用于遗址区的植物种植方法及遗址区种植层结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了用于遗址区的植物种植方法及遗址区种植层结构，随着大遗址展示需求的不断增长，植物标识成为遗址区遗址展示的一种常用方式，用于标识的植物一般选用浅根性树种或用盆栽方式来防止植物根系对遗址的破坏，但是植物的根系是不断生长的，特别对于埋深较浅的遗址，即使浅根性植物的根系也会对遗址本体造成破坏；而盆栽植物的方式通常会产生植物窝根现象，不利于植物的生长；同时，因植物在生长时分泌酸性物质，对遗址的破坏不仅仅是物理方面的破坏，也存在化学方面的破坏。一种适于遗址区植物栽植的技术问题亟待解决。本发明通过对植物的根系进行生物阻拦和机械阻拦，采用化学和物理方法，解决遗址区植物种植的技术问题。
【专利说明】用于遗址区的植物种植方法及遗址区种植层结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及遗址保护，尤其涉及一种用于标识遗址的植物种植方法及遗址区种植层结构。【背景技术】
[0002]随着大遗址展示和阐释方式的研究和进展，植物标识成为遗址展示的一种方式。但用植物来标识遗址也存在一些问题，如，植物不断生长的根系对遗址本体产生物理性破坏，虽然一般选用浅根性树种作为标识的植物来防止植物根系对遗址本体的破坏，但是植物的根系是不断生长的，特别是对于埋深较浅的遗址，即使浅根性植物的根系也会对遗址本体造成破坏，此外，植物生长时根系会分泌酸性物质，此类物质会对遗址本体产生化学方面的破坏。
[0003]目前，在遗址区防止植物根系对遗址本体造成破坏的方法有:仅采用物理方法阻止根系的生长，如:将植物种植于木桶中，利用木桶桶壁来阻隔植物根系对遗址本体的破坏；此外，选用浅根性植物种植于遗址区，利用植物本身的生长特性来防止植物根系对遗址的破坏。然而，仅采用物理方法阻挠根系生长，在短期内能有效防止植物根系对遗址本体的破坏，而从长远来计，会由于隔离材料的损坏、植物根系的向地性生长惯性，仍不能避免植物继续生长，甚至生长至遗址本体，而造成对遗址本体的破坏；浅根性植物是指根系分布较浅也能正常生长的植物，但是在水肥条件允许的情况下，其根系仍能继续向下生长，从而破坏遗址本体。
[0004]由于上述问题的存在，本发明人对现有的遗址区植物种植技术进行研究和改进，以期开发出一种既可保护遗址区遗址本体免受物理化学破坏又可清晰标识遗址区的植物种植方法。
【发明内容】
[0005]为解决上述问题，本发明人经锐意研究，结果发现:植物的根系都有相同的生长特性——向水性、向肥性及向下性，而且植物根系的生长能力极强，生长的深度也超乎人们的想象，通过利用滴灌系统施加水分和肥料诱导植物根系向滴灌系统侧向生长，利用碱式碳酸铜对植物根系生长的阻拦作用抑制根系向下生长，再通过适当的隔离材料如防渗膜对植物根系进行物理拦截，由此通过水肥控制和化学控制诱导植物根系侧向生长，并通过隔离材料的生物阻拦及机械阻拦完成对植物根系的阻拦，使得植物根系无法穿透隔离材料，从而使得遗址本体免受由于植物根系向下生长所造成的破坏，而且，由于隔离材料采用了防渗性优异的高密度聚乙烯膜，防止遗址本体由于水分、植物在生长时分泌的酸性物质等渗透而导致的化学损害，由此完成本发明。
[0006]本发明的目的在于提供以下方面:
[0007]第一方面，本发明提供用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:[0008]A.铺设土壤垫层2:在要保护的遗址本体I上铺设土壤，形成土壤垫层；
[0009]B.铺设高密度聚乙烯防渗膜3:在土壤垫层上铺设高密度聚乙烯防渗膜；
[0010]C.铺设碱式碳酸铜层4:在高密度聚乙烯防渗膜上铺设碱式碳酸铜层；
[0011]D.铺设植物根系生长层5:在碱式碳酸铜层上用遗址土铺设植物根系生长层，在植物根系生长层上或者在植物根系生长层中设置滴灌系统6 ；
[0012]E.种植植物:在植物根系生长层中种植植物，其中，滴灌系统管道上的滴灌口以在水平平面内的设定距离设置于植物根系侧方或周围。
[0013]第二方面，本发明提供上述用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，步骤B中所述土壤垫层的压实度不小于90%，形成土壤垫层所使用的土壤中除去包括树根、瓦砾、石子、混凝土颗粒、钢筋头和玻璃屑等会损害防渗膜的物质，其中，土壤垫层厚度为遗址本体上沙石颗粒厚度的1.5~2倍，其中，所述遗址本体上沙石颗粒为遗址本体表面的固体石块。
[0014]第三方面，本发明提供上述用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，步骤C包括:
[0015]a.高密度聚乙烯防渗膜铺设、裁剪:对铺设区域进行尺寸丈量后，铺设多幅高密度聚乙烯防渗膜；
[0016]b.对正，搭齐:将高密度聚乙烯防渗膜铺设平整、顺直，避免出现褶皱、波纹，使相邻两幅高密度聚乙烯防渗膜对正、搭齐，其搭接宽度为IOcm以上，纵向错位为Im以上；
[0017]c.压膜，定型:用重物及时将对正、搭齐的高密度聚乙烯防渗膜压住，防止风吹扯动；对高密度聚乙烯防渗膜进行锚固定型；
[0018]d.擦拭尘土:擦拭焊缝搭接处，使高密度聚乙烯膜无水、无尘、无垢；
[0019]e.焊接:对擦试尘土后的高密度聚乙烯防渗膜进行焊接，使多幅高密度聚乙烯防渗膜成为一整幅，焊缝处无虚焊、漏焊现象；
[0020]f.不规则部位焊接:在不规则部位，使裁剪后的高密度聚乙烯防渗膜紧贴土壤垫层，进行焊接；
[0021]g.检测:对焊接后的高密度聚乙烯防渗膜进行检测，检测部位包括:全部焊缝、焊缝结点、破损修补部位、漏焊、虚焊的补焊部位和前次检验不合格再次补焊部位；
[0022]h.修补:对检测不合格的部位用大于损坏部位面积一倍以上的高密度聚乙烯防渗膜母材进行修补；
[0023]1.复检:修补完成后对修补部位再次进行检测，发现不合格部位再次进行修补，直至检测全部合格；
[0024]j.保护层施工:防渗膜焊接后覆盖保护层，保护层材料包括:土，砂石和砼；
[0025]其中，
[0026]所述高密度聚乙烯膜厚度为1.5~3mm。
[0027]第四方面，本发明提供上述用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，在步骤D中，所述碱式碳酸铜为含有结晶水的碱式碳酸铜或不含结晶水的碱式碳酸铜，所述碱式碳酸铜层厚度为3~5mm。
[0028]第五方面，本发明提供上述用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，在步骤E中，所述滴灌系统包括地表滴灌系统和地下滴灌系统，地表滴灌系统设置于植物根系生长层上，地下滴灌系统设置于植物根系生长层中。
[0029]第六方面，本发明提供遗址区种植层结构，其特征在于，所述遗址区种植层结构包括在遗址本体I上依次设置的土壤垫层2、高密度聚乙烯防渗膜层3、碱式碳酸铜层4和植物根系生长层5，
[0030]其中，在碱式碳酸铜层上用遗址土铺设植物根系生长层，植物根系扎根于植物根系生长层中，
[0031]在植物根系生长层上或者在植物根系生长层中设置滴灌系统6，滴灌系统管道上的灌罐口以在水平平面内的设定距离设置于植物根系侧方或周围。
[0032]第七方面，本发明提供上述遗址区种植层结构，其中，所述土壤垫层的压实度不小于90%，形成土壤垫层所使用的土壤中除去包括树根、瓦砾、石子、混凝土颗粒、钢筋头和玻璃屑等会损害防渗膜的物质，其中，土壤垫层厚度为遗址本体上沙石颗粒厚度的1.5~2倍，其中，所述的沙石颗粒为遗址本体表面的固体石块。
[0033]第八方面，本发明提供上述遗址区种植层结构，其中，所述高密度聚乙烯膜厚度为
1.5~3mm ;所述碱式碳酸铜为含有结晶水的碱式碳酸铜或不含结晶水的碱式碳酸铜，所述碱式碳酸铜层厚度为3~5mm。
[0034]第九方面，本发明提供上述遗址区种植层结构，其中，所述滴灌系统包括地表滴灌系统和地下滴灌系统，地表滴灌系统设置于植物根系生长层上，地下滴灌系统设置于植物根系生长层中。
[0035]根据本发明提供的遗址植物种植方法，具有如下有益效果:
[0036](I)在水肥诱导，碱式碳酸铜`化学阻拦，高密度聚乙烯膜机械阻拦的共同作用下，植物根系均匀分布于浅土层，避免了植物因根系不能舒展而导致植物生长状况不好的后果，同时也避免了植物根系的向下生长对遗址本体造成的破坏。
[0037](2)碱式碳酸铜对植物根系向下生长阻拦作用显著，可有效地阻止植物根系的向下生长，并促进侧根发育，其浓度对植物根系阻拦作用及对植物地上部分生长质量的影响无显著性差异，因此碱式碳酸铜的使用量无严格要求，操作简便，施工难度低。
[0038](3)高密度聚乙烯防渗膜由于其高密度可有效阻拦植物根系向下生长，同时利用其高效的防渗功能，可有效阻止滴灌系统所施水肥向遗址本体的渗透，从而保护遗址本体不受潮湿破坏或化学腐蚀。
[0039](4)高密度聚乙烯防渗膜及碱式碳酸铜有效使用时间均能达到几十年，综合经济成本低，且均为环境友好型产品，绿色环保，具有极强的推广价值。
[0040](5)该遗址区种植层结构可广泛应用于遗址保护区。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1示出根据本发明一种优选实施方式的遗址区植物种植方法的流程图；
[0042]图2示出根据本发明一种优选实施方式的遗址区种植层结构示意图；
[0043]图3示出根据本发明一种优选实施方式的遗址区植物种植方法种植的植物根系分布与未采取任何处理手段种植的植物根系分布对比图；
[0044]图4示出仅采用水肥诱导手段种植的植物根系分布与未采取任何处理手段种植的植物根系分布对比图；[0045]图5示出仅采用碱式碳酸铜化学阻拦种植的植物根系分布与未采取任何处理手段种植的植物根系分布对比图；
[0046]图6示出仅采用高密度聚乙烯防渗膜物理阻拦种植的植物根系分布与未采取任何处理手段种植的植物根系分布对比图。
[0047]附图标号说明
[0048]1-遗址本体
[0049]2- 土壤垫层
[0050]3-高密度聚乙烯防渗膜
[0051]4-碱式碳酸铜层
[0052]5-植物根系生长层
[0053]6-滴灌系统
【具体实施方式】
[0054]以下通过【具体实施方式】进一步解释或说明本
【发明内容】
，但实施例不应被理解为对本发明保护范围的限制。
[0055]本发明提供了一种遗址区植物种植方法，通过对植物根系的生长方向进行侧向诱导生长和向下生长阻拦，从而控制植物根须不再向下生长，根据本发明优选的遗址区植物种植方法的流程如图1所示，铺 设完成的遗址区种植层结构如图2所示，具体地:
[0056]1.生物阻拦，包括水肥控制和化学控制
[0057]利用植物根系的生长特性，即:向水性、向肥性及向下性，可采用以下两种途径对植物根系向下生长进行控制:
[0058]A.在植物根系生长层设置滴灌系统，利用植物根系的向水性及向肥性诱导植物根系趋向滴灌系统生长，即，水肥控制；
[0059]B.通过化学试剂诱导其向下生长转变为侧根生长，阻止其向下生长，即，化学控制。
[0060](I)水肥控制方面
[0061]利用植物根系的向水性及向肥性诱导植物根系趋向施水、施肥的滴灌系统生长。其中，滴灌系统包括两种形式:一是地表滴灌系统；二是地下滴灌系统，也称为微滴系统。
[0062]地表滴灌系统:地表滴灌系统是将滴灌管道置于地表之上，通过低压管道系统与安装在滴灌管道上的灌水器，将水和作物需要的养分均匀而又缓慢地滴入植物根区土壤中，其线水源流量大于其渗入地层的速度，在地表形成积水，随着灌水历时的增加，在滴头下方形成的饱和区逐渐增大，地表积水带向两侧扩展，形成水平及向下扩散的半椭圆形的饱和及浸润剖面。由于地表滴灌系统裸露于地表，导致蒸发量大，而且不便于田间管理。
[0063]地下滴灌系统，即微滴系统:其是在灌溉过程中，水肥通过地埋滴灌管道上的灌水器缓慢渗入附近土壤，再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术，其浸润剖面是以线水源为中心向周围扩散，灌水到一定时间后形成的饱和土体较大，在重力影响下，其向下浸润速度略大于水平浸润速度，水平浸润速度略大于向上浸润速度，基本上为一圆形。该系统对土壤结构破坏轻，有利于保持作物根层疏松通透，并能有效减少田间蒸发和奢侈蒸腾导致的水分损失，不仅节水增产效益明显，而且自动化程度高，可节省大量劳动力和能源。在设计地下滴灌系统时，其管道水力学和灌水均匀性等部分与地表滴灌系统相同。经试验表明，采用地下滴灌系统可有效诱导植物根系在浅层土壤中发育侧根，同时减缓其向下生长。
[0064] 以上所述两种灌水方法都是以滴灌线水源为轴，形成近似椭圆(地表滴灌)或圆形(地下滴灌)的湿润锋，湿润锋随着灌水时间和灌水量的增加而逐渐扩展。以水平方向的湿润锋随时间变化为例，以时间(T /分钟)为自变量，以距离(L /厘米)为因变量，分别采用三次多项式模型L=A T3+B T2+C T+D、对数模型L=a Ln(T)和指数模型L= a Te，利用最小二乘法，对实测数据进行拟合`，结果如下表所示:
【权利要求】
1.用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: A.铺设土壤垫层(2):在要保护的遗址本体(1)上铺设土壤，形成土壤垫层； B.铺设高密度聚乙烯防渗膜(3):在土壤垫层上铺设高密度聚乙烯防渗膜； C.铺设碱式碳酸铜层(4):在高密度聚乙烯防渗膜上铺设碱式碳酸铜层； D.铺设植物根系生长层(5):在碱式碳酸铜层上用土壤铺设植物根系生长层，在植物根系生长层上或者在植物根系生长层中设置滴灌系统(6)； E.种植植物:在植物根系生长层中种植植物,其中，滴灌系统管道上的滴灌口以在水平平面内的设定距离设置于植物根系侧方或周围。
2.根据权利要求1所述的用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，步骤B中所述土壤垫层的压实度不小于90%，形成土壤垫层所使用的土壤中除去包括树根、瓦砾、石子、混凝土颗粒、钢筋头和玻璃屑等会损害防渗膜的物质，其中，土壤垫层厚度为遗址本体上沙石颗粒厚度的1.5~2倍，其中，所述遗址本体上沙石颗粒为遗址本体表面的固体石块。
3.根据权利要求1所述的用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，步骤C包括: a.高密度聚乙烯防渗膜铺设、裁剪:对铺设区域进行尺寸丈量后，铺设多幅高密度聚乙烯防渗膜； b.对正，搭齐:将高密度聚乙烯防渗膜铺设平整、顺直，避免出现褶皱、波纹，使相邻两幅高密度聚乙烯防渗膜对正、搭齐，其搭接宽度为IOcm以上，纵向错位为Im以上； c.压膜，定型:用重物及时将对正、搭齐的高密度聚乙烯防渗膜压住，防止风吹扯动；对高密度聚乙烯防渗膜进行锚固定型； d.擦拭尘土:擦拭焊缝搭接处，使高密度聚乙烯膜无水、无尘、无垢； e.焊接:对擦试尘土后的高密度聚乙烯防渗膜进行焊接，使多幅高密度聚乙烯防渗膜成为一整幅，焊缝处无虚焊、漏焊现象； f.不规则部位焊接:在不规则部位，使裁剪后的高密度聚乙烯防渗膜紧贴土壤垫层，进行焊接； g.检测:对焊接后的高密度聚乙烯防渗膜进行检测，检测部位包括:全部焊缝、焊缝结点、破损修补部位、漏焊、虚焊的补焊部位和前次检验不合格再次补焊部位； h.修补:对检测不合格的部位用大于损坏部位面积一倍以上的高密度聚乙烯防渗膜母材进行修补； 1.复检:修补完成后对修补部位再次进行检测，发现不合格部位再次进行修补，直至检测全部合格； j.保护层施工:高密度聚乙烯防渗膜复检合格后覆盖保护层，保护层材料包括:土，砂石和5仝； 其中， 所述高密度聚乙烯膜厚度为1.5~3mm。
4.根据权利要求1所述的用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，在步骤D中，所述碱式碳酸铜为含有结晶水的碱式碳酸铜或不含结晶水的碱式碳酸铜，所述碱式碳酸铜层厚度为3~5mm 。
5.根据权利要求1所述的用于遗址区的植物种植方法，其特征在于，在步骤E中，所述滴灌系统包括地表滴灌系统和地下滴灌系统，地表滴灌系统设置于植物根系生长层上，地下滴灌系统设置于植物根系生长层中。
6.遗址区种植层结构，其特征在于，所述遗址区种植层结构包括在遗址本体(1)上依次设置的土壤垫层(2)、高密度聚乙烯防渗膜层(3)、碱式碳酸铜层(4)和植物根系生长层(5)， 其中，在碱式碳酸铜层上用土壤铺设植物根系生长层，植物根系扎根于植物根系生长层中， 在植物根系生长层上或者在植物根系生长层中设置滴灌系统(6)，滴灌系统管道上的灌罐口以在水平平面内的设定距离设置于植物根系侧方或周围。
7.如权利要求6所述的遗址区种植层结构，其中，所述土壤垫层的压实度不小于90%，形成土壤垫层所使用的土壤中除去包括树根、瓦砾、石子、混凝土颗粒、钢筋头和玻璃屑等会损害防渗膜的物质，其中，土壤垫层厚度为遗址本体上沙石颗粒厚度的1.5~2倍，其中，所述的沙石颗粒为遗址本体表面的固体石块。
8.如权利要求6所述的遗址区种植层结构，其中，所述高密度聚乙烯膜厚度为1.5~3mm ;所述碱式碳酸铜为含有结晶水的碱式碳酸铜或不含结晶水的碱式碳酸铜，所述碱式碳酸铜层厚度为3~5mm。
9.如权利要求6所述的遗址区种植层结构，其中，所述滴灌系统包括地表滴灌系统和地下滴灌系统，地表滴灌系统设置于植物根系生长层上，地下滴灌系统设置于植物根系生长层中。`
【文档编号】A01G1/00GK103503680SQ201310452725
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】陈曦, 张明明 申请人:中国文化遗产研究院