一种用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法技术

一种用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法，属于生态修复工程，对裸露边坡表面进行特种工程材料施工；所述特种工程材料由温度调控层、抗寒抗旱基质层、促根保墒基质层、坡面改良基质层组成。坡面改良基质层设在基质材料的底部，促根保墒基质层设在坡面改良基质层的上面，抗寒抗旱基质层设在促根保墒基质层的上面，温度调控层设在抗寒抗旱基质层的上面。本发明专利技术以施工土壤、各种固体废弃物、天然矿物质矿渣、微生物菌剂以及高分子改良剂等为原材料，通过不同基质层的功能设计，适用于高寒高海拔地区的气候寒冷，紫外线辐射强，昼夜温差大，温度变化强烈，干旱胁迫严重的恶劣环境条件，有效的提高了高寒高海拔地区工程边坡生态修复效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法
本专利技术属于生态修复工程，特别涉及一种用于高寒高海拔地区的生态修复方法。
技术介绍
工程建设和环境保护兼顾是可持续发展的重大课题，是建设资源节约型、环境友好型的和谐社会的要求。裸露边坡是各种重大工程建设项目中形成的地质环境之一,不仅可造成水土流失、山体坍塌等地质灾害,而且产生生态系统破碎化、生态平衡失调、生物多样性降低等生态问题。急需通过工程手段和生物措施，开展生态重建，恢复生物多样性，建立起一种结构稳定、功能完善、能够自我维持的生态系统。在我国西藏和四川西部等高寒高海拔地区进行工程建设时，尤其更应该注重环境保护和植被恢复。高寒高海拔地区生态系统非常脆弱，对外界干扰非常敏感，遇有自然灾害或人为干扰，生态环境很容易破坏并很难恢复，高海拔地区气候寒冷，紫外线辐射强，昼夜温差大，温度变化强烈，干旱胁迫严重，以及土壤营养贫瘠，导致植物平均生长期较短，生长缓慢，仅仅依靠植被自然恢复，其过程非常缓慢。目前应用于裸露边坡生态护坡治理的主要措施是生态基材护坡技术，其是利用喷射机将纤维、植壤土及植被种子等工程材料均匀喷射到边坡坡面上,在边坡表面形成适合植物生长的土壤结构来实现绿化。在高寒高海拔地区，传统的工程材料植被恢复效果较差，目前专门针对高寒高海拔地区，能够适应气候寒冷，紫外线辐射强，昼夜温差大，温度变化强烈，干旱胁迫严重的工程材料及修复技术还是空白，急需研发一种针对高寒高海拔地区的生态修复技术。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法，该生态修复方法不仅为植物生长提供良好的养分水分条件，而且还能适应高寒高海拔地区的气候寒冷，紫外线辐射强，昼夜温差大，温度变化强烈，干旱胁迫严重的恶劣环境条件，提高植被恢复效果。为实现上述目的，本专利技术提供的技术解决方案为：本专利技术提供的一种用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法，其特征是对裸露边坡表面进行特种工程材料施工；所述特种工程材料由温度调控层、抗寒抗旱基质层、促根保墒基质层、坡面改良基质层组成。所述坡面改良基质层设在基质材料的底部，所述促根保墒基质层设在坡面改良基质层的上面，所述抗寒抗旱基质层设在促根保墒基质层的上面，所述温度调控层设在抗寒抗旱基质层的上面。进一步地，所述温度调控层是由多孔无纺布和植物纤维网组成，多孔无纺布位于最外层，由重量不低于200克/平方米无纺布制成，表面均匀分布直径为1cm的圆孔，圆孔间距是3cm，圆孔有利于植物钻过无纺布继续生长。植物纤维网由椰丝纤维，小麦秸秆或水稻秸秆中的一种或几种组成，厚度2-3cm。温度调控层功能是将基质材料与外界恶劣环境隔离开，减少紫外线辐射，减少昼夜温差，具有保温，保墒，提高地温，并且后期降解后能加速土壤有机质腐化过程，保持土壤疏松、透气的功能。进一步地，所述抗寒抗旱基质层由下述重量百分比的原料制成，施工土壤20-30%、泥炭土10-20%、椰糠10-20%、高分子聚合物10-15%、蛭石10-15%、植物种子0.5-1%、膨润土10-15%、化学合成复合肥1-2%。能够为植物种子萌发创造良好条件，基质遇水后表面会形成一层保护膜，具有一定的抗寒功能，而且能够有效储存水分，保证养护用水与天然降水能迅速保存在基质中，减少水分蒸发，当植物需要水分供给时能释放给植物根系，有助于提高植物抗旱能力。厚度为3-5cm。进一步地，所述施工土壤是施工时收集工程开挖的表层土壤，进一步优选经风干、粉碎、过5mm筛，土壤中砂粒含量在5-10%、含水量在6-10%。进一步地，所述泥炭土是有机质含量在30%以上，质地松软易于散碎，比重0.7—1.05，经风干、粉碎、过5mm筛，含水量在5-10%。进一步地，所述椰糠是椰子外壳纤维粉末，是加工后的椰子副产物或废弃物，是从椰子外壳纤维加工过程中脱落下的一种纯天然的有机质介质。进一步地，所述高分子聚合物主要成分为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体，0.9%盐水溶液吸收倍率50-100，粒径0.2-0.5mm，使用寿命5年以上。并且能够溶于水并能与水形成具有粘结性及粘附性的溶液，粘附在土壤颗粒之间，形成一层保护膜，具有一定的抗寒功能。进一步地，所述蛭石，为功能填充材料，容重约0.2g/cm³，吸水倍率为3倍，蛭石粒径小于1-3mm，具有保水性能、缓冲保水剂引起的体积变动，提升水分的入渗性能。进一步地，所述植物种子是高寒高海拔地区本土植被物种的种子混合物。进一步地，所述膨润土是以蒙脱石为主的含水粘土矿，密度2-3g/cm3，粒径小于3mm，吸收倍率为7～12倍，功能是增加基质团聚体的数量，降低基质容重，增大基质孔隙度，提高基质的保水性能，减少水分下渗。进一步地，所述化学合成复合肥主要用来供给植物生长所需的大量元素(氮、磷、钾)，化学合成复合肥的各种有效元素质量分数比为N：P：K=13：26：10。化学肥料中的各种有效元素分别由下述物质提供：氮取自于尿素或/和硫酸铵或/和磷酸二铵、磷取自于过磷酸钙或/和磷酸二铵或/和磷酸二氢钾、钾取自于硫酸钾或/和氯化钾或/和磷酸二氢钾。进一步地，所述的促根保墒基质层由下述重量百分比的原料制成，施工土壤15-25%、硅藻土10-15%、高分子聚合物5-10%、有机废弃物堆肥10-15%、矿物肥10-15%、泥炭土5-10%、蛭石5-10%、化学合成复合肥2-5%，厚度为3-5cm。具有平衡水分和养分的供给、促进根系生长的功能，该生长基质具有良好的保水性、透气性、以及丰富的养分，能够满足坡面植物后期生长需求。进一步地，所述硅藻土是经风干、粉碎、过3mm筛，含水量在5-10%。具有良好的吸水保水保肥能力，且能够有效的杀灭土壤中的害虫。进一步地，所述有机废弃物堆肥以植物秸秆（包括玉米、小麦、稻草、高粱、谷物秸秆的一种或几种）为原料，粉碎成长度为2-3cm，将秸秆混合物与家禽粪便（包括鸡粪、鸭粪、羊粪、牛粪的一种或几种）混合进行自然发酵，秸秆混合物与家禽粪便的重量比例为7-8∶3-2，自然发酵、腐熟处理30-50天。其主要起改良土壤并供给植物生长所需的长期养分需求。进一步地，所述矿物肥是精选麦饭石、方解石、黄金石、沸石等多种天然矿石的一种或几种为主要原料，经风干、粉碎、过3mm筛，制成的一种的多元素天然矿物肥，含水量在5-10%，富含磷、钾、钙、硅、硫、铁、锌、锰、钼、硼、锶、钡、溴多种元素。施用矿物肥能提高土壤肥力，改善土壤结构，减少水分蒸发。进一步地，所述坡面改良基质层由下述重量百分比的原料制成，施工土壤10-20%、高分子合成改良剂10-20%、有机废弃物堆肥20-30%、城市生活污泥20-30%、微生物菌剂0.05-0.1%、天然矿物质矿渣20-30%。厚度为3-5cm。坡面改良基质能够渗入坡面表层土层中，对贫瘠土壤进行改良，使其成为适合植物生长的土壤，具有良好的保水性、透气性、以及存储养分的功能。进一步地，所述高分子合成改良剂，主要为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种及以上的混合或共聚物。高分子合成改良剂能够溶于水并能与水形成具有粘结性及粘附性的溶液，粘附在土壤颗粒之间，能够改良贫瘠土壤的物理结构，具有良好的保水性、透气性。进一步地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法，其特征在于，对边坡进行特种工程材料施工，所述特种工程材料由温度调控层、抗寒抗旱基质层、促根保墒基质层、坡面改良基质层组成；所述坡面改良基质层设在基质材料的底部，所述促根保墒基质层设在坡面改良基质层的上面，所述抗寒抗旱基质层设在促根保墒基质层的上面，所述温度调控层设在抗寒抗旱基质层的上面。

【技术特征摘要】
1.一种用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法，其特征在于，对边坡进行特种工程材料施工，所述特种工程材料由温度调控层、抗寒抗旱基质层、促根保墒基质层、坡面改良基质层组成；所述坡面改良基质层设在基质材料的底部，所述促根保墒基质层设在坡面改良基质层的上面，所述抗寒抗旱基质层设在促根保墒基质层的上面，所述温度调控层设在抗寒抗旱基质层的上面。2.如权利要求1所述的用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法，其特征在于，所述的温度调控层是由多孔无纺布和植物纤维网组成，多孔无纺布位于最外层，由重量不低于200克/平方米无纺布制成，表面均匀分布直径为1cm的圆孔，圆孔间距是3cm；植物纤维网由椰丝纤维，小麦秸秆或水稻秸秆中的一种或几种组成，厚度2-3cm。3.如权利要求1所述的用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法，其特征在于，所述的抗寒抗旱基质层由下述重量百分比的原料制成，施工土壤20-30%、泥炭土10-20%、椰糠10-20%、高分子聚合物10-15%、蛭石10-15%、植物种子0.5-1%、膨润土10-15%、化学合成复合肥1-2%。4.如权利要求1所述的用于高寒高海拔地区工程边坡治理的生态修复方法，其特征在于，所述的促根保墒基质层由下述重量百分比的原料制成，施工土壤15-25%、硅藻土10-15%、高分子聚合物5-10%、有机废弃物堆肥10-15%...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈璋，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西,14