一种乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法

1.本发明属于生态修复技术领域，具体涉及一种乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法。


背景技术：

2.近年来，道路交通事业的发展产生了大面积的边坡，其地表裸露，土质松软，是导致道路水土流失的主要原因，边坡植被恢复与重建是防止坡面水土流失重要措施。
3.目前道路边坡植被恢复技术主要是存在的问题在于大量引入与原生态系统不匹配的外来物种，如香根菜、三叶草和黑麦草，他们对边坡所在地区的气候、土壤等环境适应性差，常出现逐年衰退现象；养护成本很高，收益少；外来物种，生态风险高。
4.因此，开发一种使用单一乡土植物进行护坡的方法是有必要。


技术实现要素：

5.针对以上问题，本发明目的在于提供一种将单一乡土蒿属植物应用在边坡护理中，可以根据区域气候特征和边坡基质条件，选择适宜的乡土植物种类种植，进行坡面植被恢复，环境适应性强，且可以避免外来物种入侵风险。
6.为了达到上述目的，本发明可以采用以下技术方案：
7.本发明一方面提供一种乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，包括：(1)边坡施加腐殖土；(2)采用条状播种法将含有种子的小果序进行播种；(3)播种后覆盖厚度0.5cm-1.5cm细土；(4)然后覆盖纤维毯；(5)播种后2个月内，根据下雨量进行浇水，使得土壤体积含水量保持在10％-18％。
8.本发明另一方面提供一种乡土蒿属植物在边坡护理中的应用，边坡为土石混杂的坡面基质，边坡的坡度≤50
°
。
9.本发明有益效果包括：
10.(1)与采用外来物种边坡植被的方法相比，本发明方法采用适应当地气候和土壤环境的乡土蒿属植物取恢复植被，不仅更加能防止外来物种入侵风险，而且将边坡上乡土植物覆盖度提高到80％以上，植被更加稳定并有持续性；
11.(2)本发明方法中选择蒿属植物幼苗对环境的适应范围比较广泛，此方法能够使用于不同生态环境条件的生境中；
12.(3)本发明方法使用的主材料均来自乡土蒿属植物的自然分布区，基本不使用辅助材料和生化试剂等，即材料收集方便，成本低、效益好，并且不造成环境污染等；
13.(4)本发明方法选取单一植物进行种植护坡，简洁，便于操作，适用于边坡植被恢复中大面积采用；
14.(5)本发明方法可以将边坡植被覆盖度提高至87％，植被生产力提高90％，水土流失可以减少50％以上，即通过本方法能够快速恢复边坡植被，并可直接应用于裸地和边坡植被恢复与重建，可获得可观的生态、经济效益。
具体实施方式
15.所举实施例是为了更好地对本发明进行说明，但并不是本发明的内容仅局限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
16.本文中使用的术语仅用于描述特定实施例，并且无意于限制本公开。除非在上下文中具有明显不同的含义，否则单数形式的表达包括复数形式的表达。如本文所使用的，应当理解，诸如“包括”、“具有”、“包含”之类的术语旨在指示特征、数字、操作、组件、零件、元件、材料或组合的存在。在说明书中公开了本发明的术语，并且不旨在排除可能存在或可以添加一个或多个其他特征、数字、操作、组件、部件、元件、材料或其组合的可能性。如在此使用的，根据情况，“/”可以被解释为“和”或“或”。
17.本发明中，植被生产力指的是单位时间(年)单位面积上植被生物量。
18.本发明一实施例提供一种乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，包括：(1)边坡施加腐殖土；(2)采用条状播种法将含有种子的小果序进行播种；(3)播种后覆盖厚度0.5cm-1.5cm细土；(4)然后覆盖纤维毯；(5)播种后2个月内，根据下雨量进行浇水，使得土壤体积含水量保持在10％-18％。
19.需要说明的是，蒿，菊科，多年生草本或者半灌木，种类丰富，在自然界广发分布。蒿他们具有发达的根系，在地表以下20cm-30cm土层形成较强根系层；种子产量大，容易采集，生长期长，抗逆性强，具有很强的保土、保水能力。
20.另外，乡土蒿属植物是根据所需护理坡面所在地的蒿属植物，比如在自然界广泛分布的毛莲蒿(artemisia vestita wall.ex bess)、牛尾蒿(a.vestita wall.ex bess)、黄花蒿(a.annua linn.)、万年蒿(a.gmelinii web.ex stechm)等，他们对区域生态环境适应性强，存活率高、生态风险可控等特征。具体的蒿属植物种类可根据护坡地进行选择。
21.另外，选择边坡护理工程所在区域蒿属乡土植物为先锋植物，在适当的时间，在边坡进行种植，并在种植时与纤维毯覆盖组合，人工调控坡面土壤养分和湿度，促进种子萌发，幼苗定居，最终实现快速覆绿坡面和保持水土的目标。即根据下雨量进行浇水，使得土壤体积含水量保持在10％-18％，目的之一是保持坡面土壤养分和湿度，促进种子萌发，幼苗定居；另外，纤维毯覆盖可以缓解粉尘对幼苗存活和生长的负面影响，提高植物的存活率和初期生长。
22.在一些具体实施例中，在上述乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法中，边坡的选择条件为以下两种中的一种或多种：(a)边坡为土石混杂的坡面基质；(b)边坡的坡度≤50
°
。
23.需要说明的是，本发明更适用于土石混杂的坡面基质，不适用于纯岩石边坡；另外边坡的坡度可以优选≤50
°
，坡度过大，播种，管护等操作困难。
24.在一些具体实施例中，在上述乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法中，步骤(1)中，腐殖土和边坡土的体积比例为1∶2混合进行土壤改良。该比例下，能够最有效提高土壤改良作用。
25.在一些具体实施例中，腐殖土的总有机碳含量为17.1g
·
kg-1，ph 5.5，容重1g
·
cm-3
，全氮2.6g
·
kg-1
，有效磷8.4mg
·
kg-1，速效钾89mg
·
kg-1
。
26.需要说明的是，腐殖土的目的是调节坡面的养分，促进种子萌发，幼苗定居，一般
选择森林地下0cm-20cm土壤。
27.在一些具体实施例中，在上述乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法中，步骤(2)中，播种密度为形成的植被盖度在80％-85％。播种量按照54g/m
2-60g/m2。
28.在一些具体实施例中，在上述乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法中，步骤(2)中，播种时间为3月中下旬。
29.在一些具体实施例中，在上述乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法中，步骤(2)中，含有种子的小果序的制备包括：在种子成熟期，选择生长旺盛、无病虫害和枝条健壮的蒿属植物采收小果序；置于通风、干燥的环境中晾干，装在干燥布袋中室温保存。
30.在一些具体实施例中，在上述乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法中，步骤(3)中，播种后覆盖厚度1cm细土。
31.在一些具体实施例中，在上述乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法中，步骤(4)中，纤维毯从上而下展开铺平，至坡面底端，用固定件固定。
32.需要说明的是，覆盖纤维毯的目的是为了保水并防止种子流失，其铺设方法可以包括：在边坡顶端开挖所述锚固沟；纤维毯前端铺敷在锚固沟中用固定件(高30cm的小木桩)固定，覆土踩实；纤维毯从上而下展开铺平，至坡面底端，用固定件固定，然后覆土踩实。相邻纤维毯之间搭接方向和风向一致，搭接宽度大于10cm；每2m2用4个固定件固定。
33.本发明另一实施例提供一种乡土蒿属植物在边坡护理中的应用，边坡为土石混杂的坡面基质，边坡的坡度≤50
°
。
34.需要说明的是，将乡土蒿属植物应用在边坡护理中，可以避免外来物种入侵风险，并且获取容易，经济效益高。
35.为了更好地理解本发明，下面结合具体示例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的示例。
36.以下实施例中，在岷江上游茂县，在该区域的公路边坡上进行植物种植。
37.实施例1
38.(1)种子获取与保存：选择生长旺盛、无病虫害、枝条健壮的植株采收小果序。置于通风、干燥的环境中晾干，装在干燥布袋中，室温保存；
39.(2)边坡基质处理：选择宽度12m，坡度57
°
左右，土壤中石砾体积百分比为30％土石混杂的公路边坡，面积70m2；将坡面修理平整；选择森林地下0cm-20cm森林腐殖土，总有机碳含量为17.1g
·
kg-1，ph 5.5，容重1g
·
cm-3
，全氮2.6g.kg-1
，有效磷8.4mg
·
kg-1
，速效钾89mg
·
kg-1
；将0cm-20cm土层的边坡土壤中，按照腐殖土：边坡土的体积为1∶2的比例施加腐殖土，均匀混合；设置3个平行；
40.(3)播种：在3月中下旬采用条状人工种子直播法种植，播种前果序用自来水浸泡12小时后播种，播种深度约1cm；根据植物种子的室内发芽率实验结果为依据，估算出总播种密度(植被盖度在80％-85％之间)和每个物种所需的种子数量；确定不同生境处理均按照60g/m2密度播种；
41.(4)管理措施：该区域年降雨量为462mm，土壤体积含水量为17.3％，播种后立即在地表覆盖保水并防止种子流失的植被毯；播种后2个月内，每15天浇水一次，其后植物在自然气候条件下生长。
42.效益监测：
43.边坡上播种后，每个小区内上、中、下不同坡位布置3个1m
×
1m样方，每月跟踪调查植被总盖度动态，记录出苗率和植株密度。生长季结束后，挖去1m
×
1m样方内的所有植物，测定生物量。边坡上植物出苗率达到72％以上；生长季结束时，植物保存率为90％，植被盖度85％，总生物量810g/m2，水土流失减少52％。
44.实施例2
45.(1)种子获取与保存：选择生长旺盛、无病虫害、枝条健壮的植株采收小果序；置于通风、干燥的环境中晾干，装在干燥布袋中室温保存；
46.(2)边坡基质处理：选择宽度7.8m，坡度43
°
左右，土壤中石砾体积百分比为37％土石混杂的公路边坡，面积86m2；将坡面修理平整；选择森林地下0cm-20cm森林腐殖土，总有机碳含量为17.1g
·
kg-1，ph 5.5，容重1g
·
cm-3
，全氮2.6g
·
kg-1
，有效磷8.4mg
·
kg-1
，速效钾89mg
·
kg-1
；将0cm-20cm土层的边坡土壤中，按照腐殖土∶边坡土为1∶5的比例施加腐殖土，均匀混合；设置3个平行；
47.(3)播种：在3月中下旬采用条状人工种子直播法种植，播种前果序用自来水浸泡12小时后播种，播种深度约1cm；根据室内发芽率实验结果为依据，估算出总播种密度(植被盖度在80％-85％之间)，确定不同生境处理均按照60g/m2密度播种；
48.(4)管理措施：该区域年降雨量为462mm，土壤体积含水量为15.6％，播种后立即在地表覆盖保水并防止种子流失的纤维毯。播种后2个月内，每15天浇水次，其后植物在自然气候条件下生长；
49.效益监测：
50.边坡上播种后，每个小区内上、中、下不同坡位布置3个1m
×
1m样方，每月跟踪调查植被总盖度和物种数量动态，记录出苗率和植株密度。生长季结束后，挖去1m
×
1m样方内的所有植物，测定生物量。边坡上乡土植物出苗率达到71％以上；生长季结束时，植物保存率83％为，植被盖度80％，总生物量770g/m2，水土流失减少50％。
51.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围。

技术特征：
1.一种乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，其特征在于，包括：(1)边坡施加腐殖土；(2)采用条状播种法将含有种子的小果序进行播种；(3)播种后覆盖厚度0.5cm-1.5cm细土；(4)然后覆盖纤维毯；(5)播种后2个月内，根据下雨量进行浇水，使得土壤体积含水量保持在10％-18％。2.根据权利要求1所述的蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，其特征在于，边坡的选择条件为以下两种中的一种或两种：(a)边坡为土石混杂的坡面基质；(b)边坡的坡度≤50
°
。3.根据权利要求1或2所述的蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，其特征在于，步骤(1)中，腐殖土和边坡土壤的体积比例为1：2。4.根据权利要求3所述的蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，其特征在于，腐殖土的总有机碳含量为17.1g
·
kg-1，ph 5.5，容重1g
·
cm-3
，全氮2.6g
·
kg-1
，有效磷8.4mg
·
kg-1
，速效钾89mg
·
kg-1
。5.根据权利要求1或2所述的蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，其特征在于，步骤(2)中，播种密度为形成的植被盖度在80％-85％。6.根据权利要求1或2所述的蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，其特征在于，步骤(2)中，播种时间为3月中下旬。7.根据权利要求1或2所述的蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，其特征在于，步骤(2)中，含有种子的小果序的制备包括：在种子成熟期，选择生长旺盛、无病虫害和枝条健壮的蒿属植物采收小果序；置于通风、干燥的环境中晾干，装在干燥布袋中室温保存。8.根据权利要求1或2所述的蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，其特征在于，步骤(3)中，播种后覆盖厚度1cm细土。9.根据权利要求1或2所述的蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法，其特征在于，步骤(4)中，纤维毯从上而下展开铺平，至坡面底端，用固定件固定。10.乡土蒿属植物在边坡护理中的应用，边坡为土石混杂的坡面基质，边坡的坡度≤50
°
。

技术总结
本发明属于生态修复技术领域，具体涉及一种乡土蒿属植物与纤维毯组合的护坡方法。该护坡方法，包括：(1)边坡施加腐殖土；(2)采用条状播种法将含有种子的小果序进行播种；(3)播种后覆盖厚度0.5cm-1.5cm细土；(4)然后覆盖纤维毯；(5)播种后2个月内，根据下雨量进行浇水，使得土壤体积含水量保持在10％-18％。该方法可以将路边坡植被覆盖度提高至87％，边坡植被生产力可以达到90％，水土流失可以减少50％以上。上。


技术研发人员：李芳兰 马少伟 杨雨 包维楷
受保护的技术使用者：中国科学院成都生物研究所
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/7/12