CN112825639A - 基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统 - Google Patents

基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于园林废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统及方法，包括从上到下依次设置的覆盖层、待改良土层、透水膜层、隔淋层、暗管排盐沟、排盐井、通气孔、防水层和盐碱土层；所述覆盖层设置在土体植物根部附近地表；所述待改良土层为原状盐渍土与腐熟的园林绿化树枝树叶粉碎料以及其他有机无机肥料的拌和物；所述隔淋层为园林树枝、树干或树根废弃物粉碎料；所述暗管排盐沟位于隔淋层下。本发明该系统及方法不仅可以充分利用区域园林绿化废弃物等有机质资源，强化洗盐排盐效率，有效降低地下水位，防止返盐，减少地表蒸发，增加土壤肥力，实现盐渍土壤改良的目的。还可减少对耕地资源的破坏，节约石屑等建筑材料资源的使用，实现园林绿化废弃物资源化利用。

Description

基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统
技术领域
本发明属于盐碱地绿化技术领域，尤其是涉及一种基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统。
背景技术
我国滨海盐碱土分布广泛，据统计总面积达500×104hm2。滨海盐渍土存在区域地下水位高，土壤渗透性差，淋洗困难等问题，由于蒸发量大，盐分在地表积聚，造成土壤含盐量超出植物承受极限，形成盐害，植物难以存活。这些年来随着经济和工业的发展，盐碱地区已经成为经济开发的新阵地，为了满足建设开发的需求，多种治理盐碱地的方法被广泛应用。其中“客土栽植”、“石屑淋层”结合“暗管排盐”治理盐碱地的方法成为园林绿化工程建设的普遍做法。该方法能够显著降低地下水位，防止返盐至客土，同时将土体中盐分排走，从而实现植物栽植。但是随着经济的发展和社会的进步，客土需要大量的种植土，不仅成本高昂，而且严重破坏耕地，是一种“绿一方、毁一方”的治理模式，与国家推行的耕地政策、生态环保政策和可持续发展政策相悖。
目前“石屑淋层”技术使用的材料一般为建筑碎石(石屑)，在排水脱盐和控制返盐方面取得了显著效果，但是随着石质资源的枯竭，运距的不断增大，碎石价格增加，进一步推高了盐渍区绿化建设的成本，无疑给滨海地区盐碱地改良带来不利的影响。在此种背景下，选择一种或几种具有性质相对稳定、价格经济实惠、易获得和易加工等特点的替代材料且能满足区域现有园林绿化的需求十分有必要。
园林绿化废弃物资源化利用一直是困扰城市绿化发展的重大难题，多数城市的园林垃圾仍以填埋、焚烧、就地堆放等方式为主，违背了城市绿色发展的理念和初衷，既影响城市美观，又污染城市环境。如不及时处理，大量堆放还存在火灾隐患。园林废弃物又分为树枝等含木质素较多的难分解物和树叶草本等含纤维素较多的易分解物，园林树枝粉碎废料是园林绿化修剪或自然更新产生的枝条废弃物粉碎后的产物，该废弃物含有木质素，通过自然降解过程极其缓慢，属于难分解物，如何对园林绿化废弃物资源化、无害化、减量化处理成为当前函待解决的另一个问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统；针对滨海盐渍土区域地下水位高，土壤渗透性差，蒸发量大，植物存活困难等问题，以及客土资源匮乏，碎石成本高等情况，同时面对园林绿化废弃物处置难、利用难的现实困难。创新思路将园林绿化树枝树叶树皮等废弃物进行分类处置，分类应用至滨海盐渍土改良当中，通过降低地下水位，排走淋洗盐分，增加土壤渗透性，提高脱盐效率，增强土壤肥力，同时减少地表蒸发，防止地表积盐，避免次生盐渍化，最终实现滨海盐渍土原土绿化，实现园林绿化废弃物的资源化、无害化、减量化处理，为无废城市、节水城市、生态城市和公园城市提供重要技术支撑。
为解决上述技术问题，发明采用如下的技术方案：
本发明一种基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统，包括从上到下依次设置的覆盖层、待改良土层、透水膜层、隔淋层、暗管排盐沟、排盐井、通气孔、防水层和盐碱土层；
所述覆盖层设置在土体植物根部附近地表；
所述隔淋层为园林树枝、树干或树根废弃物粉碎料；
所述暗管排盐沟位于隔淋层下，突入盐碱土层的沟槽，该沟槽内设有暗管；
所述暗管坡向连接相通排盐井；
所述通气孔自待改良土层向下延伸到透水膜层；
所述排盐井间隔设置在土壤本体内，其深度自上而下延伸至盐碱土层内，且所述排盐井通过排水管与市政排水系统、景观水体或河湖相连通。
优选地，所述覆盖层材料为树叶、枯树皮或树枝粉碎料，厚度为0.5-20cm。
优选地，所述待改良土层为原状盐渍土；更优选地，所述待改良土层为原状盐渍土与腐熟的园林绿化树枝树叶粉碎料以及其他有机无机肥料的拌和物。
优选地，所述待改良土层厚度为60-150cm；所述腐熟的园林绿化树枝树叶粉碎料及其它有机无机肥料的掺拌比例为10％-50％，其它有机无机肥料按土体植物需要配置。
优选地，所述透水膜层为透水无纺布。
优选地，所述隔淋层厚度为20-50cm，所述园林绿植废弃物粉碎料长度为0.5-3cm。
优选地，所述暗管每间隔7-9米设置一条，所述暗管为PVC渗管，所述暗管外可包覆透水土工布。
优选地，所述排盐沟间隔设置在盐碱土上层，设置间距为6-8米，宽度和深度均为25-45cm。
优选地，所述排水管为PVC渗管；更优选地，圆周上可开出多排窄条形渗水孔，可以通过控制开孔率，满足不同环刚度和渗透率要求；所述排水管连通排盐井和市政排水系统、景观水体或河湖；所述排水管中心高程应不低于隔淋层顶部。
优选地，在绿化系统与周边建筑或构筑物交接处采用侧向防水层反包。
优选地，在隔淋层和盐碱土层之间设有防水层。
本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
如无特殊说明，本发明中的各原料均可通过市售购买获得，本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
与现有技术相比较，本发明具有如下有益效果：
本发明在原状盐渍土基础上，通过创新采用园林绿化树枝粉碎料代替常规石屑作为隔淋层，并利用园林绿化树叶树枝废弃物等腐熟料做盐渍土调和改良材料，同时在地表采用粉碎料或枯树皮覆盖，充分利用区域园林绿化废弃物等有机废物资源，减少水分蒸发，改良盐渍土物理结构，增加渗透性、增加土壤肥力，保肥节水，在自然降雨和灌溉的作用下，强化洗盐排盐效率，降低地下水位，实现盐渍土壤改良的目的。这种方法一方面减少了对耕地资源的破坏，节约了石屑等建筑材料资源的使用，另一方面实现了园林绿化废弃物资源化利用，再者对于区域生态环境的恢复也有着重要的意义，为滨海盐渍区域实现无废城市、节水城市、生态城市和公园城市提供重要技术支撑。从经济角度考量，原土种植不增加建设成本，减少了园林废弃物处置成本，也减少了养护用水，从长远看，这种方式更符合绿色环保和可持续发展的方向和要求。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明盐碱地绿化系统土壤本体断面结构示意图；
图3为实验例1中表层土(地表下30cm处取样)土壤含盐量随取样时间的变化图；
图4为实验例1中中层土(地表下60cm处取样)土壤含盐量随取样时间的变化图；
图5为实验例1中底层土(地表下90cm处取样)土壤含盐量随取样时间的变化图；
图6为实验例1中表层土(地表下30cm处取样)土壤pH值随取样时间的变化图；
图7为实验例1中中层土(地表下60cm处取样)土壤pH值随取样时间的变化图；
图8为实验例1中底层土(地表下90cm处取样)土壤pH值随取样时间的变化图；
图9为实验例2中高含量盐土的土壤全盐变化趋势图；
图10为实验例2中低含量盐土的土壤全盐变化趋势图；
图11为实验例2中高含量盐土的pH值变化趋势图；
图12为实验例2中低含量盐土的pH值变化趋势图；
图13为实验例2中土壤pH值和全盐量变化趋势柱状图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
现有技术中，盐碱地的土壤改良主要采用客土法、抬高地形、埋设暗管等方式，但是随着经济的发展和社会的进步，客土和抬高地形需要大量的种植土，不仅成本高昂，而且严重破坏耕地，是一种“绿一方、毁一方”的治理模式，与国家推行的耕地政策、生态环保政策和可持续发展政策相悖。
现有技术中，传统隔淋层材料一般使用建筑碎石，在排水脱盐和控制返盐方面取得了显著效果，但是随着石质资源的枯竭，运距的不断增大，碎石价格增加，进一步推高了盐渍区绿化建设的成本，无疑给滨海地区盐碱地改良带来不利的影响。在此种背景下，选择一种或几种具有性质相对稳定、价格经济实惠、易获得和易加工等特点的替代材料且能满足区域现有园林绿化的需求十分有必要。
园林废弃物资源化利用一直是困扰城市绿化发展的重大难题，多数城市的园林垃圾仍以填埋、焚烧、就地堆放等方式为主，违背了城市绿色发展的理念和初衷，既影响城市美观，又污染城市环境。如何对园林废弃物进行资源化、无害化、减量化处理成为当前函待解决的另一个问题。
有鉴于此，作为本发明的一个方面，一种基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统，包括从上到下依次设置的覆盖层9、待改良土层1、透水膜层2、隔淋层3、暗管排盐沟4、防水层8和盐碱土层5；
所述覆盖层9材料为树叶、枯树皮或树枝粉碎料，覆盖厚度为0.5-3cm；
所述待改良土层1为原状盐渍土与腐熟的腐熟园林绿化树枝树叶粉碎料以及其他有机无机肥料的拌和物；
所述隔淋层3为园林树枝、树干或树根废弃物粉碎料；所述暗管排盐沟位于隔淋层下，突入盐碱土层的沟槽，该沟槽内设有暗管；
所述暗管排盐沟4下表面设有突入盐碱土层的沟槽41，该沟槽内设有暗管42；
所述暗管42坡向连接相通排盐井6；
所述排盐井6间隔设置在土壤本体内，其深度自上而下延伸至盐碱土层5内，且所述排盐井通过排水管与市政排水系统、景观水体或河湖相连通；
所述隔淋层和盐碱土层之间设有防水层；
所述待改良土层1中设有通气孔(图中未标识)，自待改良土层1向下延伸到透水膜层2。
本申请中，术语“土壤本体”是指从表层土壤到深层土壤的统称。
根据本申请的某些实施例，所述待改良土层1厚度为60-150cm。
根据本申请的某些实施例，所述透水膜层2为透水无纺布。
可以理解，现有园林绿化粉碎料主要分三种:1)树枝、树干或树根废弃物粉碎料(这些材料非常难降解，不怕水泡，最终可能变成碳)；2)树叶草类废弃物腐熟料； 3)树皮类废弃物。在本申请中，所述园林绿化废弃粉碎物只能选择第一种，也即所述园林绿化废弃粉碎物是园林绿化废弃的树枝、树干、树根的废弃物粉碎料，不能使用树叶草类废弃物腐熟料等。
根据本申请的某些实施例，所述隔淋层3厚度为25-45cm，所述园林树枝、树干或树根废弃物粉碎料粒径或长度为0.5-3cm。
根据本申请的某些实施例，所述暗管42每间隔7-9米设置一条，所述暗管为PVC 渗管，所述暗管外包覆透水土工布。
根据本申请的某些实施例，所述排盐沟间隔设置在盐碱土上层，设置间距为6-8米，宽度和深度均为25-45cm。
根据本申请的某些实施例，所述排水管7为PVC渗管；更优选地，所述排水管圆周上开出多排窄条形渗水孔，可以通过控制开孔率，满足不同环刚度和渗透率要求；所述排水管7连通排盐井6和市政排水系统、景观水体或河湖。
根据本申请的某些实施例，在绿化系统与周边建筑或构筑物交接处采用侧向防水层反包；从而具有海绵城市水资源收集利用功能，用于浇灌绿地等利用。
根据本申请的某些实施例，在隔淋层3和盐碱土层5之间设有防水层8。
本发明一种基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统的工作原理如下：
隔淋层在暗管排盐系统中有着重要的作用，一方面可以阻隔地下水位上升，又可以打破土壤毛细管作用；另一方面土壤内涝时，土壤水过饱和状态下，水分通过隔淋层实现了竖向和横向传输和迁移，经过隔淋层内置的盲管，达到排水排盐的效果。本发明采用园林绿植废弃物粉碎料作为隔淋层，具有孔隙大、难降解、有一定的承载力等特点，可有效降低地下水位，排走淋洗盐分。
园林绿化废弃物属于有机天然土壤改良剂，取自绿化植物本身，理应还之园林绿地。园林绿化废弃物覆盖地表或粉碎后施入土壤，具有5个显著作用：(1)改善土壤理化性状。能够增加土壤有机质，提高土壤肥力和养分利用率，改善土壤团粒结构，调节土壤酸碱度，提高土壤通气性能和透水性，维持土壤水分和温度稳定。(2)增强土壤生物活性。枯枝落叶覆盖层为地表昆虫及蚯蚓等小型生物提供了庇护栖息地，也为分解者提供了能量和食物，丰富了土壤动物群落。同时，碳素的补充也影响了土壤酶的种类、数量和活性。(3)促进园林植物幼苗生长。可以提高幼苗的成活率，增强植物长势，增加植物高度和生物量。(4)抑制杂草生长。废弃物覆盖降低了昼夜温差的波动幅度，减少了裸露地表阳光直射，以及废弃物分解液的化感作用，抑制了杂草种子萌发和生长。(5)增强城市海绵效果。腐熟枯枝粉碎料和树叶草等能增加地表层的粗糙度，减缓及阻延地表径流速度，防止土壤冲刷，增加城市绿地雨水渗透，减少地表地面积水，提高雨水的利用度。
在下雨以及浇灌的过程中，本申请所述滨海盐碱地绿化系统表面的雨水首先通过覆盖层过滤，对待改良土层进行淋洗，然后带走其中的部分盐分通过透水膜层后进入到隔淋层，隔淋层可促进土体间水分横向迁移，有更多的水通过隔淋层导向排盐沟，进而加速排盐，进入排盐井，高盐地下水的毛细作用被隔淋层打断，上升的地下水和淋洗后的水在重力作用下经暗管排入区域河道、景观水体和市政雨水管道中。采用防水层和排水管溢流设置还可以实现水资源的收集调蓄，并可以浇灌绿化使用。
在旱季时，利用粉碎料覆盖地表，可减少土壤水分蒸发，维持土壤水分和温度稳定，防止盐分积聚。利用粉碎料做隔盐层，可以打断高盐地下水的毛细作用，防止水盐表聚。
本发明采用园林绿化树枝粉碎料代替常规石屑作为隔淋层，并利用园林绿化树叶树枝废弃物等腐熟料做盐渍土调和剂材料，同时在地表采用粉碎料覆盖，充分利用区域园林绿化废弃物等有机废物资源，在自然降雨和灌溉时，强化洗盐排盐效率，降低地下水位，在旱季时减少蒸发，同时阻断地下水通过毛细作用上升，实现盐渍土壤改良的目的。
要注意的是：现在的待改良土包括盐渍土，盐分还在土里，需要对收集的水进行含盐量或电导率进行检测，满足园林绿化灌溉用水盐分的值才可以灌溉，不满足的水排走，达到后就不用再检测，或者第一次、二次淋洗出来的含盐水要排走。之后就脱盐了，水循环浇灌利用。
实施例1
一种基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统，包括从上到下依次设置的覆盖层9、待改良土层1、透水膜层2、隔淋层3、暗管排盐沟4、防水层8和盐碱土层5；
所述覆盖层材料为树叶、枯树皮或树枝粉碎料，覆盖厚度为0.5-20cm；
所述隔淋层3选用园林树枝、树干或树根废弃物粉碎料；
所述暗管排盐沟4下表面设有突入盐碱土层的沟槽41，该沟槽内设有暗管42；
所述暗管42坡向连接相通排盐井6；
所述排盐井6间隔设置在土壤本体内，其深度自上而下延伸至盐碱土层5内；
所述排盐井6壁上设有排水管7，所述排盐井通过排水管与市政排水系统、景观水体或河湖相连通；
所述待改良层厚度为150cm；
所述透水膜层为透水无纺布；
所述隔淋层厚度为45cm，所述园林绿化废弃粉碎物长度为3cm；
所述暗管每间隔9米设置一条，所述暗管为PVC渗管，所述暗管外可包覆透水土工布；
所述排盐沟间隔设置在盐碱土上层，设置间距为8米，宽度和深度均为45cm；
所述排水管为PVC渗管；所述排水管圆周上开出多排窄条形渗水孔，通过控制开孔率，满足不同环刚度和渗透率要求；所述排水管连接相通排盐井与市政排水系统、景观水体或河湖；
所述隔淋层和盐碱土层之间设有防水层8。
实施例2
重复实施例1，其不同之处仅在于：
所述待改良土层厚度为60cm；
所述隔淋层厚度为35cm，所述园林绿化废弃粉碎物长度为0.5cm；
所述暗管每间隔7米设置一条；
所述排盐沟间隔设置在盐碱土上层，设置间距为6米，宽度和深度均为35cm。
实施例3
重复实施例1，其不同之处仅在于：
所述待改良土层厚度为120cm；
所述隔淋层厚度为40cm，所述园林绿化废弃粉碎物长度为1.8cm；
所述暗管每间隔8米设置一条；
所述排盐沟间隔设置在盐碱土上层，设置间距为7米，宽度和深度均为40cm。
实验例1
重复实施例1，其不同之处仅在于：滨海盐碱地绿化系统不设置隔淋层。
实验证明：
隔淋层材料对比试验设置3个处理，分别为：芦苇区(L)、粉碎料区(F)和无淋层区(D)。其中，①芦苇区(L)，一年生芦苇秸秆，开槽后，正常做盲沟，芦苇头尾相错交叉摆放于槽底，铺设厚度50cm，地表覆土1.0～1.2m；②粉碎料区(F)，乔灌木枝丫粉碎至0.5～3cm，开槽后，正常做盲沟，粉碎料平铺于槽底，铺设厚度40 cm，地表覆土1～1.2m；③无淋层区(D)，开槽后，正常做盲沟，不设隔淋层，地表覆土到盲沟距离1～1.5m。
隔淋层材料对比试验区位于天津生态城市政景观有限公司新试验基地内，地址中新天津生态城北部片区泰七路与盛二街东侧79#地块，占地面积约3万平米。试验于 2018年11月底完成布设，由于进入冬季，土壤冻融，直至2019年5月份开始取样，分别于5月28日、6月12日、7月10日、8月13日、9月11日、10月21日和11月22日进行7 次取土。第一次取样时用标牌记录位置，后续取土时，避开回填区域，但不超过标牌 3米。取土采用人工挖穴方式，分别于30cm、60cm和90cm处采取，每个层次采样量约1000g，装入带编号的自封袋中备用。土壤样品主要检测指标有土壤含盐量、pH值、有机质、氨氮、有效磷、钾离子、钙离子、镁离子、钠离子和氯离子。
(1)土壤含盐量变化：
参见图3-5可知，经过7个月的连续取样监测，土壤盐分随着采样时间呈现先增高后下降再升高再下降的趋势，不同隔淋层材料对土壤盐分迁移调控效率也不一致。各试验处理土壤含盐量在不同土层表现为：
A、表层土(地表下30cm处取样)
5月底到6月初，各处理中除F处理外，D处理和L处理均表现为上升趋势，并在6 月初达到最高值，土壤盐渍化程度也达到重度盐渍土水平，这一时期土壤呈现明显的积盐现象。6月初到8月初，所有处理均表现为明显下降的趋势，其中D处理、F处理和L处理8月份土壤含盐量分别为1.70g/kg、1.20g/kg和1.80g/kg，土壤含盐量基本恢复到轻度盐渍化水平。8月初到11月下旬，D处理和L处理土壤含盐量先下降，之后上升，而F处理土壤含盐量停止下降，转变为上升状态之后又下降。结果表明，即使在应用隔淋层条件下，土壤盐分运移也遵循季节性变化规律。
各处理中，对照组D处理和设置隔淋层L处理土壤盐分季节性变化规律基本一致，两个处理在5月到6月抑制土壤盐分积累方面效果并不显著，但是雨季脱盐时间明显延迟了两个月，由于隔淋层(芦苇秸秆)促进了土体间水分横向迁移，有更多的水通过隔淋层导向盲管沟，进而加速了排盐。粉碎物隔淋层(F处理)整体呈现锯齿状下降趋势，其中在雨季前(6月前)，该处理地块干旱缺水严重，土壤毛细管作用并不显著；进入雨季后，在6月到7月份，伴随着降雨，土体水分得到补充，毛细管作用加强，同时蒸发量大于降雨量，表现为土壤盐分的增加；8月份，伴随着降雨的增加，土壤含盐量显著降低；而在8月之后，集中降雨结束，该地块地势高，在明渠和内湖的作用下，快速失水，土壤又呈现返盐现象。
B、中层土(地表下60cm处取样)
5月底到6月初，各处理中土壤盐分数值先后达到最高点，土壤盐分积盐现象明显；6月初到8月初，各处理土壤含盐量整体呈下降趋势，表现为雨季脱盐状态；8月初到 11月下旬，各处理整体呈现先增加后降低的趋势，除F处理外，其他处理出现土壤含盐量的次高点，D处理和L处理土壤含盐量分别为2.5g/kg和2.2g/kg。总的来看，各处理中层土盐分运动受季节性影响明显，且秋季土壤积盐作用弱于春季。
雨季结束后，除F处理外，D处理和L处理土壤盐分均一定程度升高。F处理因为前期地块干旱，后期降雨补充水分后，秋季返盐量较高。
C、底层土(地表下90cm处取样)
底层土处于回填土壤的最下一层，该层受地表的干扰较小，直接与隔淋层接触或距离隔淋层距离最短。5月底到6月初，各处理土壤盐分先后达到年度最高值，D处理外、F处理和L处理分别为4.0g/kg、3.5g/kg和3.9g/kg。在6月-8月雨季期间，各处理伴随着降雨呈现下降趋势；雨季结束后(8月份以后)，各处理土壤盐分不程度的增加，出现积盐现象。总得来说，尽管底层土埋藏较深，但是其盐分运动规律也呈现季节性周期变化规律，这一点与表层土和中层土观察到的一致。
设置隔淋层后，在5月到6月份旱季对土壤返盐抑制作用并不明显，但是进入雨季后，隔淋层处理土壤盐分含量降低幅度较大，表明隔淋层对于土体脱盐有着积极的作用。另外，在雨季结束后(8月以后)，隔淋层表现一定的抑制土体返盐的能力，土体含盐量增加幅度减小。
总得来看，各处理中，0～90cm土体上土壤含盐量分别降低了20.48％～45.45％，且降幅从大到小依次为F处理＞L处理＞D处理，表明年度内土壤盐分呈下降趋势，隔淋层的设置对于土体脱盐有着积极的作用，且粉碎料效果较好。
(2)壤脱盐过程中pH值变化
参加图6-8可知，各处理土壤pH值随着采样时间的增加呈现一定规律的变化。其中D处理和L处理的pH变化规律在0～30cm、30～60cm和60～90cm的土层上表现较为一致，具体表现为：在5月份到6月份，土壤pH值较为稳定，不同深度土层(从上到下) pH浮动范围分别为8.31～8.50和8.30～8.45；6月份到8月份，土壤pH值显著降低；8月份以后，呈现先显著增加后下降的趋势。F处理在不同土层pH值随着采样时间总体呈先增高后持续下降的态势；上述趋势与土壤脱盐过程基本一致。
综上所述，结果表明：伴随着土壤脱盐过程存在一定的返碱现象，碱化作用在土壤表层反应强烈，但随着土层深度的增加，逐渐减弱。即使某一阶段出现了pH值增加，但是随着时间的推移，土壤pH值也基本能够恢复到正常水平。隔淋层的使用一定程度上抑制了土体秋季返碱的发生，各处理抑制返碱效果F处理＞L处理＞D处理。从全年观测来看，各处理除F处理pH降低外，其他处理在雨季后较雨季前均小幅度上升，但差异并不显著。
研究采用常用的多目标评价方法——层次分析法，来筛选最优的隔淋层材料，即筛选出对土壤盐分、酸碱度、养分改善作用最佳的隔淋层材料。建立的多目标层次分析结果如表1所示，其中指标层包含土壤性质、土壤养分和物料价格3个一级指标，土壤pH、土壤盐分、有机质、氨氮、有效磷、钾等10个二级指标。结合文献中报道，根据各指标的重要性，赋予指标权重值。土壤pH、土壤盐分、有机质、氨氮、有效磷、钾、钙、钠、镁、氯离子和物料价格等指标权重值分别为：0.11，0.21，0.08， 0.06，0.10，0.12，0.03，0.05，0.03，0.05和0.16。
为了科学地筛选隔淋层材料，消除各种指标量纲不同带来的影响，采用极差标准化方法对数据进行标准化处理。表1列出了各隔淋层处理中土壤性质、土壤养分指标数据和物料成本；表2列出了各隔淋层处理中土壤性质、土壤养分指标数据和物料成本进行极差法标准化处理后得到的数据。隔淋层处理土壤的土壤性质、土壤养分数值越高，标准化后数值越接近1，物料成本则相反。将各处理标准化后的数据与各指标的权重求积后累加，获得各处理的加权分析分数，列入表3中。
表1各隔淋层处理中土壤性质、土壤养分指标数据和物料成本
Figure BDA0002940610040000121
表2各隔淋层处理中土壤性质、土壤养分指标数据和物料成本标准化数据
Figure BDA0002940610040000122
表3各隔淋层处理指标加权得分表
Figure BDA0002940610040000123
隔淋层材料的综合得分在0.23至0.74之间，最高得分0.74的处理为F。F为粉碎料区，乔灌木枝丫粉碎至1-3cm，开槽后，正常做盲沟，粉碎料平铺于槽底，铺设厚度40cm，地表覆土1-1.2m。从节约物料的角度F粉碎料为最优隔淋层材料。
经检测，所述园林绿化废弃粉碎物在盐碱土层中非常难降解，不怕水泡，能够长期使用。
实验例2
重复实施例1，其不同之处仅在于：盐渍土调和剂材料和配比。
实验证明：
盐渍土改良配方优选试验以天津滨海新区中新生态城的典型滨海盐渍土为试验对象，选用四种有机废料，采用正交试验方法，在天津生态城市政景观有限公司试验基地进行滨海盐渍土改良配方优选研究，这四种有机废料分别是醋糟、食用菌菌糠、绿化树枝废弃物粉碎废料和牛粪，经过两年野外试验，分析对滨海盐渍土的物理化学性质以及养分的影响，运用多目标评价方法对有机物料的土壤脱盐效果、土壤养分保持和经济成本进行综合评估，研究四种有机物料最佳配比。
供试土壤：土壤采集于生态城市政景观公司基地附近盐碱区域，清理表层枯萎植物残体后，挖0.50m深土壤，土壤为黏壤土，容重1.53g/cm3,其中低盐土壤含盐量 3.81g/kg、pH值为8.69，高盐土壤含盐量5.23g/kg、pH值为8.91。
供试有机物料：腐熟牛粪、醋糟、食用菌菌渣均为市售，以上三种有机物料在生态城实验区又进行了半年的堆放发酵腐熟。绿化粉碎废料为生态城收集区域修剪枝条进行粉碎获得，并进行了为期一年的堆放发酵腐熟，物料粒径约0.5cm-3cm。四种改良材料实验掺半时密度分别为：牛粪0.36kg/L，醋糟0.25kg/L，食用菌0.32kg/L，绿化粉碎废料0.18kg/L。
供试植株：春植苗木种类为西府海棠(胸径4cm)和金银木(冠径0.5m)，栽植时，1.2m处截干。供试花箱：花箱材质为聚合树脂，内部尺寸为0.95m×0.95m× 0.64m(长×宽×高)，底部沿对角线有出水孔两处，直径约3cm。
待苗木定植完成后，分别于6个花箱取土，取土深度20cm，采用四分法混合为 1个土壤，每个处理样品重量约300g。样品混合完毕后，装入塑料袋中，送至有资质的检测单位进行化验。
表4有机物料对土壤进行处理的配比表(单位：升)
Figure BDA0002940610040000131
Figure BDA0002940610040000141
根据土壤盐分含量高低特点，划分为高盐处理(代码G)和低盐处理(D)，每个处理设置对照和不同有机物料配比处理，其中腐熟牛粪、醋糟、食用菌渣和绿化粉碎废料添加比例占花箱容积的15％。计算每个处理重复6次，共计28个处理，168个花箱。具体配比方案见表1。土壤混匀后，浇一次透水，定植西府海棠和金银木，每个品种各1株，每个花箱2株。后期根据天气状况，每隔3d-7d浇灌透水一次。其他管理措施均保持一致。
研究采用常用的多目标评价方法——层次分析法，来筛选最优的物料配比组合，即筛选出对土壤盐分、酸碱度、养分改善作用和经济性最佳的物料组合。建立的多目标层次分析结果如表5所示，其中指标层包含土壤性质、土壤养分和物料价格3个一级指标，土壤pH、土壤盐分、亚硝酸盐氮、氨氮、速效钾、有效磷等6个二级指标。结合文献中报道，根据各指标的重要性，赋予指标权重值。土壤pH、土壤盐分、亚硝酸盐氮、氨氮、速效钾、有效磷和物料价格等指标权重值分别为：0.21，0.27，0.08， 0.06，0.12，0.10和0.16。
为科学地客观地评价不同处理号的土壤性质和养分各项指标，对试验2年中的多次土壤取样检测结果取平均值作为测定表征值，平均值的选取，采用去掉一个最大值，去掉一个最小值，其他结果求和取平均的方法，以避免极端数据造成的不良影响。同时为了进一步分析不同配比方案的各项指标，对高盐土和低盐土两种盐渍土的相同配比方案处理各项指标，采取加和取平均的方法确定测定值，以减少高盐土和低盐土土质差异的影响。
为了科学地筛选物料配比方案，消除各种指标量纲不同带来的影响，采用极差标准化方法对数据进行标准化处理。表6列出了各土壤处理中土壤性质、土壤养分指标数据和物料成本；表7列出了各土壤处理中土壤性质、土壤养分指标数据和物料成本进行极差法标准化处理后得到的数据。物料处理土壤的土壤氨氮、速效钾、有效磷养分数值越高，标准化后数值越接近1，土壤全盐量、PH值、亚硝酸盐氮和物料成本则相反。因滨海盐渍土的改良要降盐抑碱，同时考虑亚硝酸盐是土壤中反硝化作用的产物，过量对植物生长和土壤生物是有毒性的，故也取越小越好。具体标准化数据采用下列公式计算。
Figure BDA0002940610040000151
式中：N表示归一化值，X表示指标的测定值，Xmin表示指标最小的测定值， Xmax表示指标最大的测定值。
表5物料组合优化筛选的层次分析结构
目标层Target layer 指标层Index layer 二级指标层Sub index layer
理想物料Ideal material 土壤性质Soil properties 土壤pH Soil pH
土壤盐分Soil salts
土壤养分Soil nutrients 亚硝酸盐氮Nitrite nitrogen
氨氮Ammonia nitrogen
速效钾Available potassium
有效磷Available phosphorus
物料价格Material price —
将各处理标准化后的数据与各指标的权重求积后累加，获得各处理的加权分析分数，列入表7中。
表6各土壤处理中土壤性质、土壤养分指标数据和物料成本
Figure BDA0002940610040000161
土壤全盐和土壤pH分析
从图13可知，各处理平均全盐量在1.22-3.38g/kg范围内，各处理土壤盐分含量从小到大依次为：3<CK4<CK2<1<6<CK5<7<2<4<9<5<CK3<CK1<8。全盐量较低的有处理3(1.22)、处理CK4(1.35)和CK2(1.53)。总得来看，各个处理中单施高比例粉碎料、醋糟或醋糟与粉碎料混施在降低土壤盐分含量上均表现出较好的效果。这可能是添加粉碎物料后，改善了土壤质地，增加了土壤的通透性，利于盐分的溶出并随着水分向下迁移而淋洗出箱外。
各处理pH值在7.36-8.47范围内，各处理土壤pH值从小到大依次为： CK2<5<4<3<7<2<CK4<CK3<CK1<8<1<CK5<6<9,pH值较低的有处理CK2(7.36)、处理5(7.74)和处理4(7.83)。总得来看，在土壤脱盐的过程中伴随着土壤返碱，施用牛粪、醋糟、食用菌菌渣和绿化粉碎废料后，土壤返碱现象并没有得到实际性的控制，但是PH值目前看均处于6.5-8.5直接，都为可接受值。
表7各土壤处理中土壤性质、土壤养分指标数据和物料成本标准化数据
Figure BDA0002940610040000171
通过土壤各项指标标准化数据可以看出，物料组合的综合得分在0.34至0.65之间，不同处理间差异明显，除处理8、6、9外，其他处理的评价值均高于空白对照CK5。说明有机物料能够改良滨海盐渍土理化性质，增加土壤养分和有机质。
最高得分0.65的处理为CK4，其成分为绿化粉碎废料90升和盐渍土510升，其次处理7，综合得分为0.62，处理7组合成分为牛粪45升、醋糟15升、食用菌菌糠 45升、绿化粉碎废料30升和盐渍土510升。第三为处理5，综合得分0.60，G5组合成分为牛粪30升、醋糟30升、食用菌菌糠45升、绿化粉碎废料15升和盐渍土510 升。各处理间综合得分排序为：CK4>7>5>3>CK3>CK2>2>1>4＝CK1>CK5>9>6>8。由此可知多目标评价最优的配比方案是单施绿化粉碎废料。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.基于园林绿化废弃物利用的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于，包括从上到下依次设置的覆盖层、待改良土层、透水膜层、隔淋层、暗管排盐沟、排盐井、通气孔、防水层和盐碱土层；
所述覆盖层设置在土体植物根部附近地表；
所述待改良土层为原状盐渍土；
所述隔淋层为园林树枝、树干或树根废弃物粉碎料；
所述暗管排盐沟位于隔淋层下，突入盐碱土层的沟槽，该沟槽内设有暗管；
所述暗管坡向连接相通排盐井；
所述通气孔自待改良土层向下延伸到透水膜层；
所述排盐井间隔设置在土壤本体内，其深度自上而下延伸至盐碱土层内，且所述排盐井通过排水管与市政排水系统、景观水体或河湖相连通。
2.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于：所述覆盖层材料为树叶、枯树皮或树枝粉碎料，覆盖厚度为0.5-20cm。
3.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于：所述待改良土层为原状盐渍土与腐熟的园林绿化树枝树叶粉碎料以及其他有机无机肥料的拌和物，厚度为60-150cm；腐熟的园林绿化树枝树叶粉碎料及其它有机无机肥料的掺拌比例为10％-50％。
4.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于：所述透水膜层为透水无纺布。
5.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于：所述隔淋层选用园林绿化废弃粉碎物材料，厚度为20-50cm，所述园林绿化废弃物粉碎料粒径为0.5-3cm。
6.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于：所述排水管为PVC渗管；圆周上可开出多排窄条形渗水孔；所述排水管出口通向市政排水井，所述排水管中心高程不低于隔淋层顶部。
7.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于：所述排盐沟间隔设置在盐碱土上层，设置间距为6-8米，宽度和深度均为25-45cm，下表面设有突入盐碱土层的沟槽，该沟槽内设有暗管。
8.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于：所述暗管每间隔7-9米设置一条，所述暗管为PVC渗管，所述暗管外可包覆透水土工布。
9.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于：在隔淋层和盐碱土层之间设有防水层。
10.根据权利要求1所述的滨海盐碱地绿化系统，其特征在于：在绿化系统与周边建筑或构筑物交接处采用侧向防水层反包。
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