一种疏残林下保水系统及保水方法与流程

本发明属于坡地疏残林水土流失防治，具体涉及一种疏残林下保水系统及保水方法。

背景技术：

1、海南岛四周低平，中间高耸，呈穹隆山地形。山地主要分布在岛中部偏南地区，丘陵主要分布在岛内陆和西北、西南部等地区，山丘地形占全岛面积的38.7% 。在山地丘陵周围，广泛分布着宽窄不一的台地和阶地，占全岛总面积的49.5%。环岛多为滨海平原，占全岛总面积的11.2%。海南岛河流大都发源于中部山区，集水面积超过100km2的河流有39条。南渡江、昌化江、万泉河为海南岛三大河流，集水面积均超过3000km2，三大河流流域面积占全岛面积的47% 。海南属于水力侵蚀为主的南方红壤丘陵区，土壤侵蚀表现形式主要是坡面面蚀，中低山地区域亦有浅沟侵蚀及切沟侵蚀，丘陵区林园地存在林下水土流失现象，其中以坡地疏残林较为严重。过去坡地建园数量多，种植经济树种单一，例如以马占相思为主的纯纸浆林，砍伐后自然次生形成了稀疏残林。由于疏残林植物多样性差，加之坡向地形的影响，导致保水固土能力更差，雨水难以留存在土壤中，长期以来水土流失问题越来越严重。坡地传统疏残林治理方式是通过补种乔灌藤草植物，增强坡地疏残林自身保水固土能力，但植物成活率低，尤其是藤草类植物，幼苗初期非常容易被径流冲走，尤其是对于坡度在25°及以上的大坡度疏残林来说，这种情况更加严重。还有的借助复杂设备以及工程技术进行截水保水，这种方式不仅复杂而且容易受现场条件影响，难以顺利实施。为此，研发一种能够解决上述问题的疏残林下保水系统及保水方法是非常必要的。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种疏残林下保水系统。

2、本发明的第二目的在于提供一种疏残林下保水系统的保水方法。

3、本发明的第一目的是这样实现的，包括根系生长诱导装置、截水防护装置、连接管、转动式保水套；

4、所述的根系生长诱导装置包括管道、管道连接件、导水渗水管，所述的管道管体左侧管壁为网状结构，所述的管道有多节，管道端部设有管道连接件，相邻两节管道之间通过管道连接件连接，并将相邻管道之间封闭，所述的管道内均装填有保水剂，所述的导水渗水管的数量与管道的数量相同且一一对应，导水渗水管上端均穿出至最高的管道连接件外，不同导水渗水管下端封闭并伸至各自对应的管道内的下端，所述的导水渗水管均位于管道内的左侧，不同导水渗水管位于各自对应的管道内的导水渗水管管体上开设有渗水孔，导水渗水管上端分别装有管盖；

5、所述的截水防护装置包括u型截水板、盖板、防护翼板，所述的u型截水板后部之底部与最高的管道上端连接，所述的盖板固设于u型截水板之上，所述的u型截水板后部之外的两侧分别设有防护翼板；

6、连通管横向穿过防护翼板以及u型截水板下部，且连通管与u型截水板内侧连通；

7、左右相邻两根系生长诱导装置的连通管端部之间通过连接管连接，连接管管体中部套设有转动式保水套，所述的转动式保水套包括套体，套体呈中空的圆柱状结构，套体外壁均布有第一通孔，内壁开设有第二通孔，套体相对应的连接管管体开设有第三通孔，第二通孔与第三通孔一一对应，所述的套体内壁之外设有转动限位凸台，转动限位凸台对应的连接管管体上开设有转动限位槽，转动限位凸台嵌入转动限位槽中，使套体转动后，第二通孔与第三通孔错位，所述的套体内壁之外表面设有胶层，胶层用于增大摩擦力避免意外转动，所述的套体内装填有保水剂。

8、优选地，所述的管道至少有三节，具体数量以及长度可根据所种植的植物生长特征灵活选择。

9、优选地，所述的u型截水板前端设有弧形网；弧形网用于防止落叶枯枝等进入u型截水板内。

10、优选地，所述的u型截水板前端以及底部均封闭，形成内部有空腔的整体封闭结构。

11、优选地，还包括供水系统，供水系统通过供水管与u型截水板内侧连通；供水系统用于额外供水，具体而言，可在坡顶建设蓄水池，人工蓄集雨水并通过铺设的供水管输送到u型截水板。

12、本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：

13、s1、在坡地挖设乔灌种植槽并移栽乔木或灌木幼苗，对于乔木或灌木幼苗，可选择深根性、耐旱抗逆性强的植物种类，在乔灌种植槽两边之上方分别沿垂于坡地的方向打孔，深度2~5m，将根系生长诱导装置装入孔内，截水防护装置位于土层外；

14、s2、在防护翼板之间挖设种植穴并移栽爬藤类植物幼苗，爬藤类植物可选择攀爬覆盖能力强、耐旱抗逆性强的植物种类；

15、s3、按乔木或灌木幼苗生长时期，自上而下依次开通管道，确保每次只打开一个管盖，u型截水板内截流的水一部分经导水渗水管进入对应的管道中并被保水剂吸收，一部分经连通管、连接管、第二通孔、第三通孔并被套体内的保水剂吸收；

16、s4、自上而下的管道内的保水剂逐级工作释水，诱导乔木或灌木植株根系不断向垂直于坡地的方向生长；套体内的保水剂释水浸润相邻根系生长诱导装置之间区域表层土壤，诱导爬藤类植物向根系生长诱导装置之间区域攀爬生长。

17、疏残林下保水系统建成后，初期应加强人工巡查、清理以及维护工作，以确保保水系统稳定工作；待植物逐渐诱导生长，改善坡地水土保持能力后，可适当延长巡查周期。

18、优选地，所述的坡地坡度最小为25°。

19、优选地，连接管除与转动式保水套对应的管体外，可使用软管，软管使得转动式保水套布置位置更加灵活；具体而言，转动式保水套的布置位置可稍低于截水防护装置，利于水导流进入转动式保水套，也可以设置在左右相邻的两乔灌种植槽之间。

20、对于转动式保水套而言，为进一步增强其布设稳固性，可在转动式保水套后部安装地锚作支撑，地锚打入土层中。

21、与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

22、1、本发明疏残林下保水系统，截水防护装置将截留水通过导水渗水管导入相应的管道中并被保水剂吸收，利用逐步开启更深层位置保水剂的释水能力，逐渐诱导根系尽量向垂直于坡面的更深层方向生长，有利于提升根系对坡地的固土能力，避免根系过度垂直向下生长；最上层管道的保水剂为移栽后初期的植物幼苗提供良好水分环境，而截水防护装置本身还具有攀爬植物幼苗防护功能，均有利于提升幼苗在坡地移栽后的成活率；转动式保水套的转动式开启结构，与连接管安装在一起，结构简单使用方便，可在攀爬植物生长到一定程度时，开启保水剂，持续浸润相应空白区域表层土壤，诱导攀爬植物向空白区域攀爬生长，随着爬藤类植物不断生长覆盖，增强对坡面表层固土以及径流的截水能力；通过乔灌木对坡地疏残林下深层土壤的固土，以及爬藤类植物对坡地疏残林下表层固土，使疏残林地整体逐渐恢复保水能力，大大降低疏残林低水土流失；本发明保水系统特别适合坡度大于25°的大坡度疏残林地使用；

23、2、本发明疏残林下保水方法，在大坡度疏残林下构建专用保水系统，每个乔灌种植槽两边上方分别对应一个根系生长诱导装置，位置设置合理，上方的根系生长诱导装置逐渐诱导深根性乔灌木植物的根系向更深层方向生长；而攀爬类植物种植位置与相邻的乔灌种植位置呈现三角形布局，便于后续诱导攀爬类植物向保水系统间隙等空白区域生长，最终形成深根性乔灌木深层固土保水层，以及形成高表层覆盖率的攀爬类植物表层固土保水层，二者相辅相成并相互作用，有效提升疏残林下整体保水固土能力。