[发明专利]苔藓结皮的工程创面生态恢复技术

说明书

技术领域

本发明属于生态领域，具体涉及一种苔藓结皮的工程创面生态恢复技术。

背景技术

工程创面是指伴随人类在生产、生活中所实施的各种工程措施而在地球表面所出现的破坏了原有自然环境的创伤面，其形态有可能是平面，也有可能是坡面。其对周围环境的破坏相当严重，不仅会改变原有的地形地貌、地表覆盖物，降低土壤稳定性、土壤肥力，同时也会改变地下水的水位，地表的热量环境和湿度环境,引发局部地区小气候变化，加大水土流失的危险性。一般防治水土流失的措施主要包括植物措施及工程措施。相比较而言，工程措施，如浆砌块石护坡、三合土灰浆抹面护坡、喷射混凝土及喷锚支护等措施，费工费时，成本高，且使用年限有限，并且其本身就会对周围的环境造成一定的破坏。因此，要想从根本上解决各种环境问题，恢复遭到破坏的生态环境，植物措施是首选。而对于具体的治理方法，也在随着国家的发展逐渐发生变化。在20世纪30年代，黄河中上游地区开始尝试使用阶田、轮种、等高种植等方法控制水土流失；中华人民共和国成立以后，迎来了第一个基础设施建设高峰，当时主要是从绿化的观点出发，通过人工植树种草的方式来恢复工程创面的植被覆盖；1959年，中国科学院华南植物研究所余作岳等在广东热带沿海侵蚀台地上开展的退化生态系统的植被恢复技术与机理研究，可以认为是我国近代生态恢复技术理论研究的先驱。

绿化喷播技术是一种新型的植物种植技术，是指将草种、肥料、粘合剂、保水剂、木纤维、土壤改良剂、色素等通过搅拌机均匀混合，而后通过液压喷播机将液态混合物喷射到所需绿化区域的一种绿化新技术，能够远距离进行操纵，安全、快速、省时省力，同时，喷播中所加的各种材料为植物的生长提供了环境条件，提高了成活率。这项技术在90年代引入我国，尤其是90年代中期以后，才开始在诸如深圳、北京等地使用，现已大量运用在河堤、矿山、山坡、公路、铁路等边坡绿化的植被恢复中，且取得了不错的成效。绿化喷播技术喷播机械有干法喷播和湿法喷播两种形式，在我国比较常见的则是湿法喷播，即液力喷播，主要由5部分组成，包括：混料罐、搅拌器、泵站、喷枪和机架。它是一种以水为载体的喷送种植方式。针对生长地土壤破坏状况及土壤质地、种植的植物等来确定覆盖物和添加剂的配方，缺什么补什么。一般液力喷播中所加的材料主要有水、种子、肥料、木纤维、保水剂、粘结剂、染色剂等。喷播技术被证明是解决大面积绿化恢复问题行之有效的方法，喷播机械是实施这项技术必不可少的条件。

生物结皮(Biocrusts)是由土壤微生物、藻类、地衣、苔藓等植物类群与土壤形成的有机复合体，广泛存在于干旱、半干旱地区，是干旱半干旱地区的先锋拓殖植物，对于土壤水分运动与循环、土壤理化性状和抗侵蚀性等均有重要影响。苔藓结皮是生物结皮演替的最高阶段，具有更强的蓄水保水、改善土壤性状、抵抗人为干扰、防风固沙及固碳等生态功能，对于水土流失的防治具有积极的作用。目前已有大量研究表明，苔藓结皮在野外变环境条件下快速培育是可行的，如中国专利(申请)号为200810035554.X的专利，提供了一种荒漠苔藓及其生物结皮的快速培育方法，中国专利(申请)号为201410586406.2的专利，提供了一种黄土高原苔藓结皮的快速培育方法等。但是这些技术都具有一定的局限性，如中国专利(申请)号为200810035554.X使用的苔藓种源来自干旱荒漠地区，由于苔藓结皮的生长发育具有很大的空间分异性，其研究结果不能在水分条件相对较好，且土壤、气候、植被覆盖条件完全不同于荒漠地区的黄土高原地区直接推广应用；中国专利(申请)号为201410586406.2是在人工气候室内进行的，设置的环境条件较野外优越，培育成功的苔藓结皮可能抗逆性较弱，其对外界的适应性还需要探讨；同时，其采用的种植方式为撒播法，效率较慢。同时这些技术都只是小规模的研究，没有将苔藓结皮真正的应用到环境保护的治理中，因此，实践中迫切需要寻找一种效率高、适合野外坡面的治理新方法。

发明内容

工程创面主要是受物理破坏后使得原有的地物和生态环境都发生了重大变化，立地条件严重恶化，因此它在工程上和生态上都具有强烈的不稳定性，如不在短期内迅速完成生态恢复工程，就有可能引发各种问题，如水土流失、外来植物入侵、坍塌甚至滑坡事故，因此，我们需要一种快速恢复工程创面生态环境的技术。目前的治理措施主要包括工程措施及传统的林草措施，虽然这两种措施对于防治水土流失有一定的作用，并未从根本上解决问题。