适合于山坡或沙荒地植被恢复的种植单元的制作方法

文档序号:14969914发布日期:2018-07-20 18:02阅读:1011来源:国知局

本发明涉及一种生态修复系统,尤其涉及一种针对于因修建公路、风电场等造成的裸露岩石山坡或因人为不合理利用土地造成的荒沙地进行植被恢复的系统;更具体是涉及一种适合于山坡或沙荒地植被恢复的种植单元。



背景技术:

近年来,随着我国经济和社会发展的加快,高速公路、风电场等的建设日益增多,伴随着各种填挖、爆破施工而产生的裸露边坡数量不断增加;沙荒地是干旱、半干旱地区在干旱多风少雨和疏松沙质地表条件下,由于人为的不合理超强度利用土地等因素,破坏脆弱的生态平衡,使原来非沙漠的地区出现了以风沙活动、沙丘起伏为主要特征的现象。裸露的边坡和沙荒地失去了植物赖以生长的土壤基质,因而稳定性差,水土流失十分严重。水土的流失容易导致滑坡、塌方、泥石流等灾害事件的发生,因此,必须对裸露的山坡和沙荒地进行治理。现有对裸露岩石的山坡进行治理的常用方法是:网格绿化,即是先将裸露的坡面划为多个网格并用水泥钢筋进行筑造,再将植物种子和适合于植物种子生长的泥土混合后装于塑料袋,将塑料袋放进方草网格内,依靠定时向方草网格内的土壤洒水或雨淋,让种子发芽生长。这种方法虽能让裸露的山坡很快得到绿化,但存在的问题是:1、采用钢筋水泥来修筑方草网格,工程大,成本高;2、在干旱的季节,需要经常采用喷洒的方式浇水,费时又费力,保养费用非常高;3、适合种子成长的泥土放在塑料袋里,喷洒的水或雨水往往会沿塑料袋的表面流走,难于深入泥土中,种子的成活率较低;4、泥土和山坡岩层隔着一层塑料膜,植物生长后,根部无法深入岩石中,在台风到来之时,植物很易被连根拨起,不能起到很好的保水固土作用;5、由于泥土需要从他处运来,而该方法的泥土层厚度一般是10-20cm,施工成本非常高,导致难以普及使用。针对以上问题,本发明的申请人研发了一种无需喷洒浇水、且保养费用低的植被恢复系统,并于2014年5月13日向国家知识产权局申请了发明专利并获授权,专利号为201410199827.x,该系统包括设置于山坡高位处或高于沙荒地水平位处的水窖、沿低于水窖的山坡坡面或沙荒地铺设的植被种植单元、主流管和支流管,植被种植单元包括方形塑料框架、位于塑料框架中心且顶面设有开口的十字型四通管和位于四通管顶面开口处并向塑料框架侧边延伸的棉纱,各相邻植被种植单元中心的四通管通过支流管相互连接,主流管一端与水窖底部的出水口连接、另一端与任一植被种植单元中的支流管连接。该植被恢复系统的种植单元是利用棉纱的吸水、引流作用,在晴天或干旱的季节,棉纱可将吸收的水分逐步释放,使各植被单元内的水流分布均匀、土壤保持长时间的润湿;但申请人在实践中发现,由于土壤中存在大量微生物,棉纱很容易被腐蚀,种植单元被铺设使用一段时间后,棉纱就开始腐烂,逐步失去其吸水、引流的作用,因此需要定时更换棉纱,这不仅增加工作量,而且大大提高种植成本。



技术实现要素:

为解决以上存在的问题,本发明的目的是提供一种适合于山坡或沙荒地植被恢复且经久耐用的新型种植单元。

为实现以上目的,本发明的适合于山坡或沙荒地植被恢复的种植单元,包括一立体五通管,该五通管是由十字型的横向管和位于十字型中心的竖向段构成,十字型横向段管口固定有成束的人造鬃毛,竖向段的管口向上且为进水口;每一束人造鬃毛是由800-1000根长度不等的人造鬃毛构成,每一根人造鬃毛的一端聚集固定于十字型横向段的管口处、另一端为自由端且分散于十字型横向段的四周,位于十字型横向段管内的各根人造鬃毛之间的间隙≤0.07mm;人造鬃毛是直径为0.15-0.3毫米的塑料毛细管,塑料毛细管的管芯是由若干轴向平行的通孔组成,通孔的截面呈扇形,扇形的弧长≤0.2mm、半径≤0.1mm,塑料毛细管的外表面和通孔的内表面布满了绒毛。

上述塑料毛细管的管芯是由三个轴向平行的通孔组成。

为了使山坡或沙荒地的土壤能够得到更加均匀的润湿,上述每一束人造鬃毛中,人造鬃毛的长度在0.2-1.0m范围内且按10mm一个长度级差均匀分布。

为了能更好固定山坡地的土壤,上述种植单元还包括一塑料框架,该塑料框架的侧边截面呈l形或空心矩形,l形或空心矩形侧边的横向边开设有可将塑料框架固定于山坡岩石上或沙荒地深处的定位孔,上述立体五通管位于塑料框架的中心,人造鬃毛的自由端分散于塑料框架各l形或空心矩形侧边的内侧。

由于山坡的坡度对土壤层的稳定性影响较大,对于坡面与水平面夹角小于30°的山坡或沙荒地,上述植被种植单元的塑料框架优选边长为100-150cm的正方形塑料框架,对于坡面与水平面夹角大于30°的山坡,上述植被种植单元的塑料框架优选边长为50-100cm的正方形塑料框架。

本发明的适合于山坡或沙荒地植被恢复的种植单元,与现有的种植单元相比,具有如下的优点:

1、采用人造鬃毛代替棉纱作为吸水、引流和润湿土壤的材料,由于人造鬃毛是直径非常小且管芯由若干轴向平行的通孔组成的塑料毛细管,这些塑料毛细管一端被捆紧扎成彼此间隙≤0.07mm且固定于五通管的十字型横向段管口,当五通管的竖向段管口通水时,水将主要通过人造鬃毛管芯的通孔流出,但由于通孔的内表面布满了绒毛,绒毛会阻隔水的直接流动,当人造鬃毛自由端端口与干燥的土壤接触时,通孔内的水会被吸引后逐渐渗出而润湿土壤,由于人造鬃毛长短不一且自由端分散于十字型横向段的外围,这就使得种植单元内的土壤都能得到均匀的润湿,而当土壤被润湿后,通孔内的水将停止移动,由此实现了自动的灌溉且能控制土壤的湿度以适用不同的植物。

2、采用人造鬃毛代替棉纱,由于人造鬃毛是塑料材质,埋于土壤中不会被微生物腐蚀,无需定期进行人造鬃毛的更换,可大大延长种植单元的使用寿命,同时也可大幅度降低山坡或沙荒地植被恢复的成本。

3、由于植物的根具有趋水性,可以把肥料放进恒压水池,让肥料通过人造鬃毛的通孔直接输送到根部,避免了肥料挥发到空气中或残留在没有根的土壤中,节省肥料的使用量。

4、本发明种植单元采用的人造鬃毛源于制造油漆刷的吸水材料,可在市面购买得到,种植单元结构简单,制造容易,特别适合于因修建公路、风电场等造成裸露岩石的山坡或因人为不合理利用土地造成的荒沙地进行植被恢复。

附图说明

图1是本发明植被恢复的种植单元的结构示意图。

图2是图1的种植单元沿a-a线剖面图。

图3是带有塑料框架的种植单元的结构示意图。

图4是人造鬃毛横截面放大70倍的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示,本发明的适合于山坡或沙荒地植被恢复的种植单元,包括一立体五通管1,该五通管是由十字型的横向管11和位于十字型中心的竖向段12构成,十字型横向段管口固定有成束的人造鬃毛2,竖向段的管口向上;每一束人造鬃毛是由800-1000根长度不等的人造鬃毛构成,人造鬃毛的长度在0.2-1.0m范围内且按10mm一个长度级差均匀分布,每一根人造鬃毛的一端聚集固定于十字型横向段的管口处、另一端为自由端且分散于十字型横向段的四周,位于十字型横向段管内的各根人造鬃毛之间的间隙≤0.07mm;如图4所示,人造鬃毛是直径为0.15-0.3毫米的塑料毛细管,塑料毛细管的管芯是由三个轴向平行的通孔21组成,各通孔的截面是扇形的,扇形的弧长≤0.2mm、半径≤0.1mm,塑料毛细管的外表面和通孔的内表面布满了绒毛。

为了能更好固定山坡地的土壤,上述种植单元还包括一塑料框架3,该塑料框架的侧边截面呈l形,l形侧边的横向边开设有可将塑料框架固定于山坡岩石上或沙荒地深处的定位孔31,五通管位于塑料框架的中心,人造鬃毛的自由端分散于塑料框架各l形侧边的内侧,如图3所示。

本发明的种植单元,对于坡度小于15°的山坡或平整沙荒地,可以免装塑料框架,直接将五通管定位后铺上土壤固定就好;对于坡面大于15°的山坡,先将塑料框架固定,再将五通管定位后在塑料框架内铺上土壤;对于坡面与水平面夹角小于30°的山坡,塑料框架优选边长为100-150cm的正方形塑料框架;对于坡面与水平面夹角大于30°的山坡,塑料框架优选边长为50-100cm的正方形塑料框架。

本发明的适合于山坡或沙荒地植被恢复的种植单元,使用时,当种植地为坡度大于15°的山坡时,采用带有塑料框架的种植单元进行铺设,先将各塑料框架通过铆钉固定于山坡坡面上,再将五通管安置于塑料框架的中心,在各种植单元内铺上一层含有草籽的土壤,土壤层的厚度为3-5cm,五通管的十字型横向段和人造鬃毛埋于土壤层之下,各种植单元的五通管竖向段顶部与纵横交错的支流管连接好,支流管汇总后通过一主流管与位于山坡高位处或高于沙荒地1-5米处的恒压水池的出水口连接好。下雨的时候,利用雨水对土壤层进行直接浇灌,水池也蓄水,天晴时,当土壤的水分不饱和,人造鬃毛外表面绒毛吸附的水份被释放,使各种植单元内的土壤保持长时间的均匀润湿;在长时间晴天或干旱的季节,利用主流管和分流管将水池的水引向各种植单元的五通管,让水通过人造鬃毛的通孔逐步渗出,以保持土壤的润湿,让植物成长壮大。当种植地为坡度小于15°的山坡或平整沙荒地,采用不带塑料框架的种植单元进行铺设,将五通管等间距直接安置于沙荒地上就好。

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