一种工程扰动后亚高山草甸边坡生态修复的方法

本发明属于边坡生态修复，具体地说，涉及一种工程扰动后亚高山草甸边坡生态修复的方法。

背景技术：

1、亚高山草甸作为高寒草甸的一种，海拔分布在3000～4000m之间。亚高山草甸既是优良的高山牧场，也是重要的旅游资源和生态保护屏障。近年来，由于超载放牧，亚高山草甸正面临着草场退化，畜牧业生产能力逐渐下降等问题；此外，亚高山草甸带因农业、旅游开发、基础设施建设等原因，其生态功能的稳定性受到严重威胁。特别是近年来随着风电、太阳能等新能源开发工程建设项目的不断增加，建设过程中的开挖、填筑、弃渣等施工活动，势必改变项目区原有的地形地貌、改变地表土壤结构、损坏林草植被，工程建设扰动导致的草甸原生植被破坏、植物群落和生态系统功能退化等问题日趋严峻。

2、亚高山草甸所处的高海拔地区由于寒冷、干燥、辐射强、风速大等气候特点，导致植物生长季短、成活率较低、生长缓慢；加之土壤发育缓慢、土层薄等诸多因素限制，植被系统受工程建设扰动后的恢复过程非常困难，由此导致了水土流失加剧、草地生态功能严重受损等问题。鉴于亚高山草甸植被生态系统的脆弱性和易受破坏而难以恢复等特点，使得该区域的水土保持生态恢复工程实施难度大、技术要求高，亟待开展人为扰动条件下亚高山草甸植被保护与恢复为重点的水土保持生态恢复关键技术研究。

3、与其他区域的高山/亚高山草甸相比，低纬高原亚高山草甸带地理纬度分布较低，区域立体气候特征显著，受海洋性气候影响而降雨量总体较大，植物群落丰富，草甸生态功能保持相对较好。

4、通常高寒高海拔地区亚高山草甸生态系统十分脆弱敏感，工程扰动不可避免会对当地生态系统造成影响，而由于特殊气候原因，当地植物种子难以收集，采用外来种子播种及外来草皮移植又易引起外来物种的入侵造成不可逆的后果。因此如何对工程扰动后亚高山草甸边坡进行生态修复是首要问题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种工程扰动后亚高山草甸边坡生态修复的方法，采用棋盘的布局方式移植当地原生草皮至边坡指定位置，并将草皮原生地的土壤剥离填入除去移植草皮外的空余区域，可有助于快速恢复当地生态系统，同时有利于维护当地生态系统平衡，恢复当地生态系统的服务功能。棋盘式的布局方式有效地节省了人力物力，通过移植一半的原生草皮带动土壤中原有的种子库生长，促使整块修复区域快速实现植被覆盖，而且用原生的植被恢复，避免使用外来物种带来的危害，同时具有成本低、恢复快、成活率高等优点，达到用本土的物种和种子库恢复生态系统，以自然的方式修复自然的目的。

2、为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

3、一种工程扰动后亚高山草甸边坡生态修复的方法，按照如下步骤进行：

4、(1)使用起草皮机首先在修复区附近未破坏区域把草皮起成独立小块，并根据工程建设时间长短采用相应的存放方式进行单独保存；

5、(2)利用土壤取样工具在进行过起草皮的区域继续进行深度为5cm～8cm的土壤剥离，并同理采用相应的存放方式进行单独保存；

6、(3)在坡度小于60°的修复边坡区域按棋盘式的布局方式将步骤(1)中保存的独立小块草皮进行对位移植，分别在草皮的四角及中心用竹签进行固定；

7、(4)在坡度小于60°的修复边坡区域按棋盘式的布局方式将步骤(2)中保存的土壤对位填入未移植草皮的区域，以期利用土壤中保存的种子库辅助受损区域的修复；

8、(5)步骤(3)完成后要做好浇水、施肥、虫害防治等后期的养护。其中草坪修剪必须遵循1/3的原则，即每次修剪时，剪掉的高度不超过草坪草茎叶自然高度的1/3。

9、进一步地，步骤(1)中起出的草皮长30cm，宽30cm，起草皮时将地表以下15cm～20cm范围内的土壤连同草坪根系一同剥离，并做好保湿以保证草皮的存活性；起草皮之前修剪草皮至合适高度以便运输；

10、进一步地，步骤(3)在操作之前应清理场地，去除边坡上可能与草坪草竞争的杂草及不利草坪生长的石块等各类障碍物；

11、进一步地，步骤(5)中第一次浇水时大量浇灌确保浇透，前两周一天浇一至两次水，之后视天气情况，每隔2-5天浇一次水。

12、进一步地，步骤(1)(2)中的草皮及土壤的保存方法，可根据工程的施工时间长短，选用堆叠法或架空法进行草皮的保存，结合附图11/12，具体的存放方法如下：

13、1)堆叠法

14、该方法是将剥离的草皮堆叠存放。堆叠时每块草皮边紧贴在一起，上下相邻两层草皮交叉堆叠，以便透气和渗水，堆叠层数以3-5层为宜，并用加厚无纺布以覆盖保护。存放位置就近选择无草甸植被的阴坡处，以避免阳光直射而导致草皮水分过快蒸发造成枯死。堆叠存放期间应定期在每层表面洒水，以保持湿润，但不可过湿，以免造成根部腐烂。一般存放时间不可超过30天。

15、2)架空法

16、该方法是利用钢管、木板或其他材料搭建支架，形成架空层来存放剥离的草皮。支架一般设置3～5层，每层设有底板及护板，底板可采用钢板或其他能满足能承载草皮的重量的材料，护板可用高15cm的竹板，底板及护板可减少剥离的土壤及草皮的暴露面，降低水分的蒸发，从而提高草皮的存活率。存放位置可在工程地点周边搭建简易厂房集中存放，定期洒水养护。该方法上下存放的相邻两层草皮间互不影响，并设有一定间距，为草皮提供足够的生长空间，可长期存放。

17、本发明中，施肥、虫害防治的手段为使用兼具肥料和杀虫功能的生物质菌肥。

18、本发明中，生物质菌肥的制备工艺如下：

19、第一步：采集待修复区3公里范围内的动物粪便；

20、第二步：将动物粪便与腐殖质按照质量份百分比1:4-1:5的比例混合均匀；

21、第三步：在45-60℃的温度下发酵10-15天。

22、本发明中，生物质菌肥的使用量为每平米10-15克。

23、本发明中，所述动物粪便包括牛粪，羊粪，鸡粪，猪粪中的一种或者多种。

24、本发明中，所述腐殖质为待修复区植物腐败后形成。

25、本发明中，生物质菌肥中含有枯草芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌，酵母菌。

26、采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

27、1、从效益方面来说：本发明采取棋盘式布局进行修复，移植草皮的面积占总修复面积的二分之一，极大程度的节省了人力和物力，同时减少了草皮的用量，提高了修复工程的经济效益和生态效益。剩余未移植草皮的二分之一填入草皮起皮处的土壤，土壤中包含物种丰富的种子库，种子萌发后可有效辅助移植草皮的生长，两者相互结合，可实现工程扰动后边坡的快速复绿，同时提高了修复所带来的生态效益和经济效益。

28、2、从成活率来说：棋盘式修复效果最好，全覆盖移植和整块播种都不可行，原因如下：亚高山草甸海拔较高，风力大，气候冷，土壤条件不好，降雨量不够；全覆盖式移植前期可成活而后期因土壤条件不佳、温度低导致草皮逐渐枯萎死亡；整块播种前期因缺水气候寒冷导致种子生长缓慢，到了后期草种才逐渐萌发；棋盘式的布局方式移植充分弥补了全覆盖移植和整块播种两种方案的不足：前期移植草皮可以很好地锁住水分，为空白处土壤中的种子提供萌发条件，帮助后期土壤中的种子库萌发。利用移植带动空白处种子萌发生长从而完成一次完整的演替以达到修复的效果，也保证了成活率。

29、3、从生态平衡来说：本发明采用的棋盘式的布局方式移植原生草皮方式，利用修复区域附近的原生草皮，避免了外来土壤中所带有的种子库及外来种子播种引起的物种入侵，防止对亚高山草甸生态系统的生态平衡带来不可逆的后果。

30、下面结合附图及附表对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。