CN117243039A - 基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***及方法。所述基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***包括移动式单向阻沙障、半圆型草方格、喷播灌溉***和促进水份下渗的戈壁植苗***；移动式单向阻沙障用于使戈壁地表形成积沙面，半圆型草方格用于固定所述积沙面，喷播灌溉***包括喷播单元和灌溉单元，喷播单元用于在所述积沙面的沙质地表喷播基质，灌溉单元用于对所述积沙面的沙质地表进行灌溉，促进水份下渗的戈壁植苗***用于在积沙带之间的戈壁植苗造林。本发明借助自然之力实现戈壁下垫面改造，并在此基础上开展生态建设，是一种经济可行的戈壁生态治理技术，可有效促进戈壁荒漠地区的生态、经济融合发展。

Description

基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***及方法

技术领域

本发明属于荒漠戈壁生态环境治理技术领域，具体涉及一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***及方法。

背景技术

砾质、沙砾质戈壁往往含有较多的砾石，且表面之下20-40cm的地层中，常有坚硬的芒硝层，使得植物很难在这种地表生存；而一般流沙质地表，因为存在湿沙层，非常适合一些沙生灌木的生长，例如梭梭、沙拐枣等植物，它们的根系可以到达沙面下2-3m深度，从而防止风沙侵蚀、固结流沙地表。因此，具有湿沙层的流沙地表，较沙砾质戈壁，更适宜沙生植物的生长，以及相关防风固沙和生态修复工作的开展。

戈壁地区风力强劲、下垫面坚实，目前在风沙防治方面主要以机械工程措施为主。例如其阻沙措施主要包括冲孔钢板、芦苇帘、水泥板、HDPE网、HDPE板阻沙障等；固沙措施包括石方格、镁水泥板方格等。上述这些措施均为固定设施，不可移动，且根据环境风况差异，其两侧均有可能积沙，这些弊端导致现有措施仅能实现条带状积沙，无法使戈壁面形成大面积的片状积沙，从而无法为建立植被创造较好的土壤条件。

目前的相关生态治理工程，也主要集中在一些低砾石含量的戈壁地区。一般使用车载钻孔法或挖掘机设置种植穴，然后利用水罐车或铺设滴灌带的方式进行灌溉造林；而高砾石含量戈壁，因地表砾石含量较高，常规植苗造林，成活率不高，且后期会因为根系发育差而导致大面积死亡。

另外，我们在敦煌二台子的高砾石含量戈壁，及新华乡、三道泉等盐碱荒漠地区的生态实践中发现，干旱区沙地、盐碱地和沙砾质戈壁进行植苗造林时，当树窝灌满水后，地下水份的干湿交界面呈碟形，水份大部分向四周渗漏，即使补充灌水后，向底部的渗透最深也只能达到三十厘米左右，因此，灌溉用水难以下渗到土壤深层，不能保障苗木的成活和生长；另外，相关文献表明干旱区植苗造林，苗木死亡的主要原因是，茎干与高温沙面相接触，导致与之接触的韧皮部受损。因此采取遮阴措施，对苗木接触地面部位进行防护，避免高温沙面的烫伤是保证苗木成活的关键。然而，目前尚没有有效手段解决这一问题。

综合以上分析，如果我们能够利用自然之力，并从大自然中取材，将高砾石含量的戈壁地表改造为流沙质地表，就能够为植被的建立提供较好的沙质土壤条件。基于这一点，我们发明了一种移动式单向阻沙障，目的是利用它的单侧积沙功能及可移动布设的特征，借助风沙传输的自然过程，在戈壁地表实现大面积积沙；然后，在此基础上开展喷播表土改良和喷淋灌溉作业；同时建立了一种促进水份下渗的戈壁植苗方法。以上措施通过合理配置，共同形成条带状间隔分布的戈壁生态治理体系，最终实现高砾石含量戈壁的风沙防治和生态治理目的。

我国西北部戈壁的分布面积广、类型多样，戈壁地区的铁路、公路、风光电等工程设施，大部分都遭遇着严重的风沙危害，因此必须考虑施工运维期的风沙防护及生态保护问题。目前很多相关工程都位于高砾石含量的戈壁地区，例如兰新高铁、格库铁路、酒额铁路、临哈铁路、柳格高速，以及很多大型的风、光电项目等。本发明将对这些工程区的风沙治理和生态恢复起到重要的借鉴和支撑作用，有利于巩固提升设施区的防风固沙效果、加快自然植被恢复、遏制荒漠化扩展。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***及方法，以克服现有技术中存在的不足。

为实现前述发明目的，本发明实施例采用的技术方案包括：

本发明提供了一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，包括移动式单向阻沙障、半圆型草方格、喷播灌溉***和促进水份下渗的戈壁植苗***；

所述移动式单向阻沙障用于使戈壁地表形成积沙面，并包括倾斜设置的沙障和可移动支撑机构，所述沙障连接于可移动支撑机构上，且所述沙障的迎风侧的高度低于背风侧的高度；

所述半圆型草方格用于固定所述积沙面，并包括草绳和多个植物秸秆束，多个植物秸秆束沿所述草绳的长度方向依次分布，其中所述植物秸秆束具有以所述草绳对多根植物秸秆于中部进行缠绕式捆扎形成的半圆形结构；

所述喷播灌溉***，包括喷播单元和灌溉单元，所述喷播单元用于在所述积沙面上喷播基质，所述基质中至少混有沙生灌木、草本的种子或者油料作物的块根；所述灌溉单元包括气球悬挂式喷淋装置，所述气球悬挂式喷淋装置包括多个气球和喷淋机构，所述喷淋机构由所述多个气球悬挂于所述积沙面上方，并能在驱动装置的驱使下沿指定方向移动，同时所述喷淋机构还与供水装置连通，用于对所述积沙面进行灌溉；

所述促进水份下渗的戈壁植苗***用于在积沙带之间植苗造林，并包括围护桶、具有环形结构的集水膜和膜边沿密封固定楔片，所述围护桶包括由草帘卷曲形成的桶装结构，至少所述桶装结构的下部设于地下，其余部分位于地表上方，所述桶装结构内分布有种植穴和苗木；所述集水膜套设在围护桶上，且内圈与围护桶外壁紧贴，外圈四个边的边缘分别粘贴在所述膜边沿密封固定楔片上，所述膜边沿密封固定楔片垂直***地表，使所述集水膜平铺在地表，并保持集水膜的四周密封和固定。

进一步地，所述移动支撑机构包括至少一组第一支撑柱、至少一组第二支撑柱、多个滚轮和多个限位桩，该至少一组第一支撑柱和至少一组第二支撑柱沿风向依次设置，所述第二支撑柱的高度高于第一支撑柱的高度，所述第一支撑柱及第二支撑柱的顶部均与沙障固定连接，底端均连接有滚轮，所述滚轮设置在地面上，所述限位桩用于将所述滚轮固定在地面上的选定位置处。

进一步地，所述植物秸秆束经带有树叶的树枝固定在所述积沙面上，且所述植物秸秆束的半圆形面垂直于地面设置。

进一步地，所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，还包括灌草植被，所述灌草植被包括生长在所述积沙面上的灌木和草本。

进一步地，所述草帘是经亲水性胶粘剂浸泡处理过的，所述亲水性胶粘剂包括亲水性高分子有机物和水，所述亲水性高分子有机物包括环氧树脂、聚氨酯或丙烯酸树脂。

本发明实施例还提供了一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理方法，所述方法是基于前述的高砾石含量戈壁生态治理***实施的，并且所述方法包括：

在高砾石含量戈壁上设置移动式单向阻沙障，以逐渐使戈壁地表形成积沙面；

在所述积沙面上设置半圆型草方格，用于固定所述积沙面；

利用喷播灌溉***在形成的所述积沙面上喷播种植植物，并对所述植物进行喷淋灌溉，以形成灌草植被；

利用促进水份下渗的戈壁植苗***，在积沙带之间的戈壁进行植苗造林，形成种植带；

最终形成积沙带与种植带多条带、间隔分布的高砾石含量戈壁生态治理体系。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系中移动式单向阻沙障仅在背风侧积沙，可向迎风侧进行移动布设，使积沙带不断加宽，从而使沙砾质戈壁表面形成积沙面，为植物生长创造出较好的沙质土壤条件；由于固沙方格的积沙厚度小和积沙的不均匀性，这种戈壁表面的沙质化过程也是一般方格类固沙措施所不能实现的；另外，移动式单向阻沙障倾斜设置所形成的阴影，可有效减小沙障下的太阳辐射和土壤水份蒸发，促进植物的生长。

(2)本发明基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系中的半圆型草方格，模拟了传统草方格地上部分秸秆的辐射状分枝结构，可随风摇摆消减风能，地下不用埋设秸秆，具有阻风面大、固沙效率高、节约秸秆、施工方便、天然可降解、促进结皮和原生植被生长等优点，加入了带树叶的树枝，提升了草方格的阻风固沙效率，也使结构更加稳定，本技术还克服了传统草方格的秸秆倒伏使固沙效率降低的问题。

(3)本发明基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系中喷播单元，将流沙表面直接改造为保水保肥、抵抗侵蚀的基质层，该基质层营养丰富、土壤结构合理，适宜植被层的快速形成，有强大的抗风蚀性能；施工不破坏原始地面和原生植被，还可促进原生植被的生长；采用机戒化施工，使土壤改良、草灌植被建植、灌溉作业一次性完成，大大提升了生态恢复重建效率，具有高效、成本低等优点；基质材料选用以沙治沙方式，成分多为废弃物，经济环保，可促进中草药、油料等经济作物生长及禽、畜类养殖，产生较高的经济价值。

(4)本发明基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系中气球悬挂式喷淋装置，利用平行、条带状的工程施工道路，对喷播种植区进行高效的灌溉作业；2-3人便可操作此装置，1天可灌溉400-700亩的喷播植被区，结构简单，成本低，两车并排行驶，行驶速度可以存在较小差异，不影响灌溉作业的效果，探索出了一种省工、省力、省水，集约化、规模化灌溉的新方式。

(5)本发明基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系中促进水份下渗的戈壁植苗***，围护桶可促进雨水或人工灌水快速渗入土层深处；遮阴保湿，使苗木免受高温，降低苗木接地部位的沙面温度，防止苗木韧皮部被烫伤、烫死；较PVC管的防护遮阴方法相比，该围护桶具有更大的过水接触面积和垂直空隙，并加入了亲水性胶粘剂，其水份下渗效果更佳，而PVC管仅有外壁和内壁可以向下导水，且亲水性胶粘剂可提高秸秆材料的韧性，降低脆性；此外，方便埋设的集水膜可防止土壤水份的蒸发，并将降雨和人工灌水直接导入围护桶边缘，使其快速下渗到土壤深层，促进根系发展和植株生长。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施方式中移动式单向阻沙障的结构示意图。

图2是本申请一实施方式中基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系的横截面示意图。

图3是图2中半圆型草方格的横截面示意图。

图4是本申请一实施方式中基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系中喷播灌溉***的结构示意图。

图5是本申请一实施方式中促进水份下渗的戈壁植苗***的结构示意图。

图6是本申请一实施方式中基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理方法构建的过程示意图。

附图标记说明：1.移动式单向阻沙障，11.沙障，12.第二支撑柱，13.滚轮，14.限位桩，15.积沙面，16.戈壁地表，17.迎风侧，18.减速涡流，19.第一支撑柱，2.半圆型草方格，21.植物秸秆，22.草绳，23.带有树叶的树枝，3.气球悬挂式喷淋装置，31.气球；32.喷淋管；33.长绳；34.喷头；35.机动车；36.喷淋机；37.水箱；4.灌草植被；5.促进水份下渗的戈壁植苗***，51.围护桶，52.集水膜，53.膜边沿密封固定楔片，54.苗木。

具体实施方式

通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。

鉴于现有技术中存在的不足，本案发明人经过长期研究实践，发明了一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***及方法，目的是借助自然之力完成戈壁下垫面改造，并在此基础上开展生态建设，是一种经济可行的戈壁生态治理技术，可有效促进戈壁荒漠地区的生态、经济融合发展。如下将对本发明的技术方案更为详细的解释说明。

本发明实施例的一个方面提供了一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，包括移动式单向阻沙障、半圆型草方格、喷播灌溉***和促进水份下渗的戈壁植苗***；

所述移动式单向阻沙障用于使戈壁地表形成积沙面，并包括倾斜设置的沙障和可移动支撑机构，所述沙障连接于可移动支撑机构上，且所述沙障的迎风侧的高度低于背风侧的高度；

所述半圆型草方格用于固定所述积沙面，并包括草绳和多个植物秸秆束，多个植物秸秆束沿所述草绳的长度方向依次分布，其中所述植物秸秆束具有以所述草绳对多根植物秸秆于中部进行缠绕式捆扎形成的半圆形结构；

所述喷播灌溉***，包括喷播单元和灌溉单元，所述喷播单元用于在所述积沙面上喷播基质，所述基质中至少混有沙生灌木、草本的种子或者油料作物的块根；所述灌溉单元包括气球悬挂式喷淋装置，所述气球悬挂式喷淋装置包括多个气球和喷淋机构，所述喷淋机构由所述多个气球悬挂于所述积沙面上方，并能在驱动装置的驱使下沿指定方向移动，同时所述喷淋机构还与供水装置连通，用于对所述积沙面进行灌溉；

所述促进水份下渗的戈壁植苗***用于在积沙带之间植苗造林，并包括围护桶、具有环形结构的集水膜和膜边沿密封固定楔片，所述围护桶包括由草帘卷曲形成的桶装结构，至少所述桶装结构的下部设于地下，其余部分位于地表上方，所述桶装结构内分布有种植穴和苗木；所述集水膜套设在围护桶上，且内圈与围护桶外壁紧贴，外圈四个边的边缘分别粘贴在所述膜边沿密封固定楔片上，所述膜边沿密封固定楔片垂直***地表，使所述集水膜平铺在地表，并保持集水膜的四周密封和固定。

在一些优选实施例中，所述移动支撑机构包括至少一组第一支撑柱、至少一组第二支撑柱、多个滚轮和多个限位桩，该至少一组第一支撑柱和至少一组第二支撑柱沿风向依次设置，所述第二支撑柱的高度高于第一支撑柱的高度，所述第一支撑柱及第二支撑柱的顶部均与沙障固定连接，底端均连接有滚轮，所述滚轮设置在地面上，所述限位桩用于将所述滚轮固定在地面上的选定位置处。

在一些更为优选的实施例中，所述第一支撑柱和第二支撑柱可以包括角铁材质的实心圆柱，但不局限于此。

在一些更为优选的实施例中，所述滚轮采用胎宽为10-20cm的宽胎轮。

在一些优选实施例中，所述沙障包括框架本体以及设置在框架本体内的连接网，且所述连接网的边缘缠绕包裹并捆绑在所述框架本体上。

在一些更为优选的实施例中，所述框架本体为矩形圆钢管框架。

在一些更为优选的实施例中，所述框架本体的长度为2.5-3.5m，宽度为1.5-2.5m。

在一些更为优选的实施例中，所述连接网采用孔隙度为35-55％的尼龙网。

在一些优选实施例中，所述移动式单向阻沙障垂直于主风向呈多道布设在积沙面上，且每道移动式单向阻沙障的长度为50-100m，间距为50-100m。

在一些更为优选的实施例中，所述每个积沙面的高度为80-120cm，宽度为3-5m。

本发明实施例基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系中移动式单向阻沙障仅在背风侧积沙，可向迎风侧进行移动布设，使积沙带不断加宽，从而使戈壁表面形成积沙面，为植物生长创造出较好的土壤条件；由于固沙方格的积沙厚度小和积沙的不均匀性，这种戈壁表面的沙质化过程也是一般方格类固沙措施所不能实现的；另外，移动式单向阻沙障倾斜设置所形成的阴影，可有效减小沙障下的太阳辐射和土壤水份蒸发，促进植物的生长。

在一些优选实施例中，所述植物秸秆束经带有树叶的树枝固定在所述积沙面上，且所述植物秸秆束的半圆形面垂直于地面设置。

本发明实施例基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系中的半圆型草方格，模拟了传统草方格地上部分秸秆的辐射状分枝结构，可随风摇摆消减风能，地下不用埋设秸秆，具有阻风面大、固沙效率高、节约秸秆、施工方便、天然可降解、促进结皮和原生植被生长等优点，加入了带树叶的树枝，提升了草方格的阻风固沙效率，也使结构更加稳定，本技术还克服了传统草方格的秸秆倒伏使固沙效率降低的问题。

在一些优选实施例中，喷播在所述积沙面上的基质厚度为6-10厘米。

在一些优选实施例中，所述喷播基质还包括聚乙烯醇粘结剂、亲水基物质、保水剂、沙丘沙、草、木纤维、农田土、红土、粘土、农田废弃物、农家肥、草木灰、沼渣、发酵的干化污泥、粉煤灰、矿山废弃粉料、造纸黑液和废纸浆中多种的混合物。

在一些优选实施例中，所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，还包括灌草植被，所述灌草植被包括生长在所述积沙面上的草皮和灌木。

本发明实施例基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理系中喷播单元，将流沙表面直接改造为保水保肥、抵抗侵蚀的基质层，该基质层营养丰富、土壤结构合理，适宜植被层的快速形成，有强大的抗风蚀性能；施工不破坏原始地面和原生植被，还可促进原生植被的生长；采用机戒化施工，使土壤改良、草灌植被建植、灌溉作业一次性完成，大大提升了生态恢复重建效率，具有高效、成本低等优点；基质材料选用以沙治沙方式，成分多为废弃物，经济环保，可促进中草药、油料等经济作物生长及禽、畜类养殖，产生较高的经济价值。

本发明实施例提供的气球悬挂式喷淋装置，利用平行、条带状的工程施工道路，对喷播植被区域进行高效的灌溉作业；2-3人便可操作此装置，1天可灌溉400-700亩的喷播植被区，结构简单，成本低，两车并排行驶，行驶速度可以存在较小差异，不影响灌溉作业的效果，探索出了一种省工、省力、省水，集约化、规模化灌溉的新方式。

在一些优选实施例中，所述草帘是经亲水性胶粘剂浸泡处理过的，所述亲水性胶粘剂包括亲水性高分子有机物和水，所述亲水性高分子有机物包括环氧树脂、聚氨酯或丙烯酸树脂。本发明实施例提供的促进水份下渗的戈壁植苗***，围护桶可促进雨水或人工灌水快速渗入土层深处；遮阴保湿，使苗木免受高温，降低苗木接地部位的沙面温度，防止苗木韧皮部被烫伤、烫死；较PVC管的防护遮阴方法相比，该围护桶具有更大的过水接触面积和垂直空隙，并加入了亲水性胶粘剂，其水份下渗效果更佳，而PVC管仅有外壁和内壁可以向下导水，且亲水性胶粘剂可提高秸秆材料的韧性，降低脆性；此外，集水膜的覆盖可防止土壤水份的蒸发，并将降雨和人工灌水直接导入围护桶边缘，使其快速下渗到土壤深层，促进植物根系发展和植株生长。

本发明实施例的另一个方面提供了一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理方法，所述方法是基于前述的高砾石含量戈壁生态治理***实施的，并且所述方法包括：

在高砾石含量戈壁上设置移动式单向阻沙障，以逐渐使戈壁地表形成积沙面；

在所述积沙面上设置半圆型草方格，用于固定所述积沙面；

利用喷播灌溉***在形成的所述积沙面上喷播种植植物，并对所述植物进行喷淋灌溉，以形成灌草植被；

利用促进水份下渗的戈壁植苗***，在积沙带之间的戈壁进行植苗造林，形成种植带；

最终形成积沙带与种植带多条带、间隔分布的高砾石含量戈壁生态治理体系。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例的一种移动式单向阻沙障1，如图1所示，用于使戈壁地表16形成积沙面15，并包括倾斜设置的沙障11和支撑机构，沙障11连接于支撑机构上，且沙障11的迎风侧17的高度低于背风侧的高度；其中，支撑机构包括至少一组第一支撑柱19、至少一组第二支撑柱12、多个滚轮13和多个限位桩14，该至少一组第一支撑柱19和至少一组第二支撑柱12沿风向依次设置，第二支撑柱12的高度高于第一支撑柱19的高度，第一支撑柱19及第二支撑柱12的顶部均与沙障11固定连接，底端均连接有滚轮13，滚轮13设置在地面上，限位桩14用于将滚轮13固定在地面上的选定位置处。

在本实施例中，沙障11包括框架本体以及设置在框架本体内的连接网，且连接网的边缘缠绕包裹并捆绑在框架本体上，具体实施过程中，框架本体为矩形圆钢管框架，框架本体的长度为2.5-3.5m，宽度为1.5-2.5m，连接网采用孔隙度为35-55％的尼龙网。

在本实施例中，第一支撑柱19及第二支撑柱12采用子母管方式套接在滚轮13上，其中，滚轮13采用胎宽为10-20cm的宽胎轮，第一支撑柱19及第二支撑柱12选用角铁材质的实心圆柱。

本实施例移动式单向阻沙障1利用了附面层分流原理，当风沙流从迎风侧17吹来时，风沙流在经过移动式单向阻沙障1会被分流，上层的不含沙气流经过加速翻越阻沙障，在沙障背风侧形成减速涡流18；而下层含沙气流通过沙障下沿，由于失去了上层气流的拖曳作用而减速，与背风侧的减速涡流18耦合导致背风侧形成积沙，以形成积沙面15。

本实施例提供的移动式单向阻沙障1仅在背风侧积沙，可向迎风侧进行移动布设，使积沙带不断加宽，从而使戈壁表面形成积沙面，为植物生长创造出较好的土壤条件；由于固沙方格的积沙厚度小和积沙的不均匀性，这种戈壁表面的沙质化过程也是一般方格类固沙措施所不能实现的；另外，移动式单向阻沙障1倾斜设置所形成的阴影，可有效减小沙障下的太阳辐射和土壤水份蒸发，促进植物的生长。

实施例2

本实施例提供了一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，如图2所示，包括实施例1中的移动式单向阻沙障1、半圆型草方格2、喷播灌溉***、灌草植被4和促进水份下渗的戈壁植苗***5，灌草植被4包括生长在积沙面15上的草皮和灌木。

半圆型草方格2用于固定积沙面15，如图3所示，并包括草绳22和多个植物秸秆束，多个植物秸秆束沿草绳22的长度方向依次分布，其中植物秸秆束具有以草绳22对多根植物秸秆21于中部进行缠绕式捆扎形成长度为10-20米的半圆形结构，植物秸秆束经带有树叶的树枝23固定在积沙面15上，且植物秸秆束的半圆形面垂直于地面设置，即带有树叶的树枝23间隔20-30cm扦插在植物秸秆束的草绳22中间，将植物秸秆束固定在积沙面15上，以形成边长1-1.5米的方格结构。

喷播灌溉***，包括喷播单元和灌溉单元，喷播单元用于在积沙面15的沙质地表喷播厚度为6-10厘米的基质，基质由聚乙烯醇粘结剂，亲水基物质，保水剂，保水剂，流沙、草、木纤维，农田土，红土，粘土，农田废弃物，农家肥，草木灰，沼渣，发酵的干化污泥，矿山废弃粉料，造纸黑液，废纸浆、水以及沙生灌木、草本的种子或者油料作物的块根混合而成；其中，沙生灌木可以包括柠条、花棒、白沙蒿、白刺、紫穗槐等中的任意一种或两种以上，但不局限于此；草本可以包括沙打旺、紫花苜蓿、雪菊、甘草等中的任意一种或两种以上，但不局限于此；油料作物可以包括油莎豆，但不局限于此；如图4所示，灌溉单元包括气球悬挂式喷淋装置3，所述气球悬挂式喷淋装置3包括多个气球31和喷淋机构，喷淋机构由多个气球31悬挂于积沙面15上方，并能在驱动装置的驱使下沿指定方向移动，同时喷淋机构还与供水装置连通，用于对积沙面15进行灌溉。

在本实施例中，喷淋机构包括喷淋机36和喷淋管32，喷淋管32上设有喷头34，且喷淋管32采用高压软管，喷头34采用十字喷嘴；驱动装置为机动车35，供水装置为水箱37，喷淋机36和水箱37连通设置，均搭载在同一机动车35上；喷淋管32通过长绳33分别与两辆机动车35固定连接，使喷淋管32的一端与喷淋机36连通设置，另一端封闭。

在本实施例中，促进水份下渗的戈壁植苗***5用于在积沙带之间植苗造林，如图5所示，并包括围护桶51、具有环形结构的集水膜52和膜边沿密封固定楔片53，围护桶51包括由草帘卷曲形成的桶装结构，至少桶装结构的下部设于地下，其余部分位于地表上方，桶装结构内分布有种植穴和苗木54，集水膜52套设在围护桶51上，且内圈与围护桶外壁紧贴，外圈四个边的边缘分别粘贴在膜边沿密封固定楔片53上，膜边沿密封固定楔片53垂直***地表，使集水膜52平铺在地表，并保持集水膜52的四周密封和固定；具体实施过程中，草帘是经亲水性胶粘剂浸泡处理过的，亲水性胶粘剂包括亲水性高分子有机物和水，亲水性高分子有机物包括环氧树脂、聚氨酯或丙烯酸树脂，且草帘主要由多根植物秸秆编织形成。

实施例3

本实施例提供了一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理方法，该方法是基于实施例2的高砾石含量戈壁生态治理***实施的，并且所述方法包括：

将移动式单向阻沙障1较低一侧朝向迎风侧，并垂直于主风向，多道布设在高砾石含量的戈壁地表16，每道移动式单向阻沙障1间距为50-100m；利用自然风沙流传输过程，在沙障背风侧逐渐形成积沙面15；

如图6所示，当积沙面15高度达到80-120cm时，开始在积沙面15上布设半圆型草方格2，固定积沙面15；然后将阻沙障向迎风侧前移3-5m距离(该距离是此类积沙带15的一般宽度值)，开始第二条积沙面15的构建过程，依次类推循环此过程，即可利用自然之力，实现戈壁表面大面积的沙质化改造，形成戈壁积沙面；

利用喷播灌溉***在形成有积沙面15的沙质地表喷播种植植物，并对植物进行喷淋灌溉，以形成灌草植被；

利用促进水份下渗的戈壁植苗***5，在积沙带之间的戈壁进行植苗造林，形成种植带；

最终形成积沙带与种植带多条带、间隔分布的高砾石含量戈壁生态治理体系。

此外，本案发明人还参照前述实施例，以本说明书述及的其它原料、工艺操作、工艺条件进行了试验，并均获得了较为理想的结果。

尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (10)

1.一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，其特征在于包括移动式单向阻沙障、半圆型草方格、喷播灌溉***和促进水份下渗的戈壁植苗***；

所述移动式单向阻沙障用于使戈壁地表形成积沙面，并包括倾斜设置的沙障和可移动支撑机构，所述沙障连接于可移动支撑机构上，且所述沙障的迎风侧的高度低于背风侧的高度；

所述半圆型草方格用于固定所述积沙面，并包括草绳和多个植物秸秆束，多个植物秸秆束沿所述草绳的长度方向依次分布，其中所述植物秸秆束具有以所述草绳对多根植物秸秆于中部进行缠绕式捆扎形成的半圆形结构；

所述喷播灌溉***，包括喷播单元和灌溉单元，所述喷播单元用于在所述积沙面上喷播基质，所述基质中至少混有沙生灌木、草本的种子或者油料作物的块根；所述灌溉单元包括气球悬挂式喷淋装置，所述气球悬挂式喷淋装置包括多个气球和喷淋机构，所述喷淋机构由所述多个气球悬挂于所述积沙面上方，并能在驱动装置的驱使下沿指定方向移动，同时所述喷淋机构还与供水装置连通，用于对所述积沙面进行灌溉；

所述促进水份下渗的戈壁植苗***用于在积沙带之间植苗造林，并包括围护桶、具有环形结构的集水膜和膜边沿密封固定楔片，所述围护桶包括由草帘卷曲形成的桶装结构，至少所述桶装结构的下部设于地下，其余部分位于地表上方，所述桶装结构内分布有种植穴和苗木；所述集水膜套设在围护桶上，且内圈与围护桶外壁紧贴，外圈四个边的边缘分别粘贴在所述膜边沿密封固定楔片上，所述膜边沿密封固定楔片垂直***地表，使所述集水膜平铺在地表，并保持集水膜的四周密封和固定。

2.根据权利要求1所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，其特征在于：所述可移动支撑机构包括至少一组第一支撑柱、至少一组第二支撑柱、多个滚轮和多个限位桩，该至少一组第一支撑柱和至少一组第二支撑柱沿风向依次设置，所述第二支撑柱的高度高于第一支撑柱的高度，所述第一支撑柱及第二支撑柱的顶部均与沙障固定连接，底端均连接有滚轮，所述滚轮设置在地面上，所述限位桩用于将所述滚轮固定在地面上的选定位置处。

3.根据权利要求2所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，其特征在于：所述第一支撑柱和第二支撑柱包括角铁材质的空心圆柱；和/或，所述滚轮采用胎宽为10-20cm的宽胎轮。

4.根据权利要求1或2所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，其特征在于：所述沙障包括框架本体以及设置在框架本体内的连接网，且所述连接网的边缘缠绕包裹并捆绑在所述框架本体上。

5.根据权利要求4所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，其特征在于：所述框架本体为矩形圆钢管框架；和/或，所述框架本体的长度为2.5-3.5m，宽度为1.5-2.5m；和/或，所述连接网采用孔隙度为35-55％的尼龙网。

6.根据权利要求1所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，其特征在于：所述移动式单向阻沙障垂直于主风向，呈多道布设在积沙面上，且每道移动式单向阻沙障的长度为50-100m，间距为50-100m；和/或，每个积沙面的高度为80-120cm，宽度为3-5m；

和/或，所述植物秸秆束经带有树叶的树枝固定在所述积沙面上，且所述植物秸秆束的半圆形面垂直于地面设置。

7.根据权利要求1所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，其特征在于：喷播在所述积沙面上的基质厚度为6-10厘米；和/或，所述喷播基质还包括聚乙烯醇粘结剂、亲水基物质、保水剂、沙丘沙、草、木纤维、农田土、红土、粘土、农田废弃物、农家肥、草木灰、沼渣、发酵的干化污泥、粉煤灰、矿山废弃粉料、造纸黑液和废纸浆中多种的混合物。

8.根据权利要求1所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，其特征在于，还包括灌草植被，所述灌草植被包括生长在所述积沙面上的灌木和草本。

9.根据权利要求1所述的基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理***，其特征在于：所述草帘是经亲水性胶粘剂浸泡处理过的，所述亲水性胶粘剂包括亲水性高分子有机物和水，所述亲水性高分子有机物包括环氧树脂、聚氨酯或丙烯酸树脂。

10.一种基于自然力的高砾石含量戈壁生态治理方法，其特征在于，所述方法是基于权利要求1-9所述的高砾石含量戈壁生态治理***实施的，并且所述方法包括：

在高砾石含量戈壁上设置移动式单向阻沙障，以逐渐使戈壁地表形成积沙面；

在所述积沙面上设置半圆型草方格，用于固定所述积沙面；

利用喷播灌溉***在形成的所述积沙面上喷播种植植物，并对所述植物进行喷淋灌溉，以形成灌草植被；

利用促进水份下渗的戈壁植苗***，在积沙带之间的戈壁进行植苗造林，形成种植带；

最终形成积沙带与种植带多条带、间隔分布的高砾石含量戈壁生态治理体系。