专利名称：一种填充植生基材的植被垫及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于生态修复领域、水土保持领域，具体涉及一种填充有植生基材的装置及其应用。
背景技术：
工程建设和矿产资源开采过程中，形成大量填方边坡、开采坡面、废石场边坡和尾矿堆场边坡，占用宝贵土地资源。随着经济发展水平的不断提升，生态环境保护和治理工作得到了加强，废石场边坡、尾矿库堆场边坡、消落带坡面的生态功能和植被恢复成为重点和难点。根据《全国土地利用总体规划纲要(2006—2020年)》和《全国矿产资源规划(2008 2015年)》，仅矿产开采形成的废石场、尾矿库等采矿废弃地生态修复任务繁重，到2015年，历史遗留矿山废弃土地复垦率达到30%以上，到2020年达到40%以上。到2020年，全国通
过土地整理复垦开发补充耕地不低于5500万亩。目前在坡面生态修复方面较为成熟的技术均需要清坡、挂网锚固、基材喷射、种籽层喷射等多道工序，每平米的直接成本80-200元，主要用于景区、居住区、道路沿线等重点地区坡面生态恢复。对于偏远和隐蔽地区坡面生态修复该技术方法工序繁杂、成本高，难以在这些地区大面积的推广应用。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种连续的填充式植被垫的装置，通过在清理后的坡面上铺设固定该装置，将配置好的浆状材料和植物种子充填到植被垫的填充袋内，提供一种简易、快捷、节约的坡面植被恢复方法。本发明的目的是提出一种用于坡面治理的植被垫。本发明的另一目的是提出应用所述植被垫的方法。实现本发明上述目的的具体技术方案为一种填充植生基材的植被垫，包括若干个缝合为一体的填充袋；填充袋缝合处留有植生基材通过的孔道。所述填充袋由缝制在一起的底层和面层组成，填充袋的面层上开有进料口，所述填充袋内填充有植生基材。该植被垫根据施工情况，可制为220-320cm长、96-192cm宽的尺寸。其中，所述底层的材料选自植被毯、椰毯、膨润土防水毯和聚丙烯长丝土工布或其组合，优选为聚丙烯长丝土工布。当底层为两种或两种以上材料的组合时，将其重叠使用。其中，所述面层的材料为聚丙烯长丝土工布、高密度聚乙烯三针经编网、加密遮阴网中的一种。其中，所述植被垫包括6-8个通过缝合带缝合在一起的填充袋；所述植被垫还包括1-3根与缝合带固定在一起的安全绳。安全绳使用玻纤绳。其中，所述植生基材中，包括体积比例的生物有机肥20-50%、浮石5-10%、珍珠岩5-10%、植壤土 30-60%。每立方米生物有机肥、浮石、珍珠岩、植壤土的混合物中还添加缓释肥 500-1000g、保水剂 400-800g、粘合剂 400_700g、植物种子 145_200g ；所述植物种子选自狗牙根、野牛草、高羊茅、披碱草、扁穗冰草、早熟禾、黑麦、绣线菊、梓条、小檗、紫穗槐、火炬、荆条、胡枝子、合欢、多花木蓝、刺槐的种子中的一种或多种。所述植生基材为上述各组分与水混合而得，其固含量为50-70%。一种应用本发明所述的植被垫恢复坡面植被的方法，包括步骤I)在坡面上铺设缝合为一体的填充袋；2)用锚杆将填充袋锚固在坡面上。
3)向填充袋内灌注浆状浆状植生基材，形成植被垫；其中，所述锚杆为螺纹钢锚杆，或钢质锚杆与竹签锚杆的组合，每个植被垫使用锚杆12-15个。钢质锚杆称为主锚杆，竹签锚杆为副锚杆。安全绳挂在主锚杆上，用扎带绑扎固定。其中，所述步骤3)之后还包括扦插苗木和养护的步骤。其中，所述苗木为一年生的苗木，可选自杠柳、蔷薇、旱柳、刺槐、柠条、沙棘、柽柳、麻疯树、构树、油松、扶芳藤、爬山虎、栾树、杜英、桑树、金枝槐、湿地松中的一种或多种；所述养护的时间为一年。养护期间进行浇水、施肥、病虫害防治等养护管理，促进苗木生长。平均每块植被垫扦插或栽植苗木3-8支(株)。对于消落带坡面治理，面层和底层材料应均选择聚丙烯长丝土工布，基质材料配比中加大浮石、珍珠岩的比例，植物种子选择草本植物，苗木选择耐水淹的树木，包括柳树、桑树。本发明的有益效果在于本发明的装置和方法可用于尾矿库、废石场、消落带、矸石山等大面积废弃地和生态脆弱带的植被恢复。可根据植被恢复区场地特点，底层选择植被毯、椰毯、膨润土防水毯、聚丙烯长丝土工布等多种材料，提高保水保墒能力；面层材料可根据植被恢复方向，选择聚丙烯长丝土工布、高密度聚乙烯三针经编网、加密遮阴网等材料；填充袋的宽和长、植被垫的幅和长可根据植物生长需要、施工场地的现状进行定制，组合形式多，适用范围广。本发明提出的植被垫采用注浆泵将浆状的植生基材填充到植被垫的填充袋内，施工简单、效率高，浆状材料中的水分在填充过程中能挤压流出，保证填料袋基质材料填充饱满，与植生基材喷射绿化技术相比，效率提高2-3倍；减少了大功率空压机、干喷机、水泵等多个设备的使用，降低了能源消耗，综合降低成本30-40%。植被垫填充结束后，由平行的圆柱形袋体组成，面层材料能够固持基质材料，袋体间的空隙能够蓄存枯枝落叶、腐殖质和土壤等材料，水土流失防治效果显著。植物幼苗能够从面层材料生长出来，同时结合栽植和扦插等技术，丰富植物种类。
图I为本发明实施例3的植被垫的正面视图。图中，I为副锚杆孔，2为主锚杆孔，3为缝合带，4为安全绳，5为填充袋中间部分，6为填充袋左部分，7为填充袋右部分，8为进料口。
具体实施例方式现以以下最佳实施例来说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例I :湘潭锰矿矿渣堆坡面生态修复一、植被垫结构(I)植被垫为左、中、右对称结构，由底层和面层平缝成多个填充袋组成的充填式植被垫。底层材料聚丙烯长丝土工布，面层材料为加密遮阴网。多个填充袋之间缝合处留有孔道。(2)植被垫幅宽220cm，由6支填充袋组成，填充袋宽度16cm，填充带间的缝合带宽3cm,左右两侧填充袋长50cm,中间填充袋长100cm,两侧填充袋与中间填充袋间的竖向进料通道10cm。袋垫面层有进料口 4个，进料口大小10*10cm。 (3)每幅植被垫有安全绳2根，安全绳固定在缝合带内，为直径Icm的玻纤绳。(4)每幅植被垫共设置锚杆孔12个，主锚杆孔6个，副锚杆孔6个，孔径大小2cm。二、应用( I)坡面清理平整后，坡面上自上而下铺设填充式植被垫的填充袋，用锚杆将填充袋锚固在坡面上。主锚杆采用直接12mm螺纹钢，长度40cm，副锚杆采用4cm宽的竹签，长度40cm。安全绳挂在主锚杆上，并用扎带绑扎固定。(2)填充材料制备。生物有机肥(江苏绿之源生态建设有限公司产)50%、浮石5%、珍珠岩5%、植壤土 40% (均为体积比例)共I立方米体积,再加缓释肥500g、保水剂400g、粘合剂400g和植物种子狗牙根30g、高羊茅30g、黑麦15g、荆条25g、胡枝子25g、多花木蓝20g和刺槐30g。将混合好的组分与水调制成浆状(重量比1:1)，固含量50%。(3)采用注浆泵将制备好的浆状植生基材，通过植被垫的进料口注入到填充袋内，植生基材充填饱满。(4)充填施工结束后，在填充袋内扦插蔷薇插穗，栽植栾树、杜英幼苗，平均每块植被垫扦插或栽植苗木3支(株)。(5)施工结束后，进入养护期，养护期I年。主要包括浇水、施肥、病虫害防治等养护管理，促进苗木生长。初期养护结束后，植被覆盖度达到60%左右，主要以草本植物为主，扦插和栽植植物成活率达到75%，种植灌木主要以荆条、胡枝子和刺槐为主，平均每平米灌木达到5株左右，苗量充足。采用加密遮阴网作为植被垫面层材料，有利于灌木种子出苗，但灌木种苗的损伤率达到40%左右，需要在初期养护阶段拨网放苗。结合栽植和扦插等技术，能够补充灌木种苗的损伤，丰富植物种类。实施例2湘乡市水府庙消落带生态修复一、植被垫结构(I)该植被垫为左、中、右对称结构，由底层和面层平缝成多个填料袋组成的充填式植被垫。底层和面层均为材料聚丙烯长丝土工布。(2)植被垫幅宽240cm，由6支填充袋组成，填充袋宽度18cm，填充带间的缝合带宽4cm,左右两侧填充袋长60cm,中间填充袋长100cm,两侧填充袋与中间填充袋间的竖向进料通道宽10cm。植被垫面层有进料口 4支，进料口大小10*10cm。(3)每幅植被垫有安全绳2根，安全绳固定在缝合带内，为直接Icm的玻纤绳，每两组填充袋设置安全绳一根。(4)每幅植被垫共设置锚杆孔12个，主锚杆孔6个，副锚杆孔6个，孔径大小2cm。二、应用(I)坡面清理平整后，坡面上自上而下铺设填充式植被垫的填充袋，用锚杆将植被垫的填充袋锚固在坡面上。主锚杆采用直接12mm螺纹钢，长度50cm，副锚杆采用12mm螺纹钢，30cm。主锚杆和副锚杆间排使用。植被垫安全绳挂在主锚杆上，并用扎带绑扎固定。(2 )填充材料制备。生物有机肥20%、浮石10%、珍珠岩10%、植壤土 60%共I立方米。再加缓释肥500g、保水剂400g、粘合剂400g、植物种子狗牙根30g、高羊茅30g、紫穗槐35g、胡枝子25g、多花木蓝25g。将混合好的植生基材组分与水调制成浆状，固含量60%。(3)采用注浆泵将制备好的浆状植生基材，通过植被垫的进料口注入到填充袋内，
植生基材充填饱满。(4)充填施工结束后，在填充袋内随机扦插垂柳插穗，栽植桑树幼苗，平均每块植被垫扦插或栽植苗木5支(株)。(5)施工结束后，进入养护期，养护期I年，主要包括浇水、施肥、病虫害防治等养护管理，促进苗木生长。考虑到消落带波浪对岸线的冲刷，面层和底层材料均选择聚丙烯长丝土工布，基质材料配比中加大浮石、珍珠岩的比例，优化和完善消落带进化水质的湿地功能，提高保持水土的功能。植物选择草本植物和耐水淹的柳树、桑树，实施2个月后，植被盖度达到75%，消落带水土流失防治率达到95%以上，扦插、栽植苗木成活率达到80%以上，植被恢复和消落带防冲刷效果显著。实施例3山西省临汾市某矸石山坡面生态修复一、植被垫结构(见图I)(I)该植被垫为左、中、右对称结构,分别为填充袋左部分6、填充袋中间部分5和填充袋右部分7。由底层和面层平缝成组成的。底层材料为植被毯和聚丙烯长丝土工布缝合而成，聚丙烯长丝土工布重叠在植被毯上，面层材料为高密度聚乙烯三针经编网(江苏绿之源生态建设有限公司产)。(2)植被垫幅宽280cm，由8支填充袋组成，填充袋宽度20cm，填充带间的缝合带3宽5cm，左右两部分填充袋长60cm，中间填充袋长120cm，两侧填充袋与中间填充袋间的竖向进料通道宽20cm。植被垫面层有进料口 8共4个，进料口 8的大小为10*10cm。(3)每幅植被垫有安全绳4共三根，安全绳4固定在缝合带3内，为直径2cm的玻纤绳，每两组填充袋设置安全绳一根。安全绳为玻纤绳。(4)每幅植被垫共设置锚杆孔15个，主锚杆孔2有9个，副锚杆孔I有16个，孔径大小3cm。二、应用(I)坡面清理平整后，在矸石山坡面上覆土，覆土厚度5-10采面，填充矸石山坡面上的空隙。上自上而下铺设植被垫的填充袋，用锚杆将填充袋锚固在坡面上。主锚杆采用直接12mm螺纹钢，长度60cm，副锚杆采用宽3cm的竹签，长度50cm。安全绳挂在主锚杆上，并用扎带绑扎固定。(2)填充材料制备。生物有机肥40%、浮石10%、珍珠岩5%、植壤土 45%共I立方米，再添加缓释肥800g、保水剂600g、粘合剂700g和植物种子高羊茅20g、扁穗冰草20g、绣线菊25g、柠条25g、紫穗槐25g、荆条30g、胡枝子25g、刺槐30g。将混合好的植生基材与水调制成浆状，固含量70%(3)采用注浆泵将制备好的浆状植生基材，通过植被垫的进料口注入到填充袋内，植生基材充填饱满。(4)充填施工结束后，根据需要在填充袋内扦插杠柳、蔷薇插穗，栽植油松、榆树一年生小苗，平均每块植被垫扦插或栽植苗木6支(株)。(5)施工结束后，进入养护期，浇水、施肥、病虫害防治等养护管理，促进苗木生长。底层材料由植被毯和聚丙烯长丝土工布组合而成，增强了植被毯的结构，有助于植被垫与矸石山表层覆土的充分结合，提高保水、保墒、保肥能力，促进植被的健康生长。面层材料为高密度聚乙烯三针经编网，有助于灌木幼苗的生长，灌木幼苗损伤率18%左右，与普通加密遮阳网相比，灌木幼苗损伤率降低了一倍。铺设植被垫后，有效防止了矸石山表层覆土的流失。实施3个月后，植被盖度达到80%以上，扦插和栽植苗木成活率达到75%以上，平均每平米灌木达到8株，苗量充足，长势旺盛。实施例4黄石市某铁矿废石堆场坡面生态修复一、植被垫结构(I)该植被垫为左、中、右对称结构，包括底层和面层平缝成多个填充袋。底层材料为膨润土防水毯，面层材料为高密度聚乙烯三针经编网。(2)植被垫幅宽320cm，由8支填充袋组成，填充袋宽度12-24cm，填充带间的缝合带宽3-5cm,左右两侧填充袋长70cm,中间填充袋长140cm,两侧填充袋与中间填充袋间的竖向进料通道宽20cm。植被垫面层有进料口 4支，进料口大小10*10cm。(3)每幅植被垫有安全绳3根，安全绳固定在缝合带内，为直接2cm的玻纤绳，每两组填充袋设置安全绳一根。 (4)每幅植被垫共设置锚杆孔15个，主锚杆孔9个，副锚杆孔6个，孔径大小3cm。二、应用( I)坡面清理平整后，坡面上自上而下铺设植被垫的填充袋，用锚杆将植被垫的填充袋锚固在坡面上。主锚杆采用直接12mm螺纹钢，长度60cm，副锚杆采用12mm螺纹钢，长度40cm。植被垫安全绳挂在主锚杆上，并用扎带绑扎固定。(2)填充材料制备。生物有机肥50%、浮石5%、珍珠岩5%、植壤土 40%共I立方米，再添加缓释肥1000g、保水剂800g、粘合剂700g和植物种子高羊茅20g、黑麦20g、紫穗槐30g、荆条30g、胡枝子25g、多花木蓝35g、刺槐30g。将混合好的植生基材与水调制成浆状，
固含量70%(3)采用注浆泵将制备好的浆状植生基材，通过植被垫的进料口注入到填充袋内，植生基材充填饱满。(4)充填施工结束后，在填充袋内扦插蔷薇、柳树插穗，栽植金枝槐、湿地松一年生小苗，平均每块植被垫扦插或栽植苗木8支(株)。(5)施工结束后，进入养护期，养护期I年，主要包括浇水、施肥、病虫害防治等养护管理，促进苗木生长。废石堆场空隙较大，漏水漏肥严重，难以自然恢复植被，选择膨润土防水毯作为植被垫底层，有效防止水分渗漏，减少养分和土壤的渗漏流失。面层材料为高密度聚乙烯三针经编网，有助于灌木出苗生长。实施3个月后，植被盖度达到85%以上，扦插和栽植苗木成活率达到70%以上，平均每平米灌木达到6株，苗量充足，长势旺盛。以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种填充植生基材的植被垫，其特征在于，所述植被垫包括若干个缝合为一体的填充袋；所述填充袋由缝制在一起的底层和面层组成，填充袋的面层上开有进料口，所述填充袋内填充有植生基材。
2.如权利要求I所述的植被垫，其特征在于，所述底层的材料选自植被毯、椰毯、膨润土防水毯和聚丙烯长丝土工布或其组合，优选为聚丙烯长丝土工布。
3.如权利要求I所述的植被垫，其特征在于，所述面层的材料为聚丙烯长丝土工布、高密度聚乙烯三针经编网、加密遮阴网中的一种。
4.如权利要求I所述的植被垫，其特征在于，所述植被垫包括6-8个通过缝合带缝合在一起的填充袋；所述植被垫还包括1-3根与缝合带固定在一起的安全绳。
5.如权利要求I所述的植被垫，其特征在于，所述植生基材中，包括重量比例的生物有机肥20-50%、浮石5-10%、珍珠岩5-10%、植壤土 30-60% ;每立方米的生物有机肥、浮石、珍珠岩、植壤土混合物中还添加有缓释肥500-1000g、保水剂400-800g、粘合剂400_700g，植物种子 145-200g ；所述植物种子选自狗牙根、野牛草、高羊茅、披碱草、扁穗冰草、早熟禾、黑麦、绣线菊、 柠条、小檗、紫穗槐、火炬、小冠花、荆条、胡枝子、合欢、多花木蓝、刺槐的种子中的一种或多种。
6.如权利要求5所述的植被垫，其特征在于，所述植生基材为各组分与水混合而得，其固含量为50-70%。
7.一种应用权利要求1-6任一所述的植被垫治理坡面的方法，其特征在于，包括步骤:1)在坡面上铺设缝合为一体的填充袋；2)用锚杆将填充袋锚固在坡面上；3)向填充袋内灌注浆状植生基材，形成植被垫。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述锚杆为钢质锚杆，或钢质锚杆与竹签锚杆的组合，每个植被垫使用锚杆12-15个。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤3)之后还包括扦插苗木和养护的步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述苗木为一年生的苗木，选自杠柳、蔷薇、旱柳、刺槐、梓条、沙棘、柽柳、麻疯树、构树、油松、栾树、杜英、桑树、金枝槐、湿地松、扶芳藤、爬山虎中的一种或多种；所述养护的时间为一年。
全文摘要
本发明提供一种填充植生基材的植被垫，所述植被垫包括若干个缝合为一体的填充袋；所述填充袋由缝制在一起的底层和面层组成，填充袋的面层上开有进料口，填充袋内填充有植生基材。本发明还提出应用所述植被垫治理坡面的方法。本发明提出的植被垫将浆状的植生基材填充到填料袋内，施工简单、效率高，浆状材料中的水分在填充过程中能挤压流出，保证填充袋填充饱满，与植生基材喷射绿化技术相比，效率提高2-3倍；综合降低成本30-40%。施工结束后，袋体间的空隙能够蓄存枯枝落叶、腐殖质和土壤等材料，水土流失防治效果显著。植物幼苗能够从面层材料生长出来，同时结合栽植和扦插等技术，丰富植物种类。
文档编号A01C1/04GK102972125SQ201210555260
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者祁有祥, 辜再元, 王京燕 申请人:北京北林绿源生态技术研究院有限责任公司