專利名稱：一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明《一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法》屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
近年來我國(guó)各地基本建設(shè)高速、持續(xù)發(fā)展，修公路、建鐵路、采石、開礦、搞水利電力基礎(chǔ)工程等使原有生態(tài)受到破壞，造成水土流失，形成了大量裸露巖體坡面工程創(chuàng)傷需要進(jìn)行生態(tài)治理或生態(tài)恢復(fù)。但裸露巖體由于無土、缺水、少肥，生境條件差，生態(tài)限制因子多，生態(tài)恢復(fù)面臨諸多困難，因此成為國(guó)內(nèi)外進(jìn)行生態(tài)建設(shè)的難題。目前國(guó)內(nèi)外主要采用爬藤種植、客土噴播或噴混植生技術(shù)進(jìn)行山體復(fù)綠。爬藤種植復(fù)綠較慢，護(hù)坡能力較差，也不適合用于高的邊坡。關(guān)于客土噴播或噴混植生技術(shù)，張俊云等在《巖石邊坡植被護(hù)坡種植基》專利(專利申請(qǐng)?zhí)?0120508.0)中公布了一種客土噴播種植基的配方；辜再元等在《巖石邊坡生態(tài)防護(hù)植物生長(zhǎng)基質(zhì)》專利申請(qǐng)(專利申請(qǐng)?zhí)?2104143.1)中公布了另一種客土噴播種植基的配方；王清剛等人在《液力噴植機(jī)》專利申請(qǐng)(專利申請(qǐng)?zhí)?2210923.4)中公布了一種采用液壓裝置進(jìn)行坡面噴播的設(shè)備結(jié)構(gòu)；關(guān)于植物選用，周培德等在《植物護(hù)坡工程技術(shù)》一書中推薦了高羊茅等12種多年生草本植物和迎春等9種灌木。采用上述技術(shù)雖然能使坡面較快速?gòu)?fù)綠，但存在養(yǎng)護(hù)成本過高，較易退化等缺點(diǎn)，特別是在酸性土質(zhì)地區(qū)和堿性大的石灰?guī)r地區(qū)植物退化更為顯著。本發(fā)明的目的是開發(fā)一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法。該技術(shù)的實(shí)施有助于裸露巖體生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、城鄉(xiāng)水土保持和生態(tài)環(huán)境保護(hù)、改善和修復(fù)，對(duì)酸性土質(zhì)地區(qū)和堿性大的石灰?guī)r地區(qū)裸露巖體較快速和持久的生態(tài)恢復(fù)也有顯著效果。本發(fā)明是通過下列技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的。


發(fā)明內(nèi)容
采用向巖質(zhì)坡面客土噴播以蕨類植物孢子為主、其他的植物種子為輔的植物護(hù)坡方案，技術(shù)路線是采集蕨類植物的孢子-孢子處理-混配基質(zhì)-坡面掛網(wǎng)、固定網(wǎng)-客土和噴播植物種子-液壓噴播孢子-坡面蓋布-養(yǎng)護(hù)。具體方法敘述如下。
1、采集蕨類植物的孢子 首先是選擇適合的蕨類植物。蕨類植物種類很多，我國(guó)約有2600種，它們雖然有維束管組織，但不產(chǎn)生種子，孢子是其無性生殖的產(chǎn)物，一般產(chǎn)在葉子背面的孢子囊中。蕨類植物對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)，本發(fā)明根據(jù)需要選擇其中耐旱、耐貧瘠、耐酷熱、耐嚴(yán)寒、耐酸性介質(zhì)或堿性介質(zhì)的蕨類植物孢子作為采集對(duì)象，具體品種見表1。
表1 孢子的收集時(shí)間選在夏末到秋天孢子成熟期，采用葉片中下部成熟度好、生命力強(qiáng)的孢子，要用紙袋包裝，以免產(chǎn)生霉菌。
2、孢子處理 在收集的孢子中，通常含有很多孢子囊碎片和苔蘚、藻類及菌類污染，首先過篩100-150目細(xì)篩，將篩出的孢子放入5％次氯酸鈉浸泡消毒5-10分鐘，然后用無菌水沖洗1-2次，取出后干燥，放入冷藏箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆?，播種前為加速孢子萌發(fā)先用10-50ppm的赤霉素處理3-5分鐘，然后經(jīng)0.5-2T磁場(chǎng)處理0.5-60秒。
3、混配基質(zhì) 要求基質(zhì)保水、通氣性好，采用1-2份壤土、0.5-1份泥炭、1份素沙、0.0001-0.0005份聚丙烯酰胺類型保水劑、0.00005-0.0005份丙烯酰胺聚合物類型粘結(jié)劑、0.01-0.15份普通硅酸鹽水泥和0.00005-0.0001份3％多氧清殺菌劑重量比配制，對(duì)于耐堿性的蕨類在基質(zhì)中要加入0.003-0.01份熟石灰混合過篩作為混配基質(zhì)，對(duì)于喜酸蕨類在基質(zhì)中要加入0.001-0.01份硫酸亞鐵調(diào)節(jié)酸性。
4、坡面掛網(wǎng)、固定網(wǎng) 裸露巖體缺乏植物生長(zhǎng)所需的土壤，因此在噴播孢子前必須向坡面客土(混配的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì))，而掛網(wǎng)、固定網(wǎng)是為了用噴射機(jī)客土?xí)r通過網(wǎng)使混配的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)形成一個(gè)整體。網(wǎng)采用￠2-3mm的鍍鋅鐵絲網(wǎng)，通過置入山體的經(jīng)防銹處理的￠10-16mm螺紋鋼與山體連接。
5、客土和噴播植物種子 為了給噴播孢子創(chuàng)造條件，將上述混配的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)均勻加入灌木種子后通過噴射機(jī)靠壓力噴射到裸露巖體上，噴射層厚度5-20cm，灌木種子的密度為20-200粒/m2，灌木種子選用適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件的抗逆性強(qiáng)的鄉(xiāng)土樹種為主，以利形成灌木和蕨類植物立體配置的穩(wěn)定植物群落。
6、液壓噴播孢子 將丙烯酰胺聚合物類型粘結(jié)劑、聚丙烯酰胺類型保水劑、3％多氧清殺菌劑、紙漿纖維、N、P、K折純含量為30-40％的水溶性復(fù)合肥料、水按(0.2-0.4)∶(0.4-0.8)∶(0.1-0.2)∶(10-20)∶(0.5-5)∶1000重量比注入液壓噴播機(jī)，攪拌均勻后加入孢子再攪拌2-3分鐘，在噴播機(jī)液壓力驅(qū)動(dòng)下噴射到坡面。不同種類的孢子播種的密度為1000-10000個(gè)/m2，不要播的過密，孢子過密時(shí)，配子體太擁擠，生長(zhǎng)勢(shì)弱。噴播用水要用軟水，如水的堿性過大，應(yīng)加少量磷酸加以調(diào)整。
7、坡面蓋布 孢子細(xì)小，播種后不需覆土，但為了使孢子順利長(zhǎng)成配子體并進(jìn)一步形成孢子體，必須使坡面保持濕潤(rùn)，坡面蓋無紡布有利于減少水分蒸發(fā)，無紡布密度應(yīng)不小于15g/m2。
8、養(yǎng)護(hù) 水分控制要適當(dāng)，播后要保持坡面濕潤(rùn)，2-3周即可萌發(fā)。施肥宜施稀薄的液體肥料，每三周可噴施濃度為0.5-1.0％的磷酸二氫鉀水溶液一次，在播后50天左右對(duì)逐漸發(fā)育的配子體均勻噴水霧以創(chuàng)造受精機(jī)會(huì)，播后100天左右孢子體幼苗可長(zhǎng)到1-2cm。
采用本技術(shù)客土噴播的蕨類植物等養(yǎng)護(hù)1-1.5年后即可形成有良好護(hù)坡功能的、可粗放管理的、穩(wěn)定的植物群落。其中一些蕨類植物有藥用價(jià)值，可以適當(dāng)采集有用部分利用。

具體實(shí)施例方式 在廣東江鶴高速公路k100-k800路段中風(fēng)化花崗巖路塹邊坡采用以噴播蕨類植物為主的客土噴播技術(shù)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)和水土保持。該地區(qū)日照時(shí)間較長(zhǎng)，屬亞熱帶氣候，年平均降雨量1100-1650mm，最長(zhǎng)連續(xù)干旱天數(shù)43天，一月份平均氣溫12.3℃，七月份平均氣溫29.1℃。巖質(zhì)坡面坡高28米，坡度63°，有兩級(jí)平臺(tái)，坡面面積1800m2。
本實(shí)施例噴播選用的蕨類植物是芒萁，孢子囊群生于每組葉片的側(cè)脈上中部，在8月中旬采集成熟孢子，裝于信封中，放入4℃冰箱備用。在清理坡面后在坡面上間隔一米均勻鉆錨桿孔，孔徑￠25mm，錨桿選用￠12mm、長(zhǎng)度300-400mm、端部涂有瀝青防腐油漆的螺紋鋼筋，用水泥砂漿將錨桿固定于孔內(nèi)。選用14號(hào)鍍鋅鐵絲網(wǎng)鋪網(wǎng)，網(wǎng)間搭接寬度大于5cm，用鐵絲綁扎于錨桿。網(wǎng)下綁墊竹片調(diào)節(jié)網(wǎng)與坡面距離保持在5-6cm?；炫浠|(zhì)選0.1T坡面表層壤土、0.05T泥炭、0.1T素沙、0.10Kg聚丙烯酰胺保水劑、0.05Kg丙烯酰胺聚合物粘結(jié)劑、15Kg 42.5(R)普通硅酸鹽水泥無機(jī)粘結(jié)劑、0.01Kg3％多氧清殺菌劑和1.0Kg硫酸亞鐵配制，混合在容積為0.4立方的水泥攪拌機(jī)中進(jìn)行，攪拌1.5分鐘后加入經(jīng)浸種12小時(shí)的木豆和銀合歡種子各35?；靹?。向坡面噴射含有木豆和銀合歡種子的混合基質(zhì)采用SGP-6型號(hào)的混凝土噴射機(jī)，配備的提供空氣動(dòng)力的空壓機(jī)容積為12立方米，空氣壓力為0.5MPa，空氣流量為8.0立方米/分，噴射由正面進(jìn)行，邊噴邊加水，噴射厚度8-12cm，要把網(wǎng)全部蓋住。
孢子的處理首先是過100目細(xì)篩，將篩出的孢子放入5％次氯酸鈉浸泡消毒5分鐘，然后用無菌水沖洗2次，用30ppm的赤霉素處理3分鐘，再用1T強(qiáng)度的磁場(chǎng)處理30秒。將孢子加入液壓噴播機(jī)混合液前，如上所述的高分子粘結(jié)劑、保水劑、殺菌劑、紙漿纖維材料、水溶性復(fù)合肥料按比例注入液壓噴播機(jī)中的水箱中，1000m2坡面各種材料用量如表2所示。
表2 攪拌均勻后加入孢子再攪拌2分鐘，在噴播機(jī)液壓力驅(qū)動(dòng)下噴射到坡面。孢子的密度4500個(gè)/m2左右；播后蓋質(zhì)量為15g/m2的無紡布。保持坡面濕潤(rùn)，播后13天孢子萌發(fā)，一季度孢子體苗達(dá)到2.0cm，一年后芒萁與木豆和銀合歡一起已經(jīng)覆蓋坡面，具有了護(hù)坡和水土保持功能，便可在近自然條件下粗放管理。
權(quán)利要求
1、一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法，其技術(shù)特征在于采用向巖質(zhì)坡面客土噴播以蕨類植物孢子為主、植物種子為輔的植物護(hù)坡工藝，分兩次噴播，在第一次向巖體坡面客土噴播時(shí)加入植物種子，在第二次液壓噴播時(shí)加入蕨類植物孢子。
2、如權(quán)利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法，其技術(shù)特征在于蕨類植物類型為芒萁、蕨、蜈蚣草、腫足蕨、刺齒貫眾、銀粉背蕨、耳葉金毛裸蕨、卷柏、海金沙和槲蕨。
3、如權(quán)利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法，其技術(shù)特征在于噴播于裸露巖體坡面的蕨類植物孢子的密度為1000-10000個(gè)/m2。
4、如權(quán)利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法，其技術(shù)特征在于向裸露巖體坡面客土?xí)r噴播的其他的植物種子密度為20-200粒/m2。
5、如權(quán)利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法，其技術(shù)特征在于客土基質(zhì)采用1-2份壤土、0.5-1份泥炭、1份素沙、0.0001-0.0005份聚丙烯酰胺類型保水劑、0.00005-0.0005份丙烯酰胺聚合物類型粘結(jié)劑、0.01-0.15份普通硅酸鹽水泥和0.0005-0.0001份3％多氧清殺菌劑重量比配制，對(duì)于耐堿性的蕨類在基質(zhì)中要加0.003-0.01份熟石灰加入混配基質(zhì)，對(duì)于喜酸蕨類在基質(zhì)中要加0.001-0.01份硫酸亞鐵調(diào)節(jié)酸性。
6、如權(quán)利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法，其技術(shù)特征在于液壓噴播孢子時(shí)，載體中丙烯酰胺聚合物類型粘結(jié)劑、聚丙烯酰胺類型保水劑、3％多氧清殺菌劑、紙漿纖維、N、P、K折純含量30-40％的水溶性復(fù)合肥料、水按(0.2-0.4)∶(0.4-0.8)∶(0.1-0.2)∶(10-20)∶(0.5-5)∶1000重量比混勻配制。
7、如權(quán)利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法，其技術(shù)特征在于播種前對(duì)蕨類植物孢子先用10-50ppm的赤霉素處理3-5分鐘，然后經(jīng)0.5-2T強(qiáng)度的磁場(chǎng)處理0.5-60秒。
全文摘要
本發(fā)明“一種裸露巖體坡面低養(yǎng)護(hù)的植物護(hù)坡方法”屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)各類工程創(chuàng)傷和生態(tài)破壞形成的裸露巖體坡面，采用向巖質(zhì)坡面客土噴播以蕨類植物孢子為主、其他的植物種子為輔的植物護(hù)坡工藝，通過采集蕨類植物的孢子－孢子處理－混配基質(zhì)－坡面掛網(wǎng)、固定網(wǎng)－噴射機(jī)噴射客土和植物種子－液壓噴播機(jī)噴播蕨類植物孢子－坡面蓋布－養(yǎng)護(hù)，可以對(duì)坡度75°以下裸露巖體坡面在低養(yǎng)護(hù)條件下實(shí)現(xiàn)快速而持久的生態(tài)恢復(fù)，適用于公路、鐵路邊坡，廢棄石場(chǎng)、礦山和巖漠化區(qū)域等的植物護(hù)坡和水土保持。
文檔編號(hào)A01G31/00GK1902996SQ200610061899
公開日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月1日
發(fā)明者張玉昌, 張強(qiáng), 劉水, 張衡 申請(qǐng)人:深圳市鐵漢園林綠化有限公司, 張玉昌