一種適用于砒砂巖小流域的抗蝕促生二元立體配置模式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本方法涉及一種適用于砒砂巖小流域的抗蝕促生二元立體配置模式，屬于干旱及沙化地區(qū)生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]砒砂巖屬于黃土高原地區(qū)一種特殊的地貌結(jié)構(gòu)，紅白相間，主要分布在晉陜蒙接壤區(qū)為中心的區(qū)域。由于地表裸露，加上水蝕、風(fēng)蝕及重力侵蝕相互作用，造成了當(dāng)?shù)貥O為嚴(yán)重的水土流失，成為黃河中游粗砂的主要來源。砒砂巖無水時堅(jiān)硬如同巖石，遇水則極短時間內(nèi)松軟成泥，同時風(fēng)蝕嚴(yán)重。因?yàn)樵摰貐^(qū)地形破碎，氣候干燥，年降雨量小于400_，地表土壤保水性差，植被稀少，生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱。而且當(dāng)?shù)乇┯昙校皫r不耐水蝕，往往在雨季造成砒砂巖水土的大面積流失。
[0003]目前，砒砂巖區(qū)的水土治理措施主要是封山自然修復(fù)和人工種植林地，多集中在梁卯坡和塬上，針對溝坡、溝道內(nèi)的治理方法較少。然而，砒砂巖由梁卯頂一溝坡一溝道構(gòu)成的整個系統(tǒng)中，地表徑流、溯源侵蝕、泥沙輸移造成的侵蝕密不可分。因此僅用上述養(yǎng)護(hù)治理方法不能很好地解決生態(tài)系統(tǒng)脆弱，大面積水土流失問題。且坡面上裸露嚴(yán)重，受風(fēng)蝕、水蝕、重力侵蝕等，往往存在大面積的砒砂巖坍落，尚無很好的高效低價(jià)的治理辦法；而溝道內(nèi)為雨水匯集處，水流往往攜帶大量泥沙流走，而無法形成有效攔截，造成水土流失。針對砒砂巖區(qū)水土治理的工程措施，目前主要是淤地壩的建設(shè)，然而施工條件困難，且淤地壩建成后使用年限較短，效果不佳。
[0004]目前對于砒砂巖區(qū)的治理措施，單一且呈區(qū)域性分布，沒有有效的發(fā)揮生物措施和工程措施的最大作用，治理效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了更有效地防治砒砂巖區(qū)水土流失，本發(fā)明人針對砒砂巖區(qū)典型地貌結(jié)構(gòu)-坡面和溝道的地形地貌分異特征，把砒砂巖水土保持材料和砒砂巖抗蝕促生工程與現(xiàn)有的砒砂巖生物治理措施有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了從坡頂-坡面-溝道系統(tǒng)的整體綜合治理。
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種適用于砒砂巖小流域的抗蝕促生二元立體配置模式。
[0007]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，包括步驟:
[0008]1)各區(qū)域植被的搭配
[0009]在溝道內(nèi)采用喬木X灌木或喬木X根莖型草本植物的搭配種植；
[0010]在坡度〈30°的平緩坡頂，選擇喬木X灌木、喬木混交林與純林或灌木混交林與純林的搭配種植；在溝沿和截流溝之間撒播草種子，在截流溝遠(yuǎn)離溝沿一側(cè)密植一行或多行灌木，形成柔性壩；在距離溝沿0.5m處栽種一行藤蔓狀草本植物；
[0011]在坡度大于70°的坡面不進(jìn)行植物的人工種植；在35°?70°的坡面采用灌木X草本植物的搭配種植；其中:45°?70°坡面采用灌木X藤蔓狀草本植物搭配種植；35。?45°坡面采用灌木X半灌木、灌木X根莖型草本植物或灌木X藤蔓狀草本植物搭配種植；35°以下坡面采用灌木X草本植物搭配種植。
[0012]2)在坡頂建立截流溝和地窖
[0013]在距離溝沿1?2m處挖截流溝(A3)，截流溝寬為0.3?lm，深為0.5?lm ;
[0014]在距離溝沿5?10m處挖地窖(A4)，地窖為口小肚大，深為1?2m，每30?50m
設(shè)置一個。
[0015]在截流溝和地窖的表面均噴灑高濃度防滲透固化劑進(jìn)行防滲處理。
[0016]3)植被種植的方式
[0017]角度平緩的坡頂:采用機(jī)械挖坑，穴狀整地，品字栽種，株行距1?3mX 1?5m ;
[0018]溝沿和截流溝之間采用撒播種植；溝沿處的藤蔓狀植被，采用株穴狀栽種，間距
0.5m ；
[0019]45°?70°的坡面采用穴狀品字方式栽種幼苗，灌木株行距0.5?1.5mX0.5?
1.5m，藤蔓狀植被間中在灌木間，株行距0.5?lmX0.5?1.5m ;
[0020]35°?45°的坡面采用穴狀品字方式栽種幼苗，灌木株行距0.5?1.5mX0.5?1.5m，半灌木間中在灌木間，株行距0.5?lmX0.5?lm，搭配草本植物撒播，密度2?5g/m2;
[0021]35°以下坡面采用條狀密植灌木，行距l(xiāng)m?2m，搭配草本植物種子撒播；溝道兩側(cè)的溝岸上及與坡面接壤處采用栽種1?2行喬木，株行距2?5mX2?5m，在喬木株行距密植1?2行灌木，株行距0.1?0.5mX 1?2m ;在溝道內(nèi)采用條狀密植灌木，行距1?5m，行間撒播草種子。
[0022]4)噴施W-OH系列高分子固化材料
[0023]在溝沿和截流溝之間的坡頂噴施有機(jī)高分子固化劑，如可以是濃度為4-8%的W-OH，噴施厚度為0.5-lmm ;能夠達(dá)到防滲透、促進(jìn)植被發(fā)芽和生長的作用。在〈35°坡面噴灑促生抗蝕有機(jī)高分子固化劑，如可以是濃度為2-4%的W-OH，噴施厚度為0.5-lmm ;能夠達(dá)到促生同時固結(jié)土壤的作用；在35°?70°坡面上噴灑抗蝕促生有機(jī)高分子固化劑，如可以是濃度為2-4%的W-OH，噴施厚度為0.5-2mm能夠達(dá)到防止砒砂巖剝落兼顧保墑促生效果；在70°以上坡面上噴灑可完全固結(jié)固化劑，如可以是濃度為8-10%的W-OH，噴施厚度為1-2_能夠達(dá)到防滲透、防風(fēng)化的作用，且使用時間長。
[0024]5)鋪設(shè)柔性網(wǎng)格材料
[0025]從距離溝沿lm處的坡頂?shù)狡露取?5°的坡面處，鋪設(shè)高韌性的高分子纖維編制網(wǎng)格固結(jié)舭砂巖；柔性網(wǎng)格大小為0.2?lmX0.2?lm，每個節(jié)點(diǎn)采用鉚釘進(jìn)行固定。
[0026]6)設(shè)置滾水壩
[0027]在溝道內(nèi)垂直于溝道水流方向建設(shè)小型滾水壩，建設(shè)材料采用新型筑壩材料；壩體高度控制在1?3m。
[0028]所述新型筑壩材料是指將改性材料與砒砂巖混合攪拌均勻后的改性砒砂巖。改性材料可以是:無機(jī)膠凝材料或有機(jī)高分子粘接劑。無機(jī)膠凝材料為:水泥、石灰、石膏等膠凝材料中的一種或多種的混合物，用量為每lOOOg砒砂巖用50-200g改性材料拌和，拌和時加入水50-150g ;有機(jī)高分子粘接劑為濃度0.1-1.0%的聚乙烯醇水溶液或0.1-1.0%羧甲基纖維素鈉水溶液，用量為每1000g砒砂巖用50-100g有機(jī)高分子水溶液拌和。
[0029]為了獲得更好的效果，采用以下施工順序:
[0030]坡頂施工順序?yàn)?a栽種喬木、灌木幼苗；b開挖截流溝和水窖；c挖坑栽種藤蔓狀植被幼苗；d撒播草種子噴灑抗?jié)B固化劑和抗蝕促生固化劑。
[0031]坡面施工順序?yàn)?a栽種灌木、半灌木和藤蔓狀植被的幼苗；b鋪設(shè)柔性網(wǎng)格進(jìn)行固結(jié)；c撒播草種；d噴施固化劑。
[0032]溝道施工順序?yàn)?a栽種喬木、灌木幼苗；b建設(shè)滾水壩撒播草種子。
[0033]本專利中的用語表示如下含義:
[0034]坡頂(A)指塬的部分，一般覆蓋黃土、風(fēng)沙土或者是裸露砒砂巖。地勢平緩，角度一般〈30°且相對穩(wěn)定。
[0035]坡面(B、C和D):指裸露的或覆蓋少量黃土、風(fēng)沙土的不穩(wěn)定坡面。
[0036]根據(jù)坡面的穩(wěn)定性和植被的適生條件，角度具體可劃分為:>70°以上坡面(B)、35°?70°坡面(C)、〈35°坡面(D);實(shí)際中的坡面為以上一種或多種的組合。
[0037]溝道(E)是指季節(jié)性降雨沖刷形成的河床以及河床兩岸的淤積沙地，地勢平緩，土質(zhì)疏松，角度〈30。，相對穩(wěn)定。
[0038]二 “元”中的一 “元”指的是坡頂-坡面-溝道這一空間立體結(jié)構(gòu)；另一 “元”指的是措施類型。
[0039]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0040](1)本發(fā)明首次對所有治理措施進(jìn)行綜合分析比較，根據(jù)不同立地條件選擇了最適宜的治理措施，把砒砂巖水土保持材料和砒砂巖抗蝕促生工程與現(xiàn)有的砒砂巖生物治理措施有機(jī)結(jié)合起來，進(jìn)行坡面-溝道系統(tǒng)的綜合治理。
[0041](2)本發(fā)明方法首次從治理措施和空間分布兩個角度出發(fā)，構(gòu)建了一種針對砒砂巖典型區(qū)的集抗蝕促生的水土保持材料、植物搭配、工程措施于一體的養(yǎng)護(hù)治理方法，形成了措施類型、空間分布二元架構(gòu)的立體配置集成技術(shù)；本方法構(gòu)建的從坡頂、坡面、溝道到溝底這一空間立體結(jié)構(gòu)的整個體系，可作為砒砂巖小流域的最基本單元，涵蓋了砒砂巖小流域的典型地理環(huán)境。
[0042](3)本發(fā)明方法將水土保持材料固化措施、不同植被搭配措施、相應(yīng)的工程措施三種措施相互搭配、結(jié)合，相比于目前的治理措施更為系統(tǒng)、優(yōu)化，且適應(yīng)范圍廣，在水土保持和生態(tài)效益方面效果明顯。
【附圖說明】
[0043]圖1:本方法示意圖，其中:A:坡頂，B:>70°以上坡面，C:35°?70 °坡面，D:<35°坡面；E:溝道區(qū)域;A1:喬木，A2:灌木，A3:截流溝，A4:地窖；B1:藤蔓狀草本植物；C1:灌木，C2:根莖型草本植物，C3:藤蔓狀草本植物；D1:草本植物，D2:灌木；E1:喬木，E2:灌木，E3:根莖型草本植物。
[0044]圖2穴狀栽種油松
[0045]圖3 70°以上坡面的治理效果
[0046]圖4:35°?70°坡面的治理:沙棘X鵝絨藤搭配種植
[0047]圖5:35°以下坡面的治理:沙棘X野牛草搭配種植
[0048]圖6::35°以下坡面的治理效果:為干旱情況下野牛草長勢
[0049]圖7:35°?70坡面的治理效果:為雨后2天野牛草長勢，顯示鵝絨藤形成大面積覆蓋，野牛草成活度高。
[0050]圖8 :溝道內(nèi)治理效果：草本植物已