CN209185159U - 矿山工程创面生态修复的乔木栽植基盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿山工程创面生态修复的乔木栽植基盘，包括外层结构、防蒸发盘、营养土和乔木幼苗，外层结构由可降解防渗材料构成，外层结构底端封闭，顶端开口，外层结构上部四周开有排气孔，外层结构内填筑有营养土，乔木幼苗栽植在营养土中，防蒸发盘设置在外层结构顶端开口处，防蒸发盘的大小与开口适配，防蒸发盘上开有与外层结构内部连通的集水孔，中部设置有供乔木幼苗穿过的中孔。本实用新型改善后的矿山岩土体逐渐向可供植物生长的富营养土壤环境改变，随着时间的推移，周围灌木、草丛生，进一步扩大矿山岩土体改善面积，形成了自然环境的良性循环。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿山工程创面生态修复的乔木栽植基盘，用于矿山裸露区、排土场等工程创面生态修复，属于矿山生态修复工程领域。
背景技术
2014年度全国矿山调查与监测表明，矿山开发占地220.42万hm2，约占全国陆域面积的0.22%。矿山开采占用土地资源，减少土地面积，降低土壤质量，加速矿山石漠化，增加地质灾害风险，严重污染地下水，对自然资源及社会影响力大。目前，全国正在加强生态文明建设，矿山生态修复工作如火如荼，其中矿山开采面裸露与排出场等工程创面是矿山表层修复的主体。
常用的矿山生态修复土地再利用方法有异地取土覆盖、土壤改造与土壤增肥，其方法均存在两个问题，一是水份流失；二是土壤营养成份流失。因矿区地下资源开采，地下水疏干，导致地下水位急剧下降，矿区表面的唯一水源为地表降水。降雨条件下，雨水入渗至覆盖土壤或改造土壤中，一般土体覆盖层较薄，加之裸露面与土体覆盖层之间的界面或排土场渗透系数大，大量降雨随界面或排土场流失，同时由于雨水的淋滤作用，带走土壤中的养份，无法满足植物生长的需求。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种矿山工程创面生态修复的乔木栽植基盘。采用本实用新型改善后的矿山岩土体逐渐向可供植物生长的富营养土壤环境改变，随着时间的推移，周围灌木、草丛生，进一步扩大矿山岩土体改善面积，形成了自然环境的良性循环。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种矿山工程创面生态修复的乔木栽植基盘，其特征在于：包括外层结构、防蒸发盘、营养土和乔木幼苗，外层结构由可降解防渗材料构成，外层结构底端封闭，顶端开口，外层结构上部四周开有排气孔，外层结构内填筑有营养土，乔木幼苗栽植在营养土中，防蒸发盘设置在外层结构顶端开口处，防蒸发盘的大小与开口适配，防蒸发盘上开有与外层结构内部连通的集水孔，中部设置有供乔木幼苗穿过的中孔。
所述外层结构为圆筒形，直径0.8-1.5m，高度0.8-1.2m，壁厚3-5cm，外层结构上部占总高度1/3，下部占总高度的2/3，不开孔，为植物基盘储水层。
所述防蒸发盘为漏斗形，集水孔均匀开设在防蒸发盘上。
采用本实用新型的优点在于：
1、采用本实用新型改善后的矿山岩土体逐渐向可供植物生长的富营养土壤环境改变，随着时间的推移，周围灌木、草丛生，进一步扩大矿山岩土体改善面积，形成了自然环境的良性循环，乔木栽植基盘修复矿山裸露区、排土场等工程创面，突破了传统生态修复的“草-灌木-林”模式，逐渐向“林-灌木-草”模式转变。
2、乔木栽植基盘构造简单，原理充分，现场易于操作，矿山修复费用低，约为传统矿山修复费用的30%。
3、乔木栽植基盘采用吸水保水材料构成营养土，同时构造底部储水层和集水孔，保证了乔木的短期和长期生长。
4、乔木栽植基盘外层结构为可降解材料，不会隔断与外层岩土体的地下环境迁移，同时，乔木正常成长的土壤环境可改善周围岩土体，使其向灌木、草可生长的富营养环境改变。
附图说明
图1为本实用新型栽植基盘剖面结构示意图；
图2为本实用新型栽植基盘俯视结构示意图；
图中标记为：1、外层结构，2、防蒸发盘，3、营养土，4、乔木幼苗，5、排气孔，6、集水孔。
具体实施方式
实施例1
一种矿山工程创面生态修复的乔木栽植基盘，包括外层结构1、防蒸发盘2、营养土3和乔木幼苗4，外层结构1由可降解防渗材料构成，外层结构1底端封闭，顶端开口，外层结构1上部四周开有排气孔5，外层结构1内填筑有营养土3，乔木幼苗4栽植在营养土3中，防蒸发盘2设置在外层结构1顶端开口处，防蒸发盘2的大小与开口适配，防蒸发盘2上开有与外层结构1内部连通的集水孔6，中部设置有供乔木幼苗4穿过的中孔。
本实施例中，所述外层结构1为圆筒形，直径0.8-1.5m，高度0.8-1.2m，壁厚3-5cm，外层结构1上部占总高度1/3，下部占总高度的2/3，不开孔，为植物基盘储水层。
本实施例中，所述防蒸发盘2为漏斗形，集水孔6均匀开设在防蒸发盘2上。
实施例2
本实施例结合附图对本实用新型中的乔木栽植基盘和采用乔木栽植基盘进行修复的方法进行说明。
本实用新型适用于矿山裸露区、排土场等工程创面生态修复工程，通过乔木栽植基盘可起到“保水固养”、减少重金属富集的作用。
通过构造乔木栽植基盘，对土体进行保水固养，赋予乔木幼苗足够的营养成份。成活的乔木根系可改良矿山土体，促进土体微生物生长及矿物营养的富集，为灌木、草提供生长空间，该原理突破了传统生态修复的“草-灌木-林”模式，向“林-灌木-草”模式转变。
乔木栽植基盘（图1、图2）由外层结构1、防蒸发盘2、营养土3、乔木幼苗4构成。
外层结构1为圆筒形，由可降解防渗材料构成，直径0.8-1.5m，高度0.8-1.2m，壁厚3-5cm。可降解材料可以是PHA降解塑料、光/生物双降解型生物降解塑料。外层结构1分上下两个部分，上部分占总高度1/3，圆筒壁开圆形排气孔5，按梅花形设置，开孔作用为让土体与空气充分接触，保持空气的补给源。当降雨量较大时，多余的水份可以从孔内溢流出基盘，保证乔木幼苗根系不被水淹没。下部分占总高度的2/3，不开孔，为植物基盘储水层，在上部土壤含水量不足时，可通过土体的毛细作用保持上部土壤含水量，确保植物正常生长。
外层结构1由可降解防渗材料构成，降解周期为2-3年。采用可降解防渗材料的目的是防止矿山土体二次污染。幼苗正常生长后，所需营养增多，降解后与周围土体接触可吸收更多的养分，同时，随着外层结构1的降解，基盘内的微生物可改善周围的土体，为灌木、草生长提供必要的生长环境。
防蒸发盘2为漏斗形，盘上开集水孔6，在降雨条件下，雨水沿漏斗边缘通过集水孔6流入基盘内，同时，漏斗形的结构可减少基盘内营养土内水份的蒸发，起到收集雨水和保水的作用。
营养土3由保水材料、肥料、腐殖土等按比例配置而成，为现有营养土，营养土中含有保水吸水材料，可将收集到的雨水最大程度储存在基盘内，当上部土体因长期干旱缺水时，土体可通过毛细作用或乔木幼苗根系的汲湿作用提供水源，达到维持乔木生长的目的。
乔木幼苗4可根据矿山生态恢复地优势乔木进行筛选，栽种前应进行乔木筛选试验，优选生长率高、生长速度较快的乔木。
乔木栽植基盘实现矿山工程创面生态修复的方法如下：
（a）在室内按指定比例配置营养土，加入适量水搅拌均匀后将营养土分层压实填入植物栽植基盘内，同时将乔木幼苗栽种至营养土内，盖上防蒸发盘，植物栽植基盘制作完成后置放于阴凉处待用；
（b）针对不同地区气候特点，选择合适的季节放置植物栽植基盘，如北方地区可选择4-5月份，南方地区可选择3-4月份；
（c）乔木基盘栽种前应先在矿山修复区开挖基槽，目的是将乔木栽植基盘放入基槽内，提高乔木生长率。开挖的基槽深度与直径应略大于乔木栽植基盘的尺寸，对于土质场地，可采用镐、锹进行开挖，对于岩质场地，可采用风钻进行开挖；
（d）将乔木栽植基盘置于基槽内，采用水管浇灌基盘，待基盘储水层饱和后方可停止，然后用现场土将基盘周边缝隙填实，填筑过程中应防止防蒸发孔被堵塞；
（e）乔木栽植基盘现场安置完成后，第一年是乔木幼苗成活生长的关键期，因此，第一年应每隔一月进行现场观测和维护，乔木幼苗正常生长条件下可不进行维护，若生长缓慢，应浇灌水及营养肥料，待一年后乔木幼苗正常生长后可每年观测一次；
（f）初期安置的栽植基盘可保证乔木幼苗前3个月的正常生长，此后，雨水通过蒸发孔流入营养土，同时可储存雨水，保证乔木幼苗的后续生长条件，而营养土内的营养成份可提供乔木幼苗2-3年的营养供给，确保了乔木幼苗的长期存活；
（g）随着乔木幼苗的存活与生长，乔木逐渐长大，对环境的适应能力增强，同时，基盘的外层结构为可降解材料，随着乔木的生长，储水层处的外层结构逐渐降解，并与外层岩土体相接触。由于乔木的正常生长，营养土内含有大量微生物，分泌的酸可改善周围岩土体，而乔木同时也可以吸收周围岩土体的养分，以供后期生长；
（h）改善后的矿山岩土体逐渐向可供植物生长的富营养土壤环境改变，随着时间的推移，周围灌木、草丛生，进一步扩大矿山岩土体改善面积，形成了自然环境的良性循环，突破了传统生态修复的“草-灌木-林”模式，逐渐向“林-灌木-草”模式转变。
Claims (3)
1.一种矿山工程创面生态修复的乔木栽植基盘，其特征在于：包括外层结构（1）、防蒸发盘（2）、营养土（3）和乔木幼苗（4），外层结构（1）由可降解防渗材料构成，外层结构（1）底端封闭，顶端开口，外层结构（1）上部四周开有排气孔（5），外层结构（1）内填筑有营养土（3），乔木幼苗（4）栽植在营养土（3）中，防蒸发盘（2）设置在外层结构（1）顶端开口处，防蒸发盘（2）的大小与开口适配，防蒸发盘（2）上开有与外层结构（1）内部连通的集水孔（6），中部设置有供乔木幼苗（4）穿过的中孔。
2.根据权利要求1所述的矿山工程创面生态修复的乔木栽植基盘，其特征在于：所述外层结构（1）为圆筒形，直径0.8-1.5m，高度0.8-1.2m，壁厚3-5cm，外层结构（1）上部占总高度1/3，下部占总高度的2/3，不开孔，为植物基盘储水层。
3.根据权利要求1或2所述的矿山工程创面生态修复的乔木栽植基盘，其特征在于：所述防蒸发盘（2）为漏斗形，集水孔（6）均匀开设在防蒸发盘（2）上。
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|---|---|---|---|---|
| CN110972765A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-10 | 浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司 | 一种生物基缠绕育苗装置及其安装方法 |
| CN113924898A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-14 | 李燕 | 一种基于林业工程的苗木培育装置 |
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