土壤生物工程技術(shù)的河道坡岸生態(tài)修復(fù)
發(fā)布時間:2018-06-22 來源: 歷史回眸 點擊:
摘 要:土壤生物工程技術(shù)屬于新型的集成工程技術(shù),是利用存活植物來構(gòu)筑邊坡的新技術(shù),在河道坡岸生態(tài)修復(fù)中,表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。本文就土壤生物工程的原理進行闡述,并針對土壤生物工程技術(shù)在河道坡岸生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用做出總結(jié)。
關(guān)鍵詞:土壤生物工程技術(shù);河道坡岸生態(tài);修復(fù);應(yīng)用
土壤生物工程是利用種植一些植物及其一些輔助工程來鞏固邊坡結(jié)構(gòu),減少水土流失,保護植被及改善周邊生態(tài)環(huán)境的一項工程。近年來歐美一些發(fā)達國家用這種方法來加固邊坡結(jié)構(gòu)和保護環(huán)境,也有記載我國古代也用這種方法來達到穩(wěn)定邊坡的目的。1996年,DonaldGray教授和RobbinSotir女士撰寫了論文“邊坡穩(wěn)定的生物技術(shù)和土壤生物工程”對美國邊坡穩(wěn)定和侵蝕控制中的寶貴的經(jīng)驗進行了總結(jié),為土壤生物工程奠定了理論和實踐基礎(chǔ)。隨著人們保護環(huán)境意識的加強,逐步認識到土壤生物工程對生態(tài)修復(fù)有著重要的意義,F(xiàn)代土壤生物工程利用生態(tài)學(xué)原理,周密的考察和設(shè)計實際的植物和土壤生態(tài)系統(tǒng),同時利用植物強化土壤的結(jié)構(gòu),限制表層的土壤顆粒,起到保護邊坡的生態(tài),防止水土流失,確保邊坡的植被達到水平的作用。土壤生態(tài)技術(shù)同傳統(tǒng)的工程技術(shù)相比,具有技術(shù)上、生態(tài)上、經(jīng)濟上和美學(xué)上的顯著優(yōu)勢。但是,生物技術(shù)工程也不能完全取代傳統(tǒng)的工程技術(shù),兩者要結(jié)合起來,達到進一步的完善。
一、土壤生物工程的原理
植物的根、莖或整體是具有生命力的土壤生物工程結(jié)構(gòu)主體元素,將它們按照不同的方式和方法進行不同方位種植、插秧,建立一個個有強大生命的群體,起到穩(wěn)固邊坡,防止水土流失和修復(fù)生態(tài)的作用。
(一)對土壤的加固和穩(wěn)定
植物的根系能夠固定土壤,并且吸收其水分,使土壤的分子空間更加密集,從而使其結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。
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引起土壤侵蝕的原因除去人為的因素外,主要是降雨和風(fēng)力。尤其是暴雨和疾風(fēng)造成土壤表面的水土流失和土壤的侵蝕非常嚴重。邊坡植物能夠截留降雨,阻礙水流運動,調(diào)節(jié)土壤的濕度,一定程度上減少風(fēng)力對土壤表面的破壞。
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土壤生物工程影響邊坡生態(tài)環(huán)境表現(xiàn)在以下幾點:(1)利用攔截、蒸發(fā)蒸騰和存儲等方式來促進土壤的水循環(huán)和土壤發(fā)育、形成表層活土,改善生態(tài)環(huán)境。(2)對接近地面的溫度和濕度進行調(diào)節(jié),以利于植物生長。(3)邊坡的生態(tài)功能和生物多樣性得到平衡發(fā)展。
二、河道坡岸生態(tài)修復(fù)的土壤生物工程技術(shù)
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把可以扎根的活枝直接扦插在坡岸的土壤中,等其生根成活后,能夠固定坡岸的土壤顆粒使其粘結(jié)性更強,還能起到吸收多余土壤水分作用。這種方法便捷且成活率高,可聯(lián)合其他土壤生物工程技術(shù)使用。能夠防止土壤表面受到侵蝕,改善周邊的環(huán)境,為生物構(gòu)建其安居環(huán)境。這項技術(shù)適用于生態(tài)問題和水力學(xué)問題相對簡單的河段。
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把有根的成活植物捆成一束,形成圓柱體的條狀結(jié)構(gòu),然后水平方向?qū)⑵溲诼,同時在其空隙處扦插一些活枝,以便對捆扎束起到固定作用,能夠?qū)ζ掳镀鸬接行У谋Wo作用,防止坡岸受到侵蝕。水壩一樣的坡岸結(jié)構(gòu),能夠防止土壤顆粒的下滑,使坡岸的表面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,對植物的生長起到促進作用,有效改善植被的定居環(huán)境。這項技術(shù)可以應(yīng)用在淺水的坡岸上,為了便于排水,坡岸的等高線呈階梯狀排列。
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把活的有根枝條按照交叉或重疊的方式在土層間種植,為預(yù)防枝條成長初期出現(xiàn)垮塌、淋蝕、或者沖蝕,枝層間的土層要用土木織物包起來,用來扦插的無根枝條也采取這種方式處理,這樣能有效延緩坡岸的徑流流速,保護水土流失。
(四)有植被的土工布袋技術(shù)
使用土工布把坡岸的土壤包住,在土壤裸露出種植灌木。這種方法使坡岸的植被迅速生長,吸收粉塵,改善空氣質(zhì)量,增加有氧度。這項技術(shù)能夠修復(fù)一些受到嚴重侵蝕的河段。
(五)指標(biāo)檢驗方法
對于坡岸植物新生根系的測量,主要以現(xiàn)場挖掘法為主,即在實驗場地中挖掘相關(guān)的植物根系,測定植物的生長深度和生物量,在岸坡植被的觀測上,也應(yīng)該采取該種方式。對于不同的岸坡種類,設(shè)置相應(yīng)的固定樣帶,調(diào)查好植物的生活型、種類、物候相、高度、覆蓋度、土壤剪切力、土壤濕度、土壤緊實度等等,采用土壤參數(shù)測試儀來確定土壤的參數(shù)情況。
三、土壤生物工程在西部生態(tài)環(huán)境保護中的應(yīng)用
西部地區(qū)的一些植被,耐旱性較好,抗風(fēng)護沙能力較強,在荒漠和草原中形成獨特的灌木林,固沙護林能力較強。應(yīng)用土壤生物工程實現(xiàn)對西部地區(qū)邊坡的穩(wěn)定和加固,再配合當(dāng)?shù)氐闹参镔Y源,控制水土流失,保護西部地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。由于土壤生物工程方法簡單、造價便宜、效果明顯,可以大規(guī)模地在我國西部、東北、西南和中原等落后地區(qū)的土壤侵蝕、水資源管理和水土保持中廣泛應(yīng)用。
四、結(jié)論
土壤生物工程對保護生態(tài)環(huán)境有著重要的作用,在多國都已經(jīng)得到顯著的成效。本文就它的基本原理以及一些技術(shù)應(yīng)用進行闡述。該技術(shù)利民利國,既保護生態(tài),維護環(huán)境,又造福人類。未來,土壤生物工程技術(shù)的運用前景將會非常廣闊,值得科研工作者投入大量時間和精力進行研究和改進。
參考文獻
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