[发明专利]利用生物结皮对陡峭道路边坡进行绿化和防护的方法

说明书

技术领域

本发明属于边坡防护和生态环境治理领域，特别涉及利用生物结皮对陡峭道路边坡进行绿化和防护的方法。

背景技术

我国是一个多山的国家，山地、丘陵和地形复杂的高原占国土面积的50％以上。由于受地形限制，山区道路(公路和铁路)大多穿行于河谷山川之间。因此，道路修建过程中对沿线土石方的开挖形成了大量的道路边坡。这些道路边坡的开挖破坏了原有地表植被，形成了大量的裸露土地，导致了严重的水土流失，对当地自然景观和生态环境造成了极大破坏。同时，裸露的道路边坡不利于司乘人员保持愉悦心情，容易导致视觉疲劳，并降低驾驶舒适度和行车安全系数。另外，裸露的道路边坡容易遭受风力吹蚀和水力侵蚀，在长期作用下容易边坡失稳，导致滑坡、坍塌以及泥石流等自然灾害，从而对道路安全构成潜在威胁。基于上述原因，道路边坡防护一直是公路和铁路建设中重点关注的环节。

道路边坡防护包括生物防护、坡面防护、砌石防护、锚杆防护、抗滑桩防护、挡土墙防护等多种方法。其中，生物防护是指在道路边坡上种植藤、草、灌等植物，以降低雨滴溅蚀和风力吹蚀，同时利用植物根系的固结作用提高边坡土壤的抗侵蚀性，从而实现保护道路边坡的目的。生物防护具有施工工期短、造价低、景观效果好、持续时间长、维护方便等多种优点，是土质边坡防护的首选措施。

在黄土高原等地区，由于土壤具有较好的直立性，因此在保证道路边坡稳定性的前提下，道路设计方为降低施工量和修建成本，合理的保留了大量陡峭道路边坡。这些道路边坡的坡度大多在60°以上，甚至更高。尽管这些陡峭道路边坡的稳定性有所保证，但出于景观美化和防止风蚀水蚀的目的，对其进行绿化和防护仍是非常必要的。然而，与普通道路边坡相比，陡峭道路边坡的植物生长条件更为恶劣。受坡度陡峭的影响，陡峭道路边坡上承雨面积小、蒸发强烈、土壤水分匮乏，同时土壤紧实、养分贫瘠、光照不足，这些条件均不利于陡峭边坡上种子萌发生根和植物生长发育，不仅如此，陡峭边坡还会给灌草播种和植物栽种造成极大困难。因此，普通的生物防护措施大多不适用于陡峭道路边坡。

生物结皮是干旱、半干旱地区普遍发育的一种地被物，它是由细菌、真菌、苔藓、藻类和地衣等微生物与表层土壤相互作用形成的复合层次，厚度可达30mm以上。生物结皮对高温、低温、紫外线以及养分贫瘠、干旱胁迫等逆境有很强的适应性和抵抗能力，同时覆盖度高，具有重要的生态功能。一方面，生物结皮可通过固定碳氮、降低土壤pH、增加土壤微生物及酶活性等作用，提高土壤有机质和部分营养元素的含量与有效性，从而改善土壤养分水平；另一方面，生物结皮还可改善土壤结构、增加表层土壤的稳定性，降低土壤随风力和水力的侵蚀。生物结皮的高覆盖度、对逆境的适应性和抵抗能力、以及其重要的生态功能和对结皮层下土壤的有效防护，显示生物结皮可能在陡峭道路边坡防护方面具有重要功能和显著效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于陡峭道路边坡绿化和防护的生物结皮组合物及其应用。

本发明提供的用于陡峭道路边坡绿化和防护的生物结皮组合物，含有下述重量份的组分：

其中，细土优选为过1mm筛的细土。

在本发明的一个优选的实施方案中，所述的生物结皮种源选自干旱、半干旱地区自然发育的生物结皮。

所述的生物结皮种源采集在雨季且地表较为干燥时进行，采集时应针对不同地形、土壤、植被设多个采集点，分别采集，以保证所采集种源的代表性和适应性。

本发明中，所述生物结皮种源在制备组合物前控制其含水量为4～6％，优选为5％。

本发明中，将采集的生物结皮种源进行粉碎，粉碎后的当量直径为1.0～1.5mm，优选为1.2mm。

其中，所述的保水剂可选用本领域公知的用于边坡绿化的保水剂，可为淀粉类、纤维素类和合成树脂类保水剂，优选为树脂类保水剂，如聚丙烯酸盐类、聚丙烯酰胺类、聚乙烯醇类、聚氧化乙烯类，最优选为聚丙烯酸钠和/或聚丙烯酰胺。

所述的粘合剂可选用本领公知的用于边坡绿化的粘合剂，可为硅酸盐类、乳化沥青类、植物或动物胶类以及高分子树脂类粘合剂，优选为高分子树脂类粘合剂，如聚乙烯醇和脲醛树脂，最优选为脲醛树脂。

所述的粗纤维可选用本领公知的用于边坡绿化的粗纤维，优选为豆科草本植物的粗纤维，最优选为紫花苜蓿的粗纤维。

本发明还提供所述的生物结皮组合物的制备方法，将生物结皮种源，按比例与细土、氮肥、磷肥、钾肥、保水剂、粘合剂、粗纤维和水混匀，即可制备。其中，优选的细土为经过1mm筛。