本发明专利属于石漠化地区植被恢复领域，尤其涉及一种石漠化地区植被生态系统及其重建方法。
背景技术：
石漠化是一种全球性环境地质问题和生态退化问题，主要发生在灰岩地区，被国际上称之为“地球癌症”。石漠化地区植被生态系统脆弱，在人类工程活动、过度放牧、极端干旱气候等条件下植被破坏，生态系统快速劣化，表现为植被覆盖度差、水土流失严重、涵养水源差、基岩大面积裸露、土地生产力下降，呈现荒漠化景观。中国是世界范围内石漠化最严重的国家，截止2011年底，石漠化总面积12.2万平方公里，主要集中在贵州、广西、四川、重庆、云南、湖北、湖南、广东等8个省(市、区)的455个县5575个乡计1亿多人，其中贵州省石漠化面积最大，为3.024万平方公里，其次为云南省，石漠化总面积为2.84万平方公里。中国科学院分别于1994年和2003年两次向国务院递交报告，提出推进西南喀斯特地区石漠化综合治理的若干建议。我国政府也在“十五”工作报告中明确提出“加快推进黔桂滇岩溶石漠化的综合治理”。2008年国务院批复了《岩溶地区石漠化综合治理规划大纲》(2006-2015年)，启动石漠化综合治理试点工作，加快了石漠化治理步伐。2012年6月，国务院新闻办公室就第二次全国石漠化监测结果等情况举行发布会，石漠化问题严重，石漠化防治形势依然严峻。目前，我国石漠化面积仍然以每年30万亩的速度在快速增大，治理石漠化，迫在眉睫。
实践表明，重建植被生态系统是治理石漠化的根本途径，现有的石漠化治理主要以水土流失综合治理为核心，把石漠化治理与封山育林、荒山造林、退耕还林等生态工程有机结合起来加以综合防治。采用封山育林等措施恢复退化的石漠化地区生态环境，按照生态系统自然演化法则，一个岩石裸露地区植被生态系统遵循低级地衣类植被→短生草本织物→低矮灌木→乔木的重建模式，这个过程所需时间较差，少则数十年，多则数千年，这对于有效改善石漠化地区人居环境及经济可持续发展缺乏现实意义。遵循人工播种、植被自然恢复原则，植物存活率低，植树造林效果差，生态系统恢复时间长。石漠化地区植被恢复困难，其根本原因在于这些地区土壤贫瘠浅薄，地表径流快贮水能力低，极易造成缺水干旱，导致植物生长困难。由于碳酸岩裂隙的高度发育和岩石的高渗透性，大量发育的构造裂隙成为水分和养分的流失通道。水分成为制约石漠化地区植物生长的关键因子，如何有效收集利用裸露岩石地区岩体裂隙水，对提高石漠化裸露岩石地区植物存活率和恢复其生态环境具有重要意义。重建石漠化地区植被生态系统，不仅利于遏制石漠化地区生态退化，如果种植基内采用相关经济林木，林下种植相关经济作物，则该发明专利对于石漠化地区居民脱贫致富和社会经济可持续发展有积极意义。
技术实现要素：
本发明专利的目的在于提供一种石漠化地区植被生态系统及其重建方法，本发明植被生态系统的贮水能力强，植物生长容易，且可以快速重建石漠化地区的植被生态系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种石漠化地区植被生态系统，包括石漠化的地面，所述地面上设置若干乔木种植基、灌木生长基，地面的其余区域铺设草本生长载体，所述乔木种植基内种植乔木，所述灌木生长基内种植灌木，所述草本生长载体上种植草本植物。
优选的，所述乔木种植基包括母体和吸水根，所述母体采用自分解有机材料制成，母体内填充吸水性保水营养土，所述吸水根位于母体底部，吸水根包括沿轴心线设置的金属丝，金属丝的外层依次为吸水性高分子材料层、土工织物层，吸水性高分子材料层、土工织物层之间填充吸水性保水营养土，所述地面上设有乔木种植基的埋入孔。
优选的，所述吸水性保水营养土由食用菌菌渣、农作物秸秆、家禽粪便经发酵消毒杀菌后，与壤土、保水剂、蛭石粉、肥料、粘结剂混合后配制而成。
优选的，所述吸水性保水营养土各成分体积配比为：食用菌菌渣5～20％、农作物秸秆5～15％、家禽粪便10～30％、壤土40～60％、保水剂0.1～0.5％、蛭石2～2.5％、肥料0.3～0.5％、粘合剂0.05～0.2％。
优选的，所述母体呈顶部开口的圆柱体状，母体的底部设置四根吸水根，其中一根吸水根沿种植基母体轴线方向布设，另外三根吸水根在种植基底部沿周向均匀分布，且斜向外倾斜40-50度。
优选的，所述草本生长载体采用土工织物制成，草本生长载体表层附着枯枝落叶和地表径流所携带砂石土体，然后人工撒种草本植物，使其自然成活与生长。
优选的，所述灌木生长基的密集度小于乔木种植基的密集度。
优选的，所述灌木生长基为爆破形成的爆破坑，爆破坑内自然聚集枯枝落叶和地表径流所携带砂石土体，然后人工撒种灌木，使其自然成活与生长。
优选的，所述乔木、灌木、草本植物均为经济作物。
一种石漠化地区植被生态系统重建方法，重建方法包括以下步骤：
步骤1.室内批量预制乔木种植基；
步骤2.选定乔木种植基在地面的埋入位置，然后开凿种植基埋入孔，然后孔底采用风枪钻四个安插吸水根的孔，然后插入吸水根，然后安放乔木种植基，然后在种植基母体内栽种乔木树苗；
步骤3.采用乔木种植基建造乔木林后，在林下空旷地用爆破方法形成爆破坑作为灌木生长基，并在乔木林下铺设土工织物作为草本生长载体；
步骤4.待枯枝落叶和地表径流产生的砂石土体汇集在灌木生长基内并附着在草本生长载体表面，然后人工撒播灌木和草本植物种子。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
乔木种植基母体内的吸水性保水营养土保障种植基内所栽种乔木树苗的早期成活，种植基底部的吸水根为乔木根系提供了乔木向岩体深部裂隙内生长的通道并保障种植基内所栽种乔木树苗的后期可持续生长，石漠化地区大面积使用乔木种植基可重建治理区域的乔木林；乔木林下空旷地的微型爆破坑利于枯枝落叶和地表径流所携带砂石土体的汇集，林下布设的土工织物利于枯枝落叶和地表径流所携带砂石土体附着；在林下播撒灌木和草本种子，林下微型爆破坑利于灌木生长，附着在土工织物表层的枯枝落叶和地表径流所携带砂石土体利于草本织物生长。
本发明以充分利用石漠化地区岩体裂隙水为突破点，解决乔木可持续生长的技术关键，优先重建石漠化地区的乔木林相，林下灌木和草本植物可是多年生也可是一年生，其枯枝落叶利于林下土壤层自然恢复。如果乔木考虑经济林木、灌木草本考虑经济作物，该技术可望解决石漠化地区的居民脱贫致富问题，并利于社会稳定。
石漠化地区岩体裂隙发育，裂隙内赋存了降雨期间入渗的大量地下水，地下水内富含利于织物生长的矿物元素，种植在乔木种植基母体内的乔木树苗可以源源不断地通过吸水根汲取岩体裂隙内的地下水。此外，吸水根提供了乔木树苗根系生长通道，保障种植基内所栽种树苗的后期可持续生长，该过程全程无需人工浇灌滴管。
爆破坑、土工织物使枯枝落叶和地表径流产生的砂石土体易于汇集在爆破坑内并附着在土工织物表面，提供植物生长土壤和水分，而且有乔木林遮阴，利于灌木、草本植物的生长。
本发明的重建方法是一种遵循乔木→灌木→草本人工干预的石漠化地区植被生态系统重建方法，生态系统的贮水能力强，植物生长容易，且可以快速重建石漠化地区的植被生态系统。
附图说明
图1为本发明的示意图。
附图标记
附图中，1-石漠化的地面，2-乔木种植基的母体，3-吸水根，4-灌木生长基，5-乔木，6-灌木，7-草本植物，8-草本生长载体。
具体实施方式
参见图1，为一种石漠化地区植被生态系统，包括石漠化的地面，所述地面上设置若干乔木种植基、灌木生长基，地面的其余区域铺设草本生长载体，所述乔木种植基内种植乔木，所述灌木生长基内种植灌木，所述草本生长载体上种植草本植物。
所述乔木种植基包括母体和吸水根，所述母体呈顶部开口的圆柱体状，母体的底部设置四根吸水根，母体直径30cm，高40cm；吸水根长度50-100cm，直径1.0-1.5cm。所述母体采用自分解有机材料制成，母体内填充吸水性保水营养土，所述吸水根位于母体底部，吸水根包括沿轴心线设置的金属丝，金属丝的外层依次为吸水性高分子材料层、市售土工织物层，吸水性高分子材料层、土工织物层之间填充吸水性保水营养土，吸水性高分子材料层采用聚丙烯酰胺产品，所述地面上设有乔木种植基的埋入孔。其中一根吸水根沿种植基母体轴线方向布设，另外三根吸水根在种植基底部沿周向均匀分布，且斜向外倾斜40-50度。本实施例中，石漠化地区乔木种植基按照约3m×3m间隔布置。
所述吸水性保水营养土由食用菌菌渣、农作物秸秆、家禽粪便经发酵消毒杀菌后，与壤土、保水剂、蛭石粉、肥料、粘结剂混合后配制而成。所述吸水性保水营养土各成分体积配比为：食用菌菌渣5～20％、农作物秸秆5～15％、家禽粪便10～30％、壤土40～60％、保水剂0.1～0.5％、蛭石2～2.5％、肥料0.3～0.5％、粘合剂0.05～0.2％。
所述灌木生长基为按照2m×2m间隔进行微爆破形成的微型爆破坑，爆破坑内自然聚集枯枝落叶和地表径流所携带砂石土体，然后人工撒种灌木，使其自然成活与生长。所述草本生长载体采用市售土工织物制成，草本生长载体表层附着枯枝落叶和地表径流所携带砂石土体，然后人工撒种草本植物，使其自然成活与生长。
所述乔木、灌木、草本植物均为经济作物，可望解决石漠化地区的居民脱贫致富问题，并利于社会稳定。
通过人工干预实现乔木→灌木→草本的石漠化地区植被生态系统重建方法，包括以下步骤：
步骤1.室内批量预制乔木种植基；乔木种植基批量预制备用。
步骤2.选定乔木种植基在地面的埋入位置，然后开凿种植基埋入孔，然后孔底采用风枪钻四个安插吸水根的孔，然后插入吸水根，然后安放乔木种植基，然后在种植基母体内栽种乔木树苗；
步骤3.采用乔木种植基建造乔木林后，在林下空旷地用爆破方法形成爆破坑作为灌木生长基，并在乔木林下铺设土工织物作为草本生长载体；
步骤4.待枯枝落叶和地表径流产生的砂石土体汇集在灌木生长基内并附着在草本生长载体表面，然后人工撒播灌木和草本植物种子。
至此，无需人工浇水施肥，经过3～5年，便实现了石漠化地区乔木-灌木-草本生态系统重建。该生态系统重建过程中，如果乔木种植基内栽种的是相关经济林木，林下灌木草本为相关经济作物，则该发明专利重建的石漠化地区乔木-灌木-草本生态系统便具有使当地居民脱贫致富效果。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。