低湿盐碱滩地渗水排盐及造林绿化方法及其应用

摘要

本发明提供一种低湿盐碱滩地渗水排盐及园林绿化方法，其具体包括以下步骤：（1）在待治理的盐碱地块上进行景观微地形造型整理，形成地形抬升绿化区和低洼汇水排盐区，按照由高向低的方向开挖排水沟；（2）地表翻耕；（3）开挖柔性渗水排盐带埋设沟；（4）在沟底设置柔性渗水排盐带；（5）设置纵横的拦水畦埂；（6）添加有机肥料，并进行表层耕耙；（7）布设一体式柔性排盐透气竖井（8）在经综合治理和改良的盐碱地上栽植、播种耐盐碱乔灌草植物。本发明的方法为大面积盐碱地综合治理和园林绿化提供了一套可行的综合技术方法，有利于提高盐碱地区绿化效果和水平。

说明书

技术领域

本发明属于荒漠化防治和生态环境修复领域，特别涉及一种盐 碱地改良方法及其应用。

背景技术

低湿盐碱地，特别是滨海盐碱地地下水位和盐分含量高，由于 表层积累了大量盐分，土壤物理性状恶化，结构粘滞、板结紧实、 通气性差、渗透系数低、毛细作用强、土壤中好氧型微生物活动性 差，更导致表层土壤盐渍化的加剧，不利于甚至不宜植物生长发 育，对于人工构建植被，普遍存在生理干旱、灼伤死亡。多年来对 盐碱地的改良和治理，大多遵循“盐随水来、盐随水去”的自然规 律，进行必要的排水洗盐措施，结合以生物改良、化学改良等方 法，收到了很好的效果，但由于我国淡水资源匮乏，大面积的灌水 洗盐不太现实，且容易反复。此外，构建系统的盐碱地排水措施成 本较高，采取明沟排水将盐碱地块分割破碎，且明沟过多，塌堵现 象难以避免。明暗结合排水方式中，暗管常用无砂水泥管、素混凝 土管、PVC管、软性弹簧管等，其中应用最多的是无砂水泥管，其 排盐排碱效果较好，但容易破碎、造价较高。其他管材大多需要砂 石垫层和滤料包裹等工序，工序较多，投入较大。针对以上盐碱滩 地治理中存在的诸多难题，提出了一种使用盐碱滩地渗水排盐和造 林绿化的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种低湿盐碱滩地 渗水排盐及造林绿化方法。

为了实现本发明目的，本发明的一种低湿盐碱滩地渗水排盐及造 林绿化方法，其具体包括以下步骤：

（1）在待治理的盐碱地块上按照景观规划和后期利用方向，采 取低挖高填的方式进行景观微地形造型，形成地形抬升绿化区和低洼 汇水排盐区，并按照由高向低的方向开挖排水沟；

所述排水沟间距优选为20-40m，深度自地表1-1.5m。

（2）在开挖排水沟后的地块表层添加有机肥后翻耕；

所述有机肥优选为酸性有机肥；翻耕深度优选为20-40cm，翻耕 能将有机肥料翻到底部。

（3）在经翻耕后的地块内，垂直于排水沟均匀开挖柔性渗水排 盐带埋设沟；

所述渗水排盐带埋设沟，优选地，沟宽40-50cm，沟深40-60cm， 沟间距4-10m，沟底纵坡比0.8-1%。

（4）将柔性渗水排盐带置于沟底，与排水沟垂直相通，将开挖 土方回填；所述柔性渗水排盐带布设平面示意图，如图1所示。

对于排水沟间距大于20m的地块，渗水排盐带可采取“人”字形 铺设方式，由中间向两侧渗透排水，单侧沟底纵坡比0.8-1%，如图6 所示。

所述柔性渗水排盐带，如图2所示，其是由1个以上的格室连 接而成的“竹排”型袋体，所述格室是由不可降解织物制成的网状袋 体。

优选地，所述格室为1-4组，每个格室宽度为7.85-15.7cm。更优 选地，格室为3组，每个格室宽度,为15.7cm。

优选地，所述“竹排”型袋体采用整块材料制成，袋体长为3-5m。 所述不可降解织物为聚丙烯类纤维材料，如聚丙烯类纤维、聚酰胺纤 维或锦纶纤维中的一种或几种。袋体的网孔大小保证填充物不会漏 出。

所述“竹排”型袋体袋内填充有粒径1-5cm的混合粒径的火山岩、 碎石或经过破碎分选的混合粒径的建筑垃圾中的一种或几种填充物； 优选为1-5cm的混合粒径的火山岩；填充物占袋体体积的85-95%， 更优选为90%；填充后宽度为5-40cm，厚度为5-10cm。

（5）在改造好的地块上，设置纵横的拦水畦埂；

所述拦水畦埂能拦蓄天然降水，经过3-5次大雨后，使浅层土壤 中的盐分随雨水淋溶经排盐透水带、排水沟排除。如天旱无雨且工期 有限，在淡水水源便利的条件下，可采用人工浇水的方式进行浇灌洗 盐，浇透水2-3次。1-5宜在预计前进行，充分利用天然降雨进行洗 盐，节约有限的淡水资源。

（6）步骤（5）后，再次添加有机肥料，并进行表层耕耙，使得 表层土壤和肥料均匀混合；

（7）步骤（6）后，在地块上布设一体式柔性排盐透气竖井，增 强地块整体的排盐透水效果；

如图3所示，所述一体式柔性排盐透气竖井是以不可降解织物制 成圆柱形网状袋体，所述袋体的直径优选为2-10cm，长度优选为 0.5-1m；袋体内填充有粒径1-5cm的混合粒径火山岩、碎石或建筑垃 圾中的一种或多种填充物；所述填充物占袋体体积的85-95%。布设 要求，在待治理盐碱地内每0.5-2m²打垂直地表的圆孔，孔径和深度 与一体式柔性排盐透气竖井直径和长度相当，将一体式柔性排盐透 气竖井植入即可。也可结合栽植绿化布设，在栽植穴周边或栽植区 域内布设一体式柔性排盐透气竖井，其直径和长度可根据实际应用 情况和成本费用灵活确定。所述不可降解织物是聚丙烯类纤维、聚 酰胺纤维或锦纶纤维中的一种。

（8）按照造林绿化要求，在经综合治理和改良的盐碱地上栽植、 播种耐盐碱乔灌草植物。

所述耐盐碱乔灌草植物优选为：中山杉、落羽杉、栾树、白蜡、 大叶女贞、旱柳、柽柳、无瓣海桑、木麻黄、紫穗槐、海冰木槿、碱 蓬、碱茅草或马蔺中的一种或几种。

所述步骤（6）后，步骤（7）之前，还包括种植一季耐盐碱的优 良绿肥作物。

本发明还提供了上述方法在治理低湿盐碱滩地中的应用。

本发明的有益效果：

不用开沟做台地，不许置换种植土，既能保证绿化苗木的正常发 育生长，避免了因盐碱地置换种植土造成新的破坏；新技术的盐碱地 渗水排盐费用比传统措施费用降低近30%以上；节约渗滤材料60% 以上，避免了碎石滤料施工现场短距离人工搬运和回填，施工效率提 高近2倍；方法中填充材料可用经破碎分选的建筑垃圾替代，新辟了 建筑垃圾新的利用途径；柔性渗水排盐带具有通体渗透排水的优势， 极大的提高了渗水排盐能效；一体式柔性排盐透气竖井，具有良好的 应对不均匀变型性能，渗水、排盐、透气性能稳定持久；为大面积盐 碱地综合治理和绿化提供了一套可行的综合技术方法，有利于提高盐 碱地区绿化效果和水平；经过综合改造后的盐碱土地，适宜生长的绿 化植物品种较多，改善了盐碱地造林绿化植物种类偏少的现状；通过 合理安排施工工序，充分利用雨季进行洗盐，大大节约紧缺的淡水资 源；合理安排栽植时间，在栽植前种植一季盐碱地绿肥作物，能够有 效改善盐碱土地肥力水平和理化性质。

附图说明

图1为柔性渗水排盐带布设平面示意图。

图2为柔性渗水排盐带的结构示意图。

图3A为一体式渗水排盐竖井及井平面布设示意图，其中，圆孔 为竖井横截面；图3B为渗水排盐竖井。

图4为传统盐碱地治理布设暗管排水横断面示意图，其中，中 间圆形图为暗管排水横断面图。

图5为新方案布设柔性渗水排盐带横断面示意图，其中，中间3 个圆形图为本发明柔性渗水排盐带横断面图。

图6为柔性渗水排盐带“人”字形布设侧面示意图。

图7为浅层密集渗水排盐带布设横断面示意图，其中，标号11 为本发明柔性渗水排盐带横断面图。

图8为绿化苗木栽植示意图。

图9为灌木组团栽植区一体式渗水排盐微型竖井布设示意图。

图10为乔木栽植与一体式渗水排盐微型竖井布设示意图。

其中，1为柔性渗水排盐带；2为一体式渗水排盐微型竖井；3 为排水沟；4为暗管埋设沟；5为暗管；6为柔性渗水排盐带埋设沟； 7为柔性渗水排盐带；8为“人”字型布设柔性渗水排盐带；9为单 格式柔性渗水排盐带；10为乔木栽植穴；11为灌木栽植区；12为栽 植的灌木。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在 不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所 作的修改或替换，均属于本发明的保护范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所 熟知的常规手段。

实施例1传统盐碱地治理方法

参见图1和图4。

1、在待治理的盐碱地块上按照由高向低的方向开挖排水沟3， 排水沟3依地形布设，便于排水。排水沟3间距20m，深度自地表 1m。

2、在开挖排水沟3后的地块表层覆盖畜禽排泄物堆肥（10m³/ 亩），机械翻耕，翻耕深度30cm，将有机肥料翻到底部。

3、在经翻耕后的地块内，垂直于排水沟均匀开挖暗管埋设沟4， 沟宽40cm，沟深40cm，沟间距5m，沟底纵坡比0.8%。

4、沟底采用5cm碎石垫层，将暗管5采用钻孔PVC管铺设在 垫层之上，滤料包裹排水管，回填碎石掩埋排水管，回填开挖土方。

与传统治理方法相比，新方法在开挖的暗管埋设沟底铺设柔性渗 水排盐带，回填开挖土方即可。柔性渗水排盐带1由3组格室组成， 每个格室扁平宽度为7.85cm，长5m，袋内填充粒径2-3cm的混合粒 径碎石，填充物占袋体体积的85%。

与传统治理方法相比，新方法减少了开沟后碎石垫层、滤料包裹 等工序，节约渗滤材料60%以上，避免了碎石滤料施工现场短距离人 工搬运和回填，施工效率提高近2倍，综合治理费用降低30%以上。 同时，新方法采用的柔性渗水排盐带具有通体渗透排水优势，极大的 提高了渗水排盐能效。

实施例2本发明方案1（山东河口区盐碱地项目）

1、在待治理的盐碱地块结合自然地形，按照景观规划和绿化 带建设要求，采取低挖高填的景观微地形造型方式，形成3个排水排 盐的低洼汇水区，汇水面占总治理面积的12.7%。按照由高向低的方 向开挖排水沟，并通向低洼汇水区，便于排水。排水沟3间距40m， 深度自地表1.2m。

2、在开挖排水沟后的地块表层覆盖畜禽排泄物堆肥（10m³/ 亩）后机械翻耕，翻耕深度20cm，将有机肥料翻到底部。

3、在经翻耕后的地块内，垂直于排水沟3均匀开挖柔性渗水 排盐带埋设沟，沟宽40cm，沟深40cm，沟间距6m。

4、将柔性渗水排盐带置于沟底，采取“人”字形铺设方式，由 中间向两侧渗透排水，单侧沟底纵坡比1%。采取搭接方式相连接， 搭接长度10cm，将开挖土方回填。柔性渗水排盐带由3组格室组成， 长5m，每个格室扁平宽度为7.85cm。袋内填充粒径2-3cm的混合粒 径碎石，填充物占袋体体积的90%。柔性渗水排盐带“人”字形布 设8侧面示意图如图6所示。

5、在改造好的地块上，设置纵横的拦水畦埂，拦蓄天然降水， 经过3-5次大雨后，使浅层土壤中的盐分随雨水淋溶经排盐透水带、 排水沟排除。

6、在经过洗盐后的地块表层覆盖植物秸秆堆肥（5m³/亩），进行 表层耕耙，使得表层土壤和肥料均匀混合。

7、按照造林绿化要求，在经综合治理和改良的盐碱地上造林绿 化，在地形抬升区域栽植旱柳、白蜡和速生杨，株行距3m*3m。在 乔木栽植穴周边设置一体式柔性排盐透气竖井，在栽植穴两侧20cm 处，对称打孔，孔径5.5cm，深度1m。将直径为5cm，长度为1m的 一体式柔性排盐透气竖井植入孔内，该竖井是用高强度锦纶制成的圆 柱形口袋，袋内填充材料为2-3cm混合粒径碎石，如图10所示。在 接近汇水区低湿区域种植芦苇。

经过综合治理后，据检测，治理区土地含盐量由治理前的6.0‰ 以下降为的2.9‰，栽植苗木成活率达到90%以上，为该地区防护林 建设和盐碱地造林绿化提供一套成熟可行的技术体系，有效改善区域 绿化水平和生态环境。

实施例3本发明方案2山东省河口区

本实例是对实例2的补充，即浅层密集渗水排盐方式，提高系统 整体渗水排盐的能效。将实例2中的地4步中的由3组格室组成的柔 性渗水排盐带，改为由1个格室构成的单体渗水排盐管，布设间距由 6m缩小为2m，形成浅层密集渗水排盐方式。

与实例2相比，在同等投入的基础上，排水带距离缩短3倍，渗 水排盐效率在原有基础上提高近20%以上。

实施例4本发明方案3山东河口区

本实例是对实例2的改进，既植物配置方式优化。在实施实例2 第6步后，种植一季耐盐碱的优良绿肥作物，经深翻熟化后进行造林 绿化。将地形抬升区均匀株行距栽植乔木的植物配置方式，改为沿渗 水排盐带两侧品字形栽植耐盐碱乔木，渗水排盐带之间不规则组团栽 植各类耐盐碱灌木，进一步丰富造林绿化配置形式，提升绿化景观效 果，其中苗木栽植与一体式柔性排盐透气竖井配合使用。

乔木栽植：沿渗水排盐带1两侧开挖栽植穴并栽植苗木，栽植穴 间距3m，距离渗水排水带1.5m。在栽植穴两侧20cm处，对称打孔， 孔径5.5cm，深度1m；将直径为5cm，长度为1m的一体式柔性排盐 透气竖井植入孔内，填充材料为2-3cm混合粒径碎石，如图8所示。

灌木栽植：在乔木栽植区内，不规则布设灌木组团栽植区8，如 图8所示。按照设计栽植形状，在栽植区域内侧每1.5m打一直径3.5cm 深60cm的孔；将直径3cm长度60cm的一体式柔性排盐透气竖井植 入孔内，填充材料为1-2cm混合粒径碎石，灌木主要栽植多花柽柳， 如图9所示。

与实例2相比，通过将盐碱地排水系统与植物栽植配置形式相结 合，进一步提高了盐碱地渗水排盐设施的利用效率，能够有效提高植 物长期保存率和年生长量。同时，通过优化植物配置方式，增强了绿 化区层次结构，较大的改善了绿化水平和景观效果。

实施例5本发明方案4（内蒙古黄河河套地区）

1、在待治理的盐碱地块上，结合自然地形，按照土地后期利 用方向，采取低挖高填的景观微地形造型方式，形成5个排水排盐的 低洼汇水区，汇水面占总治理面积的17.5%。按由高向低的方向开挖 排水沟，排水沟与低洼汇水区相通。排水沟间距20m，深度自地表 1m。

2、在开挖排水沟后的地块表层覆盖畜禽排泄物堆肥（10m³/ 亩）后机械翻耕，翻耕深度30cm，将有机肥料翻到底部。

3、在经翻耕后的地块内，垂直于排水沟均匀开挖柔性渗水排 盐带埋设沟，沟宽50cm，沟深50cm，沟间距8m。

4、将柔性渗水排盐带置于沟底，采取“人”字形铺设方式，由 中间向两侧渗透排水，单侧沟底纵坡比0.8%。采取搭接方式相连接， 搭接长度30cm，将开挖土方回填。柔性渗水排盐带由3组格室组成， 长4m，每个格室扁平宽度为10cm。袋内填充粒径3-5cm的混合粒径 破碎建筑垃圾，填充物占袋体体积的80%。柔性渗水排盐带“人”字 形布设8侧面示意图如图6所示。

5、在改造好的地块上，设置纵横的拦水畦埂，拦蓄天然降水， 充分利用雨季降水洗盐，使浅层土壤中的盐分随雨水淋溶经排盐透水 带、排水沟排除。

6、在经过洗盐后的地块表层覆盖植物秸秆堆肥（8m³/亩），进 行表层耕耙，使得表层土壤和肥料均匀混合。

7、在经过综合改良后低洼汇水区以外的地块上布设排盐透气 竖井，增强地块整体的排盐透水效果。一体式柔性排盐透气竖井直径 为5cm，长度80cm，袋内填充2-3cm混合粒径火山岩，填充物占袋 体体积的95%。每1.5m²打垂直地表的圆孔，孔径5.5cm，深度90cm， 将一体式柔性排盐透气竖井垂直植入即可。

8、沿渗水排盐带两侧开挖栽植穴并栽植小美旱杨大杆苗木， 形成林带，栽植穴间距2.5m，距离渗水排水带1.5m。在栽植穴两侧 20cm处，对称打孔，孔径11cm，深度1m；将直径为10cm，长度为 1m的一体式柔性排盐透气微型竖井植入孔内，填充材料为3-5cm混 合粒径火山岩。经综合治理和改良后，在林带内可栽植经济林或条播 饲料作物，如沙棘、沙枣、红柳、高粱等经济林和饲料作物。。

经综合治理后，治理区土壤耕作层碱化度下降11.0-13.5％、总碱 度下降0.15-0.17cmol/kg、pH值下降1.2-2.1、全盐下降2.1-3.5‰，林 带造林成活率达到85%以上，单位土地面积经济效益平均提高 30-40%。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领 域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以 做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。