專利名稱：一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法
技術領域：
本發明《一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法》屬于環境保護技術領域。
背景技術：
近年來我國各地基本建設高速、持續發展，修公路、建鐵路、采石、開礦、搞水利電力基礎工程等使原有生態受到破壞，造成水土流失，形成了大量裸露巖體坡面工程創傷需要進行生態治理或生態恢復。但裸露巖體由于無土、缺水、少肥，生境條件差，生態限制因子多，生態恢復面臨諸多困難，因此成為國內外進行生態建設的難題。目前國內外主要采用爬藤種植、客土噴播或噴混植生技術進行山體復綠。爬藤種植復綠較慢，護坡能力較差，也不適合用于高的邊坡。關于客土噴播或噴混植生技術，張俊云等在《巖石邊坡植被護坡種植基》專利(專利申請號00120508.0)中公布了一種客土噴播種植基的配方；辜再元等在《巖石邊坡生態防護植物生長基質》專利申請(專利申請號02104143.1)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》專利申請(專利申請號02210923.4)中公布了一種采用液壓裝置進行坡面噴播的設備結構；關于植物選用，周培德等在《植物護坡工程技術》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。采用上述技術雖然能使坡面較快速復綠，但存在養護成本過高，較易退化等缺點，特別是在酸性土質地區和堿性大的石灰巖地區植物退化更為顯著。本發明的目的是開發一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法。該技術的實施有助于裸露巖體生態脆弱區生態系統的穩定、城鄉水土保持和生態環境保護、改善和修復，對酸性土質地區和堿性大的石灰巖地區裸露巖體較快速和持久的生態恢復也有顯著效果。本發明是通過下列技術措施實現的。
發明內容
采用向巖質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坡方案，技術路線是采集蕨類植物的孢子-孢子處理-混配基質-坡面掛網、固定網-客土和噴播植物種子-液壓噴播孢子-坡面蓋布-養護。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，我國約有2600種，它們雖然有維束管組織，但不產生種子，孢子是其無性生殖的產物，一般產在葉子背面的孢子囊中。蕨類植物對環境適應能力較強，本發明根據需要選擇其中耐旱、耐貧瘠、耐酷熱、耐嚴寒、耐酸性介質或堿性介質的蕨類植物孢子作為采集對象，具體品種見表1。
表1 孢子的收集時間選在夏末到秋天孢子成熟期，采用葉片中下部成熟度好、生命力強的孢子，要用紙袋包裝，以免產生霉菌。
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，放入冷藏箱中儲存備用，播種前為加速孢子萌發先用10-50ppm的赤霉素處理3-5分鐘，然后經0.5-2T磁場處理0.5-60秒。
3、混配基質 要求基質保水、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，對于耐堿性的蕨類在基質中要加入0.003-0.01份熟石灰混合過篩作為混配基質，對于喜酸蕨類在基質中要加入0.001-0.01份硫酸亞鐵調節酸性。
4、坡面掛網、固定網 裸露巖體缺乏植物生長所需的土壤，因此在噴播孢子前必須向坡面客土(混配的營養基質)，而掛網、固定網是為了用噴射機客土時通過網使混配的營養基質形成一個整體。網采用￠2-3mm的鍍鋅鐵絲網，通過置入山體的經防銹處理的￠10-16mm螺紋鋼與山體連接。
5、客土和噴播植物種子 為了給噴播孢子創造條件，將上述混配的營養基質均勻加入灌木種子后通過噴射機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，灌木種子選用適應當地條件的抗逆性強的鄉土樹種為主，以利形成灌木和蕨類植物立體配置的穩定植物群落。
6、液壓噴播孢子 將丙烯酰胺聚合物類型粘結劑、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，攪拌均勻后加入孢子再攪拌2-3分鐘，在噴播機液壓力驅動下噴射到坡面。不同種類的孢子播種的密度為1000-10000個/m2，不要播的過密，孢子過密時，配子體太擁擠，生長勢弱。噴播用水要用軟水，如水的堿性過大，應加少量磷酸加以調整。
7、坡面蓋布 孢子細小，播種后不需覆土，但為了使孢子順利長成配子體并進一步形成孢子體，必須使坡面保持濕潤，坡面蓋無紡布有利于減少水分蒸發，無紡布密度應不小于15g/m2。
8、養護 水分控制要適當，播后要保持坡面濕潤，2-3周即可萌發。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天左右對逐漸發育的配子體均勻噴水霧以創造受精機會，播后100天左右孢子體幼苗可長到1-2cm。
采用本技術客土噴播的蕨類植物等養護1-1.5年后即可形成有良好護坡功能的、可粗放管理的、穩定的植物群落。其中一些蕨類植物有藥用價值，可以適當采集有用部分利用。
具體實施例方式 在廣東江鶴高速公路k100-k800路段中風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進行生態恢復和水土保持。該地區日照時間較長，屬亞熱帶氣候，年平均降雨量1100-1650mm，最長連續干旱天數43天，一月份平均氣溫12.3℃，七月份平均氣溫29.1℃。巖質坡面坡高28米，坡度63°，有兩級平臺，坡面面積1800m2。
本實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。選用14號鍍鋅鐵絲網鋪網，網間搭接寬度大于5cm，用鐵絲綁扎于錨桿。網下綁墊竹片調節網與坡面距離保持在5-6cm。混配基質選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劑、15Kg 42.5(R)普通硅酸鹽水泥無機粘結劑、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立方的水泥攪拌機中進行，攪拌1.5分鐘后加入經浸種12小時的木豆和銀合歡種子各35粒混勻。向坡面噴射含有木豆和銀合歡種子的混合基質采用SGP-6型號的混凝土噴射機，配備的提供空氣動力的空壓機容積為12立方米，空氣壓力為0.5MPa，空氣流量為8.0立方米/分，噴射由正面進行，邊噴邊加水，噴射厚度8-12cm，要把網全部蓋住。
孢子的處理首先是過100目細篩，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強度的磁場處理30秒。將孢子加入液壓噴播機混合液前，如上所述的高分子粘結劑、保水劑、殺菌劑、紙漿纖維材料、水溶性復合肥料按比例注入液壓噴播機中的水箱中，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，在噴播機液壓力驅動下噴射到坡面。孢子的密度4500個/m2左右；播后蓋質量為15g/m2的無紡布。保持坡面濕潤，播后13天孢子萌發，一季度孢子體苗達到2.0cm，一年后芒萁與木豆和銀合歡一起已經覆蓋坡面，具有了護坡和水土保持功能，便可在近自然條件下粗放管理。
權利要求
1、一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法，其技術特征在于采用向巖質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坡工藝，分兩次噴播，在第一次向巖體坡面客土噴播時加入植物種子，在第二次液壓噴播時加入蕨類植物孢子。
2、如權利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法，其技術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、如權利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法，其技術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/m2。
4、如權利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法，其技術特征在于向裸露巖體坡面客土時噴播的其他的植物種子密度為20-200粒/m2。
5、如權利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法，其技術特征在于客土基質采用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，對于耐堿性的蕨類在基質中要加0.003-0.01份熟石灰加入混配基質，對于喜酸蕨類在基質中要加0.001-0.01份硫酸亞鐵調節酸性。
6、如權利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法，其技術特征在于液壓噴播孢子時，載體中丙烯酰胺聚合物類型粘結劑、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、如權利要求1所述的一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法，其技術特征在于播種前對蕨類植物孢子先用10-50ppm的赤霉素處理3-5分鐘，然后經0.5-2T強度的磁場處理0.5-60秒。
全文摘要
本發明“一種裸露巖體坡面低養護的植物護坡方法”屬于環境保護技術領域。針對各類工程創傷和生態破壞形成的裸露巖體坡面，采用向巖質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坡工藝，通過采集蕨類植物的孢子－孢子處理－混配基質－坡面掛網、固定網－噴射機噴射客土和植物種子－液壓噴播機噴播蕨類植物孢子－坡面蓋布－養護，可以對坡度75°以下裸露巖體坡面在低養護條件下實現快速而持久的生態恢復，適用于公路、鐵路邊坡，廢棄石場、礦山和巖漠化區域等的植物護坡和水土保持。
文檔編號A01G31/00GK1902996SQ200610061899
公開日2007年1月31日 申請日期2006年8月1日 優先權日2006年8月1日
發明者張玉昌, 張強, 劉水, 張衡 申請人:深圳市鐵漢園林綠化有限公司, 張玉昌