一种促进植被恢复的装置及方法与流程

1.本技术涉及植被恢复技术领域，特别地涉及一种促进植被恢复的装置及方法。


背景技术：

2.煤炭开采导致我国西北部生态环境恶化，部分区域地表塌陷，随着土壤结构的破坏，植被群落退化，地下水位下降，土壤含水量、土壤养分含量下降，植被减少而水土流失加重，造成降雨过程中土壤养分的淋容和土壤侵蚀的加重。随着矿区生态恢复在逐渐收到重视，西北部矿区的生态环境得到显著改善，逐步开始利用矿区生态的自修复能力促进矿区生态的恢复，在这一过程中，土壤结构、养分和水分的自修复是植被恢复的基础。生态自修复能力是指利用生态系统的自修复能力使生态系统得到恢复，但是在实际生态修复工程中，往往忽视生态自修复能力而采用大量人工干预，不仅增加了工程成本，还会改变当地的生态结构，可能对长期的生态演替产生不可预估的影响。
3.现有技术中，有使用人工草坪铺设场地，易于运输与施工。有利用当地便利的资源砒砂岩和风沙土，改良裸露砒砂岩区土壤，将改良后的土壤在裸露砒砂岩区种植植被，从而更加有利于裸露砒砂岩区的植被恢复。此外，还有其他提出土壤改良的观点，对生态修复起到了积极的推动作用，以及，对地裂缝进行了填充式修复。
4.采用人工草坪，虽然有便携和方便运输的方法，但是无法促进采煤扰动区的生态恢复。改良裸露砒砂岩区土壤的方式中，仅提供了土壤分层铺设的方法，保水层直接与外围土壤接触，进行了大量人工干预，未充分利用生态系统的自修复能力。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术实施例的目的在于提供一种促进植被恢复的装置，所述促进植被恢复的装置，可有效地解决上述技术问题。
6.第一方面，本技术的促进植被恢复的装置，所述促进植被恢复的装置包括生长区以及储水区：所述生长区置于所述储水区上侧，其中，所述储水区采用生物降解材料制成，所述促进植被恢复的装置铺设于群落边缘与待修复区交界处。
7.在根据第一方面的可选的实施例中，所述储水区采用pla薄膜制成。需要说明的，所述储水区采用pla薄膜制成。pla(polylactice acid)是生物降解塑料聚乳酸的英文简写。是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。其机械性能及物理性能良好。聚乳酸(pla)适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。相容性与可降解性良好。聚乳酸(pla)具有最良好的抗拉强度及延展度。聚乳酸(pla)薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔离气味的特性。
8.在根据第一方面的可选的实施例中，所述促进植被恢复的装置还包括支撑框架，
所述支撑框架具备有容纳空间，所述容纳空间内设置有分割层架，所述生长区以及所述储水区分别置于所述分割层架的两侧。需要说明的，将所述促进植被恢复的装置还包括支撑框架，所述支撑框架具备有容纳空间，所述容纳空间内设置有分割层架，所述生长区以及所述储水区分别置于所述分割层架的两侧。既可以保证生长区与储水区相邻，又可以保证生长区的内的土壤渗入到储水区内。
9.在根据第一方面的可选的实施例中，所述促进植被恢复的装置还包括导水件，所述导水件贯穿所述分割层架连通所述生长区以及所述储水区，用于将所述储水区内的液体导入所述生长区。需要说明的，所述促进植被恢复的装置还包括导水件，所述导水件贯穿所述分割层架连通所述生长区以及所述储水区，用于将所述储水区内的液体导入所述生长区。便于在通过导水件将所述储水区内的液体导入所述生长区。
10.在根据第一方面的可选的实施例中，所述导水件为虹吸绳。需要说明的，所述导水件为虹吸绳，进一步保证通过虹吸绳将所述储水区内的液体导入所述生长区。
11.在根据第一方面的可选的实施例中，所述分割层架上覆盖有用于防漏层。需要说明的，所述分割层架上覆盖有用于防漏层。用于防止所述生长区的内的土壤遗漏到储水区内。
12.在根据第一方面的可选的实施例中，所述生长区包括水分扩散层，所述水分扩散层设置于所述分割层架上，所述导水件用于将所述储水区内的水分到入至所述水分扩散层。需要说明的，所述生长区包括水分扩散层，所述水分扩散层设置于所述分割层架上，所述导水件用于将所述储水区内的水分到入至所述水分扩散层。便于将所述储水区内的水分通过所述水分扩散层扩散出来，进而保证植物生长。
13.在根据第一方面的可选的实施例中，所述生长区还包括促生层、腐殖层以及粗砂层，所述促生层、所述腐殖层以及所述粗砂层沿着远离所述水分扩散层的方向依次设置。需要说明的，所述生长区还包括促生层、腐殖层以及粗砂层，所述促生层、所述腐殖层以及所述粗砂层沿着远离所述水分扩散层的方向依次设置。可有效地促生层用于促进植物生长，所述腐殖层用于给植物提供生长养分。
14.在根据第一方面的可选的实施例中，所述促进植被恢复的装置还包括防漏覆盖膜，所述防漏覆盖膜环绕所述生长区以及所述储水区边缘设置。需要说明的，所述促进植被恢复的装置还包括防漏覆盖膜，所述防漏覆盖膜环绕所述生长区以及所述储水区边缘设置。用于防止所述生长区内的土壤泄露，同时防止所述储水区内的水分泄露。
15.第二方面，本技术还提供了一种促进植被恢复的方法，所述促进植被恢复的方法基于上述的促进植被恢复的装置，包括：
16.制备装置，将所述生长区以及所述储水区连接，使得所述生长区置于所述储水区上方；
17.铺设：将所述促进植被恢复的装置铺设于群落边缘与待修复区交界处。
18.本技术提供的一种促进植被恢复的装置，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：
19.本技术提供的促进植被恢复的装置，所述促进植被恢复的装置包括生长区以及储水区：所述生长区置于所述储水区上侧，其中，所述储水区采用生物降解材料制成，所述促进植被恢复的装置铺设于群落边缘与待修复区交界处。本技术采用将促进植被恢复的装置
铺设于群落边缘与待修复区交界处，充分引导和利用生态自修复力对采煤扰动区的裸露地表进行修复，促进受损区的生态恢复，可对土层扰动很大的区域，采煤塌陷区的裸露地表进行修复。与填人工种植植被相比，本发明更加注重充分利用生态自修复力，利用自然群落种子库，不需要引入新物种，减少人工干预，促进生态恢复。在实施过程中，可采用以条带面，逐步扩张的修复措施，完成大面积修复。本技术中所述储水区采用生物降解材料制成，既保证了修复，又保证了用料环保。
20.本技术提供的促进植被恢复的方法，由于基于上述的促进植被恢复的装置，因此也具备有上述的有益效果。
附图说明
21.在下文中将基于实施例并参考附图来对本技术进行更详细的描述。
22.图1是本技术实施例的促进植被恢复的装置在第一视角下的整体结构示意图；
23.图2是本技术实施例的促进植被恢复的装置在第二视角下的整体结构示意图；
24.图3是本技术实施例的促进植被恢复的装置在第三视角下的整体结构示意图。
25.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
26.附图标记：
27.10-促进植被恢复的装置；11-生长区；111-水分扩散层；113-促生层；115-腐殖层；117-粗砂层；13-储水区；15-支撑框架；151-分割层架；17-导水件；19-防漏覆盖膜。
具体实施方式
28.下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。应理解，这些具体实施方式仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。
29.为了简明，本文仅具体地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，每个单独公开的点或单个数值自身可以作为下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
30.在本文的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“以上”、“以下”为包含本数，“一种或几种”中“几种”的含义是两种及两种以上。
31.除非另有说明，本技术中使用的术语具有本领域技术人员通常所理解的公知含义。除非另有说明，本技术中提到的各参数的数值可以用本领域常用的各种测量方法进行测量(例如，可以按照在本技术的实施例中给出的方法进行测试)。
32.请参照图1至图3，本技术的促进植被恢复的装置10，所述促进植被恢复的装置10包括生长区11以及储水区13：所述生长区11置于所述储水区13上侧，其中，所述储水区13采用生物降解材料制成，所述促进植被恢复的装置10铺设于群落边缘与待修复区交界处。
33.本技术提供的促进植被恢复的装置10，所述促进植被恢复的装置10包括生长区11以及储水区13：所述生长区11置于所述储水区13上侧，其中，所述储水区13采用生物降解材料制成，所述促进植被恢复的装置10铺设于群落边缘与待修复区交界处。本技术采用将促进植被恢复的装置10铺设于群落边缘与待修复区交界处，充分引导和利用生态自修复力对
采煤扰动区的裸露地表进行修复，促进受损区的生态恢复，可对土层扰动很大的区域，采煤塌陷区的裸露地表进行修复。与填人工种植植被相比，本发明更加注重充分利用生态自修复力，利用自然群落种子库，不需要引入新物种，减少人工干预，促进生态恢复。在实施过程中，可采用以条带面，逐步扩张的修复措施，完成大面积修复。本技术中所述储水区13采用生物降解材料制成，既保证了修复，又保证了用料环保。
34.还需要说明的，本发明将井工矿土地塌陷区的大范围裸露地表进行修复，促进土壤质量的改良和景观恢复，在保水的同时，为原生植被提供良好的生境，促进原生植被生长发育，原生植被群落扩散。本技术不仅保证水分的缓释，也不会影响植被根系的扩散，能够有效促进裂缝的修复和愈合减少人工干预，充分利用生态的自修复能力。
35.还需要说明的，在本技术中，选择待大面积裸露区域作为待修复区，于待修复区边缘寻找种群多样性高，植被生长状态好的群落，于群落边缘与待修复区交界处铺设促进植被恢复的装置10，具体铺设数量根据现场环境确定。
36.在可选地示例性实施例中，所述储水区13采用pla薄膜制成。需要说明的，所述储水区13采用pla薄膜制成。pla(polylactice acid)是生物降解塑料聚乳酸的英文简写。是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。其机械性能及物理性能良好。聚乳酸(pla)适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。相容性与可降解性良好。聚乳酸(pla)具有最良好的抗拉强度及延展度。聚乳酸(pla)薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔离气味的特性。
37.在可选地示例性实施例中，所述促进植被恢复的装置10还包括支撑框架15，所述支撑框架15具备有容纳空间，所述容纳空间内设置有分割层架151，所述生长区11以及所述储水区13分别置于所述分割层架151的两侧。需要说明的，将所述促进植被恢复的装置10还包括支撑框架15，所述支撑框架15具备有容纳空间，所述容纳空间内设置有分割层架151，所述生长区11以及所述储水区13分别置于所述分割层架151的两侧。既可以保证生长区11与储水区13相邻，又可以保证生长区11内的土壤渗入到储水区13内。
38.具体地，在本实施例中，所述支撑框架15采用0.5cm宽竹条制成。可以理解的，并不对所述支撑框架15的具体制作材料进行限定，在其他具体实施例中，也可以根据用户的需求，将所述支撑框架15采用其他材料制成。
39.在可选地示例性实施例中，所述促进植被恢复的装置10还包括导水件17，所述导水件17贯穿所述分割层架151连通所述生长区11以及所述储水区13，用于将所述储水区13内的液体导入所述生长区11。需要说明的，所述促进植被恢复的装置10还包括导水件17，所述导水件17贯穿所述分割层架151连通所述生长区11以及所述储水区13，用于将所述储水区13内的液体导入所述生长区11。便于在通过导水件17将所述储水区13内的液体导入所述生长区11。
40.在可选地示例性实施例中，所述导水件17为虹吸绳。需要说明的，所述导水件17为虹吸绳，进一步保证通过虹吸绳将所述储水区13内的液体导入所述生长区11。
41.具体地，在本实施例中，所述虹吸绳捆绑在所述分割层架151上。用于保证虹吸绳
连接的稳定性。所述虹吸绳下垂长度8cm，下垂至所述储水区13。用于保证虹吸绳可有效地将所述储水区13内的水引入所述生长区11。
42.具体地，在本实施例中，所述分割层架151采用竹制材料制成，所述虹吸绳捆绑在竹制骨架交叉点处，进而便于利用竹制材料编制的本身存在的孔进行观察所述虹吸绳，又可以保证所述虹吸绳可以有连接点。
43.具体地，在本实施例中，所述促进植被恢复的装置10设置为长方体，具体尺寸为：长100cm，宽40cm，高15cm。可以理解的，这里并不对所述促进植被恢复的装置10的具体形状进行限定，在其他具体实施例中，可以根据用户的需求，将所述促进植被恢复的装置10设置为其他形状。还可以理解的，这里也不对所述促进植被恢复的装置10的具体尺寸进行限定，可以根据用户的需求，设置为适宜的尺寸。
44.具体地，在本实施例中，所述分割层架151将所述促进植被恢复的装置10分为两层，置于上层的所述生长区11高度为12cm；置于下层的所述储水区13高度为3cm。
45.在可选地示例性实施例中，所述分割层架151上覆盖有用于防漏层。需要说明的，所述分割层架151上覆盖有用于防漏层。用于防止所述生长区11的内的土壤遗漏到储水区13内。
46.具体地，在可选地示例性实施例中，所述防漏层为400目尼龙网。尼龙网是以尼龙丝、锦纶丝、涤纶丝、纳纶丝等化学纤维为原料，经丝网机械加工而成的化纤编织网，锦伦有耐高温耐碱之功能，聚乙烯有耐酸之功效。尼龙网具有韧性高、弹性好、耐腐蚀、耐油、耐水、耐磨、耐高温、耐候性等特点；还具有绝缘性好、润滑系数低等特性。
47.在可选地示例性实施例中，所述生长区11包括水分扩散层111，所述水分扩散层111设置于所述分割层架151上，所述导水件17用于将所述储水区13内的水分到入至所述水分扩散层111。需要说明的，所述生长区11包括水分扩散层111，所述水分扩散层111设置于所述分割层架151上，所述导水件17用于将所述储水区13内的水分到入至所述水分扩散层111。便于将所述储水区13内的水分通过所述水分扩散层111扩散出来，进而保证植物生长。
48.具体地，在本实施例中，所述水分扩散层111，为沙土，厚度2cm。
49.在可选地示例性实施例中，所述生长区11还包括促生层113、腐殖层115以及粗砂层117，所述促生层113、所述腐殖层115以及所述粗砂层117沿着远离所述水分扩散层111的方向依次设置。需要说明的，所述生长区11还包括促生层113、腐殖层115以及粗砂层117，所述促生层113、所述腐殖层115以及所述粗砂层117沿着远离所述水分扩散层111的方向依次设置。可有效地促生层113用于促进植物生长，所述腐殖层115用于给植物提供生长养分。
50.具体地，在本实施例中，所述促生层113为添加土壤质地为壤土，总养分质量分数p2o5+k2o≥6％，厚度为8cm。所述腐殖层115为矿区附近收集的腐殖质，覆盖厚度为1cm。所述粗砂层117，粒径在0.5mm以上，覆盖厚度1cm。
51.在可选地示例性实施例中，所述促进植被恢复的装置10还包括防漏覆盖膜19，所述防漏覆盖膜19环绕所述生长区11以及所述储水区13边缘设置。需要说明的，所述促进植被恢复的装置10还包括防漏覆盖膜19，所述防漏覆盖膜19环绕所述生长区11以及所述储水区13边缘设置。用于防止所述生长区11内的土壤泄露，同时防止所述储水区13内的水分泄露。
52.具体地，在本实施例中，所述防漏覆盖膜19为200目尼龙网，尼龙网的有益效果可
参考前述，在此不再赘述。
53.需要说明的，在本实施例中，所述土层均需压实。
54.本技术还提供了一种促进植被恢复的方法，所述促进植被恢复的方法基于上述的促进植被恢复的装置10，包括：
55.制备装置，将所述生长区11以及所述储水区13连接，使得所述生长区11置于所述储水区13上方；
56.铺设：将所述促进植被恢复的装置10铺设于群落边缘与待修复区交界处。
57.本技术提供的促进植被恢复的方法由于包括上述的促进植被恢复的装置10，因此也具备有上述的有益效果。
58.具体地，在本实施例中，在铺设时剥离地表15公分土壤均匀覆盖于四周，放入所述促进植被恢复的装置10，保证促进植被恢复的装置10上表面与周围水平或略低。
59.需要说明的，在本实施例中，选择裸露区域作为待修复区域，在裸露区域边缘寻找物种多样性较高、植物生长状态良好的植被群落，在群落与裸露地表交界处，剥离15cm深的土层，均匀的分散于四周，将所述促进植被恢复的装放入土坑中，掩埋并压实四周缝隙。埋设完毕后浇水至最大持水量，以表层土存水15分钟为准。后期不再进行水分和养分管理。全程不进行种子播撒，种子源为附近植被群落，生态毯只提供良好生境。
60.为了进一步验证本技术所提供的促进植被恢复的装置10的技术效果，示例采用本技术的促进植被恢复的装置10的实施例：
61.实施例：2018年8月17日，在大柳塔煤矿采煤沉陷区选择面积为400平米的裸露地表进行发明的应用。于待修复区边缘发现盖度45％的植被群落a，物种数量为16种，沿植被群落与待修复区交界处的整理出15m长条带，向待修复区进深为4m，放入所述促进植被恢复的装置10共计150条，面积为60m2，填埋并压实促进植被恢复的装置10边界后浇水，水分保持10分钟以上，视为水分饱和，之后不在进行水分和养分管理。记录所述促进植被恢复的装置10上物种出现的数量和蔓延范围。
62.对比例：2018年8月17日在大柳塔煤矿沉陷待修复区另一侧的交界处，相似植被群落促进植被恢复的方法，盖度45％，物种数量为15种，划定15m长4m宽的监测带作为对照区，与对照区浇灌等量水，随后不做任何处理。于2020年7月22日现场发现，铺设促进植被恢复的装置10区域新生物种蔓延范围至所述促进植被恢复的装置10边界外65cm，新生物种数量为13种，与a区域物种重合为12种，a区未发生退化，盖度为50％；对照区域新生物种3种，促进植被恢复的方法区出现退化情况，盖度为30％。
63.虽然已经参考优选实施例对本技术进行了描述，但在不脱离本技术的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种促进植被恢复的装置，其特征在于，所述促进植被恢复的装置包括生长区以及储水区：所述生长区置于所述储水区上侧，其中，所述储水区采用生物降解材料制成，所述促进植被恢复的装置铺设于群落边缘与待修复区交界处。2.根据权利要求1所述的促进植被恢复的装置，其特征在于，所述储水区采用pla薄膜制成。3.根据权利要求1所述的促进植被恢复的装置，其特征在于，所述促进植被恢复的装置还包括支撑框架，所述支撑框架具备有容纳空间，所述容纳空间内设置有分割层架，所述生长区以及所述储水区分别置于所述分割层架的两侧。4.根据权利要求3所述的促进植被恢复的装置，其特征在于，所述促进植被恢复的装置还包括导水件，所述导水件贯穿所述分割层架连通所述生长区以及所述储水区，用于将所述储水区内的液体导入所述生长区。5.根据权利要求4所述的促进植被恢复的装置，其特征在于，所述导水件为虹吸绳。6.根据权利要求3所述的促进植被恢复的装置，其特征在于，所述分割层架上覆盖有用于防漏层。7.根据权利要求4所述的促进植被恢复的装置，其特征在于，所述生长区包括水分扩散层，所述水分扩散层设置于所述分割层架上，所述导水件用于将所述储水区内的水分到入至所述水分扩散层。8.根据权利要求7所述的促进植被恢复的装置，其特征在于，所述生长区还包括促生层、腐殖层以及粗砂层，所述促生层、所述腐殖层以及所述粗砂层沿着远离所述水分扩散层的方向依次设置。9.根据权利要求1至8中任一项所述的促进植被恢复的装置，其特征在于，所述促进植被恢复的装置还包括防漏覆盖膜，所述防漏覆盖膜环绕所述生长区以及所述储水区边缘设置。10.一种促进植被恢复的方法，其特征在于，所述促进植被恢复的方法基于权利要求1至9中任一项所述的促进植被恢复的装置，包括：制备装置，将所述生长区以及所述储水区连接，使得所述生长区置于所述储水区上方；铺设：将所述促进植被恢复的装置铺设于群落边缘与待修复区交界处。

技术总结
本申请涉及植被恢复技术领域，特别地涉及一种促进植被恢复的装置及方法。本申请提供的促进植被恢复的装置，促进植被恢复的装置包括生长区以及储水区：生长区置于储水区上侧，其中，储水区采用生物降解材料制成，促进植被恢复的装置铺设于群落边缘与待修复区交界处。本申请采用将促进植被恢复的装置铺设于群落边缘与待修复区交界处，充分引导和利用生态自修复力对采煤扰动区的裸露地表进行修复，促进受损区的生态恢复，采煤塌陷区的裸露地表进行修复。本申请更加注重充分利用生态自修复力，利用自然群落种子库，不需要引入新物种，减少人工干预，促进生态恢复。本申请中储水区采用生物降解材料制成，既保证了修复，又保证了用料环保。环保。环保。


技术研发人员：宋子恒 李全生 孙丽平 张凯 郭俊廷 王菲
受保护的技术使用者：北京低碳清洁能源研究院 国家能源投资集团有限责任公司
技术研发日：2022.03.10
技术公布日：2023/9/20