本發(fā)明涉及一種黃土高原溝壑區(qū)水土流失的綜合防治技術(shù),具體的涉及一種黃土高原溝壑區(qū)水土流失的“工程-植物-功能高分子材料”綜合防治方法,屬于水土保持領(lǐng)域。
背景技術(shù):
黃土高原溝壑區(qū)包括渭北洛川塬、渭北東部溝壑區(qū),還包括隴東董志塬區(qū)和山西西部的殘塬溝壑區(qū),共涉及35個縣市,橫跨甘肅、陜西兩個省區(qū)。面積廣闊,總面積達7.1萬km2,區(qū)域內(nèi)人口密度130人/km2,總?cè)丝诮?30萬。黃土高原溝壑區(qū)是黃土高原主要地貌類型之一,因為早期該區(qū)自然條件的優(yōu)越性,這里孕育了古老的中華農(nóng)耕文化。
黃土高原溝壑區(qū)的水土環(huán)境問題舉世矚目。由于長期得不到有效遏制,塬面土地資源破壞嚴重。據(jù)統(tǒng)計,本區(qū)域平均土壤侵蝕模數(shù)約5400 t/km2·a,土壤侵蝕面積5.85 104km2,占該區(qū)域總面積的82%。黃土高原溝壑區(qū)水土流失直接導(dǎo)致下游河道的淤積抬升,嚴重威脅下游河道沿岸廣大平原地區(qū)的安全。
目前,黃土高原溝壑區(qū)水土流失的防治通常采用植樹造林、水泥工程護坡、修建水平梯田、打壩淤地等工程措施,雖有一定的防治效果,但存在成本高、防治效果慢等缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種黃土高原溝壑區(qū)水土流失的綜合防治方法。
本發(fā)明的綜合防治方法,是以工程措施為基礎(chǔ),增加黃土高原溝壑區(qū)的地貌阻力,阻擋水土流失;以植物生長為主導(dǎo),包括草木相結(jié)合,增加地表的覆蓋度;以功能高分子材料為保障,采用環(huán)境友好型保水劑輔助種植提高植物成活率及促進生長,快速實現(xiàn)高原溝壑區(qū)水土流失的生態(tài)環(huán)境良性治理,既“工程-植物-功能高分子材料”綜合防治方法。其具體包括以下內(nèi)容:
(1)地貌工程整改:根據(jù)高原溝壑區(qū)的地形地貌、水土流失的方向,設(shè)置相同長度的連續(xù)正方格;正方格的邊長為1.5~3 m。正方格的邊呈梯形設(shè)計,上底邊寬不超過0.25 m,下底邊寬不超過0.5 m,高度不超過0.5 m。正方格的邊長可視水土流失的強弱進行縮小或放大。
圖1為本發(fā)明防治水土流失的地貌整改工程示意圖。其中A為原始地貌(剖視圖);B為整改后地貌(剖視圖);C為整改后地貌(俯視圖);D為正方格的剖面圖。
(2)植物種植:以當?shù)赝寥婪N子庫為主,選擇適宜黃土高原溝壑區(qū)生長的生態(tài)植物,種植于正方格內(nèi)。
所述生態(tài)植物是以根系發(fā)達的草本植物為主,灌木植物為輔,再配以稀疏的木本植物,形成植物防護群落,以最大程度的增加地表的覆蓋度。其中根系發(fā)達的草本植物為冰草、紫花苜蓿、百脈根或小冠花;灌木植物為檸條或沙棘;木本植物為樟子松、榆樹、刺槐、山杏等。
為了保障種子發(fā)芽和幼苗生長,以及移栽苗木成活,在植物種植中,采用功能性高分子保水材料,以確保植物生長所需水分。即將功能性高分子保水材料完全吸漲,在種植時埋入植物根部或種子底部,保障其給水能力達到3kg/株。
本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)勢如下:其以工程措施為基礎(chǔ),增加黃土高原溝壑區(qū)的地貌阻力,阻擋水土流失;以植物生長為主導(dǎo),包括草木相結(jié)合,增加地表的覆蓋度;以功能高分子材料為保障,采用環(huán)境友好型保水劑輔助種植,提高植物成活率及促進生長,快速實現(xiàn)高原溝壑區(qū)水土流失的生態(tài)環(huán)境良性治理。
本發(fā)明對于黃土高原溝壑區(qū)水土流失的綜合防治方法經(jīng)過在甘肅環(huán)縣甜水地區(qū)進行實驗,取得了很好的效果。植物成活率顯著提高,植被覆蓋率顯著提高,防治水土流失效果迅速、顯著。
附圖說明
圖1為本發(fā)明防治水土流失的地貌整改工程示意圖;
圖2為甘肅環(huán)縣甜水地區(qū)水土流失防治原始地貌;
圖3 為甘肅環(huán)縣甜水地區(qū)水土流失防治整改后的地貌;
圖4 為甘肅環(huán)縣甜水地區(qū)水土流失防治治理后植被圖。
具體實施方式
下面通過對甘肅環(huán)縣甜水地區(qū)水土流失的治理,對本發(fā)明的技術(shù)方案和治理效果作進一步說明。
(1)原始地貌:甘肅環(huán)縣甜水地區(qū),水土流失嚴重,地貌裸露,無植被覆蓋,水土流失防治原始地貌見圖2。
(2)地貌工程整改:與水土流失方向垂直的方向做連續(xù)的正方格,布滿裸露區(qū)域。正方格邊長3 m,邊呈梯形設(shè)計,上底邊寬0.25 m,下底邊寬0.5 m,高度0.5 m,邊和方格內(nèi)覆蓋一層厚5 cm的黃土,詳見圖3。
(3)植物的選擇和種植:以當?shù)赝寥婪N子庫中草本植物(如冰草、紫花苜蓿)為主,以檸條灌木為輔,稀疏種植樟子松,形成草本為主、灌木為輔、稀疏木本為一體的植物防護群落,種植于正方格內(nèi)。
(4)功能性高分子保水材料輔助種植:為了保障種子發(fā)芽和幼苗生長,以及移栽苗木成活,在植物種植中,采用功能性高分子保水材料,以確保植物生長所需水分。功能性高分子保水材料為高粱秸稈/聚丙烯酰胺/坡縷石粘土、高粱秸稈/聚丙烯酸/坡縷石粘土等環(huán)境友好型保水劑。取一定量的保水劑,在播種或植樹前使其完全吸漲,埋入植物根部或者種子下部10 cm,保障其給水能力達到3kg/株。
(5)防治效果
環(huán)縣甜水水土流失治理始于2015年4月,約1年后(2016年10月),地貌植被覆蓋變化見圖4。其中,植被覆蓋率超過40%,樟子松成活率提高30%以上,水土流失防治效果顯著。