一种生物多样性动态景观生态复合系统修复的方法技术领域
本发明属于生态治理技术领域，具体涉及一种生物多样性动态景观生态复
合系统修复的方法。
背景技术
最近，联合国一份新出炉报告显示，世界每天因盐分太高而失去的农业用
地面积大约为19.9平方公里，到目前已有相当于法国面积大小的农田因此无法
再种植庄稼。这类盐碱地使得包括中国、印度、南美洲和美国在内的一些地区，
每年的粮食产出损失高达170亿英镑。如果不进行有效治理，盐碱地作威作福，
有一天甚至会出现《星际穿越》中描述的恶虐境地——由于人类活动导致土壤
严重退化，被迫生活在一个巨大的干旱尘暴区，几乎无法种植任何农作物。
上述盐碱地的生态恶化也仅为生态恶化的一个具体方面。根据《中国生态
修复行业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》显示，生态环境恶化表现为
植被被破坏、水土流失、沙漠化等。根据全国第二次土地侵蚀遥感调查，我国
水土流失面积为356万平方公里，沙化土地174万平方公里，每年流失的土壤
总量达50亿吨，全国113108座矿山中，采空区面积约为134.9万公顷，采矿
活动占用或破坏的土地面积238.3万公顷，植被破坏严重。近年来生态环境恶
化对人类不良影响的表现越来越明显，加大生态环境建设投入以保护越来越脆
弱的生态环境已刻不容缓。
为了应对气候变化并改善生态环境，我国政府提出了2020年全国森林覆盖
率从目前的20％增加到23％，2050年森林覆盖率达到并稳定在26％以上的目标。
目前有关部门已开始重点投入矿山生态修复和沙漠化治理等方面的国土整治工
作，其中生态修复已成为一个新兴的生态环境建设领域。
所谓生态修复是指对生态系统停止人为干扰，以减轻负荷压力，依靠生态
系统的自我调节能力与自组织能力使其向有序的方向进行演化，或者利用生态
系统的这种自我恢复能力，辅以人工措施，使遭到破坏的生态系统逐步恢复或
使生态系统向良性循环方向发展；主要指致力于那些在自然突变和人类活动活
动影响下受到破坏的自然生态系统的恢复与重建工作，恢复生态系统原本的面
貌，比如砍伐的森林要种植上，退耕还林，让动物回到原来的生活环境中。具
体涉及的地域环境，包括消落带、湿地、荒地、沙滩、沙漠、戈壁或交通道路
两侧等。
关于适于交通道路两侧的生态护理，例如，中国专利文献CN103866776公
开了一种建筑垃圾石笼墙生态护坡方法，其通过建筑垃圾装填在金属丝线制作
的石笼中，用于边坡或河岸生态防护，形成石笼护坡墙体；采取干式喷射工艺
将水泥、粘土、河沙、有机质、改进型植被混凝土绿化添加剂和植物种子喷射
到石笼护坡墙体上对其进行快速绿化。该发明虽然实现了建筑垃圾的循环利用，
但是，其采用水泥喷射的方式实则是又一次对生态的破坏，石笼墙表面的养分
有限，植物的生长力和维持时间也有限，而且，由于石笼墙缺乏有效的固定手
段，经过长期的自然风化腐蚀，也会逐渐崩塌损坏。
关于适于消落带的生态护理，例如，中国专利文献CN103898870公开了一
种格宾网生态石笼河道护坡施工方法，其在石笼护坡施工结束后，在面层块石
之间的缝隙内用土回灌，浇水，让土填满块石的缝隙，再在块石护坡上面覆盖
一层耕植土，水面下种植水生植物，河岸种植草坪。该方法虽然达到了护坡和
生态绿化的目的，但是种植的植物仅依靠石笼表层薄薄的土壤进行生长，其生
长绿化能力有限；长期的流水冲刷也会带走石笼表层部分的土壤及养分，进一
步损害植物的生长，越来越削弱绿化功能；而位于植物下的石笼层由于缺乏稳
固措施，随着自然的风化腐蚀以及表层植物的破坏，也会逐渐崩塌损坏。
再如，中国专利文献CN102561264公开了一种生态护坡及其构建方法，其
生态护坡是一组设置在硬质护坡上的分隔区，每块分隔区内由下至上依次设置
为基质土层、碎石层以及植被层；其构建方法包括以下步骤：配制基质土，在
硬质护坡上砌筑分隔区，并将上步骤中配置的基质土填入分隔区，在基质土层
上种植植被层，并在植被层上铺上碎石层。该方法中，所述分隔区是由水泥分
隔墙组成，水泥分隔墙自身就是对环境的一种破坏。而且，建成后，植物虽然
能在基质土层中生长，但是铺于其上的碎石固定力差，对于流水冲蚀较大的区
域，碎石和土层都容易被流水带走，在防止水土流失上的功能很弱。
除了上述文献存在的护坡/石笼不稳定、植物生长力有限、破坏原有环境等
缺点外，现有的生态修复方法还存在以下缺点：1)通用性差，没有能同时兼顾
三峡库区消落带、湿地、荒地、沙滩、沙漠、戈壁及交通道路两侧等多种环境
的生态修复方法；2)只考虑防止水土流失和绿化的问题，忽略了动物与植物的
和谐共处，没有考虑到生物多样性动态生态修复可在同一工程建设项目上系统
地完成。
基于上述现有技术的不足，发明人探索了一种生物多样性动态景观生态复
合系统修复的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种生物多样性动态景观生态复合系统修复的方法，
该方法能够形成稳固的护坡或护面，且能为植物的成长提供充足的养分，能够
构筑一个长期的生态复合系统，适应性强。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种生物多样性动态景观生态复合系统修复的方法，所述方法包括土层和
加劲笼层的建设，包括以下进行的步骤：
A、整地、预埋加劲筋：在所需修复的施工场地，有原土的，先整地，整
地后的原土层为土层，并在土层中预埋加劲筋；无原土的，在自然坚石或已有
硬质层上打孔或开槽预埋加劲筋，再回填适宜植物在此生长的土壤为土层；所
述加劲筋一头固定在土层中，另一头伸出土层外；
B、栽植植物、安装加劲笼：在所述土层栽植植物，再在土层上安装加劲
笼；所述加劲笼为填有块状物的网状笼子，并通过所述加劲筋固定；所述植物
从加劲笼间隙中伸出。
所述土层和加劲笼层的建设，可根据具体修复的地理环境，建设成有坡度
(适用于河流、湖泊或水库的消落带或其他湿地或沿海沙滩及交通道路两侧等
的修复)或无坡度(适用于沙漠、戈壁、高寒地或荒漠地及交通道路两侧等的
修复)的修复面。所述方法建成的护坡或护面充分利用了修复地原有的资源，
对施工地的原有生态系统破坏极小；不管有无土壤，都为植物的生长提供了充
足的养分；对加劲笼层进行了坚实的固定，达到了避免水土流失、促进生物多
样性修复和土壤严重退化修复的多重作用。更重要的是，所述植物逐渐长大的
过程中，通过植物枝条间的嫁接、缠绕或绑定，以及植物根系的发展，可以逐
步代替加劲笼的加劲网达到固定笼中块状物的作用，从而有效避免自然的风华
腐蚀对加劲笼的破坏，达到长久保护生态的作用。长时间发展，有助于形成一
个综合的动植物和谐相处共存生态系统。
具体地，所述土层的土壤可以是黑土、黄土等耕作土，也可是盐碱地、荒
漠地(含沿海的盐碱地的盐碱土、高寒地的冻土、沙漠及沙漠边缘地的沙土、
河滩地的淤泥及潮泥、石漠化地的钙质土等)的贫瘠土和沙土，只要因时、因
地、因气候和植被需要，适应栽植的植物在此生长的土壤即可。土层的厚度为
适宜栽植的植物生长的最低厚度或更厚即可。
所述加劲筋，可是金属材料形成的，且长时期不易生锈、不易腐蚀、不易
破碎、不易断裂的金属丝或金属条，也可是其他材料形成的丝、条、片。将加
劲筋预埋在土层中时，预埋在土里的一头可通过连接或绑接在可控制该加劲筋
受外力影响时不被拉出的控制物上，以确保加劲筋原位不动。所述控制物可是
金属或其他材料形成的条形物或块状物，如就地取材的兰竹片做成的加劲锚。
所述加劲筋伸出土层的一端，与土层的平面呈0-180°的夹角，优选呈90°角，
以利于后续与加劲笼的固定。加劲筋与加劲笼的固定，可通过相互绑定(或焊
接)和/或加劲筋穿过加劲笼的方式进行固定，而加劲笼之间又可以通过自身或
加劲筋的连接进一步进行固定。
所述加劲笼具体可用金属丝、外表塑料内含金属丝的绳索、热塑性树脂制
成的绳索、藤本植物的茎或者竹条等编制而成；加劲笼的横截面为圆形、椭圆
形、梯形、方形等；所述加劲笼内填充的块状物具体可为石块、石子胶结物、
鹅卵石、建筑废料、沙、泥等，其可为块状物的单一填充，也可为这些块状物
与沙、泥土的混合填充，可根据修复地资源进行选择利用。
所述加劲筋的长度和加劲笼层的厚度可根据修复地环境具体设置。具体如，
加劲筋长度为140cm，加劲笼层的厚度为30cm，施工时，100cm长的加劲筋埋
于土层中，30cm长的加劲筋穿过加劲笼层，10cm长的加劲筋弯转回来与加劲
笼绑固。所述加劲筋的设置密度优选为4根/m2。
所述栽植植物，可从土层的任一位置开始栽植适生植物，并留有适当间隙，
以供后续加劲笼的安装。具体地，栽植的植物为适宜在修复地生长且能与该小
环境内其他植物和谐共生的乔、灌、草等水陆生植物，如水桦、中山杉、垂柳、
竹柳、江南桤木、美国红乌桕、桑树、秋华柳、中华蚊母、水麻、西伯利亚鸢
尾、常绿风车草、狗牙根、早熟禾、苔草、香根草、红树、木榄、老鼠簕、榄
李、苦郎树、秋茄树、海桑、桐花树、水紫、弗吉尼亚栎、海滨木槿、马鞍藤、
蔓荆、红柳、梭梭、沙枣、胡杨黄柳、竹垂柳、沙漠玫瑰、斑纹犀角、大犀角、
绿之铃、仙人掌等。优选长成后其高度大于或等于安装的石笼的高度的植物，
以确保次年开始在笼身最表面层，用常规嫁接法(优选同科植物进行嫁接)，将
该植物枝条和上下左右的植物枝条嫁接成网状型的植物笼身，即形成永久性固
定的笼身和景观型的生态型绿壁。
进一步，所述方法还包括生物栖息池的建设；所述生物栖息池为顶部开口
的池子，其镶嵌在加劲笼层，或者镶嵌在土层和加劲笼层。所述生物栖息池可
用就近的石材、废石材、废建渣、废炉渣、土或沙土建成，为顶部低于加劲笼
层的池子或浅塘。生物栖息池可给该环境下的水陆生生物提供自由自在的栖息
环境或空间，从而利于综合生态系统的修复、形成和发展。
进一步，所述生物栖息池的底部和四壁由加劲笼构成，所述加劲笼内混合
填有块状物和泥土，且生物栖息池的底部铺有一层泥土。所述块状物和泥土的
泥夹石结构以及底部铺设的泥土，可以为水陆生植物提供营养贮备，利于蓄水
和动态生态系统的形成。所述底部铺设的除了泥土外，也可为沙土或细石等，
还可为泥、沙和石的任意混合物。
进一步，所述土层与加劲笼层之间还设有防水土流失物层；和/或所述生物
栖息池内壁设有防水土流失物层。所述防水土流失物层为透水、透气、易腐的
材料铺成，具体可为土工布、化纤布、尼龙布以及其他材料合成的布料等。铺
设的方式，具体地，在植物栽植好后，可单次或多次、单层或多层的在土层上
进行铺设。其有助于水土保持，并确保在防水土流失物层遮盖下，土壤里的适
生生物与地表上的适生生物自由的生长和活动。
进一步，所述方法还包括生物栖息塔的建设；所述生物栖息塔为建于加劲
笼层上的塔状结构。生物栖息塔可就地取材进行建设，并且每层塔交替使用不
同的材料，利于多样生物的生长或栖息，如建成五层塔，从下往上依次采用的
材料为：土夹石、土夹炉渣、土夹木屑、废弃砖和土、废木条和土。进一步，
所述生物栖息塔中设有给水管，在干旱期，可供水给栖息塔，以维持其上植物
的生长和动物的生活。
进一步，所述方法还包括生物观测系统的建设；所述生物观测系统为建于
加劲笼层上的有线或无线的自动拍照或摄像系统。具体地，可为有线或无线的
自动拍照或摄像的生物拍摄架，其如同固定的电线桩一样，用稳定性好的抗暴
风、抗寒冷、抗高温的材料建成，在该架上安装自动拍摄器件，以记录该环境
内各类动物、植物、自然环境的变化和活动状态，为科研和科考提供真实、科
学、准确的第一手资料。
进一步，所述步骤A中，在所述土层中还预埋有渗漏水管。所述渗漏水管
主要设置在地下水丰富或突然富集的土层中，以确保地下水的正常渗漏，利于
土层的维持，具体可采用空心的兰竹或其他人造空心管道。
进一步，所述步骤A中，整理好土层后，还在土层上铺设加劲网；所述加
劲网和加劲筋编织形成加劲笼。这样，加劲筋可从土层到外，依次穿过加劲网
或加劲笼表面，使加劲笼稳固固定。
进一步，所述步骤B中，在栽植植物的根部附近还预埋有微型蓄水器。所
述微型蓄水器是指能为栽植的植物提前或事后储蓄一定水的易腐的纸杯或其他
合成材料杯或不易腐的废塑料杯、废玻璃杯等做成的储水容器。其为可能长时
间无水源供给时的蓄水容器。
所述生物多样性动态景观生态复合系统修复的方法对于所修复的场地，无
论有无土壤，有无坡度，修复地的原始层是泥地、沙地、硬石或水泥地，都能
适用。因此，本发明的方法适合在消落带、湿地、荒地、沙滩、沙漠、戈壁或
交通道路两侧的生态修复中进行应用。
本发明的有益技术效果是：
本发明生物多样性动态景观生态复合系统修复的方法，对于需要修复的施
工场地，不论有无坡度、有无土壤，就能将需要生态修复而又难以修复的地方
予以修复。本发明土层、加劲笼层和加劲筋的合理配置，以及生物栖息池、生
物栖息塔和生物观测系统(拍摄架)的设置，不仅有利于土层和土层以上加劲
笼的稳定性，还有利于适生水陆生动物和微生物的栖息以及适生植物的生长和
自然进化。从而，通过本发明的方法，最终能够形成一个动态复合式大地艺术
生态景观系统功能带，其中有乔灌草立体共生的植被修复系统、动植物和谐共
生多池塘、动植物和谐共生多塔座、植物的叶茎花随四季自然动态变化等，为
该小环境可持续性生态恢复奠定了坚实基础，为国内外同类生态修复和人与自
然和谐工程技术研发及应用树立了新智慧新标杆。
附图说明
图1为本发明第一种生态复合系统主体结构的结构示意图；
图2为本发明第二种生态复合系统主体结构的结构示意图；
图3为本发明第三种生态复合系统主体结构的结构示意图；
图4为加劲筋及其连接的加劲锚的结构示意图；
图5为三种不同规格形状的加劲笼的结构示意图；
图6为施工过程中，加劲筋和加劲笼设置过程中的断面结构示意图；
图7为生物栖息池的一种结构示意图；
图8为生物栖息塔的一种结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明，如图1-3为本发明建成的三种不
同主体结构的生态复合系统：第一种和第二种为有坡度的结构,第三种为0°即
水平的结构，其中都设有生物栖息池、生物栖息塔和生物观测系统。图4为加
劲筋及其连接的加劲锚的一种具体结构的示意图。图5为三种不同规格形状的
加劲笼的结构示意图，其可单一或任意组合的用于前述三种生态复合系统的建
设。图6为施工过程中，加劲筋固定在土层和加劲笼层的一种断面结构示意图。
图7为生物栖息池的一种具体组成的结构示意图。图8为生物栖息塔的一种具
体组成的结构示意图。
以下对本发明的优选实施例进行详细描述，优选实施例中未详细描述的步
骤，按照常规方法进行。
实施例1长江三峡库区消落带的生物多样性动态景观生态复合系统修复
建成如图1所示的生态修复结构，其修复过程如下：
1)在所需修复的施工场地，有原土的，先整理原土至所需厚度的土层和坡
度，再在土层中预埋加劲筋和渗漏水管；无原土的，在自然坚石或已有硬质层
上打孔或开槽预埋加劲筋，再回填适宜植物在此生长的土壤为土层。加劲筋总
长为140cm，伸入土层的长度为100cm，且伸入端通过加劲锚固定。加劲锚为
长度30cm、与加劲筋90°衔接的结构，加劲锚锚入土层内，夯实固定。加劲
筋伸出土层外的长度为40cm，加劲筋从里到外成水平即0°方向预埋并穿越土
工布、加劲笼层。
2)在土层上栽植植物，按照300cm×300cm株行距栽植乔木、小乔木、100cm
×100cm株行距栽植灌木、30cm×30cm栽植一年生或多年生的草苗，其他草
本植物进行播种。
3)植物栽植好后，再在土层上铺设土工布，土工布上再平铺加劲网，使加
劲筋穿过土工布和加劲网。加劲网一边衔接一边填入鹅卵石，形成加劲笼，并
使加劲筋穿入或穿出加劲笼与加劲笼顶层固定，加劲笼之间再拉丝进行固定。
栽植的植物从加劲笼间隙中伸出。
4)每间隔10m设置一个生物栖息池，生物栖息池池深约80cm，其底部和
四壁由加劲笼构成，加劲笼内混合填有鹅卵石和土，加劲笼厚度约30cm；生物
栖息池的内壁还铺设一层土工布，底部还铺一层20cm厚的土。每间隔30m设
置一个生物栖息塔，所述塔为五层结构，从下往上依次采用的材料为：土夹石、
土夹炉渣、土夹木屑、废弃砖和土、废木条和土，且生物栖息塔中还设置给水
管。每间隔300m设置一个生物拍摄架。
5)对栽种的植物进行施肥、浇水等维护操作，长到一定程度后，将植物枝
条和上下左右的植物枝条嫁接成网状型的通透式植物笼身。生物拍摄架记录动
植物生物迹象状况、消落带水位涨落和水土流失等情况。
实施例2沿海岸沙滩的生物多样性动态景观生态复合系统修复
建成如图2所示的生态修复结构，其修复过程如下：
(1)在所需修复的施工场地，有原沙土的，先整理原沙土至所需厚度的沙
土层(即本发明所述的土层)和坡度，再在沙土层中预埋加劲筋和渗漏水管；
无原沙土的，在自然坚石或已有硬质层上打孔或开槽预埋加劲筋，再回填适宜
植物在此生长的沙或沙土为沙土层。加劲筋总长为200cm，伸入沙土层的长度
150cm，且伸入端通过加劲锚固定。加劲锚为长度35cm、与加劲筋90°衔接的
结构，加劲锚锚入土层内，夯实固定。加劲筋伸出沙土层外的长度为50cm，加
劲筋从里到外垂直于加劲笼顶层面方向预埋并穿越土工布、加劲笼层。
(2)在沙土层上栽植植物，按照200cm×300cm株行距栽植乔木、小乔木、
50cm×50cm株行距栽植灌木、20cm×30cm栽植一年生或多年生的草苗，其他
草本植物进行播种。在植物的根部附近还预埋1-3个微型蓄水器。
(3)植物栽植好后，再在沙土层上铺设土工布，土工布上再平铺加劲网，
使加劲筋穿过土工布和加劲网。加劲网一边衔接一边填入鹅卵石，形成加劲笼，
并使加劲筋穿入或穿出加劲笼与加劲笼顶层固定，加劲笼之间再拉丝进行固定。
栽植的植物从加劲笼间隙中伸出。
(4)每间隔30m设置一个生物栖息池，生物栖息池池深约1m，其底部和
四壁由加劲笼构成，加劲笼内混合填有鹅卵石和沙土，加劲笼厚度约40cm；生
物栖息池的内壁还铺设一层土工布，底部还铺一层20cm厚的沙土。每间隔80m
设置一个生物栖息塔，所述塔为三层结构，从下往上依次采用的材料为：鹅卵
石和废石材、废弃砖和废木条、废木条和废竹条。每间隔500m设置一个生物
拍摄架。
(5)对栽种的植物进行施肥、浇水等维护操作，长到一定程度后，将植物
枝条和上下左右的植物枝条嫁接成网状型的植物笼身。生物栖息塔和生物栖息
池适当养护，生物观测系统(即拍摄架)记录动植物生物迹象状况、海水潮起
潮落和盐碱地作威作福情况。
实施例3沙漠地公路两侧的生物多样性动态景观生态复合系统修复
建成如图3所示的生态修复结构，其修复过程如下：
(1)在所需修复的施工场地，有原沙土的，先整理原沙土至所需厚度的沙
土层(即本发明所述的土层)，并使沙土层呈某一水平面，再在沙土层中预埋加
劲筋；无原沙土的，在自然坚石或已有硬质层上打孔或开槽预埋加劲筋，再回
填适宜植物在此生长的沙土为土层，并使沙土层呈某一水平面。加劲筋总长为
230cm，伸入沙土层的长度为170cm，且伸入端通过加劲锚固定。加劲锚为长
度35cm、与加劲筋90°衔接的结构，加劲锚锚入沙土层内，夯实固定。加劲
筋伸出沙土层外的长度为60cm，加劲筋从里到外垂直于加劲笼顶层面方向预埋
并穿越土工布、加劲笼层。
(2)在沙土层上栽植植物，按照200cm×200cm株行距栽植乔木、小乔木、
100cm×100cm株行距栽植灌木、20cm×20cm栽植一年生或多年生的草苗、其
他草本植物进行播种。在植物的根部附近还预埋1-5个微型蓄水器。
(3)植物栽植好后，再在沙土层上铺设土工布，土工布上再平铺加劲网，
使加劲筋穿过土工布和加劲网。一边填入石块一边衔接加劲网，形成加劲笼，
并使加劲筋穿入或穿出加劲笼与加劲笼固定，加劲笼之间再拉丝进行固定。栽
植的植物从加劲笼间隙中伸出。
(4)每间隔20m设置一个生物栖息池，生物栖息池池深约81m，其底部
和四壁由加劲笼构成，加劲笼内混合填有石块和沙土，加劲笼厚度约41cm；生
物栖息池的内壁还铺设一层土工布，底部还铺一层20cm厚的沙土层。每间隔
50m设置一个生物栖息塔，所述塔为三层结构，从下往上依次采用的材料为：
戈壁里的石块、戈壁里的石块和废石材、废弃砖和废木条。每间隔1000m设置
一个生物拍摄架。
(5)对栽种进行施肥、浇水等维护操作，长到一定程度后，将植物枝条和
上下左右的植物枝条嫁接成网状型的植物笼身。生物栖息塔和生物栖息池适当
养护，生物拍摄架记录动植物生物迹象状况和沙漠侵蚀情况。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管
参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，
可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的
宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。