CN111316781A - 一种植被退化裸地生态结皮的建植方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种植被退化裸地生态结皮的建植方法，属于生态农业资源开发利用技术领域，包括：向建植区喷施营养基质，将所述苔藓与保水料混合，得到建植料，将所述建植料喷施在营养基质上；所述苔藓的种类包括北地对赤藓和/或尖叶对赤藓；所述营养基质的组分包括基质、增稠剂、粘结剂和防腐剂；所述保水料包括保水剂、可分解粘结剂和营养液。本发明将目标苔藓与保水料混合均匀后喷涂在营养基质上，可大幅度提高苔藓结皮的成活率，显著减少植被退化地区地表裸露面积，增加地表水土稳定性，促进裸地由简单植被向复合植被群落演替，加速生态修复。

Description

一种植被退化裸地生态结皮的建植方法

技术领域

本发明属于农业资源开发利用技术领域，尤其涉及一种植被退化裸地生态结皮的建植方法。

背景技术

我国黄土高原北部晋陕蒙接壤地区分布着大量砒砂岩，主要在内蒙古自治区鄂尔多斯市的东胜区、准格尔旗、伊金霍洛旗、达拉特旗、杭锦旗，在陕西省的神木、府谷两县，山西省的河曲、保德两县。砒砂岩属于陆相碎屑岩系，不同地域的砒砂岩颜色虽然不同，但是除钾长石外，其他矿物成分含量无明显差异，砒砂岩按覆土程度可大致分为三大类型区，即裸露砒砂岩区、盖土区、盖沙区。

砒砂岩的上覆岩层厚度小、压力低，造成其成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低，导致砒砂岩遇水如泥、遇风成砂，使得该岩层极易发生风化剥蚀，群众深受其害，视害毒如砒霜，故称其为“砒砂岩”；仅准格尔旗的砒砂岩大概每年向黄河输送泥沙高达1亿吨，是黄河流域粗沙主要来源区之一，也是黄河下游河床淤积抬高酿成洪水灾害的主要发源地之一水土流失非常严重。

正是由于位于黄河晋陕蒙接壤地区的砒砂岩区水土流失极为强烈、生态环境极度脆弱，被称为“地球生态癌症”，其土壤侵蚀模数可达30000～40000t/(km²·a)，尽管其面积仅占黄河流域面积的2％左右，但每年产生的对黄河下游河道危害最大的粗泥沙量占黄河下游河道淤积量的25％左右，是黄河粗泥沙集中来源的核心区，也是黄河流域水土流失最难治理的地区。开展黄河砒砂岩区水土流失综合治理及生态群落构建技术研究，对于实现黄河河床不抬高和黄河流域生态建设的国家目标具有重大意义。

砒砂岩总体养分含量非常低，按全国土壤养分含量分级标准划分，其有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷含量和pH值均为六级，速效氮为五级，速效钾为四级，说明砒砂岩土壤营养成分少，不适合植物生长，从而导致砒砂岩区岩石裸露、植被稀少。

现有的砒砂岩区的复绿方式主要是在盖土区种植油松、沙棘，而裸露砒砂岩区、盖沙区和盖土区的复绿手段匮乏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种植被退化裸地生态结皮的建植方法，采用本发明提供的建植方法大幅度提高了苔藓的成活率，显著减少地表裸露面积，增加地表水土稳定性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种苔藓的建植方法，包括：向建植区喷施营养基质，将所述苔藓与保水料混合，得到建植料，将所述建植料喷施在营养基质上；

所述苔藓的种类包括北地对赤藓和/或尖叶对赤藓；

所述营养基质的组分包括基质、增稠剂、粘结剂和防腐剂；

所述保水料包括保水剂、可分解粘结剂和营养液。

优选的，所述基质与增稠剂、粘结剂、防腐剂的质量比为30～45:3～5:30～60:1～2。

优选的，所述基质包括腐殖质、玉米秆、沼渣、泥炭藓、椰糠和椰丝纤维中的一种或几种；

所述增稠剂包括羟丙基甲基纤维素和/或羟乙基纤维素；

所述粘结剂包括不饱和键有机硅单体和丙烯酸酯单体，所述不饱和键有机硅单体和丙烯酸酯单体的质量比为40～50:10～20；

所述防腐剂包括苯甲酸钠和/或乙酸钙。

优选的，所述营养基质喷施的厚度为1～10cm。

优选的，所述保水剂与可分解粘结剂、营养液的质量比为20～30:3～6:5～6。

优选的，所述保水剂包括高分子吸水性树脂和/或吸水棉；

所述可分解粘结剂包括羟丙基甲基纤维素和/或水溶性丙烯酸树脂。

优选的，所述建植料喷施的厚度为1～5cm。

优选的，所述苔藓的长度为5～8mm，所述苔藓与保水剂的质量比为50～60:20～30。

优选的，还包括：将所述苔藓与保水料、植物种子混合后，得到建植料。

优选的，还包括：在建植区喷施固定剂后再喷施营养基质，所述固定剂喷施的厚度为0.5～1.5cm。

本发明提供了一种植被退化裸地生态结皮的建植方法，包括：向建植区喷施营养基质，将所述苔藓与保水料混合，得到建植料，将所述建植料喷施在营养基质上；所述苔藓的种类包括北地对赤藓和/或尖叶对赤藓；所述营养基质的组分包括基质、增稠剂、粘结剂和防腐剂；所述保水料包括保水剂、可分解粘结剂和营养液。本发明将苔藓与保水料混合后喷涂在营养基质上，大幅度提高了苔藓的成活率，进而可显著减少地表裸露面积，增加地表水土稳定性。

附图说明

图1为本发明建植方法的示意图(适合覆土砒砂岩区和覆沙砒砂岩区)，其中1为砒砂岩面，2为营养基质，3为建植料，4为苔藓；

图2为本发明建植方法的示意图(适合裸露砒砂岩区及其边坡)，其中1为裸露砒砂岩面，2为营养基质，3为建植料，4为苔藓，5为植物，6为固定剂。

具体实施方式

本发明提供了一种植被退化裸地生态结皮的建植方法，包括：向建植区喷施营养基质，将所述苔藓与保水料混合，得到建植料，将所述建植料喷施在营养基质上；所述苔藓的种类包括北地对赤藓和/或尖叶对赤藓；所述营养基质的组分包括基质、增稠剂、粘结剂和防腐剂；所述保水料包括保水剂、可分解粘结剂和营养液。

在本发明中，所述建植料优选与水混合后，得到喷涂料，将所述喷涂料使用喷播机喷施在营养基质上，所述建植料与水的质量比优选为1～2:10；所述喷播机的空压机内的压力优选在0.6MPA以上，保证苔藓被喷出。

在本发明中，所述苔藓的种类包括北地对赤藓和/或尖叶对赤藓，本发明对所述苔藓的来源没有特殊限定，采用常规来源即可。在本发明中，当所述苔藓包括北地对赤藓和尖叶对赤藓时，本发明对两种苔藓的混合质量没有特殊限定，任意质量混合即可。在本发明中，所述苔藓的制备方法优选包括：通过大棚培育繁殖得到培育苔藓，将所述培育苔藓置于阴凉通风处阴干后进行切割，得到切割苔藓，将所述切割苔藓在0～5℃下10h，得到建植用的苔藓。在本发明中，所述苔藓的长度优选为5～8mm。本发明通过阴干处理使得苔藓进入休眠状态，减少苔藓体内活性细胞代谢，在0～5℃下处理促使苔藓分泌生殖分裂细胞，提高使用过程中苔藓出芽率和萌芽速度。

在本发明中，所述保水料包括保水剂、可分解粘结剂和营养液。在本发明中，所述保水剂与可分解粘结剂、营养液的质量比优选为20～30:3～6:5～6。在本发明中，所述保水剂优选包括高分子吸水性树脂和/或吸水棉，所述吸水棉优选为直径为200～400目的颗粒吸水棉，所述高分子吸水性树脂优选为直径为120～160目的白色颗粒。在本发明中，所述可分解粘结剂优选包括羟丙基甲基纤维素和/或水溶性丙烯酸树脂，当所述可分解粘结剂包括羟丙基甲基纤维素和水溶性丙烯酸树脂时，两者任意质量比混合即可。本发明对所述营养液的来源没有特殊限定，采用常规培养苔藓使用的营养液即可。在本发明中，所述苔藓与保水剂的质量比优选为50～60:20～30。在本发明中，所述建植料喷施的厚度优选为1～5cm，更优选为2～4cm。

本发明还优选包括将所述苔藓与保水料、植物种子混合后，得到建植料。在本发明中，所述植物种子优选包括百里香种子。在本发明中，所述植物种子的种子密度为20～40粒/平方米。在本发明中，所述植物种子成苗定植后，每平方米有10～15棵植物，植物与苔藓形成复合草藓植被层，一年后地表植被综合覆盖度可达60％以上，显著促进所在生境植被层快速恢复。

本发明提供的建植方法优选适合裸露砒砂岩区，示意图如图1。

在本发明中，所述营养基质的组分优选包括基质、增稠剂、粘结剂和防腐剂。

在本发明中，所述基质优选包括腐殖质、玉米秆、沼渣、泥炭藓、椰糠和椰丝纤维中的一种或几种，所述几种优选为任意两种或两种以上，当基质为两种或两种以上时，以任意质量比混合即可，所述基质还优选包括泥炭土和/或珍珠岩，所述泥炭土或珍珠岩的体积占总基质的10％，添加泥炭土或者珍珠岩增加喷涂效果。本发明对基质的来源没有特殊限定，采用常规来源即可。在本发明中，所述增稠剂优选包括羟丙基甲基纤维素和/或羟乙基纤维素，当所述增稠剂优选为羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素时，两者以任意质量比混合；所述粘结剂包括不饱和键有机硅单体和丙烯酸酯单体，所述不饱和键有机硅单体和丙烯酸酯单体的质量比为40～50:10～20；所述防腐剂优选包括苯甲酸钠和/或乙酸钙，当所述防腐剂为苯甲酸钠和乙酸钙时，两者以任意质量比混合。

在本发明中，所述营养基质喷施的厚度优选为1～10cm，更优选为3～8cm。

在本发明中，当所述建植区优选为砒砂岩盖土区或盖沙区时(示意图见图2)，优选在建植区喷施固定剂后再喷施营养基质，所述固定剂喷施的厚度为0.5～1.5cm。在本发明中，所述固定剂的种类包括纯丙固定剂500A或苯丙固定剂500B，渗透性固定剂可迅速渗透到砒砂岩岩层内部，堵塞岩层内部空隙，同时把疏松的岩层紧密的凝固在一起。本发明优选压实土面或者沙面后在喷施固定剂。

本发明将所述建植料喷施在营养基质上后还优选包括：将绿色无纺布覆盖在建植料上进行养护，所述覆盖的时间优选为5～10d，使营养基质、岩石表面和苔藓充分反应。在养护过程中，为苔藓的生长提供充足的水分。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

在鄂尔多斯市准格尔旗砒砂岩区二老虎沟(覆土区)，先压实土面，再喷砂固定剂(苯丙固定剂500B)，将表面1cm稳定。将20份腐殖质、25份玉米秆、5份增稠剂(羟丙基甲基纤维素)、48份粘结剂(不饱和键有机硅单体)、2份防腐剂(苯甲酸钠)混合水拌成粘稠浆料，得到营养基质，将营养基质喷在压实的土面上，厚度10cm，将15份高分子吸水性树脂、2份羟丙基甲基纤维素、3份营养液、30份苔藓茎叶体(北地对赤藓和尖叶对赤藓)混合，加50份水搅拌均匀，得到苔藓接种体，用喷播机将苔藓接种体喷施在营养基质表面，此层厚度为2cm。在喷涂苔藓层时，应注意空压机内压力在0.6MPA以上，才能保证苔藓茎叶体顺利喷出，施工人员应与喷播基质层相同与被喷涂面间隔0.6m手持喷涂机，均匀将苔藓茎叶体喷涂于基质层表面，由上至下有左至右均匀喷涂。防止交叉喷涂注意喷涂厚度。将无纺布盖于所喷涂的表面5～10d进行养护，使营养基质与岩石表面和苔藓层充分反应，达到一定强度。5～10d内应注意保持供水充足，根据每天温湿度不同，适量人工喷水，定期巡视检查。

其中，苔藓茎叶体的制备：通过大棚培育繁殖得到培育苔藓，将培育苔藓置于阴凉通风处阴干后进行切割，得到切割苔藓，将切割苔藓在0～5℃下处理10h，得到苔藓茎叶体。

建植60d后，苔藓成活率达到80％以上，生态结皮覆盖率达到86％，结皮下土壤水分含量显著高于空白对照。

实施例2

在鄂尔多斯市准格尔旗砒砂岩区特拉沟(覆沙区)，先压实沙面，再喷砂固定剂(苯丙固定剂500B)，将表面1cm稳定。将20份腐殖质、25份玉米秆、5份增稠剂(羟丙基甲基纤维素)、48份粘结剂(不饱和键有机硅单体)、2份防腐剂(苯甲酸钠)混合水拌成粘稠浆料，得到营养基质，将营养基质喷在压实的土面上，厚度10cm，将15份高分子吸水性树脂、2份羟丙基甲基纤维素、3份营养液、30份苔藓茎叶体(北地对赤藓和尖叶对赤藓)混合，加水搅拌均匀，得到苔藓接种体，用喷播机将苔藓接种体喷施在营养基质表面，此层厚度为2cm。在喷涂苔藓层时，应注意空压机内压力在0.6MPA以上，才能保证苔藓茎叶体顺利喷出，施工人员应与喷播基质层相同与被喷涂面间隔0.6m手持喷涂机，均匀将苔藓茎叶体喷涂于基质层表面，由上至下有左至右均匀喷涂。防止交叉喷涂注意喷涂厚度。将无纺布盖于所喷涂的表面5～10d进行养护，使营养基质与岩石表面和苔藓层充分反应，达到一定强度。5～10d内应注意保持供水充足，根据每天温湿度不同，适量人工喷水，定期巡视检查。

其中，苔藓茎叶体的制备：通过大棚培育繁殖得到培育苔藓，将培育苔藓置于阴凉通风处阴干后进行切割，得到切割苔藓，将切割苔藓在0～5℃下处理10h，得到苔藓茎叶体。

建植60d后，苔藓成活率达到90％以上，生态结皮覆盖率达到80％，结皮下土壤水分含量显著高于空白对照。

实施例3

在鄂尔多斯市准格尔旗砒砂岩区什布尔泰沟(裸露区)典型研究区域，先将坡面浮土清理干净，将20份腐殖质、25份玉米秆、5份增稠剂(羟乙基纤维素)、48份粘结剂(丙烯酸酯单体)、2份防腐剂(乙酸钙)混合水拌成粘稠浆料，得到营养基质，将营养基质喷在施工面，厚度10cm，将15份高分子吸水性树脂、2份羟丙基甲基纤维素、3份营养液、30份苔藓茎叶体(北地对赤藓和尖叶对赤藓)混合，加水搅拌均匀，用喷播机将苔藓接种体喷涂在施工基质层表面，此层厚度为2cm。在喷涂苔藓层时，应注意空压机内压力在0.6MPA以上，才能保证苔藓茎叶体顺利喷出，施工人员应与喷播基质层相同与被喷涂面间隔0.6m手持喷涂机，均匀将苔藓茎叶体喷涂于基质层表面，由上至下有左至右均匀喷涂。防止交叉喷涂注意喷涂厚度。将无纺布盖于所喷涂的表面5～10d进行养护，使岩石表面和结皮层充分粘合，达到一定强度。5～10d内应注意保持供水充足，根据每天温湿度不同，适量人工喷水，定期巡视检查。

其中，苔藓茎叶体的制备：通过大棚培育繁殖得到培育苔藓，将培育苔藓置于阴凉通风处阴干后进行切割，得到切割苔藓，将切割苔藓在0～5℃下处理10h，得到苔藓茎叶体。

建植60d后，苔藓成活率达到80％以上，生态结皮覆盖率达到65％，结皮下土壤水分含量显著高于空白对照。

实施例4

在鄂尔多斯市准格尔旗砒砂岩区特拉沟(覆沙区)，先压实沙面，再喷砂固定剂，将表面1cm稳定。将20份腐殖质、25份玉米秆、5份增稠剂(羟乙基纤维素)、48份粘结剂(丙烯酸酯单体)、2份防腐剂(乙酸钙)混合水拌成粘稠浆料，得到营养基质，将营养基质喷在压实的土面上，厚度10cm，将15份高分子吸水性树脂、2份羟丙基甲基纤维素、3份营养液、1份展毛地椒(Thymus mongolicus Ronn)种子、1份紫花苜蓿种子、30份苔藓茎叶体(北地对赤藓和尖叶对赤藓)混合，加50份水搅拌均匀，得到接种体，用喷播机将接种体喷施在营养基质表面，此层厚度为2cm。在喷涂苔藓层时，应注意空压机内压力在0.6MPA以上，才能保证接种物料顺利喷出，施工人员应与喷播基质层相同与被喷涂面间隔0.6m手持喷涂机，均匀将接种物料喷涂于基质层表面，由上至下有左至右均匀喷涂。防止交叉喷涂注意喷涂厚度。将无纺布盖于所喷涂的表面5～10d进行养护，使营养基质与岩石表面和苔藓层充分反应，达到一定强度。5～10d内应注意保持供水充足，根据每天温湿度不同，适量人工喷水，定期巡视检查。

其中，苔藓茎叶体的制备：通过大棚培育繁殖得到培育苔藓，将培育苔藓置于阴凉通风处阴干后进行切割，得到切割苔藓，将切割苔藓在0～5℃下处理10h，得到苔藓茎叶体。

建植60d后，苔藓成活率达到90％以上，展毛地椒出苗率达到75％，紫花苜蓿出苗率达到65％，生态结皮覆盖率达到80％，结皮下土壤水分含量显著高于空白对照。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种植被退化裸地生态结皮的建植方法，其特征在于，包括：向建植区喷施营养基质，将所述苔藓与保水料混合，得到建植料，将所述建植料喷施在营养基质上；

所述苔藓的种类包括北地对赤藓和/或尖叶对赤藓；

所述营养基质的组分包括基质、增稠剂、粘结剂和防腐剂；

所述保水料包括保水剂、可分解粘结剂和营养液。

2.根据权利要求1所述的建植方法，其特征在于，所述基质与增稠剂、粘结剂、防腐剂的质量比为30～45:3～5:30～60:1～2。

3.根据权利要求1或2所述的建植方法，其特征在于，所述基质包括腐殖质、玉米秆、沼渣、泥炭藓、椰糠和椰丝纤维中的一种或几种；

所述增稠剂包括羟丙基甲基纤维素和/或羟乙基纤维素；

所述粘结剂包括不饱和键有机硅单体和丙烯酸酯单体，所述不饱和键有机硅单体和丙烯酸酯单体的质量比为40～50:10～20；

所述防腐剂包括苯甲酸钠和/或乙酸钙。

4.根据权利要求1所述的建植方法，其特征在于，所述营养基质喷施的厚度为1～10cm。

5.根据权利要求1所述的建植方法，其特征在于，所述保水剂与可分解粘结剂、椰糠、营养液的质量比为20～30:3～6:5～6。

6.根据权利要求1或5所述的建植方法，其特征在于，所述保水剂包括高分子吸水性树脂和/或吸水棉；

所述可分解粘结剂包括羟丙基甲基纤维素和/或水溶性丙烯酸树脂。

7.根据权利要求1所述的建植方法，其特征在于，所述建植料喷施的厚度为1～5cm。

8.根据权利要求1所述的建植方法，其特征在于，所述苔藓的长度为5～8mm，所述苔藓与保水剂的质量比为50～60:20～30。

9.根据权利要求1所述的建植方法，其特征在于，还包括：将所述苔藓与保水料、植物种子混合后，得到建植料。

10.根据权利要求1所述的建植方法，其特征在于，还包括：在建植区喷施固定剂后再喷施营养基质，所述固定剂喷施的厚度为0.5～1.5cm。

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