[發明專利]石漠化邊坡植被板槽組合蓄水和持水養護的試驗模型和試驗方法

有效

• 申請號: 202111100744.7
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113804860B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 何廷全;周成;林煜宏;吳明峰;陳群;林子創;吳燕;葉瓊瑤;周澤昶;聶杰雄;梁若翔;陳曉紅;范麗娟;張勱捷
• 申請（專利權）人: 四川大學;廣西新發展交通集團有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 成都海成知識產權代理事務所(普通合伙) 51357
• 代理人: 周敏

本發明公開了石漠化邊坡植被板槽組合蓄水和持水養護的試驗模型和試驗方法，包括由格柵板和有機玻璃組合而成的試驗槽體、土體、防滲透保護層、蓄水層或蓄水腔、吸水帶、植株、模擬降雨裝置和支撐結構；試驗槽體的底板通過支撐結構根據所模擬的石漠化邊坡的坡度支撐形成相應坡度，所述防滲漏保護層覆蓋在試驗槽體下側壁和底板上，所述蓄水層通過碎石堆積在試驗槽體下側壁與底板構成的角落中形成，所述蓄水腔通過格柵板架設在試驗槽體的下側壁和底板之間，與下側壁、底板共同圍成蓄水空腔而成；土體覆蓋在蓄水層或蓄水腔上方，吸水帶埋設在土體中且延伸至蓄水層或蓄水腔底部。本發明能夠揭示石漠化邊坡植被板槽持水保水特性，有助于探究石漠化邊坡植被板槽持水保水的實用性和有效性。

技術領域

本發明屬于石漠化邊坡的水土保持、植被恢復和生態環境重建領域，具體涉及石漠化邊坡植被板槽的組合蓄水和持水養護。

背景技術

石漠化邊坡存在著一些嚴重阻礙植被恢復的難題，例如水土流失、地表缺土或者土層淺薄致使水分會快速流失，還常出現蒸發量大于降水量的干燥期，都會造成土壤季節性干旱。板槽是巖溶坡地與石漠化邊坡的一個種植植被進行植被恢復的單元，通過在坡面設置擋土板，在擋土板與坡面的夾角空間內填充種植土種植植物進行植被恢復，如圖1所示。針對石漠化邊坡板槽植被恢復中的持水養護問題，研究一種快速、簡捷、實用的植被板槽組合蓄水和持水養護的試驗方法及模擬系統，以便通過試驗充分揭示石漠化邊坡植被板槽蓄水和持水特性，探究石漠化邊坡植被板槽持水保水的實用性和有效性，是促進石漠化邊坡植被恢復的關鍵問題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供石漠化邊坡植被板槽組合蓄水和持水養護的試驗模型和試驗方法，以便充分揭示石漠化邊坡植被板槽持水保水特性，探究石漠化邊坡植被板槽持水保水的實用性和有效性，為促進石漠化邊坡植被恢復提供理論依據。

本發明是基于國家自然科學基金項目、廣西交通運輸行業重點科技項目和四川省重點研發基金項目的資助而提出。

本發明提供的石漠化邊坡植被板槽組合蓄水和持水養護的試驗模型和試驗方法，根據模擬的對象、情景不同，分為以下三種。

本發明提供的第一種石漠化邊坡植被板槽組合蓄水和持水養護的試驗模型，即植被板槽在降雨蓄水后再抵抗干旱脅迫的試驗模型，用于為了模擬石漠化邊坡的植被板槽在雨后久旱或在旱季的土體吸水養護。所述模型包括試驗槽體、土體、防滲透保護層、蓄水層或蓄水腔、吸水帶、吸力傳感器、含水率傳感器、測溫探頭、植株、降雨模擬裝置和支撐結構；所述試驗槽體為矩形截面的槽體，由有機玻璃板和格柵板圍成，垂直坡向的上下側壁和底板為格柵板，順坡向的左右側壁為有機玻璃板，試驗槽體的底板通過支撐結構根據所模擬的石漠化邊坡的坡度支撐形成相應坡度，所述防滲漏保護層覆蓋在試驗槽體下側壁和底板上，所述蓄水層通過碎石堆積在試驗槽體下側壁與底板構成的角落中形成，所述蓄水腔通過格柵板架設在試驗槽體的下側壁和底板之間，與下側壁、底板共同圍成蓄水空腔而成；所述土體覆蓋在蓄水層或蓄水腔上方，所述吸力傳感器、含水率傳感器、測溫探頭埋設在土體中，所述植株種植在土體中，所述吸水帶埋設在土體中且延伸至蓄水層或蓄水腔底部；所述降雨模擬裝置位于試驗槽體上方。

上述第一種試驗模型，進一步地，所述植株為喬灌木以及輔助種植的草本或爬藤植物，或，所述植物為非肉根莖蓄水型植物、肉根莖蓄水型植物中的至少一種。

上述第一種試驗模型，進一步地，所述碎石大小不一，大粒徑碎石填充在下層，小粒徑碎石填充在上層與土體相鄰，從而利用大碎石的粒間大孔隙形成蓄水空腔，小碎石與土體相鄰起到反濾作用，避免土體滲漏堵塞蓄水腔。

上述第一種試驗模型，進一步地，所述土體中拌合有保水劑。

基于上述第一種試驗模型的石漠化邊坡植被板槽在雨后久旱或在旱季土體吸水養護試驗方法，包括以下內容：打開降雨模擬裝置，在降雨入滲到模型底部時停止降雨，然后開模擬雨后久旱或在旱季的展蒸騰蒸發試驗，模擬在干旱季節植被板槽的土體從蓄水層或蓄水腔吸水養護過程，觀測水分遷移和持水過程。