[发明专利]一种生态脆弱区复绿基材植生性能测试装置及评价方法

说明书

本发明公开了一种生态脆弱区复绿基材植生性能测试装置及评价方法。该装置包括样品室、植物培育系统、底座、支撑框架、数据采集系统和评价系统，所述样品室稳固在底座上，内部用于盛放待测基材，所述植物培育系统包括辅助植生管和降雨系统，用于护育和监测植物生长，所述辅助植生管均匀布设在基材中，降雨系统稳固在支撑框架上，所述支撑框架稳固于底座上，所述数据采集系统可以对基材与植物生长相关的特性及其变化情况、植物生长状态及其功能性状等进行监测。本发明采用赋值法计算得到最终得分Z以划分和评价绿基材植生性能等级。该评价方法能够更加综合地评价复绿基材的植生性能。

技术领域

本发明属于裸土地区生态修复技术领域，具体涉及一种生态脆弱区复绿基材植生性能测试装置及评价方法。

背景技术

近些年来随着我国工业化、城镇化进程快速发展，大规模修建公路、铁路、水利工程和矿山开采，各种高强度的机械开挖破坏了原有生态系统和地表植被，形成了大量的人为坡面，这些裸露的区域在降雨侵蚀下引发一系列水土流失、土地沙化等问题，严重威胁当地生态环境和人民生命财产安全。并且，近年来人们对环境质量和生态质量的认识和要求不断提高，国家也相继出台了系列生态文明建设的战略部署。在此背景下，如何对这些裸露和生态脆弱地区进行生态恢复是当下亟需解决的难题。

数十年的研究和实践表明，在裸露地区、生态脆弱地区营造一层适宜植物生长的人工土是一种有效的生态恢复方法，并且该技术操作简单、效果显著、成本可控，是一种较为常用的复绿方法。而利用该方法进行生态恢复时，喷播的客土基材的植生性能对能否有效实现复绿和生态修复有着重要影响。目前，研究人员的目光主要集中在科学设计基材配比、提高基材植生性能、植物科学养护等方面，而对于如何评价基材植生性能的好坏，目前只是通过定性或定量地监测植物生长状态来进行表征，还未形成统一的评价标准。中国专利申请201611062500.3公开了一种用于植生混凝土的植物生长特性指标性评价方法，该方法从植物盖度、密度、质地、均一性和颜色五个指标进行评价，各指标结果以统一标准定分，并对定分结果进行加权求和，它虽然能够对植物生长特性进行评价，但还存在以下不足：一是植物生长特性指标不够全面，未能综合考虑植物根系生长状况及茎叶功能特性等因素；二是未考虑植生混凝土自身条件对复绿效果的影响。

综上，研发一种可在室内定量监测复绿基材植生性能指标的试验装置，并提供一种综合考虑基材特性和植物生长状态的复绿基材植生性能评价方法是十分必要的。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种生态脆弱区复绿基材植生性能测试装置及评价方法。该方法可以对基材自身的相关特性，包括保水性、温度、酸碱度、肥力状况等及其变化情况，植物长成后的状态，包括发芽率、茎叶生长状况和根系生长状况等及其功能性状进行监测，并根据监测数据对复绿基材的相关植生参数进行定量赋分，从而评判复绿基材植生性能的好坏。

本发明提供的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种生态脆弱区复绿基材植生性能测试装置，包括样品室(1)、基材(11)、植物培育系统、底座(5)、支撑框架(14)、数据采集系统和评价系统；

所述样品室(1)用于盛放基材(11)，基材(11)底部向下依次铺设砂垫层(2)、透水结构(3)和集水腔(4)；所述集水腔(4)侧端设有出水管(13)，所述出水管(13)设有止水阀(12)；所述样品室(1)固定于底座(5)上；

所述植物培育系统包括辅助植生管(6)和降雨系统；所述辅助植生管(6)为由多孔柔性材料(17)和刚性组构(16)组成的筒体结构；所述辅助植生管(6)均匀布设在基材(11)中；所述降雨系统包括降雨喷头(9)和输水管(15)，所述降雨喷头(9)连接于输水管(15)并均匀布设在基材(11)正上方，所述输水管(15)固定在支撑框架(14)上，所述支撑框架(14)连接于底座(5)上；