本實(shí)用新型涉及干旱區(qū)植樹(shù)造林技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種與土壤貫通的半封閉式多功能植樹(shù)袋。

背景技術(shù)：

干旱區(qū)降水量小，蒸發(fā)量大，水資源短缺水或灌溉條件欠缺等客觀因素，導(dǎo)致了原始的直接挖坑植樹(shù)法成活率低下，并且澆灌維護(hù)工作繁重。為了提高干旱區(qū)植樹(shù)成效，利用植樹(shù)袋植樹(shù)是一種得到廣泛認(rèn)可和采用的手段。目前，常見(jiàn)的植樹(shù)袋從結(jié)構(gòu)上，一類(lèi)是全封閉式，如專利CN 2547124Y、CN 87100539 A、CN203194191U和CN 2602584 Y；另一類(lèi)是上端敞開(kāi)底部半封閉式，如專利CN 201365431 Y、CN 103299852 B、CN 204697616 U、CN 103299852 B、CN 201640057 U和CN 202514373 U。這兩類(lèi)植樹(shù)袋，通過(guò)全封閉或半封閉結(jié)構(gòu)來(lái)減少土壤水分的散失，達(dá)到保墑效果，一定程度上提高了植樹(shù)成活率，但由于這兩類(lèi)植樹(shù)袋的底部均是與下面土壤隔絕，無(wú)法實(shí)現(xiàn)與地下土壤的自然貫通，嚴(yán)重限制了根系呼吸和發(fā)育，這造成植樹(shù)初期成活率雖然得到提高，但后期樹(shù)苗往往呈現(xiàn)出長(zhǎng)勢(shì)衰弱的“小老樹(shù)”的現(xiàn)象。

因此，理想的植樹(shù)袋在結(jié)構(gòu)上應(yīng)該是一種既能與土壤貫通，又具備保墑功能的結(jié)構(gòu)，然而，植樹(shù)袋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)與土壤貫通，與封閉式的保墑功能似乎是矛盾的。如何將貫通與封閉或半封閉的結(jié)構(gòu)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，功能上既不限制根系生長(zhǎng)發(fā)育又具有保墑功能的植樹(shù)袋，是干旱區(qū)植樹(shù)造林急需要解決的重要技術(shù)難題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述的技術(shù)難題，本實(shí)用新型提供了一種與土壤貫通的半封閉式多功能植樹(shù)袋，目的在于提高干旱區(qū)植樹(shù)成活率，促進(jìn)樹(shù)苗健壯成長(zhǎng)，避免出現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)衰弱的“小老樹(shù)”現(xiàn)象。

本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種與土壤貫通的半封閉式多功能植樹(shù)袋，是由匯水漏斗、植樹(shù)袋圓柱體、通導(dǎo)管和圓環(huán)帶組成，通導(dǎo)管位于植樹(shù)袋圓柱體的下端中部，植樹(shù)袋圓柱體與通導(dǎo)管為同心套接，其底部通過(guò)圓環(huán)帶連接；匯水漏斗置于植樹(shù)袋圓柱體之上，其外緣半徑r₁，內(nèi)緣半徑r₃。

上述植樹(shù)袋為一種半封閉結(jié)構(gòu)，下端由通導(dǎo)管與下層土壤貫通，上端由匯水漏斗內(nèi)緣與大氣貫通，通導(dǎo)管與植樹(shù)袋圓柱體以及圓環(huán)帶形成圓環(huán)柱形的底部封閉結(jié)構(gòu)。

上述的植樹(shù)袋圓柱體和通導(dǎo)管之內(nèi)填充土壤或培養(yǎng)基質(zhì)；樹(shù)苗定植在所述的植樹(shù)袋圓柱體之內(nèi)，樹(shù)苗主根置于所述的通導(dǎo)管之內(nèi)，樹(shù)苗側(cè)根置于植樹(shù)袋圓柱體與通導(dǎo)管之間。

上述的匯水漏斗呈上下開(kāi)口的漏斗狀，匯水漏斗外緣半徑r₁大小是匯水漏斗內(nèi)緣半徑r₃的3倍以上，即r₁≥3r₃；匯水漏斗的側(cè)面與水平面呈10-15°的夾角。

上述的植樹(shù)袋圓柱體呈中空的圓柱狀，其水平截面的半徑r₂是匯水漏斗內(nèi)緣半徑r₃的2倍，即r₂=2r₃；植樹(shù)袋圓柱體高度為通常植樹(shù)深度，一般為40-60cm。

上述的匯水漏斗的雨水匯集面積可由匯水漏斗外緣與內(nèi)緣面積之差進(jìn)行計(jì)算，S_匯水=πr₁²-πr₃²≥8πr₃²，雨水匯集面積是植樹(shù)袋圓柱體水平截面面積（S_圓柱體=πr₂²=4πr₃²）的2倍以上，即理論增加的雨水量（匯集的雨水量）相當(dāng)于自然降雨量的2倍以上。

上述的匯水漏斗下端開(kāi)口是植樹(shù)袋內(nèi)土壤水分散失的通道，其面積（S_{蒸散發(fā)}=πr₃²）為植樹(shù)袋圓柱體水平截面面積（S_圓柱體=4πr₃²）的25%，即理論上土壤水分散失率為自然蒸散發(fā)量的25%。

上述的通導(dǎo)管呈中空?qǐng)A柱狀，半徑r₄大小為3-5cm，以能夠順利讓樹(shù)苗主根通過(guò)為宜；其高度小于植樹(shù)袋圓柱體高度。

上述的植樹(shù)袋圓柱體和通導(dǎo)管通過(guò)圓環(huán)帶的連接為不透水的拼接，即通導(dǎo)管與植樹(shù)袋圓柱體以及圓環(huán)帶形成圓環(huán)柱形的底部封閉結(jié)構(gòu)，一方面，防止了土壤水分向下層運(yùn)移；另一方面，通導(dǎo)管形成了植樹(shù)袋與土壤深層的水氣通道，可以使樹(shù)苗垂直根系向深層發(fā)育，利用深層地下水。

上述的植樹(shù)袋制作材料為全生物降解材料，主要原料是淀粉、纖維素、甲殼素、蛋白質(zhì)以及可以增加土壤肥力的廢棄物等。植樹(shù)袋2-3年后依靠自然力完全分解變成低分子化合物，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且降解后可以增加土壤肥力。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

1、本實(shí)用新型的植樹(shù)袋實(shí)現(xiàn)了與土壤貫通，有利于根系的自然呼吸，樹(shù)苗根系可自由向深層發(fā)育，并有效避免了成活的樹(shù)苗出現(xiàn)長(zhǎng)勢(shì)衰弱的“小老樹(shù)”現(xiàn)象。

2、本實(shí)用新型的植樹(shù)袋匯集雨水和保墑功能顯著，理論上匯集雨水功能所增加的降水量相當(dāng)于自然降雨的2倍以上，土壤水分散失率相當(dāng)于自然蒸散發(fā)的25%，特別是對(duì)于降水量在200mm以上的干旱區(qū)，植樹(shù)后期基于不需要人工灌水維護(hù)。

3、本實(shí)用新型植樹(shù)袋的設(shè)計(jì)充分考慮了樹(shù)苗根系的結(jié)構(gòu)和功能特征，使樹(shù)苗主根便于深層發(fā)育和充分利于深層土壤水分；側(cè)根憑借植樹(shù)袋匯水和保墑功能提高了對(duì)水分和養(yǎng)分利用率，確保樹(shù)苗的健康生長(zhǎng)。

4、本實(shí)用新型的植樹(shù)袋采用的材料為全生物降解材料，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且降解后可以增加土壤肥力。

5、本實(shí)用新型的植樹(shù)袋具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、功能多樣性的特點(diǎn)，具有大規(guī)模推廣和應(yīng)用前景。

6、本實(shí)用新型的植樹(shù)袋，不僅可以用于干旱區(qū)植樹(shù)造林，還可以廣泛應(yīng)用于生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的育苗工作或相關(guān)科學(xué)研究領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的垂直剖面示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的上端水平剖面示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的下端水平剖面示意圖。

圖中：1-樹(shù)苗、2-匯水漏斗、3-植樹(shù)袋圓柱體、4-土壤或培養(yǎng)基質(zhì)、5-通導(dǎo)管、6-樹(shù)苗側(cè)根、7-樹(shù)苗主根、8-圓環(huán)帶、21-匯水漏斗外緣、22-匯水漏斗內(nèi)緣、r₁-匯水漏斗外緣半徑、r₂-植樹(shù)袋圓柱體半徑、r₃-匯水漏斗內(nèi)緣半徑、r₄-通導(dǎo)管半徑。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

一種與土壤貫通的半封閉式多功能植樹(shù)袋，其組成結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，由匯水漏斗2、植樹(shù)袋圓柱體3、通導(dǎo)管5和圓環(huán)帶8組成，植樹(shù)袋圓柱體3與通導(dǎo)管5為同心套接，其底部通過(guò)圓環(huán)帶8連接；匯水漏斗2置于植樹(shù)袋圓柱體3之上，其外緣半徑r₁，內(nèi)緣半徑r₃。

所述植樹(shù)袋為一種半封閉結(jié)構(gòu)，下端由通導(dǎo)管5與下層土壤貫通，上端由匯水漏斗內(nèi)緣22與大氣貫通，通導(dǎo)管5與植樹(shù)袋圓柱體3以及圓環(huán)帶形成圓環(huán)柱形的底部封閉結(jié)構(gòu)。

所述的植樹(shù)袋圓柱體3和通導(dǎo)管5之內(nèi)填充土壤或培養(yǎng)基質(zhì)4；樹(shù)苗定植在所述的植樹(shù)袋圓柱體5之內(nèi)，樹(shù)苗主根7置于所述的通導(dǎo)管5之內(nèi)，樹(shù)苗側(cè)根6置于植樹(shù)袋圓柱體與通導(dǎo)管之間。

所述的匯水漏斗2呈上下開(kāi)口的漏斗狀，匯水漏斗2的側(cè)面與水平面呈10-15°的夾角。匯水漏斗外緣半徑r₁為60cm，匯水漏斗內(nèi)緣半徑r₃為20cm；植樹(shù)袋圓柱體3的橫截面半徑r₂為40cm，高50cm；通導(dǎo)管半徑r₄為3cm（可順利使1-3年生干旱區(qū)常用樹(shù)苗主根順利通過(guò)），高25cm。

由本實(shí)用新型各組成部分的規(guī)格可以計(jì)算，匯水漏斗2的雨水匯集面積為匯水漏斗上下開(kāi)口面積之差，即S_匯水=πr₁²-πr₃²=10048 cm²，雨水匯集面積是植樹(shù)袋圓柱體3水平截面面積（S_圓柱體=πr₂²=5024cm²）的2倍，即理論增加的雨水量相當(dāng)于自然降雨量的2倍。

本實(shí)用新型的匯水漏斗2下端開(kāi)口是植樹(shù)袋內(nèi)土壤水分散失的通道，其面積（S_{蒸散發(fā)}=πr₃²=1256cm²）為植樹(shù)袋圓柱體3水平截面面積（S_圓柱體=πr²=4πr₃²=5024 cm²）的25%，即理論上土壤水分散失率為自然蒸散發(fā)量的25%。

本實(shí)用新型的通導(dǎo)管5和植樹(shù)袋圓柱體3的連接在制作時(shí)一次壓制成型。通導(dǎo)管5與植樹(shù)袋圓柱體3以及圓環(huán)帶8形成圓環(huán)柱形的底部封閉結(jié)構(gòu)，可以防止土壤水分向下層運(yùn)移，為樹(shù)苗側(cè)根6提供了足的水分，提高了側(cè)根的養(yǎng)分利用率，確保樹(shù)苗的存活。此外，通導(dǎo)管5形成了植樹(shù)袋與土壤深層的水氣通道，可以使樹(shù)苗主根7向深層發(fā)育，利用深層地下水。

本實(shí)用新型的制作材料為全生物降解材料，主要原料是淀粉、纖維素、甲殼素、蛋白質(zhì)以及農(nóng)作作物秸稈、動(dòng)物糞便等廢棄物。植樹(shù)袋2-3年后依靠自然力完全分解變成低分子化合物，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且降解后可以增加土壤肥力。