CN112219589A - 一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，通过在边坡可承土区域修建种植槽穴；在边坡裂隙发育、坡度大于50°的区域，通过人工开槽，槽内种植植被；以及在边坡底砌筑种植池，种植池内栽植乔木及藤本植被的综合植被恢复技术手段，并通过养护管理实现坡体的植被恢复效果。解决了西北干旱地区单一技术手段难以实现的植被恢复效果。

Description

一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法
技术领域
本发明涉及植被恢复领域，尤其是涉及一种西北干旱区高陡 裂隙发育边坡植被恢复的方法。
背景技术
中国是多山国家，山地面积占70%，随着基本建设的加快，开矿、筑路、水利、工民建等工程突飞猛进，中国面临更大环境压力。这些工程每年新增上万平方公里的水土流失面积，其中大部分是边坡。在20世纪80年代，由于土木工程师缺少必要的植物学、农学、生态学知识，在分析边坡的安全状况后，如发现安全系数过低，工程师们往往采取石料或混凝土砌筑挡土墙和护面，或采用喷锚的方法对边坡进行全封闭式的刚性防护。这样做能克服边坡带来的严重的水土流失和滑坡、泥石流等灾害，但也带来严重的环境问题,如视觉灰色污染，生态失衡等。
随着人们环保意识的提高，也随着相关学科(如恢复生态学、水 土保持工程学等)的发展，人们越来越意识到在进行边坡防护的同时， 对边坡原有植被进行恢复的必要性和可行性。对于工程建设遗留下来 的裸露边坡,如公路和铁路沿线因开挖而产生的永久边坡，水电工程 建设形成的人工边坡,因山区旅游需要而形成的人工开挖边坡以及开 采石料、矿山留下的裸露边坡等,尤其是对于高陡边坡来说,由于大多 高陡边坡汇水面积大、水流速度快、冲刷能力强,同时缺少植物生长 的土壤条件、养分条件及水分条件,植物极难存活,造成边坡表面处于 不稳定状态,坡体易滑塌、崩塌,水土流失严重,而发生水土流失后,会造 成坡体更高、更陡,由此高陡边坡的生态环境陷入一个恶性循环。
目前大多数边坡生态修复产品及技术都很难解决高陡边坡的植 被恢复问题，特别是针对西北干旱地区。如传统的生态袋、喷播、植 生毯等技术，在对于大于50°的边坡植被恢复效果不佳；而飘窗、 种植槽单一技术的应用，在北方地区可选择植被稀少且见效慢。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了为了能够更好的解决西北干旱地 区、裂隙发育的高陡边坡的植被恢复问题，研究出一种综合的植被恢 复技术手段，融合了工程措施、基质配置方案、植物筛选方案及养护 管理方案；解决了西北干旱地区单一技术手段难以实现的植被恢复效 果。
一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，通过在 边坡可承土区域修建种植槽穴；在边坡裂隙发育、坡度大于50°的 区域，通过人工开槽，槽内种植植被；以及在边坡底砌筑种植池，种 植池内栽植乔木及藤本植被的综合植被恢复技术手段，并通过养护管 理实现坡体的植被恢复效果。
在边坡可承土区域修建种植槽穴，种植槽穴根据地形地貌情况砌 筑，一般以半圆形或长方形为主；尺寸规格为：长径(边)长度为 50-70cm，短径(边)长度为30-50cm，槽穴深度为40-55cm。
本发明进一步改进在于：在边坡裂隙发育、坡度大于50°的 区域，通过人工开槽，形成规格为15*15cm～20*20cm的槽体区域， 上、下层槽体的间隔可根据坡体整体坡高自行定义；一般以2m间距 为宜。
根据权利要求1所述的一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复 的方法，其特征在于，在边坡底砌筑种植池，种植池内部栽植乔木及 藤本植被；其中所栽植乔木为高度＞3.0m的速生树种，藤本植被以 地锦为主。
本发明进一步改进在于：种植槽穴内可栽植株高≤1.0m的苗木， 可采用油松、云杉、侧柏或者其他常绿树；也可采用黄刺玫、山桃、 山杏、绣线菊或其他栽植落叶树种。
本发明进一步改进在于：在人工沟槽内填充苗木生长基质， 基质内混合有灌草种子；生长基质外部采用三维网或无纺布固定；生 长基质外所使用覆盖的三维网或无纺布，一方面用于保墒，另一方面 避免基质的流失。均使用Φ6-Φ10的U型固定件进行固定，固定前， 在所覆盖的三维网或无纺布的外侧与U型固定件之间要加垫片，垫 片材质为橡胶类材料，以免损毁遮盖物。
垫片可为圆形或方形，垫片的的宽度大于U型固定件宽度的 2-3cm，以免损毁遮盖物。
本发明进一步改进在于：每立方米苗木生长基质的配比为：黄土 0.15-0.2m3，膨润土0.05-0.1m3，草炭土0.3-0.5m3，腐熟农作物秸秆 0.2-0.4m3，保水剂0.2-0.3kg，聚丙烯酰胺0.2-0.3kg，复合肥0.5-1.5kg， 钙镁磷肥0.5-1.5kg。该基质配比容重较轻，小于等于0.9g/cm3，可有 效降低种植槽的荷载，降低钢筋及混凝土的使用规格标准，进而降低 项目实施成本；另外，本基质的配比的养分含量较高，对植物的生长 发育具有良好的培育效果。
本发明进一步改进在于：所述三维网垫的质量要介于200-350g/m3之 间的双层或三层结构；无纺布的质量要小于50g/m3，且具有针孔结 构，以便植被可以生长出来。
本发明进一步改进在于：所述基质内混合的灌草种子的配置类别 原则为灌木种子：草本种子＝7:3；其中，灌木种子可选择柠条、沙棘、 紫穗槐、胡枝子、荆条、绣线菊、茶藨子中的多种，草本种子可选择 紫花苜蓿、白花草木樨、冰草、披碱草、针茅、早熟禾、波斯菊中的 2-3种；其中灌草种子的总使用量为30-50g/㎡。
本发明进一步改进在于：所述U型固定件的长度为10cm-30cm， 底端需要做锐化处理，以便于固定；必要时采用混凝土进行加固。
本发明进一步改进在于：综合考虑项目区的降雨量及蒸发量等气 候环境因素，发明中所述的养护管理技术方案可选择：滴灌或渗灌技 术中的一种。具体技术参数及要求参照市场常规技术手段实施即可。
本发明的有益效果是；融合了工程措施、基质配置方案、植物筛 选方案及养护管理方案。解决了西北干旱地区单一技术手段难以实现 的植被恢复效果。
附图说明
图1为西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复剖面示意图；
图2为图1中种植槽穴的剖面示意图；
图3为图1中人工沟槽及覆盖物的固定示意图；
图4为图3中U型固定件的大样图。
附图标记：
1为常绿树；2为地锦；3为种植槽穴；4为人工沟槽；5为三维网/ 无纺布覆盖物；6为灌草植被；7为U型固定件；8为速生乔木；9 为种植池；10为原山体；11为垫片；31为砌筑种植槽穴槽壁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述 具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说 明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和 “下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或 远离特定部件几何中心的方向。
实施例一
如图1-图4所示，本实施例提供的西北干旱区高陡裂隙发育边坡 植被恢复的方法，包括在边坡可承土区域修建种植槽穴3；在边坡裂 隙发育、坡度大于50°的区域，通过人工开槽4，槽内种植植被1、 2、6；以及在边坡底砌筑种植池9，种植池内栽植速生乔木8及藤本 植被2的综合植被恢复技术手段，并通过滴灌浇水养护实现坡体的植 被恢复效果。
其中，在具体实施时，种植槽穴3砌筑为半圆形；尺寸规格为 60*40*50cm，其中长径长度为50cm，短径长度为30cm，槽穴深度为50cm；种植槽穴的槽壁31厚度为15cm。种植槽穴3内栽植的苗木1、 6株高为1.0m，所栽植苗木1为油松和6为黄刺玫。
实施时，在边坡裂隙发育、坡度大于50°的区域进行人工开槽4， 槽体4的规格为20cm*20cm。开槽时，上下层槽体的间隔为2m。同时， 在人工沟槽4内填充苗木生长基质，每立方米苗木生长基质的配比为： 黄土0.15m3，膨润土0.05m3，草炭土0.45m3，腐熟农作物秸秆0.3m 3，保水剂0.2kg，聚丙烯酰胺0.25kg，复合肥1.2kg，钙镁磷肥1.2kg。
此外，基质内混合的灌草种子有柠条、沙棘、紫穗槐、胡枝子、 紫花苜蓿、白花草木樨、披碱草和波斯菊。每平米每种种子的用量分 别为6g、6g、4g、6g、4g、4g、0.5g、1.0g。
生长基质外部使用三维网5固定，一方面用于保墒，另一方面避 免基质的流失。覆盖的三维网5为市场销售材料，质量为220g/m3， 为双层结构。三维网5使用Φ8的U型固定件7进行固定，固定时使 用橡胶垫片11防护，以免损毁遮盖物5。其中，U型固定件7的长度30cm，固定深度为25cm，底端需要做锐化处理，以便于固定。
另外，坡底砌筑种植池9，种植池9内通过回填种植土后栽植速 生乔木8及藤本2；所栽植乔木8为速生杨，速生杨的高度为4.0m， 所栽植藤本植被2为地锦。
实施例二
如图1-图4所示，本实施例提供的西北干旱区高陡裂隙发育边坡 植被恢复的方法，包括在边坡可承土区域修建种植槽穴3；在边坡裂 隙发育、坡度大于50°的区域，通过人工开槽4，槽内种植植被1、2、6；以及在边坡底砌筑种植池9，种植池内栽植速生乔木8及藤本植被2的综合植被恢复技术手段，并通过渗灌浇水养护实现坡体的植 被恢复效果。
其中，在具体实施时，种植槽穴3砌筑为半圆形；尺寸规格为 60*40*50cm，其中长径长度为60cm，短径长度为40cm，槽穴深度为 50cm；种植槽穴的槽壁31厚度为20cm。种植槽穴3内栽植的苗木1、 6株高为1.0m，所栽植苗木1为云杉和6为绣线菊。
实施时，在边坡裂隙发育、坡度大于50°的区域进行人工开槽4， 槽体4的规格为15cm*15cm。开槽时，上下层槽体的间隔为3m。同时， 在人工沟槽4内填充苗木生长基质，每立方米苗木生长基质的配比为： 黄土0.2m3，膨润土0.05m3，草炭土0.5m3，腐熟农作物秸秆0.2m3， 保水剂0.3kg，聚丙烯酰胺0.22kg，复合肥1.5kg，钙镁磷肥1.5kg。
此外，基质内混合的灌草种子有柠条、紫穗槐、胡枝子、荆条、 绣线菊、紫花苜蓿、披碱草和冰草。每平米每种种子的用量分别为 6g、6g、6g、8g、6g、4g、0.5g、1.0g。
生长基质外部使用三维网5固定，一方面用于保墒，另一方面避 免基质的流失。覆盖的三维网5为市场销售材料，质量为300g/m3， 为三层结构。三维网5使用Φ10的U型固定件7进行固定，固定时 使用橡胶垫片11防护，以免损毁遮盖物。其中，U型固定件7的长 度35cm，固定深度为30cm，底端需要做锐化处理，以便于固定，并 使用混凝土固定。
另外，坡底砌筑种植池9，种植池9内通过回填种植土后栽植速 生乔木8及藤本2；所栽植乔木8为白桦，白桦的高度为4.0m，所栽 植藤本植被2为地锦。
实施例三
如图1-图4所示，本实施例提供的西北干旱区高陡裂隙发育边坡 植被恢复的方法，包括在边坡可承土区域修建种植槽穴3；在边坡裂 隙发育、坡度大于50°的区域，通过人工开槽4，槽内种植植被1、 2、6；以及在边坡底砌筑种植池9，种植池内栽植速生乔木8及藤本 植被2的综合植被恢复技术手段，并渗灌浇水养护实现坡体的植被恢 复效果。
其中，在具体实施时，种植槽穴3砌筑为矩形；尺寸规格为 50*40*50cm，其中长边长度为50cm，短边长度为40cm，深度为50cm； 种植槽穴的槽壁31厚度为15cm。种植槽穴3内栽植的苗木1、6株 高为80cmm，所栽植苗木1为油松和6为黄刺玫。
实施时，在边坡裂隙发育、坡度大于50°的区域进行人工开槽4， 槽体4的规格为16cm*20cm，其中宽度为16cm，深度为20cm；开槽 时，上下层槽体的间隔为2.5m。同时，在人工沟槽4内填充苗木生 长基质，每立方米苗木生长基质的配比为：黄土0.18m3，膨润土0.08m 3，草炭土0.45m3，腐熟农作物秸秆0.25m3，保水剂0.25kg，聚丙 烯酰胺0.25kg，复合肥1.0kg，钙镁磷肥1.0kg。
此外，基质内混合的灌草种子有柠条、紫穗槐、胡枝子、荆条、 绣线菊、东北茶藨子、披碱草、冰草、波斯菊。每平米每种种子的用 量分别为6g、6g、6g、8g、4g、6g、0.5g、0.5g、1.0g。
生长基质外部使用无纺布5固定，一方面用于保墒，另一方面避 免基质的流失。覆盖的无纺布5为市场销售材料，质量为30g/m3， 具有针孔结构。无纺布5使用Φ8的U型固定件7进行固定，固定时 使用橡胶垫片11防护，以免损毁遮盖物。其中，U型固定件7的长 度25cm，固定深度为20cm，底端需要做锐化处理，以便于固定，并 使用混凝土固定。
另外，坡底砌筑种植池9，种植池9内通过回填种植土后栽植速 生乔木8及藤本2；所栽植乔木8为落叶松，落叶松高度为4.0m，所 栽植藤本植被2为地锦。
治理前
治理前，坡顶存在危岩体，后缘可见拉张裂隙；坡面岩层较为破 碎，节理发育，多组节理将岩石组合纵向切割为不稳定岩块；坡体植 被覆盖度不足5％，甚至无植被覆盖，导致坡面裸露，致使坡面岩层 受风化作用影响较大。通过赤平投影法、极限平衡法进行坡面稳定性 分析，得到稳定性系数均介于0.75-1.06之间，坡体整体处于不稳定 或欠稳定状态。
治理后
治理后，坡顶危岩体、后缘拉张裂隙及破碎的坡面岩块均已清除， 坡面倾角减缓，坡体整体处于基本稳定状态。坡体的植被覆盖度可达 50％以上，物种至少可达3种以上；坡面裸露面积大幅减少，风化速 率有所降低。
实施前后技术参数对照表
经过该专利技术的实施，原坡体的危岩体被清除，坡体整体的稳 定性大幅提升，坡体的植被覆盖度由原有的不足5％，提升至50％以上， 坡体整体的生态效果及群落结构均有大幅提升及改良，形成了相对稳 定的生态系统，对周边小气候环境的提升起到了一定的改善作用。治 理前后具体参数变化情况如下表所示：
Figure BDA0002650503500000101
Figure BDA0002650503500000111
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术 手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

Claims (10)

1.一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于，通过在边坡可承土区域修建种植槽穴；在边坡裂隙发育、坡度大于50°的区域，通过人工开槽，槽内种植植被；以及在边坡底砌筑种植池，种植池内栽植乔木及藤本植被的综合植被恢复技术手段，并通过滴灌或渗灌技术进行浇水养护实现坡体的植被恢复效果。
2.根据权利要求1所述的一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于，在边坡可承土区域修建种植槽穴，种植槽穴根据地形地貌情况砌筑，一般以半圆形或长方形为主；尺寸规格为：长径(边)长度为50-70cm，短径(边)长度为30-50cm，槽穴深度为40-55cm。
3.根据权利要求1所述的一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于，在边坡裂隙发育、坡度大于50°的区域，通过人工开槽，形成规格为15*15cm～20*20cm的槽体区域，上、下层槽体的间隔可根据坡体整体坡高自行定义；一般以2m间距为宜。
4.根据权利要求1所述的一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于，在边坡底砌筑种植池，种植池内部栽植乔木及藤本植被；其中所栽植乔木为高度＞3.0m的速生树种，藤本植被可选择地锦、圆叶牵牛山葡萄、常春藤中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于，种植槽穴内可栽植株高≤1.0m的苗木，可采用油松、云杉、侧柏或者其他常绿树；也可采用黄刺玫、山桃、山杏、绣线菊或其他栽植落叶树种。
6.根据权利要求1或3所述的一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于，在人工沟槽内填充苗木生长基质，基质内混合有灌草种子；生长基质外部采用三维网或无纺布固定；生长基质外所使用覆盖的三维网或无纺布，均使用Φ6-Φ10的U型固定件进行固定，U型固定件在固定前，在所覆盖的三维网或无纺布的外侧与U型固定件之间要加垫片，垫片材质为橡胶类材料，垫片可为圆形或方形，垫片的的宽度大于U型固定件宽度的2-3cm，以免损毁遮盖物。
7.根据权利要求6所述一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于：每立方米苗木生长基质的配比为：黄土0.15-0.2m3，膨润土0.05-0.1m3，草炭土0.3-0.5m3，腐熟农作物秸秆0.2-0.4m3，保水剂0.2-0.3kg，聚丙烯酰胺0.2-0.3kg，复合肥0.5-1.5kg，钙镁磷肥0.5-1.5kg。
8.根据权利要求6所述的一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于：所述三维网垫的质量要介于200-350g/m3之间的双层或三层结构；无纺布的质量要小于50g/m3，且具有针孔结构，以便植被可以生长出来。
9.根据权利要求6所述的一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于：所述基质内混合的灌草种子的配置类别原则为灌木种子：草本种子＝7:3；其中，灌木种子可选择柠条、沙棘、紫穗槐、胡枝子、荆条、绣线菊、茶藨子中的多种，草本种子可选择紫花苜蓿、白花草木樨、冰草、披碱草、针茅、早熟禾、波斯菊中的2-3种；其中灌草种子的总使用量为30-50g/㎡。
10.根据权利要求根据权利要求6所述的一种西北干旱区高陡裂隙发育边坡植被恢复的方法，其特征在于：所述U型固定件的长度为10cm-30cm，底端需要做锐化处理，以便于固定；必要时采用混凝土进行加固。
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