植被恢復(fù)系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進(jìn)行植被恢復(fù)的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種植被恢復(fù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有一定坡度的裸露山坡或水平沙荒地、設(shè)置于山坡高位處或高于沙荒地水平位處的水窖、沿低于水窖的山坡坡面或沙荒地鋪設(shè)的植被種植單元、主流管和支流管，植被種植單元包括方形塑料框架、位于塑料框架中心且頂面設(shè)有開(kāi)口的十字型四通管和位于四通管頂面開(kāi)口處并向塑料框架側(cè)邊延伸的棉紗，各相鄰植被種植單元中心的四通管通過(guò)支流管相互連接，主流管一端與水窖底部的出水口連接、另一端與任一植被種植單元中的支流管連接。本發(fā)明的植被恢復(fù)系統(tǒng)，采用具有特殊結(jié)構(gòu)的植被種植單元，施工方便、無(wú)需人工噴灑澆水，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，且植物成活率高，植物生長(zhǎng)后，根部可深入巖石或地表中，能起到很好的保水固土作用。本發(fā)明還提供了一種利用上述植被恢復(fù)系統(tǒng)對(duì)裸露巖石的山坡或荒沙地進(jìn)行植被恢復(fù)的方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】植被恢復(fù)系統(tǒng)及利用該系統(tǒng)進(jìn)行植被恢復(fù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，尤其涉及一種植被恢復(fù)的系統(tǒng)，更具體是涉及一種針對(duì)因修建公路、風(fēng)電場(chǎng)等造成的裸露巖石山坡或因人為不合理利用土地造成的荒沙地進(jìn)行植被恢復(fù)的系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種利用上述植被恢復(fù)系統(tǒng)對(duì)裸露巖石的山坡或沙荒地進(jìn)行植被恢復(fù)的方法，達(dá)到防沙、治沙，維護(hù)生態(tài)平衡的目的。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的加快，高速公路、風(fēng)電場(chǎng)等的建設(shè)日益增多，伴隨著各種填挖、爆破施工而產(chǎn)生的裸露邊坡數(shù)量不斷增加；沙荒地是干旱、半干旱地區(qū)在干旱多風(fēng)少雨和疏松沙質(zhì)地表?xiàng)l件下，由于人為的不合理超強(qiáng)度利用土地等因素，破壞脆弱的生態(tài)平衡，使原來(lái)非沙漠的地區(qū)出現(xiàn)了以風(fēng)沙活動(dòng)、沙丘起伏為主要特征的現(xiàn)象。裸露的邊坡和沙荒地失去了植物賴(lài)以生長(zhǎng)的土壤基質(zhì)，因而穩(wěn)定性差，水土流失十分嚴(yán)重。水土的流失容易導(dǎo)致滑坡、塌方、泥石流等災(zāi)害事件的發(fā)生，因此，必須對(duì)裸露的山坡和沙荒地進(jìn)行治理。現(xiàn)有對(duì)裸露巖石的山坡進(jìn)行治理的常用方法是:將裸露的坡面劃為多個(gè)方草格，用水泥修筑方草格的邊框，再將植物種子和適合于植物種子生長(zhǎng)的泥土混合后裝于塑料袋，將塑料袋敞開(kāi)口放進(jìn)方草格內(nèi)，依靠定時(shí)向方草格內(nèi)的土壤灑水或雨淋，讓種子發(fā)芽生長(zhǎng)。這種方法雖能讓裸露的山坡很快得到綠化，但存在的問(wèn)題是:1、采用水泥來(lái)修筑方草格的邊框，工程大，成本高；2、在干旱的季節(jié)，需要經(jīng)常采用噴灑的方式澆水，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，保養(yǎng)費(fèi)用非常高；3、適合種子成長(zhǎng)的泥土放在塑料袋里，噴灑的水或雨水往往會(huì)沿塑料袋的表面流走，難于深入泥土中，種子的成活率較低；4、泥土和山坡巖層隔著一層塑料膜，植物生長(zhǎng)后，根部無(wú)法深入巖石中，在臺(tái)風(fēng)到來(lái)之時(shí)，植物很易被連根撥起，不能起到很好的保水固土作用；5、由于泥土需要從他處運(yùn)來(lái)，而該方法的泥土層厚度一般是10-20cm，施工成本非常高，導(dǎo)致無(wú)法普及使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決以上存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)需噴灑澆水、且保養(yǎng)費(fèi)用低的植被恢復(fù)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種利用上述植被恢復(fù)系統(tǒng)對(duì)裸露巖石的山坡或沙荒地進(jìn)行植被恢復(fù)的方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的植被恢復(fù)系統(tǒng)，包括具有一定坡度的裸露巖石的山坡或水平沙荒地，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括設(shè)置于山坡高位處或高于沙荒地水平位處的水窖、沿低于水窖的山坡坡面或沙荒地鋪設(shè)的植被種植單元和供水管；水窖底部設(shè)有出水口，出水口處設(shè)有開(kāi)關(guān)；植被種植單元包括方形塑料框架、位于塑料框架中心且頂面設(shè)有開(kāi)口的十字型四通管和位于四通管頂面開(kāi)口處的棉紗，塑料框架的側(cè)邊截面呈L形，其橫向邊開(kāi)設(shè)有可將塑料框架固定于山坡巖石上或沙荒地深處的定位孔、豎向邊開(kāi)設(shè)有接管孔，棉線(xiàn)是由多根棉線(xiàn)構(gòu)成，各棉線(xiàn)的一端聚集固定于四通管頂面的開(kāi)口處、另一端為自由端、分散延伸至塑料框架的各側(cè)邊；供水管包括主流管和縱橫交錯(cuò)的支流管；各相鄰植被種植單元中心的四通管通過(guò)穿越植被種植單元豎向邊接管孔的支流管相互連接，主流管一端與水窖底部的出水口連接、另一端與任一植被種植單元中的支流管連接。
[0006]為了節(jié)約水源，上述靠近山坡或沙荒地邊緣的植被種植單元，其外側(cè)的接管孔設(shè)有活動(dòng)封口。
[0007]為了讓棉紗更好引流、同時(shí)便于棉紗的纏繞，上述四通管頂面的開(kāi)口設(shè)有豎向凸沿，凸沿上套接有一套筒，套筒的上開(kāi)口比下開(kāi)口小，棉紗的自由端從套筒的頂部穿出再分散延伸至塑料框架的各側(cè)邊。
[0008]由于山坡的坡度對(duì)土壤層的穩(wěn)定性影響較大，對(duì)于坡面與水平面夾角小于30°的山坡或沙荒地，上述植被種植單元優(yōu)選邊長(zhǎng)為100 - 150cm的塑料框架，對(duì)于坡面與水平面夾角大于30°的山坡，上述植被種植單元優(yōu)選邊長(zhǎng)為50 -1OOcm的塑料框架。
[0009]為了能給土壤提供足夠的水分，同時(shí)又能節(jié)約成本，上述支流管優(yōu)選壁厚為0.15 - 0.3mm、內(nèi)徑為10 — 20mm的塑料波紋管。
[0010]為了避免干旱季節(jié)水窖的水源不足，上述水窖上部設(shè)有可與自動(dòng)供水裝置連接的進(jìn)水口，水窖內(nèi)還設(shè)有液位開(kāi)關(guān)。
[0011]為了使從水窖出來(lái)的水流灌輸更加順暢，上述主流管與位于山坡最上端或最靠近水窖處的植被種植單元中的支流管連接。
[0012]本發(fā)明的植被恢復(fù)系統(tǒng)，與現(xiàn)有相比具有如下的優(yōu)點(diǎn):
1、采用可一次成型的塑料框架來(lái)形成植被單元，成本低且易于鋪設(shè)。
[0013]2、在各植被單元內(nèi)設(shè)置頂面開(kāi)口且相互連接的四通管，并在四通管開(kāi)口處設(shè)置棉紗，利用棉紗的吸水、引流作用，在晴天或干旱的季節(jié)，棉紗可將吸收的水分逐步釋放，使各植被單元內(nèi)的水流分布均勻、土壤保持長(zhǎng)時(shí)間的潤(rùn)濕。
[0014]3、在山坡高位處或高于沙荒地處設(shè)置水窖，可在雨季時(shí)收集山坡或地面的水、在干旱季節(jié)利用壓力差源源不斷向各植被單元輸送植物生長(zhǎng)所需的水分，實(shí)現(xiàn)雨水收集再利用和自動(dòng)灌溉的功能；另外，還可在水窖中加入合適的肥料，以促進(jìn)植物更快生長(zhǎng)。
[0015]4、本發(fā)明的植被恢復(fù)系統(tǒng)，無(wú)需人工噴灑澆水，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，且植物成活率高，植物生長(zhǎng)后，根部可深入巖石或地面中，能起到很好的保水固土作用，特別適合于因修建公路、風(fēng)電場(chǎng)等造成裸露巖石的山坡或因人為不合理利用土地造成的荒沙地進(jìn)行植被恢復(fù)。
[0016]本發(fā)明還提供一種利用上述植被恢復(fù)系統(tǒng)對(duì)裸露巖石的山坡或沙荒地進(jìn)行植被恢復(fù)的方法，該方法包括如下步驟:
(1)在裸露巖石的山坡的高位處或高于沙荒地水平位處設(shè)置一水窖，水窖底部設(shè)有出水口，出水口設(shè)有開(kāi)關(guān)；
(2)在略低于水窖的山坡坡面或沙荒地上鋪設(shè)上述植被恢復(fù)系統(tǒng)的植被種植單元，并用鉚釘或鋼條將各植被種植單元固定于山坡的巖石上或沙荒地的深層處；
(3)通過(guò)縱橫交錯(cuò)的支流管將各植被種植單元中心的四通管連接起來(lái)，使所有植被種植單元連成一片；
(4)在水窖出水口和任一植被種植單元的支流管之間采用主流管將兩者連接起來(lái)；
(5)在植被種植單元內(nèi)鋪上一層含有草籽的土壤，利用雨水或水窖的水對(duì)各植被單元內(nèi)的土壤進(jìn)行澆灌，使草籽發(fā)芽生長(zhǎng)。[0017]由于土壤與山坡的巖層直接接觸，上述含有草籽的土壤厚度優(yōu)選3 - 5cm。
[0018]由于山坡具有一定的陡度，為了保證塑料框架側(cè)邊具有較好的受力，上述方法中，步驟(2)在裸露巖石的山坡上鋪設(shè)植被種植單元時(shí)，各植被種植單元以塑料框架側(cè)邊與坡面的水平線(xiàn)成45°角的方式鋪設(shè)。
[0019] 本發(fā)明的植被恢復(fù)方法，由于利用具有特殊結(jié)構(gòu)的植被種植單元，施工方便、位于植被種植單元內(nèi)的土壤潤(rùn)濕度好，草籽成活率高，而在山坡高位處或高于沙荒地水平位處設(shè)置水窖，可免去人工噴灑澆水的辛苦，也大大節(jié)省養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用；裸露的山坡或沙荒地在草叢成長(zhǎng)后，草叢的根部還能從山坡的巖層或地表中吸收水分，有利于其他植物的種植。本發(fā)明的植被恢復(fù)方法，當(dāng)植物生長(zhǎng)到一定的程度，還可將植被種植單元和支流管從土壤中挖出，移到其他裸露的山坡或沙荒地、配合新修的水窖進(jìn)行植被恢復(fù)，大大節(jié)約山坡或沙荒地綠化的成本，達(dá)到更好防沙、治沙，維護(hù)生態(tài)平衡的目的。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明山坡植被恢復(fù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是植被種植單元連成一片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是單個(gè)植被種植單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是圖2中一個(gè)植被種植單元沿A-A線(xiàn)的剖面圖。
具體實(shí)施例
[0024]本實(shí)施例以具有一定坡度的山坡作為例子，如圖1、2所示，本發(fā)明的山坡植被恢復(fù)系統(tǒng)，包括具有一定坡度的裸露巖石的山坡1、水窖2、植被種植單元3和供水管；山坡的坡度原則上只要坡面與水平面的夾角小于90°則可，但太陡的坡面不利于土壤層的固定，太平的坡面不利于水流的自動(dòng)灌溉，一般是坡面與水平面的夾角為10° -80°較好；水窖設(shè)置于山坡高位處，其底部設(shè)有出水口 21，水窖的上部還設(shè)有可與供水裝置連接的進(jìn)水口23及用于液位控制的浮球控制裝置(圖中無(wú)顯示)；植被種植單元包括方形塑料框架31、位于塑料框架中心且頂面設(shè)有開(kāi)口的十字型四通管32和位于四通管頂面開(kāi)口處的棉紗33，塑料框架的側(cè)邊截面呈L形，其橫向邊開(kāi)設(shè)有可將塑料框架固定于巖石上的鉚釘孔311、豎向邊開(kāi)設(shè)有接管孔312，四通管頂面的開(kāi)口設(shè)有豎向凸沿321，凸沿上套設(shè)有套筒34，該套筒下開(kāi)口的內(nèi)徑略大于凸沿的外徑，以形成緊密的套接，套筒上開(kāi)口的內(nèi)徑小于下開(kāi)口的內(nèi)徑，棉線(xiàn)是由多根棉線(xiàn)構(gòu)成，各棉線(xiàn)的一端聚集固定于四通管頂面的開(kāi)口處，棉線(xiàn)的另一端為自由端，從套筒的頂部穿出再分散延伸至塑料框架的各側(cè)邊，如圖3、4所示，植被種植單元沿低于水窖的山坡坡面鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)，將各植被種植單元以塑料框架側(cè)邊與水平線(xiàn)成45°角的方式鋪設(shè)，在靠近山坡邊緣處的植被種植單元，其外側(cè)的接管孔用堵頭313封閉；供水管包括主流管41和縱橫交錯(cuò)的支流管42，為了在干旱季節(jié)，水窖能為整個(gè)山坡植被提供充足的用水量，主流管的內(nèi)徑與需要植被的山坡面積有關(guān)，如果在山坡面積不是特別大的情況下，主流管選擇內(nèi)徑為25-50mm的金屬管、橡膠管或塑料管就好，支流管選用壁厚為
0.15 - 0.3、內(nèi)徑為10 - 20mm的塑料波紋管，各相鄰植被種植單元中心的四通管通過(guò)支流管相互連接，各支流管穿越植被種植單元豎向邊接管孔，主流管一端與水窖底部的出水口連接、另一端與位于山坡最上端的植被種植單元中的支流管連接，主流管與水窖出水口連接處設(shè)有開(kāi)關(guān)411、與支流管連接處設(shè)有二通閥412。
[0025]本發(fā)明的山坡植被恢復(fù)系統(tǒng)，使用時(shí)，將各植被種植單元沿裸露巖石的山坡的坡面鋪設(shè)后，將主流管、支流管連接好，在各植被種植單元內(nèi)鋪上一層含有草籽的土壤，土壤層的厚度為3 - 5cm。下雨的時(shí)候，利用雨水對(duì)土壤層進(jìn)行直接澆灌，同時(shí)棉紗吸收大量雨水，水窖也蓄水，天晴時(shí)，當(dāng)土壤的水分不飽和，棉紗可將吸收的水分逐步釋放，使各植被單元內(nèi)的水流分布均勻、土壤保持長(zhǎng)時(shí)間的潤(rùn)濕；在長(zhǎng)時(shí)間晴天或干旱的季節(jié)，利用主流管和分流管將水窖的水引向各植被種植單元的四通管頂面的開(kāi)口，讓棉紗將水吸收后逐步釋放，以保持土壤的潤(rùn)濕，讓植物成長(zhǎng)壯大。如遇到特別干旱的季節(jié)，水窖的水源不足時(shí)，還可以通過(guò)供水車(chē)直接往水窖加水或通過(guò)自動(dòng)供水裝置向水窖上部的進(jìn)水口補(bǔ)充水源。[0026]上述僅以山坡作為例子，本發(fā)明的植被恢復(fù)系統(tǒng)，同樣可以適用于沙荒地，在沙荒地上鋪設(shè)植被種植單元時(shí)，需要用比較長(zhǎng)的鋼條將塑料框架固定于沙地上，由于植被種植單元中泥土的粘性能使沙不被風(fēng)吹走，而種植單元中的棉紗又能使水充分被植物吸收、不被流進(jìn)深不見(jiàn)底的沙浪費(fèi)，本發(fā)明的植被恢復(fù)方法也是治沙的一種好方法。
【權(quán)利要求】
1.一種植被恢復(fù)系統(tǒng)，包括裸露山坡或沙荒地，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括設(shè)置于山坡高位處或高于沙荒地水平位處的水窖、沿低于水窖的山坡坡面或沙荒地鋪設(shè)的植被種植單元和供水管；水窖底部設(shè)有出水口，出水口處設(shè)有開(kāi)關(guān)；植被種植單元包括方形塑料框架、位于塑料框架中心且頂面設(shè)有開(kāi)口的十字型四通管和位于四通管頂面開(kāi)口處的棉紗，塑料框架的側(cè)邊截面呈L形，其橫向邊開(kāi)設(shè)有可將塑料框架固定于山坡巖石上或沙荒地深處的定位孔、豎向邊開(kāi)設(shè)有接管孔，棉線(xiàn)是由多根棉線(xiàn)構(gòu)成，各棉線(xiàn)的一端聚集固定于四通管頂面的開(kāi)口處、另一端為自由端、分散延伸至塑料框架的各側(cè)邊；供水管包括主流管和縱橫交錯(cuò)的支流管；各相鄰植被種植單元中心的四通管通過(guò)穿越植被種植單元豎向邊接管孔的支流管相互連接，主流管一端與水窖底部的出水口連接、另一端與任一植被種植單元中的支流管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植被恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:所述靠近山坡或沙荒地邊緣的植被種植單元，其外側(cè)的接管孔設(shè)有活動(dòng)封口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植被恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:所述四通管頂面的開(kāi)口設(shè)有豎向凸沿，凸沿上套接有一套筒，套筒的上開(kāi)口比下開(kāi)口小，棉紗的自由端從套筒的頂部穿出再分散延伸至塑料框架的各側(cè)邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的植被恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:對(duì)于荒沙地或坡面與水平面夾角小于30°的山坡，所述植被種植單元的邊長(zhǎng)為100 - 150cm的塑料框架；對(duì)于坡面與水平面夾角大于30°的山坡，所述植被種植單元的邊長(zhǎng)為50 -1OOcm的塑料框架。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的植被恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:所述支流管的壁厚為0.15 -0.3mm、內(nèi)徑為10 — 20mm的塑料波紋管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的植被恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:所述水窖上部設(shè)有可與自動(dòng)供水裝置連接的進(jìn)水口，水窖內(nèi)還設(shè)有液位開(kāi)關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植被恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于:所述主流管與位于山坡最上端或最靠近水窖處的植被種植單元中的支流管連接。
8.一種對(duì)裸露山坡或沙荒地進(jìn)行植被恢復(fù)的方法，該方法包括如下步驟: (1)在裸露山坡的高位處或高于沙荒地水平位處設(shè)置一水窖，水窖底部設(shè)有出水口，出水口設(shè)有開(kāi)關(guān)； (2)在略低于水窖的山坡坡面或沙荒地上鋪設(shè)權(quán)利要求1所述植被恢復(fù)系統(tǒng)的植被種植單元，并用鉚釘或鋼條將各植被種植單元固定于山坡的巖石上或沙荒地的深層處； (3)通過(guò)縱橫交錯(cuò)的支流管將各植被種植單元中心的四通管連接起來(lái)，使所有植被種植單元連成一片； (4)在水窖出水口和任一植被種植單元的支流管之間采用主流管將兩者連接起來(lái)； (5)在植被種植單元內(nèi)鋪上一層含有草籽的土壤層，利用雨水或水窖的水對(duì)各植被單元內(nèi)的土壤進(jìn)行澆灌，使草籽發(fā)芽生長(zhǎng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的對(duì)裸露山坡或荒沙地進(jìn)行植被恢復(fù)的方法，其特征在于:所述含有草籽的土壤厚度為3 - 5cm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對(duì)裸露山坡或荒沙地進(jìn)行植被恢復(fù)的方法，其特征在于:所述方法中，步驟(2)在裸露山坡上鋪設(shè)植被種植單元時(shí)，各植被種植單元以塑料框架側(cè)邊與坡面的水平線(xiàn)成45°角的方式鋪設(shè)。
【文檔編號(hào)】A01G9/02GK103947438SQ201410199827
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】王承輝 申請(qǐng)人:王承輝