植物种子、幼苗或植株。

本发明通过在种植坑内设置可降解的防渗层，能够极大降低消落带地区枯水期的水分渗漏,起到良好的保水保肥作用,另外,在植物生长过程中防渗层逐渐降解变得柔软和具有一定的空隙率，植物根系生长一定时间后可以穿透防渗层继续生长,且防渗层能够降解，不会污染环境。本发明针对消落带区域严苛多变的土壤环境为植物的种植提供一个稳定的环境，实现消落带区域的植被修复进而解决水土流失带来的土壤贫瘠的问题。

具体实施时，所述防渗层的厚度为0.1-10mm，由种植坑内表面喷覆的可降解树脂溶液凝固而成。

消落带区域的特征是，季节性涨落差异大，水分的渗漏量大，很难对水分进行储存。为了防止雨水和浇灌水的渗漏，在内表面喷涂一层柔性防渗层，防渗层的厚度可控制在0.1-10mm之间,具体根据现场的情况而定。可以在种植坑内表面用可降解树脂溶液喷涂快速形成一层柔性防渗层,其中树脂可以选用环氧树脂、聚氨酷树脂及硅树脂等中的一种或多种组合，树脂具有可降解无污染的特性，不会对环境造成污染。具体可以用浓度为3%-15%的聚氨酷可降解树脂溶液喷涂防渗层,从而有效阻止水分的渗漏流失。在植物生长过程中防渗层会慢慢被自然界的微生物分解变得柔软且具有一定的空隙率，植物根系生长一段时间后可以穿透防渗层继续生长,使植物能够从外界吸收水分和营养，并且使植物扎根更加稳固，从而防止消落带区域的水土流失。

并且，采用喷涂可降解树脂溶液的方式制备防渗层具有施工便捷、效率高的优点,防渗层的空隙率可以通过调整树脂的浓度和喷洒量进行调整。

具体实施时，植土层上表面低于种植坑边缘5-15cm，植土层上设置有由有机材料制成的覆盖层，覆盖层上表面为中间区域向下凹陷的弧面，覆盖层上设置有覆土层。

消落带区域除了渗漏量大的特点外，另一特点就是雨水对植物和土地的冲刷大。本发明中，覆土层由沙土构成，具体厚度可为1-10cm。种植坑的上面制备一层覆盖层和覆土层,大幅降低了水分蒸发和水流冲刷,另外由有机材料制成的覆盖层还具有收集雨水的作用,可为植物生长提供长期湿润的根部环境,有机材料在长时间自然作用下还可腐化成有机质为植物的生长提供有机质，确保了植物种植成活率。覆盖层的上表面最好做成中间区域向下凹陷的弧面,下雨时可收集和临时储存更多的雨水,以便雨水通过覆盖层存储于种植坑内。

覆土层的厚度根据消落带当地的气候特征而定。对于冲刷较为频繁的区域，覆土层的厚度要大些,通常厚度要大于3cm,对于冲刷量较小和较湿润的区域，覆土层的厚度可以适当小些,通常厚度大于1cm即可。

具体实施时，所述覆盖层厚度为10-30mm，覆盖层由有机材料压实而成。

由于采用机材料制成的覆盖层，有机材料通常密度较小比较酥松，因此需要对覆盖层进行压实，从而提高覆盖层密度，进而提高覆盖层防止水分蒸发的能力和抗冲刷的能力。

具体实施时，所述有机材料包括树皮、干草及木屑中的任意一种或多种。

本发明中可采用树皮、干草及木屑中的任意一种或多种作为制备覆盖层的有机材料，采用这些天然材料制备覆盖层具有成本低和不污染环境的优点。

具体实施时，植土层包括壤土、膨化蛭石及缓释型有机肥，壤土、膨化蛭石和缓释型有机肥配比为4：1：1。

为了保证植物生长时能够有足够的养料，因此，植土层中可以添加粗骨粉及缓释性氮肥，此外，还可适量添加纤维质材料或/和保水剂。

本发明还公开了一种消落带土质贫瘠区域植物种植方法，包括如下步骤：

S1、在消落带区域挖种植坑；

根据所种植的植物特性挖种植坑,种植坑的大小根据植物特性而定,确保植物的根系生长具有足够的空间,能够吸收充分的水分和养分,通常情况下，种植坑的体积可以供植物根系生长半年以上。

S2、在种植坑内表面设置可降解的防渗层；

S3、在种植坑内填土形成植土层，并在植土层内种下植物，植物包括耐水淹灌木及耐水淹乔木，耐水淹灌木包括秋华柳、南川柳及小梾木，耐水淹乔木包括落羽杉、池杉、中山杉、竹柳。

具体实施时，步骤S2中：

在种植坑内表面喷涂可降解树脂溶液，形成厚度为0.1-10mm的防渗层。

采用可降解树脂溶液进行喷涂，在自然养护条件下一分钟可形成一层透气防渗层。

具体实施时，还包括：

S4、植土层上表面低于种植坑边缘5-15cm，在植土层上设置由有机材料制成的覆盖层，覆盖层上表面为中间区域向下凹陷的弧面；

S5、在覆盖层上设置覆土层。

具体实施时，步骤S4中，在植土层的上表面覆盖有机材料并压实形成10-30mm厚的覆盖层。

下面为采用本发明的技术方案与普通种植方式进行对比：

每组样本包括至少10个种植坑，每次测量数据取每个种植坑的数据的平均值。

样本组1采用本发明公开的技术方案进行种植，具体为：

在某地的消落带区域挖好多个深70cm，上表面直径为85cm的种植坑建立样本区。

在每个种植坑内表面采用亲水性聚氨酷树脂（W-OH）溶液现场喷涂形成防渗层，所用的亲水性聚氨酷树脂呈淡黄色透明液体、粘度为350mPa.s(20℃)、比重为1.08(20/4℃)。W-OH溶液的浓度为4.5%，具体可用双液泵在种植坑内表面进行喷洒,每个种植坑的喷洒时间一般在0.5分钟，然后,在自然条件下进行养护,从喷洒到养护固结在5分钟内即可完成。

在种植坑的底部填充一层厚度为20cm厚的壤土（已按比例混入膨化蛭石和缓释型有机肥）,然后在坑内种植株高为30-50cm的耐淹灌木植物或株高3m左右的乔木树种，并填埋植土层，再向植土层浇水，保持植土层内膨化蛭石含水率为30%。植土层比种植坑边缘的高度低5cm。

采用树皮在植土层上表面制备厚度为2cm的覆盖层，将覆盖层压实，使覆盖层上表面成为中间区域向下凹陷的弧面。

用沙土将种植坑填平形成覆土层。

样本组2与样本组1相比，场地选择、种植坑的设定及所用的种植土完全相同,种植的植物也相同,不同的是样本组2的种植坑内未设置防渗层及覆盖层。

表1 样本组1与样本组2的水分流失对比

表2 样本组1与样本组2的植物生长情况对比

	初始状态	1个月后	3个月后	6个月后
					样本组1植物高度（cm）	10	21	49	78
样本组2植物高度（cm）	10	15	22	40

由表1和表2对比可知,采用本发明的技术方案后,水土流失情况大幅好转,且植物生长良好,尤其是对植物的成活和后期的抗旱保活具有重大意义。

本发明能高效、环保节约的在消落带区域进行高质量景观绿化,毋需对消落带进行硬化或者进行大量装置化建设,工程成本低,特别适用于土壤贫瘠的消落带地区的生态系统重建。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种消落带土质贫瘠区域植物种植结构，其特征在于，包括设置在消落带区域的种植坑，种植坑内表面设有可降解的防渗层，防渗层上设有植土层，植土层中种植有植物。

2.如权利要求1所述的消落带土质贫瘠区域植物种植结构，其特征在于，所述防渗层的厚度为0.1-10mm，由种植坑内表面喷覆的可降解树脂溶液凝固而成。

3.如权利要求1所述的消落带土质贫瘠区域植物种植结构，其特征在于，植土层上表面低于种植坑边缘5-15cm，植土层上设置有由有机材料制成的覆盖层，覆盖层上表面为中间区域向下凹陷的弧面，覆盖层上设置有覆土层。

4.如权利要求3所述的消落带土质贫瘠区域植物种植结构，其特征在于，所述覆盖层厚度为10-30mm，覆盖层由有机材料压实而成。

5.如权利要求1所述的消落带土质贫瘠区域植物种植结构，其特征在于，所述有机材料包括树皮、干草及木屑中的任意一种或多种。

6.如权利要求1所述的消落带土质贫瘠区域植物种植结构，其特征在于，植土层包括壤土、膨化蛭石及缓释型有机肥，壤土、膨化蛭石和缓释型有机肥配比为4：1：1。

7.一种消落带土质贫瘠区域植物种植方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在消落带区域挖种植坑；

S2、在种植坑内表面设置可降解的防渗层；

S3、在种植坑内填土形成植土层，并在植土层内种下植物，植物包括耐水淹灌木及耐水淹乔木，耐水淹灌木包括秋华柳、南川柳及小梾木，耐水淹乔木包括落羽杉、池杉、中山杉、竹柳。

8.如权利要求7所述的消落带土质贫瘠区域植物种植方法，其特征在于，步骤S2中：

在种植坑内表面喷覆可降解树脂溶液，形成厚度为0.1-10mm的防渗层。

9.如权利要求8所述的消落带土质贫瘠区域植物种植方法，其特征在于，还包括：

S4、植土层上表面低于种植坑边缘5-10cm，在植土层上设置由有机材料制成的覆盖层，覆盖层上表面为中间区域向下凹陷的弧面；

S5、在覆盖层上设置覆土层。

10.如权利要求9所述的消落带土质贫瘠区域植物种植方法，其特征在于，步骤S4中，在植土层的上表面覆盖有机材料并压实形成10-30mm厚的覆盖层。