北亚热带雨热同期红壤丘陵区工程扰动边坡的植被恢复方法

摘要

本发明提供了一种北亚热带雨热同期红壤丘陵区工程扰动边坡的植被恢复方法，属于北亚热带施工地形的植被恢复和水土保持技术领域。所述植被恢复方法包括在第一水平沟、第二水平沟除种植穴以外的位置、第三水平沟中按单位面积用量撒播由混播配方和基质配方混合而成的混合物，在第二水平沟中穴植苗木，并在坡度过大时结合部分穴播。本发明能够解决北亚热带雨热同期红壤丘陵区因工程施工扰动而导致植被难以覆盖和水土流失的问题，尤其适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区的输变电等工程施工扰动边坡的植被恢复和水土保持。

说明书

技术领域

本发明涉及北亚热带施工地形的植被恢复和水土保持技术领域，具体来讲，涉及一种适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区工程扰动边坡的植被恢复方法。

背景技术

工程施工扰动的边坡处常常存在植被恢复困难和水土流失严重等问题，尤其是，针对北亚热带雨热同期气候条件下的丘陵地区地形条件下的红壤而言，其工程施工扰动的边坡的植被恢复更加困难，水土流失更加严重。

公开号为CN111670628A、CN113615496A、CN113632706A的发明专利申请，涉及工程迹地的生态和植被恢复。

然而，发明人经研究分析，发现：这些专利申请的技术方案均难以用于北亚热带雨热同期气候的丘陵地区地形条件下的红壤条件。其主要原因包括：上述3个发明主要建群种为百喜草、猪屎豆、圆叶决明等，适用于福建、广东等南亚热带地区，对于北亚热带雨热同期气候的丘陵地区地形条件下的红壤条件而言，速生的猪屎豆、圆叶决明等无法越冬，上述3个发明专利在安徽铜陵等北亚热带地区应用，群落将在次年退化。对于边坡工程，灌木种类是演替后期的核心物种，因此，发明人针对北亚热带雨热同期红壤丘陵区边坡，提出了本发明的技术方案，以满足该地区施工扰动对后期实现快速且稳定的植被恢复需求。

发明内容

发明人经研究发现对于北亚热带雨热同期红壤丘陵区而言，其边坡处的工程迹地因机械化施工导致场地土地条件较差，种植客土缺乏，气候和季节性降雨条件特殊，播种技术欠缺等问题，即使勉强采用现有植被播种建植后，植被覆盖率和萌发率较低，边坡周边土地多有裸露，存在严重的水土流失等问题。

本发明的目的之一在于解决北亚热带雨热同期红壤丘陵区因工程施工扰动而导致植被缺失和水土易流失的问题。

为了解决上述问题中的一个或多个，本发明提供了一种适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区工程扰动边坡的植被恢复方法，针对不同坡度，依托水平沟集水保墒整地结构，同时采用合理的植物种子混播配方以及相应的基质配方进行条播，并在坡度过大时结合部分穴播，可有效解决北亚热带雨热同期红壤丘陵区工程扰动边坡边坡的植被恢复系列问题。

为实现上述目的，本发明涉及以下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区坡度不大于25°的工程扰动边坡的植被恢复方法，包括以下步骤：

设置水平沟集水保墒整地结构，所述水平沟集水保墒整地结构包括一个或彼此连接的两个以上的整地单元，所述整地单元包括沿边坡的等高线布局且沿边坡从上向下依次设置的土埂、第一水平沟、作为种植穴的第二水平沟、以及第三水平沟；

在所述第一水平沟、第二水平沟除种植穴以外的位置、第三水平沟中按单位面积用量撒播由按照重量比1：0.8～1.6的第一混播配方和基质配方混合而成的第一混合物，在第二水平沟中穴植乔木，其中，第一混播配方由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比8～12：0.8～1.2：0.8～1.2构成，且种子总数为3000～7000粒每平米，其中，按数量百分比计，先锋种占比不低于95％，保湿覆盖。

在本发明的一个示例性实施例中，所述第一混播配方可由狗尾草：黑麦草：百喜草：美丽胡枝子：荆条按照重量比1.8～2.2：3.5～4.5：4.5～5.5：5～6：2.5～3.5，以16～25g/m

本发明的第二个方面提供一种适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区坡度大于25°、小于40°的工程扰动边坡的植被恢复方法，包括以下步骤：

设置水平沟集水保墒整地结构，所述水平沟集水保墒整地结构包括一个或彼此连接的两个以上的整地单元，所述整地单元包括沿边坡的等高线布局且沿边坡从上向下依次设置的土埂、第一水平沟、作为种植穴的第二水平沟、以及第三水平沟；

在所述第一水平沟、第二水平沟除种植穴以外的位置、第三水平沟中按单位面积用量撒播由按照重量比0.8～1.6：1的基质配方和第二混播配方或第三混播配方混合而成的第二混合物，在第二水平沟中穴植灌木，其中，第二混播配方由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比4～6：0.8～1.2：0.4～0.6构成，且种子总数为3000～7000粒每平米，其中，按数量百分比计，先锋种占比不低于90％；第三混播配方由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比2～3：0.8～1.2：0.8～1.2构成，其中，按数量百分比计，先锋种占比不低于90％，保湿覆盖。

在本发明的一个示例性实施例中，所述第二混播配方可由狗尾草：黑麦草：百喜草：美丽胡枝子：紫穗槐：荆条按照重量比0.8～1.2：1.6～2.4：2～3：5～6：2.5～3.5：2.5～3.5，以16～25g/m

本发明的第三个方面提供一种适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区坡度不小于40°的工程扰动边坡的植被恢复方法，包括以下步骤：

在坡面进行挖穴整地，按单位面积用量穴播由按照重量比1：0.8～1.6的第四混播配方和基质配方混合而成的第三混合物，其中，第四混播配方由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比4～6：0.8～1.2：0.4～0.6构成，且种子总数为3000～6000粒每平米，其中，按数量百分比计，先锋种占比不低于90％；或者第四混播配方由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比2～3：0.8～1.2：0.8～1.2构成，且种子总数为3000～5000粒每平米，其中，按数量百分比计，先锋种占比不低于80％，保湿覆盖。

在本发明的一个示例性实施例中，所述第四混播配方可由黑麦草：百喜草：美丽胡枝子：紫穗槐：油菜按照重量比1.6～2.4：4.5～5.5：5～6：2.5～3.5：1～1.5，以16～25g/m

本发明的第四个方面提供一种适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区工程扰动边坡的植被恢复方法，包括以下步骤：

对于坡度不大于25°、坡度大于25°且小于40°、坡度不小于40°的不同坡段，采用如上所述的植被恢复方法进行。

例如，所述基质配方可由15～25g/m

与现有技术相比，本发明的有益效果包括以下内容中的一项或者多项：

(1)能够解决北亚热带雨热同期红壤丘陵区因工程施工扰动而导致植被破坏问题；

(2)能够解决工程施工扰动边坡水土流失严重的问题；

(3)尤其适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区(例如，皖南丘陵区、皖西丘陵区、苏南丘陵区等)的输变电工程施工扰动边坡的植被恢复和水土保持；

(4)能够提高北亚热带雨热同期红壤丘陵区因工程施工扰动边坡的植被覆盖率和萌发率。

附图说明

图1示出了本发明的一个示例性实施例的流程示意图；

图2示出了本发明方法的一个示例性实施例所使用的水平沟集水保墒整地结构的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

图2示出了本发明方法的一个示例性实施例所使用的水平沟集水保墒整地结构的结构示意图。

如图2所示，在一个实施例中，水平沟集水保墒整地结构由一个或彼此连接的两个以上的整地单元构成。整地单元的数量可以根据工程施工扰动边坡的长度(例如，从坡顶到坡地的长度)确定。

整地单元具有沿边坡的等高线开挖的结构布局，且包括沿边坡从上向下依次设置的土埂1、第一水平沟2、能够作为种植穴7的布设位置的第二水平沟3、以及第三水平沟4。这里，边坡的坡度小于40°。整地单元的宽度可以为1.35～1.65m，例如，可以为1.50m，然而，本发明中整地单元的宽度不限于此。

第一水平沟2可具有由竖直的第一下侧壁、倾斜的第一上侧坡、第一下底和第一沟上口构成的横截面呈类倒梯形且沿边坡等高线延伸的长度。这里，类倒梯形是指，第一上侧坡的上端高于第一下侧壁的上端。第一上侧坡的倾斜度数大于边坡的倾斜度数且小于90°，例如，第一上侧坡的倾斜度数为边坡的倾斜度数1.5～4倍且小于75°。又如，第一上侧坡的倾斜度数可以为60°～70°。第一上侧坡可与土埂的连接，例如，通过下埂侧坡与土埂连接。甚至于，第一上侧坡可与土埂侧坡一体化成型。第一下侧壁可具有8～12cm的深度，第一下底可具有12～16cm的水平宽度，第一沟上口可具有18～22cm的水平宽度，然而，本发明不限于此。

第二水平沟3可具有由竖直的第二下侧壁、倾斜的第二上侧坡、第二下底和第二沟上口构成的横截面呈类倒梯形且沿边坡等高线延伸的长度。作为种植穴7的布设位置的第二水平沟3沿其自身长度延伸方向可间隔种植多个苗木，并且由上到下(或称有坡顶到坡底)多个整地单元的第二水平沟中的苗木构成品字形布局。这里，类倒梯形是指，第二上侧坡的上端高于第二下侧壁的上端。第二上侧坡的倾斜度数大于边坡的倾斜度数且小于90°，例如，第二上侧坡的倾斜度数为边坡的倾斜度数1.5～4倍且小于75°。又如，第二上侧坡的倾斜度数可以为60°～70°。第二下侧壁可具有8～12cm的深度，第二下底可具有12～16cm的水平宽度，第二沟上口可具有18～22cm的水平宽度，然而，本发明不限于此。

第三水平沟4可具有由竖直的第三下侧壁、倾斜的第三上侧坡、第三下底和第三沟上口构成的横截面呈类倒梯形且沿边坡等高线延伸的长度。这里，类倒梯形是指，第三上侧坡的上端高于第三下侧壁的上端。第三上侧坡的倾斜度数大于边坡的倾斜度数且小于90°，例如，第三上侧坡的倾斜度数为边坡的倾斜度数1.5～4倍且小于75°。又如，第三上侧坡的倾斜度数可以为60°～70°。第三水平沟的第三下侧壁可与另一整地单元的土埂连接。例如，第三水平沟的第三下侧壁可直接作为另一整地单元的土埂的上埂侧壁。第三下侧壁可具有8～12cm的深度，第三下底可具有12～16cm的水平宽度，第三沟上口可具有27～33cm的水平宽度，然而，本发明不限于此。

第三上侧坡可通过边坡的一部分6与第二下侧壁连接。第二上侧坡通过边坡的另一部分5与第一下侧壁连接。边坡的所述一部分6和所述另一部分5可具有27～33cm的斜向宽度(或称斜面宽度)。

此外，土埂1可具有18～22cm的宽度、8～12cm的高度、以及竖直的上埂侧壁和呈60°～70°的下埂侧坡。

本实施例通过将土埂、第一、第二、第三水平沟设置为沿边坡的等高线开挖且沿边坡从上向下依次布设，并在第二水平沟中设置种植穴，既能够解决工程施工扰动边坡存在的植被难以存活和水土流失严重的问题，也有助于起到良好的截流作用，并便于施工行走以及后期苗木种植及播种。此外，上述关于土埂、第一、第二、第三水平沟的具体结构和尺寸的设置，能够起到相互配合以长时间改善含水量等土地条件，并能够提高施工扰动边坡水土耐大雨或暴雨冲刷的稳定性，为植被生长成活周期提供支撑，从而能够进一步提高苗木成活率和水土保持率。本发明适用于工程施工扰动边坡的植被恢复和水土保持，尤其适用于大雨或暴雨等雨水多发的丘陵地区或山地地区(例如，我国南方丘陵地区)的工程施工扰动边坡的植被恢复和水土保持。例如，本发明可用于我国南方丘陵区输变电工程施工扰动边坡的植被恢复及水土保持。

实施例一

一种适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区(以皖南丘陵区的塔基边坡为例)坡度20°的工程扰动边坡的植被恢复方法，其通过以下步骤实现：

对塔基边坡设置水平沟集水保墒整地结构。水平沟集水保墒整地结构包括彼此连接的多个整地单元。整地单元的数量可以根据工程施工扰动边坡的长度(例如，从坡顶到坡地的长度)确定。所述整地单元包括沿边坡的等高线布局且沿边坡从上向下依次设置的土埂、第一水平沟、作为种植穴的第二水平沟、以及第三水平沟。整地单元的具体尺寸可参考图2及其上述说明确定。例如，水平沟集水保墒整地结构基本沿等高线开挖，每隔1.5m宽进行土埂修筑及水平沟整地，从而形成宽度约为1.5m整地单元。沿等高线开挖宽20cm，深8cm的第一至第三水平沟。可用沟内挖出的土拍实土埂，埂顶宽20cm、埂高10cm，埂侧坡65±5°。相当于上下相邻土梗间距1.5m，两个土埂之间为3条水平沟。水平沟间距30cm，沟上口宽20cm，下底宽14±2cm，深15±5cm。种植穴的规格可以为：穴长0.4～0.6m，穴宽0.4～0.5m，穴深0.3～0.4m，直径小于1cm的小苗挖穴规格30cm×30cm×30cm，从坡顶到坡底“品”字形开挖，种植。整地时做好翻土堆放，以便回土。

在所述第一水平沟、第二水平沟除种植穴以外的位置、第三水平沟中按单位面积用量撒播由第一混播配方和基质配方混合而成的第一混合物，在第二水平沟中穴植乔木，其中，第一混播配方由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比10：1：1构成，其中，按数量百分比计，先锋种占比约为95.8％，保湿覆盖。具体来讲，按照重量百分比计，第一混播配方由狗尾草：黑麦草：百喜草：美丽胡枝子：荆条按照2：4：5：5.4：3构成，并按照19.4g/m

另外，基质配方的配置方式可以为：土壤固化剂20g/m

穴植乔木选择1～3年生为宜，采用优质壮苗。以较快速生长且易于移植成活的乔木为主，如杉木、柳杉、木荷、杜英、虎皮楠、重阳木、大叶女贞、石楠、杨梅、樟木、楠木、檫树、苦楝、漆树、香椿、马褂木、竹类等生态林苗木以及柑橘、枇杷、乌桕、油桐、杜仲、核桃、板栗、梨、李、桃、樱桃、柿等经济林苗木。

此外，主要针对穴植苗木进行浇水养护。对于条播区，如果在冬季～梅雨季(10月下旬～次年6月中旬)播种则不需浇水，反季节播种需浇水1～2次，浇水量只需浸透土壤10cm以上即可。可采用皮卡运输或抽水机结合浇水软管进行浇水作业。浇水时沿穴边际的种植沟一侧进行浇灌，防止苗木冲倒，否则应扶正并回填踩实，选择冬春季种植，浇水1～2次即可。此外，若第一年苗木成活率低于85％，适宜当年冬季～次年春季进行乔木补植，并浇水1～3次进行养护；小苗造林的，中耕除草为1年1次，在秋冬季树木休眠期进行，中耕深度以20～30cm为宜。出现病虫害时，喷施药剂1～2次。

经多样本统计，本实施例在播种后萌发率约25～32％，6-8周时间就可以达到70-85％的覆盖率。

实施例二

一种适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区(以皖西丘陵区的塔基边坡为例)坡度35°的工程扰动边坡的植被恢复方法，其通过以下步骤实现：

对塔基边坡设置水平沟集水保墒整地结构。水平沟集水保墒整地结构包括彼此连接的多个整地单元。整地单元的数量可以根据工程施工扰动边坡的长度(例如，从坡顶到坡地的长度)确定。所述整地单元包括沿边坡的等高线布局且沿边坡从上向下依次设置的土埂、第一水平沟、作为种植穴的第二水平沟、以及第三水平沟。整地单元的具体尺寸可参考图2及其上述说明确定。例如，水平沟集水保墒整地结构基本沿等高线开挖，每隔1.5m宽进行土埂修筑及水平沟整地，从而形成宽度约为1.5m整地单元。沿等高线开挖宽20cm，深8cm的第一至第三水平沟。可用沟内挖出的土拍实土埂，埂顶宽20cm、埂高10cm，埂侧坡65±5°。相当于上下相邻土梗间距1.5m，两个土埂之间为3条水平沟。水平沟间距30cm，沟上口宽20cm，下底宽14±2cm，深15±5cm。种植穴的规格可以为：穴长0.4～0.6m，穴宽0.4～0.5m，穴深0.3～0.4m，直径小于1cm的小苗挖穴规格30cm×30cm×30cm，从坡顶到坡底“品”字形开挖，种植。整地时做好翻土堆放，以便回土。

在所述第一水平沟、第二水平沟除种植穴以外的位置、第三水平沟中按单位面积用量撒播由第二混播配方和基质配方混合而成的第二混合物，在第二水平沟中穴植乔木，其中，第二混播配方由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比5：1：0.5构成，其中，按数量百分比计，先锋种占比约为92.3％，保湿覆盖。具体来讲，按照重量百分比计，第二混播配方由狗尾草：黑麦草：百喜草：美丽胡枝子：紫穗槐：荆条按照1：2：2.5：5.4：3：3构成，并按照16.9g/m

穴植灌木选择1～2年生灌木小苗，包括：山胡椒、木姜子、山茶、栀子、马桑、迎春、化香树、盐肤木、紫穗槐、金银花、木槿、灌木竹类等生态林苗木以及桑、茶树、油茶、花椒、树莓等经济林苗木。

此外，主要针主要针对穴植苗木进行浇水养护。对于条播区，如果在冬季～梅雨季(10月下旬～次年6月中旬)播种则不需浇水，反季节播种需浇水1～2次，浇水量只需浸透土壤10cm即可。可采用皮卡运输或抽水机结合浇水软管进行浇水作业。浇水时沿穴边际的种植沟一侧进行浇灌，防止苗木冲倒，否则应扶正并回填踩实，选择冬春季种植，浇水1次即可。第一年苗木成活率低于85％，应在冬春季进行补植，其次为梅雨季节，并浇水1～3次进行养护；小苗造林的，中耕除草为1年1次，在秋冬季树木休眠期进行，中耕深度以20～30cm为宜。出现病虫害时，喷施药剂1～2次。

经多样本统计，本实施例在播种后萌发率约15～21％，6-8周时间就可以达到45-65％的覆盖率。

实施例三

本实施例与实施例二的主要区别在于，用第三混播配方替换第二混播配方。第三混播配方由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比2.5：1：0.9构成，且第三混播配方具体由狗尾草：百喜草：美丽胡枝子：紫穗槐：荆条：油菜按照重量比0.5：2.5：5.5：3：2：1.8构成。

经统计，本实施例在播种后萌发率约17～23％，6-8周时间就可以达到52-68％的覆盖率。

实施例四

一种适用于北亚热带雨热同期红壤丘陵区(以苏南丘陵区的塔基边坡为例)坡度50°的工程扰动边坡的植被恢复方法，其通过以下内容实现：

第四混播配方由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比为5：1：0.5，按照重量百分比计，黑麦草：百喜草：美丽胡枝子：紫穗槐：油菜依2：5：5.4：3：1.2进行配置，按照16.6g/m

基质配方为土壤固化剂20g/m

由于该类型塔基边坡坡度大于40度，缺土少土，立地条件较差，采用锄头等工具在坡面呈“品”字形挖穴整地，穴长15～20cm，穴宽10～12cm，穴深10～12cm，穴距40～50cm。

挖好穴后，按照单位面积用量，将一份基质配方与一份混播配方混合，然后直接进行穴施，直接撒入穴内，适当按压，将种子与土壤紧密结合利于定根发芽。雨水条件较好时利用雨水冲击力不需按压。

经统计，本实施例在播种后萌发率约18～25％，6-8周时间就可以达到60-80％的覆盖率。

实施例五

本实施例与实施例四的主要区别在于，调整第四混播配方为由禾本科：豆科：其他科按照种子数量比2.5：1：1构成，具体来讲，按照重量百分比计，狗尾草：百喜草：美丽胡枝子：紫穗槐：荆条：油菜为0.5：2.5：5.4：3：2：

1.6进行配置，按照15g/m

经统计，本实施例在播种后萌发率约22～30％，6-8周时间就可以达到55-75％的覆盖率。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围。