[发明专利]一种加速石漠化区岩石风化的水土保持结构及其构建方法

权利要求书

1.一种加速石漠化区岩石风化的水土保持结构，其特征在于：包括设置在凸起岩石(6)内围的凹陷区域的防治水土流失单元以及设置在所述凸起岩石(6)上的加速岩石风化单元，所述防治水土流失单元包括设置在所述凹陷区域底部的半渗透机构、设置在所述凹陷区域岩石(6)内围的储水提水机构、设置在所述凹陷区域内的植生灌草机构，所述加速岩石风化单元包括设置在岩石(6)上的岩石风化菌群基质层(3)、设置在所述岩石风化菌群基质层(3)上的吸水石网袋层(4)、设置在所述吸水石网袋层(4)上的草皮(2)。

2.根据权利要求1所述的水土保持结构，其特征在于：所述半渗透机构包括自下而上依次设置的碎石层(13)、细沙层(12)、半渗透层，其中，碎石层(13)包括设置在下层的小粒径碎石层和设置在上层的大粒径碎石层，所述半渗透层包括位于中心的膨润土(10)及边缘的普通粘土(11)。

3.根据权利要求2所述的水土保持结构，其特征在于：所述碎石层(13)的厚度为5～10cm，其中，所述小粒径碎石层的厚度为2～3cm，所述大粒径碎石层的厚度为3～7cm，所述小粒径碎石层中的碎石粒径大小为0.5～1cm，所述大粒径碎石层的碎石粒径大小为1.5～3cm；所述细沙层(12)的厚度为1～3cm，所述半渗透层的厚度为0.6～5cm。

4.根据权利要求1所述的水土保持结构，其特征在于：所述储水提水机构包括呈U型状设置在凹陷区域岩石(6)内围的吸水提水模块(8)、呈漏斗状设置在U型状的吸水提水模块(8)上方缺口处的水收集模块(5)、由吸水提水模块(8)与水收集模块(5)之间的空间形成的储水模块(7)以及横向设置在所述储水模块(7)内的支撑网板(14)。

5.根据权利要求4所述的水土保持结构，其特征在于：所述吸水提水模块(8)为U型石笼结构，所述U型石笼结构以石笼高度的1/2为界，下半部填充粒径1～3cm的硬质吸水石，上半部填充粒径2～3cm的软质吸水石。

6.根据权利要求4所述的水土保持结构，其特征在于：所述水收集模块(5)为漏斗网状结构，且所述水收集模块(5)与吸水提水模块(8)为一体结构，其高为3～7cm，网孔面积0.2～0.5cm2，所述水收集模块(5)包括设置在下层的第一碎石层和设置在上层的第二碎石层，所述第一碎石层中碎石粒径为2～2.5cm，所述第二碎石层中碎石粒径为0.5～0.8cm，所述第一碎石层的厚度为3～4.5cm，所述第二碎石层的厚度为1.5～3cm。

7.根据权利要求1所述的水土保持结构，其特征在于：所述植生灌草机构包括填充在所述储水提水机构内侧的原土层(9)、种植在所述原土层(9)内的灌木(1)、种植在所述灌木(1)周围的草皮(2)。

8.根据权利要求1所述的水土保持结构，其特征在于：所述岩石风化菌群基质层(3)为由碳酸盐岩石风化菌群的菌液构成的粘稠状基质层，所述菌液由细菌与真菌菌液以1:3的体积比混合后按照菌液体积加入0.7～1.2mol/L的有机酸，加入淀粉后制成粘稠状基质层；所述碳酸盐岩石风化菌群包括地衣芽孢杆菌、曲霉属菌、固氮芽胞杆菌，所述有机酸包括柠檬酸、曲酸。

9.根据权利要求1所述的水土保持结构，其特征在于：所述吸水石网袋层(4)由网袋和设置在所述网袋内的吸水石构成，所述草皮(2)的生长基质包括体积比为(60～65)：(15～20)：(5～10)：(5～10)的当地土壤、椰糠、腐殖质、细沙。

10.一种加速石漠化区岩石风化的水土保持结构的构建方法，其特征在于：所述构建方法包括通过如下步骤构建上述权利要求1～9中任意一项权利要求中所述的水土保持结构：

A、构建半渗透机构，将石漠化凸起岩石(6)围成的凹陷区域中的原土移出，并在凹陷区域底部依次铺设碎石层(13)、细沙层(12)、半渗透层，之后浇水压实形成半渗透机构；

B、构建储水提水机构，按照储水提水机构的结构构建U型石笼结构形成吸水提水模块(8)，并构建水收集模块(5)，在吸水提水模块(8)两个侧壁中部横向设置支撑网板(14)，之后在吸水提水模块(8)外围包裹土工防水布，形成储水提水机构；

C、将挖出的原土重新回填于凹陷区域并做压实处理形成原土层(9)，之后将灌木(1)种植于原土层(9)，并在所述灌木(1)周围种植草皮(2)，对植物进行常规养护；

D、构建加速岩石风化单元，铺设岩石风化菌群基质层(3)，将岩石风化菌群基质层(3)铺于凸起岩石(6)表面并与储水提水机构相邻并重叠，之后将吸水石网袋层(4)平铺于岩石风化菌群基质层(3)上方并与储水提水机构相邻且留有冗余，之后在所述吸水石网袋层(4)上种植草皮(2)。