[發(fā)明專利]高陡邊坡植被恢復(fù)的“三個十組合”土壤噴播方法

有效

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• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN112913374B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙高卷;韓小匯;張士宇;楊建波;張進;馮尚軍;李雄;桂恒;許建初
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院昆明植物研究所
• 主分類號: A01C1/00
• 分類號: A01C1/00;A01C1/06;A01G17/00;A01G22/00;A01G22/40
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發(fā)明提供一種高陡邊坡植被恢復(fù)的“三個十組合”土壤噴播方法，包括以下步驟：根據(jù)不同微生物組合萌發(fā)物種特性，最終篩選出10個植物樹種，包括2喬木、3草本和5灌木；同時篩選出10個最適用于高陡邊坡植被修復(fù)的微生物組合；噴播10cm深的土壤；采用三層生態(tài)防護，包括由物理防護層、抗蝕防護層和植被生態(tài)修復(fù)防護層。本發(fā)明依靠豆科植物的固氮作用，形成豆科植物?非豆科植物組合，構(gòu)建喬木?灌木?草本植物組成，促進土壤營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)換和循環(huán)，改善了萌發(fā)物種的生存和生長；微生物菌劑能夠促生豆科根瘤菌形成和生長，且不同微生物菌劑組合的效應(yīng)存在差異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生態(tài)修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高陡邊坡植被恢復(fù)的“三個十組合”土壤噴播方法。

背景技術(shù)

云南山高坡陡、地質(zhì)復(fù)雜，形成干熱河谷和喀斯特等脆弱生態(tài)系統(tǒng)，植被恢復(fù)困難；云南礦產(chǎn)資源豐富，被譽為“有色金屬王國”，礦山廢棄地治理任務(wù)十分艱巨；云南交通落后，高速公路建設(shè)任重道遠，復(fù)雜地形地貌區(qū)的道路施工造就了眾多高陡邊坡。山體陡坡和邊坡裸露巖壁等區(qū)域的植被修復(fù)日益受到社會各界的廣泛關(guān)注。

早期三沿(沿路、沿河和沿湖)邊坡治理研究通常采用自然恢復(fù)、錨桿/錨索框格梁+植生袋、拱形骨架+植草、主動防護網(wǎng)等的圬工防護與綠化相結(jié)合的模式(毛士成和楊鼎，2019；夏明強，2020)。研究表明這些方法不僅施工成本高和景觀視覺差，還會影響植被的組成結(jié)構(gòu)和根系間的串通協(xié)作，導(dǎo)致一些邊坡出現(xiàn)“只見幼苗不見幼樹”的現(xiàn)象。

土壤噴播是以團粒劑使客土形成團粒化結(jié)構(gòu)，加筋纖維在其中起到類似植物根莖的網(wǎng)絡(luò)加筋作用，從而造就有一定厚度的具有耐雨水、風(fēng)侵蝕、牢固透氣、與自然表土相類似的多孔穩(wěn)定土壤結(jié)構(gòu)。最新研究采用了掛網(wǎng)+土壤噴播技術(shù)對濕潤區(qū)石質(zhì)坡面做了生態(tài)防護取得顯著的效果，形成花、灌、草結(jié)合的植物群落(錢晶晶和方江平，2014)。研究表明以表層土壤為主要外部土壤基質(zhì)進行坡面客土噴播綠化，可有效提高坡面植被蓋度，顯著促進坡面植被向歸化植物群落演替，并形成自然群落(Maxmiller et al.，2015；Zhou etal.，2019；Zhao et al.，2020)。此外，研究還表明活性土壤微生物菌被制作成的菌劑或菌肥被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、山體復(fù)綠和生態(tài)修復(fù)等方面，效果非常顯著(Wubs et al.，2016；王鷹翔，2017；馬靜等，2020)。但是，目前仍然缺乏豆科-非豆科植物組合+微生物菌劑+土壤噴播技術(shù)在干熱河谷高陡邊坡修復(fù)中的應(yīng)用，忽視了豆科植物的固氮作用以及微生物對豆科根瘤菌的促生效應(yīng)，阻礙了土壤營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)換和根際相互效應(yīng)，致使很多物種萌發(fā)后不能存活，最終導(dǎo)致植被蓋度低和景觀視覺差。

干熱河谷是橫斷山脈地區(qū)由于河谷深切和山脈對氣流的阻擋而形成的特殊地貌和氣候類型，其特點是熱量有余、降水不足(趙高卷等，2016)。極端惡劣的環(huán)境條件和人為干擾造就了眾多的裸露山坡和高陡邊坡(馬煥成等，2020)。早期三沿邊坡治理主要采用自然恢復(fù)、錨桿/錨索框格梁+植生袋、拱形骨架+植草、主動防護網(wǎng)等的圬工防護與綠化相結(jié)合的模式(毛士成和楊鼎，2019；夏明強，2020)，該方法不僅施工成本高和景觀視覺差，植被覆蓋率也很低和植被結(jié)構(gòu)不合理。

土壤微生物是土壤的重要組成成分，在土壤的生化過程包括有機質(zhì)降解，養(yǎng)分礦化和循環(huán)中起關(guān)鍵作用(Smith and Paul，1990)。從地質(zhì)演變的歷史看，多數(shù)微生物均比植物起源要早，植物是在微生物改造的地球環(huán)境中出現(xiàn)和演變的，植物的生存和繁衍離不開微生物的協(xié)助(馬煥成等，2020)。研究表明，植物和微生物組成共生體影響植物的生存和適應(yīng)性，尤其對于荒漠化和半荒漠化地區(qū)的植物來說，與微生物形成共生系統(tǒng)尤其重要(Daffonchio et al.，2015；Kaur and Kaur，2018；Jeffries et al.，2002)；同時土壤微生物多樣性對植物多樣性的維持具有重要作用(李驍和王迎春，2006)。研究表明活性土壤微生物菌被制作成的菌劑或菌肥被廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、山體復(fù)綠和生態(tài)修復(fù)等方面，效果非常顯著(Wubs et al.，2016；王鷹翔，2017；馬靜等，2020)。但是，它們都忽視了多種微生物菌劑混合使用對植被恢復(fù)的促進作用。