[發明專利]一種用于寒區植被快速恢復的措施

有效

• 申請號: 201110074792.3
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102177826A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 俞祁浩;王俊峰;游艷輝;胡俊
• 申請（專利權）人: 中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
• 主分類號: A01G13/02
• 分類號: A01G13/02;A01B79/02
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 馬正良

技術領域

本發明涉及一種用于寒區植被快速恢復的措施，可用于凍土區受到破壞或退化植被的快速恢復。該技術同時具有隔熱保溫效能，在一定程度上可以起到維護下覆多年凍土溫度場的作用，確保凍土工程基礎穩定。

背景技術

青藏高原作為世界上對全球氣候變暖響應最為敏感的地區之一，也是我國天然高寒草地分布面積最大的一個區域，畜牧業非常發達，天然高寒草地面積達1.28×10⁸hn²，且主要分布于多年凍土區。高寒草地生態系統不僅是發展地區畜牧業，提高當地農牧民生活水平的重要生產資料，而且對于保護生物多樣性、保持水土和維護生態平衡有著重大的生態作用和生態價值。近年來，由于忽視了對草地資源的科學管理，粗放經營，超載過牧，以及對草地資源不合理的開發利用，同時隨著全球氣候變暖的加劇，高寒草地生態系統發生了重大變化，退化趨勢明顯。其次，由于資源開發，日益加劇的人類活動極易誘發厚層地下冰的融化和凍土環境的變化。這些變化，對人類工程建筑和自然環境帶來嚴重影響，甚至造成災害。隨著全球氣候的不斷轉暖，使得這一形勢變得更加嚴峻。

近年來，隨著西部大開發的積極推擠，青藏鐵路、青藏公路二期工程、石油管線等線性工程陸續在青藏高原開始實施，在施工過程中不可避免地對沿線草地產生了破壞，如何對這些遭到破壞的高寒草地進行恢復仍是目前亟待解決的難題；同時，高寒草地破壞之后失去了對下覆多年凍土的保護作用，大量熱流迅速傳入地下，使多年凍土活動層厚度不斷加深，導致修筑于其上的線性工程基礎失穩，產生強烈的凍脹和融沉，從而使工程遭到破壞。如何恢復高寒草地生態系統平衡，如何保證工程修筑前后基礎周圍多年凍土不發生變化，是目前在青藏高原多年凍土區修筑工程構筑物過程中亟待解決的問題。

目前，用于高寒草地植被恢復的策略主要有圍欄封育，松耙、補播、施肥和草皮種植，嚙齒類動物和雜草的控制，優良牧草品種的篩選，建設人工、半人工草地，高寒草地和家畜的合理管理等。雖然這些措施在一定程度上對緩解高寒草地退化起到了積極作用，但在青藏高原氣溫低，植被生長期短而且土壤貧瘠等嚴酷的自然條件下，以上措施對高寒草地植被的恢復效果緩慢，周期長，尤其是恢復被工程施工破壞的草地并實施對工程基礎周圍多年凍土保護，這些措施均不能達到預期的效果。

目前，濕式噴播法作業作為恢復植被主要措施。此措施主要適用于氣候相對溫和，再輔以工程手段的基礎上，在荒地或被破壞的巖質、土質坡體上建植合適的植物群落。針對青藏高原嚴酷的自然條件和表層土壤水、肥的不足，想要快速恢復植被，首要解決的是植被保溫和保水問題，因此，常規地區普遍使用的現有植被恢復技術均不能適應高原極端寒冷、干旱條件下高寒植被所需的水分和溫度條件。

因此，如何找到在多年凍土區能使退化的植被和遭到工程破壞的草地得以快速恢復，對于我國江河源區保護生物多樣性、保持水土和維護生態平衡有著重大的生態作用和生態價值，同時對于青藏高原線性工程建設實現“綠色長廊”將具有非常重要的作用。

發明內容

針對上述青藏高原江河源區高寒草地植被退化的現狀和國家重點工程建設過程中遭到破壞草地的植被恢復問題，本發明的目的在于提供一種用于寒區植被快速恢復的措施。旨在使已經退化或遭到工程破壞的高寒草地植被得以快速恢復，同時可以用于保護下覆地溫場線性工程基礎周圍多年凍土的穩定。

在青藏高原多年凍土區，植被退化后，隨著氈狀層厚度變薄和腐殖質層的消失，持水和保水功能以及隔熱保溫功能喪失，從而導致植被根系易于遭到凍害和干旱脅迫，進一步加劇草地的退化；同時，退化后由于陸-氣能量交換狀況的改變，在暖季外界環境溫度較高的情況下，大量熱輻射不斷涌入導致下覆多年凍土發生融沉，而冷季大氣溫度較低的情況下下覆土體溫度急劇下降又發生凍脹，從而影響上部工程基礎的穩定。在退化高寒草地植被的恢復方面，利用該寒區植被快速恢復措施產生的隔熱和阻止水分蒸發效能，可以有效防止下部土壤水分的散失以及冷季下部土體溫度的急劇下降，有利于保護植被根系免受凍害并提供植被生長所需的熱量；而且，在保證降水順利滲入下部土體的同時，下部植被萌發的新芽還可以順利生長。在受工程破壞的草地植被恢復方面，利用該措施的憎水隔離效能，阻斷下部毛細水上升，同時，該措施的隔熱作用阻止外界熱量的進入，從而維持基礎周圍凍土的穩定，有助于延緩多年凍土的退化。在與人工植草結合下，該措施可有效提供草籽萌芽所需的溫度，保證幼苗的順利生長。植被恢復后逐漸形成的氈狀層其持水和保水功能以及隔熱保溫功能逐步增強，再在該新技術的保護下，可確保下覆多年凍土更加穩定。

本發明的目的可以通過以下措施來實現：