一种北方地区岩石坡面植被恢复的方法

摘要

本发明涉及一种北方地区岩石坡面植被恢复的方法，步骤如下：a.坡面处理：清坡处理，设置锚杆，在锚杆上固定挂装塑封金属网；b.植物种类选择：选用适合当地气候条件的植物种子，以禾本科和豆科植物为主，将所选植物种子混合；c.基质配置：选择砂质壤土、草炭、稻草段、复合肥、水、水泥、保水剂为基质材料，对所选基质材料进行均匀搅拌后形成备用基质；d.喷播基质：将上述备用基质喷播到挂金属网的岩石坡面上，在备用基质中加入上述混合后的种子后，将其喷播到已喷基质层的表面；e.防护处理：在喷播后的基质层上覆盖保护层，对基质层养护，即完成本发明全部过程。本发明适用于北方地区岩石坡面的植被恢复，有很好的水土保持效果。

说明书

一、技术领域：本发明涉及一种植被恢复技术，尤其是涉及一种适用于北方地区的岩石坡面，对其采用植被重建来进行生态恢复和边坡防护的方法。

二、背景技术：近年来，随着我国经济高速发展，基础建设快速发展，特别是全国高等级公路网建设等重大基础设施项目的启动，必然造成原始地貌和自然植被破坏，形成大面积裸露的坡面，对生态平衡破坏极其严重，若不及时治理，可能引发严重的水土流失等自然灾害。目前，针对土壤条件较好的坡面进行人工栽植或液压喷播等各种水土保持绿化技术，难度较低；但对于土质情况较差的边坡，尤其是岩石边坡，仍然采取喷浆、砌石、挂网等工程防护措施。工程措施护坡，不仅被破坏的植被得不到恢复，而且也影响坡面及周边的生态环境和景观效果。

目前国内对劣质土边坡及岩石边坡的植被防护还未有很完善的技术解决方案。近年来，国内在南方地区如广东、四川等地已经进行了一些客土喷播的尝试，摸索出了一些经验，并且也有一些相关的专利和发明问世，但是还有许多需要不断改进和完善之处。而我国北方地区(主要是指黄河以北的省份)在岩石坡面的植被恢复技术方面的研究相对较少，南方地区取得的经验在北方地区也不能直接引用：我国从南到北，气候、植被、地形地貌差异显著：南方降雨多，可以维持边坡植物生长的需要，而北方地区降水量较少，而且相对较集中，一年之中有较长的干旱期；南方地区现在应用的岩石坡面绿化防护技术以禾本科的草坪草为主，易退化，且在北方如此实施的话，干旱期需重点养护，投资大；另外，北方地区冬季气温较低，故很多在南方地区表现较好的植物由于受生长季干旱和冬季低温的限制而不能在北方地区应用；再次，岩石边坡植被重建后，植物生长必须的营养来源问题一直以来是困扰岩石边坡客土喷播的一个重要的问题。另外，北方的裸金属网3年内快速生锈，尤其在冻融过程中，很快出现拉断现象。

三、发明内容：

1、发明目的：本发明提供一种北方地区岩石坡面植被恢复的方法，其目的是解决我国北方地区干旱期长，岩石边坡客土喷播后，植被易遭受严重的干旱胁迫而衰退，植被不能得到良好恢复，并且植被重建后，植物生长必须的营养跟不上及传统的金属防护网寿命短等方面存在的问题。

2、技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种北方地区岩石坡面植被恢复的方法，其特征在于：按如下步骤进行：

a、坡面处理：对需进行植被恢复的岩石坡面进行去除杂物的清坡处理，在处理后的岩石坡面上设置锚杆，在锚杆上固定挂装金属网；

b、植物种类选择：选用适合当地气候条件的植物种子，以禾本科和豆科植物为主，所选豆科植物与所选的禾本科植物分阶段固定土壤，将所选的植物种子进行混合；

c、基质配置：选择沙质壤土、草炭、稻草段、复合肥、水、水泥、保水剂为基质材料，对所选基质材料进行均匀搅拌后形成备用基质；

d、喷播基质：将上述备用基质通过喷播的方法填充到挂金属网的岩石坡面上，形成带有种子的基质层；

e、防护处理：在喷播后的基质层上覆盖保护层保湿并防止降水冲刷基质。

选择的禾本科草种为草地雀麦、无芒雀麦、垂穗披碱草、扁穗冰草、多年生黑麦草、紫羊茅、结缕草、草地早熟禾；豆科植物为胡枝子、紫穗槐、紫花苜蓿、多变小冠花、小叶锦鸡儿；混合的方法为禾本科草种与豆科植物种子按数量为1∶1的比例进行混合。

基质材料按每立方米使用沙质壤土700～900kg，草炭50～80kg，稻草段40～70kg，复合肥8～20kg，水70～100kg，水泥50～90kg，保水剂0.8～2.3kg选取，将所选基质材料均匀搅拌后形成备用基质。

在喷播基质的过程中，分两步进行，第一步向挂有金属网的岩石坡面上喷播不带植物种子的备用基质，形成厚度为10～12cm的基质层；第二步在备用基质中加入植物种子，在已形成的基质层上喷播形成3～4cm厚的种子层。

植物种子的加入量按8000～16000苗/m²计算。

金属网为机编螺旋形的塑封钢丝网，网目尺寸为8×8cm，钢丝直径3.0mm，抗拉强度≥400Mpa。

保护层为无纺布。

对选用的难萌发的植物种子进行催芽处理，促进其在所设定的混播组合中尽快出苗、成活。

在上述喷播基质步骤前，在岩石坡面上预埋肥料仓，为后期坡面植物生长提供养分。

3、优点及效果：通过本发明技术方案的实施，能够很好地解决我国北方地区干旱期长，岩石边坡客土喷播后，植被易遭受严重的干旱胁迫而衰退，植被不能得到良好恢复，并且植被重建后，植物生长必须的营养跟不上及传统的金属防护网寿命短等方面存在的问题。本发明提出的岩石边坡植被恢复技术，立足于我国北方地区，可克服现有的岩石边坡防护技术的一些缺点：选用适合当地的植物种类，采用坡面锚杆挂网和客土喷播绿化技术相结合，创造适合植物生长条件，尽快建立起有很好的水土保持效果，减少坡面的径流量和养护管理的成本，并且能带来较好景观效果和生态效果。该技术的理论基础是生态绿化工程理论，即在自然植被恢复区域，强调按植被演替规律，通过人工辅助方法，尽可能恢复自然植被的结构和生态功能。禾本科植物与可为它们提供养分的豆科植物按相应数量比例进行混合播种后，可分阶段护土：禾本科植物生长快，根系以水平的根系为主，对基质可以起到水平方向的加强作用，主要在早期护土，保证基质层的稳定性，更有利于入土深且根系牢固的其它植物的生长，豆科植物的根系主要是直根系，对基质层可以起到支撑和增加基质层的整体强度的作用；另外，南方地区现在的岩石坡面绿化防护技术以禾本科的草坪草为主，易退化，在干旱期需重点养护投资大，本发明的技术远期植被为灌木群落形态，最终稳定的目的植物为不需要养护的豆科植物(耐干旱瘠薄并可固氮自养)，真正做到免维护。

北方的裸金属网3年内快速生锈，尤其在冻融过程中，很快出现拉断现象，采用的塑封钢丝网外设置塑封防护层，可以减少风、雨的侵蚀及金属直接与空气接触造成氧化的损害，极大提高钢丝网的寿命，延长了坡面防护的有效时间；通过预埋肥料仓，可以很好地补充坡面植物后期生长所需的养分。岩石坡面被植被覆盖后，避免了因风吹、日晒和降雨等造成的岩石风化或坡面的水土流失，保护了生态平衡的同时，也提高了岩石坡面附近部位的安全性。

四、附图说明附图1是本发明肥料仓的安装示意图。

五、具体实施方式：

本发明一种北方地区岩石坡面植被恢复的方法，按如下步骤进行：

a、坡面处理：选择好需要进行恢复植被的岩石坡面，如公路挖方段的岩石坡面等，对其进行清坡处理：除去坡面上的碎石、突出的岩石等，将坡面修理平整；清除坡脚的堆积物，用气压钻在处理后的岩石坡面上打孔，然后将锚杆用水泥沙浆固定在孔内，选用的锚杆为螺纹钢，长40cm，直径18mm，固定时锚杆深度32cm，间距1.0m×1.0m，在锚杆上固定挂装塑封钢丝网，塑封钢丝网与坡面保持距离约8cm，塑封钢丝网为机编螺旋形塑封钢丝网，网目尺寸为8×8cm，钢丝直径3.0mm，抗拉强度≥400Mpa；

b、植物种类选择：选用适合当地气候条件的植物种子，以禾本科和豆科植物为主：禾本科为：无芒雀麦、扁穗冰草、垂穗披碱草、多年生黑麦草、紫羊茅；豆科植物为：胡枝子、紫穗槐、紫花苜蓿、小叶锦鸡儿；所选豆科植物和禾本科植物可以分阶段固定土壤，豆科植物还可以增加土壤的养分，有利于维持坡面土壤的营养环境条件；二者配合，很好保证了植被种植后的效果也增加了防止水土流失的能力；混合的方法为禾本科草种与豆科等植物按数量为1∶1的比例进行混合；将选择的植物种子中难萌发的种子用热水浸种或浓硫酸浸种促进其尽快出苗；

c、基质配置：每立方米使用沙质壤土820kg，草炭70kg，稻草段55kg，复合肥13kg，水85kg，水泥视坡比取75kg，保水剂1.3kg，将各基质材料搅拌均匀后，加入PH值调节剂，调节PH值至中性，得到备用基质；

d、喷播基质：将上述备用基质用空压机喷播到挂塑封钢丝网的岩石坡面上，喷播至完全覆盖坡面，喷播厚度为12cm；然后在备用基质中加入一定量上述的事先经过催芽处理的种子，播种量按8000～16000苗/m²计算，喷播到之前的基质层上面，喷播厚度为3cm，在喷播后的基质层上覆盖无纺布防止降水冲刷，同时还可以保湿；对基质层养护，浇水保持土层湿润，成坪后逐渐减少浇水次数。

如附图1所示，喷播基质前在坡面上预埋肥料仓，它可以很好地为后期坡面植物生长提供养分，肥料仓2为圆桶状，它的内径为12cm，肥料仓2在坡面1上的安装密度为1个/m²。

利用本发明的植被恢复的方法，对岩石坡面进行植被恢复后，保护了生态平衡的同时，提高了景观效果，同时避免了因风吹、日晒和降雨等造成的岩石风化和水土流失而导致的山体滑坡、岩石下落等，保持了岩石坡面的稳定性。