CN113170704B - 一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法 - Google Patents

一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，通过在待修复裸地沿等高线修筑多条截洪沟，将截洪沟以排水沟纵向连通至山坡沟谷处，沿沟谷构筑排水沟，排水沟下方间隔构筑谷坊，并在坡脚建设消力池，在截洪沟出口设置出水堰，底部安装滴灌管网系统；将待修复裸地表层土壤挖出与截洪沟挖出的土壤一起进行多层次筛分，将筛分后的石块与小砾石制作石埂，筛分后的黏粒土壤铺于待修复裸地最下层，将粉粒土壤、砂粒土壤与牦牛粪肥、种子、切割草段拌和，铺于黏粒土壤层之上作为复合层，将粗砂粒铺于复合层之上，完成高寒草地水蚀坡面的生态修复。本发明通过工程设施与生态保护结合的方法，既减小对生态的干扰，又对水蚀现象有较好的修复作用。

Description

一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法
技术领域
本发明属于高寒草地水土保持与生态修复技术领域，具体涉及一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法。
背景技术
青藏高原面积约260万平方公里，是全球海拔最高、面积最大和独特的地理单元，是中国生态安全的重要屏障。因其孕育的黄河、长江、恒河、湄公河、印度河、萨尔温江和伊洛瓦底江等7条亚洲的重要河流，被称为“亚洲水塔”，其为下游所提供的水源涵养价值与水土保持价值不可估量。然而，在全球气候变暖与人类超载过牧的双重压力下，青藏高原高寒草地退化形势严峻，水土流失加剧，土壤侵蚀已成为重大的生态安全问题。
青藏高原的侵蚀方式有冻融侵蚀、风力侵蚀与水力侵蚀，在藏北高寒草甸地区常表现为三种侵蚀相互影响，共同作用。冻融侵蚀与风力侵蚀多发生于植物非生长季时期，青藏高原短暂的夏季雨热同期，是主要的生长季，而水力侵蚀发生多发生于此时。因此，通过减小水力侵蚀保护植被，并通过提高植被盖度进一步减小风力侵蚀与冻融侵蚀的发生，成为减小藏北高寒草甸侵蚀区水土流失的重要途径。
现有的针对水力侵蚀的生态防护方案，多是基于黄土高原或云贵喀斯特地貌环境所设计。青藏高原特殊的高寒气候，使种植灌木或乔木的常规方法不可实现，且脆弱的生态环境不宜对已有高寒草地进行台地平整及鱼鳞坑开挖等操作。由于高寒草甸退化，水土流失，表层岩石破碎，土壤砾石含量高，而黏粒与粉粒物质较少，营养元素匮乏，在已退化裸地上重建草地十分困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，本发明通过工程设施与生态保护结合的方法，通过拦阻、消力、翻土、筛土、混肥、盖砂、浇水，建立起一套减少高寒草甸水土流失及在已退化水蚀区重建植被的方案，该方案具有系统全面、可行性强的优点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，该方法包括以下步骤：
S1、对高寒草地和退化裸地进行地形、坡度、草地状况、裸地状况的调查与评估，确定有修复潜力的待修复裸地；
S2、在高寒草地山坡上方的待修复裸地沿等高线间隔开挖多条截洪沟，截洪沟连通至山坡沟谷处；所述截洪沟的出口设置出水堰，截洪沟的底部安装用于为截洪沟下方的高寒草地灌溉的滴灌管网系统；
S3、沿山坡沟谷构筑排水沟，排水沟的下部间隔构筑谷坊，并于坡脚建设消力池；
S4、将S1所述待修复裸地表层土壤挖出，与修筑截洪沟时挖出的土壤混合后进行多次筛分，筛得石块、小砾石、粉粒土壤、细砂粒土壤和黏粒土壤；将筛分出的石块和小砾石用于间隔修筑石埂，用于保护高寒草地，通过对坡面降雨的径流降速，减小水头，减弱径流对高寒草地区域的冲蚀能力；将筛分的黏粒土壤铺于S1中所述待修复裸地的最下层作为黏粒土壤层，将粉粒土壤、细砂粒土壤与牦牛粪肥、种子、切割草段拌和，铺于黏粒土壤层之上作为复合层；最后将粗砂粒铺于复合层之上，作为抗蚀层，完成高寒草地水蚀坡面的生态修复的工程设施建设。
优选地，S1中所述待修复裸地为高寒草地上部的退化裸地坡面或高寒草地顶部的坡度不大于60°、表土厚度0～20cm中粒径小于1mm的颗粒不少于70％的冲蚀裸地。
优选地，S2中所述截洪沟为梯形断面，上底为40cm～60cm，下底为20cm～30cm，高为30cm～50cm，设置于高寒草地上方待修复裸地处，对成片高寒草地区不做开沟处理；截洪沟沿等高线开设，若截洪沟经过小片草地，则整体铲起移植于下方草地裸斑处，高寒草地与待修复裸地的交接边缘使用草帘进行覆盖。
优选地，S3中所述谷坊为石质谷坊，间隔距离为10m～20m，高度为0.4m～1.5m，顶宽为1.0m～1.5m，迎水坡的坡度为1:0.5～1:1.5，背水坡的坡度为1:0.3～1:1.0。
优选地，S2中所述截洪沟之间的间隔距离为10m～15m，多条截洪沟除排水沟外无纵向连通。
优选地，S4中所述待修复裸地表层土壤厚度为10cm～30cm；所述多层次筛分为筛网连续筛分，最终筛分为四部分：选出四种筛下物，一是用1cm孔径筛出石块；二是用2mm孔径筛出粗砂粒的小砾石；三是用0.02mm孔径筛出砂粒土壤与粉粒土壤；剩余归为物理性黏粒土壤。
优选地，S4中所述石埂设置为三角形，三角形上边与水平线的夹角为石埂角1记α1，α1的度数为10°≤α1≤30°，三角形斜边与水平线的夹角为石埂角2为α2，α2-β≤15°，β为修筑石埂处的坡度，三角形上边的长度不小于30cm，石埂所用砾石的粒径大于1cm，呈带状布置于草地区，间隔距离为10m～20m。
优选地，S4中所述黏粒土壤层的厚度为2cm～5cm；所述复合层的厚度为10cm～18cm；所述抗蚀层的粗砂粒的粒径大于2mm，所述抗蚀层的厚度为0.4cm～0.8cm；所述牦牛粪肥与粉粒土壤和砂粒土壤总和的质量为1:(6～10)，每平方米土壤中加入切割草段和种子的质量分别为1.5kg～2kg、15g～25g，其中切割草段长度为5cm～15cm，所述种子为旱地早熟禾草种、垂穗披碱草草种、紫花针茅草种、异针茅草种、青藏薹草草种和老芒麦草种中的三种以上。
优选地，S2中所述出水堰口高度为20cm～30cm，所述滴灌管网系统包括一条或多条间隔设置的输水管和沿输水管长度方向间隔连通设置的多条滴灌管，所述输水管上安装有控制滴灌的水阀，所述输水管与截洪沟的底部连通，其中输水管的长度为8m～12m，管径为50mm～90mm，相邻两条输水管的间距为6m～12m，所述滴灌管的管径为16mm～20mm，相邻两条滴灌管的间距为30cm～40cm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过划分高寒草地与待修复裸地，对高寒草地不开沟不增加创面，而在裸地进行开截洪沟与翻地的操作，进行生态重建，最大限度的减小了对已有生态的干扰，保护脆弱的高寒草地。对于减缓坡面径流水蚀，在待修复裸地区使用截洪沟，而在高寒草地使用石埂。
2、本发明在高寒草地坡面堆积石埂，通过粒径大于1cm的砾石与石块的孔隙使坡面径流入渗消能，降低流速减小水头，呈带状梯次减弱径流对高寒草地区域的冲蚀能力。
3、本发明通过对待修复裸地及截洪沟土壤进行分级筛分，重新分配，实现了资源优化利用。挖去砾石不但增大了植物根系的舒展空间，降低土壤硬度，减缓水分快速渗流，提高土壤水分的持留能力，有利于植物生长，挖出的石块通过制作石埂，还能降低径流的冲蚀动能。
4、本发明通过将修复土壤改造成三层结构，改善了植物生长环境，提高了土壤抗蚀能力。在发生土壤侵蚀的地方，粒径>2mm的砂粒抗蚀性强，粒径为1mm～2mm的砂粒抗蚀性弱，而粒径<1mm的砂粒几乎没有抗蚀作用。将粒径最小的物理性黏粒铺于最底层，不但能减小水蚀损失，还能利用黏粒水分下渗慢的特性，增强土壤上部的水分持留。将粒径大于2mm的砂粒铺于最顶层，在不影响种子萌发的厚度下，能增强降雨时土壤表层的耐冲击能力。
5、本发明通过将砂粒土壤、粉粒土壤与切割草段混合，提高了土壤力学性能，增强了抗蚀性，牦牛粪肥为土壤提供了长期肥效。切割草段与牦牛粪肥等有机物输入促进了团聚体形成，增强了土壤水分持留能力。
6、本发明通过在截洪沟出口设置堰口，拦截部分降水，改善了水分的时空分布。通过构建滴灌管网络，有效增加了待修复裸地区域的水分供给，为修复区人工草地的萌发与生长创造良好的环境。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的高寒草地水蚀坡面的生态修复的工程设施结构示意图。
图2是本发明的高寒草地水蚀坡面的生态修复水土保持设施的侧视图。
图3是本发明的截洪沟的结构示意图。
图4是本发明的灌溉系统的示意图。
图5是本发明的石埂的结构示意图。
图6是本发明的修复裸地土层结构示意图。
附图标记说明：
1—高寒草地； 2—退化裸地； 3—截洪沟； 4—石埂；
5—排水沟； 6—输水管； 7—水阀； 8—出水堰；
9—滴灌管； 10—黏粒土壤层； 11—复合层； 12—抗蚀层；
13—石埂角。
具体实施方式
实施例1
本发明在高寒草地水蚀坡面上(西藏自治区那曲市色尼区噶庆村，92.078583E,31.334048N，海拔4531米)修建工程设施进行生态修复，如图1～6所示，修建工程设施的方法包括以下步骤：
S1、对高寒草地1和退化裸地2进行地形、坡度、草地状况、裸地状况的调查与评估，确定有修复潜力的待修复裸地，对该处修建工程设施进行生态修复；所述待修复裸地为高寒草地上部的退化裸地坡面；
S2、在高寒草地1山坡上方的待修复裸地沿等高线间隔开挖多条截洪沟3，截洪沟3连通至山坡沟谷处，截洪沟断面为梯形，上底为40cm，下底20cm，高度为40cm，相邻两条截洪沟3之间的间距为10m，截洪沟3的条数按照待修复裸地的高度和间距计算；截洪沟3具体设置于高寒草地上方待修复裸地处，对成片高寒草地区不做开沟处理，截洪沟3沿等高线挖设，若截洪沟经过小片草地，则整体铲起移植于下方草地裸斑处，高寒草地1与待修复裸地的交接边缘使用草帘进行覆盖，减缓水蚀，保护生态脆弱的高寒草地与待修复裸地的交接处；
所述截洪沟3的出口设置出水堰8，截洪沟3的底部安装用于为截洪沟下方的高寒草地灌溉的滴灌管网系统，所述出水堰口高度为25cm，所述滴灌管网系统包括多条间隔设置的输水管6和沿输水管6长度方向间隔连通设置的多条滴灌管9，所述输水管6上安装有控制滴灌的水阀7，所述输水管6与截洪沟3的底部连通，其中输水管的长度为10m，管径为70mm，相邻两条输水管的间距为9m，所述滴灌管的管径为18mm，相邻两条滴灌管的间距为35cm；通过在截洪沟3出口设置出水堰口，拦截部分降水，改善了水分的时空分布，通过构建滴灌管网络，有效增加了待修复裸地区域的水分供给，为修复区人工草地的萌发与生长创造良好的环境；
S3、沿山坡沟谷构筑排水沟5，排水沟5的下部每隔15m构筑石质谷坊，石质谷坊高度为0.9m，顶宽为1.2m，迎水坡的坡度为1:1，背水坡的坡度为1:0.6，并于坡脚建设消力池；
S4、将S1所述待修复裸地表层土壤挖出，与修筑截洪沟时挖出的土壤混合后用筛网进行多层次连续筛分，最终选出四种筛下物，一是用1cm孔径筛出石块，二是用2mm孔径筛出粗砂粒的小砾石，三是用0.02mm孔径筛出砂粒土壤与粉粒土壤，剩余归为物理性黏粒土壤；
将筛分出的石块和小砾石用于间隔15m修筑多条石埂4，所述石埂4设置为三角形，三角形上边与水平线的倾斜角为石埂角α1，α1＝10°，三角形斜边与水平线的夹角为石埂角α2，α2＝35°，β为修筑石埂处的坡度20°，三角形上边的长度为30cm，石埂4所用砾石的粒径大于1cm，呈带状布置于高寒草地区，用于保护高寒草地，通过对坡面降雨的径流降速，减小水头，减弱径流对高寒草地区域的冲蚀能力；
将筛分的黏粒土壤铺于S1中所述待修复裸地的最下层作为黏粒土壤层10，黏粒土壤层10的厚度为4cm，将粉粒土壤、细砂粒土壤与牦牛粪肥、种子、切割草段拌和，铺于黏粒土壤层之上作为复合层11，复合层11的厚度为10cm，其中牦牛粪肥与土壤(粉粒土壤和砂粒土壤总和)的质量比为1:6，使用切割草段1.5kg/m2，种子20g/m2，种子采用的是旱地早熟禾草种、垂穗披碱草草种、紫花针茅草种和老芒麦草种；最后将粒径大于2mm的粗砂粒铺于复合层11之上，作为厚度为0.5cm的抗蚀层12，完成高寒草地水蚀坡面的生态修复的工程设施建设。
本实施例中通过对待修复裸地及截洪沟土壤进行分级筛分，重新分配，实现了资源优化利用。挖去砾石不但增大了植物根系的舒展空间，降低土壤硬度，减缓水分快速渗流，提高土壤水分的持留能力，有利于植物生长，挖出的石块通过制作石埂，还能降低径流的冲蚀动能。
本实施例中,通过将修复土壤改造成三层结构，在发生土壤侵蚀的地方，粒径>2mm的砂粒抗蚀性强，粒径为1mm～2mm的砂粒抗蚀性弱，而粒径<1mm的砂粒几乎没有抗蚀作用。将粒径最小的物理性黏粒铺于最底层，不但能减小水蚀损失，还能利用黏粒水分下渗慢的特性，增强土壤上部的水分持留。将粒径大于2mm的砂粒铺于最顶层，在不影响种子萌发的厚度下，能增强降雨时土壤表层的耐冲击能力。
将本实施例中的生态修复方法应用在我国藏北高寒草地退化坡面上，经过1年时间的验证，该高寒草地顶部的草地退化问题得以缓解，山坡中下部草地的裸地斑块植被盖度极大提高，草地与裸地交接区未出现新的水蚀区域，顶部完全退化的草地，已经零星覆盖稀疏的旱地早熟禾、垂穗披碱草、紫花针茅草和老芒麦。说明经过1年的生态修复，对高寒草地1上退化问题有效遏制，并逐步恢复草地，相信随着时间的积累，高寒草地1上退化问题定当得以有效改善和解决。
实施例2
本发明的高寒草地水蚀坡面上修建工程设施(西藏自治区那曲市色尼区噶庆村，92.091115E,31.336323N，海拔4571米)进行生态修复，修建工程设施的方法包括以下步骤：
S1、对高寒草地1和退化裸地2进行地形、坡度、草地状况、裸地状况的调查与评估，确定有修复潜力的待修复裸地，对该处修建工程设施进行生态修复；所述待修复裸地为高寒草地上部坡度不大于30°、表土厚度0～20cm中粒径小于1mm的颗粒不少于70％的冲蚀裸地；
S2、在高寒草地1山坡上方的待修复裸地沿等高线间隔开挖多条截洪沟3，截洪沟3连通至山坡沟谷处，截洪沟断面为梯形，上底为50cm，下底25cm，高度为30cm，相邻两条截洪沟3之间的间隔为15m；截洪沟3具体设置于高寒草地上方待修复裸地处，对成片高寒草地区不做开沟处理，截洪沟3沿等高线挖设，若截洪沟经过小片草地，则整体铲起移植于下方草地裸斑处，高寒草地1与待修复裸地的交接边缘使用草帘进行覆盖，减缓水蚀，保护生态脆弱的高寒草地与待修复裸地的交接处；
所述截洪沟3的出口设置出水堰8，截洪沟3的底部安装用于为截洪沟下方的高寒草地灌溉的滴灌管网系统，所述出水堰口高度为20cm，所述滴灌管网系统包括多条间隔设置的输水管6和沿输水管6长度方向间隔连通设置的多条滴灌管9，所述输水管6上安装有控制滴灌的水阀7，所述输水管6与截洪沟3的底部连通，其中输水管的长度为8m，管径为50mm，相邻两条输水管的间距为6m，所述滴灌管的管径为16mm，相邻两条滴灌管的间距为30cm；通过在截洪沟3出口设置出水堰口，拦截部分降水，改善了水分的时空分布，通过构建滴灌管网络，有效增加了待修复裸地区域的水分供给，为修复区人工草地的萌发与生长创造良好的环境；
S3、沿山坡沟谷构筑排水沟5，排水沟5的下部每隔10m构筑石质谷坊，石质谷坊高度为0.4m，顶宽为1.0m，迎水坡的坡度为1:0.5，背水坡的坡度为1:0.3，并于坡脚建设消力池；
S4、将S1所述待修复裸地表层土壤挖出，与修筑截洪沟时挖出的土壤混合后用筛网进行多层次连续筛分，最终选出四种筛下物，一是用1cm孔径筛出石块，二是用2mm孔径筛出粗砂粒的小砾石，三是用0.02mm孔径筛出砂粒土壤与粉粒土壤，剩余归为物理性黏粒土壤；
将筛分出的石块和小砾石用于间隔10m修筑多条石埂4，所述石埂4设置为三角形，三角形上边与水平线的倾斜角为石埂角13，石埂角13的α1的度数为20°，α2度数为45°，β为修筑石埂处的坡度30°，三角形上边的长度为35cm，石埂4所用砾石的粒径大于1cm，呈带状布置于高寒草地区，用于保护高寒草地，通过对坡面降雨的径流降速，减小水头，减弱径流对高寒草地区域的冲蚀能力；
将筛分的黏粒土壤铺于S1中所述待修复裸地的最下层作为黏粒土壤层10，黏粒土壤层10的厚度为2cm，将粉粒土壤、细砂粒土壤与牦牛粪肥、种子、切割草段拌和，铺于黏粒土壤层之上作为复合层11，复合层11的厚度为15cm，其中牦牛粪肥与土壤(粉粒土壤和砂粒土壤总和)的质量比为1:8，使用切割草段1.8kg/m2，种子20g/m2，种子采用的是旱地早熟禾草种、垂穗披碱草草种、紫花针茅草种和异针茅草种；最后将粒径大于2mm的粗砂粒铺于复合层11之上，作为厚度为0.6cm的抗蚀层12，完成高寒草地水蚀坡面的生态修复的工程设施建设。
本实施例中通过对待修复裸地及截洪沟土壤进行分级筛分，重新分配，实现了资源优化利用。挖去砾石不但增大了植物根系的舒展空间，降低土壤硬度，减缓水分快速渗流，提高土壤水分的持留能力，有利于植物生长，挖出的石块通过制作石埂，还能降低径流的冲蚀动能。
本实施例中,通过将修复土壤改造成三层结构，在发生土壤侵蚀的地方，粒径>2mm的砂粒抗蚀性强，粒径为1mm～2mm的砂粒抗蚀性弱，而粒径<1mm的砂粒几乎没有抗蚀作用。将粒径最小的物理性黏粒铺于最底层，不但能减小水蚀损失，还能利用黏粒水分下渗慢的特性，增强土壤上部的水分持留。将粒径大于2mm的砂粒铺于最顶层，在不影响种子萌发的厚度下，能增强降雨时土壤表层的耐冲击能力。
将本实施例中的生态修复方法应用在我国藏北高寒草地水蚀坡面上，经过1年时间的验证，该高寒草地顶部的草地退化问题得以缓解，山坡中下部草地的裸地斑块已经基本被草地覆盖，草地与裸地交接区未出现新的水蚀区域，顶部完全退化的草地，已经零星覆盖稀疏的旱地早熟禾、垂穗披碱草、紫花针茅和异针茅。说明经过1年的生态修复，对高寒草地1上退化问题有效遏制，并逐步恢复草地，相信随着时间的积累，高寒草地1上退化问题定当得以有效改善和解决。
实施例3
本发明的高寒草地水蚀坡面上(西藏自治区那曲市色尼区噶庆村，92.101285E,31.337567N，海拔4605米)修建工程设施进行生态修复，修建工程设施的方法包括以下步骤：
S1、对高寒草地1和退化裸地2进行地形、坡度、草地状况、裸地状况的调查与评估，确定有修复潜力的待修复裸地，对该处修建工程设施进行生态修复；所述待修复裸地为高寒草地上部坡度不大于60°、表土厚度0～20cm中粒径小于1mm的颗粒不少于60％的冲蚀裸地；
S2、在高寒草地1山坡上方的待修复裸地沿等高线间隔开挖多条截洪沟3，截洪沟3连通至山坡沟谷处，截洪沟断面为梯形，上底为60cm，下底30cm，高度为50cm，相邻两条截洪沟3之间的间隔为12m；截洪沟3具体设置于高寒草地上方待修复裸地处，对成片高寒草地区不做开沟处理，截洪沟3沿等高线挖设，若截洪沟经过小片草地，则整体铲起移植于下方草地裸斑处，高寒草地1与待修复裸地的交接边缘使用草帘进行覆盖，减缓水蚀，保护生态脆弱的高寒草地与待修复裸地的交接处；
所述截洪沟3的出口设置出水堰8，截洪沟3的底部安装用于为截洪沟下方的高寒草地灌溉的滴灌管网系统，所述出水堰口高度为30cm，所述滴灌管网系统包括一条或多条间隔输水管6和沿输水管6长度方向间隔连通设置的多条条滴灌管9，所述输水管6上安装有控制滴灌的水阀7，所述输水管6与截洪沟3的底部连通，其中输水管的长度为12m，管径为90mm，相邻两条输水管的间距为12m，所述滴灌管的管径为20mm，相邻两条滴灌管的间距为40cm；通过在截洪沟3出口设置出水堰口，拦截部分降水，改善了水分的时空分布，通过构建滴灌管网络，有效增加了待修复裸地区域的水分供给，为修复区人工草地的萌发与生长创造良好的环境；
S3、沿山坡沟谷构筑排水沟5，排水沟5的下部每隔20m构筑石质谷坊，石质谷坊高度为1.5m，顶宽为1.5m，迎水坡的坡度为1:1.5，背水坡的坡度为1:1.0，并于坡脚建设消力池；
S4、将S1所述待修复裸地表层土壤挖出，与修筑截洪沟时挖出的土壤混合后用筛网进行多层次连续筛分，最终选出四种筛下物，一是用1cm孔径筛出石块，二是用2mm孔径筛出粗砂粒的小砾石，三是用0.02mm孔径筛出砂粒土壤与粉粒土壤，剩余归为物理性黏粒土壤；
将筛分出的石块和小砾石用于间隔20m修筑多条石埂4，所述石埂4设置为三角形，三角形上边与水平线的倾斜角为石埂角13，石埂角13的α1度数为30°，α2度数为55°，β为修筑石埂处的坡度40°三角形上边的长度为40cm，石埂4所用砾石的粒径大于1cm，呈带状布置于高寒草地区，用于保护高寒草地，通过对坡面降雨的径流降速，减小水头，减弱径流对高寒草地区域的冲蚀能力；
将筛分的黏粒土壤铺于S1中所述待修复裸地的最下层作为黏粒土壤层10，黏粒土壤层10的厚度为5cm，将粉粒土壤、细砂粒土壤与牦牛粪肥、种子、切割草段拌和，铺于黏粒土壤层之上作为复合层11，复合层11的厚度为18cm，其中牦牛粪肥与土壤(粉粒土壤和砂粒土壤总和)的质量比为1:10，使用切割草段2kg/m2，种子25g/m2，种子采用的是旱地早熟禾草种、紫花针茅草种和青藏薹草草种；最后将粒径大于2mm的粗砂粒铺于复合层11之上，作为厚度为0.8cm的抗蚀层12，完成高寒草地水蚀坡面的生态修复的工程设施建设。
本实施例中通过对待修复裸地及截洪沟土壤进行分级筛分，重新分配，实现了资源优化利用。挖去砾石不但增大了植物根系的舒展空间，降低土壤硬度，减缓水分快速渗流，提高土壤水分的持留能力，有利于植物生长，挖出的石块通过制作石埂，还能降低径流的冲蚀动能。
本实施例中,通过将修复土壤改造成三层结构，在发生土壤侵蚀的地方，粒径>2mm的砂粒抗蚀性强，粒径为1mm～2mm的砂粒抗蚀性弱，而粒径<1mm的砂粒几乎没有抗蚀作用。将粒径最小的物理性黏粒铺于最底层，不但能减小水蚀损失，还能利用黏粒水分下渗慢的特性，增强土壤上部的水分持留。将粒径大于2mm的砂粒铺于最顶层，在不影响种子萌发的厚度下，能增强降雨时土壤表层的耐冲击能力。
将本实施例中的生态修复方法应用在我国藏北高寒草地水蚀坡面上，经过1年时间的验证，该高寒草地顶部的草地退化问题得以缓解，山坡中下部草地的裸地斑块植被盖度极大提高，草地与裸地交接区未出现新的水蚀区域，顶部完全退化的草地，已经零星覆盖稀疏的旱地早熟禾、垂穗披碱草、紫花针茅和青藏薹草。说明经过1年的生态修复，对高寒草地1上退化问题有效遏制，并逐步恢复草地，相信随着时间的积累，高寒草地1上退化问题定当得以有效改善和解决。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，其特征在于，在该高寒草地水蚀坡面上修建工程设施进行生态修复，修建工程设施的方法包括以下步骤：
S1、对高寒草地和退化裸地进行地形、坡度、草地状况、裸地状况的调查与评估，确定有修复潜力的待修复裸地；
S2、在高寒草地山坡上方的待修复裸地沿等高线间隔开挖多条截洪沟，截洪沟连通至山坡沟谷处；所述截洪沟的出口设置出水堰，截洪沟的底部安装用于为截洪沟下方的高寒草地灌溉的滴灌管网系统；
S3、沿山坡沟谷构筑排水沟，排水沟的下部间隔构筑谷坊，并于坡脚建设消力池；
S4、将S1所述待修复裸地表层土壤挖出，与修筑截洪沟时挖出的土壤混合后进行多次筛分，筛得石块、小砾石、粉粒土壤、细砂粒土壤和黏粒土壤；将筛分出的石块和小砾石用于间隔修筑石埂，用于保护高寒草地，通过对坡面降雨的径流降速，减小水头，减弱径流对高寒草地区域的冲蚀能力；将筛分的黏粒土壤铺于S1中所述待修复裸地的最下层作为黏粒土壤层，将粉粒土壤、细砂粒土壤与牦牛粪肥、种子、切割草段拌和，铺于黏粒土壤层之上作为复合层，最后将粗砂粒铺于复合层之上，作为抗蚀层，完成高寒草地水蚀坡面的生态修复的工程设施建设。
2.根据权利要求1所述的高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，其特征在于，S1中所述待修复裸地为高寒草地上部的退化裸地坡面或高寒草地顶部的坡度不大于60°、表土厚度0～20cm中粒径小于1mm的颗粒不少于70％的冲蚀裸地。
3.根据权利要求1所述的一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，其特征在于，S2中所述截洪沟为梯形断面，上底为40cm～60cm，下底为20cm～30cm，高为30cm～50cm，设置于高寒草地上方待修复裸地处，对成片高寒草地区不做开沟处理；截洪沟沿等高线开设，若截洪沟经过小片草地，则整体铲起移植于下方草地裸斑处，高寒草地与待修复裸地的交接边缘使用草帘进行覆盖。
4.根据权利要求1所述的一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，其特征在于，S3中所述谷坊为石质谷坊，间隔距离为10m～20m，高度为0.4m～1.5m，顶宽为1.0m～1.5m，迎水坡的坡度为1:0.5～1:1.5，背水坡的坡度为1:0.3～1:1.0。
5.根据权利要求1所述的一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，其特征在于，S2中所述截洪沟之间的间隔距离为10m～15m，多条截洪沟除排水沟外无纵向连通。
6.根据权利要求1所述的一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，其特征在于，S4中所述待修复裸地表层土壤厚度为10cm～30cm；所述多次筛分为筛网连续筛分，最终筛分为四部分：选出四种筛下物，一是用1cm孔径筛出石块；二是用2mm孔径筛出粗砂粒的小砾石；三是用0.02mm孔径筛出砂粒土壤与粉粒土壤；剩余归为物理性黏粒土壤。
7.根据权利要求1所述的一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，其特征在于，S4中所述石埂设置为三角形，三角形上边与水平线的夹角为石埂角1为α1，α1的度数为10°≤α1≤30°，三角形斜边与水平线的夹角为石埂角2为α2，α2-β≤15°，β为修筑石埂处的坡度，三角形上边的长度不小于30cm，石埂所用砾石的粒径大于1cm，呈带状布置于草地区，间隔距离为10m～20m。
8.根据权利要求1所述的一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，其特征在于，S4中所述黏粒土壤层的厚度为2cm～5cm；所述复合层的厚度为10cm～18cm；所述抗蚀层的粗砂粒的粒径大于2mm，所述抗蚀层的厚度为0.4cm～0.8cm；所述牦牛粪肥与粉粒土壤和砂粒土壤总和的质量为1:(6～10)，每平方米土壤中加入切割草段和种子的质量分别为1.5kg～2kg、15g～25g，其中切割草段长度为5cm～15cm，所述种子为旱地早熟禾草种、垂穗披碱草草种、紫花针茅草种、异针茅草种、青藏薹草草种和老芒麦草种中的三种以上。
9.根据权利要求1所述的一种高寒草地水蚀坡面的生态修复方法，其特征在于，S2中所述出水堰口高度为20cm～30cm，所述滴灌管网系统包括一条或多条间隔设置的输水管和沿输水管长度方向间隔连通设置的多条滴灌管，所述输水管上安装有控制滴灌的水阀，所述输水管与截洪沟的底部连通，其中输水管的长度为8m～12m，管径为50mm～90mm，相邻两条输水管的间距为6m～12m，所述滴灌管的管径为16mm～20mm，相邻两条滴灌管的间距为30cm～40cm。
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