本发明属于生态修复，具体涉及一种复合植草系统及制备方法和应用、湖库消落带陡坡地区受损生态系统修复方法。
背景技术：
1、湖库消落带是河流、湖泊、水库中由于季节性水位涨落，导致水体岸边的土地交替出现淹没和出露现象，其最高与最低水位线之间的土地区域。消落带同时受到水、陆生态系统的交替控制和影响，是一类特殊的湿地生态系统，属典型的生态过渡带。消落带的植被具有过滤泥沙和营养物质、保持水土、稳定河岸系统、保护河流水质等多种重要的生态功能，并具有一定的景观美学功能和社会经济效益。然而在湖库消落带种植植被时存在种子易被水流冲刷流失的问题，由于湖库消落带的特殊性会导致植被在淹水期腐烂或干旱期缺水死亡；而且陡坡地形叠加强烈水力冲刷会加剧水土流失，目前主要采用硬质护岸加固的方式减少水土流失，而硬质护坡等常规结构生态兼容性差，且施工过程中使用的合成纤维或塑料基材降解周期长，易产生微塑料污染，从而影响生态环境。如何实现湖库消落带的生态修复，使其生态环境得到改善是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种复合植草系统及制备方法和应用、湖库消落带陡坡地区受损生态系统修复方法，本发明提供的复合植草毯具有良好的抗侵蚀性能且具有可降解性不会对环境产生额外的污染；利用本发明提供的复合植草毯按照不同的淹没区种植不同种类的植物实现生态修复，能够有效改善湖库消落带的生态环境。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合植草毯，包括复合纤维毯和扦插于所述复合纤维毯中的仿生纤维水草；
3、所述复合纤维毯包括依次层叠的支撑层、保水层和防护层；所述支撑层包括椰壳纤维编织网和包覆于所述椰壳纤维编织网表面的聚乳酸熔喷无纺布；所述保水层包括基体和附着于所述基体中的功能材料，所述基体为椰壳纤维毡，所述功能材料包括淀粉基高吸水树脂、凹凸棒石粘土粉和草种；所述防护层为聚乳酸单丝编织网；
4、所述仿生纤维水草包括仿生螺旋锚杆和固定于所述仿生螺旋锚杆上的水草叶片；所述水草叶片为复合纤维编织产品，制备所述复合纤维编织产品的原料包括经线和纬线，所述经线包括聚酯纤维或聚丙烯纤维；所述纬线包括主体纬线和功能纬线，所述主体纬线包括聚酯纤维或聚丙烯纤维；所述功能纬线包括负载有活性炭的高密度聚乙烯纤维绳；
5、制备所述仿生螺旋锚杆的原料包括高密度聚乙烯。
6、优选的，所述复合植草毯的厚度为12.3~17.5mm，所述保水层的干燥态厚度为8~12mm；
7、所述椰壳纤维毡的克重为95~102g/m2；
8、所述淀粉基高吸水树脂的平均粒径为0.5~1mm，所述淀粉基高吸水树脂在保水层的质量占比为18~22%，所述凹凸棒石粘土粉的平均粒径为5~15μm，所述凹凸棒石粘土粉在保水层的质量占比为8~12%。
9、优选的，所述支撑层的厚度为3.5~4mm，所述椰壳纤维编织网的抗拉强度≥8kn/m；所述聚乳酸熔喷无纺布的克重为28~32g/m2；
10、所述防护层的厚度为0.8~1.2mm，所述聚乳酸单丝编织网的孔径为1.8cm×1.8cm~2.2cm×2.2cm，克重≥350g/m2。
11、优选的，所述水草叶片含有孔结构，所述孔结构的孔径为50~200μm；
12、所述水草叶片的压缩态宽度为2.7~3.3cm，舒展态宽度为4.5~5.5cm；所述水草叶片的长度为95~105cm；所述水草叶片的体积比表面积≥1200m2/m3；
13、所述纬线中主体纬线和功能纬线的根数比为2~2.3:1；所述功能纬线中活性炭的质量百分含量为40~50%；所述活性炭包括椰壳活性炭；
14、所述功能纬线的制备方法包括以下步骤：将高密度聚乙烯和活性炭混合后进行双螺杆挤出和切粒，得到复合母粒；将所述复合母粒进行拉丝后加捻合股，得到所述功能纬线。
15、优选的，所述仿生螺旋锚杆具有中空结构，所述中空结构的管腔中填充有水泥和砂的混合物；
16、所述仿生螺旋锚杆的螺距为3.8~4.2cm；所述仿生螺旋锚杆表面设置有防滑凸点，所述防滑凸点的高度为0.8~1.2mm；
17、所述仿生螺旋锚杆包括入土段和连接段，所述入土段的长度为28~32cm，所述连接段的长度为8~12cm；所述仿生螺旋锚杆的直径为3.8~4.2cm。
18、本发明还提供了上述技术方案所述复合植草毯的制备方法，包括以下步骤：
19、将椰壳纤维编织网平铺后覆盖聚乳酸熔喷无纺布后进行热压成型，得到支撑层；
20、将功能材料分散于椰壳纤维毡后进行第一固定，得到保水层；
21、将支撑层、保水层和聚乳酸单丝编织网按照自下而上层叠后进行第二固定，得到所述复合纤维毯；
22、将经线和纬线进行编织，得到水草叶片；所述经线包括聚酯纤维或聚丙烯纤维；所述纬线包括主体纬线和功能纬线，所述主体纬线包括聚酯纤维或聚丙烯纤维；所述功能纬线包括负载有活性炭的高密度聚乙烯纤维绳；每间隔2根主体纬线设置一根功能纬线；
23、将高密度聚乙烯进行注塑成型，得到仿生螺旋锚杆；
24、将所述水草叶片固定于仿生螺旋锚杆后扦插于所述复合纤维毯，得到所述复合植草毯。
25、优选的，所述热压成型的温度为160~170℃，压力为0.28~0.32mpa，保温保压时间为28~32s；
26、所述第一固定的方式包括第一针刺，所述第一针刺的密度为14~16针/cm2，所述第一针刺的深度为9~11mm；
27、所述第二固定的方式包括：将所述支撑层和保水层层叠后热压，将热压后产品和防护层层叠后进行第二针刺；所述第二针刺的密度为15~20针/cm2；
28、所述编织后还包括：将所述编织得到的产品进行热定型，所述热定型的温度为120~130℃，所述热定型的保温时间为3~5min；
29、所述注塑成型的条件包括：料筒温度为280~300℃，注射压力为60~80mpa，保压压力为40~50mpa，保压时间为25~35s，模具温度为40~60℃。
30、本发明还提供了上述技术方案所述复合植草毯或上述技术方案所述的制备方法制备得到的复合植草毯在湖库消落带陡坡地区受损生态系统修复中的应用。
31、本发明还提供了一种湖库消落带陡坡地区受损生态系统修复方法，包括以下步骤：
32、将湖库消落带陡坡地区划分为常淹没区、风浪侵蚀区和轻度淹没区后铺设复合植草毯；所述风浪侵蚀区为常水位线上下高程0.5m的区域；所述常淹没区为风浪侵蚀区下侧至水深2m的区域，所述常淹没区常年在0.5m水深范围以下；所述轻度淹没区为风浪侵蚀区至洪水位线区域；
33、分别在常淹没区和轻度淹没区的复合植草毯上扦插沉水植物和挺水植物。
34、优选的，所述常淹没区的复合植草毯上的仿生纤维水草的密度为6~10束/m2；扦插所述沉水植物的孔洞的直径为180~220mm，每个孔洞中沉水植物的株数为4~6株，所述孔洞成品字形结构，相邻孔洞的间距为0.4~0.6m；
35、所述风浪侵蚀区的复合植草毯上的仿生纤维水草的密度为16~36束/m2；
36、所述轻度淹没区的复合植草毯上的仿生纤维水草的密度为4~6束/m2；扦插所述挺水植物的孔洞的直径为180~220mm，每个孔洞中挺水植物的株数为3~5株，所述孔洞成品字形结构，相邻孔洞的间距为0.4~0.6m。
37、本发明提供了一种复合植草毯，包括复合纤维毯和扦插于所述复合纤维毯中的仿生纤维水草；所述复合纤维毯包括依次层叠的支撑层、保水层和防护层；所述支撑层包括椰壳纤维编织网和包覆于所述椰壳纤维编织网表面的聚乳酸熔喷无纺布；所述保水层包括基体和附着于所述基体中的功能材料，所述基体为椰壳纤维毡，所述功能材料包括淀粉基高吸水树脂、凹凸棒石粘土粉和草种；所述防护层为聚乳酸单丝编织网；所述仿生纤维水草包括仿生螺旋锚杆和固定于所述仿生螺旋锚杆上的水草叶片；所述水草叶片为复合纤维编织产品，制备所述复合纤维编织产品的原料包括经线和纬线，所述经线包括聚酯纤维或聚丙烯纤维；所述纬线包括主体纬线和功能纬线，所述主体纬线包括聚酯纤维或聚丙烯纤维；所述功能纬线包括负载有活性炭的高密度聚乙烯纤维绳；制备所述仿生螺旋锚杆的原料包括高密度聚乙烯。本发明主要以可降解的生物质材料为原料制备复合植草毯，在使用过程中不会给环境形成二次污染；同时本发明通过层结构设计能够很好的提高复合植草毯的保水性，利于植被的生长；本发明提供的复合植草毯具有良好的抗侵蚀性能，延长了复合植草毯的使用寿命。本发明利用复合植草毯对湖库消落带陡坡区进行修复时，将湖库消落带陡坡地区划分为常淹没区、风浪侵蚀区和轻度淹没区，在不同区域种植不同种类的植物，保证了植物成活率，减少了水土流失，有效实现了生态修复。