CN106105458A - 荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及荒漠修复领域，特别涉及一种荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，步骤包括：A、在荒漠区域规则挖掘树窝；B、在所述树窝底部设置防渗截水层，所述防渗截水层外缘沿所述树窝的侧壁向上延伸形成适当高度的防渗截水结构；C、种植树木，在防渗截水层上设置架空层，并在架空层上再设置截水及透水保温层，形成地下截水结构；D、在步骤A‑C任意步骤中均可在树木种植区架设种植大棚，设置所述地面截水及透水保温层后在大棚内种植果蔬；本发明的目的在于提供一种提高对荒漠劣质生境的修复效果、提高修复用植被的成活率以及保存率的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法。

Description

荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法

技术领域

本发明涉及生态环境领域，特别涉及一种快速修复荒漠劣质生境的方法，即所述荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法。

背景技术

30多年来，由于乱砍滥伐、河流污染和大气污染等，我国的自然生态发生着前所未有的巨大变化。湖泊湿地急剧减少，频繁的气候灾害和地震地质灾害，已经容不得人们无视生态恶化和缓慢的不作为。当务之急，必须逐渐减少至停止人类对自然的破坏，同时加大人为干预力度，修复日益恶化的生态环境。

在生态恢复中，如何有效的遏制干旱及荒漠化，修复荒漠劣质生境，成为了目前我国建设生态文明最迫切需要解决的难题；遏制荒漠化趋势和修复荒漠生态环境，首要是恢复植被，实施水土保持；大幅度提高植被存活率和保存率是有效改善区域或局域生态环境的重要方法或措施；植被保存后，根系具有固沙保土作用，树木可以涵养水分，增加生物多样性，迅速改善恶劣生境。

目前，常规的方法无法达到遏制荒漠化、快速修复劣质生境的效果。尤其是在荒漠化严重的沙漠、石漠、戈壁等极度干旱区域恢复植被，粗颗粒沙土、碎石含量高的劣质土地保水、节水、截水和防渗以及减缓蒸发均十分困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种提高对荒漠劣质生境的修复效果、提高修复用植被的成活率以及保存率的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其步骤包括：

A、在荒漠区域规则挖掘树窝；

B、在所述树窝底部设置防渗截水层，所述防渗截水层外缘沿所述树窝的侧壁向上延伸形成适当高度的防渗截水结构，实现荒漠环境土壤截水、保水的植被生长条件；

C、种植树木，在防渗截水层上设置架空层，并在架空层上再设置地面截水及透水保温层，形成地下和地面截水结构（为喇叭口状的截水及透水保温层，用碎石或片石铺设）；

D、在步骤A-C任意步骤中均可在树木种植区架设种植大棚，设置所述地面截水及透水保温层后在大棚内种植果蔬，树窝及树木利用果蔬浇灌的多余水分渗入树窝促进树木生长，与所述地下截水结构一起组合为地面节水及截水的立体结构，一方面形成树木等植被（树窝到棚内空间）的立体节水和截水结构，另一方面形成荒漠生境的规模种植区域。

采用本申请的方法，可以使树窝的底部设置有覆盖在其上的防渗截水层（底板），防渗截水层外缘沿所述树窝的侧壁向上延伸形成适当高度的防渗截水结构，将所述树窝的底部完全覆盖，防渗截水层可以起到保水作用，也可以使树窝满足适当保水量和合适的保水时间（均由渗透系数决定）；当有水落入树窝内时，渗入树窝内的水不再直接向下漏出树窝而是聚集在树窝内缓慢地释放出树窝，为植被的生长提供所需的水份，提高修复用植被的成活率和保存率；同时，防渗截水层的设置也使树窝内不会像直接使用防水层那样产生大量积水，这种方式可能会浸泡植被的根系造成损坏，因此防渗截水层的设置也可以避免这种情况的发生，同时也具备一定的透气作用，最终提高植被的保存率，以及提高对荒漠劣质生境的修复效果。

同时在大棚内种植果蔬，树窝及树木利用果蔬浇灌的多余水分生长，形成节水结构，与所述地下截水结构一起组合为地面节水及截水的立体结构，更有效利用水资源。

保温保水层吸附住截留住多余水份，使积水快速下渗不被蒸发，如此，避免树窝内积水渗漏的同时，还减缓了积水的蒸发，使得树窝内长时间地保持湿润状态，为植被提供成活所需的水份、养分，进而保证植被的成活率以及保存率；

同时，通过树窝截水、防渗和碎（片）石覆盖保水结构（截水及透水保温层），收集截留有限的雨水，减少蒸发，促进树木、植被存活和生长；

后期再结合大棚生产果蔬，可以实现规模种植和修复荒漠生境。

作为本发明的优选方案，步骤B中，所述防渗截水层的渗透系数根据现场实际需求，通过调整防渗截水层的涂抹厚度和/或涂抹材料的材料配比来控制，不同荒漠地区的降水量是不同的，同时不同的地方对树窝中进行浇灌时土壤含水量也是不同的，必须根据实际的情况进行调整，通过调整防渗截水层的渗透系数，使其满足当地的情况，不会造成植被的干旱也不会造成水累计过多损坏植被根系，最终可以提高修复效果。

作为本发明的优选方案，形成所述防渗截水层的所述涂抹材料由水泥、粉煤灰或黏土构成，或者由这3种材料中的两种或全部经试验组成，组成简单，成本低，经济性好。

作为本发明的优选方案，步骤C中，在树窝中的树苗种植完毕后，在树窝上方就地取材地铺设所述架空层，由块石组成，再实施截水及透水保温层，其为粗颗粒（碎石或片石）截水及透水保温层，在所述截水及透水保温层上面再种植果蔬，使荒漠中有限的水资源可以进行多次利用，更节约水资源，大棚可以减少蒸发，保水，种植果蔬的多余水分提供树木利用，落叶或残叶埋在树窝周围，增加土壤有机质（养分），长期下来可实现规模种植和修复荒漠生境。

作为本发明的优选方案，步骤D中，所述大棚设置完成后形成立体种植的节水、保水、截水结构，且所述大棚为梯形结构，现有技术中一般采用对称的三角形结构或类三角形结构的大棚，这种方式使植被对阳光的利用还不够优化，太阳的照射面积不够大，采用梯形结构，可以使植被对太阳光的利用率更高，同时相比较以前，抗风性能也更好，以及承重性能（比如对积雪的承重）也更好。

作为本发明的优选方案，步骤D中，所述大棚由若干相互配合的拼装件拼装而成，使安装时更方便，效率更高，同时便于大棚的重复利用，节省材料。

作为本发明的优选方案，步骤C中，所述架空层由块石或片石组成，作为树木保存与快速生长的培厚结构和有机质补位结构，方便就地取材。

使树窝的中部、底部存在一定的空隙，使得树窝底部透气的同时，还有利于树根的延展，进而改善植被的保存率和自适应生长；并且，由于架空层的存在，当树木长大后，根系延展进入架空层内，架空层又起到稳固作用，将植被固定，提高植被的稳固性；同时也在所述“保水”问题上，给予了植被根系更高的生存高度，减少荒漠大风损害根系的情况发生。

作为本发明的优选方案，步骤D中，架设大棚并生产果蔬后，利用每季果蔬秸秆残叶等废弃有机物就地碎化置换架空层碎石，补充土壤有机质，再重新设置截水及透水保温层，提高修复用植被的成活率以及保存率。

作为本发明的优选方案，步骤B中，设置底部防渗截水层之后，在树窝连接底部的周边或侧壁内铺设防渗漏层，所述防渗漏层的上表面光滑，由于荒漠区，沙粒疏松，通过设置防渗漏层，提高树窝的整体架构强度，避免土粒的流动导致树窝损害，或者使渗水层出现多余的裂缝，降低保水效果。

作为本发明的优选方案，所述树木生长3至5年后撤出大棚，实现自适应自调节生长。

作为本发明的优选方案，所述拼装件为混凝土万能拼装杆件，树木成林后逐步扩大农林果蔬生产规模。

作为本发明的优选方案，步骤C中，所述果蔬种植在底部开孔的种植箱内，这样可以设置多层果蔬箱体，对水资源的利用率更高。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

提高对荒漠劣质生境的修复效果、提高修复用植被的成活率以及保存率。

附图说明：

图1为本申请实施例1中的步骤示意图；

图2为本申请实施例1中树窝处具体实施结构示意图；

图3为本申请实施例1中设置大棚后的整体示意图；

图中标记：1-截水防渗层底板，2-防渗截水层，3-荒漠部分，4-架空层，5-保水层，6-根系，7-种植层，8-果蔬，9-植被，10-大棚，11-截水及透水保温层。

具体实施方式

下面结合实施例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

图1-3，一种荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法（立体节水即果蔬种植节水和树窝地下节省用水；地面截水指拦截地面降雨、果蔬灌余和树窝内部拦截渗流损失），其步骤包括：

A、在荒漠区域规则挖掘树窝（设置位置为图1中标记的荒漠部分3，树窝深度为1.5m左右，为深窝），树窝为倒立喇叭状（更易收集水份）；

B、在树窝内设置截水防渗层底板1，然后再在截水防渗层底板1上设置防渗截水层2（即所述防渗截水结构），所述树窝边的防渗截水层2为所述树窝底部沿所述树窝的侧壁向上延伸形成适当高度（50公分）的防渗截水结构，将所述树窝的底部完全覆盖（如图2，防渗截水层2中心位置比圆周位置更厚，因为水一般都是集中于树窝某一边位置，需要截水效果更好），所述防渗截水层2的渗透系数根据现场实际需求，通过调整防渗截水层2的涂抹厚度和/或涂抹材料的材料配比来控制，形成所述防渗截水层2的所述涂抹材料由水泥、粉煤灰或黏土构成，或者由这3种材料中的两种或全部经试验组成；

C、种植树木，设置防渗截水层2后，在防渗截水层2上设置辅助营养层5（由腐殖质构成，结构疏松，具有良好的保水功能，同时，腐殖质还能够为植被的生长提供有机养分，进一步的提供植被的成活率，而且采用腐殖质也可就地取材，利用主要植被以及果蔬的落叶等即可，更方便），然后再在辅助营养层5内设置所述架空层4（增加透气、保温、利于根系生长，且树存活后，架空层用于置换有机质，所述架空层4由块石或片石组成，即粗颗粒，形成喇叭口结构作为树木保存与快速生长的培厚结构）；本实施例中，所以防渗截水层2向上延伸的高度设置为树窝深度的1/4～1/3（本实施例中为30公分高度，防渗截水层2为喇叭口的形状），避免植被9根系6被水浸泡而腐烂；在树窝中的架空层4上种植植被9（架空层4上设置种植层7，植被9种植在种植层7内，根系6可以部分设置在架空层4内），盖土后树窝顶面再就地取材地铺设所述架空层，由块石组成，再实施地面截水及透水保温层11，其为粗颗粒截水及透水保温层（10公分厚）；再在树窝地面截水及透水保温层11上方种植果蔬8，所述果蔬8种植在底部开孔的种植箱内；

D、在步骤A-C任意步骤中均可在树木种植区架设果蔬种植大棚10（即大棚不一定在步骤D才设置，在任意时刻设置均可，在最终整个结构完成之前设置完成就行），设置所述地面截水及透水保温层后在大棚内种植果蔬，树窝及树木利用果蔬浇灌的多余水分渗入树窝促进树木生长，与所述地下截水结构一起组合为地面节水及截水的立体结构（大棚内用于生产果蔬，同时为树木提供保水、保温环境；果蔬收获后的残枝败叶等废弃有机物就地碎化，用于置换树窝架空层的块石，增加树窝土壤有机质含量，改善土壤性能，对果蔬的灌溉可以用滴灌或者微灌）；所述大棚10由若干相互配合的拼装件（凝土万能拼装杆件，针对性设计的组合杆件，便于重复利用，方便装配、运输与安装）拼装而成，所述大棚10设置完成后形成梯形结构；架设大棚10并生产果蔬后，利用每季果蔬秸秆残叶等废弃有机物就地碎化置换架空层碎石，补充土壤有机质。所述果蔬在收获时，废弃有机物就地碎化掩埋，所述树木生长3至5年后撤出大棚，实现自适应自调节生长，实现荒漠生态环境的快速修复。

Claims (10)

1.一种荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，步骤包括：

A、在荒漠区域规则挖掘树窝；

B、在所述树窝底部设置防渗截水层，所述防渗截水层外缘沿所述树窝的侧壁向上延伸形成适当高度的防渗截水结构；

C、种植树木，在防渗截水层上设置架空层，并在架空层上再设置地面截水及透水保温层，形成地下和地面截水结构；

D、在步骤A-C任意步骤中均可在树木种植区架设种植大棚，设置所述地面截水及透水保温层后在大棚内种植果蔬，树窝及树木利用果蔬浇灌的多余水分渗入树窝促进树木生长，与所述地下截水结构一起组合为地面节水及截水的立体结构。

2.根据权利要求1所述的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，步骤B中，所述防渗截水层的渗透系数根据现场实际需求，通过调整防渗截水层的涂抹厚度和/或涂抹材料的材料配比来控制。

3.根据权利要求2所述的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，形成所述防渗截水层的所述涂抹材料由水泥、粉煤灰或黏土构成，或者由这3种材料中的两种或全部经试验组成。

4.根据权利要求3所述的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，步骤C中，在树木被种植完毕后，在树窝上方就地取材地铺设所述架空层，由块石组成，再实施所述截水及透水保温层。

5.根据权利要求4所述的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，步骤D中，所述大棚设置完成后形成立体种植的节水、保水、截水结构，且所述大棚为梯形结构。

6.根据权利要求5所述的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，步骤D中，所述大棚由若干相互配合的拼装件拼装而成。

7.根据权利要求6所述的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，步骤C中，所述架空层由块石或片石组成，作为树木保存与快速生长的培厚结构和有机质补位结构。

8.根据权利要求7所述的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，步骤D中，架设大棚并生产果蔬后，利用每季果蔬秸秆残叶等废弃有机物就地碎化置换架空层碎石，补充土壤有机质。

9.根据权利要求8所述的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，所述树木生长3至5年后撤出大棚，实现自适应自调节生长。

10.根据权利要求9所述的荒漠生境规模种植立体节水与地面截水方法，其特征在于，所述拼装件为混凝土万能拼装杆件。