利用团粒喷播生态修复技术在热带岛礁上新建植被的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用团粒喷播生态修复技术在热带岛礁上新建植被的方法，属于生态修复与环境保护领域。该方法为热带岛礁上植被的新建提供了土壤基质、养料、水分等必需的生长条件。其中具体是通过使用海砂或珊瑚砂作为基底层、淡化海水淋溶海砂层或珊瑚砂、喷播人工土壤层和种子层、敷设喷灌系统等手段，实现热带岛礁环境下的植被快速新建。团粒喷播技术制备的土壤基质具有独特的团粒结构，极强的抗冲刷、耐风蚀性能、优秀的蓄水和保肥的能力；与常规的人工种植绿化方法相比，该方法施工速度快、植被新建效果好、大量减少材料运输，降低运输成本和人工种植与管理成本，具有明显的经济效益和生态效益。

【技术实现步骤摘要】
利用团粒喷播生态修复技术在热带岛礁上新建植被的方法
本专利技术涉及在热带岛礁上通过团粒喷播的方法实现植被的新建，属于生态修复与环境保护领域。
技术介绍
在自然情况下，岛礁上形成1cm土壤约需1万年，植被自然形成约需要400年的时间。因此，人工辅助的植被新建是目前唯一可靠的途径。珊瑚砂碱解氮为0.00126%，是一般土壤的十分之一到三十分之一之间，其电导率在2600～3700μs/cm，pH值8.3～8.9。由于珊瑚砂高盐、稳定性和保水性差，加上高温、高湿、高辐射和多台风等不良气候环境条件，夏季地表温度在50℃以上，植物极难生长、定居及更新；此外岛礁上淡水有限，人工浇灌耗费大，且会导致移填土壤淋溶而使土壤退化，进而导致种植的植物衰退。因此，在南海吹填岛礁进行植被建设难度极大，需要极强的技术支撑，国内外目前尚无这方面的成功案例及可借鉴的相关理论、技术与经验。团粒喷播生态修复技术（以下简称“团粒喷播”或“团粒技术”）是使用富含有机质和土壤胶体的客土材料，并添加其他材料，与清水混合制成泥浆混合料，喷播时在喷枪处与团粒剂混合发生团粒化反应，形成具有独特团粒结构的人工土壤基质，这种土壤基质黏结力极强，会牢固地吸附于坡面或地面上，能抵抗雨蚀和风蚀，防止水土流失。团粒技术可广泛应用于各种岩石、硬质土、砂质土、贫瘠地、酸碱性土壤、干旱地带、河岸堤坝等条件恶劣的地方，快速培育出理想的植物群落系统。一般的植被建植方法是在珊瑚砂上敷设一定厚度（20cm~30cm）种植土，然后撒播种子。在这种方式下，需要运送大量的土壤上岛，成本高，仅海上运输和装卸船就是一笔巨大的费用；且发芽率较低，覆盖度不均匀，需水量大，很容易造成生态修复的失败。团粒喷播生态修复技术使用的是非耕作层土壤，而且数量仅是不到常规技术的十分之一。目前，越来越多的自然岛礁和人工岛礁被开发利用，开发过程中面临的生态环境问题逐渐受到人们的重视。岛礁生态系统是一种独特的生态系统类型，具有特殊的地理位置、有限的规模大小和明显的空间隔离等特点，使其在面临自然干扰和人类活动干扰情况下呈现出较强的生态敏感性和脆弱性，因空间有限、资源短缺，从而使得植被重建工作的难度大大提高。在岛礁上，尤其是人工岛礁和退化的自然岛礁上新建植被，不仅具有生态价值，还有一定的社会经济价值。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种利用团粒喷播生态修复技术在热带岛礁上新建植被的方法。本专利技术目的是在热带岛礁上新建植被，运用团粒喷播技术，为植被提供有利的生长条件，其具体是通过以下技术方案加以实现：(1)对作业区表层＞5cm的海砂或珊瑚砂进行清理，去除较大的石块和垃圾，并整平面层。(2)用淡化海水淋溶作业区域2～3次，作业区表面以下50cm的海砂或珊瑚砂pH＜8.5、含盐量＜0.05%。(3)用团粒喷播技术制备基底基质层厚度为1～5cm，并在晴天条件下，将基底基质层自然干燥1～2天。(4)团粒喷播技术制备种子层的厚度为1～2cm。(5)采用喷灌系统进行养护，该系统可以采用自动喷灌或人工作业方式；养护用水为淡化海水。本专利技术的特点和有益效果是：(1)不同于传统的栽植绿化，本专利技术以原有的海砂或珊瑚砂为植被生长的主要载体，从种子发芽开始，培育能够适应这种原生岛礁环境的植物群落。(2)本专利技术较传统的栽植绿化，绿化效果快，覆盖度高，能够实现草本植物在2个月内完全复绿，木本植物在2个月内覆盖率在95%以上。(3)本方法大大减少了材料的使用和运输量，降低了成本。(4)采用淡化海水进行淋溶和养护作业，因地制宜、就地取材，解决了岛礁上淡水资源稀缺的问题，也降低了植被新建成本。具体实施方式下面结合实例进一步说明本专利技术的实质内容，但本专利技术的内容并不限于此。实施案例：项目区是经吹填珊瑚砂而形成的某热带人工岛礁，属海洋性热带雨林气候，气候反差大，高温、高湿、年平均气温28℃～30℃，夏季地表温度高达50℃以上，区域内海域常年受季风影响。团粒喷播施工工艺：（1）对作业区表层不小于5cm范围内的的海砂或珊瑚砂进行清理，去除较大的石块和垃圾，并整平面层。（2）用淡化海水淋溶作业面层3次。（3）用团粒喷播技术制备基底基质层的厚度为3cm左右，然后在晴天条件下，将基底基质层自然干燥1天。（4）用团粒喷播技术制备种子层的厚度为2cm左右。（5）采用喷灌系统进行养护，养护用水为淡化海水。试验段1：2015年5月12日～5月16日，进行了团粒喷播施工作业。喷播草本植物区域面积约1000m2，随机设置5个样方，每个样方面积为1m2，每周统计样方内苗木生长密度和高度。喷播结束4天后，草本植物开始陆续发芽。喷播结束18天后，样方内草本植物的数量不再增加，种子发芽结束，此时狗牙根的平均高度为0.74cm，黑麦草的平均高度为3.2cm，画眉草的平均高度为2.3cm，太阳花的平均高度为1.7cm。喷播结束28天后，狗牙根的平均高度为4.7cm，黑麦草的平均高度为6.8cm，画眉草的平均高度为3.5cm，太阳花的平均高度为3cm。喷播结束2个月后，覆盖率达到100%，实现了生态重建的效果。试验段2：2015年12月22日～12月24日，进行了团粒喷播施工作业，喷播木本植物300m2，随机设置3个样方，每个样方面积为1m2。每周统计样方内苗木生长密度和高度。喷播结束7天后，木本植物台湾相思、金合欢、猪屎豆、凤凰木开始发芽，喷播结束1个月后，猪屎豆和凤凰木的平均高度在10cm左右，台湾相思和金合欢的平均高度在5cm以上。喷播结束2个月后，猪屎豆和凤凰木平均高度在30cm以上，台湾相思和金合欢平均高度在10cm以上。喷播结束2个月后，覆盖率达到95%，基本达到了初步生态重建的效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用团粒喷播生态修复技术在热带岛礁上新建植被的方法，其特征在于：在堆填海砂或珊瑚砂的区域，进行清理、整平，去除较大的石块和垃圾；对作业区域用淡化海水进行淋溶；用团粒喷播技术制备基底基质层和种子层；采用喷灌系统进行养护。

【技术特征摘要】
1.一种利用团粒喷播生态修复技术在热带岛礁上新建植被的方法，其特征在于：在堆填海砂或珊瑚砂的区域，进行清理、整平，去除较大的石块和垃圾；对作业区域用淡化海水进行淋溶；用团粒喷播技术制备基底基质层和种子层；采用喷灌系统进行养护。2.根据权利要求1所述的一种利用团粒喷播生态修复技术在热带岛礁上新建植被的方法，其特征在于：对作业区表层厚度＞5cm的海砂或珊瑚砂进行清理，去除较大的石块和垃圾，并整平面层。3.根据权利要求1所述的一种利用团粒喷播生态修复技术在热带岛礁上新建植被的方法，其特征在于：用淡化海水淋溶作业区域2～3次，作业区表面以下50cm的海砂或珊...

【专利技术属性】
技术研发人员：许剑平，李春林，曹志泉，王乃强，
申请(专利权)人：青岛冠中生态股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37