本發明涉及一種植被快速恢復方法,尤其涉及一種裸露沙地植被快速恢復方法。
背景技術:
土地荒漠化形勢日益嚴峻,存在裸露沙地地表溫度高、有機質含量低、地表活躍程度大等諸多影響植被恢復的突出問題。常規的沙害防治措施常采用機械沙障固沙,由于積沙中缺乏養分或者植被恢復種子選擇不當等問題,致使恢復后植物很難適應當地環境,容易死亡,沙地植被恢復效果很不理想。
堆肥是利用含有肥料成分的動植物遺體和排泄物,加上泥土和礦物質混合堆積,在高溫、多濕的條件下,經過發酵腐熟、微生物分解而制成的一種有機肥料。堆肥所含營養物質比較豐富,且肥效長而穩定,同時有利于促進土壤團粒結構的形成,能增加土壤保水、保溫、透氣、保肥的能力,而且與化肥混合使用又可彌補化肥所含養分單一,使用化肥致使土壤板結,保水、保肥性能減退的缺陷。長期施用有機肥可增加土壤微生物數量,特別是有益微生物如固氮菌、氨化菌、硝化菌等。
堆肥材料按性質可分為三類:1)不易分解的物質,如秸稈、雜草、垃圾等,這類物質含纖維素、木質素、果膠較多,碳氮比較大,一般在60-100∶1之間;2)促進分解的物質,如禽畜糞便、污泥和適量的化肥,其目的是補充足夠的氮、磷、鉀營養,調解碳氮比增加各種促進腐熟的微生物;3)吸收性強的物質,主要是加入一些草炭、秸稈或鋸末,用于吸附腐熟過程中分解出來的易流失的氮、鉀等營養元素,促進養分轉化,形成高質量的有機肥。現有的堆肥材料雖然含有一定量的養分,但大都不能被植物直接吸收和利用。
技術實現要素:
本發明的目的就在于提供一種解決上述問題,將機械沙障與自然植被恢復技術結合的裸露沙地植被快速恢復方法。
為了實現上述目的,本發明采用的技術方案是:一種裸露沙地植被快速恢復方法,方法步驟如下,
步驟一,種子選取
a.采用植物群落調查方法,記錄當地區域的植物蓋度、高度和株數;
b.通過多樣性指數、均勻度指數、豐富度指數,分析調查區域的植物群落多樣性;
c.進行優勢度計算,通過優勢度對植物進行排序,選擇優勢種及伴生種作為植被恢復的植物材料;
步驟二,制備平鋪型植生袋
a.將所選植物種子按照自然群落物種組配進行混合配置;
b.將堆肥與沙子按照1∶3的體積比例混合均勻作為種子生長基質;
c.將種子播種于生長基質上制成平鋪型植生袋;
作為優選,所述植生袋的長、寬、厚分別為20cm、30cm、2-5cm,其中一個底面長和寬比另一底面分別大10cm,制作后形成“裙邊”。
作為優選,所述植生袋采用在2-3年內降解的無紡布制作。
作為優選,所述堆肥為動植物廢棄物堆肥。
作為優選,所述動植物廢棄物堆肥方法如下,
a.前期堆肥材料處理,將大塊農田廢棄物進行粉碎,粉粹后進行灌水處理,并參入一定量的生石灰,破壞其蠟質層;將動物糞便用翻拋機進行翻拋粉碎;
b.材料堆肥,以原料c/n值(25-30)∶1為基準,將動物糞便和秸稈混合,采用一層糞便一層秸稈的方法均勻鋪設,每層厚度在10cm左右,堆積后,用翻拋機進行兩種材料的充分混合,每翻拋一次進行灑水和添加菌液一次,兩者噴灑均勻,翻拋的同時完成灑水和堆肥發酵菌液的添加工作,保持材料的含水量在50%-60%左右;
c.升溫階段,堆制初期,堆體溫度上升到50℃,此過程中溫性的微生物活動,持續1-2天;
d.高溫階段,堆制2-3天后,堆內溫度達到60-65℃,持續15-20天,堆體顏色逐漸變成褐色,待堆體臭味消失時,出現大量好熱性的微生物,應進行第一次翻堆,此后應每2天翻堆一次,直至高溫階段結束;
e.降溫階段,高溫結束后,堆溫逐漸降到50℃以下,應每4天翻堆一次;
f.腐熟保肥階段,腐熟階段應壓實堆體,使其處于嫌氣狀態,當溫度降到30℃以下,堆體變黑,材料變爛后,腐熟發酵完成;
g.腐熟完成后,將肥料通過半濕物料粉碎機,粉碎后的肥料呈粉末狀,粉碎完成后裝袋。
與現有技術相比,本發明的優點在于:
①物種選擇方面。本發明在植被恢復中采用的物種是通過對與治理區地形、氣候條件一致區域的植物群落進行群落學調查,獲取植物材料選擇的范圍。
②物種配置方面。本發明在植被恢復物種配置中是通過多樣性分析及優勢度計算,選擇群落中的優勢種及伴生種作為植被恢復物種材料,按天然植被物種組配規律進行物種配置,確保種子在當地環境中的適應性,不易死亡。
③基質配置方面。本發明的植被恢復措施采用了基質添加手段,所采用的基質是有機堆肥與治理區沙土按體積比1∶3混合,保證符合治理區基質條件的基礎上,提供植被恢復初期所需要的養分元素。
④植生袋設計方面。通過精準的計算植生袋的尺寸,使植生袋運輸、鋪設方便,并且可通過對邊緣沙埋抵抗大風天氣,保水保肥,2-3年的降解期可為植被恢復初期提供相對穩定的生長環境。
附圖說明
圖1為本發明平鋪型植生袋結構示意圖。
具體實施方式
下面將對本發明作進一步說明。
實施例:一種裸露沙地植被快速恢復方法,其特征在于:方法步驟如下,
步驟一,種子選取
a.采用植物群落學調查方法,調查治理區方圓5km范圍內與治理區地形條件一致的區域的植物群落的植物蓋度、高度和多度;
b.通過多樣性指數、均勻度指數、豐富度指數,分析調查區域的植物群落多樣性;植被調查,是生態學和植被修復研究的基本方法,可以系統了解植被修復區域的植被狀況
c.進行優勢度計算,通過優勢度對植物進行排序,選擇優勢種和伴生種作為植被恢復的植物材料,優勢度計算能夠科學選取出植被修復區域的原生物種和群落構建中的主要物種;優勢度的排序決定哪些物種作為植被恢復的植物材料,如收集種子較為困難,可采用人工育種獲取種子或用同一功能群內其他植物材料代替;
在植被修復的實踐中,所用植物材料的選取,是第一步工作,通過植被調查和優勢度排序的篩選方法能解決以下兩方面的技術問題
一方面,科學選取鄉土植物材料,有效提高植被修復實踐中,逐漸形成穩定植被群落的概率。
一方面,有效避免因盲目引入外來物種而有可能導致的物種入侵,甚至大規模的生態災害。
步驟二,制備平鋪型植生袋
a.根據優勢度比例進行四種植被種子的混合配置;
b.將堆肥與沙子按照1∶3的體積比例混合均勻作為種子生長基質;1∶3的體積比例保證基質與治理區基質條件基本一致,提供了足夠植物生長的養分,且成本低;
c.將種子播種于生長基質上制成平鋪型植生袋;如圖1,
所述植生袋采用在2-3年降解的無紡布制作,保證植生袋的透氣性和透水性,能夠保濕保肥、可降解,且不影響草種發芽、出苗;所述植生袋體積小,長、寬、厚分別為20cm、30cm、2-5cm,其中一底面的長和寬比另一底面大10cm,制作后形成“裙邊”。便于施工操作,此尺寸植生袋制作完成后的重量在2-3千克左右,方便單人鋪設。厚度2-5公分,是依據絕大多數草本植物種子覆土2-5公分,出芽率較好。尺寸過大,無紡布材料包裹的植生袋在運輸和鋪設過程中容易破損。將底面較大一面朝上,對“裙邊”覆沙,保證植生袋固定。
通過前期對不同尺寸植生袋的應用實驗表明,長,寬,高為20cm,30cm,2-5cm的植生袋能夠短時間內被風沙全部掩埋,保水保肥。另外2-3年的降解時間,可為植被恢復初期提供相對穩定的環境。
所述堆肥為動植物廢棄物堆肥,所述動植物廢棄物堆肥方法如下,
a.前期堆肥材料處理,將大塊農田廢棄物進行粉碎,粉碎物越細,后期堆肥過程中完全腐熟所需時間越短,粉粹后進行灌水處理,由于農田廢棄物如秸稈表面含蠟質層,不易吸水,可參入一定量的生石灰,破壞其蠟質層,以促進秸稈吸水,此過程最好在堆肥前三天開始處理;
將動物糞便用翻拋機進行翻拋粉碎,由于羊圈中含有未食盡的草料,混合糞便后在動物的踩踏下容易結成大塊,對后期的腐熟非常不利,應提前用翻拋機進行翻拋粉碎,最大塊最好不要超過5cm大小;
b.材料堆肥,以原料c/n值(25-30)∶1為基準,將動物糞便和秸稈混合,采用一層糞便一層秸稈的方法均勻鋪設,每層厚度在10cm左右,堆積后,用翻拋機進行兩種材料的充分混合,每翻拋一次進行灑水和添加發酵菌液一次,兩者噴灑均勻,翻拋的同時完成灑水和堆肥發酵菌液的添加工作,保持材料的含水量在50%-60%左右;發酵菌液采用發酵菌加水稀釋,培菌4-8小時,不同廠家的產品應根據其說明進行相應的預處理;
c.升溫階段,堆制初期,堆體溫度上升到50℃,此時堆內溫度適合芽孢桿菌、球菌、放線菌、真菌和硝化細菌等中溫性的微生物活動,它們能先利用水溶性的有機物質而迅速繁殖,繼而分解蛋白質和部分的半纖維素和纖維素,同事同時釋放出氨氣、二氧化碳和熱量。升溫階段一般在堆制完成后兩天內完成,此時堆體中氧氣充足,不必要進行翻堆;
d.高溫階段,堆制2-3天后,堆內溫度達到60-65℃,稱為高溫階段,高溫階段一般持續15-20天,堆體顏色逐漸變成褐色,7天左右時,堆體臭味消失。此時出現大量好熱性的微生物,應進行第一次翻堆,翻堆時把堆體內部翻到中間,中間的翻到外部,此后應每2天翻堆一次,直至高溫階段結束。翻堆主要作用是補充氧氣,保證好氣性微生物如氨化細菌、硝化細菌、纖維素分解細菌等的正常活動,避免好氣性微生物繁殖受到抑制;
e.降溫階段,高溫結束后,堆溫逐漸降到50℃以下,應每4天翻堆一次;
f.腐熟保肥階段,這個階段堆內可分解的有機物料基質大幅度減少,腐殖化作用占絕對優勢。隨著腐殖質的積累,分解腐殖質等有機物的放線菌數量也相應增加,嫌氣纖維分解細菌、嫌氣固氮菌和反硝化細菌逐漸增多,此時應壓實堆體,使其處于嫌氣狀態,防止反硝化作用損失氮素。當溫度降到30℃以下,堆體變黑,材料變爛后,腐熟發酵完成;通過腐熟過程,使有機物料盡快釋放養分,還可經過發酵過程中產生的高溫殺滅寄生蟲卵和各種病原菌,殺死各種危害作物的病蟲害及雜草種子,達到無害化的目的,同時還可縮小有機肥料龐大的體積;
g.腐熟完成后,將肥料通過半濕物料粉碎機,粉碎后的肥料呈粉末狀,如果濕度過大,粉碎無法完成,可將肥料攤開晾曬,降低其含水量,將肥料通過半濕物料粉碎機粉碎完成后裝袋。
以上對本發明所提供的一種裸露沙地植被快速恢復方法進行了詳盡介紹,本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一般技術人員,依據本發明的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,對本發明的變更和改進將是可能的,而不會超出附加權利要求所規定的構思和范圍,綜上所述,本說明書內容不應理解為對本發明的限制。