CN110063182A - 用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,属于生态环境改善领域。该方法包括以下步骤:S1、对黄土高原的山坡坡度进行划分;S2、在不同坡度下,合理搭配种植不同种类、不同根群深度的乔木树种、灌木树种和草本植物;S3、后期对造林地种植植物进行抚育和管护,以保证植物能够健康生长。本发明的植物根群坝生态工程建设方法充分利用乔木、灌木和草本植物三个层次的根群层片实现对黄土高原浅层土壤的加固,减少了土壤侵蚀和水土流失。
Description
技术领域
本发明涉及生态环境改善领域,尤其涉及一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法。
背景技术
黄土高原干旱半干旱丘陵沟整区是我国乃至全球水土流失最严重的地区。长期以来,水土流失不仅成为困扰该区可持续发展和农民脱贫致富的主要问题,而且也为黄河下游地区带来了一系列的生态环境问题。
现有的泥流防治生态措施主要包括林业措施(如封山育林、植树造林和种草等)、农业措施(如等高耕作、陡坡地退耕还林和水渠防渗等)。其中,黄土高原区水土保持造林是近年来运用最多的生态防治措施,传统的水土保持造林模式较为简单,通常选择单一乔木物种或仅仅是乔灌木物种的搭配种植,种植物种选择上多以其生物学特性为依据,植物根系(根群)的固土特性考虑很少,特别是不同植物物种的根径粗细及其在土壤中的分布范围,并未充分考虑到不同土壤深度范围植物根群对于土壤抗剪强度的提升。传统的水土保持造林技术对于土壤侵蚀类型的划分较为笼统,没有有效的针对不同类型土壤侵蚀进行生态防治工程建设。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种搭配种植乔木、灌木和草本不同植物,充分利用完整三个层次的根群层片实现对浅层土壤的加固,以减少土壤侵蚀和水土流失的用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法。
本发明提供了一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,包括如下步骤:
S1、对黄土高原的山坡坡度进行划分;
S2、在不同坡度下,根据不同土壤侵蚀类型,合理搭配种植不同种类、不同根群深度的乔木树种、灌木树种和草本植物,三种植物的种植方式为沿等高线横坡种植,灌木树种穿插种植在乔木树种之间,草本植物穿插种植在乔木树种和灌木树种之间,形成不同坡度下黄土高原区山坡造林地;
S3、后期对造林地植物进行抚育和管护,以保证植物能够健康生长。
进一步的,在步骤S1中,黄土高原分为三个区域:山坡坡度25°以下区域,山坡坡度25°-40°区域,山坡坡度40°以上区域。
进一步的,在步骤S2中,种植的乔木树种为刺槐、侧柏、臭椿、柽柳、白榆、文冠果中的任一种;种植的灌木树种为灌木沙棘、柠条锦鸡儿、胡枝子、枸杞中的任一种或几种;种植的草本植物为白莲蒿、狗尾草、芨芨草、紫花苜蓿中的任一种或几种,不同地区植物物种可以依据当地优势种选择。
进一步的,在山坡坡度25°以下区域,当种植的乔木树种为刺槐时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩;当种植的乔木树种为侧柏时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩;当种植的乔木树种为臭椿时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为柽柳时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩;当种植的乔木树种为白榆时,种植密度为:株行距1×2m,334株/亩;当种植的乔木树种为文冠果时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩。
在山坡坡度25°-40°区域,当种植的乔木树种为刺槐时,种植密度为:株行距2×2.5m,133株/亩;当种植的乔木树种为侧柏时,种植密度为:株行距2×2.5m,133株/亩;当种植的乔木树种为臭椿时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为柽柳时,种植密度为:株行距2×2.5m,133株/亩;当种植的乔木树种为白榆时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩;当种植的乔木树种为文冠果时,种植密度为:株行距2×2.5m,133株/亩。
在山坡坡度40°以上区域,当种植的乔木树种为刺槐时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为侧柏时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为臭椿时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为柽柳时,种植密度为:株行距3×3.5m,64株/亩;当种植的乔木树种为白榆时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为文冠果时,种植密度为:株行距3×3.5m,64株/亩。
进一步的,在山坡坡度25°以下区域,种植的灌木树种的种植密度为:株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1.5×2m、222株/亩。
在山坡坡度25°-40°区域,种植的灌木树种的种植密度为:株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1.5m、445株/亩。
在山坡坡度40°以上区域,种植的灌木树种的种植密度为:株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1m、667株/亩。
进一步的,在山坡坡度25°以下区域、山坡坡度25°-40°区域或山坡坡度40°以上区域,种植的草本植物的种植密度为:株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1m、667株/亩。
进一步的,在步骤S2中,形成不同坡度下黄土高原区山坡造林地的造林方法采用穴播法或植苗法。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有的有益效果如下:相较于传统单一的植物种植水土保持生态措施,本发明技术方案中的用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程采用了乔、灌、草三种植物物种相结合的种植方法,在黄土高原地区不同坡度范围内,针对不同土壤侵蚀类型,合理搭配种植不同种类、不同密度的植物物种,并充分利用不同植物物种根群层片分布深度,大幅增加不同深度范围内的土壤粘聚力,提高土壤抗剪强度,乔、灌、草的穿插种植能够最大限度的增加林冠郁闭度,减轻雨滴对于土壤表层的溅蚀,减少坡面径流的产生,从而减弱不同类型的土壤侵蚀,在源头上减少泥流物源的产生。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制。
图1为本发明实施例中黄土高原坡度25°以下区域植物根群坝种植示意图;
图2为本发明实施例中黄土高原坡度25°以下区域植物根群坝种植俯视示意图;
图3为本发明实施例中黄土高原坡度25°-40°区域植物根群坝种植示意图;
图4为本发明实施例中黄土高原坡度25°-40°区域植物根群坝种植俯视示意图;
图5为本发明实施例中黄土高原坡度40°以上区域植物根群坝种植示意图;
图6为本发明实施例中黄土高原坡度40°以上区域植物根群坝种植俯视示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
本发明实施例中以山坡坡度25°以下、25°-40°和40°以上为坡度分界,构建黄土高原地区不同坡度区域植物根群坝生态工程。
图1为坡度25°以下区域植物根群坝种植示意图,图2为坡度25°以下区域植物根群坝种植俯视示意图。图1和图2中①代表乔木树种、②代表灌木树种、③代表草本植物,④代表了黄土地层,包括了不同时代的黄土(Q1、Q2、Q3和Q4);图中虚框代表一带乔、灌、草结合的根群坝,若干带根群坝构成了整体根群坝生态工程。
乔木树种的根径明显要粗于灌木树种和草本植物,但乔木树种根群对于土壤抗剪强度的增强并不明显,因此本发明实施例中乔木种植数量不多。灌木树种和草本植物在乔木之间穿插种植,灌木树种根群集中在地表以下0-50cm深度范围内,草本植物根群集中在土壤深度0-20cm范围内,灌木树种和草本植物细根抗拉强度大,其根群对于土壤抗剪强度增强明显,因此两者作为本发明实施例中主要种植植物物种。具体种植方案的详细说明如下:
图1中①代表种植的乔木树种,坡度25°以下的区域乔木种植刺槐(株行距1.5×2m,222株/亩)、侧柏(株行距1.5×2m,222株/亩)、臭椿(株行距3×3m,74株/亩)、柽柳(株行距1.5×2m,222株/亩)、白榆(株行距1×2m,334株/亩)、文冠果(株行距1.5×2m,222株/亩)等黄土高原地区常见的乔木树种中的一种,种植方式为沿等高线横坡种植,种植密度需达到规定的基本密度。
图1中②代表在乔木之间穿插种植的灌木树种,坡度25°以下区域灌木树种种植灌木沙棘、柠条锦鸡儿、胡枝子、枸杞等黄土高原地区常见的灌木树种中的一种或几种,其中灌木树种的株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1.5×2m、222株/亩;具体种植密度根据立地条件、经济成本配置,种植方式为沿等高线横坡种植,种植密度不能小于规定的最小密度。
图1中③代表在乔木和灌木之间穿插种植的草本植物,坡度25°以下区域草本植物种植白莲蒿、狗尾草、芨芨草、紫花苜蓿等黄土高原地区常见的草本植物中的一种或几种,其中草本植物的株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1m、667株/亩;具体种植密度根据立地条件、经济成本配置,种植方式同样为沿等高线横坡种植,种植密度不能小于规定的最小密度,有些草本植物(如苜蓿类)根群生长旺盛,根系分布深,对土壤水分消耗多,加重土壤干层现象,此类草本植物种植数量不能过多。
坡度25°以下区域以水力侵蚀为主,乔、灌木穿插种植能减小雨滴对土壤的溅蚀,植物根群能增加土壤入渗性能,延缓或防止坡面径流的产生。本发明实施例采用立体型树种配置,即在原有的植被或者裸露地面上,合理种植,丰富林冠及根群层次结构,提升降雨截留、固结土壤的能力。
图3为坡度25°-40°区域植物根群坝种植示意图,图4为坡度25°-40°区域植物根群坝种植俯视示意图。图3和图4中①代表乔木树种、②代表灌木树种、③代表草本植物;本发明实施例中坡度25°-40°区域乔木种植数量相较于25°以下区域适当减少,灌木树种和草本植物种植密度要适当增大。具体种植方案的详细说明如下:
图3中①代表种植的乔木树种,坡度25°-40°区域乔木种植刺槐(株行距2×2.5m,133株/亩)、侧柏(株行距2×2.5m,133株/亩)、臭椿(株行距3×3m,74株/亩)、柽柳(株行距2×2.5m,133株/亩)、白榆(株行距1.5×2m,222株/亩)、文冠果(株行距2×2.5m,133株/亩)等黄土高原地区常见的乔木树种中的一种,种植方式为沿等高线横坡种植,种植密度需达到规定的基本密度。
图3中②代表在乔木之间穿插种植的灌木树种,坡度25°-40°区域灌木树种种植灌木沙棘、柠条锦鸡儿、胡枝子、枸杞等黄土高原地区常见的灌木树种中的一种或几种,其中灌木树种的株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1.5m、445株/亩;具体种植密度根据立地条件、经济成本配置,种植方式为沿等高线横坡种植,种植密度不能小于规定的最小密度。
图3中③代表在乔木和灌木之间穿插种植的草本植物,坡度25°-40°的区域草本植物种植白莲蒿、狗尾草、芨芨草、紫花苜蓿等黄土高原地区常见的草本植物中的一种或几种,其中草本植物的株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1m、667株/亩,具体种植密度根据立地条件、经济成本配置,种植方式同样为沿等高线横坡种植,种植密度不能小于规定的最小密度,同样如前所述,苜蓿类草本植物种植数量不宜过多。
坡度25°-40°的区域土壤侵蚀以重力侵蚀为主,水力侵蚀为次,乔木树种种植密度相对于25°以下区域要适当减少,灌木树种和草本植物种植密度要适当增大。本发明实施例采用立体型树种配置,即在原有的植被或者裸露地面上,合理种植,丰富林冠及根群层次结构,提升降雨截留、固结土壤的能力。
图5为坡度40°以上区域植物根群坝种植示意图,图6为坡度40°以上区域植物根群坝种植俯视示意图。图5和图6中①代表乔木树种、②代表灌木树种、③代表草本植物。本发明实施例中坡度40°以上区域乔木种植数量相较于25°-40°区域适当减少,灌木树种和草本植物种植密度要适当增大,大量的灌木根群和草本根群通过加筋作用能有效增加土壤粘聚力,提高土壤抗剪强度,稳固土壤。具体种植方案的详细说明如下:
图5中①代表种植的乔木树种,坡度40°以上的区域乔木种植刺槐(株行距3×3m,74株/亩)、侧柏(株行距3×3m,74株/亩)、臭椿(株行距3×3m,74株/亩)、柽柳(株行距3×3.5m,64株/亩)、白榆(株行距3×3m,74株/亩)、文冠果(株行距3×3.5m,64株/亩)等黄土高原地区常见的乔木树种中的一种,种植方式为沿等高线横坡种植,种植密度需达到规定的基本密度。
图5中②代表在乔木之间穿插种植的灌木树种,坡度40°以上的区域灌木树种种植灌木沙棘、柠条锦鸡儿、胡枝子、枸杞等黄土高原地区常见的灌木树种中的一种或几种,其中灌木树种的株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1m、667株/亩;具体种植密度根据立地条件、经济成本配置,种植方式为沿等高线横坡种植,种植密度不能小于规定的最小密度。
图5中③代表在乔木和灌木之间穿插种植的草本植物,坡度40°以上区域草本植物种植白莲蒿、狗尾草、芨芨草、紫花苜蓿等黄土高原地区常见的草本植物中的一种或几种,其中草本植物的株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1m、667株/亩;具体种植密度根据立地条件、经济成本配置,种植方式同样为沿等高线横坡种植,种植密度不能小于规定的最小密度,同样如前所述,苜蓿类草本植物种植数量不宜过多。
坡度40°以上的区域土壤侵蚀以重力侵蚀为主,乔木树种种植密度相对于25°-40°区域要适当减少,灌木树种和草本植物种植密度要适当增大,密集种植。本发明实施例采用立体型树种配置,即在原有的植被或裸露地面上,合理种植,丰富林冠及根群层次结构,提高土壤抗剪强度,固结土壤,防止重力侵蚀物源产生。
本发明实施例中根群坝植物物种选择适应性强、耐干旱瘠薄、根群发达、成活容易、生长迅速、更新能力强的本地物种;相对应的,整地方式采用穴状整地,按等高线进行,选用圆形或方形坑穴,大小因林种、苗木规格和立地条件而异,乔木树种一般整地深度为40-60cm,穴径50-100cm;灌木树种整地深度不小于20cm,穴径为30cm。
造林季节根据黄土高原不同地区具体情况选择春季造林、雨季造林或秋季造林。春季造林宜在前一个雨季前整地,秋季造林宜在当年春季或雨季前整地。在黄土高原地区一些土壤贫瘠的地区,可在整地时施绿肥,或厩肥、过磷酸钙、锯末和土壤改良剂等混合物。小粒种子播种造林选在雨季,雨季造林时间宜以下过一、两场透雨,出现连续阴天为宜;大粒硬壳、休眠期长、不耐贮藏的种子播种造林选在秋季,秋季造林可在树木已经落叶至土壤解冻前进行;春季造林根据树种物候期和土壤解冻情况,宜在树木发芽前完成。
本发明实施例的造林方法采用穴播法或植苗法:1)穴播法,在植穴中均匀的播撒数粒大粒种子和数十粒小粒种子,然后覆土填压,回填时先填表土,再回填新土和底土,分层将土壤压实,沙性土壤可适当厚点,粘性土壤适当薄点,栽植后应浇足头水,大规格、宜风倒的苗木需要固定苗木。2)植苗法,采用挖坑植苗,坑穴的大小应略大于苗木根系,苗干应扶正,根系应舒展,深浅应适当,填土一半后提苗踩实,再填土踩实,最后覆上虚土;对于胸径3cm以上的带土球苗木,可根据实际情况采用支撑措施,栽后应浇足头水,待水下渗后,覆土保墒,保留15-20cm蓄水坑,以利蓄水和土壤保墒。
合理密植需要配合适当的栽培措施,使个体发育少受影响,达到群体发育与个体发育协调发展。在一定条件下,种植密度超过了规定范围,叶面积增长到一定限度,会造成田间荫蔽,引起株间光照不足,需要进行间苗。对于播种造林,在苗木出土后一个生长季或一年,可进行间苗,在未成林期末完成定株;对于植苗造林,造林后一个生长季或一年内,根据造林地上苗木成活情况及时补植,补植在造林季节进行。
根据造林地苗木生长发育情况、立地条件、天气状况等确定抚育时间、抚育措施和抚育次数,每年可抚育1-3次。根群坝生态工程施工后,需要进行为期2-3年的管护,以保证植物能够健康生长。
对于本发明实施例的植物根群坝生态工程来说,配套工程包括土壤改良工程、给水工程、排水工程及作业道路工程,并根据工程具体情况选择实施。
综上所述,本发明提供了一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,相较于传统单一的植物种植水土保持生态措施,本发明的植物根群坝生态工程建设方法采用了乔、灌、草三种植物物种相结合的种植方法,在黄土高原地区不同坡度范围内,针对不同土壤侵蚀类型,合理搭配种植不同种类、不同密度的植物物种,并充分利用不同植物物种根群层片分布深度,大幅增加不同深度范围内的土壤粘聚力,提高土壤抗剪强度,乔、灌、草的穿插种植能够最大限度的增加林冠郁闭度,减轻雨滴对于土壤表层的溅蚀,减少坡面径流的产生,从而减弱不同类型的土壤侵蚀,在源头上减少泥流物源的产生。
在不冲突的情况下,本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
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 (7)
1.一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、对黄土高原的山坡坡度进行划分;
S2、在不同坡度下,土壤侵蚀类型不同,合理搭配种植不同种类、不同根群深度的乔木树种、灌木树种和草本植物,三种植物的种植方式为沿山坡等高线横坡种植,灌木树种穿插种植在乔木树种之间,草本植物穿插种植在乔木树种和灌木树种之间,形成不同坡度、不同植物种植方式的黄土高原区造林地;
S3、后期对造林地种植植物进行抚育和管护,以保证植物能够健康生长。
2.根据权利要求1所述的一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,其特征在于,在步骤S1中,黄土高原分为三个区域:山坡坡度25°以下区域,山坡坡度25°-40°区域,山坡坡度40°以上区域。
3.根据权利要求2所述的一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,其特征在于,在步骤S2中,种植的乔木树种为刺槐、侧柏、臭椿、柽柳、白榆、文冠果中的任一种;种植的灌木树种为灌木沙棘、柠条锦鸡儿、胡枝子、枸杞中的任一种或几种;种植的草本植物为白莲蒿、狗尾草、芨芨草、紫花苜蓿中的任一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,其特征在于:
在山坡坡度25°以下区域,当种植的乔木树种为刺槐时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩;当种植的乔木树种为侧柏时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩;当种植的乔木树种为臭椿时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为柽柳时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩;当种植的乔木树种为白榆时,种植密度为:株行距1×2m,334株/亩;当种植的乔木树种为文冠果时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩;
在山坡坡度25°-40°区域,当种植的乔木树种为刺槐时,种植密度为:株行距2×2.5m,133株/亩;当种植的乔木树种为侧柏时,种植密度为:株行距2×2.5m,133株/亩;当种植的乔木树种为臭椿时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为柽柳时,种植密度为:株行距2×2.5m,133株/亩;当种植的乔木树种为白榆时,种植密度为:株行距1.5×2m,222株/亩;当种植的乔木树种为文冠果时,种植密度为:株行距2×2.5m,133株/亩;
在山坡坡度40°以上区域,当种植的乔木树种为刺槐时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为侧柏时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为臭椿时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为柽柳时,种植密度为:株行距3×3.5m,64株/亩;当种植的乔木树种为白榆时,种植密度为:株行距3×3m,74株/亩;当种植的乔木树种为文冠果时,种植密度为:株行距3×3.5m,64株/亩。
5.根据权利要求4所述的一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,其特征在于:
在山坡坡度25°以下区域,种植的灌木树种的种植密度为:株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1.5×2m、222株/亩;
在山坡坡度25°-40°区域,种植的灌木树种的种植密度为:株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1.5m、445株/亩;
在山坡坡度40°以上区域,种植的灌木树种的种植密度为:株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1m、667株/亩。
6.根据权利要求5所述的一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,其特征在于:
在山坡坡度25°以下区域、山坡坡度25°-40°区域或山坡坡度40°以上区域,种植的草本植物的种植密度为:株行距最大密度0.5×1m、1334株/亩,株行距最小密度1×1m、667株/亩。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于黄土高原泥流防治的植物根群坝生态工程建设方法,其特征在于,在步骤S2中,形成不同坡度下黄土高原区造林地的造林方法采用穴播法或植苗法。
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