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1、10申请公布号CN102409655A43申请公布日20120411CN102409655ACN102409655A21申请号201110233045X22申请日20110812E02D3/0020060171申请人陕西省地产开发服务总公司地址710075陕西省西安市高新路52号高科大厦六层72发明人韩霁昌74专利代理机构西安恒泰知识产权代理事务所61216代理人李郑建54发明名称一种防治古、中生代沉积岩流失的方法57摘要本发明公开了一种防治沉积岩流失的方法，将古、中生代沉积岩裸露区表面粉碎成岩块，再将沙平铺在古、中生代沉积岩上；将二者充分混合，得到30CM厚度的复合层，该30CM厚度的复合层。
2、中，古、中生代沉积岩和沙的体积比为11，在复合层中按常规方法种植适合当地环境条件的植物，所述适合当地环境条件的植物选自苜蓿、沙棘中的一种。本发明原料易得，供应充足，方法简单，易于操作，大大降低了工程成本，提高了可行性和可操作性。经验证，古、中生代沉积岩和沙的复合层具有良好的渗透性和持水保水性，能够满足植物生长需求，有效防治沉积岩的流失。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页CN102409661A1/1页21一种防治古、中生代沉积岩流失的方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤将古、中生代沉积岩裸露区表面粉碎成岩块，再将沙铺在粉碎后的古、中生代沉。
3、积岩上；将二者充分混合，得到30CM厚度的复合层，该30CM厚度的复合层中，古、中生代沉积岩和沙的体积比为11，在复合层中按常规方法种植适合当地环境条件的植物，所述适合当地环境条件的植物选自苜蓿、沙棘中的一种。2如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述岩块粒径为24CM。3如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述岩块粒径为34CM。权利要求书CN102409655ACN102409661A1/5页3一种防治古、中生代沉积岩流失的方法技术领域0001本发明涉及生态修复和水土保持领域，具体是一种防治古、中生代沉积岩流失的方法。背景技术0002在毛乌素沙地南缘，黄河流域的晋、陕、蒙接壤地区，分布着古。
4、、中生代沉积岩的松散岩层，具体指古生代二叠纪、中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪的厚层砂岩、砂页岩和泥岩组成的互层，成岩程度低，粒间胶结程度差，结构强度低，易风化，渗透性能差，遇水易分散。该地区还分布有大面积的沙地，沙土颗粒间孔隙大，通透性强，小孔隙少，毛细管作用弱，土壤质地疏松，保水性差、蓄水能力低。0003由于这种古、中生代沉积岩层自身物理、化学性质，使得该岩层极易发生风化剥蚀，该岩层具有遇水易分散的特点，导致其流失情况严重，是当水土流失的一个主要来源。据申请人的调查，目前国内外对防治古、中生代沉积岩流失的研究报道大都集中于试种植物种类的选择，由于沉积岩硬度高，水分特征差，不利于植物根系生长，植。
5、物干旱胁迫严重，不易成活。而目前对于利用添加物改善古、中生代沉积岩的质地和自身性质，使之适合植被生长，从而固定风化沉积岩的报道尚不多见。发明内容0004针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种减少古、中生代沉积岩流失的方法，该方法将沙作为改良原料，与沉积岩混合成为理化性质良好的复合层，为植物生长提供有利的生长条件，提高植被盖度，有效起到防治风化沉积岩水土流失的作用，且经实验验证，该复合层上植物生长良好，覆盖度高。本发明的方法改善了古、中生代沉积岩地区的生态环境。0005为实现上述目的，本发明采用如下的技术解决方案0006一种防治古、中生代沉积岩流失的方法，其特征在于，包括。
6、如下步骤0007将古、中生代沉积岩裸露区表面粉碎成岩块，再将沙铺在粉碎后的古、中生代沉积岩上；将二者充分混合，得到30CM厚度的复合层，该30CM厚度的复合层中，古、中生代沉积岩和沙的体积比为11，在复合层中按常规方法种植适合当地环境条件的植物，所述适合当地环境条件的植物选自苜蓿、沙棘中的一种。0008优选的，所述岩块粒径为24CM。0009优选的，所述岩块粒径为34CM。0010本发明具有如下优点00111、原料简单易得，而且供应充足，经济实用。00122、方法简单，易于操作，就地取材，大大降低了工程成本，提高了可行性和可操作性。00133、经试验，古、中生代沉积岩和沙的复合层具有良好的渗透。
7、性和持水、保水性，能说明书CN102409655ACN102409661A2/5页4够满足植物生长需求，通过植物根系的固定作用，减少了古、中生代沉积岩的流失，极大的改善了生态环境，促进可持续发展。00144、运用常规的种植方法种植苜蓿、沙棘等常见植物，操作简单，防治水土流失作用显著。具体实施方式0015古、中生代沉积岩是指古生代二叠纪、中生代三叠纪、侏罗纪和白垩纪的厚层砂岩、砂页岩和泥岩组成的互层。本发明中的古、中生代沉积岩采自陕西榆林市榆阳区小纪汗乡大纪汗村、陕西榆林市榆阳区孟家湾乡孟家湾村、陕西榆林市定边县武峁子乡、陕西榆林市神木县太和寨乡、内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗、内蒙古鄂尔多斯市准格。
8、尔旗和山西朔州市神池县。申请人经过相关测定，上述各采样点的古、中生代沉积岩的感官、质地和物理化学性质以及遇水后的特性基本相同。0016古、中生代沉积岩具有遇水分散的特点，其渗透性差，板结性强；而沙子的特点是松散，无结构，水分容易流失，在作为植物生长的基床时漏水漏肥；单一的古、中生代沉积岩或沙均不适合植物的生长。近年来申请人将沙作为原料治理古、中生代沉积岩的流失进行了持续的研究，并取得了一定的成果。0017从防治水土流失的角度来讲，古、中生代沉积岩和沙具有互补的物理特性，本发明正是基于此并且在大量实验的基础上开发出一种防治沉积岩流失的方法，包括如下步骤将古、中生代沉积岩裸露区表面粉碎成颗粒直径2。
9、CM4CM的岩块，再将沙铺在粉碎后的古、中生代沉积岩上；将二者充分混合，得到30CM厚度的复合层，该30CM厚度的复合层中，古、中生代沉积岩和沙的体积比为11，在复合层中按常规方法种植适合当地环境条件的植物，所述适合当地环境条件的植物选自苜蓿、沙棘中的一种。0018以下是申请人提供的关于上述技术方案中的相关参数优化试验，以对本发明的技术方案作理论、效果支持说明。本试验中的古、中生代沉积岩采自陕西榆林市榆阳区小纪汗乡大纪汗村。0019一古、中生代沉积岩粒径大小优化试验00201、样品制备0021第一组样品该组为古、中生代沉积岩裸露的不同粒径的样品，具体是在四个陶制器皿高25CM、直径20CM中分。
10、别装入10CM厚的沙，然后在各陶制器皿中均装入四块古、中生代沉积岩，同一陶制器皿中的古、中生代沉积岩粒径分别为2CM、3CM、4CM、5CM；0022第二组样品该组为古、中生代沉积岩被沙覆盖的不同粒径的样品，具体是在四个陶制器皿中分别装入10CM厚的沙，然后在各陶制器皿中均装入四块古、中生代沉积岩，同一陶制器皿中的古、中生代沉积岩粒径分别为2CM、3CM、4CM、5CM，接着分别在各陶制器皿中的古、中生代沉积岩上覆盖10CM厚的沙。00232、试验方法00241灌水0025同时于8个样品的陶制器皿中灌等量的水，为避免水滴对古、中生代沉积岩和沙的结构及其铺设结构的破坏，灌水时在样品上覆盖滤纸，使。
11、水能够缓慢均匀的浸润古、中生代沉积岩，同时为保证古、中生代沉积岩吸水充分，灌水分3次进行，前两次每个陶制器皿说明书CN102409655ACN102409661A3/5页5灌水1500ML，最后一次灌水500ML，每次灌水间隔30MIN。00262取样0027每个陶制器皿中最后一次灌水后明水面消失开始计时，分别于2H和30H后在各陶制器皿中取古、中生代沉积岩，并对所取古、中生代沉积岩的含水量进行测定。00283试验结果0029表1不同样品中古、中生代沉积岩的含水量00300031由表1所示结果可知0032对于第一组样品根据田间试验经验及本试验中所用样品体积的大小，2H后古、中生代沉积岩中的重力。
12、水下渗基本停止，这时的含水量可以视为田间持水量，可以衡量样品的持水能力。由于古、中生代沉积岩具有物理结构不稳定，遇水即散、结构崩解，可引起其孔隙状况发生改变、物理性质和水力学特性均发生变化的特点，2H后，从样品的直观结构上可知，粒径为2CM和3CM的裸露古、中生代沉积岩经过三次灌水后结构完全分散；粒径4CM的裸露古、中生代沉积岩遇水后部分分散，仍能够保持古、中生代沉积岩自身的物理特性，且其含水量高于粒径为2CM和3CM样品的含水量；粒径5CM的裸露古、中生代沉积岩遇水后分散程度更低，但因古、中生代沉积岩导水性能差，导致吸水缓慢，短时间内难以饱和，所以含水率最低，仅为2641。进而说明古、中生代。
13、沉积岩粒径小于4CM时具有较好的持水能力。30H后，粒径2CM古、中生代沉积岩含水量最低，下降到351，随着粒径的增大其保水性能增强，当古、中生代沉积岩粒径大于3CM时，其持水性能较为理想。0033对于第二组样品在古、中生代沉积岩吸水饱和过程中，沙覆盖的古、中生代沉积岩粒径越小，含水量越大，相同时间间隔的含水量的减少量也越大。在沙的覆盖和包裹下，由于沙的渗漏速度快，水在沙中停留的时间短，古、中生代沉积岩无法达到饱和，结构也未分散。粒径2CM的岩块含水率2H后最高，为2312，随着粒径的增大，含水量下降到2055，说明粒径过大不易饱和，进而不利于持水，说明有沙覆盖的情况下，古、中生代沉积岩粒径也。
14、是小于4CM时具有较好的持水能力。30H后，粒径2CM古、中生代沉积岩含水量最低，下降到588，而粒径大于2CM的古、中生代沉积岩的含水率相当，在20302033之间。可见，在沙的覆盖下，古、中生代沉积岩粒径大于2CM，保水作用极其显著。0034在土地整治过程中，古、中生代沉积岩与沙混合后，部分裸露、部分被沙包裹保护起来，即部分古、中生代沉积岩的功能倾向于吸收水分，部分古、中生代沉积岩功能倾向于蓄存水分。综合两种状态分析，同时从实用角度出发，在沙中混合粒径为2CM4CM的古、说明书CN102409655ACN102409661A4/5页6中生代沉积岩块是较为合理的粒径范围，优选其中3CM4CM。
15、的粒径范围。0035以下试验过程中所用的古、中生代沉积岩的粒径为2CM4CM。0036二物化特性试验0037本试验是以相关理论指标为依据，以使复合土的物理特性与土壤的物理特性接近而进行的优化试验。00381、准备样品0039以古、中生代沉积岩与沙的体积比为10、102、105、11、12、13配置试验样品，并将其充分混合均匀备用。00402、试验方法0041采用吸管法测定机械组成；采用圆筒浸透法测定毛管孔隙度；采用恒定水头法测定饱和导水率；采用容量分析法测定有机质，采用容重计算样品的总孔隙度。00423、试验结果0043表2不同原料配比复合土的土壤质地和物理性质00440045具有良好的保水保。
16、肥能力的土壤才能满足植物生长需求，而对于沙地来说，质地、水、肥是主要的限制因素。土壤质地与土壤理化性状密切相关，为此通过测定机械组成，以得到复合土质地，同时选取饱和导水率和毛管孔隙度作为持水、保水能力指标。0046依据表2所示结果，根据复合土的土壤质地指标可以看出，随着古、中生代沉积岩中沙的添加量的增加，复合土中的沙粒含量不断增加，粉粒含量不断减少。复合土质地随着沙的量的增加，逐渐由粉壤土、壤土变为砂壤土，二者体积比达到11时土壤质地变为壤土，更利于植被生长。0047饱和导水率和毛管孔隙度决定了土壤的通气性、渗透性和保水能力。随着沙在古、中生代沉积岩中的添加量的增加，复合土的饱和导水率逐渐由0。
17、07MM/MIN增加到079MM/MIN。众所周知，饱和导水率小于02MM/MIN为低渗透性土壤，不利于土壤水分的入渗。古、中生代沉积岩与沙的混合体积比达到11时，饱和导水率才超过低渗透土壤的范围，说明复合土中沙的比例不易过低。0048一般旱地土壤通气孔隙通气孔隙总孔隙度毛管孔隙度，所有试验样品的总孔隙度均为472比例不能低于10，据此可以估算出配比至少要达到11。0049综上，经过试验和分析估算，以在古、中生代沉积岩中混合沙的方法防治其流失，古、中生代沉积岩与沙的体积比至少达到11。0050经过上述分析说明，上述复合土与土壤的质地、理化性质相当，从理论上说明本发说明书CN102409655A。
18、CN102409661A5/5页7明所提供的复合土适宜植物生长，从而防治沉积岩流失。0051在上述质地、理化试验的基础上进行以下植被种植试验，以对本发明所述的复合土的技术效果进行支持说明。0052实施例10053在榆林市榆阳区小纪汗乡大纪汗村，就地取当地沙，将沙与当地古、中生代沉积岩按体积比为11混合。首先将古、中生代沉积岩裸露区表面的沉积岩粉碎为34CM大小的颗粒，将沙铺在粉碎后的沉积岩表面，然后机械旋耕表层30CM深度，使得沙土和古、中生代沉积岩的复合层厚度为30CM，改造总面积为300亩，种植苜蓿。选择5个1M1M的样方进行植被的群体调查，出苗率平均达到76；8月份在苜蓿生长旺盛期进行了。
19、群体调查，发现盖度达到65。经调查，改造面积内的古、中生代沉积岩在种植后流失现象减缓。由本实施例可以看出，经改造后的古、中生代沉积岩区适于植物生长，植被盖度提高，因此，本实施例的方法有显著防治古、中生代沉积岩水土流失的效果。0054实施例20055在陕西榆林市定边县武峁子乡，就地取当地沙，将沙与当地古、中生代沉积岩按体积比为11混合。首先将古、中生代沉积岩裸露区表面的沉积岩粉碎为24CM大小的颗粒，将沙铺在粉碎后的沉积岩表面，然后机械旋耕表层30CM深度，使得沙土和古、中生代沉积岩的复合层厚度为30CM，改造总面积为180亩，种植沙棘，8月份在沙棘生长旺盛期选择5个1M1M的样方进行植被的群体。
20、调查发现，植被盖度达到60。经调查，改造区域内的古、中生代沉积岩在种植后流失现象减缓。由本实施例可以看出，经改造后的古、中生代沉积岩区适于植物生长，植被盖度提高，因此，本实施例的方法有显著防治古、中生代沉积岩水土流失的效果。0056实施例30057陕西榆林市榆阳区孟家湾乡孟家湾村，就地取当地沙，将沙与当地古、中生代沉积岩按体积比为151混合。首先将古、中生代沉积岩裸露区表面的沉积岩粉碎为34CM大小的颗粒，将沙铺在粉碎后的沉积岩表面，然后机械旋耕表层30CM深度，使得沙和古、中生代沉积岩的复合层厚度为30CM。改造总面积为240亩，种植苜蓿，分别在不同时期对其出苗率、盖度进行调查，能够达到与实施例2相同的效果。因此，本实施例的方法有显著的水土保持效果。0058本发明实现了因地制宜、变害为利，改造后的古、中生代沉积岩具有较好的结构和孔隙状况，质地类似壤土，兼备通气能力和持水、保水能力，雨水能够蓄存到古、中生代沉积岩与沙的复合层中，有利于植物生长，植被盖度提高，达到固定古、中生代沉积岩、防治水土流失的目的。实现了就地取材，就地利用，因地制宜，变害为宝的目标。说明书CN102409655A。