CN106013179A - 一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构及其使用方法，包括列阵式排布在边坡上的养护构件，所述养护构件包括育苗钵，所述育苗钵的上部为顶部开口的中空柱体并露出边坡表面，育苗钵的下部为中空锥体并嵌于边坡内，育苗钵的上部与下部制成一体，且上部和下部之间沿边坡表面方向设置带有孔的分隔层。本发明能够在边坡干旱的微环境下促进灌木的前期生长，使其有效地发挥固土护坡的作用，延长集水时间、蓄存雨水、边坡植被群落的建立与修复，改善边坡容易流失、植被立地条件差的情况，提高植被覆盖率、加固边坡的稳定。

Description

一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构及其使用方法

技术领域

本发明属于植物结构技术领域，特别是涉及一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构及其使用方法。

背景技术

传统的边坡植物防护形式有草皮植被、三维植被网、藤蔓植物植被、浆砌片石和骨架植草防护等。边坡种植草皮植被的成活率低、养护成本高和草种易退化的弊端，种植灌木受到边坡水分和养分条件的限制，绿化植物选择不适宜、一次栽植成活率低和坡面防护效果差。

目前，在进行边坡防护时多采用锚杆加固护坡、挂网喷播草皮、种植灌木；所述锚杆加固护坡结构采用锚杆支撑坡体从而实现边坡的固定，但这种方法固土效果差，无法阻止边坡土质的流失，并且美观性能差；挂网喷播是在坡面上喷洒含有植物种子的附着物，经过种子发芽生长逐渐形成草皮从而实现坡面防护；但经过长期使用后草皮枯死，从而失去了对坡面的保护作用，护坡效果不理想且喷播草皮工程造价成本较高、养护成本也较高；在坡面上种植灌木，利用灌木的根系和枝叶保护坡面，但是，目前现有的方法都是在塑料或其他不可降解的容器中育苗后移栽到坡面上，移栽时去除育苗容器将树苗植于坡面，在此过程中育苗土会散落，幼苗根系会受到损坏，在干旱边坡，移栽成活率低，缓苗时间也较长。

因此，灌木在边坡生长最关键和困难的时期是苗期，边坡的特点是水分容易蒸发，降水容易流失；在雨水渗透过程中，超过土壤渗透率的雨量时，会形成无法被植物吸收的雨水径流，造成水土流失和土壤侵蚀等问题；目前技术无法克服这些弊端从而实现有效地发挥固土护坡的作用，且目前现有的边坡保水设施结构复杂，建设成本高且周期长。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构及其使用方法，在边坡干旱的微环境下能够为植物提供一个适于生长的环境以促进灌木的前期生长；延长集水时间和蓄存雨水，改善边坡容易流失、植被立地条件差的情况，提高植被覆盖率、加固边坡的稳定；建立与修复边坡植被群落，使其有效地发挥固土护坡的作用。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，包括列阵式排布在边坡上的养护构件，所述养护构件包括育苗钵，所述育苗钵的上部为顶部开口的中空柱体并露出边坡表面，育苗钵的下部为中空锥体并嵌于边坡内，育苗钵的上部与下部制成一体，且上部和下部之间沿边坡表面方向设置带有孔的分隔层；

所述中空椎体内设置带有渗透孔的隔离层，隔离层将中空椎体的内部空间分割为种植区和营养供给区，所述种植区和营养供给区沿中空椎体纵向并列设置并通过隔离层上的渗透孔连通；所述种植区内填充土壤基质并种植植物种子，所述营养供给区内填充营养基质；所述育苗钵上部中空柱体内填充覆盖基质。所述隔离层与所述分隔层可采用地膜，可以有效起到防止地下水分蒸发的作用。

进一步的是，靠近所述营养供给区的分隔层上设置有渗水孔，靠近所述种植区的分隔层上设置有植物生长孔。能够将收集的水通过渗水孔进入营养基质，种植区内的种植发芽后能够通过植物生长孔伸出育苗钵。

进一步的是，所述锥育苗钵采用动植物高分子合成的生物降解塑料制成。通常过经三个月到大半年左右，育苗钵会自动降解入土中；此种材料具有很强的实用性，且价格与普通塑料基本持平，在完成其功能后能在自然条件下较快的降解，在降解过程中和降解的残留物质对自然环境没有危害，安全性较高。

进一步的是，所述覆盖基质采用天然椰丝纤维构成的网状结构。这种材料属于对自然没有危害的可降解材料，网状结构；可减弱雨水对边坡的冲刷、击溅作用，利于保持水土；同时，还具有抗旱保熵的作用；可作为一个弹性海绵体，滞留和蓄积雨水，增强雨水利用，利于透气和储存雨水；此种材料具有很强的实用性，且价格与普通塑料基本持平，在完成其功能后能在自然条件下较快的降解，在降解过程中和降解的残留物质对自然环境没有危害，安全性较高。

进一步的是，所述土壤基质包括细沙，所述植物的种子种植在细沙中。

进一步的是，所述营养基质包括腐殖质土壤、复合肥和保水剂。腐殖质土壤富含高有机质、丰富的根、健康的微生物活性、良好的渗透率、高孔隙度和高养分含量高的持水能力，利于土壤的营养循环。

进一步的是，所述保水剂采用高吸水性树脂，是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。此类材质无毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它比喻为"微型水库"；同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。

进一步的是，所述植物采用土豆科灌木植物，在所述植物的种子外部包裹根瘤菌剂稀释液。豆科植物常与根瘤菌共生为固氮体系，將空气中的N2转化为NH4+，供植物生长，适宜在贫瘠的土壤中生长。豆科植物根系发达，密度大，垂直深根的锚固功能与水平浅根的加筋功能可以增强土壤抗剪强度，有效的保持水土；灌木草本的茎叶可以截留降雨、削弱溅蚀、降低空隙压力、抑制坡面径流冲刷等；豆科灌木其果实成熟后落入土中又可以生长新苗，易于形成长期稳定的植物群落。

进一步的是，所述养护构件按40cm-50cm的间距阵列式排布，上下呈品字形嵌入边坡中。

另一方面，本发明还提供了一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构的使用方法，包括步骤：

在育苗钵中的种植区内填充土壤基质，并在营养供给区内填充营养基质；

在种植区内土壤基质中放入植物种子，并将育苗钵列阵式嵌入边坡中；

在育苗钵的上部放置覆盖基质；

当育苗钵降解之后，植物与边坡土壤结合在一起，而植物根部的根瘤系统继续为植物的生长提供养分；

植物长大后，改善了边坡的微环境，草本乡土植物随之生长，逐步形成稳定的植物群落。

本发明所提出一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构及其使用方法，采用本技术方案的有益效果：

本发明所提出的结构在边坡干旱的微环境下能够为植物提供一个适于生长的环境以促进灌木的前期生长；延长集水时间和蓄存雨水，并且在储蓄雨水过程中能够实现缓渗效果，有效防止因雨水积蓄过多而造成植物过涝死，改善边坡容易流失、植被立地条件差的情况，提高植被覆盖率、加固边坡的稳定；建立与修复边坡植被群落，使其有效地发挥固土护坡的作用。此结构便于嵌入在边坡中，对边坡的破坏程度相对较小，易于保持边坡稳定；且能保证植物的生长空间及营养成分含量，在施工过程中，圆锥的构造相较于其他构造形态，要更易于施工。

本发明所提出的方法能够建立稳定的边坡植物群落能有效发挥固土护坡的作用，其生态作用主要体现在根系的力学作用与茎叶的水文作用；建立与修复边坡植被群落，使其有效地发挥固土护坡的作用。

附图说明

图1为本发明的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构中养护构件的结构图；

图2为本发明中养护构件剖面结构图；

图3为本发明中分隔层布局图；

图4为本发明中分隔层结构图；

图5为本发明的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构的布局图；

其中，1是边坡，2是养护构件；21是育苗钵，22是覆盖基质，23是分隔层，24是植物，25是种植区，26是营养供给区，27是隔离层，28是渗水孔，29是植物生长孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。

在实施例中，参见图1-图3所示，本发明提出了一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，包括列阵式排布在边坡1上的养护构件2，所述养护构件2包括育苗钵21，所述育苗钵21的上部为顶部开口的中空柱体并露出边坡表面，育苗钵21的下部为中空锥体并嵌于边坡1内，育苗钵21的上部与下部制成一体，且上部和下部之间沿边坡表面方向设置带有孔的分隔层23；

所述中空椎体内设置带有渗透孔的隔离层27，隔离层27将中空椎体的内部空间分割为种植区25和营养供给区26，所述种植区25和营养供给区26沿中空椎体纵向并列设置并通过隔离层上的渗透孔连通；所述种植区25内填充土壤基质并种植植物24种子，所述营养供给区26内填充营养基质；所述育苗钵上部中空柱体内填充覆盖基质22。

作为上述方案的优化方案，如图4所示，靠近所述营养供给区26的分隔层23上设置有渗水孔28，靠近所述种植区25的分隔层23上设置有植物生长孔29；所述隔离层27与所述分隔层23可采用地膜。

所述分割层23可以有效起到防止地下水分蒸发的作用，并且能够将收集的水通过渗水孔28进入营养基质，种植区25内的种子发芽后能够通过植物生长孔29伸出育苗钵21。

作为上述方案的优化方案，所述锥育苗钵21采用动植物高分子合成的生物降解塑料制成。通常过经三个月到大半年左右，育苗钵21会自动降解入土中；此种材料具有很强的实用性，且价格与普通塑料基本持平，在完成其功能后能在自然条件下较快的降解，在降解过程中和降解的残留物质对自然环境没有危害，安全性较高。

作为上述方案的优化方案，所述覆盖基质22采用天然椰丝纤维构成的网状结构。这种材料属于对自然没有危害的可降解材料，网状结构，利于透气和储存雨水；可减弱雨水对边坡1的冲刷、击溅作用，利于保持水土；同时，还具有抗旱保熵的作用；可作为一个弹性海绵体，滞留和蓄积雨水，增强雨水利用。

作为上述方案的优化方案，所述土壤基质包括细沙，所述植物24的种子种植在细沙中。

所述营养包括腐殖质土壤、复合肥和保水剂。腐殖质土壤富含高有机质、丰富的根、健康的微生物活性、良好的渗透率、高孔隙度和高养分含量高的持水能力，利于土壤的营养循环；

优选的，腐殖质土壤、保水剂、复合肥的配比比例在8:1:1左右。

所述保水剂采用高吸水性树脂，是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。此类材质无毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它比喻为"微型水库"；同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效。

优选的保水剂为聚丙烯酸钠-聚丙烯酸钠，吸水倍率高，吸水速度快，但保水性能只能保持2年有效。据造林试验观测，这类产品的吸水能力和吸水速率明显高于聚丙烯酰胺产品，在土壤中如遇充分给水，0.5-1.0小时后便迅速吸收自重的130-140倍的水分；但第二年的吸水倍率降低约60％左右。综合考虑最终生物效果及施工便利程度，保水剂混入土壤之中使用。

所述植物24采用土豆科灌木植物，在所述植物24的种子外部包裹根瘤菌剂稀释液。豆科植物常与根瘤菌共生为固氮体系，將空气中的N2转化为NH4+，供植物24生长，适宜在贫瘠的土壤中生长。

根瘤菌和豆科植物的共生是豆科植物固氮的主要方式，根瘤菌的数量成为豆科植物产量的重要因素。采用根瘤菌剂拌种的方式可以有效地提高土壤中根瘤菌含量，从而提高豆科植物产量。具体方法为：按照选用的根瘤菌剂说明把根瘤菌剂按比例加上水调成糊，放入种子搅拌，保证灌木种子外部包裹上根瘤菌剂稀释液。

作为上述方案的优化方案，如图5所示，所述养护构件2按40cm-50cm的间距阵列式排布，上排和下排的养护构件2呈品字形错位嵌入边坡1中。

为配合本发明方法的实现，基于相同的发明构思，本发明还提供了一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构的使用方法，包括步骤：

在育苗钵21中的种植区25内填充土壤基质，并在营养供给区26内填充营养基质；

在种植区25内土壤基质中放入植物24种子，并将育苗钵21列阵式嵌入边坡1中；

在育苗钵21的上部放置覆盖基质22；

当育苗钵21降解之后，植物24与边坡1土壤结合在一起，而植物24根部的根瘤系统继续为植物24的生长提供养分；

植物24长大后，改善了边坡1的微环境，草本乡土植物随之生长，逐步形成稳定的植物群落。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本实发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，其特征在于，包括列阵式排布在边坡(1)上的养护构件(2)，所述养护构件(2)包括育苗钵(21)，所述育苗钵(21)的上部为顶部开口的中空柱体并露出边坡表面，育苗钵(21)的下部为中空锥体并嵌于边坡(1)内，育苗钵(21)的上部与下部制成一体，且上部和下部之间沿边坡表面方向设置带有孔的分隔层(23)；

所述中空椎体内设置带有渗透孔的隔离层(27)，隔离层(27)将中空椎体的内部空间分割为种植区(25)和营养供给区(26)，所述种植区(25)和营养供给区(26)沿中空椎体纵向并列设置并通过隔离层上的渗透孔连通；所述种植区(25)内填充土壤基质并种植植物(24)种子，所述营养供给区(26)内填充营养基质；所述育苗钵上部中空柱体内填充覆盖基质(22)。

2.根据权利要求1所述的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，其特征在于，靠近所述营养供给区(26)的分隔层(23)上设置有渗水孔(28)，靠近所述种植区(25)的分隔层(23)上设置有植物生长孔(29)。

3.根据权利要求1所述的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，其特征在于，所述锥育苗钵(21)采用动植物高分子合成的生物降解塑料制成。

4.根据权利要求1所述的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，其特征在于，所述覆盖基质(22)采用天然椰丝纤维构成的网状结构。

5.根据权利要求1所述的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，其特征在于，所述土壤基质包括细沙，所述植物(24)的种子种植在细沙中。

6.根据权利要求5所述的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，其特征在于，所述营养基质包括腐殖质土壤、复合肥和保水剂。

7.根据权利要求6所述的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，其特征在于，所述保水剂采用高吸水性树脂。

8.根据权利要求7所述的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，其特征在于，所述植物(24)采用土豆科灌木植物，在所述植物(24)的种子外部包裹根瘤菌剂稀释液。

9.根据权利要求1所述的一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构，其特征在于，所述养护构件(2)按40cm-50cm的间距阵列式排布，上排和下排的养护构件(2)呈品字形错位嵌入边坡(1)中。

10.一种利于植物生长繁衍的生态护坡结构的使用方法，其特征在于，包括步骤：

在育苗钵(21)中的种植区(25)内填充土壤基质，并在营养供给区(26)内填充营养基质；

在种植区(25)内土壤基质中放入植物(24)种子，并将育苗钵(21)列阵式嵌入边坡(1)中；

在育苗钵(21)的上部放置覆盖基质(22)；

当育苗钵(21)降解之后，植物(24)与边坡(1)土壤结合在一起，而植物(24)根部的根瘤系统继续为植物(24)的生长提供养分；

植物(24)长大后，改善了边坡(1)的微环境，草本乡土植物随之生长，逐步形成稳定的植物群落。