一种岩石坡面植被恢复技术及其应用

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一种岩石坡面植被恢复技术及其应用\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种植被恢复技术及其应用，特别涉及一种岩石坡面植被恢复技术及其应用。\n背景技术\n[0002] 近年来，公路、铁路、水利、农林、城建等基础设施建设已造成大量新生的岩石坡面，这些新岩石坡面坡度陡、硬度高，原有的土壤植被系统已被彻底破坏。短期内在其表面自然地恢复植被覆盖几乎不可能，要想尽快在这种新生的岩石坡面恢复植被覆盖，必须要实施人工干预。\n[0003] 现有的岩石坡面植被恢复方法除了林业上的爆破造林法之外，主要是客土喷播或者有机质喷播，采用的植物也是以草本植物为主。由于客土喷播或有机质喷播在岩石坡面上能形成的土壤层厚度有限(一般为7-8cm)，加上草本植物耗水量大、根系浅，虽然施工后第一年还能看到草本植物的存活，但2-3年后草本植物或者退化、或者枯死，最终的植被恢复效果都不理想。\n[0004] 在我国北方地区，客土喷播方法在坡面上所形成的人工土壤层养分含量低，但保墒性能好；有机质喷播方法在坡面上所形成的有机质层养分含量高，但保墒性能差。而这两种方法都是以种子直播为特征的，即在客土或有机质中掺入植物种子，将种子与客土或有机质一起喷射到坡面上。由于草种发芽快而且生长迅速，与发芽慢、生长慢的乔灌木种子争水、争肥、争光照，能够抑制乔灌木种子的生长发育。尽管在播种时乔、灌、草种子都有，但最终能形成植物群落的往往只是草本植物，而草本植物又因耗水高和退化快而难以长期维持，因此单一的客土+种子喷播或者有机质+种子喷播，并不适用于岩石坡面的植被恢复。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的在于公开一种坡面植被恢复技术。\n[0006] 本发明目的是通过如下技术方案实现的：\n[0007] 本发明所述的岩石坡面植被恢复方法包括：客土与有机质的双层喷射以及种子直播与乔、灌木幼苗移栽的结合。\n[0008] 所述双层喷射是指底层为厚度10-12cm的客土层(1)；表层为厚度5-7cm的有机质层(2)；客土层与有机质层的结合部夹有镀锌金属机编网(3)，该金属网被锚杆(4)固定在坡面上；客土层内掺入植物纤维、土壤改良材料(5)；有机质层内掺入土壤改良材料、草种和乔、灌木种子(6)；在客土和有机质所构成的人工土壤层内移栽有乔、灌木幼苗(7)。\n[0009] 上述客土是指施工地点当地的土壤，土壤内含有长度为2-3cm经过自然堆放发酵的植物纤维，土壤与植物纤维的比例为6-8∶4-2，优选7∶3；土壤内含有土壤改良材料，土壤改良材料包括0.1％-0.3％的农林用保水剂，如成分为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体、粒径0.3mm吸水倍率250-300使用寿命3年以上的保水剂，2％-8％蛭石，10％-20％炉灰渣和0.1％-2％的缓释肥。优选添加比例为保水剂0.2％、蛭石5％、炉灰渣15％、缓释肥\n0.5％。\n[0010] 上述有机质是指由草炭、堆肥和过筛壤土所构成的混合物，三者的比例为\n2-4∶4-6∶1-3，优选3∶5∶2；有机质内含有土壤改良材料，土壤改良材料包括\n0.1％-0.3％的农林用保水剂(如成分为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体、粒径0.3mm、吸水倍率250-300、使用寿命3年以上的保水剂)，2％-8％珍珠岩，0.5％-3％有机肥和\n0.1％-2％的氮磷钾高效复合肥。优选添加比例为保水剂0.1％、珍珠岩5％、有机肥1％、高效复合肥0.5％。\n[0011] 上述乔灌草种子为根据各地植被特点选择的适宜当地播种的物种，其使用比例为乔∶灌∶草＝10-30％∶30-50％∶30-50％，优选比例为乔∶灌∶草＝\n20％∶40％∶40％。\n[0012] 上述乔灌木幼苗为高度20-30cm，枝干已经木质化的营养钵苗、容器袋苗、保育块苗、土球苗中的一种。\n[0013] 本发明所述的岩石坡面植被方法为：\n[0014] 1、清理坡面，去掉碎石和浮石；\n[0015] 2、向坡面下凹处回填土壤并压实，土壤回填量以基本填满下凹处为准；\n[0016] 3、用风镐或冲击钻按垂直于地面的方向在坡面上打孔，形成孔间距2-3cm、孔深\n20-50cm、直径10-20cm的碎石洞；\n[0017] 4、在打孔处竖立直径为10-15cm，长为15-25cm的PVC管；\n[0018] 5、锚挂镀锌机编网，锚杆使用密度为1.5-2.5根/m2；\n[0019] 6、除了PVC管内之外在坡面上喷射厚度为10-12cm的客土，喷射时将机编网拉起，使其位于客土层表面或上层；\n[0020] 7、除了PVC管内之外，在客土层上喷射厚度为5-7cm有机质，有机质喷射时间与客土层喷射时间相差不超过24小时；\n[0021] 8、客土层与有机质层喷射完毕后，待有机质层表面干燥后，将坡面上竖立的PVC管拔出，插入乔灌木幼苗，然后覆土踏实、浇水。\n[0022] 本发明提供了一种新型岩石坡面植被恢复技术，能在短时间内在岩石坡面恢复乔、灌、草相结合的植被覆盖，为我国生态建设和环境保护提供了新方法，会产生很大的社会效益、经济效益和生态效益。\n附图说明：\n[0023] 图1施工断面示意图\n[0024] 图2回填土示意图\n[0025] 图3打洞、竖立PVC管材示意图\n[0026] 图4挂网示意图\n[0027] 图5喷射客土示意图\n[0028] 图6喷射有机质示意图\n[0029] 图7移栽乔灌木幼苗示意图\n[0030] 下述实验例和实施例用于进一步说明但不限于本发明。\n[0031] 实验例1 本发明岩石坡面植被恢复方法与客土+种子喷播、有机质+种子喷播植被恢复效果比较试验\n[0032] 表1 本发明与客土+种子喷播、有机质+种子喷播植被恢复效果比较\n[0033] \n 草本发 灌木发芽 灌木移栽 第二年灌 第二年植 第三年灌 第三年植\n 芽率 率 成活率 木存活率 被覆盖率 木存活率 被覆盖率\n 客土+种子喷 51％ 28.6％ - 5％ 54％ 0 40％\n 播\n 有机质+种子 87.8％ 20％ - 2％ 85％ 0 65％\n 喷播\n 本发明 78％ - 95％ 82％ 83％ 78％ 80％\n[0034] 表2 本发明与客土、有机质土壤养分效果比较\n[0035] \n 有机质(％) 全N(％) 全K(％) 全P(％) pH\n 客土 2.572 0.116 1.540 0.054 7.7\n 有机质 25.830 0.638 1.416 0.104 5.8\n 本发明 17.75 0.150 1.558 0.089 6.9\n[0036] 结果证明，采用本发明岩石坡面植被恢复方法，灌木三年内存活率均高于采用客土+种子喷播或有机质+种子喷播植被恢复方法；而植被覆盖率的长期效果明显较客土+种子喷播或有机质+种子喷播植被恢复方法稳定；本发明土壤养分明显高于客土养分，虽然大部分养分含量没有有机质高，但总体水平相差不大，且个别成分较有机质也有提高，说明本发明客土+有机质的结合使土壤有足够的养分。\n[0037] 下述实施例均能实现上述实验例的效果。\n具体实施方式\n[0038] 实施例1：\n[0039] 坡度60°的岩石边坡，坡面岩石风化程度中等，坡面不规则且凹凸起伏较大。\n[0040] 清理坡面，去掉碎石和浮石；向坡面下凹处回填土壤并压实，土壤回填量以基本填满下凹处为准，如果下凹处存土困难，可以将土装入编织袋或麻袋中，然后再放置在下凹处；用风镐或冲击钻按垂直于地面的方向在坡面上打孔，形成孔间隔2-3cm、孔深40-50cm、直径为17cm的碎石洞；在打孔处竖立直径为15cm，长为22cm的PVC管；用Φ10×400mm、Φ12×600mm的锚杆锚挂网眼大小为50mm×50mm、线径为2.2mm的镀锌金属机编网，锚杆密\n2\n度2.5根/m ；除了PVC管内之外在坡面上喷射厚度为12cm的客土，即施工地点当地的土壤，土壤内含有长度为2-3cm自然堆放发酵的植物纤维，土壤与植物纤维的比例为7∶3，土壤内含有土壤改良材料，包括0.2％成分为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体、粒径0.3mm、吸水倍率250-300、使用寿命3年以上的农林用保水剂，5％蛭石，15％炉灰渣和0.5％肥效\n15-20周、氮磷钾含量：15-30-15的缓释肥，喷射时将机编网拉起，使其位于客土层表面或上层；除了PVC管内之外在客土层上喷射厚度为7cm有机质，即由3∶5∶2的草炭、堆肥和过筛壤土所构成的混合物，有机质内含有土壤改良材料，包括0.1％成分为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体、粒径0.3mm、吸水倍率250-300、使用寿命3年以上的保水剂，5％珍珠岩，\n1％蚯蚓肥、发酵鸡粪、发酵牛粪等有机肥和0.5％氮磷钾含量：20-20-20的高效复合肥，有机质喷射时间与客土层喷射时间相差24小时；客土层与有机质层喷射完毕后，待有机质层表面干燥后，将坡面上竖立的PVC管拔出，插入乔灌木幼苗，然后覆土踏实、浇水。实施例2：\n[0041] 坡度60°的岩石边坡，坡面岩石风化程度较高，坡面规则且凹凸起伏较小。\n[0042] 清理坡面，去掉碎石和浮石；向坡面下凹处回填土壤并压实，土壤回填量以基本填满下凹处为准；用风镐或冲击钻按垂直于地面的方向在坡面上打孔，形成孔间距2-3cm、孔深30-40cm，直径15cm的碎石洞；在打孔处竖立管径为12cm，长为20cm的PVC管；用Φ10×400mm、Φ10×600mm的锚杆锚挂网眼大小为50mm×50mm、线径为2.0mm的镀锌金属\n2\n机编网，锚杆密度2.2根/m ；除了PVC管内之外在坡面上喷射厚度为10cm的客土，即施工地点当地的土壤，土壤内含有长度为2-3cm自然堆放发酵的植物纤维，土壤与植物纤维的比例为6∶4，土壤内含有土壤改良材料，包括0.1％成分为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体、粒径0.3mm、吸水倍率250-300、使用寿命3年以上的保水剂，3％蛭石，17％炉灰渣和\n0.3％肥效15-20周、氮磷钾含量：15-30-15的缓释肥，喷射时将机编网拉起，使其位于客土层表面或上层；除了PVC管内之外在客土层上喷射厚度为6cm有机质，即由2∶5∶3的草炭、堆肥和过筛壤土所构成的混合物，有机质内含有土壤改良材料，包括0.3％成分为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体、粒径0.3mm、吸水倍率250-300、使用寿命3年以上的保水剂、4％珍珠岩、1.5％蚯蚓肥、发酵鸡粪、发酵牛粪等有机肥和1％氮磷钾含量：20-20-20的高效复合肥，有机质喷射时间与客土层喷射时间相差22小时；客土层与有机质层喷射完毕后，待有机质层表面干燥后，将坡面上竖立的PVC管拔出，插入乔灌木幼苗，然后覆土踏实、浇水。\n[0043] 实施例3：\n[0044] 坡度60°的岩石边坡，坡面岩石风化程度较高，坡面规则且凹凸起伏较小。\n[0045] 清理坡面，去掉碎石和浮石；向坡面下凹处回填土壤并压实，土壤回填量以基本填满下凹处为准；用风镐或冲击钻按垂直于地面的方向在坡面上打孔，形成孔间距2-3cm、孔深20-30cm，直径为12cm的碎石洞；在打孔处竖立管径为10cm，长为15cm的PVC管；用Φ8×400mm、Φ10×600mm的锚杆锚挂网眼大小为50mm×50mm、线径为1.8mm的镀锌金属机\n2\n编网，锚杆密度1.8根/m ；除了PVC管内之外在坡面上喷射厚度为10cm的客土，即施工地点当地的土壤，土壤内含有长度为2-3cm自然堆放发酵的植物纤维，土壤与植物纤维的比例为8∶2，土壤内含有土壤改良材料，包括0.3％成分为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体、粒径0.3mm、吸水倍率250-300、使用寿命3年以上的保水剂，4％蛭石，16％炉灰渣和1.5％肥效15-20周、氮磷钾含量：15-30-15的缓释肥，喷射时将机编网拉起，使其位于客土层表面或上层；除了PVC管内之外在客土层上喷射厚度为5cm有机质，即由3∶4∶3的草炭、堆肥和过筛壤土所构成的混合物，有机质内含有土壤改良材料，包括0.2％成分为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体、粒径0.3mm、吸水倍率250-300、使用寿命3年以上的保水剂、3％珍珠岩、2％蚯蚓肥、发酵鸡粪、发酵牛粪等有机肥和1.5％氮磷钾含量：20-20-20的高效复合肥，有机质喷射时间与客土层喷射时间相差20小时；客土层与有机质层喷射完毕后，待有机质层表面干燥后，将坡面上竖立的PVC管拔出，插入乔灌木幼苗，然后覆土踏实、浇水。