一种草地群落营建方法与流程

1.本申请涉及生态环境工程技术领域，特别涉及一种草地群落营建方法。


背景技术：

2.城市生物多样性正在成为国际社会关注的热点。城市的扩张，生物多样性的丧失，迫使人们把目光转向城市生物多样性，希望城市能承担一定的留住生物多样性的责任，越多的研究指出要增加城市的生物多样性。广布在全世界各个城市的草坪拥有巨大的生物多样性保护潜力，可以对植物和动物的保护、生态连通性提升等起到重要的作用。但是，城市草坪的这种潜力却未充分利用，现有城市中的草坪往往生物多样性很低且维护管理成本很高。
3.现有城市草坪营建技术仅关注于面积的增加和景观效果的提升，而忽视了其生物多样性保育功能的发挥，需要精细养护而生物多样性水平却很低。通常由单一物种组成，尽管草坪中也生长了一些自生植物，但草坪的植物多样性仍旧很低。草坪需要经常被修剪，修剪得低矮的草坪在空间上只占据地面上薄薄的一层，无法为多种不同生物提供栖息地，更谈不上形成结构复杂的生物网。由于草坪植物在本地抗逆性弱，精细化管理和维护需要施用大量的化肥、除草剂和杀虫剂，经济成本高且影响乡土物种的生存。草坪的稳定性差、容易退化，在种植三到五年后返青率极低，需重新更换。
4.随着生态文明建设的推进，生物多样性科普教育的推进，人们越来越重视城市绿地中的生物多样性，偏好生物多样性丰富的景观。因此，研究和推广高生物多样性草地群落是十分必要的。


技术实现要素：

5.本申请针对现在城市草坪具有生物多样性低，维护成本高，且容易发生退化、需要定期更换等问题，提供了一种草地群落营建方法。
6.本申请具体提供了如下技术方案：
7.本申请提供了一种草地群落营建方法，包括下述步骤：
8.a：种子准备，其中，所述种子为乡土野生的草本植物的种子；
9.b：地块处理，包括除草、灌水、整地和设置杂草隔离带；
10.其中，所述地块为光照充足、通风良好且土壤肥力较贫瘠的地块；
11.c：播种，其中，所述播种时间为第一次霜降后、在土壤上冻之前；
12.d：维护，包括补播、灌溉、修剪；
13.e：生物多样性提升，包括设置昆虫屋和设置小湿地。
14.可选的，所述草本植物种类为20
‑
25种。
15.可选的，所述草本植物种类组成中蜜源植物种类占比40
‑
60％，蝴蝶寄主植物种类占比30
‑
40％，禾本科草类占比10
‑
20％；
16.所述种子中优势种种子颗粒数占比50
‑
60％，其余种子颗粒数占比40％
‑
50％；
17.播种种子密度为250
‑
400粒/m2，保障幼苗量为200
‑
300株/m2。
18.可选的，所述蜜源植物优选早开堇菜、紫花地丁、二月兰、蒲公英、夏至草、地黄、苦荬菜、打碗花、三叶草、麦冬、点地梅、委陵菜、甘菊、旋复花；
19.所述蝴蝶寄主植物优选：野豌豆、紫苜蓿、紫云英、酢浆草、金莲花、蓟、野胡萝卜、荨麻、北马兜铃；
20.所述禾本科草植物优选：羊草、羊茅、早熟禾、狗尾草、虎尾草、画眉草。
21.可选的，步骤b中：
22.所述除草，包括在播种前对所述地块除草，优选在7
‑
8月对所述地块进行除草1
‑
2次；
23.所述灌溉，包括在播种的前5周对所述地块充分灌水1次；
24.所述整地，包括在播种的前3周，在再次除草的基础上，翻耕土壤10～15cm，并通过日晒法进一步杀死杂草；
25.所述设置杂草隔离带，包括在所述地块的边界设置宽度为0.5
‑
1.0m的杂草隔离带，其中，所述杂草隔离带中至少铺设有石块、石砾、倒木。
26.可选的，步骤c中，所述播种，包括：
27.将所述种子与木屑、蛭石按照1：2：1的体积比混合后，通过人工或播种机进行撒播；
28.在种子上覆盖一层厚度小于0.5cm的细沙，并用镇压设备压实土壤。
29.可选的，步骤c中，所述播种后，无需浇水。
30.可选的，步骤c中，所述播种，还包括在地块上铺设隔离材料以隔离杂草种子，并在第二年春天移除所述隔离材料。
31.可选的，步骤d中：
32.所述补播，包括在播种后的第3
‑
6年内进行补播，补播时将植物种子和湿沙按1：3混合后，进行人工撒播；
33.所述灌溉，包括在播种后的第一个春天灌溉1次，在干旱年份可灌溉1
‑
2次；
34.所述修剪应避开目标植物的集中开花结实期，且选择在杂草生长旺盛时期，修剪频率为0
‑
2次/年。
35.可选的，步骤d中，所述维护时要避免施肥。
36.可选的，步骤e中：
37.所述设置昆虫屋，包括每亩草地放置1
‑
5个昆虫屋，其中，所述昆虫屋距离草地边缘3
‑
6m；
38.所述设置小湿地，包括在草地地势低洼处铺设防水层，在所述防水层上铺设泥土、沙子，汇集周边雨水形成小湿地。
39.本申请提供了一种草地群落营建方法，具有生物多样性高、营建成本低、自我维持能力强、抵御杂草能力强以及养护管理要求较低等特点，同时能够吸引鸟类、哺乳类和昆虫，特别是蝴蝶，提供了优质的野生动物栖息地。
附图说明
40.图1是本申请实施例提供的草地群落营建方法的流程图。
具体实施方式
41.下面结合附图对本申请的具体实施方式进行描述。
42.在本申请中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。
43.在本申请中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
44.在本申请中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包括本领域技术人员可以理解的其制造或使用等允许的误差。
45.除非另有说明，本申请中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
46.首先，对本申请的名词进行解释。
47.天敌昆虫：天敌昆虫是一类寄生或捕食其它昆虫的昆虫，对于某些害虫发生、成灾起着制约作用，对于维持生态平衡、保持物种多样性起着重要作用。
48.优势种：在植物群落各层次中占优势的植物，即在数量、体积和群落学作用上最为重要的物种。
49.寄主植物：寄生物或者病原物赖以生存的植物。
50.本申请提供了一种草地群落营建方法，参见图1，包括下述步骤：
51.a：种子准备，其中，所述种子为乡土野生的草本植物的种子。
52.对于草地来说，需要由旺盛的生长力才能保持草地不退化。因此，本申请中在种子准备阶段使用了乡土野生草本植物种子。乡土自然生长的植物不仅对杂草有更强的竞争能力，而且生长力强，为我维持草地面貌的能力也强。
53.为了模拟自然草地群落植物组成，本申请中采用了多种乡土野生的草本植物。优选地，所述草本植物种类为20
‑
25种。只有物种丰富的草地群落可以抵抗外来植物入侵，形成可持续的植物群落。此外，草本植物的种类越多，也有利于吸引鸟类、哺乳类和昆虫，特别是蝴蝶。
54.优选地，所述草本植物种类组成中蜜源植物种类占比40
‑
60％，蝴蝶寄主植物种类占比30
‑
40％，禾本科草类占比10
‑
20％；
55.所述种子中优势种种子颗粒数占比50
‑
60％，其余种子颗粒数占比40％
‑
50％；
56.播种种子密度为250
‑
400粒/m2，保障幼苗量为200
‑
300株/m2。
57.具体的，所述蜜源植物优选早开堇菜、紫花地丁、二月兰、蒲公英、夏至草、地黄、苦荬菜、打碗花、三叶草、麦冬、点地梅、委陵菜、甘菊、旋复花；所述蝴蝶寄主植物优选：野豌豆、紫苜蓿、紫云英、酢浆草、金莲花、蓟、野胡萝卜、荨麻、北马兜铃；所述禾本科草植物优选：羊草、羊茅、早熟禾、狗尾草、虎尾草、画眉草。其中蜜源植物可以为蝴蝶、蜜蜂等动物提供蜜源和栖息空间，寄主植物可为蝴蝶幼虫提供食源和庇护，禾本草类生长迅速可以为开花植物提供支撑与保护，并填满花卉周围的空间，减少杂草入侵。
58.在确定草本植物的种子用量时，使优势种草本植物的种子颗粒数占比多，有利于提高草地群落的自我维持能力以及抵御杂草能力。因此，在本申请中，优势种草本植物的种子颗粒数占全部种子的50
‑
60％，其余植物种类占40％
‑
50％。此外，由于较高密度的幼苗量可保证地面快速覆盖，减少杂草入侵，本申请选择高密度播种，其中，播种总颗粒数为250
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400粒/m2，以保障每平方米的幼苗量维持在200
‑
300株之间。进一步地，优势种草本植物包括：二月兰、苦菜、蒲公英、紫苜蓿、紫花地丁、甘菊、旋复花等植物，这些优势种草本植物可以为蝴蝶、蜜蜂等动物提供适合的栖息地。
59.本申请一实施例中，选择22种乡土野生的草本植物的种子，其中，选择的蜜源植物有早开堇菜、紫花地丁、二月兰、蒲公英、地黄、点地梅、苦荬菜、打碗花、甘菊、旋复花；选择的蝴蝶寄主植物有野豌豆、紫苜蓿、酢浆草、金莲花、蓟、野胡萝卜、荨麻、北马兜铃；选择的禾本科草植物有羊茅、早熟禾、狗尾草、虎尾草。二月兰、苦菜、蒲公英、紫苜蓿、虎尾草、羊茅、甘菊、旋复花等优势种草本植物种子的颗粒数占全部种子的50％，其余草本植物占全部种子的50％。草本植物种子的总颗粒数为300
‑
350粒/m2，保障幼苗量为200
‑
250株/m2。草地群落早春3月和4月二月兰开放，5月二月兰、苦菜交替开放，6月和7月蒲公英盛花期、禾本科草类萌发期，8月禾本科覆盖期，秋季甘菊、旋复花开放，为野生动物，尤其是蝴蝶，提供了适合的栖息地。
60.b：地块处理，包括除草、灌水、整地和设置杂草隔离带，其中，所述地块为光照充足、通风良好且土壤肥力较贫瘠的地块。
61.具体的，营建草地群落是选择条件较好的地块，可以说是事半功倍。因此，优先选择光照充足、通风良好且土壤肥力较贫瘠的地块，不仅可以满足草地群落植物的生长，还可以减少病虫害的发生。此外，地块处理的重点就是将杂草入侵的机率降到最小，为草本植物种子的萌发提供良好土壤条件，且不使用除草剂，以免蜜蜂、蝴蝶等动物及土壤微生物等产生不良影响。
62.在本申请中，对地块进行处理时包括除草、灌水、整地和设置杂草隔离带。具体的，所述除草，包括在播种前对所述地块除草，优选在7
‑
8月对所述地块进行除草1
‑
2次；
63.所述灌溉，包括在播种的前5周对所述地块充分灌水1次；
64.所述整地，包括在播种的前3周，在再次除草的基础上，翻耕土壤10～15cm，并通过日晒法进一步杀死杂草；
65.所述设置杂草隔离带，包括在所述地块的边界设置宽度为0.5
‑
1.0m的杂草隔离带，其中，所述杂草隔离带中至少铺设有石块、石砾、倒木。
66.在实际应用中，为了减少地块中杂草种子的散落量，需要在播种前对地块进行除草处理。除草要在杂草结籽之前进行，以避免杂草种子在风力等作用下，散落在地块上，从而影响草本植物的生长。因此，优选在7
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8月割草1
‑
2次，即在蒿子、灰菜、苋菜、律草等杂草结籽前进行割除。
67.植物的生长离不开水，种子的萌芽阶段也需要充足的水分。根据此特性，在播种的前5周对地块进行充分灌水一次，从而促进地块土壤中的杂草种子萌发，尽可能地消耗土壤中杂草种子库，为草本植物的生长提供良好的优势环境。
68.对地块进行灌水之后，杂草种子会在一两周内迅速萌芽、生长，此时需要将地块上新长出来的杂草割除。在此基础上，在播种的前3周，翻耕土壤，翻耕深度为10～15cm，以便将刚萌芽还未长出地面的杂草翻到地面上，然后进行日晒法，将杂草晒死。
69.此外，对地块的处理还包括设置杂草隔离带，顾名思义，杂草隔离带的主要作用就是隔离周边的杂草，设置在地块边界上。杂草隔离带过宽，会过多占用草地群落的面积；杂草隔离带过窄，又无法起到隔离杂草的作用，选择0.5
‑
1.0m的杂草隔离带比较合适。在本申
请中，杂草隔离带中选择铺设石块、石砾、倒木等不易促进植物生长的物质，不仅能够避免周边杂草入侵，还可以提高草地生境种类，为昆虫、小型爬行动物及哺乳动物等提供了生存空间。
70.本申请一实施例中，优选光照充足、通风良好且土壤肥力较贫瘠的地块10亩。在播种当年的7月即杂草结籽前对地块进行1次割草，以避免杂草种子撒落到地块上。在播种的前5周，充分灌水一次以促进杂草种子萌发，尽可能消耗土壤中杂草种子库。在播种的前3周，在再次割草的基础上，翻耕土壤10～15cm，然后通过日晒法进一步杀死杂草。在地块边界设置0.8m的杂草隔离带，放置石块、石砾、倒木等，避免周边杂草入侵，并提高草地生境种类。
71.c：播种，其中，所述播种时间为第一次霜降后、在土壤上冻之前。
72.在对地块除草、灌水、整地以及设置杂草隔离带之后，即可以准备在地块上播种了。在本申请中，选择在第一次霜降后、在土壤上冻之前进行播种，一是可以满足二年生以及多年生草本植物的种子打破休眠需求，二是可以通过土壤低温使一年生草本植物的种子的萌发时间推迟到第二年春天，达到一年生、二年生及多年生草本植物的种子同时在春季萌发的效果，以快速形成草地植物群落。
73.在本申请中，播种的具体过程可以通过以下方法实现：
74.将所述种子与木屑、蛭石按照1：2：1的体积比混合后，通过人工或播种机进行撒播；
75.在种子上覆盖一层厚度小于0.5cm的细沙，并用镇压设备压实土壤。
76.由于野生的草本植物种子重量较轻，为了达到均匀撒播的效果，需要将种子与木屑、蛭石按照1：2：1的体积比进行混合，之后由人工进行撒播、播种，也可以通过播种机进行撒播。在将地块全部播种完成之后，在地块或播撒的草本植物种子上撒上一层细沙。过厚的细沙会使草本植物种子在萌芽时受阻，因此，细沙的厚度需要小于0.5cm。在将草本植物种子覆盖之后，用镇压设备压实土壤，使土壤和种子尽可能紧密接触，以提高第二年春天的发芽率。
77.需要说明的是，所述播种后，无需浇水。播种后不浇水，可以通过冬季累计的雨水或者雪水，使种子安全越冬并积蓄能量，不仅可以提高春天种子萌发率，而且可以使春季种子萌发时间提前。
78.在实际应用中，在播种完成后，在所述地块上铺设隔离材料以隔离杂草种子，并在第二年春天移除所述隔离材料。其中，隔离材料可以是无纺布，也可以是其他透气性较好的隔离材料。铺设隔离材料，主要是为了防止周围杂草种子飘落到地块。由于第二年春天，万物复苏，播种的草本植物的种子开始萌芽生长，为了防止隔离材料阻碍种子的萌芽生长，在第二年春天需将隔离材料移走。
79.在本申请一实施例中，在10月上旬进行播种，将种子与木屑、蛭石按照1：2：1的体积比混合后，进行人工撒播。播种后撒上一层厚度0.3
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0.5cm的细沙，使种子得到覆盖，然后用镇压设备压实土壤。此时无需进行浇水。为防止周围杂草种子飘落到地块，在播种完成后，在地块上铺设无纺布以隔离杂草种子，并在第二年春天移走。
80.d：维护，包括补播、灌溉、修剪。
81.在地块上的草本植物生长成熟之后，还需要对所述草地群落进行维护。维护的重
点还是种植的草本植物，主要包括对草本植物的补播、灌溉、修剪。在本申请中，所述补播，包括在播种后的第3
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6年内进行补播，补播时将植物种子和湿沙按1：3混合后，进行人工撒播；所述灌溉，包括在播种后的第一个春天灌溉1次，在干旱年份可灌溉1
‑
2次；所述修剪应避开目标植物的集中开花结实期，且选择在杂草生长旺盛时期，修剪频率为0
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2次/年。
82.为了促进播种草本植物的生长，以及抵制杂草的入侵，逐渐形成稳定的高生物多样性的草地植物群落，需要对草地群落进行补播。在草本植物群落播种后的第3
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6年内，每年进行种子的补播。补播时，同样可以选用乡土野生草本植物的种子，也可以选择普通草本植物的种子。将草本植物的种子和湿沙按1：3混合，可以为种子提供一定的水分，从而可以有效地促进种子发芽。由于草地群落已经生成，仅需要对地块上缺少草本植物的地方进行补播，此时选择人工有选择性地播散种子。根据种子萌发及生长习性，一年生的草本植物种子在春季补播，当年春天发芽；二年生及多年生的植物种子在低温处理打破休眠后，在夏天雨季进行补播，秋季覆盖地面，第二年开花结实。
83.由于野生草本植物耐旱性、抗逆性强，不需要过多的对草地群落进行灌溉，只需在草本植物群落播种后的第一个春天灌溉1次，以促进植物种子发芽，其他时间可以不予灌溉。但考虑到气候的影响，特殊的干旱年份，为避免植物干枯，影响景观效果，可根据情况灌溉1
‑
2次。
84.为了保护草地群落的生物多样性，且控制杂草生长，应该定期对草地群落进行修剪。但过渡修剪可能会造成草地退化，每年的修剪次数应控制在0
‑
2次。开花期修剪，会降低鸟类、哺乳类和昆虫，特别是蝴蝶的吸引数量。因此，修剪应避开草本植物的集中开花结实期，且选择在杂草生长旺盛时期以控制杂草生长，优选在7
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8月。
85.此外，由于土壤富营养化对维持物种多样性不利，而且会增加杂草的竞争力，阻碍草本植物的营养生长、降低开花率，因此，所述维护时要避免施肥。
86.在本申请一实施例中，在草本植物群落播种后的4年内，根据草地植物生长情况，在夏天雨季进行补播，主要补播二月兰、甘菊、蒲公英等多年生植物，补播时将植物种子和湿沙按1：3混合，以促进发芽，然后进行人工撒播。在草本植物群落播种后第一个春天灌溉1次，其他时间不予灌溉，同时避免进行施肥。每年7月修剪1次，提高草地生物多样性，且控制杂草生长。
87.e：生物多样性提升，包括设置昆虫屋和设置小湿地。
88.对于草地群落这个生态系统来说，其中还会存在成千上万的昆虫。为了提升草地群落的生物多样性，可以在草地群落中设置若干个昆虫屋和小湿地，不同习性的昆虫提供栖息地。具体的，所述设置昆虫屋，包括每亩草地放置1
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5个昆虫屋，其中，所述昆虫屋距离草地边缘3
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6m；所述设置小湿地，包括在草地地势低洼处铺设防水层，在所述防水层上铺设泥土、沙子，汇集周边雨水形成小湿地。
89.所述昆虫屋的数量不需过多，具体数量可以根据当地的实际昆虫的总量进行调整，保持每亩放置1
‑
5个的范围内即可。此外，对昆虫屋的放置位置也有要求，一般情况下，昆虫屋放置在距离草地边缘3
‑
6m的地方。在不干扰为昆虫栖息、繁殖的前提下，所述昆虫屋可以作为开展科普教育、亲子研学的理想场所。针对天敌昆虫栖息的特性，可以有针对性地选取用树桩、树枝、树叶、竹筒、松果、杂草、秸秆、气孔砖等材料，经过组合形成大小不一、形状各异的孔洞、缝隙结构，帮助天敌昆虫在野外定殖、增繁、扩繁和补给。草地群落为昆虫屋
中的天敌昆虫提供了隐蔽的栖息空间，而昆虫屋的天敌昆虫可以有效避免草地发生病虫害。
90.依据雨水汇集的特性，可以在草地地势低洼处设置小湿地。所述小湿地以黏土、防水布等进行铺设，形成防水层，以防止雨水汇聚不久后渗入地下。此外，在防水层上面还需铺设泥土或沙子。当有雨水汇聚时，便形成了小湿地。所述小湿地为两栖动物、水生动物提供了栖息地，同时还成为昆虫、鸟类、小型哺乳类的觅食场所。
91.在本申请一实施例中，每亩草地群落放置1
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5个昆虫屋，距离草地边缘4
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5m处，在不干扰为昆虫栖息、繁殖的前提下，开展科普教育、亲子研学。选育木条、松果、树枝、树干和树皮制作昆虫屋，以吸引布甲、瓢虫等天敌昆虫定殖和增繁，助力于防治草地病虫害。依据雨水汇集特性，在草地地势低洼处，用黏土铺设防水层，防水层上面铺设沙子，汇集周边雨水形成小湿地，为青蛙、蟾蜍以及蜻蜓等提供栖息地，同时为鸟类提供觅食场所。
92.本申请以生物多样性保护为核心，群落植物组成中特别包括蜜源植物、蝴蝶寄主植物，为蝴蝶、蜜蜂等昆虫提供适合的栖息地。其次，本申请不使用除草剂、不施肥、大幅减少修剪频率，在提升生物多样性的同时，有效降低管护成本。本申请还通过在草地设置杂草隔离带、昆虫屋、小湿地等，增加草地的异质性，有效提升草地生物多样性，同时为科普教育、亲子研学提供理想场所。