CN214385341U - 一种用于沙漠戈壁土壤的生态修复毯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于沙漠戈壁土壤的生态修复毯，通过在生态修复毯中设置特殊的中空结构的固定钉，并在固定钉的内部用于放入植物种子，利用植物种子的快速生根萌发改变前后期的固定钉的形态，不仅有效延长了固定钉的功能时间，还时固定钉的后期固定效果进一步增强，显著提高了对沙漠土壤的固沙功能。

Description

一种用于沙漠戈壁土壤的生态修复毯

技术领域

本发明属于生态环境治理领域，特别是用于沙漠戈壁土壤的生态修复毯。

背景技术

目前，生态毯是从植生带演化而来，是由复合纤维织物、反滤土工布与多样化草种、草皮等配套的一体化发明生态护坡材料，在防止河道堤岸水力侵蚀、土壤流失的同时，可达到边坡生态修复、景观绿化的功效。我国目前众多地区的土地沙漠化程度十分严重，土地沙化的加剧，若直接将现有的生态毯直接用于防沙治沙中，由于防沙治沙涉及地域面积广，水资源缺乏，缺少合适的专门针对沙漠化土壤的生态毯，防砂固沙效果非常有限。

专门用于沙漠条件的，起到防沙治沙功能的生态毯现有技术还相对较少。例如授权专利CN208836714U提供的防沙治沙生态毯，设置反滤层、肥料层、纤维织物层，还设有固定钉，毯两侧还设有保水部和储水垫，有利于草种的生长。这种生态毯的反滤层、肥料层、保水部等各结构设计的储水能力有限，仅仅依靠固定钉和固定钉上的摩擦凸起，固定效果也十分有限，不能起到较好的防砂固沙效果。

又例如授权专利CN208242362U提供的用于寒温带半沙化地区绿化治理的防沙治沙生态毯，在生态太生设置地钉，并设置若干含有植物种子的生长基盒，然而这种生态毯仅仅在每块毯子的四个顶点设置地钉，早期的防砂固沙效果十分有限，保水剂层的设置也不可以，并不能截留保持大部分水分。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了一种用于沙漠戈壁土壤的生态修复毯，具体通过以下技术实现。

一种用于沙漠戈壁土壤的生态修复毯，由上至下包括反滤层、基质肥料层、保水层，另设有若干固定钉竖直向下贯穿生态修复毯；所述固定钉在生态修复毯上呈矩阵排列，相邻固定钉之间间隔5-10cm；所述固定钉包括外壳，所述外壳为中空管状结构并由生物可降解材料制成；所述外壳的中空管状结构内水平设有节片，所述节片上在所述外壳的中空管状结构内的位置与所述基质肥料层对应；所述固定钉的侧面设有若干通孔；另设织物层包裹在所述保水层外部。

上述生态修复毯的使用方法为：

S1、将生态修复毯埋设在沙漠土壤下方，埋设深度5-10cm，重新盖上沙漠土壤；

S2、按10-12t/亩的用量在埋设生态修复毯的地方第一次淋水；

S3、2-3d后，按15-20t/亩的用量在埋设生态修复毯的地方第二次淋水；

S4、以后每隔3d，按4-6t/亩的用量在埋设生态修复毯的地方补淋水，直至超过85％数量的固定钉中长出植物为止。

上述生态修复毯中，反滤层采用市面上常用的砂、碎石、卵石等原料组成，保证喷淋的水或降雨快速深入下放的基质肥料层和保水层中。

所述固定钉的外壳可以由普通沙蒿胶、改性沙蒿胶、聚乳酸等生物可降解材料用机器压制而成，所述改性沙蒿胶由普通沙蒿胶通过硅烷偶联剂接枝改性制得；固定钉在进行压制就在外壳的中空管状结构内预留压制了节片，节片上用来放置灌木植物种子。节片的高度与基质肥料层对应以便能快速吸收肥料；灌木植物种子可以选用红柳、柠条、沙柳、沙棘、木豆、伞房决明等耐旱植物的种子。这种灌木种子还可以预先另外采用包衣处理。在生态修复毯上设置矩阵排列的固定钉，固定钉可以选择由胶原纤维、聚己内酯、聚乙醇酸、聚乳酸乙醇酸共聚物、二氧环己酮聚合物等可降解的纤维材料制成的绳子绑定在生态修复毯上。

上述方法专门针对本发明的生态修复毯设计而成，在埋设生态修复毯后的前期，通过第一次淋水，营造初步的生长环境，使生态修复毯中的种子快速适应，使固定钉中的植物能吸收水分快速生根萌发，此时淋水量较少，固定钉的外壳吸水降解非常缓慢，固定钉能发挥非常好的固定效果。大部分喷淋水渗入反滤层进入基质肥料层被截留，还有一部分被保水层截留。第二次淋水则是进一步促进植物种子生长，并且充分发挥保水层的功能。

随着定期淋水，内部的灌木种子开始快速生根发芽。植物根系沿着中空管状结构向下生长，也从通孔中伸出向四周生长。同时，外壳也逐渐被降解，外壳的沙蒿胶、改性沙蒿胶与喷淋渗透的水逐渐作用，对周围的沙漠化土壤起到非常好的固化结块效果，在中后期进一步发挥防沙固沙的功能。随着固定钉逐渐解体，固定钉内的灌木种子根系逐渐变得发达，通过继续生长取代固定钉发挥相应的固定生态修复毯的固沙作用。如此设计固定钉的目的在于，在生态修复毯中的植物长势较弱时，由固定钉提供足够的防风固沙的功能，避免生态修复毯费风沙吹起；而随着固定钉内快速生根的灌木植物的根系生长，这些灌木植物能在后期提供比固定钉更牢固、更稳定的防风固沙效果。

保水层采用市面上常见的高吸水树脂通过粘合剂压制而成，粘合剂可以选用羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素等常见材料。保水层外部用渗水的织物布料包裹(即织物层)，例如棉布或其他复合纤维材料。

优选地，所述固定钉从所述保水层向下贯穿的长度为生态修复毯厚度的1.5-2倍。

优选地，所述基质肥料层内设有草本植物种子和灌木植物种子。一般而言，基质肥料层的原料按重量百分比，可以选用20％草本植物种子和灌木植物种子、50％腐熟秸秆粪便、20％软木碎屑、10％粘合剂，按照类似于软木垫的生产工艺压制而成。草本植物种子和灌木植物种子的用量比例为6-8:1；所述草本植物种子为狗牙根、弯叶画眉草、沙打旺、多年生黑麦草、冰草、紫花苜蓿、无芒燕麦、骆驼蓬、沙蒿等耐旱的草本植物的种子；所述灌木种子为沙棘、沙柳、柠条等耐旱的灌木植物种子。粘合剂采用市售的瓜尔胶、白乳胶、黄胶等。

基质肥料层通过将草本植物种子和灌木植物种子配合使用，采用特定的用量比例(6-8:1，最佳比例6.5:1)做到草灌结合，草本植物生长周期短，建植速度快，而灌木植物发芽周期长，固土抗旱能力强，根系发达，草本植物前期能为灌木种子营造良好的生长环境，使生态修复毯的固沙修复效果更好。待灌木生长稳定后，可后续再栽种乔木。

优选地，所述保水层上、下表面的织物层之间按矩阵排列有若干弹性纤维绳。例如二烯类弹性纤维、聚氨酯纤维、聚醚酯弹性纤维、聚烯烃弹性纤维或其他厂家生产的复合弹性纤维，保证在高吸水树脂吸水膨胀和失水复原后能够始终保持整体。

更优选地，相邻的所述弹性纤维绳之间间隔5-8cm。

优选地，相邻固定钉之间采用绳子连接形成网格状结构，所述网格状结构水平位于所述保水层下方。采用绳子将固定钉之间连接，能进一步提升早期的固沙效果，也能使生态修复毯牢牢固定在沙漠土壤中，还能为根系生长提供引导。绳子可以采用生物可降解纤维制成。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：

1、通过在生态修复毯中设置特殊的固定钉，并在固定钉中放入灌木植物的种子，利用植物种子的快速生根萌发改变前后期的固定钉的形态，不仅有效延长了固定钉的功能时间，还时固定钉的后期固定效果进一步增强，显著提高了对沙漠土壤的固沙功能；

2、采用特定的生态毯结构，起到了良好的保水作用和基质肥料缓释的效果；

3、采用特定比例的草本植物和灌木植物结合的方式，整个生态修复毯的修复效果增强，修复功能持续时间更长。

附图说明

图1为实施例1的生态修复毯的结构示意图；

图2为实施例1的生态修复毯的固定钉的内部结构示意图；

图3为实施例2的生态修复毯的结构示意图；

图中：1、反滤层；2、基质肥料层；3、保水层；301、织物层；4、固定钉；5、外壳；501、节片；6、植物种子；7、通孔；8、弹性纤维绳；9、绳子。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1、2，本实施例提供的用于沙漠戈壁土壤的生态修复毯，由上至下包括反滤层1、基质肥料层2、保水层3，另设有若干固定钉4竖直向下贯穿生态修复毯；所述固定钉4在生态修复毯上呈矩阵排列，相邻固定钉4之间间隔5-10cm；所述固定钉4包括外壳5，所述外壳5为中空管状结构并由生物可降解材料制成；所述外壳5的中空管状结构内水平设有节片501，所述节片501上在所述外壳5的中空管状结构内的位置与所述基质肥料2对应；所述节片501上放置灌木植物种子6，所述植物种子6在所述外壳5的中空管状结构内的放置位置与所述基质肥料层2对应；所述固定钉4的侧面设有若干通孔7；另设织物层301包裹在所述保水层3外部。

本实施例提供的生态修复毯的使用方法为：

S1、将生态修复毯埋设在沙漠土壤下方，埋设深度5-10cm，重新盖上沙漠土壤；

S2、按10-12t/亩的用量在埋设生态修复毯的地方第一次淋水；

S3、2-3d后，按15-20t/亩的用量在埋设生态修复毯的地方第二次淋水；

S4、以后每隔3d，按4-6t/亩的用量在埋设生态修复毯的地方补淋水，直至超过85％数量的固定钉中长出植物为止。

上述生态修复毯中，反滤层采用市面上常用的砂、碎石、卵石等原料组成，保证喷淋的水或降雨快速深入下放的基质肥料层和保水层中。

所述固定钉的外壳可以由普通沙蒿胶、改性沙蒿胶、聚乳酸等生物可降解材料组成，所述改性沙蒿胶由普通沙蒿胶通过硅烷偶联剂接枝改性制得；外壳的中空管状结构内放置灌木植物种子；灌木植物种子可以选用红柳、柠条、沙柳、沙棘、木豆、伞房决明等耐旱植物的种子。这种灌木种子还可以预先另外采用包衣处理。在生态修复毯上设置矩阵排列的固定钉，固定钉可以选择由胶原纤维、聚己内酯、聚乙醇酸、聚乳酸乙醇酸共聚物、二氧环己酮聚合物等可降解的纤维材料制成的绳子绑定在生态修复毯上。

上述方法专门针对本发明的生态修复毯设计而成，在埋设生态修复毯后的前期，通过第一次淋水，营造初步的生长环境，使生态修复毯中的种子快速适应，使固定钉中的植物能吸收水分快速生根萌发，此时淋水量较少，固定钉的外壳吸水降解非常缓慢，固定钉能发挥非常好的固定效果。大部分喷淋水渗入反滤层进入基质肥料层被截留，还有一部分被保水层截留。第二次淋水则是进一步促进植物种子生长，并且充分发挥保水层的功能。

随着定期淋水，内部的灌木种子开始快速生根发芽。植物根系沿着中空管状结构向下生长，也从通孔中伸出向四周生长。同时，外壳也逐渐被降解，外壳的沙蒿胶、改性沙蒿胶与喷淋渗透的水逐渐作用，对周围的沙漠化土壤起到非常好的固化结块效果，在中后期进一步发挥防沙固沙的功能。随着固定钉逐渐解体，固定钉内的灌木种子根系逐渐变得发达，通过继续生长取代固定钉发挥相应的固定生态修复毯的固沙作用。如此设计固定钉的目的在于，在生态修复毯中的植物长势较弱时，由固定钉提供足够的防风固沙的功能，避免生态修复毯费风沙吹起；而随着固定钉内快速生根的灌木植物的根系生长，这些灌木植物能在后期提供比固定钉更牢固、更稳定的防风固沙效果。

保水层采用市面上常见的高吸水树脂通过粘合剂压制而成，粘合剂可以选用羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、微晶纤维素等常见材料。保水层外部用渗水的织物布料包裹(即织物层)，例如棉布或其他复合纤维材料。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1相比，进行了如下改进：所述保水层3的上、下表面的织物层301之间按矩阵排列有若干弹性纤维绳8；相邻固定钉4之间采用绳子9连接形成网格状结构，所述网格状结构水平位于所述保水层3下方。

Claims (5)

1.一种用于沙漠戈壁土壤的生态修复毯，其特征在于，由上至下包括反滤层、基质肥料层、保水层，另设有若干固定钉竖直向下贯穿生态修复毯；所述固定钉在生态修复毯上呈矩阵排列，相邻固定钉之间间隔5-10cm；所述固定钉包括外壳，所述外壳为中空管状结构并由生物可降解材料制成；所述外壳的中空管状结构内水平设有节片，所述节片在所述外壳的中空管状结构内的位置与所述基质肥料层对应；所述固定钉的侧面设有若干通孔；另设织物层包裹在所述保水层外部。

2.根据权利要求1所述的生态修复毯，其特征在于，所述固定钉从所述保水层向下贯穿的长度为生态修复毯厚度的1.5-2倍。

3.根据权利要求1所述的生态修复毯，其特征在于，所述保水层上、下表面的织物层之间按矩阵排列有若干弹性纤维绳。

4.根据权利要求3所述的生态修复毯，其特征在于，相邻的所述弹性纤维绳之间间隔5-8cm。

5.根据权利要求1所述的生态修复毯，其特征在于，相邻固定钉之间采用绳子连接形成网格状结构，所述网格状结构水平位于所述保水层下方。

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