植物蓄水保墒装置的制作方法

本发明属于干旱、半干旱区生态环境保护技术领域，涉及一种裸露地表实施生态修复工程的装置，特别涉及一种“蓄水保墒”装置，可用于交通建设、矿山开采和城市建设等工程中形成的裸露边坡、地面的植被恢复工程中的植被恢复，也可用于园林绿化。

背景技术：

随着我国西部地区经济建设的迅猛发展，铁路、公路、矿山开采和城市开发等基础设施建设在我国西北干旱、半干旱地区广泛展开，对当地生态环境造成严重的影响和破坏。由于公路、铁路等工程建设规模大、项目多、形成大量裸露地表，且公路、铁路沿线路线较长，环境复杂，养护管理难度大，从而对当地生态环境造成破坏。

西北干旱、半干旱地区位于亚欧大陆内部，距海较远，受夏季风影响较小，海洋湿润气流被山岭阻隔，难以深入，气候干燥。该地区东部的年降水量在400mm左右，西部则减少到100mm以下。气温年较差和日较差均较大，且多大风天气。因此，在自然条件下该区域植被恢复困难，由于该区域土壤贫瘠、保水性能差等因素，现有的生态工程技术在实施过程中通常存在植被成活率低，成本较高等问题。

发明专利《双漏斗植苗装置》（专利号ZL201310679872.0，公告号CN103636431B，公告日2015.08.26）公开了一种用于西北干旱、半干旱地区，能快速恢复工程建设形成的裸露边坡的植被，满足生态环境保护的要求植苗装置。但在沙漠等荒漠化地区实际应用过程中，发现该双漏斗植苗装置在储水性能方面存在较大的问题。主要原因是沙漠区降水汇集于双漏斗植苗装置中时，水分快速下渗，储水和保水性能较差，导致苗木成活率低。且该装置在施工过程中还存在工序繁琐和工程量较大等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适宜于干旱、半干旱地区的植物生长蓄水保墒装置，不仅可为植物提供生长所需的营养物质，并能储备一定的营养物质和水分。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种植物蓄水保墒装置，包括集水结构、储水结构和隔土渗水板；

集水结构包括竖直设置的桶形的集水筒，集水筒外侧壁为倒置的凸台形，集水筒内安装有漏斗形的集水漏斗，集水漏斗的高度小于集水筒的高度；

储水结构包括竖直设置的筒形的储水桶，储水桶的内孔为台阶孔，该台阶孔中直径较大的孔朝上，该直径较大孔的直径与集水筒外侧壁上直径较小端的直径相适配；储水桶内安装有倒置的漏斗形的储水漏斗，储水漏斗的高度小于储水桶的高度，储水桶的侧壁上加工有多个根系生长孔，根系生长孔与由储水漏斗和储水桶围成的空间相通；

隔土渗水板包括碗形的支架，支架为网状结构，支架上缠绕有超吸水纤维；

使用时，隔土渗水板覆盖于储水漏斗顶端，且隔土渗水板的凹面朝上，然后，将集水结构置于储水结构上，集水筒下端直径较小的外壁伸入储水桶上端直径较大的内孔中。

本发明植物蓄水保墒装置中采用了上下设置的两个漏斗，位于下方的漏斗倒置，上面的漏斗用于集水，下面的漏斗用于储水，可满足植物初期生长所需的营养物质和水分需求，保证植物成活率，并且具有保温、保水和保墒的作用。当植株生长至一定条件下，植物根系可通过根系生长孔继续汲取周围土壤或更深层土壤中的水分和养分，保证植物的正常生长，提高干旱、半干旱条件下植物的成活率。当植物蓄水保墒装置降解后，还可为植物后续生长提供所需的营养物质。该蓄水保墒装置可应用于西北干旱、半干旱地区下的植被恢复，也可应用于高海拔高寒地区植被恢复，能够营造稳定的植物群落，节约大量的建设成本和养护成本，满足干旱、半干旱地区裸露地表和工程建设后造成的裸露地表生态环境恢复的要求。

附图说明

图1是本发明植物蓄水保墒装置的结构示意图。

图2是本发明植物蓄水保墒装置中集水结构的示意图。

图3是本发明植物蓄水保墒装置中储水结构的示意图。

图4是本发明植物蓄水保墒装置中隔土渗水板的结构示意图。

图中：1.集水结构，2.储水结构，3.集水漏斗，4.隔土渗水板，5.水，6.根系生长孔，7.储水漏斗，8.基质层，9.集水筒，10.储水桶，11.支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，本发明蓄水保墒装置，包括集水结构1、储水结构2和隔土渗水板4；

如图2，本发明蓄水保墒装置中的集水结构1，包括竖直设置的桶形的集水筒9，集水筒9外侧壁为倒置的凸台形，集水筒9外侧壁上的直径较小端朝下；集水筒9内安装有漏斗形的集水漏斗3，集水漏斗3的上端面与集水筒9的上端面相平齐，集水漏斗3的高度小于集水筒9的高度，集水漏斗3的筒状部分的外壁与集水筒9的内壁固接；集水漏斗3的内表面和外表面上均覆盖有第一保护层。

如图3，本发明蓄水保墒装置中的储水结构2，包括竖直设置的筒形的储水桶10，储水桶10的内孔为台阶孔，该台阶孔中直径较大的孔朝上，该直径较大孔的直径与集水筒9外侧壁上直径较小端的直径相适配；储水桶10内安装有倒置的漏斗形的储水漏斗7，储水漏斗7的下端面与储水桶10的底面相平齐，储水漏斗7的高度小于储水桶10的高度，储水漏斗7筒形部分的外壁与储水桶10的内壁固接，储水漏斗7的嘴部朝上；储水桶10的侧壁上加工有多个根系生长孔6，根系生长孔6与由储水漏斗7和储水桶10围成的空间相通。储水漏斗7的内表面和外表面上均覆盖有第二保护层。

第一保护层和第二保护层均采用锡箔纸包裹而成。

如图4所示，本发明蓄水保墒装置中的隔土渗水板4，包括碗形的支架11，支架11为铁丝编制而成的网状结构，支架11上缠绕有超吸水纤维。

使用时：向储水漏斗7内注水，注水高度可根据实地条件和需求，进行注水，如：安装季节处于雨季，可减少相对注水量，若为旱季，可相对增加注水量。然后，将隔土渗水板4覆盖在储水漏斗7顶端，使隔土渗水板4的凸起面朝下，即隔土渗水板4的凹面朝上。接着往储水桶10和储水漏斗7围成的空间内装入营养基质，直至营养基质自然导入隔土渗水板4的凹面内，在隔土渗水板4凹面内的营养基质中添加所需栽植的植物种子或移植的苗木。再将集水结构1置于储水结构2上，集水筒9下端直径较小的外壁伸入储水桶10上端较大直径的内孔中，两者配合组成一个整体；然后，向集水漏斗3内将营养基质，该加入的营养基质通过集水漏斗3进入集水漏斗3、集水筒9、储水桶10、储水漏斗7和隔土渗水板4围成的空腔内，直至营养基质填满该空腔和集水漏斗3，形成如图1所示的蓄水保墒装置；该空腔内的营养基质形成基质层8。按本蓄水保墒装置的规格在需要恢复植被的区域挖坑穴，为了便于集水，该洞穴的深度高于蓄水保墒装置的高度1～2cm，将蓄水保墒装置放入坑穴内，用土填充蓄水保墒装置与坑穴之间的缝隙，并夯实。在蓄水保墒装置表面洒水养护，并在初期加强养护，中后期则无需专人进行养护，最终达到生态植被恢复和植物群落稳定的状态。

集水漏斗3由可降解废纸材料、秸秆、麦秸、树枝等经粉碎、混合、消毒等工序压制而成，具有硬度大、不易损坏和保温等特点。由于西北干旱、半干旱区早晚温差较大，白天太阳辐射较大，且用于收集水，因此，集水漏斗3的内外全部用锡箔纸包裹，形成保护层，起到防渗、隔热和保温的作用。

在雨期，集水漏斗3可将雨水汇集至集水漏斗3的漏斗口处，下渗至基质层8内，进入基质层8内的一部分水会通过隔土渗水板4渗入储水漏斗7中；集水漏斗3不仅有利于雨水的收集，而且还可以减少基质层8和储水漏斗7中水分的蒸发，有利于干旱、半干旱区植被的建植和生长。

储水漏斗7由可降解废纸材料、秸秆、麦秸、树枝等经过粉碎、混合、消毒等工序压制而成，具有硬度大、不易损坏和保温等特点。储水漏斗7的内外均用锡箔纸包裹，可起到防渗、隔热的作用。储水漏斗7倒置，可以有效减少水分的蒸发，使水分存储时间更长。储水桶10的侧壁上有根系生长孔6，当植物生长到一定条件时，植物根系逐渐向周围延伸，由于蓄水保墒装置内部空腔体积较小，往往会阻碍根系的正常生长，影响植株个体的发育状况。而植物根系就会从根系生长孔6中伸出，并进入蓄水保墒装置周围的土壤内，汲取更深层土壤中的水分和养分，保证植物生长后期所需的养分和水分。因此，根系生长孔6能够保证根系正常的生长需求。

隔土渗水板4的形状为碗形，有利于水分的下渗。支架11主要起到支撑作用，超吸水纤维主要起到隔土过滤等作用，也可以减少储水漏斗7内的水分蒸发。超吸水纤维包裹于支架11上，有利于植物部分根系生长于储水漏斗7内，可保证植物正常生长所需的水分。

营养基质可根据不同的植物品种进行配比，但必须包含植物生长所需的有机肥、无机肥、保水材料等。有机肥可选用麦秆、秸秆、羊粪、牛粪等材料制作而成；无机肥应包含植物所需的矿物质元素，如N、P、K等，保证植物正常生长；保水材料应具有吸水速率快、吸水倍率高和保水性能优良等特点，如超吸水纤维，该保水材料不阻碍植物根系的正常生长，且有利于植物根系水分的吸收；土壤可直接选用干旱区或半干旱区的表层熟土。

使用本蓄水保墒装置时，集水漏斗3的高度与储水漏斗7的高度可根据所栽植的种类进行调节，如为移植苗木时，可相对增加集水漏斗3的高度，起到稳固苗木的作用，反之，若为种子时，可相对减小集水漏斗3的高度。

相比于其它类型的栽植措施，本发明植物蓄水保墒装置，不仅具有较强的保水保墒性，而且具有更强的储水性、保温性和轻质性。本发明蓄水保墒装置是一种廉价、环保和可降解的装置，能够提供植物生长初期所需的营养物质，并且经过4～5年的应用降解后还能为植物生长提供所需营养物质，保证营造一个稳定的植物群落，生态修复效果良好，能够满足干旱、半干旱区生态恢复的要求。

在西北荒漠地区应用本发明蓄水保墒装置，植物成活率比现有的植物培植装置的植物成活率高30～40%。