植被恢復系統及利用該系統進行植被恢復的方法
【專利摘要】本發明提供了一種植被恢復系統，該系統包括具有一定坡度的裸露山坡或水平沙荒地、設置于山坡高位處或高于沙荒地水平位處的水窖、沿低于水窖的山坡坡面或沙荒地鋪設的植被種植單元、主流管和支流管，植被種植單元包括方形塑料框架、位于塑料框架中心且頂面設有開口的十字型四通管和位于四通管頂面開口處并向塑料框架側邊延伸的棉紗，各相鄰植被種植單元中心的四通管通過支流管相互連接，主流管一端與水窖底部的出水口連接、另一端與任一植被種植單元中的支流管連接。本發明的植被恢復系統，采用具有特殊結構的植被種植單元，施工方便、無需人工噴灑澆水，養護費用低，且植物成活率高，植物生長后，根部可深入巖石或地表中，能起到很好的保水固土作用。本發明還提供了一種利用上述植被恢復系統對裸露巖石的山坡或荒沙地進行植被恢復的方法。
【專利說明】植被恢復系統及利用該系統進行植被恢復的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種生態修復系統，尤其涉及一種植被恢復的系統，更具體是涉及一種針對因修建公路、風電場等造成的裸露巖石山坡或因人為不合理利用土地造成的荒沙地進行植被恢復的系統。本發明還涉及一種利用上述植被恢復系統對裸露巖石的山坡或沙荒地進行植被恢復的方法，達到防沙、治沙，維護生態平衡的目的。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著我國經濟和社會發展的加快，高速公路、風電場等的建設日益增多，伴隨著各種填挖、爆破施工而產生的裸露邊坡數量不斷增加；沙荒地是干旱、半干旱地區在干旱多風少雨和疏松沙質地表條件下，由于人為的不合理超強度利用土地等因素，破壞脆弱的生態平衡，使原來非沙漠的地區出現了以風沙活動、沙丘起伏為主要特征的現象。裸露的邊坡和沙荒地失去了植物賴以生長的土壤基質，因而穩定性差，水土流失十分嚴重。水土的流失容易導致滑坡、塌方、泥石流等災害事件的發生，因此，必須對裸露的山坡和沙荒地進行治理。現有對裸露巖石的山坡進行治理的常用方法是:將裸露的坡面劃為多個方草格，用水泥修筑方草格的邊框，再將植物種子和適合于植物種子生長的泥土混合后裝于塑料袋，將塑料袋敞開口放進方草格內，依靠定時向方草格內的土壤灑水或雨淋，讓種子發芽生長。這種方法雖能讓裸露的山坡很快得到綠化，但存在的問題是:1、采用水泥來修筑方草格的邊框，工程大，成本高；2、在干旱的季節，需要經常采用噴灑的方式澆水，費時又費力，保養費用非常高；3、適合種子成長的泥土放在塑料袋里，噴灑的水或雨水往往會沿塑料袋的表面流走，難于深入泥土中，種子的成活率較低；4、泥土和山坡巖層隔著一層塑料膜，植物生長后，根部無法深入巖石中，在臺風到來之時，植物很易被連根撥起，不能起到很好的保水固土作用；5、由于泥土需要從他處運來，而該方法的泥土層厚度一般是10-20cm，施工成本非常高，導致無法普及使用。
【發明內容】
[0003]為解決以上存在的問題，本發明的目的是提供一種無需噴灑澆水、且保養費用低的植被恢復系統。
[0004]本發明的另一目的是提供一種利用上述植被恢復系統對裸露巖石的山坡或沙荒地進行植被恢復的方法。
[0005]為實現以上目的，本發明的植被恢復系統，包括具有一定坡度的裸露巖石的山坡或水平沙荒地，其特征在于:所述系統還包括設置于山坡高位處或高于沙荒地水平位處的水窖、沿低于水窖的山坡坡面或沙荒地鋪設的植被種植單元和供水管；水窖底部設有出水口，出水口處設有開關；植被種植單元包括方形塑料框架、位于塑料框架中心且頂面設有開口的十字型四通管和位于四通管頂面開口處的棉紗，塑料框架的側邊截面呈L形，其橫向邊開設有可將塑料框架固定于山坡巖石上或沙荒地深處的定位孔、豎向邊開設有接管孔，棉線是由多根棉線構成，各棉線的一端聚集固定于四通管頂面的開口處、另一端為自由端、分散延伸至塑料框架的各側邊；供水管包括主流管和縱橫交錯的支流管；各相鄰植被種植單元中心的四通管通過穿越植被種植單元豎向邊接管孔的支流管相互連接，主流管一端與水窖底部的出水口連接、另一端與任一植被種植單元中的支流管連接。
[0006]為了節約水源，上述靠近山坡或沙荒地邊緣的植被種植單元，其外側的接管孔設有活動封口。
[0007]為了讓棉紗更好引流、同時便于棉紗的纏繞，上述四通管頂面的開口設有豎向凸沿，凸沿上套接有一套筒，套筒的上開口比下開口小，棉紗的自由端從套筒的頂部穿出再分散延伸至塑料框架的各側邊。
[0008]由于山坡的坡度對土壤層的穩定性影響較大，對于坡面與水平面夾角小于30°的山坡或沙荒地，上述植被種植單元優選邊長為100 - 150cm的塑料框架，對于坡面與水平面夾角大于30°的山坡，上述植被種植單元優選邊長為50 -1OOcm的塑料框架。
[0009]為了能給土壤提供足夠的水分，同時又能節約成本，上述支流管優選壁厚為0.15 - 0.3mm、內徑為10 — 20mm的塑料波紋管。
[0010]為了避免干旱季節水窖的水源不足，上述水窖上部設有可與自動供水裝置連接的進水口，水窖內還設有液位開關。
[0011]為了使從水窖出來的水流灌輸更加順暢，上述主流管與位于山坡最上端或最靠近水窖處的植被種植單元中的支流管連接。
[0012]本發明的植被恢復系統，與現有相比具有如下的優點:
1、采用可一次成型的塑料框架來形成植被單元，成本低且易于鋪設。
[0013]2、在各植被單元內設置頂面開口且相互連接的四通管，并在四通管開口處設置棉紗，利用棉紗的吸水、引流作用，在晴天或干旱的季節，棉紗可將吸收的水分逐步釋放，使各植被單元內的水流分布均勻、土壤保持長時間的潤濕。
[0014]3、在山坡高位處或高于沙荒地處設置水窖，可在雨季時收集山坡或地面的水、在干旱季節利用壓力差源源不斷向各植被單元輸送植物生長所需的水分，實現雨水收集再利用和自動灌溉的功能；另外，還可在水窖中加入合適的肥料，以促進植物更快生長。
[0015]4、本發明的植被恢復系統，無需人工噴灑澆水，養護費用低，且植物成活率高，植物生長后，根部可深入巖石或地面中，能起到很好的保水固土作用，特別適合于因修建公路、風電場等造成裸露巖石的山坡或因人為不合理利用土地造成的荒沙地進行植被恢復。
[0016]本發明還提供一種利用上述植被恢復系統對裸露巖石的山坡或沙荒地進行植被恢復的方法，該方法包括如下步驟:
(1)在裸露巖石的山坡的高位處或高于沙荒地水平位處設置一水窖，水窖底部設有出水口，出水口設有開關；
(2)在略低于水窖的山坡坡面或沙荒地上鋪設上述植被恢復系統的植被種植單元，并用鉚釘或鋼條將各植被種植單元固定于山坡的巖石上或沙荒地的深層處；
(3)通過縱橫交錯的支流管將各植被種植單元中心的四通管連接起來，使所有植被種植單元連成一片；
(4)在水窖出水口和任一植被種植單元的支流管之間采用主流管將兩者連接起來；
(5)在植被種植單元內鋪上一層含有草籽的土壤，利用雨水或水窖的水對各植被單元內的土壤進行澆灌，使草籽發芽生長。[0017]由于土壤與山坡的巖層直接接觸，上述含有草籽的土壤厚度優選3 - 5cm。
[0018]由于山坡具有一定的陡度，為了保證塑料框架側邊具有較好的受力，上述方法中，步驟(2)在裸露巖石的山坡上鋪設植被種植單元時，各植被種植單元以塑料框架側邊與坡面的水平線成45°角的方式鋪設。
[0019] 本發明的植被恢復方法，由于利用具有特殊結構的植被種植單元，施工方便、位于植被種植單元內的土壤潤濕度好，草籽成活率高，而在山坡高位處或高于沙荒地水平位處設置水窖，可免去人工噴灑澆水的辛苦，也大大節省養護的費用；裸露的山坡或沙荒地在草叢成長后，草叢的根部還能從山坡的巖層或地表中吸收水分，有利于其他植物的種植。本發明的植被恢復方法，當植物生長到一定的程度，還可將植被種植單元和支流管從土壤中挖出，移到其他裸露的山坡或沙荒地、配合新修的水窖進行植被恢復，大大節約山坡或沙荒地綠化的成本，達到更好防沙、治沙，維護生態平衡的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明山坡植被恢復系統的結構示意圖。
[0021]圖2是植被種植單元連成一片的結構示意圖。
[0022]圖3是單個植被種植單元的結構示意圖。
[0023]圖4是圖2中一個植被種植單元沿A-A線的剖面圖。
具體實施例
[0024]本實施例以具有一定坡度的山坡作為例子，如圖1、2所示，本發明的山坡植被恢復系統，包括具有一定坡度的裸露巖石的山坡1、水窖2、植被種植單元3和供水管；山坡的坡度原則上只要坡面與水平面的夾角小于90°則可，但太陡的坡面不利于土壤層的固定，太平的坡面不利于水流的自動灌溉，一般是坡面與水平面的夾角為10° -80°較好；水窖設置于山坡高位處，其底部設有出水口 21，水窖的上部還設有可與供水裝置連接的進水口23及用于液位控制的浮球控制裝置(圖中無顯示)；植被種植單元包括方形塑料框架31、位于塑料框架中心且頂面設有開口的十字型四通管32和位于四通管頂面開口處的棉紗33，塑料框架的側邊截面呈L形，其橫向邊開設有可將塑料框架固定于巖石上的鉚釘孔311、豎向邊開設有接管孔312，四通管頂面的開口設有豎向凸沿321，凸沿上套設有套筒34，該套筒下開口的內徑略大于凸沿的外徑，以形成緊密的套接，套筒上開口的內徑小于下開口的內徑，棉線是由多根棉線構成，各棉線的一端聚集固定于四通管頂面的開口處，棉線的另一端為自由端，從套筒的頂部穿出再分散延伸至塑料框架的各側邊，如圖3、4所示，植被種植單元沿低于水窖的山坡坡面鋪設，鋪設時，將各植被種植單元以塑料框架側邊與水平線成45°角的方式鋪設，在靠近山坡邊緣處的植被種植單元，其外側的接管孔用堵頭313封閉；供水管包括主流管41和縱橫交錯的支流管42，為了在干旱季節，水窖能為整個山坡植被提供充足的用水量，主流管的內徑與需要植被的山坡面積有關，如果在山坡面積不是特別大的情況下，主流管選擇內徑為25-50mm的金屬管、橡膠管或塑料管就好，支流管選用壁厚為
0.15 - 0.3、內徑為10 - 20mm的塑料波紋管，各相鄰植被種植單元中心的四通管通過支流管相互連接，各支流管穿越植被種植單元豎向邊接管孔，主流管一端與水窖底部的出水口連接、另一端與位于山坡最上端的植被種植單元中的支流管連接，主流管與水窖出水口連接處設有開關411、與支流管連接處設有二通閥412。
[0025]本發明的山坡植被恢復系統，使用時，將各植被種植單元沿裸露巖石的山坡的坡面鋪設后，將主流管、支流管連接好，在各植被種植單元內鋪上一層含有草籽的土壤，土壤層的厚度為3 - 5cm。下雨的時候，利用雨水對土壤層進行直接澆灌，同時棉紗吸收大量雨水，水窖也蓄水，天晴時，當土壤的水分不飽和，棉紗可將吸收的水分逐步釋放，使各植被單元內的水流分布均勻、土壤保持長時間的潤濕；在長時間晴天或干旱的季節，利用主流管和分流管將水窖的水引向各植被種植單元的四通管頂面的開口，讓棉紗將水吸收后逐步釋放，以保持土壤的潤濕，讓植物成長壯大。如遇到特別干旱的季節，水窖的水源不足時，還可以通過供水車直接往水窖加水或通過自動供水裝置向水窖上部的進水口補充水源。[0026]上述僅以山坡作為例子，本發明的植被恢復系統，同樣可以適用于沙荒地，在沙荒地上鋪設植被種植單元時，需要用比較長的鋼條將塑料框架固定于沙地上，由于植被種植單元中泥土的粘性能使沙不被風吹走，而種植單元中的棉紗又能使水充分被植物吸收、不被流進深不見底的沙浪費，本發明的植被恢復方法也是治沙的一種好方法。
【權利要求】
1.一種植被恢復系統，包括裸露山坡或沙荒地，其特征在于:所述系統還包括設置于山坡高位處或高于沙荒地水平位處的水窖、沿低于水窖的山坡坡面或沙荒地鋪設的植被種植單元和供水管；水窖底部設有出水口，出水口處設有開關；植被種植單元包括方形塑料框架、位于塑料框架中心且頂面設有開口的十字型四通管和位于四通管頂面開口處的棉紗，塑料框架的側邊截面呈L形，其橫向邊開設有可將塑料框架固定于山坡巖石上或沙荒地深處的定位孔、豎向邊開設有接管孔，棉線是由多根棉線構成，各棉線的一端聚集固定于四通管頂面的開口處、另一端為自由端、分散延伸至塑料框架的各側邊；供水管包括主流管和縱橫交錯的支流管；各相鄰植被種植單元中心的四通管通過穿越植被種植單元豎向邊接管孔的支流管相互連接，主流管一端與水窖底部的出水口連接、另一端與任一植被種植單元中的支流管連接。
2.根據權利要求1所述的植被恢復系統，其特征在于:所述靠近山坡或沙荒地邊緣的植被種植單元，其外側的接管孔設有活動封口。
3.根據權利要求2所述的植被恢復系統，其特征在于:所述四通管頂面的開口設有豎向凸沿，凸沿上套接有一套筒，套筒的上開口比下開口小，棉紗的自由端從套筒的頂部穿出再分散延伸至塑料框架的各側邊。
4.根據權利要求2或3所述的植被恢復系統，其特征在于:對于荒沙地或坡面與水平面夾角小于30°的山坡，所述植被種植單元的邊長為100 - 150cm的塑料框架；對于坡面與水平面夾角大于30°的山坡，所述植被種植單元的邊長為50 -1OOcm的塑料框架。
5.根據權利要求4所述的植被恢復系統，其特征在于:所述支流管的壁厚為0.15 -0.3mm、內徑為10 — 20mm的塑料波紋管。
6.根據權利要求5所述的植被恢復系統，其特征在于:所述水窖上部設有可與自動供水裝置連接的進水口，水窖內還設有液位開關。
7.根據權利要求6所述的植被恢復系統，其特征在于:所述主流管與位于山坡最上端或最靠近水窖處的植被種植單元中的支流管連接。
8.一種對裸露山坡或沙荒地進行植被恢復的方法，該方法包括如下步驟: (1)在裸露山坡的高位處或高于沙荒地水平位處設置一水窖，水窖底部設有出水口，出水口設有開關； (2)在略低于水窖的山坡坡面或沙荒地上鋪設權利要求1所述植被恢復系統的植被種植單元，并用鉚釘或鋼條將各植被種植單元固定于山坡的巖石上或沙荒地的深層處； (3)通過縱橫交錯的支流管將各植被種植單元中心的四通管連接起來，使所有植被種植單元連成一片； (4)在水窖出水口和任一植被種植單元的支流管之間采用主流管將兩者連接起來； (5)在植被種植單元內鋪上一層含有草籽的土壤層，利用雨水或水窖的水對各植被單元內的土壤進行澆灌，使草籽發芽生長。
9.根據權利要求8所述的對裸露山坡或荒沙地進行植被恢復的方法，其特征在于:所述含有草籽的土壤厚度為3 - 5cm。
10.根據權利要求9所述的對裸露山坡或荒沙地進行植被恢復的方法，其特征在于:所述方法中，步驟(2)在裸露山坡上鋪設植被種植單元時，各植被種植單元以塑料框架側邊與坡面的水平線成45°角的方式鋪設。
【文檔編號】A01G9/02GK103947438SQ201410199827
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】王承輝 申請人:王承輝