專利名稱：一種退化土地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種退化土地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的方法，特別涉及通過引種禾本科香根草屬植物來改善局部土壤的保水、保土能力，適當(dāng)改善營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前水土流失等土地生態(tài)系統(tǒng)退化所導(dǎo)致的根底減少，自然災(zāi)害頻發(fā)以及污染物擴(kuò)散等問題，已經(jīng)嚴(yán)重制約了當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。在修復(fù)退化土地生態(tài)系統(tǒng)的操作中，以往的研究和技術(shù)應(yīng)用往往只重視在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)植被的修復(fù)，而很少通過土壤改善、生物與環(huán)境相互作用來達(dá)到生態(tài)修復(fù)的目的，因此現(xiàn)有的技術(shù)手段往往成本較高，效果不理想，甚至?xí)斐尚碌纳鷳B(tài)災(zāi)害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種退化土地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)方法，它可增強(qiáng)土壤的保水保肥能力，使目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境能夠保證當(dāng)?shù)乇就廖锓N的成活，具有很高的安全性， 所采用的植物不會形成新的生態(tài)災(zāi)害，不會產(chǎn)生種子或者產(chǎn)生無效種子，植物體不具有地下走莖或地上匍匐組織，故不會蔓延擴(kuò)散成雜草。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采取的技術(shù)方案是在退化土地的區(qū)域種植禾本科香根草屬植物 Vetiveria zizanioides (Linn.) Nash，種植密度為株距 15 30cm，行距 20 80cm， 5 10行為一個帶，種植溝或槽的寬為20 25cm，深20 30cm，按4 5蘗為一叢進(jìn)行種植。本發(fā)明還包括如下具體技術(shù)方案
對于坡度< 30°的土地地形，香根草的株距30cm，行距20 30cm ；對于坡度> 30° 的地形，株距為15 20 cm，行距50 80 cm ；相鄰行的植株應(yīng)縱向錯開，呈“品”字型種植，從而成活后的植株能夠有效地?cái)r截地表徑流，防止坡面侵蝕效果更佳。如果目標(biāo)區(qū)域內(nèi)陸地生態(tài)系統(tǒng)破碎，導(dǎo)致土壤貧瘠，水土流失嚴(yán)重，那么種植香根草時應(yīng)施用基肥，施用復(fù)合肥作為基肥時為IOOOm2用40kg ；施用農(nóng)家肥為基肥時為IOOOm2 用1000 1500kg ；定植后的1個月內(nèi)應(yīng)人工輔助澆水，每周澆水3 5次。對于河道邊坡、路橋邊坡和垃圾填埋場種植香根草時，首先要改良的香根草植物的抗耐性，然后在其成功種植之后套種適宜當(dāng)?shù)厣L的植物。例如，在干熱河谷泥石流地區(qū)可種植余甘子、毛葉合歡、攀枝花、酸角等耐干耐熱植物；石漠化區(qū)域可適當(dāng)種植刺槐、花椒等植物。在引種香根草植物的過程中，主要的要求如下
在成功種植了香根草植物后，視不同的環(huán)境條件進(jìn)行進(jìn)一步的生態(tài)修復(fù)措施，以下為各不同區(qū)域內(nèi)持續(xù)修復(fù)的技術(shù)要點(diǎn)。(1)溝、河、庫、湖防護(hù)區(qū)域
對于侵蝕基本停止，溝、河、庫、湖泊岸較為完整的地區(qū)，可以在其寬闊的地段，種植香根草植物與適于當(dāng)?shù)厣L的植物，此外利用緩坡、土厚、朝陽的地段，建設(shè)香根草植物與其它植物套種的生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到該區(qū)域生態(tài)修復(fù)的效果。對于溝、河、庫、湖中下游，侵蝕發(fā)展基本停止，其上游發(fā)展仍然較活躍的區(qū)域，有條件的地方打壩淤地，在背水坡分層壓入柳條等強(qiáng)度較高的樹枝，然后再其上種植香根草植物。(2)水土流失地區(qū)
在水土流失地區(qū)應(yīng)用該技術(shù)時，以小流域作為尺度。首先種植香根草植物，盡可能的控制土壤侵蝕，待香根草植物生長成熟后，利用香根草植物促進(jìn)土壤改良。其間應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境條件，種植相應(yīng)的灌木層和喬木植物，形成香根草植物為草本層的植物群落結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)小流域內(nèi)的氣候與水土改善。(3)干熱河谷地區(qū)
極強(qiáng)度退化的區(qū)域，地表植被為極疏松的扭黃茅為主的禾草類植物，在這一區(qū)域應(yīng)高密度種植香根草植物，然后在目標(biāo)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)封山育林兩年，之后逐步恢復(fù)灌木層植物，以達(dá)到生態(tài)修復(fù)的目的。中度退化區(qū)域，地表植物中有少量的灌木叢，外觀為稀樹灌草叢，對于這類區(qū)域， 可以在有沖溝存在的范圍內(nèi)適當(dāng)引入香根草植物，然后在整個區(qū)域種植速生灌木，使生態(tài)環(huán)境快速改善。(4)石漠化區(qū)域
對于土壤厚度小于25cm、巖石較多、整地困難的區(qū)域，可先在目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，直接在石頭縫隙間陪土種植香根草植物，改善目標(biāo)區(qū)域內(nèi)水土保持能力，再引入當(dāng)?shù)仨敿壢郝渲械奈锓N，達(dá)到快速實(shí)現(xiàn)生態(tài)修復(fù)的目的。(5)礦區(qū)和垃圾填埋場
對于礦區(qū)的修復(fù)，首先是進(jìn)行香根草植物的抗逆性培育，使香根草植物能夠正常生長； 當(dāng)其充分成熟后，每年保持對香根草植物的維護(hù)，嚴(yán)格控制外來入侵物種，使本土植物慢慢恢復(fù)，最終達(dá)到生態(tài)修復(fù)的目的。對于土壤巖石較少的區(qū)域，可以通過香根草植物形成綠籬，綠籬內(nèi)與其它植物套種，并可實(shí)現(xiàn)復(fù)墾。(6)路橋邊坡
在實(shí)施區(qū)域內(nèi)，香根草植物種植前，應(yīng)首先對邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析；根據(jù)邊坡的特性選擇相應(yīng)的活性土壤組型方法對種植區(qū)域進(jìn)行處理方可進(jìn)行香根草植物種植。種植過程中做好保水保肥措施，確保其正常生長，促進(jìn)根系向巖土、巖石裂縫的下伸，增強(qiáng)根系錨定護(hù)坡的能力。針對條件惡劣，水源較遠(yuǎn)的區(qū)域，將香根草植物苗集中進(jìn)行育苗的技術(shù)措施，育苗期為7 IOd，育苗基質(zhì)采用新型抗旱保濕劑、有機(jī)質(zhì)基料和高效緩釋肥料等。本發(fā)明的有益效果是香根草易于在退化的貧瘠土地生長，可增強(qiáng)土壤的保水保肥能力，使目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境能夠保證當(dāng)?shù)乇就廖锓N的成活；并且香根草具有很高的安全性， 不會形成新的生態(tài)災(zāi)害，不會產(chǎn)生種子或者產(chǎn)生無效種子，植物體不具有地下走莖或地上匍匐組織，故不會蔓延擴(kuò)散成雜草，形成新的生態(tài)災(zāi)害；該方法可以很好地應(yīng)用于泥石流頻發(fā)地區(qū)、石漠化地區(qū)、路橋邊坡、溝河邊坡、庫湖邊坡等防護(hù)區(qū)域、垃圾填埋場等土地生態(tài)退化區(qū)的生態(tài)修復(fù)、土地改良。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
在云南東川區(qū)礦區(qū)水土流失防治及公路邊坡生態(tài)系統(tǒng)重建中的應(yīng)用。a、香根草植物種植
種植海拔本項(xiàng)目實(shí)施區(qū)海拔低于2000米。溫度范圍-16 50°C ；此溫度在本項(xiàng)目種植區(qū)完全達(dá)到要求。降雨要求年降雨量200 6000毫米，東川年多年平均降雨量892mm。土壤要求無特殊要求，經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，砂石質(zhì)泥巖適合種植生長。種植密度50cmX20cm。實(shí)施規(guī)模約10000萬平方米。b、技術(shù)路線
按照本發(fā)明素?cái)?shù)的技術(shù)方案及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，通過香根草植物群落的構(gòu)建、防止水土流失，為其他植物定植創(chuàng)造條件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生態(tài)恢復(fù)。C、達(dá)到成果
通過香根草植物復(fù)合系統(tǒng)工程，解決影響東川生態(tài)環(huán)境的主要關(guān)鍵因素一水土流失、 泥石流災(zāi)害，對東川已遭到嚴(yán)重破壞的生態(tài)系統(tǒng)逐步進(jìn)行恢復(fù)和重建，有效遏制泥石流的形成，減少了泥沙下泄。實(shí)施例2:
在云南民族村北界溝河道駁岸攔截系統(tǒng)中的應(yīng)用。a、香根草植物種植種植海拔1880m，
溫度范圍-16 50°C ；此溫度在本項(xiàng)目種植區(qū)完全達(dá)到要求。降雨要求年降雨量200 6000毫米，昆明年多年平均降雨量892mm。土壤要求無特殊要求，經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，砂石質(zhì)泥巖適合種植生長。種植密度20cmX20cm。b、技術(shù)路線
為了全面攔截周圍雨水、生活污水帶來的垃圾，在北界溝全長600米河道駁岸邊坡上按照本發(fā)明素?cái)?shù)的技術(shù)方案及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，種植了 3畝多的香根草植物，形成一張“生態(tài)攔網(wǎng)”。同時，由于香根草植物發(fā)達(dá)的根系徹底解決了邊坡水土流失的問題，最后也對進(jìn)入河道的水進(jìn)行了一次過濾，滲透處理。C、達(dá)到成果
配合河道駁岸建設(shè)的沉砂池，通過香根草植物種植，有效地?cái)r截河岸的水土以及污染物進(jìn)入北界溝水體，同時為河道與河岸建設(shè)了有效地生態(tài)通道，為水體與河岸之間的生態(tài)流更為健康。實(shí)施例3:
在云南東川區(qū)小白泥溝泥石流(石漠化)荒灘荒坡治理中的應(yīng)用。a、香根草植物種植種植海拔700m，溫度范圍7°C 20. I0C,
降雨要求年降雨量200 6000毫米，東川區(qū)年降水量688mm，年蒸發(fā)量3752mm， 土壤要求無特殊要求，經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，砂石質(zhì)泥巖適合種植生長。種植密度20cmX20cm。b、技術(shù)路線
按照本發(fā)明素?cái)?shù)的技術(shù)方案及相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，在該研究中我們在實(shí)驗(yàn)室對該先鋒植物的選育、馴化，使其具有抗干旱、抗?jié)?、抗貧瘠等?yōu)良先鋒植物屬性，并在此基礎(chǔ)上解決了破碎結(jié)構(gòu)懸移質(zhì)顆粒體上抗旱保水機(jī)制和改善土壤生態(tài)結(jié)構(gòu)的技術(shù)難題。同時將該技術(shù)在東川小江流域干熱河谷地區(qū)泥石流(破碎結(jié)構(gòu))碎石邊坡進(jìn)行了野外試驗(yàn)，該集成技術(shù)能快速建構(gòu)形成的破碎體砂石、碎石荒灘、坡地退化生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性基礎(chǔ)平臺，顯示出治理水土流失和控制泥沙輸移，有效控制侵蝕的工程特性。C、達(dá)到成果
控制小江流域的泥石流，減少水土流失，逐漸恢復(fù)該區(qū)域的生態(tài)功能，為建立長江上游區(qū)域生態(tài)屏障和恢復(fù)生物多樣性，改善當(dāng)?shù)厝嗣竦纳鏃l件，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的社會和經(jīng)濟(jì)意義。
權(quán)利要求
1.一種退化土地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的方法，其特征在于在退化土地的區(qū)域種植禾本科香根草屬植物Keiireria zizanioides (Linn.) Nash，種植密度為株距15 30cm，行距20 80cm, 5 10行為一個帶，種植溝或槽的寬為20 25cm，深20 30cm，按4 5蘗為一叢進(jìn)行種植。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的退化土地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的方法，其特征在于對于坡度 <30°的土地地形，香根草的株距30cm，行距20 30cm;對于坡度>30°的地形，株距為 15 20 cm，行距50 80 cm ；相鄰行的植株應(yīng)縱向錯開，呈“品”字型種植。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的退化土地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的方法，其特征在于種植香根草時應(yīng)施用基肥，施用復(fù)合肥作為基肥時為IOOOm2用40kg;施用農(nóng)家肥為基肥時為IOOOm2用 1000 1500kg ；定植后的1個月內(nèi)應(yīng)人工輔助澆水，每周澆水3 5次。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的退化土地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的方法，其特征在于對于河道邊坡、 路橋邊坡和垃圾填埋場種植香根草時，首先要改良的香根草植物的抗耐性，然后在其成功種植之后套種適宜當(dāng)?shù)厣L的植物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種退化土地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的方法，特別涉及通過引種禾本科香根草屬植物來改善局部土壤的保水、保土能力，適當(dāng)改善營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的方法。本發(fā)明是在退化土地的區(qū)域種植禾本科香根草屬植物Vetiveriazizanioides(Linn.)Nash，種植密度為株距15～30cm，行距20～80cm，5～10行為一個帶，種植溝或槽的寬為20～25cm，深20～30cm，按4～5蘗為一叢進(jìn)行種植。本發(fā)明引用的香根草可增強(qiáng)土壤的保水保肥能力，使目標(biāo)區(qū)域的環(huán)境能夠保證當(dāng)?shù)馗咂瑢游锓N的成活，具有很高的安全性，不會產(chǎn)生種子或者產(chǎn)生無效種子，植物體不具有地下走莖或地上匍匐組織，故不會蔓延擴(kuò)散成雜草。
文檔編號A01G1/00GK102172149SQ20111003834
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者楊秋林, 王曉全 申請人:昆明光寶生物技術(shù)工程有限公司