一种红壤地区植被恢复的固碳培养料、生态袋及其应用的制作方法

1.本发明涉及林业技术领域，尤其涉及一种红壤地区植被恢复的固碳培养料、生态袋及其应用。


背景技术：

2.红壤土质粘重,易板结，缺乏养分，且酸性较强，在经过机械碾压之后土壤板结，植被不易从中萌发，制约了植被生长，造成后续植被恢复效果不佳，导致植被覆盖率较低，存在水土流失情况。我国南方红壤地区土层深厚、植物敏茂、积累迅速,但是由于雨量多,引起化学元素的大量淋失或迁移,造成植物营养元素的流失和铁锰元素的积累,加之不合理的耕作制度等人为因素,导致了土壤酸性强、有机质缺乏、速效性养分含量低、土壤粘重板结,出现了土壤退化。
3.输变电工程建设过程中的土方开挖、植被砍伐、弃土弃渣等容易造成水土流失，涉及区域类型广泛。红壤由于土质原因存在水土流失的情况，工程建设扰动后周边土壤存在裸露以及人为堆土形成边坡的情况，极易形成细沟，加剧水土流失。同时由于水土流失严重，加上传统植被恢复手段仅仅是撒播草籽，对区域的针对性不强，导致植被恢复效果不佳，因植被恢复不到位等造成的工程环境保护及水土保持问题成为阻碍工程验收的一大限制性因素。
4.在碳中和的前提下，应提升输变电工程水土保持与生态修复能力，并以此为契机，研发具有输变电工程水土保持碳汇能力的创新技术。
5.生态袋是一种无纺的土工布料,它是由100％聚丙烯人造纤维材料针刺成网的高强度平面稳定的材料。具有抗紫外线、耐腐蚀性、抗老化、无毒、不助燃、稳定性强、裂口不延伸、只漏水不漏土的特点，并且永不降解、百分之百回收，真正实现了零污染。主要用来稳固边坡、绿化边坡。在路基边坡、挡土墙工程、山体开挖边坡复绿、桥墩护坡、涵洞进出口“八字”墙、膨胀土边坡、冻融地区边坡治理；生态河岸护坡、水库涨落带复绿、湿地治理工程；生态风景区地段生态边坡、生脆弱地区生态边坡等；城市中心生态河岸、公园湖岸、垃圾填埋场、矿山复绿；高尔夫球场、园艺景观墙、盐碱地边坡等；人工景观河道、住宅区边坡、亲水挡土墙边坡等领域得到广泛应用。
6.但是，生态袋区域性不强，在实际使用过中，生态袋中基质多数为施工现场的余土弃渣，传统植被恢复时没有针对性，恢复效果全凭当地土质好坏，缺乏稳定性能。红壤土质粘重，已成团，干旱后形成土壤板结，植被无法从板结的红壤中钻出，植被无法生长，导致植被恢复效果不佳，且由于选用草种单一无法形成植被演替，使生态袋中萌发的植被第一年生长良好，第二年植被所剩无几。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明旨在提出一种红壤地区植被恢复的固碳培养料、生态袋及其应用，以期解决或改善上述部分技术问题中的至少之一。
8.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
9.本发明提供了一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，所述固碳培养料由植生基质和混配植物种子组成，所述混配植物种子包括：一年生禾本科种子、多年生禾本科种子、多年生豆科种子。
10.在一种优选的方法中，所述混配植物种子还包括：灌木唇形科种子、灌木豆科种子、一年生十字花科种子中的一种或多种的组合。
11.如混配植物种子也可以单独使用，具体使用方法为：首先进行整地，翻松扰动区域基层土壤约15cm后，平整扰动区域土壤。在扰动区域开垦若干条畦，畦宽10-20cm，畦深8-12cm，相邻畦间距20-40cm。翻松扰动区域基层土壤和开垦畦时避开扰动区域原生植被，在扰动区域施撒植混配植物种子，并轻压覆土。后浇灌播种区域，使土壤浸透深度达到10cm。
12.在一种优选的方法中，所述一年生禾本科种子包括狗尾草或黑麦草中一种或两种的组合；所述多年生禾本科种子为百喜草；所述多年生豆科种子为猪屎豆。
13.在一种优选的方法中，所述灌木唇形科种子为荆条；所述灌木豆科种子为紫穗槐；所述一年生十字花科种子为油菜。
14.在一种优选的方法中，所述一年生禾本科种子播撒量为0.5-4g/m2；多年生禾本科种子播撒量为2.5-5g/m2；多年生豆科种子播撒量为5.4g/m2；灌木唇形科种子播撒量为2-3g/m2；灌木豆科种子播撒量为3g/m2；一年生十字花科种子播撒量为1.2-1.6g/m2。当混配植物种子由上述种子组成时，禾本科种子起到先锋种和建群种的作用。配置前一天，将豆科植物种子65℃热水浸泡5分钟，再用冷水浸泡8小时，滤去水分后，与禾本科和灌木植物种子等其他种子按比例进行混合。
15.在一种优选的方法中，所述植生基质包括土壤固化剂、保水剂和复合肥中的一种或多种的组合。
16.在一种优选的方法中，所述土壤固化剂的使用量为0-40g/m2；保水剂使用量为0-10g/m2；复合肥使用量为8g/m2。
17.在一种优选的方法中，所述土壤固化剂为聚乙烯醇；保水剂为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体；复合肥为三元复合肥。当保水剂和土壤固化剂协同作用时，能促进土壤形成团粒结构、提高持水量，有效提高萌发率和覆盖率。
18.上述方案中通过合理的植物种子组合及配比，配合适宜植物生长的植生基质，加快输变电设施塔基扰动区域的植被恢复速度和覆盖面积。增强水土保持碳汇能力，利于输变电工程水土保持专项验收，能更好的满足输变电工程塔基植被恢复的需求。所述碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施，吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。
19.本技术还公开了固碳培养料的另一种应用方式：一种红壤地区植被恢复的固碳生态袋，使用上述固碳培养料，将固碳培养料装入固碳生态袋的袋体内，并配合一定比例的土壤混合，所述袋体是由聚丙烯及其他高分子合成聚合物材料复合加工而成,并用抗老化高强纱线缝制，生态袋更适合边坡的植被恢复治理。
20.同时，上述的固碳培养料和固碳生态袋用于红壤地区输电线路工程迹地和边坡的植被恢复。
21.相对于现有技术，本发明所述的一种红壤地区植被恢复的固碳培养料、生态袋及
其应用具有以下优势：
22.本发明所述的一种红壤地区植被恢复的固碳培养料、生态袋通过选取合适的植物种子组合及配比，同时采用合适的改良材料，以改良红壤的土壤理化性质使其适宜植被生长。采用相适应的改良材料使红壤具有保水保墒的能力，使得种子能够高效利用水分及营养，有效减少扰动区域水土流失。在选取植被物种时选择局域高固碳能力且适宜红壤环境的物种，在保证植被恢复效果的同时，具有优于其他生态包的固碳能力本方案能在红壤地区开展植被恢复工作，基于高碳物种的选择让生态袋具有更强的碳汇能力，保证后期植被恢复率并顺利通过环保水保专项验收，提高植被萌发率及成活率，使其达到近原生植被群落。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.下面将结合实施例来详细说明本发明。
25.实施例1：
26.一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，所述固碳培养料由植生基质和混配植物种子组成，混配植物种子包括狗尾草、黑麦草、百喜草、猪屎豆、荆条，所述植生基质为复合肥，上述材料的混合配比为：狗尾草2g/m2、黑麦草4g/m2、百喜草5g/m2、猪屎豆5.4g/m2、荆条3g/m2、复合肥8g/m2，种子的具体配比见表1。将上述物料进行混合，并播撒在红壤地区输电线路工程迹地。同时，将上述固碳培养料用于本发明所述固碳生态袋具有相同的萌发率及覆盖率，所发挥的效果基本一致。
27.实施例2：
28.一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，所述固碳培养料由植生基质和混配植物种子组成，混配植物种子包括狗尾草、黑麦草、百喜草、猪屎豆、荆条，所述植生基质包括土壤固化剂、复合肥，上述材料的混合配比为：狗尾草1g/m2、黑麦草2g/m2、百喜草2.5g/m2、猪屎豆5.4g/m2、荆条3g/m2、土壤固化剂10g/m2、复合肥8g/m2，种子的具体配比见表1。将上述物料进行混合，并播撒在红壤地区输电线路工程迹地。同时，将上述固碳培养料用于本发明所述固碳生态袋具有相同的萌发率及覆盖率，所发挥的效果基本一致。
29.实施例3：
30.一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，所述固碳培养料由植生基质和混配植物种子组成，混配植物种子包括狗尾草、黑麦草、百喜草、猪屎豆、荆条、紫穗槐、，所述植生基质包括土壤固化剂、保水剂、复合肥，上述材料的混合配比为：狗尾草1g/m2、黑麦草2g/m2、百喜草2.5g/m2、猪屎豆5.4g/m2、荆条3g/m2、紫穗槐3g/m2、土壤固化剂20g/m2、保水剂10g/m2、复合肥8g/m2，种子的具体配比见表1。将上述物料进行混合，并播撒在红壤地区输电线路工程迹地。同时，将上述固碳培养料用于本发明所述固碳生态袋具有相同的萌发率及覆盖率，所发挥的效果基本一致。
31.实施例4：
32.一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，所述固碳培养料由植生基质和混配植物种子组成，混配植物种子包括黑麦草、百喜草、猪屎豆、紫穗槐、油菜，所述植生基质包括土壤
固化剂、保水剂、复合肥，上述材料的混合配比为：黑麦草2g/m2、百喜草5g/m2、猪屎豆5.4g/m2、紫穗槐3g/m2、油菜1.2g/m2、土壤固化剂20g/m2、保水剂10g/m2、复合肥8g/m2，种子的具体配比见表1。将上述物料进行混合，并播撒在红壤地区输电线路工程迹地。同时，将上述固碳培养料用于本发明所述固碳生态袋具有相同的萌发率及覆盖率，所发挥的效果基本一致。
33.实施例5：
34.一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，所述固碳培养料由植生基质和混配植物种子组成，混配植物种子包括狗尾草、黑麦草、百喜草、猪屎豆、荆条、紫穗槐、油菜，所述植生基质包括土壤固化剂、保水剂、复合肥，上述材料的混合配比为：狗尾草0.5g/m2、、百喜草2.5g/m2、猪屎豆5.4g/m2、荆条2g/m2、紫穗槐3g/m2、油菜1.6g/m2、土壤固化剂40g/m2、保水剂10g/m2、复合肥8g/m2，种子的具体配比见表1。将上述物料进行混合，并播撒在红壤地区输电线路工程迹地。同时，将上述固碳培养料用于本发明所述固碳生态袋具有相同的萌发率及覆盖率，所发挥的效果基本一致。
35.表1混配植物种子配比表
36.[0037][0038]
经过对上述实施例的观察记录比较可知：
[0039]
上述实施例1-5均可达到本发明的初步目的，但效果具有一定差异，具体来说：
[0040]
实施例1：一年生短期生长植物占比较高，在短时间内样地的覆盖度很高，但短期
植物的生长期过了之后，多年生草本及灌木生长条件欠佳。
[0041]
实施例2：一年生短期生长植物占比较高，在短时间内样地的覆盖度高，但短期植物的生长期过了之后，建群种荆条生长条件欠佳。
[0042]
实施例3：前期一年生短期生长植物比例适中，百喜草作为建群种在短时间内样地的覆盖度不足，后期灌木种子占比略高，快速恢复速度较慢。
[0043]
实施例4：前期一年生短期生长植物比例适中，在短时间内样地的覆盖度较高，且后期灌木种子适中。
[0044]
实施例5：前期一年生短期生长植物在草本植物层片占比较高，在短时间内样地的覆盖度较高，建群种百喜草略低，覆盖率欠佳。
[0045]
综合来看，实施例4效果最佳，在种子萌发初期和生长期都相比其他配方更容易达到快速恢复的目的。
[0046]
在上述实施例的基础上，选取实施例4的种子配比方式，再设置不同比例的植生基质，以六种植生基质配方以及一组对照组分别与实施例4的混配植物种子组合一起进行种植实验，基质配方(1-6)以及对照组(ck)比例参数及实验萌发率、覆盖率见表2。
[0047]
表2基质配方、对照组比例参数及萌发率、覆盖率表
[0048][0049]
综合比较，基质配方3的保水剂和土壤固化剂的协同作用，促进土壤形成团粒结构、提高持水量，萌发率和覆盖率都表现优秀，是快速恢复的最佳配比。故混配植物种子黑麦草2g/m2+百喜草5g/m2+猪屎豆5.4g/m2+紫穗槐3g/m2+油菜1.2g/m2，以及基质配方为土壤固化剂12g/m2+保水剂10g/m2+复合肥8g/m2为本专利的优选方案。
[0050]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
[0051]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，其特征在于，所述固碳培养料由植生基质和混配植物种子组成，所述混配植物种子包括：一年生禾本科种子、多年生禾本科种子、多年生豆科种子。2.根据权利要求1所述一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，其特征在于，所述混配植物种子还包括：灌木唇形科种子、灌木豆科种子、一年生十字花科种子中的一种或多种的组合。3.根据权利要求1所述一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，其特征在于，所述一年生禾本科种子包括狗尾草或黑麦草中一种或两种的组合；所述多年生禾本科种子为百喜草；所述多年生豆科种子为猪屎豆。4.根据权利要求2所述一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，其特征在于，所述灌木唇形科种子为荆条；所述灌木豆科种子为紫穗槐；所述一年生十字花科种子为油菜。5.根据权利要求2所述一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，其特征在于，所述一年生禾本科种子播撒量为0.5-4g/m2；多年生禾本科种子播撒量为2.5-5g/m2；多年生豆科种子播撒量为5.4g/m2；灌木唇形科种子播撒量为2-3g/m2；灌木豆科种子播撒量为3g/m2；一年生十字花科种子播撒量为1.2-1.6g/m2。6.根据权利要求1所述一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，其特征在于，所述植生基质包括土壤固化剂、保水剂和复合肥中的一种或多种的组合。7.根据权利要求6所述一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，其特征在于，所述土壤固化剂的使用量为0-40g/m2；保水剂使用量为0-10g/m2；复合肥使用量为8g/m2。8.根据权利要求6所述一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，其特征在于，所述土壤固化剂为聚乙烯醇；保水剂为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体；复合肥为三元复合肥。9.一种红壤地区植被恢复的固碳生态袋，其特征在于，固碳生态袋的袋体内装有如权利要求1-8任意一条所述的固碳培养料，所述袋体用抗老化纱线缝制。10.如权利要求1-8任意一条所述的固碳培养料或如权利要求9所述的固碳生态袋用于红壤地区输电线路工程迹地和边坡的植被恢复。

技术总结
本发明提供了一种红壤地区植被恢复的固碳培养料，所述培养料由植生基质和混配植物种子组成，所述混配植物种子包括：一年生禾本科种子、多年生禾本科种子、多年生豆科种子。通过选取合适的植物种子组合及配比，同时采用合适的改良材料，以改良红壤的土壤理化性质使其适宜植被生长，并使红壤具有保水保墒的能力，使得种子能够高效利用水分及营养，有效减少扰动区域水土流失。本方案能在红壤地区开展植被恢复工作，基于高碳物种的选择让生态袋具有更强的碳汇能力，保证后期植被恢复率并顺利通过环保水保专项验收，提高植被萌发率及成活率，使其达到近原生植被群落。其达到近原生植被群落。


技术研发人员：陈斌 雷东 周峥栋 刘斐 许程成 刘提 吴将 徐辉 王亦昌 徐兵
受保护的技术使用者：浙江电力建设工程咨询有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/8/13