[发明专利]一种坡地农林复合生态系统的构建方法

权利要求书

1.一种坡地农林复合生态系统的构建方法，其特征是：在坡地坡面上沿等高线每隔一定距离种植行单一或混合型植物篱带，植物篱形成一道道生物屏障，以拦截径流与泥沙、减少水土流失；

植物篱带间距和带内株距按以下方式确定：

(1)带间距设计

1)最小带间距Lmin设计

A)带间耕作及栽培管理要求——最小带间距大于便于耕作及管理的田地宽度：

WT＞B/cosα    (1)

式中：WT-耕作及栽培管理要求最小带间距m；B-田地宽度m；α-地面坡度°；

B)根系竟争要求——最小带间距大于根系胁地水平宽度：

WR＞DR/2cosα    (2)

式中：WR-根系竟争要求最小带间距(m)；DR-根系胁地水平宽度m；α-地面坡度°；

C)光照要求——最小带间距大于植物篱投影带宽度：

①当阳光迎坡照射即植物篱投影带在上坡时：

WS＞Hctgh/(ctgh+ctgβ)sinα    (3)

②当阳光背坡照射即植物篱投影带在下坡时：

WS＞Htgβtgh/(1-tgβtgh)sinα    (4)

式中：WS-光照要求最小带间距(m)；H-植物篱高mh-太阳高度角°，sinh＝sinφsinδ+cosφcosδcosω，φ为当地纬度；δ为太阳赤纬；ω为太阳时角)；β-植物篱水平面投影线与坡面投影线的夹角°，其中tgβ＝tgαsin(|A₁-A₂|，其中，A₁为太阳方位角，sinA₁＝cosδsinω/cosh；A₂为等高线的方位角；α-地面坡度°；

D)最小带间距Lmin确定：

利用公式(1)-(4)分别计算出：耕作及栽培管理、根系竟争、光照对坡地等高植物篱的最小带间距要求WT、WR、WS，确定以三者中最大值作为植物篱的最小带间距；

2)最大带间距Lmax设计

植物篱最大带间距Lmax的布设应以不超过细沟侵蚀产生的临界坡长Lcr为准，即：

L_max≤L_cr＝g^-5/3[(0.89+0.00056T)/100]^10/3(nk_fcosαI₃₀)^-1tgα^-7/6    (5)

式中：Lmax-植物篱带最大间距m；Lcr-坡面产生细沟侵蚀的临界坡长m；n-满宁糙率；g-重力加速度；α-地面坡度°；I₃₀-大雨时的最大30min次降雨雨强mm；T-饱和土壤抗剪切力kPa；k_f-对照坡地的径流系数；

3)适宜带间距确定

分别利用公式(1)-(4)确定坡地等高植物篱的最小带间距(Lmin)、公式(5)确定最大带间距(Lmax)；如计算出：Lmin＜Lmax，则确定以Lmax为适宜带间距；如计算出：Lmin＞Lmax，则综合考虑生态与经济效益，确定以(Lmax+Lmin)/2为适宜带间距；

二、带内株距设计

以近地面枝条密度作为安排篱笆带内部植株株距的依据，其计算公式为：

N＝Dn/Dm

式中：N-单位长度篱笆带内植株数，Dn-篱笆所需近地面枝条密度，Dm-该种植物单株平均近地面枝条密度。