CN110122198A - 一种高寒山地退化草原的修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高寒山地退化草原的修复方法，属于生态修复领域，该方法包括：划定修复区域和集水区域，并测定待修复区域的坡度、植被覆盖量和饱和含水量，获得待修复区域客土填加基数；在集水区域下挖集水槽，且在集水槽的侧壁上铺设保温层后，在集水槽设定支架，支架上铺设透水砖；在铺设行上铺设定植袋，在移栽行栽灌木数苗。本申请中，通过铺设定植袋的方式实现草籽定植，以达到草、木结合的修复效果，而且通过定植袋，所有的草籽固定包覆在客土基质中，克服了传统飞播存在草籽流失的问题。另外，基于灌木、特定草籽以及高寒山地草原的特性，对移栽行和铺设行及其行距和种植距离做出了针对性选择，以增大植物的成活率。

Description

一种高寒山地退化草原的修复方法
技术领域
本发明涉及生态修复领域，具体而言，涉及一种高寒山地退化草原的修复方法。
背景技术
高寒草原为草原群落的一种植被类型，一般在海拔4000米以上。环境为寒冷而潮湿，日照强烈，紫外线作用增强，空气稀薄，土壤温度高于空气温度，昼夜温差极大，年平均温度不到1℃，植物生长季短，年降水量约400毫米，相对湿度70％以上。植物多低矮丛生，叶面积缩小，根系较浅，植株形成密丛。
在我国，高寒草原主要分布在青藏高原中部和南部、帕米尔高原及天山、昆仑山和祁连山等亚洲中部高山。具有独特的自然环境和富饶的能源与生物资源。然而基于高寒草原所具备的特殊性，高寒草原的退化已经成为一个不容忽视的问题，学者分析，导致高寒草原退化的原因主要有以下几方面：
1、生态条件严酷，降雨量少，并且随着气候变化，植物生产力下降；
2、各种原因导致的盐渍化，荒漠化以及沙化扩大，草场生态逆行演替，导致草场类型、植被结构发生变异；
3、土壤发育年轻，土层较薄，土壤肥力低；
4、长期的放牧导致草原优势草种受到破快，而有害草(如狼毒草)由于畜禽不采食而迅猛繁殖，进而造成草场生态失去平衡；
5、鼠、旱獭、兔等动物灾害对草场的破坏日益加剧；
基于以上的原因，对于高寒退化草原修复已经成为人们必须面对并解决的难题，在相关技术中，对于该类型的草原，一般采用传统的补播技术，然而高寒地区冻土层厚，氧气稀薄，风大天寒，极端不利的自然条件下，补播的草籽不容易定植，易于受到动物灾害，所以植物成活非常困难，修复效果不明显。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高寒山地退化草原的修复方法，旨在解决现有技术中，针对高寒草原退化的修复中，补播的草籽不容易定植，易于受到动物灾害，植物成活率低的技术问题。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
一种高寒山地退化草原的修复方法，该方法包括如下步骤：
1)、划定修复区域和集水区域，并测定待修复区域的坡度、植被覆盖量和饱和含水量；
2)、以坡度、植被覆盖量和饱和含水量为参数，获得待修复区域客土填加基数；客土填加基数＝w*m/i；
其中，w为饱和含水量，m为植被覆盖量，i为坡度；
3)、在集水区域下挖深度为2-5米的集水槽，且在集水槽的侧壁上铺设保温层后，在集水槽设定支架，所述支架上铺设透水砖；
4)、对修复区域设定移栽行和铺设行，每相邻的两个移栽行之间设定5-8个铺设行，所述移栽行的宽度为2-3米，所述铺设行的宽度为1-2米；
5)、在所述铺设行上铺设定植袋，在所述移栽行以株距为2-3米移栽灌木数苗，围绕灌木数苗的根部设定一圈块状肥料；
其中，所述定植袋内包括包膜草籽网和将包膜草籽网掩埋的客土基质，按照重量份数计，定植袋内含物包括：
膨润土20-30份、腐叶土12-35份、草炭土20-30份、椰糠12-24份、包膜草籽10-20份、腐殖质12-24份、无机肥5-10份、粪肥5-8份、保水剂3-8份、团粒剂2-20份和微生物菌液2-4份；
当客土填加基数大于1时，所述团粒剂的添加量为2-10份，所述腐殖质的添加量为15-24份；当所述客土填加基数小于等于1时，所述团粒剂的添加量为11-20份；所述腐殖质的添加量为12-14份；
所述集水槽通过埋设的输水管道与所述修复区域连通。
本发明中，首先划定修复区域和集水区域，针对待修复高寒山地草原的特定地质信息，测定其坡度、植被覆盖量和饱和含水量(采用多点取样，求平均值的方式测定)；其中，坡度为山地草原的高和边坡长的比值，一般山地草原坡度在0.2-0.5之间。本申请中通过创新性地将坡度、植被覆盖量、含水量综合考量，并以此获得客土填加基数，再根据该基数选择含特定比例团粒剂、腐殖质(与腐叶土存在区别，腐殖质为植物孵化后的产物，不添加土)的客土基质，从而针对山地草原的生态特性选择特定的修复方案，达到因地制宜的效果，克服了现有技术修复过程中存在的盲目性。
另外，本申请中，对修复区域采用两种修复结合的方式进行，在移栽行中种植灌木，以增加固化草场的效果，而在铺设行中，通过铺设定植袋的方式实现草籽定植，以达到草、木结合的修复效果，而且通过定植袋，所有的草籽固定包覆在客土基质中，克服了传统飞播存在草籽流失的问题。另外，基于灌木、特定草籽以及高寒山地草原的特性，对移栽行和铺设行及其行距和种植距离做出了针对性选择，以增大植物的成活率。
较为关键的是，在申请中，对灌木施肥采用块状肥料包裹的形式，高寒山地草原中，由于环境恶略，常存在大风天气，所以传统的粉状肥料难以实现固定区域的补肥效果，而采用块状肥料即可实现长期供肥的目的，可大大增加灌木的成活率以及生长速度。此外，考虑到高寒山地降雨量少，且水分易于挥发的情况，特采用透水砖集雨水至特定的集水槽中，再额外通过水泵将收集的雨水回灌至修复区域。可见，本发明中，多种举措并用，针对高寒山地草原退化问题，通过多种技术综合应用，大量提高补播(种)作物的成活率和生长速度，进而可实现短时间、长久性修复的效果。
可选的，在步骤1)中，所述保温层包括聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板、岩棉板、玻璃棉毡中的一种或多种的组合。鉴于高寒山地草原常年温度较低，虽然地表以下2-5米的温度高于0℃，保险起见，为了防止冰冻，特在集水槽内壁设置上述经过特定选择的保温层，同时为了实现透水砖的稳固铺设，在集水槽内架设起到支撑效果的支架。
需要指出的是，本申请中，植被覆盖量为每平方米待修复区域覆盖植被的重量，单位为kg/m2。
可选的，在步骤2)中，所述透水砖的制备方法包括：
按照重量份数将粘土45份、陶土24份、赤泥15份、硼泥10份、镍渣5份、高硅岩粉料60份、粉煤灰70份、尿素5份、水50份混合均匀后造粒，然后经10h烧至1200℃并保温0.5h，制得呈颗粒状的、粒径为0.5-10mm的多孔陶瓷颗粒；
在所述多孔陶瓷球中加4wt％的羧甲基纤维素钠及8wt％的水搅拌均匀并进行布料，且以粒径为6-10mm的多孔陶瓷颗粒作为底层料，粒径为0.5-5mm的多孔陶瓷颗粒作为顶层料，铺设于所述底层料上方，并使顶层料和底层料的厚度比为1:8；
将布好的料在15MPa压力下压制成型，经110℃温度干燥至坯体水分＜0.8％，然后于在1300℃烧成10h。
透水砖应用到高寒山地草原的修复属于首例，透水砖不仅仅起到集水的效果，其在集水的过程中起到过滤效果，另外，考虑到其应用到常年低温的高寒山地草原，其强度和滤水性能需要兼具，因此，经过长期探究，获得透水砖的制备原料和制备方法，该方法制成的透水砖，孔隙率可高达20％，抗压强度高达100MPa，而且在零下20℃，其强度损失率仅为0.07％，应用效果非常突出。
优选的，所述保水剂的制备方法包括：
将经过干燥的风化煤粉碎至300目，加入质量为粉碎后风化煤20％-60％且浓度为60-70％的硫酸反应3-5小时，得到絮状反应物，再在所述絮状反应物中加入质量为所述絮状反应物20-40％的腐殖质后搅拌混匀，得到第一混聚物；
以乙酸乙酯和/或二甲苯为溶剂，并在其中加入经过粉碎后的塑料和/或泡沫，溶解24-26小时后，加入质量为粉碎后的塑料和/或泡沫20-25％的淀粉，3-3.5万r/min的转速下剪切乳化2-3小时，得到第二混聚物；
将所述第一混聚物和所述第二混聚物以质量比为1：(0.7-0.9)的比例混合后先于2-2.5万r/min的条件下分散搅拌2-5分钟，再于1-1.5万r/min的条件下分散搅拌6-8分钟，得到第三混聚物；
将所述第三混聚物和无机盐混合液以质量比为1：(0.2-0.6)的比例混合后搅拌均匀，得到保水剂。
可选的，所述团粒剂的制备方法包括：将木质素纤维、硅藻土、草炭土按照1：(80-100)：(40-60)的重量比例混合均匀，向混合物中加入质量为所述木质素纤维2-4倍的聚丙烯酰胺，随后加入温度为80-90℃的水搅拌至浆状，将浆状物放置于120-140℃的温度下反应1-2小时后粉碎。
在高寒地区，水分的保持对于植被的生长至关重要，因此保水剂的选择和用量也需要特定设置，用量过大则可能会影响植生基质的营养功效，并且产生冰冻，用量较小则起不到保水效果；另外，对于团粒剂而言，其效果在于保证整个基质透气性的前提下，使得基质的成团效果突出，基于该需求，特优选上述的制备方法。
需要说明的是，鉴于该修复区域为高寒地区，所以特定选择丙烯酸类高吸水树脂，该丙烯酸类高吸水树脂可以尽可能减少冻土现象发生。
本领域中，对于透气性和优异的成团性能往往不能兼具，而本申请中，通过特定保水剂制备方法、成团剂的制备方法以及用量的选择，使得客土基质兼具透气性和优异的成团性能，间接提高草籽的发芽率(提高约20-30％)。
可选的，所述包膜草籽为表面涂覆有有机质、细胞分裂素、农用链霉素、甲基纤维素和滑石粉的混合草籽，所述草籽包括：细茎冰草种子、苜蓿种子、无芒雀麦种子、冠状冰草种子、高羊茅种子、狗牙根种子、火棘种子、细叶针茅种子中的的一种或多种。
在实际应用过程中，添加的草籽往往会面临一些虫害和鼠害，因此本申请中，对草籽进行了包衣操作(各成分混合后，将种子浸入)，并且还为了提高草籽的发芽率和成活率，对包衣的组份进行了特定的选择，将有机质、细胞分裂素、农用链霉素、甲基纤维素和滑石粉配伍，既提供草籽营养的同时，还克服各种鼠害、虫害，并且提高了草籽的抗逆性能。
可选的，所述微生物菌液为含有巨大芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、光合细菌、硝化细菌、淡紫拟青霉或根霉菌中的一种或多种经过培养发酵后的菌液。
对于植生基质中的微生物菌液，其在生长繁殖的过程中，起到分解效果，利用基质中的原料在特定的条件下产生一系列的生化活动，并产生大量的可被植物吸收利用的代谢产物，起到对生态环境的修复以及增强土质肥效有非常显著的效果。上述微生物的组合，具有解磷、提高植物抗逆性、固氮、杀虫、扩大植物根系吸收面和分泌酶的效果。
可选的，所述客土基质的制备方法包括：
将草炭土、膨润土、腐叶土和椰糠混合，加入水进行搅拌，并置于一塑料容器内；在塑料容器内加入粪肥后搅拌混匀，密封发酵3周后，再将腐殖质和微生物菌液加入到塑料容器内，于37℃的环境下发酵4周，再于12℃的环境下密封发酵3周，得到初品；在所述初品中加入既定重量份数的保水剂和团粒剂后搅拌混匀，并于28℃的温度下放置2天后封装。
上述的制备方法中，结合特定的基质组份，选择了特定的密封发酵程序和方法，在第一次发酵的过程中，主要是利用粪肥中所含的微生物进行，第二次发酵的过程中，添加了微生物菌液和腐殖质，基于后续高寒地区的特定应用需求，所以先于37℃的环境下发酵数周，实现微生物的大量增殖，然后再于12℃的环境下密封发酵3周，该过程为微生物低温驯化阶段，以提高在应用到高寒山地草原后微生物的繁殖能力。
对于定植袋而言，其由三部分组成，外部袋体、客土基质和包膜草籽网。外部袋体起到包裹作用，且由于易风化降解的材质制成，而包膜草籽网是通过细密的网将草籽固定，客土基质将整个包膜草籽网包覆，包覆厚度约1-2cm，以便于草籽尽快出芽。
优选的，所述输水管道上设置有磁化水处理装置，所述磁化水处理装置包括：外管、内管和磁化物；所述内管设置在所述外管内，且所述外管和所述内管同轴设置，所述磁化物(如铁磁性物质)设置在所述内管和所述外管之间的空隙内；所述外管上设置有保温套。
该装置为可将水进行磁化并产生负电荷，处理后的水，消除所含致病细菌，并且还具有消除输水管道中沉积的碳、粘性降低、增加植物光合效率和提高植物生长速度等多种优异的技术效果。因此，集水槽中的水在灌溉的过程中，优选经过该装置处理。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提供的高寒山地退化草原的修复方法包括如下操作：
1)、划定修复区域和集水区域，并测定待修复区域的坡度、植被覆盖量和饱和含水量；
2)、以坡度、植被覆盖量和饱和含水量为参数，获得待修复区域客土填加基数；客土填加基数＝w*m/i；
其中，w为饱和含水量，m为植被覆盖量，i为坡度；
3)、在集水区域下挖深度为2-5米的集水槽，且在集水槽的侧壁上铺设保温层后，在集水槽设定支架，支架上铺设透水砖；
4)、对修复区域设定移栽行和铺设行，每相邻的两个移栽行之间设定5-8个铺设行，移栽行的宽度为2-3米，铺设行的宽度为1-2米；
5)、在铺设行上铺设定植袋，在移栽行以株距为2-3米移栽灌木数苗，围绕灌木数苗的根部设定一圈块状肥料；
其中，定植袋内包括包膜草籽网和将包膜草籽网掩埋的客土基质，按照重量份数计，客土基质包括：
膨润土20-30份、腐叶土12-35份、草炭土20-30份、椰糠12-24份、包膜草籽10-20份、腐殖质12-24份、无机肥5-10份、粪肥5-8份、保水剂3-8份、团粒剂2-20份和微生物菌液2-4份；
当客土填加基数大于1时，团粒剂的添加量为2-10份，腐殖质的添加量为15-24份；当客土填加基数小于等于1时，团粒剂的添加量为11-20份；腐殖质的添加量为12-14份；
集水槽通过埋设的输水管道与修复区域连通。
在一些技术方案中，保温层包括聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板、岩棉板、玻璃棉毡中的一种或多种的组合。植被覆盖量为每平方米待修复区域覆盖植被的重量，单位为kg/m2。
在一些优选的技术方案中，透水砖的制备方法包括：
按照重量份数将粘土45份、陶土24份、赤泥15份、硼泥10份、镍渣5份、高硅岩粉料60份、粉煤灰70份、尿素5份、水50份混合均匀后造粒，然后经10h烧至1200℃并保温0.5h，制得呈颗粒状的、粒径为0.5-10mm的多孔陶瓷颗粒；
在多孔陶瓷球中加4wt％的羧甲基纤维素钠及8wt％的水搅拌均匀并进行布料，且以粒径为6-10mm的多孔陶瓷颗粒作为底层料，粒径为0.5-5mm的多孔陶瓷颗粒作为顶层料，铺设于底层料上方，并使顶层料和底层料的厚度比为1:8；
将布好的料在15MPa压力下压制成型，经110℃温度干燥至坯体水分＜0.8％，然后于在1300℃烧成10h。
在一些优选的技术方案中，团粒剂的制备方法包括：
将木质素纤维、硅藻土、草炭土按照1：(80-100)：(40-60)的重量比例混合均匀，向混合物中加入质量为木质素纤维2-4倍的聚丙烯酰胺，随后加入温度为80-90℃的水搅拌至浆状，将浆状物放置于120-140℃的温度下反应1-2小时后粉碎，即得。
在一些技术方案中，保水剂的制备方法包括：
将经过干燥的风化煤粉碎至300目，加入质量为粉碎后风化煤20％-60％且浓度为60-70％的硫酸反应3-5小时，得到絮状反应物，再在絮状反应物中加入质量为絮状反应物20-40％的腐殖质后搅拌混匀，得到第一混聚物；
以乙酸乙酯和/或二甲苯为溶剂，并在其中加入经过粉碎后的塑料和/或泡沫，溶解24-26小时后，加入质量为粉碎后的塑料和/或泡沫20-25％的淀粉，3-3.5万r/min的转速下剪切乳化2-3小时，得到第二混聚物；
将第一混聚物和第二混聚物以质量比为1：(0.7-0.9)的比例混合后先于2-2.5万r/min的条件下分散搅拌2-5分钟，再于1-1.5万r/min的条件下分散搅拌6-8分钟，得到第三混聚物；
将第三混聚物和无机盐混合液以质量比为1：(0.2-0.6)的比例混合后搅拌均匀，得到保水剂。
在一些技术方案中，包膜草籽为表面涂覆有有机质、细胞分裂素、农用链霉素、甲基纤维素和滑石粉的混合草籽，草籽包括：细茎冰草种子、苜蓿种子、无芒雀麦种子、冠状冰草种子、高羊茅种子、狗牙根种子、火棘种子、细叶针茅种子中的的一种或多种。
在一些技术方案中，微生物菌液为含有巨大芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、光合细菌、硝化细菌、淡紫拟青霉或根霉菌中的一种或多种经过培养发酵后的菌液。
在一些技术方案中，客土基质的制备方法包括：
将草炭土、膨润土、腐叶土和椰糠混合，加入水进行搅拌，并置于一塑料容器内；
在塑料容器内加入粪肥后搅拌混匀，密封发酵3周后，再将腐殖质和微生物菌液加入到塑料容器内，于37℃的环境下发酵4周，再于12℃的环境下密封发酵3周，得到初品；
在初品中加入既定重量份数的保水剂和团粒剂后搅拌混匀，并于28℃的温度下放置2天后封装。
在一些技术方案中，输水管道上设置有磁化水处理装置，磁化水处理装置包括：
外管、内管和磁化物；内管设置在外管内，且外管和内管同轴设置，磁化物设置在内管和外管之间的空隙内；外管上设置有保温套。
下面将通过具体的实施例和试验例对本发明的技术方案进行更进一步的解释和说明。
实施例1保水剂及其制备方法
将经过干燥的风化煤粉碎至300目，加入质量为粉碎后风化煤20％且浓度为60的硫酸反应3小时，得到絮状反应物，再在絮状反应物中加入质量为絮状反应物20的腐殖质后搅拌混匀，得到第一混聚物；
以乙酸乙酯为溶剂，并在其中加入经过粉碎后的塑料，溶解24小时后，加入质量为粉碎后的塑料25％的淀粉，3万r/min的转速下剪切乳化2小时，得到第二混聚物；
将第一混聚物和第二混聚物以质量比为10：7的比例混合后先于2万r/min的条件下分散搅拌2分钟，再于1万r/min的条件下分散搅拌6分钟，得到第三混聚物；
将第三混聚物和无机盐混合液以质量比为5：1的比例混合后搅拌均匀。实施例2保水剂及其制备方法
将经过干燥的风化煤粉碎至300目，加入质量为粉碎后风化煤40％且浓度为65％的硫酸反应4小时，得到絮状反应物，再在絮状反应物中加入质量为絮状反应物30％的腐殖质后搅拌混匀，得到第一混聚物；
以等体积的乙酸乙酯和二甲苯为溶剂，并在其中加入经过粉碎后的塑料，溶解25小时后，加入质量为粉碎后的塑料23％的淀粉，3万r/min的转速下剪切乳化3小时，得到第二混聚物；
将第一混聚物和第二混聚物以质量比为5：:4的比例混合后先于2.5万r/min的条件下分散搅拌4分钟，再于1.5万r/min的条件下分散搅拌7分钟，得到第三混聚物；
将第三混聚物和无机盐混合液以质量比为5:2的比例混合后搅拌均匀。实施例3保水剂及其制备方法
将经过干燥的风化煤粉碎至300目，加入质量为粉碎后风化煤60％且浓度为70％的硫酸反应5小时，得到絮状反应物，再在絮状反应物中加入质量为絮状反应物40％的腐殖质后搅拌混匀，得到第一混聚物；
以二甲苯为溶剂，并在其中加入经过粉碎后的泡沫，溶解26小时后，加入质量为粉碎后的泡沫25％的淀粉，3.5万r/min的转速下剪切乳化3小时，得到第二混聚物；
将第一混聚物和第二混聚物以质量比为10：9的比例混合后先于2.5万r/min的条件下分散搅拌5分钟，再于1.5万r/min的条件下分散搅拌8分钟，得到第三混聚物；
将第三混聚物和无机盐混合液以质量比为5：3的比例混合后搅拌均匀，得到保水剂。
对比例1：
将经过干燥的风化煤粉碎至300目，加入质量为粉碎后风化煤40％且浓度为65％的盐酸反应4小时，得到第一混聚物；
以等体积的丁酸乙酯为溶剂，并在其中加入经过粉碎后的塑料，溶解25小时后，加入质量为粉碎后的塑料20％的淀粉，3万r/min的转速下剪切乳化3小时，得到第二混聚物；
将等量的第一混聚物、第二混聚物混合后搅拌均匀。
对比例2：
将经过干燥的风化煤粉碎至300目，加入质量为粉碎后风化煤40％且浓度为65％的硫酸反应4小时，得到絮状反应物，再在絮状反应物中加入质量为絮状反应物30％的腐殖质后搅拌混匀，得到第一混聚物；
以乙酸乙酯溶剂，并在其中加入经过粉碎后的塑料，溶解10小时后以3万r/min的转速下剪切乳化3小时，得到第二混聚物；
将等量的第一混聚物、第二混聚物、无机盐混合液在，2万r/min的转速下剪切乳化1小时。
试验例1：实施例1-3、对比例1-2的保水剂效果测试
该试验例中，将实施例1-3、对比例1-2的保水剂分别以2％的重量比重添加到特定基质中，基质包括以重量份数计的膨润土25份、腐叶土30份、椰糠12份、等体积的由枯草芽孢杆菌和光合细菌组成微生物菌液2份和水30份。制成基质后，再常温环境习下，以相同的种植密度在各基质中种植褐斑苜蓿种子(用20％次氯酸钠浸泡1天)，统计各参数。
其中，水分损失率是指基质配制好至15天后，水分损失的百分数；基质孔隙率基质配制好至15天后的指标；种苗生长速度是指出苗后30天内平均生长高度，以cm/天表示。具体结果如下表所示：
表1保水剂测试结果
从以上结果可以看出，实施例1-3提供的保水剂保水效果远优于对比例，另外将其添加后，种子发芽率高，平均发芽时间短，种苗的生长速度快的同时，且基质的孔隙率较高。
实施例4团粒剂的制备方法
将木质素纤维、硅藻土、草炭土按照1：80：40的重量比例混合均匀；
向混合物中加入质量为木质素纤维2倍的聚丙烯酰胺，并加入温度为80℃的水搅拌至浆状，将浆状物放置于120℃的温度下反应1小时后粉碎，即得。
实施例5团粒剂的制备方法
将木质素纤维、硅藻土、草炭土按照1：90：50的重量比例混合均匀；
向混合物中加入质量为木质素纤维3倍的聚丙烯酰胺，并加入温度为85℃的水搅拌至浆状，将浆状物放置于130℃的温度下反应2小时后粉碎，即得。
实施例6团粒剂的制备方法
将木质素纤维、硅藻土、草炭土按照1：100：60的重量比例混合均匀；
向混合物中加入质量为木质素纤维4倍的聚丙烯酰胺，并加入温度为90℃的水搅拌至浆状，将浆状物放置于140℃的温度下反应2小时后粉碎，即得。
对比例3：
将木质素纤维、草炭土按照1：100的重量比例混合均匀；
向混合物中加入质量为木质素纤维2倍的聚合硅酸铝铁，并加入温度为80℃的水搅拌至浆状，将浆状物于100℃的温度下静置2小时后粉碎。
对比例4：
将木质素纤维、硅藻土按照1：100的重量比例混合均匀；
向混合物中加入质量为木质素纤维2倍的聚合硅酸铝铁，并加入温度为80℃的水搅拌至浆状，将浆状物于100℃的温度下静置2小时后粉碎，即得。
试验例2：实施例4-6、对比例3-4的团粒剂效果测试
该试验例中，采用将实施例4-6、对比例3-4的团粒剂分别以4％的重量比重添加到特定基质中，基质包括以重量份数计的膨润土25份、腐叶土30份、椰糠12份、等体积的由枯草芽孢杆菌和光合细菌组成微生物菌液2份和水30份。制成基质后，以相同的种植密度在各基质中种植决明子种子(预先采用75％硫酸浸泡10小时，再用20％的次氯酸钠浸泡5小时)，统计各参数。
其中，基质孔隙率基质配制好基质15天后的指标；种苗生长速度是指出苗后30天内平均生长高度，以cm/天表示。具体结果如下表所示：
表2团粒剂测试结果
从以上数据可以看出，本实施例4-6提供的团粒剂其会赋予基质更加优异的性能，进而促使种子在发芽率，发芽时间以及种苗的生长速度等多方面优于对比例，更为关键的是，该团粒剂会赋予基质兼具优异的成团性能和孔隙率。
实施例7客土基质的制备方法
膨润土15份、腐叶土30份、草炭土25份、椰糠20份、腐殖质20份、无机肥8份、粪肥7份、保水剂(实施例2制成)15份、团粒剂(实施例5制成)15份和微生物菌液(含有经过发酵培养的巨大芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、光合细菌、硝化细菌、淡紫拟青霉和根霉菌)5份；
将草炭土、膨润土、腐叶土和椰糠混合，加入水进行搅拌，并置于一塑料容器内；在塑料容器内加入粪肥后搅拌混匀，密封发酵3周后，再将腐殖质和微生物菌液加入到塑料容器内，于37℃的环境下发酵4周，再于12℃的环境下密封发酵3周，得到初品；在初品中加入既定重量份数的保水剂和团粒剂后搅拌混匀，并于28℃的温度下放置2天后封装。
对比例5：
与实施例7相比，该对比例中，不含有椰糠、腐殖质和微生物菌液，其余组份和制备方法同实施例8。
试验例3：实施例7、对比例5的客土基质的效果测试
按照上述实施例7、对比例5制成相应地客土基质，在20℃下以相同的种植密度在相应的客土基质中种植狗牙根种子(用水浸泡3天)，统计的相关参数，结果如表3所示。
表3客土基质测试结果
项目 种子发芽率(％) 种子发芽时间(天) 种苗生长速度(cm/天)
实施例7 95％ 3 0.72
对比例5 70％ 6 0.47
实施例8透水砖的制备方法
按照重量份数将粘土45份、陶土24份、赤泥15份、硼泥10份、镍渣5份、高硅岩粉料60份、粉煤灰70份、尿素5份、水50份混合均匀后造粒，然后经10h烧至1200℃并保温0.5h，制得呈颗粒状的、粒径为0.5-10mm的多孔陶瓷颗粒；
在多孔陶瓷球中加4wt％的羧甲基纤维素钠及8wt％的水搅拌均匀并进行布料，且以粒径为6-10mm的多孔陶瓷颗粒作为底层料，粒径为0.5-5mm的多孔陶瓷颗粒作为顶层料，铺设于底层料上方，并使顶层料和底层料的厚度比为1:8；将布好的料在15MPa压力下压制成型，经110℃温度干燥至坯体水分＜0.8％，然后于在1300℃烧成10h。经测试，该方法制成的透水砖，孔隙率可高达20％，抗压强度高达100MPa，而且在零下20℃，其强度损失率仅为0.07％。
应用例1：
对西藏那曲某退化的山地草原采用如下方法进行修复，并对绿化过程、修复状态进行追踪。该基地的修复方法按照以下操作进行。
1、划定修复区域(约5000平方米)和集水区域(约50平方米)，并测定待修复区域的坡度、植被覆盖量和饱和含水量；在集水区域下挖深度为2米，长为25米，宽为2米的集水槽，且在集水槽的侧壁上铺设挤塑聚苯乙烯泡沫板后，在集水槽设定支架，支架上铺设透水砖(实施例8)；
2)、以坡度、植被覆盖量和饱和含水量为参数，获得待修复区域客土填加基数；客土填加基数＝w*m/i；其中，w为饱和含水量，m为植被覆盖量，i为坡度；在该项目中，i＝0.3，w＝0.2％(经过随机采取10个土样获得平均值)，m＝0.4kg/m2，客土填加基数＝0.27；
3)、对修复区域设定移栽行和铺设行，每相邻的两个移栽行之间设定6个铺设行，移栽行的宽度为2米，铺设行的宽度为2米；在铺设行上铺设定植袋，在移栽行以株距为3米移栽沙柳，围绕沙柳的根部设定一圈块状肥料(按照现有技术制成，呈拱形，8块围绕成一个圆周)；其中，定植袋内包括包膜草籽网(包膜草籽为15份)和将包膜草籽网掩埋的客土基质；定植袋内所含物质配比同实施例7；
包膜草籽为表面涂覆有有机质、细胞分裂素、农用链霉素、甲基纤维素和滑石粉且由细茎冰草种子、苜蓿种子、无芒雀麦种子、冠状冰草种子、高羊茅种子、狗牙根种子、火棘种子和细叶针茅种子中的混合草籽。
集水槽通过埋设的输水管道与修复区域连通，输水管道上设置有磁化水处理装置，磁化水处理装置包括外管、内管和磁化物；内管设置在外管内，且外管和内管同轴设置，磁化物(铁磁性物质)设置在内管和外管之间的空隙内；外管上设置有保温套。
经过持续追踪，修复后3个月后，集水槽集水约8％，沙柳的成活率高达85％，块状肥料的基本消失；同时，修复行的植物覆盖率高达50％；大多数定植袋内含草籽都破袋出苗，且袋体大面积风化；6个月后，修复行的植物覆盖率高达62％；沙柳的成活率高达82％；且生长繁茂；3-6个月之间，沙柳的生长速度约为0.8cm/天。
修复第8个月，利用经过磁化水处理装置的水灌溉一行沙柳，同时以相同的灌溉量采用普通水对生长状态相同的另一行沙柳进行灌溉，统计灌溉后一个月内沙柳的生长速度，发现采用磁化水处理装置的水灌溉的沙柳其生长速度比普通水灌溉的沙柳高约12％；修复18个月后，修复行连片生长，植被覆盖率高达90％，沙柳生长繁茂，地表腐殖质累积丰富，生物多样性丰富。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (9)

1.一种高寒山地退化草原的修复方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)、划定修复区域和集水区域，并测定待修复区域的坡度、植被覆盖量和饱和含水量；
2)、以坡度、植被覆盖量和饱和含水量为参数，获得待修复区域客土填加基数；客土填加基数＝w*m/i；
其中，w为饱和含水量，m为植被覆盖量，i为坡度；
3)、在集水区域下挖深度为2-5米的集水槽，且在集水槽的侧壁上铺设保温层后，在集水槽设定支架，所述支架上铺设透水砖；
4)、对修复区域设定移栽行和铺设行，每相邻的两个移栽行之间设定5-8个铺设行，所述移栽行的宽度为2-3米，所述铺设行的宽度为1-2米；
5)、在所述铺设行上铺设定植袋，在所述移栽行以株距为2-3米移栽灌木数苗，围绕灌木数苗的根部设定一圈块状肥料；
其中，所述定植袋内包括包膜草籽网和将包膜草籽网掩埋的客土基质，按照重量份数计，定植袋内含物包括：
膨润土20-30份、腐叶土12-35份、草炭土20-30份、椰糠12-24份、包膜草籽10-20份、腐殖质12-24份、无机肥5-10份、粪肥5-8份、保水剂3-8份、团粒剂2-20份和微生物菌液2-4份；
当客土填加基数大于1时，所述团粒剂的添加量为2-10份，所述腐殖质的添加量为15-24份；当所述客土填加基数小于等于1时，所述团粒剂的添加量为11-20份；所述腐殖质的添加量为12-14份；
所述集水槽通过埋设的输水管道与所述修复区域连通。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤1)中，所述保温层包括聚苯乙烯泡沫板、挤塑聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板、岩棉板、玻璃棉毡中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述植被覆盖量为每平方米待修复区域覆盖植被的重量，单位为kg/m2。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤2)中，所述透水砖的制备方法包括：
按照重量份数将粘土45份、陶土24份、赤泥15份、硼泥10份、镍渣5份、高硅岩粉料60份、粉煤灰70份、尿素5份、水50份混合均匀后造粒，然后经10h烧至1200℃并保温0.5h，制得呈颗粒状的、粒径为0.5-10mm的多孔陶瓷颗粒；
在所述多孔陶瓷球中加4wt％的羧甲基纤维素钠及8wt％的水搅拌均匀并进行布料，且以粒径为6-10mm的多孔陶瓷颗粒作为底层料，粒径为0.5-5mm的多孔陶瓷颗粒作为顶层料，铺设于所述底层料上方，并使顶层料和底层料的厚度比为1:8；
将布好的料在15MPa压力下压制成型，经110℃温度干燥至坯体水分＜0.8％，然后于在1300℃烧成10h。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述团粒剂的制备方法包括：
将木质素纤维、硅藻土、草炭土按照1：(80-100)：(40-60)的重量比例混合均匀，向混合物中加入质量为所述木质素纤维2-4倍的聚丙烯酰胺，随后加入温度为80-90℃的水搅拌至浆状，将浆状物放置于120-140℃的温度下反应1-2小时后粉碎，即得。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述包膜草籽为表面涂覆有有机质、细胞分裂素、农用链霉素、甲基纤维素和滑石粉的混合草籽，所述草籽包括：细茎冰草种子、苜蓿种子、无芒雀麦种子、冠状冰草种子、高羊茅种子、狗牙根种子、火棘种子、细叶针茅种子中的的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述微生物菌液为含有巨大芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、光合细菌、硝化细菌、淡紫拟青霉或根霉菌中的一种或多种经过培养发酵后的菌液。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述客土基质的制备方法包括：
将草炭土、膨润土、腐叶土和椰糠混合，加入水进行搅拌，并置于一塑料容器内；
在塑料容器内加入粪肥后搅拌混匀，密封发酵3周后，再将腐殖质和微生物菌液加入到塑料容器内，于37℃的环境下发酵4周，再于12℃的环境下密封发酵3周，得到初品；
在所述初品中加入既定重量份数的保水剂和团粒剂后搅拌混匀，并于28℃的温度下放置2天后封装。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输水管道上设置有磁化水处理装置，所述磁化水处理装置包括：
外管、内管和磁化物；所述内管设置在所述外管内，且所述外管和所述内管同轴设置，所述磁化物设置在所述内管和所述外管之间的空隙内；所述外管上设置有保温套。
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